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1、1 蛋白質(zhì)合成后加工與保送蛋白質(zhì)合成后加工與保送第第2章章23 翻譯后加工翻譯后加工 Posttranslational processing 肽鏈從核蛋白體釋放后,經(jīng)過(guò)細(xì)胞內(nèi)各種修飾處置,成為有活性的具有天然構(gòu)象的成熟蛋白質(zhì)的過(guò)程。4包括:包括: 5鏈的折鏈的折疊即開(kāi)場(chǎng)。疊即開(kāi)場(chǎng)。6AnfinsenAnfinsen經(jīng)典實(shí)驗(yàn)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)2020世紀(jì)世紀(jì)6060年代年代 n牛胰核糖核酸酶含有124個(gè)氨基酸殘基,由8個(gè)巰基配對(duì)組成4對(duì)二硫鍵。可以計(jì)算出酶分子中8個(gè)巰基組成4對(duì)二硫鍵的能夠方式有105種,在溫暖的堿性條件下,8摩爾的濃脲和大量巰基乙醇能使四對(duì)二硫鍵完全復(fù)原,整個(gè)分子變?yōu)闊o(wú)規(guī)那么卷曲狀,酶

2、分子變性。透析去除脲,在氧的存在下,二硫鍵重新構(gòu)成,酶分子完全復(fù)性,二硫鍵中成對(duì)的巰基都與天然一樣,復(fù)性分子可以結(jié)晶且具有與天然酶晶體一樣的X射線衍射花樣,從而證明,酶分子在復(fù)性過(guò)程中,不僅能自發(fā)地重新折疊,而且只選擇了105種二硫鍵能夠配對(duì)方式中的一種。7nAnfinsenAnfinsen經(jīng)典實(shí)驗(yàn)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)nAnfinsenAnfinsen基于復(fù)原變性的牛胰基于復(fù)原變性的牛胰RNaseRNase在不需其在不需其他任何物質(zhì)協(xié)助下,僅經(jīng)過(guò)去除變性劑和復(fù)他任何物質(zhì)協(xié)助下,僅經(jīng)過(guò)去除變性劑和復(fù)原劑就使其恢復(fù)天然構(gòu)造的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,提出原劑就使其恢復(fù)天然構(gòu)造的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,提出了了“多肽鏈的氨基酸序列包含了構(gòu)成

3、其熱力多肽鏈的氨基酸序列包含了構(gòu)成其熱力學(xué)上穩(wěn)定的天然構(gòu)象所必需的全部信息的學(xué)上穩(wěn)定的天然構(gòu)象所必需的全部信息的“自組裝學(xué)說(shuō)。自組裝學(xué)說(shuō)。n這一學(xué)說(shuō)闡明:蛋白質(zhì)折疊的必需信息都儲(chǔ)這一學(xué)說(shuō)闡明:蛋白質(zhì)折疊的必需信息都儲(chǔ)存在一級(jí)構(gòu)造中。即存在一級(jí)構(gòu)造中。即“序列決議構(gòu)象。序列決議構(gòu)象。n隨著對(duì)蛋白質(zhì)折疊研討的廣泛開(kāi)展,人們對(duì)隨著對(duì)蛋白質(zhì)折疊研討的廣泛開(kāi)展,人們對(duì)蛋白質(zhì)折疊實(shí)際有了進(jìn)一步的補(bǔ)充和擴(kuò)展。蛋白質(zhì)折疊實(shí)際有了進(jìn)一步的補(bǔ)充和擴(kuò)展。AnfinsenAnfinsen的的“自組裝熱力學(xué)假說(shuō)得到了許自組裝熱力學(xué)假說(shuō)得到了許多體外實(shí)驗(yàn)的證明,確實(shí)有許多蛋白在體外多體外實(shí)驗(yàn)的證明,確實(shí)有許多蛋白在體外可

4、進(jìn)展可逆的變性和復(fù)性,尤其是一些小分可進(jìn)展可逆的變性和復(fù)性,尤其是一些小分子量的蛋白。但是并非一切的蛋白都如此。子量的蛋白。但是并非一切的蛋白都如此。8n有些蛋白質(zhì)移除前導(dǎo)序列會(huì)伴隨著之后的蛋白有些蛋白質(zhì)移除前導(dǎo)序列會(huì)伴隨著之后的蛋白質(zhì)重折疊的缺失。相反的,全長(zhǎng)酶原解折疊后質(zhì)重折疊的缺失。相反的,全長(zhǎng)酶原解折疊后可以重新產(chǎn)生一個(gè)折疊的酶。這個(gè)結(jié)果闡明前可以重新產(chǎn)生一個(gè)折疊的酶。這個(gè)結(jié)果闡明前導(dǎo)序列參與了折疊反響,這闡明并不是導(dǎo)序列參與了折疊反響,這闡明并不是“最終最終的序列編碼了折疊信息。的序列編碼了折疊信息。9n細(xì)胞中大多數(shù)天然蛋白質(zhì)折疊都不是自動(dòng)完成,而需求其細(xì)胞中大多數(shù)天然蛋白質(zhì)折疊都不

5、是自動(dòng)完成,而需求其他酶、蛋白質(zhì)輔助他酶、蛋白質(zhì)輔助.n一切細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)的伴侶蛋白都是聚體體系,它阻止了不正一切細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)的伴侶蛋白都是聚體體系,它阻止了不正確的蛋白質(zhì)的折疊,以確的蛋白質(zhì)的折疊,以7個(gè)、個(gè)、8個(gè)或個(gè)或9個(gè)亞基的超環(huán)形構(gòu)造個(gè)亞基的超環(huán)形構(gòu)造為根底。超環(huán)形構(gòu)造被恣意端蓋住,構(gòu)成一個(gè)經(jīng)過(guò)疏水外為根底。超環(huán)形構(gòu)造被恣意端蓋住,構(gòu)成一個(gè)經(jīng)過(guò)疏水外表結(jié)合解折疊多肽的空穴,經(jīng)過(guò)表結(jié)合解折疊多肽的空穴,經(jīng)過(guò)ATP驅(qū)動(dòng)的構(gòu)象變化促使驅(qū)動(dòng)的構(gòu)象變化促使肽折疊為天然構(gòu)象。肽折疊為天然構(gòu)象。n不正確的折疊導(dǎo)致活性失活,這是許多疾病的分子根底。不正確的折疊導(dǎo)致活性失活,這是許多疾病的分子根底。10一肽鏈

6、折疊的模型一肽鏈折疊的模型n框架模型框架模型 Framework Model n 假設(shè)蛋白質(zhì)的部分構(gòu)象依賴于部分的氨基假設(shè)蛋白質(zhì)的部分構(gòu)象依賴于部分的氨基酸序列。在多肽鏈折疊過(guò)程的起始階段,先酸序列。在多肽鏈折疊過(guò)程的起始階段,先迅速構(gòu)成不穩(wěn)定的二級(jí)構(gòu)造單元;迅速構(gòu)成不穩(wěn)定的二級(jí)構(gòu)造單元; 稱為稱為“flickering cluster,隨后這些二級(jí)構(gòu)造接,隨后這些二級(jí)構(gòu)造接近接觸,從而構(gòu)成穩(wěn)定的二級(jí)構(gòu)造框架;最近接觸,從而構(gòu)成穩(wěn)定的二級(jí)構(gòu)造框架;最后,二級(jí)構(gòu)造框架相互拼接,肽鏈逐漸緊縮,后,二級(jí)構(gòu)造框架相互拼接,肽鏈逐漸緊縮,構(gòu)成了蛋白質(zhì)的三級(jí)構(gòu)造。構(gòu)成了蛋白質(zhì)的三級(jí)構(gòu)造。n 這個(gè)模型以為即

7、使是一個(gè)小分子的蛋白這個(gè)模型以為即使是一個(gè)小分子的蛋白也可以一部分一部分的進(jìn)展折疊,其間構(gòu)成也可以一部分一部分的進(jìn)展折疊,其間構(gòu)成的亞構(gòu)造域是折疊中間體的重要構(gòu)造的亞構(gòu)造域是折疊中間體的重要構(gòu)造112.疏水塌縮模型 Hydrophobic Collapse Model 疏水作用力被以為是在蛋白質(zhì)折疊過(guò)程中起決議性作用的力的要素。在構(gòu)成任何二級(jí)構(gòu)造和三級(jí)構(gòu)造之前首先發(fā)生很快的非特異性的疏水塌縮。123.分散分散-碰撞碰撞-粘合機(jī)制粘合機(jī)制 Diffusion-Collision-Adhesion Model 該模型以為蛋白質(zhì)的折疊起始于伸展肽鏈上的該模型以為蛋白質(zhì)的折疊起始于伸展肽鏈上的幾個(gè)位點(diǎn)

8、,在這些位點(diǎn)上生成不穩(wěn)定的二級(jí)構(gòu)幾個(gè)位點(diǎn),在這些位點(diǎn)上生成不穩(wěn)定的二級(jí)構(gòu)造單元或者疏水簇,主要依托部分序列的進(jìn)程造單元或者疏水簇,主要依托部分序列的進(jìn)程或中程或中程3-4個(gè)殘基相互作用來(lái)維系。它們個(gè)殘基相互作用來(lái)維系。它們以非特異性布朗運(yùn)動(dòng)的方式分散、碰撞、相互以非特異性布朗運(yùn)動(dòng)的方式分散、碰撞、相互黏附,導(dǎo)致大的構(gòu)造生成并因此而添加了穩(wěn)定黏附,導(dǎo)致大的構(gòu)造生成并因此而添加了穩(wěn)定性。進(jìn)一步的碰撞構(gòu)成具有疏水中心和二級(jí)構(gòu)性。進(jìn)一步的碰撞構(gòu)成具有疏水中心和二級(jí)構(gòu)造的類熔球態(tài)中間體的球狀構(gòu)造。球形中間體造的類熔球態(tài)中間體的球狀構(gòu)造。球形中間體調(diào)整為致密的、無(wú)活性的類似天然構(gòu)造的高度調(diào)整為致密的、無(wú)活

9、性的類似天然構(gòu)造的高度有序熔球態(tài)構(gòu)造。最后無(wú)活性的高度有序熔球有序熔球態(tài)構(gòu)造。最后無(wú)活性的高度有序熔球態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橥旰玫挠谢盍Φ奶烊粦B(tài)。態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橥旰玫挠谢盍Φ奶烊粦B(tài)。134.成核成核-凝聚凝聚-生長(zhǎng)模型生長(zhǎng)模型 Nuclear-Condensation-Growth Model 根據(jù)這種模型,肽鏈中的某一區(qū)域可以構(gòu)成根據(jù)這種模型,肽鏈中的某一區(qū)域可以構(gòu)成“折折疊晶核,以它們?yōu)橹行?,整個(gè)肽鏈繼續(xù)折疊疊晶核,以它們?yōu)橹行模麄€(gè)肽鏈繼續(xù)折疊進(jìn)而獲得天然構(gòu)象。進(jìn)而獲得天然構(gòu)象。 所謂所謂“晶核實(shí)踐上是由一些特殊的氨基酸殘基晶核實(shí)踐上是由一些特殊的氨基酸殘基構(gòu)成的類似于天然態(tài)相互作用的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造,這構(gòu)成的類似

10、于天然態(tài)相互作用的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造,這些殘基間不是以非特異的疏水作用維系的,而些殘基間不是以非特異的疏水作用維系的,而是由特異的相互作用使這些殘基構(gòu)成了嚴(yán)密堆是由特異的相互作用使這些殘基構(gòu)成了嚴(yán)密堆積。晶核的構(gòu)成是折疊起始階段限速步驟。積。晶核的構(gòu)成是折疊起始階段限速步驟。14151 1分子伴侶分子伴侶* *molecular chaperonmolecular chaperon 是細(xì)胞中一大類保守蛋白質(zhì),可識(shí)別肽鏈?zhǔn)羌?xì)胞中一大類保守蛋白質(zhì),可識(shí)別肽鏈的非天的非天然構(gòu)象不穩(wěn)定構(gòu)象,促進(jìn)各功能域和整體然構(gòu)象不穩(wěn)定構(gòu)象,促進(jìn)各功能域和整體蛋白質(zhì)的蛋白質(zhì)的正確折疊穩(wěn)定構(gòu)象。正確折疊穩(wěn)定構(gòu)象。普遍特點(diǎn)普遍特點(diǎn)

11、-只與只與PrPr分子的非天然構(gòu)象結(jié)合,分子的非天然構(gòu)象結(jié)合,而不與曾經(jīng)折疊而不與曾經(jīng)折疊 成天然構(gòu)象的成天然構(gòu)象的PrPr分子結(jié)分子結(jié)合合161 1功能功能 協(xié)助肽鏈折疊;協(xié)助肽鏈折疊; 輔助新生肽鏈的轉(zhuǎn)運(yùn)與轉(zhuǎn)位,協(xié)助輔助新生肽鏈的轉(zhuǎn)運(yùn)與轉(zhuǎn)位,協(xié)助“次品蛋次品蛋白質(zhì)白質(zhì) 的降解。的降解。 一些細(xì)胞質(zhì)中的可溶性分子伴侶還可以經(jīng)一些細(xì)胞質(zhì)中的可溶性分子伴侶還可以經(jīng)過(guò)與輔助分子伴侶過(guò)與輔助分子伴侶 的相互作用,行使更多的功的相互作用,行使更多的功能:網(wǎng)格蛋白的去組裝;參與突觸小泡交融后的能:網(wǎng)格蛋白的去組裝;參與突觸小泡交融后的內(nèi)吞;協(xié)助蛋白質(zhì)內(nèi)吞;協(xié)助蛋白質(zhì)/ /新生肽鏈靶向,如進(jìn)入線粒新生肽鏈

12、靶向,如進(jìn)入線粒體;以及一些復(fù)合物的組裝,如肌球蛋白復(fù)合物體;以及一些復(fù)合物的組裝,如肌球蛋白復(fù)合物和核孔等;和核孔等; 分子伴侶還參與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。另外,引發(fā)因子分子伴侶還參與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。另外,引發(fā)因子(TF)(TF)除了能協(xié)助新生肽鏈折疊外,還兼有除了能協(xié)助新生肽鏈折疊外,還兼有PPIPPI酶酶的活性。的活性。172 2折疊作用:折疊作用:蛋白質(zhì)肽鏈的折疊可以簡(jiǎn)單看作是一些疏水基團(tuán)被蛋白質(zhì)肽鏈的折疊可以簡(jiǎn)單看作是一些疏水基團(tuán)被包埋到分子內(nèi)部的過(guò)程,因此,協(xié)助新生肽鏈折疊包埋到分子內(nèi)部的過(guò)程,因此,協(xié)助新生肽鏈折疊的分子伴侶一定是具有與疏水基團(tuán)結(jié)合才干的蛋白的分子伴侶一定是具有與疏水基團(tuán)結(jié)合才干的

13、蛋白質(zhì)。以最常見(jiàn)的質(zhì)。以最常見(jiàn)的hsp70hsp70為例,它們都具有一個(gè)肽結(jié)為例,它們都具有一個(gè)肽結(jié)合部位,由疏水氨基酸殘基構(gòu)成。分子伴侶總的作合部位,由疏水氨基酸殘基構(gòu)成。分子伴侶總的作用是與暴露的疏水區(qū)域穩(wěn)定結(jié)合。用是與暴露的疏水區(qū)域穩(wěn)定結(jié)合。結(jié)果:結(jié)果: 降低了部分未折疊蛋白質(zhì)的濃度并防止其非特降低了部分未折疊蛋白質(zhì)的濃度并防止其非特異性的不可逆的聚合和錯(cuò)誤折疊,同時(shí)保管了多肽異性的不可逆的聚合和錯(cuò)誤折疊,同時(shí)保管了多肽鏈折疊的才干,當(dāng)折疊不勝利時(shí),可以重新進(jìn)展折鏈折疊的才干,當(dāng)折疊不勝利時(shí),可以重新進(jìn)展折疊。疊。183 3分布:分布: 廣泛分布于原核和真核細(xì)胞中。廣泛分布于原核和真核細(xì)

14、胞中。 在真核細(xì)胞中目前發(fā)現(xiàn)它們存在于:在真核細(xì)胞中目前發(fā)現(xiàn)它們存在于: 細(xì)胞液、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體、葉綠體以及細(xì)胞核中。細(xì)胞液、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體、葉綠體以及細(xì)胞核中。 存在胞內(nèi)存在胞內(nèi)prpr折疊、組裝的各部位折疊、組裝的各部位194 4典型分子伴侶典型分子伴侶細(xì)胞至少有兩種分子伴侶家族細(xì)胞至少有兩種分子伴侶家族熱休克蛋白熱休克蛋白伴侶素伴侶素 20(1)(1)熱休克蛋白熱休克蛋白heat shock protein, HSP )heat shock protein, HSP ):屬于應(yīng)激反響性蛋白,高溫應(yīng)激可誘導(dǎo)該蛋白合成屬于應(yīng)激反響性蛋白,高溫應(yīng)激可誘導(dǎo)該蛋白合成添加。添加。包括包括HSP70

15、, HSP40HSP70, HSP40和和GrpEGrpE三族三族HSPHSP促進(jìn)蛋白質(zhì)折疊的根本作用:促進(jìn)蛋白質(zhì)折疊的根本作用:結(jié)合維護(hù)待折疊多肽片段,再釋放該片段進(jìn)展折疊,結(jié)合維護(hù)待折疊多肽片段,再釋放該片段進(jìn)展折疊,構(gòu)成構(gòu)成HSP70HSP70和多肽片段依次結(jié)合、解離的循環(huán)。和多肽片段依次結(jié)合、解離的循環(huán)。21 HSP70 HSP70:一類約一類約70kD70kD的高度保守的的高度保守的ATPATP酶,廣泛存在原、酶,廣泛存在原、真核細(xì)胞中。真核細(xì)胞中。由兩個(gè)功能不同的構(gòu)造域組成:由兩個(gè)功能不同的構(gòu)造域組成: N N端的端的ATPATP酶構(gòu)造域和酶構(gòu)造域和C C端的多肽鏈結(jié)合構(gòu)造域。端的

16、多肽鏈結(jié)合構(gòu)造域。ATPATP酶構(gòu)造域:能結(jié)合和水解酶構(gòu)造域:能結(jié)合和水解ATP.ATP.多肽鏈結(jié)合構(gòu)造域:可識(shí)別由多肽鏈結(jié)合構(gòu)造域:可識(shí)別由4-54-5個(gè)疏水個(gè)疏水AAAA殘殘基為中心組成的基為中心組成的7 7肽片段。肽片段。222324252627伴侶素伴侶素GroEL/GroESGroEL/GroES系統(tǒng)促進(jìn)蛋白質(zhì)折疊過(guò)程系統(tǒng)促進(jìn)蛋白質(zhì)折疊過(guò)程 282930并不是一切的蛋白質(zhì)都含有二硫鍵,特別是在并不是一切的蛋白質(zhì)都含有二硫鍵,特別是在細(xì)胞內(nèi)的多數(shù)蛋白質(zhì)是不含有二硫鍵的,由細(xì)胞內(nèi)的多數(shù)蛋白質(zhì)是不含有二硫鍵的,由于細(xì)胞內(nèi)的環(huán)境是個(gè)復(fù)原性的環(huán)境。于細(xì)胞內(nèi)的環(huán)境是個(gè)復(fù)原性的環(huán)境。近年來(lái)的研討闡

17、明,蛋白二硫鍵異構(gòu)酶也參與近年來(lái)的研討闡明,蛋白二硫鍵異構(gòu)酶也參與了對(duì)蛋白質(zhì)功能的調(diào)理。了對(duì)蛋白質(zhì)功能的調(diào)理。313.3.肽?;桓滨m?lè)串悩?gòu)酶,肽?;桓滨m?lè)串悩?gòu)酶,peptidyl peptidyl prolyl cis-trans isomerase, PPIprolyl cis-trans isomerase, PPI脯氨酸為亞氨基酸,多肽鏈中肽酰一脯氨酸間構(gòu)脯氨酸為亞氨基酸,多肽鏈中肽酰一脯氨酸間構(gòu)成的肽鍵有順?lè)磧煞N異構(gòu)體,空間構(gòu)象差別明顯。成的肽鍵有順?lè)磧煞N異構(gòu)體,空間構(gòu)象差別明顯。PPIPPI可促進(jìn)上述順?lè)磧煞N異構(gòu)體之間的轉(zhuǎn)換??纱龠M(jìn)上述順?lè)磧煞N異構(gòu)體之間的轉(zhuǎn)換。天然蛋白肽

18、鏈中肽酰一脯氨酸間肽鍵絕大部分是天然蛋白肽鏈中肽酰一脯氨酸間肽鍵絕大部分是反式構(gòu)型,僅反式構(gòu)型,僅6 6為順式構(gòu)型。為順式構(gòu)型。 在肽鏈合成需構(gòu)成順式構(gòu)型時(shí),在肽鏈合成需構(gòu)成順式構(gòu)型時(shí),PPIPPI可使多肽在各可使多肽在各脯氨酸彎折處構(gòu)成準(zhǔn)確折疊。脯氨酸彎折處構(gòu)成準(zhǔn)確折疊。32二、一級(jí)構(gòu)造的修飾二、一級(jí)構(gòu)造的修飾n場(chǎng)所:內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基復(fù)合體的管腔中外分場(chǎng)所:內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基復(fù)合體的管腔中外分泌蛋白前體的活化泌蛋白前體的活化n一去除一去除N-N-甲?;蚣柞;騈-N-甲硫氨酸甲硫氨酸n酶:脫甲酰基酶,氨基肽酶酶:脫甲?;?,氨基肽酶n 結(jié)果:切除結(jié)果:切除N-N-甲?;柞;鵱 切除切除N-N-

19、末端末端MetMet或或N-N-末端一段末端一段AAAA33蜂毒毒蛋白的加工成熟蜂毒毒蛋白的加工成熟 蜂毒蛋白只需經(jīng)蛋白酶水解切除蜂毒蛋白只需經(jīng)蛋白酶水解切除N N端的端的2222個(gè)氨基酸以后個(gè)氨基酸以后才有生物活性。才有生物活性。34二個(gè)別氨基酸的修飾二個(gè)別氨基酸的修飾 1. 1.氨基末端氨基末端乙酰化乙?;?2. 2.甲基化甲基化 3. 3.氧化氧化-SH -S-S-SH -S-S- 4. 4.羧基末端的酰胺化羧基末端的酰胺化 5. 5.谷氨酸殘基的谷氨酸殘基的羧基修飾羧基修飾 6. Pro, Lys OH 6. Pro, Lys OH 7. Ser, Thr, Tyr 7. Ser, T

20、hr, Tyr 磷酸磷酸化化 351.1.氨基末端乙?;被┒艘阴;浅F毡?,估計(jì)體內(nèi)非常普遍,估計(jì)體內(nèi)50%50%的蛋白質(zhì)有氨基乙酰化。的蛋白質(zhì)有氨基乙?;?。在在N-N-乙酰轉(zhuǎn)移酶的催化下將多肽鏈的氨基末端乙酰轉(zhuǎn)移酶的催化下將多肽鏈的氨基末端或氨或氨基酸殘基側(cè)鏈氨基乙?;??;釟埢鶄?cè)鏈氨基乙酰化。有兩組乙酰轉(zhuǎn)移酶:分泌蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶和非分有兩組乙酰轉(zhuǎn)移酶:分泌蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶和非分泌蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶,都以乙酰泌蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶,都以乙酰CoACoA為底物。為底物。近年發(fā)現(xiàn)組蛋白的乙?;诨罨旧|(zhì),使它作近年發(fā)現(xiàn)組蛋白的乙?;诨罨旧|(zhì),使它作為轉(zhuǎn)錄及復(fù)制的模板中起重要作用。為轉(zhuǎn)錄及復(fù)制的模板

21、中起重要作用。36核小體中四種組蛋白核小體中四種組蛋白各兩分子構(gòu)成的八聚各兩分子構(gòu)成的八聚體即中心組蛋白。體即中心組蛋白。多富含多富含LysLys殘基殘基它們的側(cè)鏈氨基是乙它們的側(cè)鏈氨基是乙?;奈稽c(diǎn)。?;奈稽c(diǎn)。372.2.甲基化甲基化酶酶: :甲基轉(zhuǎn)移酶甲基轉(zhuǎn)移酶. .存在存在: :胞液胞液( (主要主要););細(xì)胞核細(xì)胞核( (少量少量) )底物:底物:S-S-腺苷蛋氨酸腺苷蛋氨酸(SAM, (SAM, 是是MetMet活化產(chǎn)物,活化產(chǎn)物,SAMSAM的甲基被高度活化,稱為活性蛋氨酸,是體內(nèi)最的甲基被高度活化,稱為活性蛋氨酸,是體內(nèi)最重要的甲基直接供應(yīng)體重要的甲基直接供應(yīng)體甲基化位點(diǎn):甲

22、基化位點(diǎn):Lys,Arg, HisLys,Arg, His的側(cè)鏈;的側(cè)鏈;GlnGln的的N-N-甲基甲基化和化和Glu, AspGlu, Asp的的O-O-甲基化甲基化. .腺苷轉(zhuǎn)移腺苷轉(zhuǎn)移酶酶PPi+Pi+甲硫氨酸甲硫氨酸ATPS腺苷甲硫氨酸腺苷甲硫氨酸(SAM)38393.3.氧化氧化蛋白質(zhì)多肽鏈中進(jìn)展氧化修飾最普遍景象是蛋白質(zhì)多肽鏈中進(jìn)展氧化修飾最普遍景象是- 二硫鍵的生成。二硫鍵的生成。酶:二硫鍵異構(gòu)酶酶:二硫鍵異構(gòu)酶作用:肽鏈內(nèi)或鏈間的作用:肽鏈內(nèi)或鏈間的CysCys巰基氧化成二硫巰巰基氧化成二硫巰基?;?。404.4.羧基末端的酰胺化羧基末端的酰胺化肽鏈羧基末端的肽鏈羧基末端的AA

23、AA可出現(xiàn)酰胺化,如可出現(xiàn)酰胺化,如C C端是端是GlyGly的蛋白的蛋白質(zhì)常被酰胺化,維護(hù)它免受羧肽酶的降解。質(zhì)常被酰胺化,維護(hù)它免受羧肽酶的降解。酰胺化分兩步:酰胺化分兩步: 1 1GlyGly羥基化;羥基化; 2 2脫去一分子乙醛酸并產(chǎn)生新的酰胺化的羧端。脫去一分子乙醛酸并產(chǎn)生新的酰胺化的羧端。結(jié)果:缺失了原來(lái)作為羧基端的結(jié)果:缺失了原來(lái)作為羧基端的Gly.Gly. 415.5.谷氨酸殘基的谷氨酸殘基的羧基修飾羧基修飾凝血酶原及其他涉及與鈣離子相互作用的凝凝血酶原及其他涉及與鈣離子相互作用的凝血因子如血因子如,和和中均發(fā)現(xiàn)有羧基化修中均發(fā)現(xiàn)有羧基化修飾的羧化谷氨酸殘基飾的羧化谷氨酸殘基G

24、luGlu殘基。殘基。部位:內(nèi)質(zhì)網(wǎng)部位:內(nèi)質(zhì)網(wǎng)過(guò)程:在過(guò)程:在GluGlu殘基的殘基的碳原子上添加羧基碳原子上添加羧基結(jié)果:結(jié)果:GluGlu的的碳原子上有兩個(gè)羧基碳原子上有兩個(gè)羧基作用:能螯合鈣離子,在凝血過(guò)程中起重要作用:能螯合鈣離子,在凝血過(guò)程中起重要作用。作用。 羧化酶羧化酶426.6.脯氨酸和賴氨酸的羥基化修飾脯氨酸和賴氨酸的羥基化修飾前膠原是成纖維細(xì)胞分泌的前膠原是成纖維細(xì)胞分泌的prpr,在生物合成過(guò)程中,在生物合成過(guò)程中新生的新生的肽肽鏈進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔后,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的脯氨酰鏈進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔后,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的脯氨酰-4-4-羥化酶羥化酶和賴氨酰羥化和賴氨酰羥化酶能分別識(shí)別肽鏈中的酶能分別識(shí)

25、別肽鏈中的GlyXProGlyXPro和和GlyXLysGlyXLys序列,羥序列,羥化化ProPro及及LysLys殘基。殘基。產(chǎn)物:產(chǎn)物:4-4-羥基脯氨酸羥基脯氨酸Hyp)Hyp)及及 羥基賴氨酸羥基賴氨酸Hyl)Hyl)殘基。殘基。原膠原分子中的原膠原分子中的LysLys殘基可在賴氨酰氧化酶的催化殘基可在賴氨酰氧化酶的催化下構(gòu)成醛賴氨酸下構(gòu)成醛賴氨酸aiiysine). aiiysine). 43三水解修飾三水解修飾無(wú)活性的蛋白質(zhì)前體無(wú)活性的蛋白質(zhì)前體活性的蛋白質(zhì)或多肽活性的蛋白質(zhì)或多肽 如胰島素的成熟如胰島素的成熟真核細(xì)胞大分子多肽前體真核細(xì)胞大分子多肽前體數(shù)種小分子活性肽數(shù)種小分子

26、活性肽類類如鴉片促黑皮質(zhì)素原如鴉片促黑皮質(zhì)素原(POMC)的水解修飾的水解修飾4445鴉片促黑皮質(zhì)素原鴉片促黑皮質(zhì)素原(POMC)(POMC)的水解修飾的水解修飾4647二二 輔基銜接輔基銜接結(jié)合蛋白中非蛋白質(zhì)部分輔基經(jīng)過(guò)共結(jié)合蛋白中非蛋白質(zhì)部分輔基經(jīng)過(guò)共價(jià)鍵方式與蛋白質(zhì)部分相連。價(jià)鍵方式與蛋白質(zhì)部分相連。各種主要的結(jié)合蛋白如糖蛋白、脂蛋白各種主要的結(jié)合蛋白如糖蛋白、脂蛋白等,合成后都需求結(jié)合相應(yīng)輔基,成為等,合成后都需求結(jié)合相應(yīng)輔基,成為天然功能蛋白質(zhì)天然功能蛋白質(zhì)48三疏水脂鏈的共價(jià)銜接三疏水脂鏈的共價(jià)銜接 某些蛋白質(zhì)如某些蛋白質(zhì)如RasRas蛋白、蛋白、G G蛋白等,翻譯蛋白等,翻譯后需

27、求在肽鏈特定位點(diǎn)共價(jià)銜接一個(gè)或多個(gè)疏后需求在肽鏈特定位點(diǎn)共價(jià)銜接一個(gè)或多個(gè)疏水性強(qiáng)的脂鏈,包括脂肪酸鏈、多異戊二烯鏈水性強(qiáng)的脂鏈,包括脂肪酸鏈、多異戊二烯鏈等。等。這些蛋白經(jīng)過(guò)脂鏈嵌入這些蛋白經(jīng)過(guò)脂鏈嵌入疏水膜脂雙層,定位成疏水膜脂雙層,定位成為特殊質(zhì)膜內(nèi)在蛋白,為特殊質(zhì)膜內(nèi)在蛋白,才成為具有生物功能的才成為具有生物功能的蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)。 49四、四、 蛋白質(zhì)合成后的靶向保送蛋白質(zhì)合成后的靶向保送蛋白質(zhì)合成后的去向:蛋白質(zhì)合成后的去向:1 1、保管在胞漿、保管在胞漿2 2、進(jìn)入細(xì)胞核、線粒體等細(xì)胞器、進(jìn)入細(xì)胞核、線粒體等細(xì)胞器3 3、分泌到體液,再保送到靶器官、靶細(xì)胞、分泌到體液,再保送到靶器

28、官、靶細(xì)胞 靶向保送靶向保送* *protein targeting)protein targeting): 蛋白質(zhì)合成后經(jīng)過(guò)復(fù)雜機(jī)制,定向到達(dá)其執(zhí)蛋白質(zhì)合成后經(jīng)過(guò)復(fù)雜機(jī)制,定向到達(dá)其執(zhí) 行功能的目的地點(diǎn)行功能的目的地點(diǎn). .蛋白質(zhì)的修飾反響與靶向保送過(guò)程同步完成蛋白質(zhì)的修飾反響與靶向保送過(guò)程同步完成50蛋白質(zhì)的分類蛋白質(zhì)的分類-構(gòu)造蛋白構(gòu)造蛋白structural protein)或固有蛋白或固有蛋白house keeping protein):合成后留在細(xì)胞內(nèi),如:合成后留在細(xì)胞內(nèi),如: 酶、細(xì)胞骨架、亞細(xì)胞器如線粒體、過(guò)氧化酶、細(xì)胞骨架、亞細(xì)胞器如線粒體、過(guò)氧化體、細(xì)胞核等體、細(xì)胞核等分

29、泌蛋白輸出蛋白,分泌蛋白輸出蛋白,export protein): 合成后輸出細(xì)胞進(jìn)入血液和細(xì)胞間液,如:合成后輸出細(xì)胞進(jìn)入血液和細(xì)胞間液,如: 肝細(xì)胞制造的血漿清蛋白、凝血酶原、胰腺肝細(xì)胞制造的血漿清蛋白、凝血酶原、胰腺細(xì)胞合成的各種消化酶、胰島素,免疫細(xì)胞細(xì)胞合成的各種消化酶、胰島素,免疫細(xì)胞合成的免疫球蛋白等。合成的免疫球蛋白等。 51一切靶向保送的蛋白質(zhì)構(gòu)造中存在分選信號(hào)一切靶向保送的蛋白質(zhì)構(gòu)造中存在分選信號(hào)- 主要為主要為N N末端特異氨基酸序列末端特異氨基酸序列可引導(dǎo)蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移到細(xì)胞的適當(dāng)靶部位,可引導(dǎo)蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移到細(xì)胞的適當(dāng)靶部位,這類序列稱為信號(hào)序列這類序列稱為信號(hào)序列* *si

30、gnal sequence) .signal sequence) .這提示指點(diǎn)蛋白質(zhì)靶向保送的信息存在于它的一級(jí)結(jié)這提示指點(diǎn)蛋白質(zhì)靶向保送的信息存在于它的一級(jí)結(jié)構(gòu)中。構(gòu)中。靶向不同的蛋白質(zhì)各有特異的信號(hào)序列或成分靶向不同的蛋白質(zhì)各有特異的信號(hào)序列或成分. . 52( (一與分泌蛋白的合成、轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān)的組分一與分泌蛋白的合成、轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān)的組分1.1.信號(hào)肽信號(hào)肽* *signal peptidesignal peptide 未成熟蛋白質(zhì)的端序列,可被細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)未成熟蛋白質(zhì)的端序列,可被細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)識(shí)別識(shí)別的特征性氨基酸序列。的特征性氨基酸序列。存在:一切分泌存在:一切分泌prpr、部分膜、部分膜p

31、rpr、溶酶體、溶酶體prpr的的N N端共端共 同序列。同序列。構(gòu)造:普通含構(gòu)造:普通含15-3015-30個(gè)個(gè)AAAA殘基。殘基。 N N端或接近端或接近N N端為親水區(qū)、帶正電,長(zhǎng)度常為端為親水區(qū)、帶正電,長(zhǎng)度常為 1-7 1-7個(gè)個(gè)AA(AA(親水極性親水極性, ,如如Arg, Ser, Thr, LysArg, Ser, Thr, Lys; 疏水中心區(qū)疏水中心區(qū)含疏水中性含疏水中性AAAA C C端端-加工區(qū)含極性、小側(cè)鏈的加工區(qū)含極性、小側(cè)鏈的AAAA;信號(hào)肽;信號(hào)肽 酶裂解的部位酶裂解的部位53緊接親水區(qū)為疏水中心緊接親水區(qū)為疏水中心hydrophobic core)hydrop

32、hobic core),在,在分泌時(shí)起決議作用。該區(qū)段由分泌時(shí)起決議作用。該區(qū)段由15-1915-19個(gè)個(gè)AAAA殘基組成,殘基組成,并以并以GlyGly或或AlaAla等側(cè)鏈較短的等側(cè)鏈較短的AAAA結(jié)尾。此結(jié)尾的結(jié)尾。此結(jié)尾的AAAA恰恰好在切點(diǎn)之前。好在切點(diǎn)之前。疏水區(qū)中央常含疏水區(qū)中央常含ProPro或或GlyGly殘基,由此將疏水區(qū)分成殘基,由此將疏水區(qū)分成2 2個(gè)區(qū)。這個(gè)區(qū)。這2 2個(gè)個(gè)螺旋如被破壞,會(huì)抑制螺旋如被破壞,會(huì)抑制prpr的分泌。的分泌。54信號(hào)肽的一級(jí)構(gòu)造信號(hào)肽的一級(jí)構(gòu)造55未發(fā)現(xiàn)信號(hào)肽有保守序列;信號(hào)肽似乎沒(méi)有嚴(yán)厲的未發(fā)現(xiàn)信號(hào)肽有保守序列;信號(hào)肽似乎沒(méi)有嚴(yán)厲的 專注

33、性:專注性: 如將信號(hào)肽附加到正常存在細(xì)胞液中的球狀蛋白如將信號(hào)肽附加到正常存在細(xì)胞液中的球狀蛋白 的的N N端,導(dǎo)致該球蛋白分泌到細(xì)胞外。端,導(dǎo)致該球蛋白分泌到細(xì)胞外。562.2.信號(hào)識(shí)別顆粒信號(hào)識(shí)別顆粒signal recognition particle,signal recognition particle,SRPSRP存在細(xì)胞溶質(zhì)中,存在細(xì)胞溶質(zhì)中,6 6條多肽鏈和一分子條多肽鏈和一分子7S RNA7S RNA共同構(gòu)成,共同構(gòu)成,RNARNA構(gòu)成核蛋白的骨架,構(gòu)成核蛋白的骨架,6 6條多肽鏈各自構(gòu)成獨(dú)立功能的條多肽鏈各自構(gòu)成獨(dú)立功能的構(gòu)造。構(gòu)造。54kD54kD亞基:識(shí)別信號(hào)肽;亞基

34、:識(shí)別信號(hào)肽;9kD9kD和和14kD14kD亞基二聚體:抑制分泌肽延伸,使核蛋白體翻亞基二聚體:抑制分泌肽延伸,使核蛋白體翻譯停頓,同時(shí)防止長(zhǎng)肽鏈折疊;譯停頓,同時(shí)防止長(zhǎng)肽鏈折疊;68kD68kD和和72kD72kD亞基二聚體:對(duì)亞基二聚體:對(duì)SRPSRP核蛋白體復(fù)合體的移位和核蛋白體復(fù)合體的移位和識(shí)別識(shí)別SRPSRP受體是必需的。受體是必需的。57nSRPSRP作用:作用:n 1. 1.識(shí)別、結(jié)合信號(hào)肽;識(shí)別、結(jié)合信號(hào)肽;n 2. 2.將核蛋白體復(fù)合體引導(dǎo)到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上并與受體將核蛋白體復(fù)合體引導(dǎo)到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上并與受體結(jié)合;結(jié)合;n 3. 3.暫時(shí)抑制肽鏈延伸,防止長(zhǎng)肽鏈折疊。暫時(shí)抑制肽鏈延伸

35、,防止長(zhǎng)肽鏈折疊。58SRPSRP抑制肽鏈延伸,是由于抑制肽鏈延伸,是由于SRPSRP占據(jù)了核蛋白體的占據(jù)了核蛋白體的A A位點(diǎn),阻止了攜帶位點(diǎn),阻止了攜帶AAAA的的tRNAtRNA進(jìn)入核蛋白體,即切進(jìn)入核蛋白體,即切斷了斷了prpr合成原料的進(jìn)入。合成原料的進(jìn)入。SRPSRP在分泌在分泌prpr的轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程只起短暫作用,但可循環(huán)的轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程只起短暫作用,但可循環(huán)利用,在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)濃度很高,為核蛋白體的利用,在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)濃度很高,為核蛋白體的1/101/10。 593.3.對(duì)接蛋白對(duì)接蛋白docking proteindocking protein,-(SRP-(SRP受體受體存在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上,由存在

36、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上,由GTPGTP酶活性和酶活性和兩個(gè)亞基組成。兩個(gè)亞基組成。作用:作用:引導(dǎo)引導(dǎo)SRPSRP和新生肽鏈的復(fù)合物能正確地結(jié)和新生肽鏈的復(fù)合物能正確地結(jié)合到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上;合到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上;一旦一旦SRPSRP和新生肽鏈的復(fù)合物結(jié)合到內(nèi)質(zhì)和新生肽鏈的復(fù)合物結(jié)合到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上,就促使網(wǎng)上,就促使SRPSRP與其受體以及新生肽與其受體以及新生肽鏈和核糖體解離,成為游離的鏈和核糖體解離,成為游離的SRPSRP,參,參與新的一輪與新的一輪SRPSRP的循環(huán)。的循環(huán)。60ERER膜上的轉(zhuǎn)位器膜上的轉(zhuǎn)位器(translocon)(translocon)包括了早前以為的核蛋白體受體等:包括了早前以為的核蛋白體受

37、體等:新生肽鏈跨膜的蛋白通道新生肽鏈跨膜的蛋白通道61二分泌蛋白的靶向保送過(guò)程二分泌蛋白的靶向保送過(guò)程合成肽鏈先由信號(hào)序列引導(dǎo)進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成肽鏈先由信號(hào)序列引導(dǎo)進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)endoplasmic reticulum, ER)endoplasmic reticulum, ER),蛋白質(zhì)再分別被包裝進(jìn)分泌小泡轉(zhuǎn)移、交融蛋白質(zhì)再分別被包裝進(jìn)分泌小泡轉(zhuǎn)移、交融到其他部位或分泌出細(xì)胞。到其他部位或分泌出細(xì)胞。1 1信號(hào)肽被識(shí)別信號(hào)肽被識(shí)別2 2核蛋白體轉(zhuǎn)移到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜核蛋白體轉(zhuǎn)移到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜3 3分泌肽進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔分泌肽進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔62詳細(xì)過(guò)程:詳細(xì)過(guò)程:胞液游離核蛋白體上以胞液游離核蛋白體上以mRNAmRN

38、A為模板,合成出為模板,合成出N N端包括端包括信號(hào)肽的最初約信號(hào)肽的最初約7070個(gè)氨基酸殘基。個(gè)氨基酸殘基。SRPSRP結(jié)合新生肽鏈結(jié)合新生肽鏈N N端的信號(hào)肽,多肽合成暫停,經(jīng)端的信號(hào)肽,多肽合成暫停,經(jīng)過(guò)雙重結(jié)合過(guò)雙重結(jié)合SRPSRP與其受體的結(jié)合;帶有新生肽鏈的核與其受體的結(jié)合;帶有新生肽鏈的核糖體與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的結(jié)合,確保新生肽鏈正確無(wú)誤地糖體與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的結(jié)合,確保新生肽鏈正確無(wú)誤地附著并進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜。附著并進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜。當(dāng)核糖體與轉(zhuǎn)位器正確對(duì)位接觸后,可導(dǎo)致轉(zhuǎn)位器當(dāng)核糖體與轉(zhuǎn)位器正確對(duì)位接觸后,可導(dǎo)致轉(zhuǎn)位器的中央通道與核糖體大亞基的中央通道對(duì)齊,延伸中的中央通道與核糖體大亞基的中央通

39、道對(duì)齊,延伸中的新生肽鏈就能進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。在平常轉(zhuǎn)位器是封鎖的,的新生肽鏈就能進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。在平常轉(zhuǎn)位器是封鎖的,只是在新生肽鏈進(jìn)入的瞬間是開(kāi)放的。信號(hào)肽是引起只是在新生肽鏈進(jìn)入的瞬間是開(kāi)放的。信號(hào)肽是引起轉(zhuǎn)位器開(kāi)放的觸發(fā)要素。轉(zhuǎn)位器開(kāi)放的觸發(fā)要素。信號(hào)肽將新生肽鏈引導(dǎo)進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)后,在信號(hào)信號(hào)肽將新生肽鏈引導(dǎo)進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)后,在信號(hào)肽酶復(fù)合物作用下,切除。折疊,構(gòu)成有空間構(gòu)象的肽酶復(fù)合物作用下,切除。折疊,構(gòu)成有空間構(gòu)象的蛋白質(zhì),有的還需求運(yùn)送到高爾基體等處進(jìn)展進(jìn)一步蛋白質(zhì),有的還需求運(yùn)送到高爾基體等處進(jìn)展進(jìn)一步的加工修飾,才干成為有特定構(gòu)造和功能的蛋白質(zhì),的加工修飾,才干成為有特定構(gòu)造和功能

40、的蛋白質(zhì),并被定位到機(jī)體中的特定部位行使其功能。并被定位到機(jī)體中的特定部位行使其功能。6364三線粒體蛋白的靶向保送三線粒體蛋白的靶向保送 90以上線粒體蛋白前體在胞液合成后輸入線粒體以上線粒體蛋白前體在胞液合成后輸入線粒體其中:大部分定位基質(zhì)其中:大部分定位基質(zhì)N端都有相應(yīng)端都有相應(yīng)其他定位內(nèi)、外膜或膜間隙信號(hào)序列其他定位內(nèi)、外膜或膜間隙信號(hào)序列如:線粒體基質(zhì)蛋白前體的如:線粒體基質(zhì)蛋白前體的N端有保守的端有保守的2035殘基殘基信號(hào)序列,稱為導(dǎo)肽,富含絲、蘇及堿性殘基。信號(hào)序列,稱為導(dǎo)肽,富含絲、蘇及堿性殘基。65線粒體基質(zhì)蛋白靶向保送過(guò)程如下:線粒體基質(zhì)蛋白靶向保送過(guò)程如下:胞液新合成的

41、線粒體蛋白與分子伴侶胞液新合成的線粒體蛋白與分子伴侶HSP70HSP70或線?;蚓€粒體體輸入刺激因子輸入刺激因子MSF)MSF)結(jié)合,以穩(wěn)定的未折疊方式轉(zhuǎn)結(jié)合,以穩(wěn)定的未折疊方式轉(zhuǎn)運(yùn)運(yùn)到線粒體。到線粒體。蛋白質(zhì)先經(jīng)過(guò)信號(hào)序列識(shí)別、結(jié)合線粒體外膜蛋白質(zhì)先經(jīng)過(guò)信號(hào)序列識(shí)別、結(jié)合線粒體外膜的受體復(fù)合物。的受體復(fù)合物。再轉(zhuǎn)運(yùn)、穿過(guò)由線粒體外膜轉(zhuǎn)運(yùn)體再轉(zhuǎn)運(yùn)、穿過(guò)由線粒體外膜轉(zhuǎn)運(yùn)體TomTom和和內(nèi)膜轉(zhuǎn)運(yùn)體內(nèi)膜轉(zhuǎn)運(yùn)體(Tim(Tim共同組成的跨內(nèi)、外膜蛋白通道。共同組成的跨內(nèi)、外膜蛋白通道。以未折疊方式進(jìn)入線粒體基質(zhì)?;|(zhì)以未折疊方式進(jìn)入線粒體基質(zhì)?;|(zhì)HSP70HSP70水解水解ATPATP釋能及利用跨

42、內(nèi)膜電化學(xué)梯度,為肽鏈進(jìn)入線粒體釋能及利用跨內(nèi)膜電化學(xué)梯度,為肽鏈進(jìn)入線粒體提供動(dòng)力。提供動(dòng)力。蛋白質(zhì)前體信號(hào)序列被蛋白酶切除,在上述的蛋白質(zhì)前體信號(hào)序列被蛋白酶切除,在上述的分子伴侶作用下折疊成有功能的蛋白質(zhì)分子伴侶作用下折疊成有功能的蛋白質(zhì) 666768新合成胞核蛋白靶向保送涉及幾種蛋白質(zhì)成分:新合成胞核蛋白靶向保送涉及幾種蛋白質(zhì)成分:核輸入因子核輸入因子nuclear importin)nuclear importin) 和和 異二聚體可作為胞核蛋白受體,異二聚體可作為胞核蛋白受體, 識(shí)別結(jié)合識(shí)別結(jié)合NLSNLS序列。序列。RanRan蛋白蛋白( (一種小一種小GTPGTP酶酶) ):R

43、an-GDPRan-GDP協(xié)助輸入蛋白入?yún)f(xié)助輸入蛋白入核,而核,而Ran-GTPRan-GTP那么是介導(dǎo)空載的輸入蛋白那么是介導(dǎo)空載的輸入蛋白亞基亞基出核。出核。6970蛋白質(zhì)分子在細(xì)胞內(nèi)的降解蛋白質(zhì)分子在細(xì)胞內(nèi)的降解細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)處于不斷更新過(guò)程,根本上處于細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)處于不斷更新過(guò)程,根本上處于一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡:不斷被合成,不斷被降解。一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡:不斷被合成,不斷被降解。71n一、與蛋白質(zhì)降解相關(guān)的末端和內(nèi)部序列一、與蛋白質(zhì)降解相關(guān)的末端和內(nèi)部序列n細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì),出于細(xì)胞活動(dòng)對(duì)特異蛋白質(zhì)的需求,細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì),出于細(xì)胞活動(dòng)對(duì)特異蛋白質(zhì)的需求,各自都具有一定的壽命,長(zhǎng)短不一。各自都具有一定

44、的壽命,長(zhǎng)短不一。n此外,細(xì)胞中受損蛋白、折疊或組裝錯(cuò)誤的蛋白都應(yīng)及此外,細(xì)胞中受損蛋白、折疊或組裝錯(cuò)誤的蛋白都應(yīng)及時(shí)去除。時(shí)去除。721.蛋白質(zhì)分子蛋白質(zhì)分子N-末端殘基影響蛋白質(zhì)的壽命。末端殘基影響蛋白質(zhì)的壽命。1穩(wěn)定殘基穩(wěn)定殘基stabilizing residues): Cys,Ala,Ser,Thr,Gly,Val,Met 30Hours2一級(jí)去穩(wěn)定殘基一級(jí)去穩(wěn)定殘基primary destabilizing residues): Lys,Arg,His;Phe,Leu,Ile,Tyr,Trp. 3min3二級(jí)去穩(wěn)定殘基二級(jí)去穩(wěn)定殘基secondary destabilizing r

45、esidues): Asp,Glu,Cys 。這。這些氨基酸可以被些氨基酸可以被Arg-tRNA-蛋白轉(zhuǎn)移酶蛋白轉(zhuǎn)移酶R-transferase)識(shí)別,然后在末端加上一個(gè)識(shí)別,然后在末端加上一個(gè)Arg殘基。殘基。4三級(jí)去穩(wěn)定殘基三級(jí)去穩(wěn)定殘基: Asn,Gln.可被一種可被一種N末末端酰胺水解酶作用而變成端酰胺水解酶作用而變成Asp,Glu,之后再被之后再被Arg-tRNA-蛋白轉(zhuǎn)移酶蛋白轉(zhuǎn)移酶R-transferase)識(shí)別,識(shí)別,然后在末端加上一個(gè)然后在末端加上一個(gè)Arg殘基。殘基。732.2.存在肽鏈內(nèi)部的一些保守序列存在肽鏈內(nèi)部的一些保守序列: :如如Arg-X-X-Leu-Gly-X

46、-Ile-Gly-AsxArg-X-X-Leu-Gly-X-Ile-Gly-Asx 和和Pro-Glu-Ser-Thr(Pro-Glu-Ser-Thr(即即PESTPEST序列序列74 不依賴不依賴ATPATP和泛素;和泛素; 利用溶酶體中的組織蛋白酶利用溶酶體中的組織蛋白酶(cathepsin)(cathepsin)降解外降解外源性蛋白、膜蛋白和長(zhǎng)壽蛋白質(zhì)。源性蛋白、膜蛋白和長(zhǎng)壽蛋白質(zhì)。一蛋白質(zhì)在溶酶體經(jīng)過(guò)一蛋白質(zhì)在溶酶體經(jīng)過(guò)ATP-非依賴途徑被降解非依賴途徑被降解二、真核細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的降解有兩條重要途徑二、真核細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的降解有兩條重要途徑二蛋白質(zhì)在蛋白酶體經(jīng)過(guò)二蛋白質(zhì)在蛋白酶體經(jīng)過(guò)ATP-依賴途徑被降解依賴途徑被降解 依賴依賴ATP和泛素和泛素 降解異常蛋白和短壽蛋白質(zhì)降解異常蛋白和短壽蛋白質(zhì)75n溶酶體是蛋白質(zhì)降解的重要場(chǎng)所。細(xì)胞內(nèi)外的蛋白質(zhì)都可以溶酶體是蛋白質(zhì)降解的重要場(chǎng)所。細(xì)胞內(nèi)外的蛋白質(zhì)都可以經(jīng)過(guò)不同的方式進(jìn)入溶酶體。經(jīng)過(guò)不同的方式進(jìn)入溶酶體。n細(xì)胞外的蛋白質(zhì),以及細(xì)胞質(zhì)膜上的受體蛋白質(zhì),幾乎都是細(xì)胞外的

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