醫(yī)學(xué)課件肽鏈合成后的加工和運(yùn)輸

第10章肽鏈合成后的加工和運(yùn)輸endoplasmiccellmembrane個醫(yī)學(xué)課件肽鏈合成后的加工和運(yùn)輸?shù)?0章肽鏈合成后的加工和運(yùn)輸endoplasmiccellmembrane個從核蛋白體釋放出的新生多肽鏈不具備蛋白質(zhì)生物活性,必需經(jīng)過1)翻譯后一系列加工修飾過程才轉(zhuǎn)變?yōu)樘烊粯?gòu)象的功能蛋白。如:高級結(jié)構(gòu)的形成、氨基酸殘基的修飾、二硫鍵的形成等。2)靶向運(yùn)輸許多蛋白合成后經(jīng)靶向運(yùn)送到其相應(yīng)功能部位,才能發(fā)揮作用,稱為蛋白質(zhì)的靶向運(yùn)輸(targetedtransport)或蛋白分送proteinsorting)。肽鏈合成后的加工新生的多肽鏈大多數(shù)是沒有功能的,必須經(jīng)過加工修飾才能轉(zhuǎn)變?yōu)橛谢钚缘牡鞍踪|(zhì)1.肽鏈的剪接1)N端fMet或Met的切除細(xì)菌蛋白質(zhì)氨基端的甲?；鼙幻摷柞；杆?不管是原核生物還是真核生物,N端的甲硫氨酸往往在多肽鏈合成完畢之前就被切除。50%的真核蛋白中,成熟蛋白N端殘基會被N乙基化。第10章醫(yī)學(xué)課件肽鏈合成后的加工和運(yùn)輸?shù)?0章1從核蛋白體釋放出的新生多肽鏈不具備蛋白質(zhì)生物活性,必需經(jīng)過1)翻譯后一系列加工修飾過程才轉(zhuǎn)變?yōu)樘烊粯?gòu)象的功能蛋白。如:高級結(jié)構(gòu)的形成、氨基酸殘基的修飾、二硫鍵的形成等。2)靶向運(yùn)輸許多蛋白合成后經(jīng)靶向運(yùn)送到其相應(yīng)功能部位,才能發(fā)揮作用,稱為蛋白質(zhì)的靶向運(yùn)輸(targetedtransport)或蛋白分送proteinsorting)。從核蛋白體釋放出的新生多肽鏈不具備蛋白2肽鏈合成后的加工新生的多肽鏈大多數(shù)是沒有功能的,必須經(jīng)過加工修飾才能轉(zhuǎn)變?yōu)橛谢钚缘牡鞍踪|(zhì)1.肽鏈的剪接1)N端fMet或Met的切除細(xì)菌蛋白質(zhì)氨基端的甲酰基能被脫甲?；杆?不管是原核生物還是真核生物,N端的甲硫氨酸往往在多肽鏈合成完畢之前就被切除。50%的真核蛋白中,成熟蛋白N端殘基會被N乙基化。肽鏈合成后的加工32)信號序列的切除需要靶項運(yùn)輸?shù)礁骷?xì)胞器及細(xì)胞外的蛋白質(zhì)N端一般有一段信號序列,用于指導(dǎo)蛋白質(zhì)的運(yùn)輸,這一信號序列會在完成任務(wù)后被相應(yīng)的蛋白水解酶切除。2)信號序列的切除43)切除新生肽鏈中非功能片段如新合成的胰島素前體是前胰島素原,必須先切去信號肽變成胰島素原,再切去C肽,才變成有活性的胰島素有些動物病毒如脊髓灰質(zhì)炎病毒的皿RNA可翻譯成很長的多肽鏈,含多種病毒蛋白,經(jīng)蛋白酶在特定位置上水解后得到幾個有功能的蛋白質(zhì)分子不少多肽類激素和酶的前體也要經(jīng)過加工才能變?yōu)榛钚苑肿?如血纖維蛋白原、胰蛋白酶原經(jīng)過加工切去部分肽段才能成為有活性的血纖維蛋白、胰蛋白酶3)切除新生肽鏈中非功能片段5C-peptidCOOH8proinsulinNH3NHa-00000000boO-前胰島素原蛋白翻譯后成熟Peptid過程示意圖。C-peptid64)蛋白質(zhì)的剪接蛋白質(zhì)剪接是蛋白質(zhì)內(nèi)含肽介導(dǎo)的,一種在蛋白質(zhì)水平上翻譯后的加工過程,它由一系列分子內(nèi)的剪切一連接反應(yīng)組成。內(nèi)含肽(intein)是位于宿主蛋白質(zhì)中的一段插入序列,前綴in一取自inventing,后綴tein一取自protein。與內(nèi)含肽相對應(yīng)的另一專用術(shù)語是外顯肽(extein內(nèi)含肽基因與外顯肽基因存在于同一開放閱讀框架(openreadingframe,ORF)內(nèi),并與外先肽基因進(jìn)行同步轉(zhuǎn)錄和翻譯,當(dāng)翻譯形成蛋白質(zhì)前體后,內(nèi)含肽具有自我催化功能,可從蛋白質(zhì)中自體切除,形成成熟的具有活性的蛋白。蛋白質(zhì)內(nèi)含肽的發(fā)現(xiàn),不僅豐富了遺傳信息翻譯后加工的理論在實踐中也有廣泛的應(yīng)用前景4)蛋白質(zhì)的剪接72.二硫鍵的形成mRNA中沒有胱氨酸的密碼子,而不少蛋白質(zhì)都含有二硫鍵,這是蛋白質(zhì)合成后通過兩個半胱氨酸的氧化作用生成的。3.特定氨基酸的修飾氨基酸側(cè)鏈的修飾作用包括泛素化、磷酸化(如核糖體蛋白質(zhì))、糖基化(如各種糖蛋白)、甲基化(如組蛋白、肌肉蛋白質(zhì))、乙基化(如組蛋白)羥基化(如膠原蛋白)和羧基化等,是生物體內(nèi)最普通發(fā)生修飾作用的氨基酸殘基及其修飾產(chǎn)物。糖蛋白主要是通過蛋白質(zhì)側(cè)鏈上的天冬氨酸、絲氨酸、蘇氨酸殘基加上糖基形成的,膠原蛋白上的脯氨酸和賴氨酸多數(shù)是羥基化的。實驗證明,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)可能是蛋白質(zhì)N糖基化的主要場所。2.二硫鍵的形成81)泛素化一泛素降解ATP-依賴的蛋白質(zhì)水解體系,在胞質(zhì)中進(jìn)行,主要降解異常蛋白和短壽命蛋白,此途徑在不含溶酶體的紅細(xì)胞中尤為重要。泛素由76個AA組成,高度保守,普遍存在于真核細(xì)胞中,故稱泛素(ubiquitin)1)泛素化一泛素降解9泛素降解蛋白質(zhì)途徑DegradationDeubiquitination4265ProteasomeATPADPUBPsOUb●ATPUbConjugationUbactivatiTarget←proteinE1:泛素激活酶E2:泛素結(jié)合酶E3:泛素蛋白質(zhì)連接酶泛素降解蛋白質(zhì)途徑10醫(yī)學(xué)課件肽鏈合成后的加工和運(yùn)輸11醫(yī)學(xué)課件肽鏈合成后的加工和運(yùn)輸12醫(yī)學(xué)課件肽鏈合成后的加工和運(yùn)輸13醫(yī)學(xué)課件肽鏈合成后的加工和運(yùn)輸14醫(yī)學(xué)課件肽鏈合成后的加工和運(yùn)輸15醫(yī)學(xué)課件肽鏈合成后的加工和運(yùn)輸16醫(yī)學(xué)課件肽鏈合成后的加工和運(yùn)輸17醫(yī)學(xué)課件肽鏈合成后的加工和運(yùn)輸18醫(yī)學(xué)課件肽鏈合成后的加工和運(yùn)輸19醫(yī)學(xué)課件肽鏈合成后的加工和運(yùn)輸20醫(yī)學(xué)課件肽鏈合成后的加工和運(yùn)輸21醫(yī)學(xué)課件肽鏈合成后的加工和運(yùn)輸22醫(yī)學(xué)課件肽鏈合成后的加工和運(yùn)輸23醫(yī)學(xué)課件肽鏈合成后的加工和運(yùn)輸24醫(yī)學(xué)課件肽鏈合成后的加工和運(yùn)輸25醫(yī)學(xué)課件肽鏈合成后的加工和運(yùn)輸26醫(yī)學(xué)課件肽鏈合成后的加工和運(yùn)輸27醫(yī)學(xué)課件肽鏈合成后的加工和運(yùn)輸28醫(yī)學(xué)課件肽鏈合成后的加工和運(yùn)輸29醫(yī)學(xué)課件肽鏈合成后的加工和運(yùn)輸30醫(yī)學(xué)課件肽鏈合成后的加工和運(yùn)輸31醫(yī)學(xué)課件肽鏈合成后的加工和運(yùn)輸32醫(yī)學(xué)課件肽鏈合成后的加工和運(yùn)輸33醫(yī)學(xué)課件肽鏈合成后的加工和運(yùn)輸34醫(yī)學(xué)課件肽鏈合成后的加工和運(yùn)輸35醫(yī)學(xué)課件肽鏈合成后的加工和運(yùn)輸36醫(yī)學(xué)課件肽鏈合成后的加工和運(yùn)輸37醫(yī)學(xué)課件肽鏈合成后的加工和運(yùn)輸38醫(yī)學(xué)課件肽鏈合成后的加工和運(yùn)輸39醫(yī)學(xué)課件肽鏈合成后的加工和運(yùn)輸40醫(yī)學(xué)課件肽鏈合成后的加工和運(yùn)輸41醫(yī)學(xué)課件肽鏈合成后的加工和運(yùn)輸42醫(yī)學(xué)課件肽鏈合成后的加工和運(yùn)輸43醫(yī)學(xué)課件肽鏈合成后的加工和運(yùn)輸44醫(yī)學(xué)課件肽鏈合成后的加工和運(yùn)輸45第10章肽鏈合成后的加工和運(yùn)輸endoplasmiccellmembrane個醫(yī)學(xué)課件肽鏈合成后的加工和運(yùn)輸?shù)?0章肽鏈合成后的加工和運(yùn)輸endoplasmiccellmembrane個從核蛋白體釋放出的新生多肽鏈不具備蛋白質(zhì)生物活性,必需經(jīng)過1)翻譯后一系列加工修飾過程才轉(zhuǎn)變?yōu)樘烊粯?gòu)象的功能蛋白。如:高級結(jié)構(gòu)的形成、氨基酸殘基的修飾、二硫鍵的形成等。2)靶向運(yùn)輸許多蛋白合成后經(jīng)靶向運(yùn)送到其相應(yīng)功能部位,才能發(fā)揮作用,稱為蛋白質(zhì)的靶向運(yùn)輸(targetedtransport)或蛋白分送proteinsorting)。肽鏈合成后的加工新生的多肽鏈大多數(shù)是沒有功能的,必須經(jīng)過加工修飾才能轉(zhuǎn)變?yōu)橛谢钚缘牡鞍踪|(zhì)1.肽鏈的剪接1)N端fMet或Met的切除細(xì)菌蛋白質(zhì)氨基端的甲?；鼙幻摷柞；杆?不管是原核生物還是真核生物,N端的甲硫氨酸往往在多肽鏈合成完畢之前就被切除。50%的真核蛋白中,成熟蛋白N端殘基會被N乙基化。第10章醫(yī)學(xué)課件肽鏈合成后的加工和運(yùn)輸?shù)?0章46從核蛋白體釋放出的新生多肽鏈不具備蛋白質(zhì)生物活性,必需經(jīng)過1)翻譯后一系列加工修飾過程才轉(zhuǎn)變?yōu)樘烊粯?gòu)象的功能蛋白。如:高級結(jié)構(gòu)的形成、氨基酸殘基的修飾、二硫鍵的形成等。2)靶向運(yùn)輸許多蛋白合成后經(jīng)靶向運(yùn)送到其相應(yīng)功能部位,才能發(fā)揮作用,稱為蛋白質(zhì)的靶向運(yùn)輸(targetedtransport)或蛋白分送proteinsorting)。從核蛋白體釋放出的新生多肽鏈不具備蛋白47肽鏈合成后的加工新生的多肽鏈大多數(shù)是沒有功能的,必須經(jīng)過加工修飾才能轉(zhuǎn)變?yōu)橛谢钚缘牡鞍踪|(zhì)1.肽鏈的剪接1)N端fMet或Met的切除細(xì)菌蛋白質(zhì)氨基端的甲?；鼙幻摷柞；杆?不管是原核生物還是真核生物,N端的甲硫氨酸往往在多肽鏈合成完畢之前就被切除。50%的真核蛋白中,成熟蛋白N端殘基會被N乙基化。肽鏈合成后的加工482)信號序列的切除需要靶項運(yùn)輸?shù)礁骷?xì)胞器及細(xì)胞外的蛋白質(zhì)N端一般有一段信號序列,用于指導(dǎo)蛋白質(zhì)的運(yùn)輸,這一信號序列會在完成任務(wù)后被相應(yīng)的蛋白水解酶切除。2)信號序列的切除493)切除新生肽鏈中非功能片段如新合成的胰島素前體是前胰島素原,必須先切去信號肽變成胰島素原,再切去C肽,才變成有活性的胰島素有些動物病毒如脊髓灰質(zhì)炎病毒的皿RNA可翻譯成很長的多肽鏈,含多種病毒蛋白,經(jīng)蛋白酶在特定位置上水解后得到幾個有功能的蛋白質(zhì)分子不少多肽類激素和酶的前體也要經(jīng)過加工才能變?yōu)榛钚苑肿?如血纖維蛋白原、胰蛋白酶原經(jīng)過加工切去部分肽段才能成為有活性的血纖維蛋白、胰蛋白酶3)切除新生肽鏈中非功能片段50C-peptidCOOH8proinsulinNH3NHa-00000000boO-前胰島素原蛋白翻譯后成熟Peptid過程示意圖。C-peptid514)蛋白質(zhì)的剪接蛋白質(zhì)剪接是蛋白質(zhì)內(nèi)含肽介導(dǎo)的,一種在蛋白質(zhì)水平上翻譯后的加工過程,它由一系列分子內(nèi)的剪切一連接反應(yīng)組成。內(nèi)含肽(intein)是位于宿主蛋白質(zhì)中的一段插入序列,前綴in一取自inventing,后綴tein一取自protein。與內(nèi)含肽相對應(yīng)的另一專用術(shù)語是外顯肽(extein內(nèi)含肽基因與外顯肽基因存在于同一開放閱讀框架(openreadingframe,ORF)內(nèi),并與外先肽基因進(jìn)行同步轉(zhuǎn)錄和翻譯,當(dāng)翻譯形成蛋白質(zhì)前體后,內(nèi)含肽具有自我催化功能,可從蛋白質(zhì)中自體切除,形成成熟的具有活性的蛋白。蛋白質(zhì)內(nèi)含肽的發(fā)現(xiàn),不僅豐富了遺傳信息翻譯后加工的理論在實踐中也有廣泛的應(yīng)用前景4)蛋白質(zhì)的剪接522.二硫鍵的形成mRNA中沒有胱氨酸的密碼子,而不少蛋白質(zhì)都含有二硫鍵,這是蛋白質(zhì)合成后通過兩個半胱氨酸的氧化作用生成的。3.特定氨基酸的修飾氨基酸側(cè)鏈的修飾作用包括泛素化、磷酸化(如核糖體蛋白質(zhì))、糖基化(如各種糖蛋白)、甲基化(如組蛋白、肌肉蛋白質(zhì))、乙基化(如組蛋白)羥基化(如膠原蛋白)和羧基化等,是生物體內(nèi)最普通發(fā)生修飾作用的氨基酸殘基及其修飾產(chǎn)物。糖蛋白主要是通過蛋白質(zhì)側(cè)鏈上的天冬氨酸、絲氨酸、蘇氨酸殘基加上糖基形成的,膠原蛋白上的脯氨酸和賴氨酸多數(shù)是羥基化的。實驗證明,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)可能是蛋白質(zhì)N糖基化的主要場所。2.二硫鍵的形成531)泛素化一泛素降解ATP-依賴的蛋白質(zhì)水解體系,在胞質(zhì)中進(jìn)行,主要降解異常蛋白和短壽命蛋白,此途徑在不含溶酶體的紅細(xì)胞中尤為重要。泛素由76個AA組成,高度保守,普遍存在于真核細(xì)胞中,故稱泛素(ubiquitin)1)泛素化一泛素降解54泛素降解蛋白質(zhì)途徑DegradationDeubiquitination4265ProteasomeATPADPUBPsOUb●ATPUbConjugationUbactivatiTarget←proteinE1:泛素激活酶E2:泛素結(jié)合酶E3:泛素蛋白質(zhì)連接酶泛素降解蛋白質(zhì)途徑55醫(yī)學(xué)課件肽鏈合成后的加工和運(yùn)輸56醫(yī)學(xué)課件肽鏈合成后的加工和運(yùn)輸57醫(yī)學(xué)課件肽鏈合成后的加工和運(yùn)輸58醫(yī)學(xué)課件肽鏈合成后的加工和運(yùn)輸59醫(yī)學(xué)課件肽鏈合成后的加工和運(yùn)輸60醫(yī)學(xué)課件肽鏈合成后的加工和運(yùn)輸61醫(yī)學(xué)課件肽鏈合成后的加工和運(yùn)輸62醫(yī)學(xué)課件肽鏈合成后的加工和運(yùn)輸63醫(yī)學(xué)課件肽鏈合成后的加工和運(yùn)輸64醫(yī)學(xué)課件肽鏈合成后的加工和運(yùn)輸65醫(yī)學(xué)課件肽鏈合成后的加工和運(yùn)輸66醫(yī)學(xué)課件肽鏈合成后的加工和運(yùn)輸67醫(yī)學(xué)課件肽鏈合成后的加工和運(yùn)輸68醫(yī)學(xué)課件肽鏈合成后的加工和運(yùn)輸69醫(yī)學(xué)課件肽鏈合成后的加工和運(yùn)輸70醫(yī)學(xué)課件肽鏈合成后的加工和運(yùn)輸71醫(yī)學(xué)課件肽鏈合成后的加工和運(yùn)輸72醫(yī)學(xué)課件肽鏈合成后的加工和運(yùn)輸73醫(yī)學(xué)課件肽鏈合成后的加工和運(yùn)輸74醫(yī)學(xué)課件肽鏈合成后的加工和運(yùn)輸75醫(yī)學(xué)課