细胞生物学课件：第七章 细胞内功能区隔与蛋白质分选

第七章

细胞质基质与内膜系统第一节细胞质基质与细胞内膜系统第二节内质网第三节高尔基体第四节溶酶体与过氧化物酶体第五节细胞内蛋白质的分选与细胞结构的组装本章内容提要第一节细胞质基质细胞质基质

（cytoplasmicmatrixorcytomatrix）细胞内膜系统（endomembranesystem）一、细胞质基质

（cytoplasmicmatrixorcytomatrix）

细胞质基质又称胞质溶胶（cytosol)，是细胞质中均匀而半透明的胶体部分，充填于其它有形结构之间。

细胞质基质是细胞重要的结构成分，其体积约占细胞质的一半细胞组分

数目

体积比细胞质基质细胞核内质网高尔基体溶酶体胞内体过氧化物酶体线粒体

11113002004001700

54612311122肝细胞中细胞质基质及细胞其它组分的数目及所占的体积比基本概念：用差速离心分离，先后除去细胞核等细胞器或细胞结构后，存留在上清液中的主要是细胞质基质成分。

成分：按分子量大小分为三类，即小分子、中等分子和大分子。小分子包括水、无机离子；属于中等分子的有脂类、糖类、氨基酸、核苷酸及其衍生物等；大分子则包括多糖、蛋白质、脂蛋白和RNA等；中间代谢有关的酶类、细胞骨架结构。特点：细胞质基质是一个高度有序的体系；通过弱键相互作用处于动态平衡的结构体系。细胞质基质的涵义

完成各种中间代谢过程

蛋白质合成、脂肪酸合成、糖原代谢、核苷酸代谢、糖的酵解、磷酸戊糖途径、糖醛酸途径等

与细胞质骨架相关的功能

维持细胞形态、运动、胞内物质运输及能量传递等保证细胞行使正常的生理生化功能

蛋白质的修饰、蛋白质选择性的降解

蛋白质的修饰

（磷酸化和去磷酸化、糖基化、N－端甲基化、酰基化）

控制蛋白质的寿命

降解变性和错误折叠的蛋白质

帮助变性或错误折叠的蛋白质重新折叠

细胞质基质的功能ProteinglycosylationinRER提供离子环境：以维持各细胞器的实体完整性提供底物（原料）：

以供细胞器行使功能（物质库）提供物质运输的通路：细胞与环境、细胞质与细胞核、细胞器之间的物质运输、能量交换、信息传递等都需通过细胞基质来完成影响细胞分化

如卵细胞细胞基质对于分化起重要作用二、细胞内膜系统

（endomembranesystem）

细胞内膜系统概述

细胞内膜系统的研究方法

（一）细胞内膜系统概述定义：指细胞内在结构、功能及发生上相关的由膜包绕形成的细胞器或细胞结构。主要包括核膜、内质网、高尔基体三大结构以及它们的产物-各种小泡和液泡。真核细胞的区域化（compartmentalization）：细胞骨架纤维为组织者的Cytomatrix形成有序的动态结构；细胞内的膜相结构----细胞器（organelles）。

真核细胞的区域化内膜系统的出现是真核细胞区别于原核细胞的显著特点之一，其意义在于：大大增加了细胞内膜的表面积，为多种酶特别是多酶体系提供了大面积的结合部位；酶系统的隔离与连接

蛋白质、糖、脂肪的合成

加工包装运输分泌物扩散屏障及膜电位建立离子梯度的维持等。（二）细胞内膜系统的研究方法

免疫标记和放射自显影（Autoradiography）

生化分析（Biochemicalanalysis）

遗传突变分析（Geneticmutants）第二节内质网Porter等于1945年发现于培养的小鼠成纤维细胞，因最初看到的是位于细胞质内部的网状结构，故名endoplasmicreticulum，ER。ER形态与组成ER的功能

ER与基因表达的调控一、形态与组成约占细胞总膜面积的一半，是封闭的网络系统。分为糙面内质网（RER）和光面内质网（SER）RER膜表面分布大量的核糖体，主要是合成分泌性的蛋白质和多种膜蛋白；SER表面没有核糖体的结合，是合成脂质的重要场所。细胞不含纯粹的RER或SER，它们分别是ER连续结构的一部分.RERSER内质网膜含60%的蛋白和40%的脂类，卵磷脂含量较高，鞘磷脂含量较少，没有或很少含胆固醇。约30多种膜结合蛋白，另有30多种位于ER网腔。核糖体结合糖蛋白（ribophorin）只分布在RER，P450酶系只分布在SER。二、ER的功能（一）蛋白质合成（糙面ER）内质网上合成的蛋白主要有：向细胞外分泌的蛋白、如抗体、激素；膜的整合蛋白；需要与其它细胞组分严格分开的酶，如溶酶体的各种水解酶；需要进行修饰的蛋白，如糖蛋白。Blobel等（1975）提出信号假说，认为蛋白质N端的信号肽，指导蛋白质转至内质网上合成，获1999年诺贝尔生理医学奖。BlobelwithmembersofhislaboratoryGünterBlobel蛋白质转移到内质网合成涉及以下成分：信号肽：位于N端，约16~30个氨基酸，含有6-15个连续排列的带正电荷的非极性氨基酸，又称开始转移序列。信号识别颗粒（SRP）：6种多肽和1个7SRNA组成停止转移序列：与内质网膜的亲合力很高，阻止肽链继续进入网腔，成为跨膜蛋白。转位因子：由3-4个Sec61蛋白构成的通道，每个Sec61由3条肽链组成。TranslocationofproteinsacrossER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与受体结合→SRP脱离→肽链进入内质网→信号肽切除→肽链延伸至终止。这种肽链边合成边向内质网腔转移的方式，称为co-translation。（二）蛋白质的修饰与加工包括糖基化、羟基化、酰基化、二硫键形成等，几乎所有内质网上合成的蛋白最终都被糖基化。糖基化的作用：①使蛋白质能够抵抗消化酶的作用；②赋予蛋白质传导信号的功能；③某些蛋白只有在糖基化之后才能正确折叠。糖基一般连接在4种氨基酸上，分为2种：N-连接的糖基化：与天冬酰胺残基的NH2连接，糖为N-乙酰葡糖胺。O-连接的糖基化：与Ser、Thr和Hyp的OH连接，连接的糖为半乳糖或N-乙酰半乳糖胺。糖的供体为核苷糖，如GDP-甘露糖、UDP-N-乙酰葡糖胺。糖分子首先被糖基转移酶转移到膜上的磷酸长醇分子上，装配成寡糖链。再被寡糖转移酶转到Asn-X-Ser或Asn-X-Thr的Asn上。ProteinglycosylationinRERProteinglycosylationinRERO-连接的糖基化蛋白质糖基化类型

特征

N-连接

O-连接1.合成部位

粗面内质网粗面内质网或高尔基体2.合成方式来自同一个寡糖前体一个个单糖加上去3.与之结合的氨基酸残基

天冬酰胺

丝氨酸、苏氨酸、羟赖氨酸、羟脯氨酸4.最终长度

至少5个糖残基一般1～4个糖残基，但ABO血型抗原较长5.第一个糖残基

N—乙酰葡萄糖胺N—乙酰半乳糖胺等N-连接与O-连接的糖基化比较

蛋白质糖基化的特点及其生物学意义糖蛋白寡糖链的合成与加工都没有模板，靠不同的酶在细胞不同间隔中经历复杂的加工过程才能完成。糖基化的主要作用是蛋白质在成熟过程中折叠成正确构象和增加蛋白质的稳定性；多羟基糖侧链影响蛋白质的水溶性及蛋白质所带电荷的性质。对多数分选的蛋白质来说，糖基化并非作为蛋白质的分选信号。进化上的意义：寡糖链具有一定的刚性，从而限制了其它大分子接近细胞表面的膜蛋白，这就可能使真核细胞的祖先具有一个保护性的外被，同时又不象细胞壁那样限制细胞的形状与运动。（三）新生肽链的折叠、组装和运输蛋白的折叠在hsp70家族的ATP酶的作用下完成。无法正确折叠的蛋白被转入溶酶体降解，约90%的新合成T细胞受体亚单位和Ach受体都被降解，而从未到达靶膜。COPII介导由ER输出的膜泡运输。（四）内质网的其它作用合成磷脂、胆固醇等。解毒，如肝细胞的细胞色素P450酶系。参与甾体类激素的合成。使葡糖6-磷酸水解，释放糖至血液中。储存钙离子，作为胞内信号物质，如肌质网。提供酶附着的位点和机械支撑作用。（三）ER与基因表达的调控ER的产生到功能实现受基因表达的调控。第三节高尔基体发现于1889年，Golgi用银染法，在猫头鹰的神经细胞内观察到了清晰的结构，因此定名为高尔基体。一、形态与组成由扁平囊泡堆积而成，有极性。通常4~8个(某些藻类较多)扁平囊在一起，构成高尔基膜囊。分布于ER与细胞膜间，呈弓形或半球形。是一种极性细胞器，一面对着ER称为顺面（cisface），凹进的一面对着质膜称为反面（transface）。StructureoftheGolgiComplexDistribution，nucleusgreen，Golgibodyred膜含有约60%的蛋白和40%的脂类，具有一些和ER共同的蛋白成分。主要的酶有糖基转移酶、磺基-糖基转移酶、氧化还原酶、磷酸酶、蛋白激酶、甘露糖苷酶、转移酶和磷脂酶等。标志酶为糖基转移酶。二、功能区隔高尔基顺面膜囊cisGolginetwork（CGN），CGN是入口区域。高尔基中间膜囊medialGolgi，多数糖基修饰，糖脂的形成以及与高尔基体有关的糖合成发生于此处。高尔基反面膜囊transGolginetwork（TGN），TGN是出口区域，参与蛋白质的分选与包装，最后输出。

Golginetwork高尔基体不同区域的细胞化学反应：①嗜锇反应：cis面膜囊被特异地染色；②TPP酶：trans面的膜囊；③NADP酶：显示中间的膜囊；④CMP酶：trans面的囊状和管状结构。作用：（1）了解高尔基体的结构与功能；（2）鉴别高尔基体的极性。三、主要功能1、参与细胞分泌活动：RER合成Pr→ER腔→COPII小泡→CGN→medialGdgi加工→TGN区形成运输泡→与质膜融合、排出。2、O-连接的糖基化：糖的供体为核苷糖。O-连接的糖基化：与Ser、Thr和Hyp的OH连接，连接的糖为半乳糖或N-乙酰半乳糖胺ProteinglycosylationinRER3、进行膜的转化功能：ER合成膜脂转移至高尔基体，经过修饰和加工，形成运输泡与质膜融合。4、将蛋白水解为活性物质：如将胰岛素C端切除；或将神经肽前体降解为活性片段。5、参与形成溶酶体。6、植物细胞壁的形成，合成纤维素和果胶质。第四节溶酶体与过氧化物酶体Lysosome为deDuve与Novikoff1955年发现。Peroxisome由Rhodin1954在鼠肾小管上皮细胞中发现。一、溶酶体的结构特点溶酶体是单层膜围绕，内含多种酸性水解酶的囊泡状细胞器。含酸性水解酶（最适pH=5），执行细胞内消化。具有异质性（形态大小、水解酶的种类）。膜有质子泵，溶酶体内pH值低。膜蛋白高度糖基化（防止自身的降解）。1、初级溶酶体（primarylysosome）由高尔基体分泌形成，含多种酸性水解酶。2、次级溶酶体（secondarylysosome）是正在进行或完成消化作用的溶酶体，分为自噬溶酶体和异噬溶酶体。3、残体（residualbody）又称后溶酶体（post-lysosome），已失去酶活性，仅留未消化的残渣，故名。可排出细胞，也可能留在细胞内逐年增多，如表皮细胞的老年斑，肝细胞的脂褐质。Secondarylysosome肝细胞脂褐质二、溶酶体的功能细胞内消化：如从LDL释放胆固醇，单细胞真核生物及其消化食物。自体吞噬：清除无用生物大分子，衰老细胞、细胞器、个体发育中多余的细胞。防御作用：如巨噬细胞。参与分泌过程的调节：如将甲状腺球蛋白降解成有活性的甲状腺素。形成精子的顶体。三、溶酶体的发生在高尔基体的trans面以出芽的方式形成：前溶酶体蛋白→N-连接的糖基化→高尔基体→磷酸转移酶识别信号斑→将N-乙酰葡糖胺磷酸转移在1~2个甘露糖残基上→在中间膜囊切去N-乙酰葡糖胺形成M6P配体→与trans膜囊上M6P受体结合→通过网格蛋白（clathrin）衣被包装成运输小泡→与晚期的内体融合，受体解离→切除甘露糖残基上的磷酸。TherecognitionofalysosomalhydrolaseinGolgiandmannosephosphorylation前溶酶体蛋白→磷酸转移酶识别信号斑→将N-乙酰葡糖胺磷酸转移在1~2个甘露糖残基上→在中间膜囊切去N-乙酰葡糖胺形成M6P配体Transportofnewlysynthesizedhydrolasestolysosomes四、溶酶体与疾病矽肺：二氧化硅尘粒（矽尘）吸入肺泡后被巨噬细内吞噬，导致吞噬细胞溶酶体破裂。激活成纤维细胞，导致胶原纤维沉积，肺组织纤维化。肺结核：结核杆菌引起肺组织钙化和纤维化。类风湿性关节炎：溶酶体膜易脆裂。五、过氧化物酶体Rhodin1954发现于鼠肾小管上皮细胞。具有异质性，由单层膜围绕而成。特点：含过氧化氢酶（标志酶）和一至多种依赖黄素（flavin）的氧化酶，已发现40多种氧化酶。酶特点是将底物氧化后生成过氧化氢，而过氧化氢酶又利用H2O2去氧化其它底物。RH2+O2→R+H2O2Peroxisomeofhepatocyte烟草叶肉细胞的过氧化物酶体（中央具有尿酸氧化酶形成的晶体状核心）

作用：在动物中：①参与脂肪酸的β-氧化；②具有解毒作用，过氧化氢酶氧化有害物质，饮入的酒精1/4是在微体中氧化为乙醛。在植物中：①参与光呼吸，将光合作用的副产物乙醇酸氧化为乙醛酸和过氧化氢，②在萌发的种子中，进行脂肪的β-氧化。酶由核基因编码，在细胞质基质中合成，信号序列为-Ser-Lys-Leu-COO-。膜脂在内质网上合成，通过磷脂转移蛋白PTP转移而来。已有的过氧化物酶体在细胞分裂时，以分裂方式传给子代细胞。Zellweger综合征（也叫脑肝肾综合征）：患者细胞的过氧化物酶体中，酶蛋白输入有关的蛋白质变异，酶体是“空的”；脑、肝、肾异常，出生3-6个月后死亡。第五节细胞内蛋白质的定向转运与细胞结构的组装一、分泌蛋白合成的模型---信号假说二、蛋白质分选与分选信号三、膜泡运输

四、细胞结构体系的组装

蛋白质的定向转运（定义）：除线粒体和叶绿体中能合成少量蛋白质外，绝大多数的蛋白质均在细胞质基质中的核糖体（或RER结合的核糖体）上合成，然后转运至细胞的特定部位，行使其功能，也只有转运至正确的部位并装配成结构和功能的复合体，才能参与细胞的生命活动。这一过程称之为蛋白质的定向转运（或蛋白质的分选）。细胞内合成的蛋白质、脂类等物质之所以能够定向转运到特定的细胞器取决于两个方面：其一是蛋白质中包含特殊的信号序列（signalsequence）。其二是细胞器上具特定的信号识别装置（分选受体，sortingreceptor）。一、分泌蛋白合成的模型-----信号假说信号假说(Signalhypothesis)

G．Blobeletal：Signalhypothesis,1975信号肽（Signalpeptide）与共转移（Cotranslocation）

导肽（Leaderpeptide）与后转移（Posttranslocation）

布洛贝尔教授是洛克菲勒大学第4位因细胞生物学而得到诺贝尔奖的科学家。他的主要贡献是发现并阐明了新合成的蛋白质是怎样转运到细胞中的各个不同部位的。在此之前，人们已经知道蛋白质的合成，是由核糖体在基质和内质网上进行的。但蛋白质是如何找到内质网，从而将蛋白转运到各个细胞器或细胞膜上的，则一直是个谜。

1971年，年轻的布洛贝尔和他的同事沙巴梯尼提出了“信号肽”假说，认为蛋白质最初的几个氨基酸构成一段信号肽，而内质网上又有一个能识别信号肽的受体，将蛋白质导运到内质网上去。这一假说是如此大胆而又如此简单，以致一开始就受到许多知名学者的强烈反对。有人说他无知，有人骂他傲慢，还有人声称已证明“信号肽”假说是错的。有很长一段时间，他的论文发表困难，基金申请也屡遭拒绝。这些批评和困难，反而给布洛贝尔造成一种强大的动力，促使他做了一个又一个漂亮而有说服力的实验，证明“信号肽”假说是近乎完美的正确。一方面他对自己精益求精，用各种各样的手段，在不同的系统中反复求证。另一方面他以大无畏的精神在公开场合与人辩论，对错误的观点勇敢地站出来批评。毕竟，科学是公正的。多年后，全世界的科学家们在大量而精湛的实验数据面前，接受了“信号肽”假说。而布洛贝尔教授率直，刚正不阿，勇于捍卫真理，不怕得罪人的风骨，也在生物科学界传为美谈。Backto信号假说1、信号假说内容

2、指导因子：蛋白质N-端的信号肽（signalpeptide）3、信号识别颗粒（signalrecognitionparticle，SRP）：信号肽识别结构域；核糖体结合结构域4、信号识别颗粒的受体（又称停泊蛋白dockingprotein，DP）等1、信号假说内容：分泌性蛋白N端序列作为信号肽，指导分泌性蛋白在内质网合成，然后在信号肽引导下蛋白质边合成边通过易位子蛋白复合体进入内质网腔，在蛋白质合成结束前信号肽被切除（1975，BlobelandSabatini）。

信号肽的一级序列信号肽一级序列由疏水核心（h）、C端（c）和N端（n）三个区域构成。以血清白蛋白和HIV-1型病毒的糖蛋白gp160信号肽为例，显示出两者的n区长度明显不同在非细胞系统中蛋白质的翻译过程与SRP、DP和微粒体的关系

实验组别含有编码信号SRP

DP微粒体序列的mRNA结果

1

+---

产生含信号肽的完整多肽2

++--

合成70～100氨基酸残基后，肽链停止延伸3

+++-

产生含信号肽的完整多肽4

++++信号肽切除，多肽链进入微粒体中

*“+”和“-”分别代表反应混合物中存在（+）或不存在（-）该物质。信号肽与共转移信号肽（Signalpeptides）：引导蛋白质定向转移的序列，通常15-60个氨基酸残基，对所引导的蛋白质没有特异性要求。信号斑（Signalpatches）：存在于完成折叠的蛋白质中，构成信号斑的信号序列之间可以不相邻，折叠在一起构成蛋白质分选的信号。起始转移序列和终止转移序列signalsequenceandsignalpatchBackto

如果多肽只有N端信号而没有停止转移序列，该多肽合成后一般会进入内质网腔。如果多肽中部存在停止转移序列，该多肽最终为成为跨膜蛋白。起始转移序列：引导肽链穿过内质网膜的信号肽停止转移序列：肽链中存在的某些序列与内质网膜有很强的亲和力，结合在脂双层中不进入内质网腔起始转移序列和终止转移序列的数目决定多肽跨膜次数导肽与后转移基本特征：

蛋白质在细胞质基质中合成以后再转移到其他细胞器中，称后转移（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（如热休克蛋白Hsp70）使其能够正确地折叠成有功能的蛋白。翻译运转同步机制（ER、高尔基体、溶酶体、质膜、胞外等）Cotranslationaltranslocation)翻译后运转机制（线粒体、叶绿体、过氧化物酶体、细胞核，以及细胞基质中的蛋白）(Post-translationaltranslocation)蛋白质转运从转运方式或机制分类蛋白质转运：1、跨膜运输（transmembranetransport）：蛋白质通过跨膜通道进入目的细胞器。2、膜泡运输（vesiculartransport）：蛋白质等在内质网或高尔基体中被包装成衣被小泡，选择性地运输到靶细胞器。3、细胞基质中的蛋白质转运

二、蛋白质分选途径真核细胞蛋白质分选的主要途径与类型1.mRNA在细胞基质的核糖体上合成蛋白质2.合成的蛋白质无信号肽，留在细胞基质中3a、3b、3c.合成的蛋白通过跨膜运输至线粒体、叶绿体、过氧化物酶体、3d.合成的蛋白通过门控跨膜运输至细胞核3.膜泡运输蛋白方式从内质网转运至高尔基体4a、4b、4c.膜泡运输方式转运至胞外、溶酶体、质膜三、胞内膜泡运输膜泡运输:是蛋白运输的一种特有的方式，普遍存在于真核细胞中。在转运过程中不仅涉及蛋白本身的修饰、加工和组装，还涉及到多种不同膜泡定向运输及其复杂的调控过程。

内膜系统之间的物质传递常通过膜泡运输进行。多数运输小泡在膜的特定区域以出芽的方式产生。表面具有一个笼子状的由蛋白质构成的衣被（coat，或称为包被）。衣被在运输小泡与靶细胞器的膜融合之前解体。衣被小泡在细胞内沿微管或微丝运输。与膜泡运输有关的马达蛋白有3类，在这些马达蛋白的牵引下，可将膜泡运到特定的区域。发动蛋白（dynamin

，一个微管结合蛋白质家族，能结合并水解GTP），趋向微管负端；驱动蛋白（kinesin，能利用ATP水解所释放的能量驱动自身及所携带的货物分子沿微管运动的一类马达蛋白），趋向微管正端；肌球蛋白（myosin，与肌动蛋白丝相互作用的马达蛋白），趋向微丝正极。1、衣被类型及组装已知三类：①笼形蛋白（clathrin，或网格蛋白）②COPI③COPII主要作用：①选择性的将特定蛋白聚集在一起，形成运输小泡；②如同模具一样决定运输小泡的外部特征。三种衣被小泡的功能衣被类型GTP酶组成与衔接蛋白运输方向clathrinARFClathrin重链与轻链，AP2质膜→内体Clathrin重链与轻链，AP1高尔基体→内体Clathrin重链与轻链，AP3高尔基体→溶酶体，植物液泡COPIARFCOPαββ’γδεζ高尔基体→内质网COPIISar1Sec23/Sec24复合体，Sec13/31复合体，Sec16内质网→高尔基体①笼形蛋白衣被小泡运输途径：质膜→内体；高尔基体→内体；高尔基体→溶酶体、植物液泡。衣被结构：3重链、3轻链（AP1、AP2和AP3），clathrin的曲臂交织在一起，形成多面形网孔的笼子。衔接蛋白：连接衣被与受体（ARF）

Clathrin重链与轻链，AP2

Clathrin重链与轻链，AP1

Clathrin重链与轻链，AP3ClathrincoatedvesiclesDeep-etchviewofatypicalclathrinlattice笼形衣被的组装当衣被小泡形成时，发动蛋白（dynamin）聚集成一圈围绕在芽的柄部，使柄部的膜尽可能地拉近（小于1.5nm），导致膜融合，切下衣被小泡。

笼形衣被的形成②COPI衣被小泡功能：回收、转运内质网逃逸蛋白（escapedproteins）、膜脂双层或转运膜泡上的v-SNAREs等返回内质网；也可介导高尔基体不同区域间的蛋白质运输。组成：由7种蛋白组成。C端回收信号：Lys-Asp-Glu-Leu（KDEL回收信号）。COPIVesiclesCopIandIIVesicles③COPⅡ衣被小泡介导内质网到高尔基体的物质运输。形成于内质网出口位点，该处无核糖体。主要亚基：Sar1GTP、Sec23/Sec24、Sec13/Sec31。多数跨膜蛋白直接与COPII结合，少数跨膜蛋白和多数可溶性蛋白通过受体与COPII结合。分选信号：位于跨膜蛋白胞质面，形式多样，常包含双酸性基序[DE]X[DE]，如Asp-X-Glu。COPIIVesiclesCOPIICoatedvesicleCOPII衣被的形成：（1）ER上形成COPII小泡时，Sar1交换GDP/GTP而激活。（2）激活的Sar1暴露出脂肪酸链尾巴，插入ER膜，促进衣被蛋白的核化和组装。（3）Sar1可激活磷脂酶D，将一些磷脂水解，使衣被蛋白牢固地结合在膜上。（4）当小泡从膜上释放后，衣被很快就解体。Coatassembly2、膜泡运输的定向机制运输小泡的形成、转运及与靶膜的融合是一特异性过程，涉及多种蛋白质识别、组装、去组装的复杂调控。选择性融合是保证细胞内定向膜流的因素之一。①SNAREsSNARE：敏感因子可溶性N-乙基马来酰亚胺(NSF)结合蛋白受体，动物细胞融合所必需。功能：介导运输小泡与靶膜的融合。类型：v-SNAREs和t-SNAREs。结构：具有一个螺旋结构域，相互缠绕形成跨SNAREs复合体，将小泡与靶膜拉在一起。SNAREsv-SNARE与t-SNARE相互作用，决定膜泡在靶膜上的锚定与融合SNAREsinvesicletransport神经细胞中，SNAREs负责突触小泡的停泊和融合。破伤风毒素和肉毒素能选择性地降解SNAREs，阻断神经传导。病毒融合蛋白的工作原理与SNAREs相似，介导病毒与宿主质膜的融合。HIVfusionprotein②Rabs也叫targetingGTPase，属于G蛋白，起分子开关作用。已知30余种，不同运输小泡上具有不同的Rabs，如：Sar1、ARF等。功能：促进和调节运输小泡的停泊和融合。Rabs还有许多效应因子，帮助运输小泡聚集和靠近靶膜，触发SNAREs抑制因子。Rabsindocking1.供体膜上的GEF识别并结合特异性的Rab，生成Rab-GTP2.生成的Rab-GTP引发Rab构象改变，将Rab-GTP锚定在供体膜上，并随膜转移3.靶膜上的Rab效应器与Rab-GTP结合，促进v-SNARE与t-SNARE的配对4.转运膜泡与靶膜融合，Rab水解与之结合的GTP，释放可溶性的Rab-GDP5.Rab-GDP与GDP解离抑制物结合，防止Rab的解离3、受体介导的内吞