第八講蛋白質(zhì)分選與膜泡運(yùn)輸(1)ppt課件

1、 第八講蛋白質(zhì)分選與膜泡運(yùn)輸. 核糖體合成的蛋白質(zhì)，合成之后必需準(zhǔn)確無(wú)誤地運(yùn)送到細(xì)胞的各個(gè)部位，在進(jìn)化過程中每種蛋白構(gòu)成了一個(gè)明確的地址簽address target),細(xì)胞經(jīng)過對(duì)蛋白質(zhì)地址簽的識(shí)別進(jìn)展運(yùn)送，這就是蛋白質(zhì)的分選.第一節(jié) 細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的分選一、信號(hào)假說(shuō)與蛋白質(zhì)分選信號(hào)二、蛋白質(zhì)分選轉(zhuǎn)運(yùn)的根本途徑與類型三、蛋白質(zhì)向線粒體、葉綠體和過氧化物酶體的分選.一、信號(hào)假說(shuō)與蛋白質(zhì)分選信號(hào)信號(hào)序列的發(fā)現(xiàn)和證明 微粒體實(shí)驗(yàn) 為什么有些核糖體合成蛋白質(zhì)時(shí)不同內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)合,有些正在合成蛋白質(zhì)的核糖體要同內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)合,并將合成的蛋白質(zhì)插入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)?對(duì)此,美國(guó)洛克菲勒大學(xué)的 Gnter Blobel、Davi

2、d Sabatini 和Bernhard Dobberstein 等于1971年提出兩點(diǎn)建議 分泌蛋白的N-端含有一段特別的信號(hào)序列(signal sequence),可將多肽和核糖體引導(dǎo)到ER膜上;多肽經(jīng)過ER膜上的水性通道進(jìn)入ER的腔中,并推測(cè)多肽是在合成的同時(shí)轉(zhuǎn)移的。.1960年獲得蒂賓根大學(xué)醫(yī)學(xué)學(xué)位； 1967年在威斯康星麥迪遜大學(xué)獲得腫瘤學(xué)博士學(xué)位； 1967-1968進(jìn)入了紐約市洛克菲勒大學(xué)細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室繼續(xù)從事生物研討; 1969-1973 在洛克菲勒大學(xué)任助教； 1973-76 在洛克菲勒大學(xué)任副教授； 1976-今 在洛克菲勒大學(xué)任教授； 1986-今 兼任洛克菲勒大學(xué)霍華

3、德-休斯醫(yī)療中心研討員。 1971年，布洛貝爾對(duì)上面的問題提出了“信號(hào)假說(shuō)，能否細(xì)胞分泌出的蛋白質(zhì)內(nèi)有引導(dǎo)細(xì)胞穿膜的信號(hào)。這只是他提出的一種推斷。 1975年，布洛貝爾系統(tǒng)地闡明了這種信號(hào)是由特殊陳列的氨基酸組成，蛋白質(zhì)在分解和合成的過程中，會(huì)經(jīng)過一個(gè)通路而穿過細(xì)胞器。不僅如此他還詳細(xì)地研討實(shí)際，證明信號(hào)假說(shuō)還順應(yīng)植物、動(dòng)物等細(xì)胞的普遍規(guī)律。 1980年，布洛貝爾在研討中提出每個(gè)蛋白質(zhì)內(nèi)部都有指明其在細(xì)胞中正確位置的信息功能，氨基酸的順序決議了一個(gè)蛋白質(zhì)能否會(huì)穿過膜進(jìn)入到另一個(gè)細(xì)胞器，或者移到細(xì)胞外。(GunterBlobel).在George Palade用離心技術(shù)分別到有核糖體結(jié)合的微粒體

4、,即發(fā)現(xiàn)膜結(jié)合核糖體(membrane-bounded ribosome)之后, 科學(xué)家推測(cè):膜結(jié)合核糖體合成的蛋白質(zhì)首先要進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的腔,然后經(jīng)過選擇性的分泌過程輸出到細(xì)胞外,而游離核糖體上合成的蛋白質(zhì)那么留在細(xì)胞內(nèi)運(yùn)用。 為了研討內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的蛋白質(zhì)能否進(jìn)入了內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的腔, Colvin Redman 和 David Sabatini用分別的RER小泡(微粒體)進(jìn)展無(wú)細(xì)胞系統(tǒng)的蛋白質(zhì)合成, 證明了膜結(jié)合核糖體上合成的蛋白質(zhì)進(jìn)入了微粒體的腔。 .喬治埃米爾帕拉德(Palade，George Emil，1912-)，羅馬尼亞細(xì)胞生物學(xué)家。 在細(xì)胞生物學(xué)方面的開辟性任務(wù)，他與比利時(shí)的克里斯汀勒內(nèi)德

5、迪夫Christian Ren de Duve和美國(guó)的艾伯特克勞德Albert Claude共同獲得了1974年的諾貝爾生理學(xué)-醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。帕拉德的奉獻(xiàn)包括對(duì)電子顯微鏡方法的開展，發(fā)現(xiàn)了核糖體ribosome，以及對(duì)高爾基體Golgi apparatus的研討等。. 信號(hào)序列存在的直接證據(jù) 1972年,Csar Milstein和他的同事用無(wú)細(xì)胞系統(tǒng)研討免疫球蛋白(IgG)輕鏈合成時(shí)獲得了信號(hào)序列存在的直接證據(jù), 證明Blobel等的建議是正確的。他們用分別純化的核糖體在無(wú)細(xì)胞體系中用編碼免疫球蛋白輕鏈的mRNA指點(diǎn)合成多肽,發(fā)現(xiàn)合成的多肽比分泌到細(xì)胞外的成熟的免疫球蛋白在N端有一段多出的肽鏈,

6、它有20個(gè)氨基酸,他們推測(cè),這段肽具有信號(hào)作用,使IgG得以經(jīng)過粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)并繼而分泌到細(xì)胞外。 .加與不加RER小泡,產(chǎn)物不同 當(dāng)將分泌蛋白的mRNA在無(wú)細(xì)胞體系中進(jìn)展翻譯時(shí), 假設(shè)不加粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(微粒體), 獲得的翻譯產(chǎn)物比從細(xì)胞中分泌出來(lái)的蛋白要長(zhǎng),假設(shè)添加RER小泡,翻譯的產(chǎn)物長(zhǎng)度與從活細(xì)胞分泌的蛋白一樣。因此推測(cè)信號(hào)序列在引導(dǎo)蛋白進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)后被切除了,所以成熟的蛋白的N-端沒有信號(hào)序列(圖9-16)。 (a) 在不含RER小泡的無(wú)細(xì)胞體系中翻譯分泌蛋白,其N-端有信號(hào)序列,故比從細(xì)胞中分泌出來(lái)的一樣蛋白質(zhì)肽鏈長(zhǎng);(b)在加有RER小泡的無(wú)細(xì)胞體系中翻譯分泌蛋白,信號(hào)序列在RER小泡中被

7、切除,得到的產(chǎn)物與從細(xì)胞中合成分泌的一樣。 . 信號(hào)序列的普通特征及早期信號(hào)假說(shuō)G.Blobel、B.Dobberstein、P.Walter和他們的同事在研討中還發(fā)現(xiàn)信號(hào)序列具有一些共同的特性:長(zhǎng)度普通為1535個(gè)氨基酸殘基, N-末端含有1個(gè)或多個(gè)帶正電荷的氨基酸,其后是612個(gè)延續(xù)的疏水殘基;在蛋白質(zhì)合成中將核糖體引導(dǎo)到內(nèi)質(zhì)網(wǎng),進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)后通常被切除(圖9-17)。 圖9-17 ER跨膜可切除信號(hào)的普通構(gòu)造 .一些信號(hào)肽序列信號(hào)功能 舉 例 蛋白進(jìn)入ER +H3N-Met-Met-Ser-Phe-Val-Ser-Leu-Ler-Leu-Val-Gly-Ile-Leu-Phe-Trp-Al

8、a-Thr-Glu-Ala-Glu-Gln-Leu-Thr-Lys-Cys-Glu-Val-Phe-Gln- 滯留在ER中 -Lys-Asp-Glu-Leu-COO- 蛋白進(jìn)入線粒體 +H3N-Met-Leu-Ser-Leu-Arg-Gln-Ser-Ile-Arg-Phe-Phe-Lys-Pro-Ala-Thr-Arg-Thr-Leu-Cys-Ser-Ser-Arg-Tyr-Leu-Leu- 進(jìn)入細(xì)胞核 -Pro-Pro-Lys-Lys-Arg-Lys-Val- 進(jìn)入過氧化 物酶體 -Ser-Lys-Leu- . 早期的信號(hào)假說(shuō) 1975年, G.Blobel和 B.Dobberstein 根

9、據(jù)對(duì)信號(hào)序列的研討成果,正式提出了信號(hào)假說(shuō)(signal hypothesis),要點(diǎn)是:(1)分泌蛋白的合成始于細(xì)胞質(zhì)中的游離核糖體;(2)合成的N-端信號(hào)序列顯露核糖體后,靠自在碰撞與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜接觸,然后靠N-端信號(hào)序列的疏水性插入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的膜; (3)蛋白質(zhì)繼續(xù)合成,并以袢環(huán)方式穿過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的膜; (4)假設(shè)合成的是分泌的蛋白,除了信號(hào)序列被信號(hào)肽酶切除外,全部進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的腔,假設(shè)是膜蛋白,那么由一個(gè)或多個(gè)停頓轉(zhuǎn)移信號(hào)將蛋白質(zhì)錨定在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上。 . 信號(hào)假說(shuō)證明: 基因重組實(shí)驗(yàn) 信號(hào)假說(shuō)提出后得到許多實(shí)驗(yàn)的支持,其中最有力的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果是雜合蛋白研討的結(jié)果。黑猩猩的-球蛋白是一種在游離核糖體上

10、合成并存在于胞質(zhì)溶膠中的可溶性蛋白,科學(xué)家在編碼該蛋白的基因上接上一段編碼E.coli分泌蛋白-半乳糖透性酶(-lactamase)的信號(hào)序列DNA, 然后將該基因參與到無(wú)細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄和翻譯體系中,并參與從狗組織中分別的ER膜,研討結(jié)果發(fā)現(xiàn),雜合蛋白出如今ER腔中,而且信號(hào)序列被切除了。這一研討結(jié)果不僅證明了信號(hào)假說(shuō)的正確性,也提示了信號(hào)序列的一個(gè)重要特性:信號(hào)序列沒有特異性,并且原核生物的信號(hào)序列在真核生物中也是有效的。. 新蛋白復(fù)合物的發(fā)現(xiàn)與信號(hào)假說(shuō)的補(bǔ)充 信號(hào)識(shí)別顆粒(signal recognition partical, SRP 1981年,發(fā)現(xiàn)了信號(hào)識(shí)別顆粒(signal recog

11、nition partical, SRP),是一種核糖核酸蛋白復(fù)合體,沉降系數(shù)為11S，含有分子量為72kd、68kDa、54kDa、19kDa、14kDa及9kDa的6條多肽和一個(gè)7S(長(zhǎng)約300個(gè)核苷酸)的rRNA(圖9-18), SRP上有三個(gè)功能部位: 翻譯暫停構(gòu)造域(P9/P14)、信號(hào)肽識(shí)別結(jié)合位點(diǎn)(P54)、SRP受體蛋白結(jié)合位點(diǎn)(P68/P72)。它的作用是識(shí)別信號(hào)序列,并將核糖體引導(dǎo)到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上. . 停靠蛋白 (docking protein, DP) 即SRP在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的受體蛋白,它可以與結(jié)合有信號(hào)序列的SRP牢牢地結(jié)合,使正在合成蛋白質(zhì)的核糖體?？康絻?nèi)質(zhì)網(wǎng)上來(lái)。 . 由

12、TRAM蛋白和Sec61蛋白構(gòu)成，可結(jié)合信號(hào)肽和停頓轉(zhuǎn)移序列，引導(dǎo)新生肽進(jìn)入ER腔，在構(gòu)成跨膜蛋白中有重要作用。易位子(translocon)：. 釋放到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔蛋白的合成分泌蛋白和駐留蛋白信號(hào)肽在游離核糖體上合成信號(hào)肽與SRP結(jié)合肽鏈延伸終止SRP與DP結(jié)合核糖體和ER膜上的核糖體受體結(jié)合 SRP脫離信號(hào)肽，被釋放肽鏈繼續(xù)合成，信號(hào)肽開啟ER膜上的易位子，引導(dǎo)新生肽鏈進(jìn)入ER腔信號(hào)肽被切除肽鏈延伸至終止。分泌蛋白和跨膜蛋白的轉(zhuǎn)運(yùn)方式：.+微粒體SRP DP產(chǎn)生含信號(hào)肽的完好多肽合成70100aa后，肽鏈停頓延伸信號(hào)肽切除，肽鏈進(jìn)入微粒體ER腔中含切除信號(hào)肽的酶保管信號(hào)肽的蛋白游離核糖體+含編

13、碼信號(hào)序列的mRNASRP阻止蛋白合成DP可重新啟動(dòng)由SRP阻止的蛋白合成. 跨膜蛋白構(gòu)成跨膜蛋白：多肽鏈?zhǔn)杷怨?jié)段構(gòu)成的螺旋跨膜。內(nèi)信號(hào)肽：位于多肽鏈內(nèi)部的疏水性信號(hào)序列，內(nèi)信號(hào)肽具有起始轉(zhuǎn)移和終止轉(zhuǎn)移信號(hào)功能。停頓信號(hào)可以使易位子鈍化，使多肽鏈轉(zhuǎn)移停頓，跨膜。停頓轉(zhuǎn)移序列： 僅存在于跨膜蛋白上的一段aa序列，與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的親合力很高，和易位子結(jié)合后阻止肽鏈繼續(xù)進(jìn)入網(wǎng)腔，是跨膜Pr的跨膜段。停頓轉(zhuǎn)移序列.coo-coo-coo-coo-coo-NH3+NH3+NH3+NH3+NH3+內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜整合蛋白的拓?fù)鋵W(xué)類型跨膜蛋白的方向性.1單次跨膜蛋白整合到ER膜的方式： 單次跨膜蛋白有一個(gè)末端起始轉(zhuǎn)移

14、序列，一個(gè)停頓轉(zhuǎn)移序列，依托停頓轉(zhuǎn)移序列跨膜?；蛑恍枰粋€(gè)中間轉(zhuǎn)移信號(hào)序列,依托其轉(zhuǎn)移和跨膜。.2雙次跨膜蛋白整合到ER膜的方式： 一個(gè)中間開場(chǎng)轉(zhuǎn)移序列，一個(gè)停頓轉(zhuǎn)移信號(hào)，依托二者共同跨膜。.3多次跨膜蛋白整合到ER膜的方式： 具有兩個(gè)以上中間轉(zhuǎn)移序列和停頓轉(zhuǎn)移序列，多肽鏈前后來(lái)回反復(fù)的經(jīng)過脂雙層。.二、蛋白質(zhì)分選轉(zhuǎn)運(yùn)的根本途徑與類型核基因編碼的蛋白質(zhì)的分選途徑：后翻譯轉(zhuǎn)運(yùn)途徑(2) 共翻譯轉(zhuǎn)運(yùn)途徑. 根據(jù)蛋白質(zhì)分選的轉(zhuǎn)運(yùn)方式或機(jī)制不同，又可將蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)分為4類：.三、蛋白質(zhì)向線粒體、葉綠體和過氧化物酶體的分選 轉(zhuǎn)運(yùn)到線粒體、葉綠體和過氧化物酶體等細(xì)胞器的蛋白質(zhì)分選是一個(gè)多步過程，需求多個(gè)不同的

15、靶向序列，定位到葉綠體的前體蛋白N端具有40-50個(gè)氨基酸組成的轉(zhuǎn)運(yùn)肽，用以指引多肽定位到葉綠體并進(jìn)一步穿過葉綠體被摸進(jìn)入到基質(zhì)或類囊體中。轉(zhuǎn)運(yùn)到線粒體和過氧化物酶體的蛋白質(zhì)與此類似，即靠的是N端的導(dǎo)肽或C端的靶向序列。.蛋白質(zhì)合成定位的特點(diǎn)：后轉(zhuǎn)移方式 轉(zhuǎn)運(yùn)前的形狀： 伸展的前體蛋白 N端的蛋白質(zhì)信號(hào)序列稱導(dǎo)肽 前體蛋白=成熟蛋白+導(dǎo)肽 導(dǎo)肽的特點(diǎn)：1多位于N端，約由20個(gè)氨基酸，富含精氨酸、帶羥基的 氨基酸。2構(gòu)成一個(gè)兩性的螺旋，帶正電荷的親水氨基 酸和不帶 電荷的疏水氨基酸分別位于的兩側(cè)。3對(duì)轉(zhuǎn)運(yùn)的蛋白質(zhì)無(wú)特異性的要求。.1 線粒體前體蛋白定位分選信號(hào)線粒體前體蛋白定位分選信號(hào)大致可以分

16、為兩類：可剪切的前導(dǎo)序列和非剪切的多種整合定位信號(hào).信號(hào)序列定位轉(zhuǎn)運(yùn)安裝信號(hào)序列位置位于N端，富含帶正電荷的和疏水的氨基酸，構(gòu)成兩性螺旋，完成轉(zhuǎn)運(yùn)后被切除?；|(zhì)TOMTIM23 不被切除，含疏水性的停頓轉(zhuǎn)移序列，被安插到外膜。外膜TOM 被切除，含疏水性的停頓轉(zhuǎn)移序列，被安插到內(nèi)膜。內(nèi)膜TOMTIM23 含兩個(gè)信號(hào)序列，首先轉(zhuǎn)運(yùn)到基質(zhì)，第一個(gè)信號(hào)序列被切除，第二個(gè)信號(hào)序列引導(dǎo)蛋白進(jìn)入內(nèi)膜或膜間隙。內(nèi)膜膜間隙TOMTIM23 構(gòu)造類似于N端信號(hào)序列，但位于蛋白質(zhì)內(nèi)部。內(nèi)膜TOMTIM23 為線粒體代謝物的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，如腺苷轉(zhuǎn)位酶，具有多個(gè)內(nèi)部信號(hào)序列和停頓轉(zhuǎn)移序列，構(gòu)成多次跨膜蛋白。內(nèi)膜TOMTI

17、M22 .線粒體基質(zhì)蛋白的定位分選信號(hào)為可剪切的前導(dǎo)序列.參與該運(yùn)輸途徑的蛋白質(zhì)分子機(jī)器主要有：TOM、TIM23 和PAM 復(fù)合體。擔(dān)任轉(zhuǎn)運(yùn)內(nèi)部具有信號(hào)序列的蛋白擔(dān)任轉(zhuǎn)運(yùn)N端具有信號(hào)序列的蛋白擔(dān)任TOM 復(fù)合物的組裝前體蛋白首先與外膜外表受體Tom20 結(jié)合，然后轉(zhuǎn)移至Tom22。在Tom5 的協(xié)助下，前體蛋白以去折疊形狀并以N 端先經(jīng)過的方式穿過TOM 復(fù)合物的跨膜通道。在TIM23 復(fù)合物亞基Tim23 和Tim50 的協(xié)同作用下25，出如今膜間隙側(cè)的前體蛋白被牽引至TIM23 復(fù)合物外表。在線粒體內(nèi)膜膜電位和mtHsp70 水解ATP 提供的能量驅(qū)動(dòng)下，前體蛋白穿過TIM23 跨膜通道

18、，并依次與Tim44 和mtHsp70 結(jié)合，最終被mtHsp70 牽引進(jìn)線粒體基質(zhì)。在基質(zhì)中，前體蛋白被MPP 水解剪切掉前導(dǎo)肽后折疊構(gòu)成成熟的蛋白2 線粒體前體蛋白質(zhì)向基質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn).3 線粒體前體蛋白質(zhì)向內(nèi)膜的轉(zhuǎn)運(yùn)代謝物轉(zhuǎn)運(yùn)體蛋白的運(yùn)輸需求TOM 復(fù)合物、TIM22 復(fù)合物和小Tim 復(fù)合物等眾多分子機(jī)器的參與.除此之外，線粒體DNA 也編碼一些蛋白質(zhì)，而且這些蛋白質(zhì)都定位于線粒體內(nèi)膜上，它們的轉(zhuǎn)運(yùn)也是由OXA 復(fù)合物介導(dǎo)的.4 線粒體前體蛋白向膜間隙的轉(zhuǎn)運(yùn)線粒體膜間隙蛋白的轉(zhuǎn)運(yùn)主要有三種途徑：二元導(dǎo)肽運(yùn)輸途徑、折疊誘捕運(yùn)輸途徑和親和結(jié)合運(yùn)輸途徑.5線粒體前體蛋白向線粒體外膜的轉(zhuǎn)運(yùn)線粒體外膜

19、主要有兩類蛋白質(zhì)： 桶狀蛋白質(zhì)-barrel protein 和 螺旋蛋白質(zhì)-helical proteins。 桶狀蛋白質(zhì)向線粒體外膜分選的詳細(xì)過程.6 葉綠體蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)葉綠體與線粒體蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)的一樣點(diǎn)1、蛋白質(zhì)合成定位的特點(diǎn)：后轉(zhuǎn)移方式2、通常前體蛋白N端具有蛋白質(zhì)信號(hào)序列轉(zhuǎn)運(yùn)肽，完成轉(zhuǎn)運(yùn)后被信號(hào)肽酶切除3、每一種膜上有特定的轉(zhuǎn)位因子 外膜的轉(zhuǎn)位因子被稱為TOC復(fù)合體 內(nèi)膜的轉(zhuǎn)位因子被稱為TIC復(fù)合體。4 、內(nèi)外膜具有接觸點(diǎn)contact site；5、需求能量，同樣利用ATP和質(zhì)子動(dòng)力勢(shì)。 .不同點(diǎn)： 轉(zhuǎn)運(yùn)到葉綠體類囊體腔 前體蛋白含有兩個(gè)N端信號(hào)序列，第一個(gè)被切除后，暴顯露第二個(gè)信號(hào)序

20、列，將蛋白導(dǎo)向內(nèi)膜或類囊體膜。 轉(zhuǎn)運(yùn)到葉綠體類囊體膜 前體蛋白，N端的導(dǎo)肽引導(dǎo)蛋白經(jīng)過葉綠體膜進(jìn)入基質(zhì)， 肽酶水解導(dǎo)肽。引導(dǎo)蛋白質(zhì)到達(dá)類囊體膜的信息，蘊(yùn)藏在成熟蛋白C端的跨膜區(qū)域。 圖.7 過氧化物酶體蛋白的分選Pex2Pex10Pex12Pex14Pex5COO- PTS1過氧化物酶體 靶向序列NH3+細(xì)胞質(zhì)過氧化物酶體膜1234.Pex3Pex16Pex19Pex19Pex5Pex7過氧化物酶體 膜蛋白PMP70Pex16Pex3 PTS1分選信號(hào)基質(zhì)蛋白 PTS2分選信號(hào)基質(zhì)蛋白Pex14Pex12Pex10Pex2Pex11Division內(nèi)質(zhì)網(wǎng)小泡過氧化物酶體 雛形. 第二節(jié) 膜泡運(yùn)

21、輸 普遍存在于真核細(xì)胞中，是蛋白運(yùn)輸?shù)囊环N特有方式。在轉(zhuǎn)運(yùn)過程中涉及蛋白本身的修飾、加工和組裝，及不同膜泡定向運(yùn)輸和復(fù)雜的調(diào)控過程。 10種運(yùn)輸小泡參與完成胞內(nèi)的膜泡運(yùn)輸，其上有特殊標(biāo)志，可以保證轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)到達(dá)特定部位。.網(wǎng)格蛋白有被小泡；COPII有被小泡；COPI有被小泡；1.參與膜泡運(yùn)輸?shù)娜N不同類型的有被小泡.1網(wǎng)格蛋白包被小泡 構(gòu)造：網(wǎng)格蛋白組成外層構(gòu)造骨架；接合素構(gòu)成內(nèi)殼。功能： a.擔(dān)任蛋白質(zhì)從高爾基體TGN到質(zhì)膜、胞內(nèi)體或溶酶體和植物液泡的運(yùn)輸。 b.在受體介導(dǎo)的細(xì)胞內(nèi)吞途徑中擔(dān)任將物質(zhì)從質(zhì)膜運(yùn)到細(xì)胞質(zhì)，以及從胞內(nèi)體到溶酶體的運(yùn)輸。網(wǎng)格蛋白接合素蛋白受體貨物分子. 網(wǎng)格籠形蛋白:

22、 由3個(gè)重鏈和3個(gè)輕鏈構(gòu)成的具有3個(gè)曲臂外形triskelion的蛋白?；\形蛋白的曲臂部分可相互交錯(cuò)，構(gòu)成5/6邊形網(wǎng)孔的“籠子。 網(wǎng)格蛋白的構(gòu)造，A電鏡照片，B分子模型，C衣被模型。 重疊臂曲臂末端接合素重鏈輕鏈.接合素/銜接蛋白adaptors 介導(dǎo)網(wǎng)格蛋白與膜受體之間的銜接。 類型： AP1：高爾基體內(nèi)體的蛋白運(yùn)輸； AP2：質(zhì)膜內(nèi)體的蛋白運(yùn)輸； AP3：高爾基體溶酶體的蛋白運(yùn)輸。.當(dāng)籠形蛋白衣被小泡構(gòu)成時(shí)，發(fā)動(dòng)蛋白聚集成一圈圍繞在芽的頸部，將柄部的膜盡能夠地拉近小于1.5nm，導(dǎo)致膜交融，掐斷衣被小泡。其還可召集其它可溶性蛋白在小泡的頸部聚集，經(jīng)過改動(dòng)膜的外形和膜脂的組成，促使小泡頸部

23、膜交融，構(gòu)成衣被小泡。 網(wǎng)格蛋白有被小泡介導(dǎo)的選擇性運(yùn)輸.功能：介導(dǎo)從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)到高爾基體的物質(zhì)運(yùn)輸。構(gòu)造組分：Sar1：GTP酶，結(jié)合GDP失活，結(jié)合GTP活化；調(diào)理包被的裝配和去裝配；召集其他包被蛋白構(gòu)成包被；Sec23/Sec24復(fù)合體：和Sar一同構(gòu)成包被內(nèi)層；Sec13/Sec31復(fù)合體：構(gòu)成包被外層；Sec16：能夠作為骨架蛋白起作用；Sec12：Sar1的鳥苷酸交換因子。 2) COPII 包被小泡G蛋白具有兩類重要的調(diào)理蛋白，即：鳥苷酸交換因子guanine-nucleotide exchange factor, GEF和GTP酶激活蛋白GTPase activating prot

24、ein, GAP。GEF的作用是使G蛋白釋放GDP，結(jié)合GTP而激活。GAP的作用是激活G蛋白的酶活性，使GTP水解，G蛋白失活，G蛋白本身的GTP酶活性不高。除單體G蛋白以外，三聚體G蛋白也起分子開關(guān)的作用，控制衣被小泡的構(gòu)成。 .被運(yùn)輸?shù)鞍卓缒な荏w裝配： Sar1-GDP Sar1-GTP(活化) Sec12顯露一條脂肪酸的尾巴，插入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜，促進(jìn)其他衣被蛋白的活化和組裝。激活磷脂酶D，將一些磷脂水解，使構(gòu)成衣被的蛋白結(jié)實(shí)地結(jié)合在膜上。構(gòu)成運(yùn)輸小泡當(dāng)衣被小泡從膜上釋放后，GTP水解，衣被解體。.3) COPI包被小泡 組成： COPI包被含有8種蛋白亞基， 其依賴ARFGTP酶調(diào)理包被的裝

25、配與去裝配； 功能： 擔(dān)任回收、轉(zhuǎn)運(yùn)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)逃逸蛋白escaped proteins前往內(nèi)質(zhì)網(wǎng)Golgi ER，逆行轉(zhuǎn)運(yùn); 行使從ERER-Golgi中間組分Golgi的物質(zhì)運(yùn)輸。 在組成性分泌過程中，其在非選擇性的批量運(yùn)輸中行使功能。由7個(gè)亞基組成:、. COP被膜小泡的構(gòu)成經(jīng)過無(wú)細(xì)胞系統(tǒng)研討了COP運(yùn)輸小泡的出芽過程(圖9-69)： 一種胞質(zhì)溶膠中的小分子GTP結(jié)合蛋白,即ARF,釋放所結(jié)合的GDP,然后同GTP結(jié)合,構(gòu)成ARF-GTP復(fù)合物,并整合在高爾基體膜中。GDP與GTP的交換是由高爾基體膜中的一種酶催化的； COP同ARF以及高爾基體膜蛋白的細(xì)胞質(zhì)部分結(jié)合；在脂酰CoA(fatty-acyl CoA)的協(xié)助下構(gòu)成COP被膜小泡,但脂酰CoA確實(shí)切作用尚不清楚。一旦COP小泡構(gòu)成就立刻從供體膜釋放出來(lái)，COP包被去聚合, 并與膜脫離, 這一過程是由與ARF結(jié)合的GTP水解所觸發(fā) .內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中保管及回收蛋白質(zhì)的兩種機(jī)制：運(yùn)輸泡將應(yīng)被保管的駐留蛋白排斥在外，防止出芽轉(zhuǎn)運(yùn)； 經(jīng)過識(shí)別駐留蛋白C-端的回收信號(hào)的特異性受體，以COPI-包被小泡的方式捕獲逃逸蛋白。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白的回收信號(hào)：網(wǎng)腔的蛋白：Lys-Asp-Glu-LeuKDEL；膜蛋白如SRP受體：Lys-Lys-X-XKKXX，X：恣意氨基酸。 由于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的駐留蛋白