翻譯后的基因表達(dá)調(diào)控

1、翻譯后的基因表達(dá)調(diào)控,定義,從DNA到蛋白質(zhì)的過(guò)程叫基因表達(dá)，從RNA到蛋白質(zhì)的過(guò)程叫翻譯，翻譯完成后對(duì)蛋白質(zhì)的調(diào)節(jié)即為翻譯后的基因表達(dá)調(diào)控。,翻譯后的調(diào)控包括,1.蛋白質(zhì)前體的加工 2.蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn) 3.蛋白質(zhì)的降解 4.蛋白質(zhì)的折疊,一、蛋白質(zhì)前體的加工,新和成的多肽鏈大多沒(méi)有功能，必須經(jīng)過(guò)一系列的修飾與加工才能更利于其定位和表現(xiàn)功能。 修飾與加工過(guò)程包括以下幾類： 1、N端甲硫氨酸和信號(hào)肽的切除 2、二硫鍵的形成 3、多肽的修飾 4、亞基的聚合 5、新生肽鏈的剪切加工,（1）N端甲硫氨酸和信號(hào)肽的切除： 細(xì)菌蛋白質(zhì)氨基端的甲酰甲硫氨酸的甲?；诿摷柞；傅淖饔孟滤狻Ａ硗?，無(wú)論是真核還是

2、原核細(xì)胞，在蛋白質(zhì)合成完成前，N端的Met將被切除；而分泌蛋白的信號(hào)肽在穿膜后被內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔的信號(hào)肽酶所切除和水解。 （2）二硫鍵的形成： mRNA上沒(méi)有胱氨酸的密碼子，多肽鏈中的二硫鍵是在肽鏈合成后通過(guò)兩個(gè)半胱氨酸的巰基氧化而形成的，二硫鍵的形成對(duì)于許多酶和蛋白質(zhì)的活性是必須的。,（3）多肽的修飾： 指新合成多肽的氨基酸側(cè)鏈被磷酸化，糖基化，乙?；?，羥基化和甲基化等。其作用是增加或降低蛋白質(zhì)的活性。,（4）亞基的聚合 有許多蛋白質(zhì)是有兩個(gè)以上的亞基組合而成，這就是多肽鏈通過(guò)非共價(jià)鍵的聚合而形成的多聚體。,（5）新生肽鏈剪切加工： 例：胰島素的加工P269,此外，有些動(dòng)物病毒mRNA可以翻譯成很長(zhǎng)

3、的多肽鏈，包含多種病毒蛋白質(zhì)，經(jīng)過(guò)蛋白酶在特定位置的水解，得到幾個(gè)有功能的蛋白質(zhì)分子。,二、蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn),蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的類型：P271 1、共翻譯轉(zhuǎn)運(yùn)（翻譯轉(zhuǎn)運(yùn)同步機(jī)制）： 蛋白質(zhì)在結(jié)合核糖體上合成，并同時(shí)發(fā)生轉(zhuǎn)運(yùn)。（如分泌蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)） 2、翻譯后轉(zhuǎn)運(yùn)（翻譯后轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制）： 蛋白質(zhì)在游離核糖體上合成，合成完畢從核糖體上釋放后才發(fā)生轉(zhuǎn)運(yùn) （如線粒體、葉綠體等蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)）,蛋白質(zhì)在細(xì)胞中的定位總覽,1、特點(diǎn)： 1）常位于蛋白質(zhì)的N-端，1336個(gè)AA殘基 2）一般有1015個(gè)疏水氨基酸 3）在靠近該序列N端常有1個(gè)或數(shù)個(gè)帶正電荷的殘基 4）在其C-端靠近蛋白酶切割位點(diǎn)處常有數(shù)個(gè)極性殘基 2、作用：

4、 對(duì)蛋白質(zhì)的特定去向有決定作用,信號(hào)肽： 引導(dǎo)新合成肽鏈轉(zhuǎn)移到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的一段多肽,三、蛋白質(zhì)的降解,細(xì)胞為維持其旺盛的生命活動(dòng)，必須隨時(shí)進(jìn)行物質(zhì)更新，合成新的蛋白質(zhì)供生命活動(dòng)需要，降解衰老、失活的蛋白質(zhì)為新物質(zhì)合成提供原料和能量，蛋白質(zhì)的降解是細(xì)胞生理代謝的需要。,兩個(gè)主要的級(jí)聯(lián)反應(yīng) P275,1、Caspase激發(fā)的蛋白質(zhì)降解 2、泛素調(diào)節(jié)的選擇性降解,（1）Caspase激發(fā)的蛋白質(zhì)降解 Caspase全稱為含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶(cysteinyl aspartate specific proteinase) 在細(xì)胞程序性死亡過(guò)程中由Caspase激發(fā)的蛋白質(zhì)降解，是引起細(xì)胞編程性

5、死亡的關(guān)鍵酶，該酶一旦被信號(hào)途徑激活，能將細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)降解，使細(xì)胞不可逆的走向死亡。,（2）泛素選擇性降解 泛素受E1激活； 泛素轉(zhuǎn)移至E2； 底物蛋白和E3的相互作用； E2和E3的相互作用； 底物蛋白的多聚泛素化； 泛素化的蛋白質(zhì)被蛋白酶體降解； 去泛素化使泛素釋放和再利用,泛素(Ubiquitin) 1、76個(gè)氨基酸 ，高度保守，廣泛存在于真核細(xì)胞 2、是蛋白質(zhì)降解的 標(biāo)簽 3、多聚泛素鏈的形成是蛋白質(zhì)降解的信號(hào)， 需要能量,（二）三種酶 E1-泛素激活酶：激活泛素分子 E2 -泛素連合酶：把泛素分子綁在的蛋白質(zhì)上 E3 -泛素連接酶 ：辨認(rèn)需要降解蛋白質(zhì) （三）蛋白酶體：蛋白質(zhì)降解的

6、場(chǎng)所,泛素,四、蛋白質(zhì)的折疊,蛋白質(zhì)折疊是生命科學(xué)的重要課題，是中心法則尚未解決的一個(gè)重大生物學(xué)問(wèn)題。關(guān)于蛋白質(zhì)的折疊有兩種主要假說(shuō)：即蛋白質(zhì)的自我組裝和分子伴侶介導(dǎo)的蛋白質(zhì)折疊。,新生肽鏈的自我組裝,折疊是許多新生多肽鏈從沒(méi)有活性變?yōu)榛钚誀顟B(tài)的重要步驟。有些多肽序列在其氨基酸的指導(dǎo)下進(jìn)行自我的折疊和組裝，最終成為有活性的蛋白質(zhì)。,分子伴侶與蛋白質(zhì)折疊,新生肽段的折疊在合成早期就已開(kāi)始，而不是在合成完后才開(kāi)始進(jìn)行的，隨著肽段的延伸同時(shí)折疊，又不斷進(jìn)行構(gòu)象的調(diào)整。因此新生肽段在邊合成邊折疊過(guò)程中有可能形成一種臨時(shí)結(jié)構(gòu)，并會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤的折疊而形成非功能的分子，甚至?xí)l(fā)生分子的聚集和沉淀。與前一假說(shuō)不同之處在于，自我組裝假說(shuō)認(rèn)為折疊都是正確的，而分子伴侶假說(shuō)則認(rèn)為，折疊也是有正確和錯(cuò)誤之分的，分子伴侶就是引導(dǎo)折