细胞生物学159-10-69.6 小泡运输的分子机理1-6_4252.pptx

1、9. 内膜系统与膜运输: 第六节名词,1. 披网格蛋白小泡(clathrin-coated vesicle),由网格蛋白形成的被膜小泡。从反面高尔基体网络出芽形成的选择性的分泌小 泡,包括溶酶体酶运输小泡, 以及细胞质膜中由受体介导的内吞作用形成的内吞泡都 是由网格蛋白参与形成的,这些小泡的表面都包裹一层聚合的网格蛋白。网格蛋白小 泡参与反面高尔基体和质膜之间的选择性分泌和内吞活动,但是从高尔基体反面网络 形成的披网格蛋白小泡与从细胞质膜形成的披网格蛋白小泡所用的衔接蛋白,(adaptin)是不同的。,在披网格蛋白小泡形成过程中, 网格蛋白同膜受体结合, 形成被膜小窝, 并逐渐使,被膜小窝下陷

2、, 最后同膜脱离形成一个包有网格蛋白外被的小泡。据估计, 在培养的 成纤维细胞中, 每分钟大约有 2500 个披网格蛋白小泡从质膜上脱离下来。,2. COP 被膜小泡(COP coated vesicle),由外被蛋白(coat protein , COP )包裹的小泡。外被蛋白是一个大的复合体，,称为外被体(coatomer)。这种类型的小泡介导非选择性运输, 它参与从 ER 到顺面高尔,1,基体、从顺面高尔基体到高尔基体中间膜囊、从中间膜囊到反面高尔基体的运输。,3. COP 被膜小泡(COPcoated vesicle),由外被蛋白(coat protein , COP )包裹的小泡。主

3、要介导蛋白质从高尔基体运,回内质网,包括从反面高尔基体运向顺面高尔基体,以及将蛋白质从反面高尔基体运,回到内质网。,4. 网格蛋白(clathrin),网格蛋白(clathrin)是一种进化上高度保守的蛋白质，由分子量为 180kDa 的重链,和分子量为 3540kDa 的轻链组成二聚体, 三个二聚体形成包被的基本结构单位-三 联体骨架(triskelion), 称为三腿蛋白(three-legged protein)。有两种类型的轻链: 链和 链, 二者的氨基酸有 60%是相同的, 但还不知道它们在功能上有什么差别。许多三腿 复合物再组装成六边形或五边形网格结构,即包被亚基,然后由这些网格蛋

4、白亚基组 装成披网格蛋白小泡。,5. 衔接蛋白(adaptin, AP),参与披网格蛋白小泡组装的一种蛋白质, 分子量为 100kDa, 在披网格蛋白小泡组,2,装中与受体的细胞质结构域相互作用, 起衔接作用。有两种类型衔接蛋白, AP1 参与 反面高尔基体的披网格蛋白小泡的组装, AP2 则参与从细胞质膜形成的披网格蛋白,的组装。,M6P 受体蛋白既存在于反面高尔基体又存在于细胞质膜,所以这种受体既能同,AP1 作用又能与 AP2 相互作用。衔接蛋白 AP2 是一个二聚体,并且是由 衔接蛋白(,链)和 衔接蛋白( 链)两种衔接蛋白组成的异二聚体。,在酵母和鼠的研究中鉴定了一种衔接蛋白, AP

5、3，具有 AP3 突变的酵母,反面高尔,基体的某些蛋白就不能被运输到液泡、溶酶体。,6. 发动蛋白(dynamin),参与披网格蛋白小泡形成的发动蛋白是一种胞质溶胶蛋白,有 900 个氨基酸, 能,够同 GTP 结合并将 GTP 水解。发动蛋白的作用是在被膜小窝的颈部聚合,通过水解 GTP 调节自己收缩, 最后将小泡与质膜割开。发动蛋白是一种 G 蛋白, 也是披网格蛋 白小泡形成的装配反应因子(assembly reaction factor, ARF)。,7. 被膜小窝(clathrin-coated pit),3,是披网格蛋白小泡形成过程中的一个中间体。在胞吞过程中, 吞入物(配体)先同

6、膜表面特异受体结合, 然后网格蛋白装配的亚基结合上去, 使膜凹陷成小窝状。由于 这种小窝膜外侧结合有许多网格蛋白, 故称为披网格蛋白被膜小窝。它大约在一分钟 之内就会转变成被膜小泡。,8. 小 GTP 结合蛋白(small GTP binding protein),细胞中有两类结构不同的 GTP 结合蛋白:一种是单体 GTP 结合蛋白( 也称单体,GTPase), 含有一条多肽链, 即是小 GTP 结合蛋白；另一种即是参与信号转导的三体,G 蛋白。,小 GTP 结合蛋白是细胞内的一个大的蛋白家族, 它以两种状态存在: 同 GTP 结合,时, 具活性状态; 同 GDP 结合, 则是非活性状态。小

7、 GTP 结合蛋白的活性和非活性状 态的转变取决于两种蛋白: 一种是鸟嘌呤核苷释放蛋白(guanine-nucleotide-releasing protein, GNRP), 它催化 GDT 同 GTP 的交换。另一种是 GTP 酶激活蛋白(GTPase-,activating protein, GAP), 它触发结合的 GTP 水解。,许多小 GTP 结合蛋白都有一个共价结合的脂基团, 帮助它们同膜结合。 小 GTP 蛋白包括 ras、rab 和 rho 蛋白, 它们在一些重要的的活动中起调节作用, 包,4,括分泌活动和细胞骨架的装配等。,9. 装配反应因子(assembly reacti

8、on factor, ARF),一类与被膜小泡装配相关的蛋白因子。在 COP 被膜小泡装配中, ARF 被认为是,外被体外被的装配和去装配的信号。装配反应因子是一种单体 GTPase，由一条多肽 链组成，同时含有一个脂肪酸的尾部，属单体 GTP 结合蛋白(monomeric GTP-,binding protein)。,ARF 在 COP-被膜小泡形成的过程中起重要作用。当 ARF 同 GDP 结合时，没有活,性，其脂肪酸的尾部隐藏在蛋白质的空间结构中，ARF 也就不能同膜结合。当无活 性的 ARFGDP 同供体膜上的鸟嘌呤核苷释放蛋白结合时，引起 ARF 释放 GDP， 并同 GTP 结合，GTP 使 ARF 的构型发生改变，暴露出它的脂肪酸链，并随即插入 到供体膜中。同膜结合后的 ARFGTP 可以同外被体结合，形成被膜小泡。,10. 外被体蛋白质(coatmer protein, COP),COP 是一种胞质溶胶蛋白质复合物,由 7 个亚基组成:、。