医学课件肽链合成后的加工和运输

第10章肽链合成后的加工和运输endoplasmiccellmembrane个医学课件肽链合成后的加工和运输第10章肽链合成后的加工和运输endoplasmiccellmembrane个从核蛋白体释放出的新生多肽链不具备蛋白质生物活性,必需经过1)翻译后一系列加工修饰过程才转变为天然构象的功能蛋白。如:高级结构的形成、氨基酸残基的修饰、二硫键的形成等。2)靶向运输许多蛋白合成后经靶向运送到其相应功能部位,才能发挥作用,称为蛋白质的靶向运输(targetedtransport)或蛋白分送proteinsorting)。肽链合成后的加工新生的多肽链大多数是没有功能的,必须经过加工修饰才能转变为有活性的蛋白质1.肽链的剪接1)N端fMet或Met的切除细菌蛋白质氨基端的甲酰基能被脱甲酰化酶水解,不管是原核生物还是真核生物,N端的甲硫氨酸往往在多肽链合成完毕之前就被切除。50%的真核蛋白中,成熟蛋白N端残基会被N乙基化。第10章医学课件肽链合成后的加工和运输第10章1从核蛋白体释放出的新生多肽链不具备蛋白质生物活性,必需经过1)翻译后一系列加工修饰过程才转变为天然构象的功能蛋白。如:高级结构的形成、氨基酸残基的修饰、二硫键的形成等。2)靶向运输许多蛋白合成后经靶向运送到其相应功能部位,才能发挥作用,称为蛋白质的靶向运输(targetedtransport)或蛋白分送proteinsorting)。从核蛋白体释放出的新生多肽链不具备蛋白2肽链合成后的加工新生的多肽链大多数是没有功能的,必须经过加工修饰才能转变为有活性的蛋白质1.肽链的剪接1)N端fMet或Met的切除细菌蛋白质氨基端的甲酰基能被脱甲酰化酶水解,不管是原核生物还是真核生物,N端的甲硫氨酸往往在多肽链合成完毕之前就被切除。50%的真核蛋白中,成熟蛋白N端残基会被N乙基化。肽链合成后的加工32)信号序列的切除需要靶项运输到各细胞器及细胞外的蛋白质N端一般有一段信号序列,用于指导蛋白质的运输,这一信号序列会在完成任务后被相应的蛋白水解酶切除。2)信号序列的切除43)切除新生肽链中非功能片段如新合成的胰岛素前体是前胰岛素原,必须先切去信号肽变成胰岛素原,再切去C肽,才变成有活性的胰岛素有些动物病毒如脊髓灰质炎病毒的皿RNA可翻译成很长的多肽链,含多种病毒蛋白,经蛋白酶在特定位置上水解后得到几个有功能的蛋白质分子不少多肽类激素和酶的前体也要经过加工才能变为活性分子,如血纤维蛋白原、胰蛋白酶原经过加工切去部分肽段才能成为有活性的血纤维蛋白、胰蛋白酶3)切除新生肽链中非功能片段5C-peptidCOOH8proinsulinNH3NHa-00000000boO-前胰岛素原蛋白翻译后成熟Peptid过程示意图。C-peptid64)蛋白质的剪接蛋白质剪接是蛋白质内含肽介导的,一种在蛋白质水平上翻译后的加工过程,它由一系列分子内的剪切一连接反应组成。内含肽(intein)是位于宿主蛋白质中的一段插入序列,前缀in一取自inventing,后缀tein一取自protein。与内含肽相对应的另一专用术语是外显肽(extein内含肽基因与外显肽基因存在于同一开放阅读框架(openreadingframe,ORF)内,并与外先肽基因进行同步转录和翻译,当翻译形成蛋白质前体后,内含肽具有自我催化功能,可从蛋白质中自体切除,形成成熟的具有活性的蛋白。蛋白质内含肽的发现,不仅丰富了遗传信息翻译后加工的理论在实践中也有广泛的应用前景4)蛋白质的剪接72.二硫键的形成mRNA中没有胱氨酸的密码子,而不少蛋白质都含有二硫键,这是蛋白质合成后通过两个半胱氨酸的氧化作用生成的。3.特定氨基酸的修饰氨基酸侧链的修饰作用包括泛素化、磷酸化(如核糖体蛋白质)、糖基化(如各种糖蛋白)、甲基化(如组蛋白、肌肉蛋白质)、乙基化(如组蛋白)羟基化(如胶原蛋白)和羧基化等,是生物体内最普通发生修饰作用的氨基酸残基及其修饰产物。糖蛋白主要是通过蛋白质侧链上的天冬氨酸、丝氨酸、苏氨酸残基加上糖基形成的,胶原蛋白上的脯氨酸和赖氨酸多数是羟基化的。实验证明,内质网可能是蛋白质N糖基化的主要场所。2.二硫键的形成81)泛素化一泛素降解ATP-依赖的蛋白质水解体系,在胞质中进行,主要降解异常蛋白和短寿命蛋白,此途径在不含溶酶体的红细胞中尤为重要。泛素由76个AA组成,高度保守,普遍存在于真核细胞中,故称泛素(ubiquitin)1)泛素化一泛素降解9泛素降解蛋白质途径DegradationDeubiquitination4265ProteasomeATPADPUBPsOUb●ATPUbConjugationUbactivatiTarget←proteinE1:泛素激活酶E2:泛素结合酶E3:泛素蛋白质连接酶泛素降解蛋白质途径10医学课件肽链合成后的加工和运输11医学课件肽链合成后的加工和运输12医学课件肽链合成后的加工和运输13医学课件肽链合成后的加工和运输14医学课件肽链合成后的加工和运输15医学课件肽链合成后的加工和运输16医学课件肽链合成后的加工和运输17医学课件肽链合成后的加工和运输18医学课件肽链合成后的加工和运输19医学课件肽链合成后的加工和运输20医学课件肽链合成后的加工和运输21医学课件肽链合成后的加工和运输22医学课件肽链合成后的加工和运输23医学课件肽链合成后的加工和运输24医学课件肽链合成后的加工和运输25医学课件肽链合成后的加工和运输26医学课件肽链合成后的加工和运输27医学课件肽链合成后的加工和运输28医学课件肽链合成后的加工和运输29医学课件肽链合成后的加工和运输30医学课件肽链合成后的加工和运输31医学课件肽链合成后的加工和运输32医学课件肽链合成后的加工和运输33医学课件肽链合成后的加工和运输34医学课件肽链合成后的加工和运输35医学课件肽链合成后的加工和运输36医学课件肽链合成后的加工和运输37医学课件肽链合成后的加工和运输38医学课件肽链合成后的加工和运输39医学课件肽链合成后的加工和运输40医学课件肽链合成后的加工和运输41医学课件肽链合成后的加工和运输42医学课件肽链合成后的加工和运输43医学课件肽链合成后的加工和运输44医学课件肽链合成后的加工和运输45第10章肽链合成后的加工和运输endoplasmiccellmembrane个医学课件肽链合成后的加工和运输第10章肽链合成后的加工和运输endoplasmiccellmembrane个从核蛋白体释放出的新生多肽链不具备蛋白质生物活性,必需经过1)翻译后一系列加工修饰过程才转变为天然构象的功能蛋白。如:高级结构的形成、氨基酸残基的修饰、二硫键的形成等。2)靶向运输许多蛋白合成后经靶向运送到其相应功能部位,才能发挥作用,称为蛋白质的靶向运输(targetedtransport)或蛋白分送proteinsorting)。肽链合成后的加工新生的多肽链大多数是没有功能的,必须经过加工修饰才能转变为有活性的蛋白质1.肽链的剪接1)N端fMet或Met的切除细菌蛋白质氨基端的甲酰基能被脱甲酰化酶水解,不管是原核生物还是真核生物,N端的甲硫氨酸往往在多肽链合成完毕之前就被切除。50%的真核蛋白中,成熟蛋白N端残基会被N乙基化。第10章医学课件肽链合成后的加工和运输第10章46从核蛋白体释放出的新生多肽链不具备蛋白质生物活性,必需经过1)翻译后一系列加工修饰过程才转变为天然构象的功能蛋白。如:高级结构的形成、氨基酸残基的修饰、二硫键的形成等。2)靶向运输许多蛋白合成后经靶向运送到其相应功能部位,才能发挥作用,称为蛋白质的靶向运输(targetedtransport)或蛋白分送proteinsorting)。从核蛋白体释放出的新生多肽链不具备蛋白47肽链合成后的加工新生的多肽链大多数是没有功能的,必须经过加工修饰才能转变为有活性的蛋白质1.肽链的剪接1)N端fMet或Met的切除细菌蛋白质氨基端的甲酰基能被脱甲酰化酶水解,不管是原核生物还是真核生物,N端的甲硫氨酸往往在多肽链合成完毕之前就被切除。50%的真核蛋白中,成熟蛋白N端残基会被N乙基化。肽链合成后的加工482)信号序列的切除需要靶项运输到各细胞器及细胞外的蛋白质N端一般有一段信号序列,用于指导蛋白质的运输,这一信号序列会在完成任务后被相应的蛋白水解酶切除。2)信号序列的切除493)切除新生肽链中非功能片段如新合成的胰岛素前体是前胰岛素原,必须先切去信号肽变成胰岛素原,再切去C肽,才变成有活性的胰岛素有些动物病毒如脊髓灰质炎病毒的皿RNA可翻译成很长的多肽链,含多种病毒蛋白,经蛋白酶在特定位置上水解后得到几个有功能的蛋白质分子不少多肽类激素和酶的前体也要经过加工才能变为活性分子,如血纤维蛋白原、胰蛋白酶原经过加工切去部分肽段才能成为有活性的血纤维蛋白、胰蛋白酶3)切除新生肽链中非功能片段50C-peptidCOOH8proinsulinNH3NHa-00000000boO-前胰岛素原蛋白翻译后成熟Peptid过程示意图。C-peptid514)蛋白质的剪接蛋白质剪接是蛋白质内含肽介导的,一种在蛋白质水平上翻译后的加工过程,它由一系列分子内的剪切一连接反应组成。内含肽(intein)是位于宿主蛋白质中的一段插入序列,前缀in一取自inventing,后缀tein一取自protein。与内含肽相对应的另一专用术语是外显肽(extein内含肽基因与外显肽基因存在于同一开放阅读框架(openreadingframe,ORF)内,并与外先肽基因进行同步转录和翻译,当翻译形成蛋白质前体后,内含肽具有自我催化功能,可从蛋白质中自体切除,形成成熟的具有活性的蛋白。蛋白质内含肽的发现,不仅丰富了遗传信息翻译后加工的理论在实践中也有广泛的应用前景4)蛋白质的剪接522.二硫键的形成mRNA中没有胱氨酸的密码子,而不少蛋白质都含有二硫键,这是蛋白质合成后通过两个半胱氨酸的氧化作用生成的。3.特定氨基酸的修饰氨基酸侧链的修饰作用包括泛素化、磷酸化(如核糖体蛋白质)、糖基化(如各种糖蛋白)、甲基化(如组蛋白、肌肉蛋白质)、乙基化(如组蛋白)羟基化(如胶原蛋白)和羧基化等,是生物体内最普通发生修饰作用的氨基酸残基及其修饰产物。糖蛋白主要是通过蛋白质侧链上的天冬氨酸、丝氨酸、苏氨酸残基加上糖基形成的,胶原蛋白上的脯氨酸和赖氨酸多数是羟基化的。实验证明,内质网可能是蛋白质N糖基化的主要场所。2.二硫键的形成531)泛素化一泛素降解ATP-依赖的蛋白质水解体系,在胞质中进行,主要降解异常蛋白和短寿命蛋白,此途径在不含溶酶体的红细胞中尤为重要。泛素由76个AA组成,高度保守,普遍存在于真核细胞中,故称泛素(ubiquitin)1)泛素化一泛素降解54泛素降解蛋白质途径DegradationDeubiquitination4265ProteasomeATPADPUBPsOUb●ATPUbConjugationUbactivatiTarget←proteinE1:泛素激活酶E2:泛素结合酶E3:泛素蛋白质连接酶泛素降解蛋白质途径55医学课件肽链合成后的加工和运输56医学课件肽链合成后的加工和运输57医学课件肽链合成后的加工和运输58医学课件肽链合成后的加工和运输59医学课件肽链合成后的加工和运输60医学课件肽链合成后的加工和运输61医学课件肽链合成后的加工和运输62医学课件肽链合成后的加工和运输63医学课件肽链合成后的加工和运输64医学课件肽链合成后的加工和运输65医学课件肽链合成后的加工和运输66医学课件肽链合成后的加工和运输67医学课件肽链合成后的加工和运输68医学课件肽链合成后的加工和运输69医学课件肽链合成后的加工和运输70医学课件肽链合成后的加工和运输71医学课件肽链合成后的加工和运输72医学课件肽链合成后的加工和运输73医学课件肽链合成后的加工和运输74医学课件肽链合成后的加工和运输75医学课