学习部大礼包-细胞生物学-1.14级临床课件第4次

主要内容第一节

囊泡

概述第二节胞吞作用第三节胞内囊泡第四节胞吐作用第五节

囊泡

与疾病一、囊泡的概念、类型及基本过程(vesicular

transport/vesicle

trafficking)：囊泡是一种转运大分子或颗粒物质的

方式。大分子或颗粒物质不能直接穿过细胞膜，需要借助膜包围形成的囊泡，通过一系列囊泡的形成、转运、识别与融合来完成物质 的过程。囊泡

的类型：根据为以下几种类型：胞吞作用胞吐作用胞内囊泡穿胞吞吐作用途径的不同，可分第一节囊泡

概述一、囊泡–囊泡的概念、类型及基本过程的基本过程第一节囊泡

概述第一节囊泡

概述二、囊泡的概念、类型及生成过程囊泡(vesicle)球形小泡，大小从几十纳米到数百纳米不等。由细胞质膜、细胞内膜外凸或内凹包围形成；单层膜结构，可介导大分子或颗粒物质在细胞中的膜性结构间进行跨膜物质转运。第一节囊泡

概述二、囊泡的概念、类型及生成过程囊泡的包被蛋白种类不囊泡的类型：根据同，分为：1.网格蛋白包被囊泡2.包被蛋白复合物Ⅱ(COPⅡ)包被囊泡3.包被蛋白复合物I(COPI)包被囊泡1.

网格蛋白包被囊泡由网格蛋白吞、胞吐及形成，主要负责胞体向胞内其他膜性细胞器的物质

。囊泡表面覆盖一层纤维丝状蛋白质，形同网格，故名。网格蛋白单体：由3条重链和3条轻链组成，每一条重链与一条轻链组合在一起，形成三联体结构的一条臂，因此网格蛋白又被称为三条臂蛋白。重链的末端形成球形的结构域，是衔接蛋白结合的位点。Heavy

chainLight

chain重链末端球形的结构域网格蛋白单体的电镜1.

网格蛋白包被囊泡溶酶体的形成受体介导的入泡作用A

网格蛋白结构域B

网格蛋白单体

C网格蛋白聚合空间结构网格蛋白结构及模式图Individual

clathrin

molecules

can

be

seen

in

the

electron

microscope

asthree-legged

structures,

called

triskelions.

Each

triskelion

contains

threeheavy

chains

and

three

light

chains.When

a

clathrin

coat

forms

on

a

membrane,

the

globular s

that

makeup

the

tips

of

the

Heavy

chains

bind

to

adaptins,

which

interact

with

cargomembrane

proteins.The

assembly

ofa

clathrincoat

can

occur

spontaneously

asnumerousindividual

triskelions

come

Together,

interact

through

their

leg

s,and

ultima

y

form

a

closed

cage.2.包被蛋白复合物Ⅱ(COPⅡ)包被囊泡由包被蛋白复合物Ⅱ 形成的囊泡，主要负责从内质网向 体的物质

。由多种蛋白质组成，其基本功能单位包括Sar1、Sec23、Sec24、Sec13和Sec31

五个蛋白质。其中Sar1是GTP酶3.包被蛋白复合物I

(COP

I)包被囊泡由包被蛋白复合物I

形成的囊泡，主要负责介导内质网逃逸蛋白或错误折叠蛋白从高尔基体向ER的逆向，同时也负责体膜囊之间的逆向。由外被体蛋白(coatomer)

和小GTP

酶 核

糖

基

化

因

子

1(

-ribosylation

factor1

，ARF1)

组成的多亚基复合物。ARF1类似于Sar1蛋白，也是一种小分子GTP酶。第一节囊泡

概述二、囊泡的概念、类型及生成过程囊泡的生成过程：从细胞质膜或细胞内膜性细胞器生成的过程称为芽生(budding)。在芽生过程中，涉及物质的分选、膜变形以及囊泡成熟等过程。不同类型的囊泡，芽生过程中的蛋白质也不同。网格蛋白包被囊泡的生成过程分为以下几个阶段：网格蛋白包被的形成网格蛋白包被内陷和凹窝的形成。凹窝的进一步缩窄，最后与包膜之间形成一个狭细的颈口通过缢断蛋白的介导使囊泡从包膜分离囊泡去包被网格蛋白包被囊泡的生成过程——以膜表面受体为例配体与受体结合后，受体构象改变曝露与衔接子(adaptorprotein,AP)结合的位点。衔接子与受体结合后，质膜发生内陷，进一步招募网格蛋白

于质膜。网格蛋白与衔接子结合后，诱导质膜进一步内凹变形，并在小GTP酶缢断蛋白(dynamin)的参与下完成剪切，成为成网格蛋白包被囊泡。网格蛋白包被囊泡的生成过程衔接子：–

四聚体蛋白复合物，包括AP-1、AP-2、AP-3、AP-4和AP-5等胞吞作用是一个耗能的过程，质膜物质后成熟、脱落形成胞吞囊泡，由缢断蛋白等提供能量最终完成剪切并与质膜脱离。胞吞作用是调节细胞物质和质膜更新的重要生理过程，对于维持细胞与外界环境的协调具有重要作用。第二节胞吞作用第二节胞吞作用胞吞作用类型：根据胞吞成熟过程中是否依赖小GTP酶缢断蛋白的剪切作用，将其分类三类第三节胞内囊泡一、内质网向

体的囊泡主要由COPⅡ包被囊泡介导，将待转运物质从内质网

至体，并受到SNARE等一系列蛋白质的精确调控。SNARE是一种小分子膜蛋白，在囊泡识别和结合过程中具有重要作用。经典的SNARE蛋白根据其位置分布，可分为t-SNARE

( SNARE)

和

v-SNARE(vesicle

SNARE)。–

位于靶膜上的称为

t-SNARE

，

如syntaxin和SNAP25等。–

位于

囊泡上的称为v-SNARE，如VAMPs和synaptobrevin等。COP

IICOP

Imedial-Golgicis-GolgiKDEL

受体(KKXX)内质网的驻留蛋白SNARE介导的囊泡转运过程第三节胞内囊泡二、体向内质网的反向囊泡是由COPI包被囊泡介导的。主要负责逆向内质网逃逸蛋白返回至内质网内；体膜囊之间的逆向

。第三节胞内囊泡三、–从体向胞内膜性细胞器的囊泡体到内体内体：进一步筛选和装载细胞膜蛋白的中转细胞器从

体到溶酶体四、胞内其他膜性细胞器之间的囊泡从线粒体到过氧化物酶体和溶酶体内体与其他膜性结构之间的囊泡囊泡

在细胞胞质

中的作用第四节胞吐作用