细胞生物学翟中和编蛋白质分选与膜泡运输

ProteinSorting目前一页\总数四十九页\编于二十一点一、信号假说与蛋白质分选信号第一节细胞内蛋白质的分选目前二页\总数四十九页\编于二十一点信号假说（Signalhypothesis）目前三页\总数四十九页\编于二十一点位于蛋白质的N端，一般由16-26个残基组成包括疏水核心区、C端和N端3部分Signalpeptides目前四页\总数四十九页\编于二十一点信号肽与信号斑目前五页\总数四十九页\编于二十一点信号肽似乎没有严格的专一性目前六页\总数四十九页\编于二十一点信号识别颗粒（SRP）目前七页\总数四十九页\编于二十一点分泌性蛋白向rER腔内的转运是同蛋白质翻译过程偶联进行的，这种分泌性蛋白在信号肽的引导下边翻译边跨膜转运的过程称为共翻译转运（cotranslationaltranslocation）。共翻译转运目前八页\总数四十九页\编于二十一点分泌性蛋白的合成与其跨膜内质网的共翻译转运目前九页\总数四十九页\编于二十一点蛋白质转入内质网合成的过程：

信号肽与SRP结合→肽链延伸终止→SRP与受体(DP)结合→SRP脱离信号肽→肽链在内质网上继续合成，同时信号肽引导新生肽链进入内质网腔→信号肽被切除→肽链延伸至终止→翻译体系解散。目前十页\总数四十九页\编于二十一点目前十一页\总数四十九页\编于二十一点目前十二页\总数四十九页\编于二十一点蛋白质在细胞质基质中合成以后再在某种信号序列（导肽）的指导下进入某些细胞器中，称后翻译转运（posttranslocation）。蛋白质跨膜转移过程需要ATP使多肽去折叠，还需要一些蛋白质的帮助使其能够正确地折叠成有功能的蛋白。例：线粒体、叶绿体、过氧化物酶体蛋白后翻译转运目前十三页\总数四十九页\编于二十一点膜整合蛋白的信号序列开始转移序列（starttransfersequence）内在停止转移锚定序列（internalstop-transferanchor

sequence,STA）内在信号锚定序列（internalsignalanchorsequence,SA）目前十四页\总数四十九页\编于二十一点多肽跨膜次数的确定目前十五页\总数四十九页\编于二十一点内质网膜整合蛋白的拓扑学类型目前十六页\总数四十九页\编于二十一点蛋白质转入内质网合成涉及5种蛋白成分：①信号肽:又称开始转移序列②信号识别颗粒（SRP）③SRP受体（DP）④停止转移序列⑤移位子目前十七页\总数四十九页\编于二十一点二、蛋白质分选转运的基本途径与类型目前十八页\总数四十九页\编于二十一点途径（1）后翻译转运途径（2）共翻译转运途径类型（1）蛋白质的跨膜转运（2）膜泡运输（3）选择性的门控转运（4）细胞质基质中蛋白质的转运二、蛋白质分选转运的基本途径与类型目前十九页\总数四十九页\编于二十一点转运类型1.门控运输（gatedtransport）：如核孔可以选择性的主动运输大分子物质和RNP复合体，并且允许小分子物质自由进出细胞核。2.跨膜运输（transmembranetransport）：蛋白质通过跨膜通道进入目的地。3.膜泡运输（vesiculartransport）：蛋白质被选择性地包装成运输小泡，定向转运到靶细胞器。如内质网向高尔基体的物质运输、高尔基体分泌形成溶酶体、细胞摄入某些营养物质或激素，都属于这种运输方式。4.细胞质基质中蛋白的转运:与细胞骨架密切相关目前二十页\总数四十九页\编于二十一点蛋白质分选信号序列目前二十一页\总数四十九页\编于二十一点（一）蛋白质从细胞质基质输入到线粒体蛋白质从细胞质基质输入到线粒体基质蛋白质从细胞质基质输入到线粒体内膜蛋白质从细胞质基质输入到线粒体膜间隙目前二十二页\总数四十九页\编于二十一点靶向线粒体基质的跨膜运送目前二十三页\总数四十九页\编于二十一点靶向线粒体内膜的跨膜运送TOM:transloconoftheoutermembraneTim:transloconoftheinnermembrane目前二十四页\总数四十九页\编于二十一点靶向线粒体膜间隙的跨膜运送途径A是主要的注意与内膜蛋白途径A不同点目前二十五页\总数四十九页\编于二十一点导肽转运线粒体蛋白质的特点需要受体从接触点进入蛋白质要解折叠与重新折叠需要蛋白水解酶需要能量需要分子伴侣的帮助目前二十六页\总数四十九页\编于二十一点（二）叶绿体基质蛋白与类囊体蛋白的靶向输入外膜蛋白内膜蛋白叶绿体基质蛋白类囊体膜蛋白类囊体腔蛋白目前二十七页\总数四十九页\编于二十一点叶绿体蛋白质的运送及组装目前二十八页\总数四十九页\编于二十一点（三）过氧化物酶体蛋白的分选C端SKL(Ser-Lys-Leu)靶向序列可溶性细胞质受体过氧化物酶体膜受体信号序列不被切除ATP水解目前二十九页\总数四十九页\编于二十一点第二节细胞内膜泡运输细胞内部内膜系统各个部分之间的物质传递常常通过膜泡运输方式进行。膜泡运输是一种高度有组织的定向运输，各类运输泡之所以能够被准确地运到靶细胞器，主要是因为细胞器的胞质面具有特殊的膜标志蛋白。不同的膜标志蛋白组合，决定膜的表面识别特征。目前三十页\总数四十九页\编于二十一点第二节细胞内膜泡运输目前三十一页\总数四十九页\编于二十一点一、膜泡运输概观1.蛋白质在rER合成，通过共翻译转运途径跨膜运输2.内质网出芽，形成转运膜泡并与高尔基体融合3.从高尔基体顺面膜囊和高尔基体顺面网状结构到rER的逆向运输4.高尔基体膜囊从顺面→反面成熟递进（非膜泡过程）5.从高尔基体后期膜囊→早期膜囊的逆向运输6.组成型分泌7.调节型分泌8.分选到溶酶体9.胞吞途径蛋白质的分泌与胞吞途径概观目前三十二页\总数四十九页\编于二十一点COPⅡ（coatproteinⅡ）包被膜泡COPⅠ（coatproteinⅠ）包被膜泡网格蛋白/接头蛋白（clathrin/adaptorprotein）包被膜泡三种膜泡运输方式目前三十三页\总数四十九页\编于二十一点三种膜泡运输方式目前三十四页\总数四十九页\编于二十一点目前三十五页\总数四十九页\编于二十一点二、COPⅡ包被膜泡的装配与运输COPⅡ包被蛋白组分小分子GTP结合蛋白Sar1Sec23/Sec24复合物Sec13/Sec31复合物大的纤维蛋白Sec16目前三十六页\总数四十九页\编于二十一点二、COPII包被膜泡的装配与运输负责从内质网高尔基体的物质运输；COPII包被蛋白由5种蛋白亚基组成：Sar1、Sec12、Sec23/Sec24、Sec13/Sec31、Sec16包被蛋白的装配是受控的；COPII包被膜泡具有对转运物质的选择性并使之浓缩。COPII蛋白能识别并结合跨膜内质网蛋白胞质面一端的信号序列（Asp-X-Glu）内质网腔面的受体能与ER腔中的可溶性蛋白（如分泌蛋白）结合。

目前三十七页\总数四十九页\编于二十一点1.Sar1与膜结合GTP交换2.COPⅡ包被装配3.GTP水解4.COPⅡ包被去装配Sar1蛋白在COPⅡ包被膜泡装配与去装配目前三十八页\总数四十九页\编于二十一点三、COPⅠ包被膜泡的装配与运输运输方向：高尔基体TGN面→CGN面，高尔基体CGN面→ER运输对象：负责回收、转运ER逃逸蛋白(escapedproteins），膜脂双层COPⅠ包被蛋白的组成：7种蛋白质亚基，ARF目前三十九页\总数四十九页\编于二十一点在内质网与高尔基体之间，分别由COPⅡ和COPⅠ膜泡介导蛋白质顺向和逆向转运不同类型的膜泡运输目前四十页\总数四十九页\编于二十一点KDEL受体在从高尔基体回收内质网腔驻留蛋白中的作用不同类型的膜泡运输目前四十一页\总数四十九页\编于二十一点细胞器中保留及回收蛋白质的两种机制：转运泡将驻留蛋白排斥在外，防止出芽转运；通过识别驻留蛋白C-端的回收信号(lys-asp-glu-leu，KDEL)的特异性受体，以COPI包被膜泡的形式捕获逃逸蛋白。例:分子伴侣、SRP受体目前四十二页\总数四十九页\编于二十一点四、网格蛋白/接头蛋白包被膜泡的装配与运输

运输途径：质膜→内体，高尔基体TGN→内体，高尔基体TGN→溶酶体、植物液泡。结构组成：网格蛋白、接头蛋白、受体膜蛋白、发动蛋白AP一方面将网格蛋白网格包被连接到质膜上；另一方面特异性地促使膜结合蛋白富集到形成包被的膜区。目前四十三页\总数四十九页\编于二十一点网格蛋白包被膜泡（clathrin-coatedvesicle）发动蛋白衔接蛋白目前四十四页\总数四十九页\编于二十一点Selectivetransportbyclathrincoatedvesicles目前四十五页\总数四十九页\编于二十一点目前四十六页\总数四十九页\编于二十一点五、转运膜泡与靶膜的锚定与融合膜泡融合是特异性的选择性融合，从而指导细胞内膜流的方向。选择性融合基于供