細(xì)胞生物(Wu)學(xué)—細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選

蛋白質(zhì)分選的基本原理細(xì)胞內(nèi)合成的蛋白質(zhì)、脂類等物質(zhì)定向的轉(zhuǎn)運(yùn)到特定的細(xì)胞器,取決于兩個(gè)方面：其一是蛋白質(zhì)中包含特殊的信號(hào)序列（signalsequence）。其二是細(xì)胞器上具特定的信號(hào)識(shí)別裝置（分選受體，sortingreceptor）。第一頁(yè)，共六十九頁(yè)。細(xì)胞生物學(xué)—細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與(Yu)蛋白質(zhì)分選

蛋白質(zhì)分選信號(hào)①信號(hào)序列（signalsequence）：存在于蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)上的線性序列，通常15-60個(gè)氨基酸殘基，有些在完成蛋白質(zhì)的定向轉(zhuǎn)移后被信號(hào)肽酶（signalpeptidase）切除；通常信號(hào)序列對(duì)所引導(dǎo)的蛋白質(zhì)沒有特異性要求，每一種信號(hào)序列決定特殊的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)方向。②信號(hào)斑（signalpatch）：存在于完成折疊的蛋白質(zhì)中，構(gòu)成信號(hào)斑的信號(hào)序列之間可以不相鄰，折疊在一起構(gòu)成蛋白質(zhì)分選的信號(hào)。第二頁(yè)，共六十九頁(yè)。細(xì)(Xi)胞生物學(xué)—細(xì)(Xi)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選

signalsequenceandsignalpatch第三頁(yè)，共六十九頁(yè)。第四頁(yè)，共六十九頁(yè)。細(xì)胞生物學(xué)—細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與(Yu)蛋白質(zhì)分選

蛋白質(zhì)分選運(yùn)輸機(jī)制1、門控運(yùn)輸（gatedtransport）：如通過核孔復(fù)合體的運(yùn)輸。2、跨膜運(yùn)輸（transmembranetransport）：蛋白質(zhì)通過跨膜通道進(jìn)入目的地。如細(xì)胞質(zhì)中合成的蛋白質(zhì)通過線粒體上的轉(zhuǎn)位因子（translocator）進(jìn)入線粒體。3、膜泡運(yùn)輸（vesiculartransport）：被運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或高爾基體中加工成衣被小泡，選擇性地運(yùn)輸?shù)桨屑?xì)胞器。第五頁(yè)，共六十九頁(yè)。第六頁(yè)，共六十九頁(yè)。細(xì)胞生物學(xué)—細(xì)胞內(nèi)功能(Neng)區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選

衣被小泡在細(xì)胞內(nèi)沿微管運(yùn)輸。與膜泡運(yùn)輸有關(guān)的馬達(dá)蛋白有3類，在這些馬達(dá)蛋白的牽引下，可將膜泡運(yùn)到特定的區(qū)域。動(dòng)力蛋白（dynein），趨向微管負(fù)端；驅(qū)動(dòng)蛋白（kinesin），趨向微管正端；肌球蛋白（myosin），趨向微絲的正極。第七頁(yè)，共六十九頁(yè)。細(xì)胞生物學(xué)—細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分(Fen)選

衣被類型類型：籠形蛋白（clathrin）COPICOPII主要作用：選擇性的將特定蛋白聚集在一起，形成運(yùn)輸小泡；如同模具一樣決定運(yùn)輸小泡的外部特征。第八頁(yè)，共六十九頁(yè)。細(xì)胞生物(Wu)學(xué)—細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選

衣被類型GTP酶組成與銜接蛋白運(yùn)輸方向clathrinARFClathrin重鏈與輕鏈，AP2質(zhì)膜→內(nèi)體Clathrin重鏈與輕鏈，AP1高爾基體→內(nèi)體Clathrin重鏈與輕鏈，AP3高爾基體→溶酶體，植物液泡COPIARFCOPαββ’γδεζ高爾基體→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)COPIISar1Sec23/Sec24復(fù)合體，Sec13/31復(fù)合體，Sec16內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→高爾基體第九頁(yè)，共六十九頁(yè)。細(xì)(Xi)胞生物學(xué)—細(xì)(Xi)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選

籠形蛋白衣被小泡相關(guān)運(yùn)輸途徑：質(zhì)膜→內(nèi)體，高爾基體→內(nèi)體，高爾基體→溶酶體、植物液泡。結(jié)構(gòu)：由3個(gè)重鏈和3個(gè)輕鏈組成，形成一個(gè)具有3個(gè)曲臂的形狀。許多籠形蛋白的曲臂部分交織在一起，形成具有5邊形網(wǎng)孔的籠子。銜接蛋白(adaptin)：介于籠形蛋白與配體受體復(fù)合物之間，起連接作用。目前至少發(fā)現(xiàn)4種，分別結(jié)合不同類型的受體，形成不同性質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)小泡。第十頁(yè)，共六十九頁(yè)。細(xì)胞生物學(xué)—細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分(Fen)選

Clathrincoatedvesicles第十一頁(yè)，共六十九頁(yè)。細(xì)胞生物學(xué)—細(xì)胞內(nèi)功(Gong)能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選

Selectivetransportbyclathrincoatedvesicles第十二頁(yè)，共六十九頁(yè)。細(xì)胞生物學(xué)—細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)(Zhi)分選

當(dāng)籠形蛋白衣被小泡形成時(shí)，可溶性蛋白dynamin聚集成一圈圍繞在芽的頸部，將小泡柄部的膜盡可能地拉近（小于1.5nm），從而導(dǎo)致膜融合，掐斷（pinchoff）衣被小泡。第十三頁(yè)，共六十九頁(yè)。細(xì)胞生物學(xué)—細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白(Bai)質(zhì)分選

COPI衣被小泡功能：負(fù)責(zé)回收、轉(zhuǎn)運(yùn)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)逃逸蛋白（escapedproteins）返回內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，由7種蛋白組成?；厥招盘?hào)：Lys-Asp-Glu-Leu（KDEL）。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的膜蛋白（如SRP受體）在C端有一個(gè)不同的回收信號(hào)Lys-Lys-X-X。COPI還可以介導(dǎo)高爾基體不同區(qū)域間的蛋白質(zhì)運(yùn)輸。第十四頁(yè)，共六十九頁(yè)。細(xì)胞生物學(xué)—細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋(Dan)白質(zhì)分選

CopIVesicles第十五頁(yè)，共六十九頁(yè)。細(xì)胞生物學(xué)—細(xì)胞內(nèi)功能(Neng)區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選

CopIandIIVesicles第十六頁(yè)，共六十九頁(yè)。細(xì)胞生物學(xué)—細(xì)胞內(nèi)功能(Neng)區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選

Lys-Asp-Glu-Leu（KDEL）第十七頁(yè)，共六十九頁(yè)。細(xì)胞生物學(xué)—細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與(Yu)蛋白質(zhì)分選

COPⅡ衣被小泡介導(dǎo)從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)到高爾基體的物質(zhì)運(yùn)輸。由多種蛋白質(zhì)構(gòu)成，Sar1GTP酶與Sec23/Sec24復(fù)合體結(jié)合在一起，Sec13/Sec31復(fù)合體覆蓋在外層。衣被小泡形成的部位，稱為內(nèi)質(zhì)網(wǎng)出口（exitsites），該處沒有核糖體。大多數(shù)跨膜蛋白是直接結(jié)合在COPII衣被上，少數(shù)跨膜蛋白和多數(shù)可溶性蛋白通過受體與COPII衣被結(jié)合。分選信號(hào)位于跨膜蛋白胞質(zhì)面的結(jié)構(gòu)域，形式多樣，有些包含雙酸性基序[DE]X[DE]，如Asp-X-Glu序列。第十八頁(yè)，共六十九頁(yè)。細(xì)胞生物學(xué)—細(xì)胞內(nèi)功能(Neng)區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選

衣被形成衣被是在一類叫作衣被召集GTP酶（coat-recruitmentGTPase）作用下形成的，為單體GTP酶（monomericGTPase），即G蛋白。調(diào)節(jié)因子有：鳥苷酸交換因子（guanine-nucleotideexchangefactor,GEF）GTP酶激活蛋白（GTPaseactivatingprotein,GAP）。衣被召集GTP酶包括ARF蛋白和SAR1蛋白。ARF參與高爾基體上籠形蛋白衣被與COPI衣被的形成。SAR1參與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上COPII衣被的形成。第十九頁(yè)，共六十九頁(yè)。細(xì)胞生物學(xué)—細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)(Qu)隔與蛋白質(zhì)分選

衣被召集GTP酶存在于細(xì)胞質(zhì)中，但處于結(jié)合GDP的失活狀態(tài)。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上形成COPII衣被小泡時(shí)，SAR1釋放GDP，結(jié)合GTP而激活。激活的SAR1暴露出一條脂肪酸的尾巴，插入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜，促進(jìn)衣被蛋白的核化和組裝，形成運(yùn)輸小泡?；罨腟AR1還可以激活磷脂酶D（phospholipaseD），將一些磷脂水解，使形成衣被的蛋白牢固地結(jié)合在膜上。當(dāng)衣被小泡從膜上釋放后，衣被很快就解體。第二十頁(yè)，共六十九頁(yè)。細(xì)(Xi)胞生物學(xué)—細(xì)(Xi)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選

膜泡運(yùn)輸?shù)亩ㄏ驒C(jī)制SNAREssolubleNSFattachmentproteinreceptor的作用是介導(dǎo)運(yùn)輸小泡與靶膜的融合。動(dòng)物細(xì)胞中已發(fā)現(xiàn)20多種SNAREs，位于運(yùn)輸小泡上的叫作v-SNAREs，位于靶膜上的叫作t-SNAREs。v-和t-SNAREs都具有一個(gè)螺旋結(jié)構(gòu)域，能相互纏繞形成跨SNAREs復(fù)合體（trans-SNAREscomplexes），將運(yùn)輸小泡的膜與靶膜拉在一起，實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸小泡特異性停泊和融合。第二十一頁(yè)，共六十九頁(yè)。細(xì)胞生物學(xué)—細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白(Bai)質(zhì)分選

第二十二頁(yè)，共六十九頁(yè)。細(xì)胞生物學(xué)—細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)(Zhi)分選

SNAREsinvesicletransport第二十三頁(yè)，共六十九頁(yè)。細(xì)胞生物學(xué)—細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分(Fen)選

NSF催化SNAREs的分離，它能利用ATP作為能量通過插入幾個(gè)適配蛋白（adaptorprotein）將SNAREs復(fù)合體的螺旋纏繞分開，以便開始下一輪的轉(zhuǎn)運(yùn)。第二十四頁(yè)，共六十九頁(yè)。細(xì)胞生物學(xué)—細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與(Yu)蛋白質(zhì)分選

Rabs也叫targetingGTPase，屬于單體GTP酶，已知30余種，不同膜上具有不同的Rabs。Rabs作用是促進(jìn)和調(diào)節(jié)運(yùn)輸小泡的停泊和融合。Rabs與衣被召集GTP酶相似，起分子開關(guān)作用，結(jié)合GDP失活，位于細(xì)胞質(zhì)中，結(jié)合GTP激活，位于細(xì)胞膜、內(nèi)膜和運(yùn)輸小泡膜上，調(diào)節(jié)SNAREs復(fù)合體的形成。Rabs還有許多效應(yīng)因子（effector）。Rabs第二十五頁(yè)，共六十九頁(yè)。細(xì)胞生(Sheng)物學(xué)—細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選

Rabsindocking第二十六頁(yè)，共六十九頁(yè)。細(xì)胞生物學(xué)—細(xì)胞內(nèi)功能(Neng)區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選

受體介導(dǎo)的內(nèi)吞內(nèi)吞可分為兩類，批量?jī)?nèi)吞（Bulk-phaseendocytosis）和受體介導(dǎo)的內(nèi)吞(Receptormediatedendocytosis,RME)，批量?jī)?nèi)吞是非特異性的攝入細(xì)胞外物質(zhì)，細(xì)胞表面的內(nèi)陷（caveolae）是發(fā)生非特異性內(nèi)吞的部位。受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用是一種選擇濃縮機(jī)制。低密脂蛋白、運(yùn)鐵蛋白、生長(zhǎng)因子、胰島素等蛋白類激素、糖蛋白等，都是通過受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用進(jìn)行的。第二十七頁(yè)，共六十九頁(yè)。細(xì)(Xi)胞生物學(xué)—細(xì)(Xi)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選

衣被小窩（coatedpits）是質(zhì)膜向內(nèi)凹陷的部位，相當(dāng)一個(gè)分子過濾器（molecularfilter）。約占肝細(xì)胞表面積的2%。受體、籠形蛋白和銜接蛋白大量集中于此處。受體胞質(zhì)端有一個(gè)由4個(gè)氨基酸殘基組成的序列（Tyr-X-X-Φ），X為任何一種氨基酸，Φ為分子較大的疏水氨基酸，如Phe、Leu、Met等，銜接蛋白對(duì)此序列有識(shí)別能力。受體同配體結(jié)合后啟動(dòng)內(nèi)化作用，籠形蛋白開始組裝。在dynamin的作用下掐斷后形成衣被小泡。第二十八頁(yè)，共六十九頁(yè)。細(xì)胞生物學(xué)—細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分(Fen)選

Clathrincoatedpitonthecytosolicfaceofacell第二十九頁(yè)，共六十九頁(yè)。細(xì)胞生物學(xué)—細(xì)胞內(nèi)功(Gong)能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選

低密脂蛋白的吸收：膽固醇主要在肝細(xì)胞中合成，隨后與磷脂和蛋白質(zhì)形成低密脂蛋白（low-densitylipoproteins，LDL），釋放到血液中。LDL顆粒的質(zhì)量為3X106Da，芯部含有被長(zhǎng)鏈脂肪酸酯化膽固醇分子。周圍由磷脂和膽固醇構(gòu)成的脂單層包圍，并且還有一個(gè)較大的Apo-B蛋白（配體）。第三十頁(yè)，共六十九頁(yè)。細(xì)胞生物(Wu)學(xué)—細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選

RecyclingofLDLreceptors第三十一頁(yè)，共六十九頁(yè)。細(xì)胞生物學(xué)—細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔(Ge)與蛋白質(zhì)分選

LDLEndocytosis第三十二頁(yè)，共六十九頁(yè)。細(xì)胞(Bao)生物學(xué)—細(xì)胞(Bao)內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選

受體回收途徑：①大部分受體返回它們?cè)瓉淼馁|(zhì)膜結(jié)構(gòu)域，如LDL受體；②有些進(jìn)入溶酶體，在那里被消化，如EGF的受體，稱為受體下行調(diào)節(jié)（receptordown-regulation）；③有些被運(yùn)至質(zhì)膜不同的結(jié)構(gòu)域，形成穿胞運(yùn)輸（transcytosis）。如母鼠的抗體從血液通過上皮細(xì)胞進(jìn)入母乳中，乳鼠腸上皮細(xì)胞將抗體攝人體內(nèi)，都是通過穿胞運(yùn)輸完成的。第三十三頁(yè)，共六十九頁(yè)。細(xì)胞生物學(xué)—細(xì)胞內(nèi)(Nei)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選

Transcytosis第三十四頁(yè)，共六十九頁(yè)。細(xì)胞生物學(xué)—細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋(Dan)白質(zhì)分選

外排作用組成型的外排途徑（constitutiveexocytosispathway）：由高爾基體TGN區(qū)分泌囊泡向質(zhì)膜運(yùn)輸?shù)倪^程，其作用在于更新膜蛋白和膜脂、形成細(xì)胞外基質(zhì)、或作為營(yíng)養(yǎng)成分和信號(hào)分子。通過defaultpathway完成蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)過程。調(diào)節(jié)型外排途徑（regulatedexocytosispathway）：分泌物（如激素、或酶）儲(chǔ)存在分泌泡內(nèi)，當(dāng)細(xì)胞在受到胞外信號(hào)刺激時(shí)，分泌泡與質(zhì)膜融合并將內(nèi)含物釋放出去。第三十五頁(yè)，共六十九頁(yè)。細(xì)胞生物學(xué)—細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與(Yu)蛋白質(zhì)分選

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)K.R.Porter等于1945年發(fā)現(xiàn)于培養(yǎng)的小鼠成纖維細(xì)胞，因最初看到的是位于細(xì)胞質(zhì)內(nèi)部的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，故名內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（endoplasmicreticulum，ER）。第三十六頁(yè)，共六十九頁(yè)。細(xì)胞生(Sheng)物學(xué)—細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選

約占細(xì)胞總膜面積的一半，是封閉的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。分為粗面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（roughendoplasmicreticulum，RER）和光面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（smoothendoplasmicreticulum，SER）。RER呈扁平囊狀，排列整齊，有核糖體附著。SER呈分支管狀或小泡狀，無核糖體附著。細(xì)胞不含純粹的RER或SER，它們分別是ER連續(xù)結(jié)構(gòu)的一部分。ER約有30多種膜結(jié)合蛋白，另有30多種位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔，這些蛋白的分布具有異質(zhì)性，如：葡糖-6-磷酸酶，普遍存在于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，被認(rèn)為是標(biāo)志酶，核糖體結(jié)合糖蛋白（ribophorin）只分布在RER，P450酶系只分布在SER。

第三十七頁(yè)，共六十九頁(yè)。細(xì)胞生物學(xué)—細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋(Dan)白質(zhì)分選

二、化學(xué)組成含有磷脂、膽固醇、RNA、蛋白質(zhì)和酶。

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)酶及其分布

酶分布酶分布細(xì)胞色素P450胞質(zhì)面和腔面核苷焦磷酸酶胞質(zhì)面細(xì)胞色素b5胞質(zhì)面GDP-甘露糖轉(zhuǎn)移酶胞質(zhì)面NADH-細(xì)胞色素b5還原酶胞質(zhì)面核苷二磷酸酶胞質(zhì)面NADH-細(xì)胞色素C還原酶胞質(zhì)面葡萄糖-6-磷酸酶胞質(zhì)面ATP酶胞質(zhì)面β葡萄糖醛酸酶胞質(zhì)面5‘核苷酸酶胞質(zhì)面乙酰苯胺-水解脂酶胞質(zhì)面第三十八頁(yè)，共六十九頁(yè)。細(xì)胞生物學(xué)—細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與(Yu)蛋白質(zhì)分選

第三十九頁(yè)，共六十九頁(yè)。細(xì)胞生物學(xué)—細(xì)胞內(nèi)(Nei)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選

第四十頁(yè)，共六十九頁(yè)。細(xì)胞生物學(xué)(Xue)—細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選

ER的功能蛋白質(zhì)合成內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的蛋白主要有：向細(xì)胞外分泌的蛋白、如抗體、激素；膜的整合蛋白；需要與其它細(xì)胞組合嚴(yán)格分開的酶，如溶酶體的各種水解酶；需要進(jìn)行修飾的蛋白，如糖蛋白。第四十一頁(yè)，共六十九頁(yè)。細(xì)胞生物學(xué)—細(xì)胞內(nèi)功(Gong)能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選

G.Blobel等1975年提出了信號(hào)假說(Signalhypothesis)，認(rèn)為蛋白質(zhì)N端的信號(hào)肽，指導(dǎo)蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成，因此獲1999年諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成涉及以下成分：信號(hào)肽（signalpeptide），位于新合成肽鏈的N端，一般16-30個(gè)氨基酸殘基，含有6-15個(gè)連續(xù)排列的帶正電荷的非極性氨基酸，由于信號(hào)肽又是引導(dǎo)肽鏈進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔的一段序列，又稱開始轉(zhuǎn)移序列（starttransfersequence）；第四十二頁(yè)，共六十九頁(yè)。細(xì)(Xi)胞生物學(xué)—細(xì)(Xi)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選

信號(hào)識(shí)別顆粒（signalrecognitionparticle，SRP），由6種多肽組成，結(jié)合一個(gè)7SRNA，屬于一種RNP(ribonucleoprotein)。能與信號(hào)序列結(jié)合，導(dǎo)致蛋白質(zhì)合成暫停。SRP受體（SPRreceptor），內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的整合蛋白，異二聚體，可與SRP特異結(jié)合。停止轉(zhuǎn)移序列（stoptransfersequence），與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的親合力很高，阻止肽鏈繼續(xù)進(jìn)入網(wǎng)腔，成為跨膜Pr。轉(zhuǎn)位因子（translocator，translocon），由3-4個(gè)Sec61蛋白構(gòu)成的通道，每個(gè)Sec61由3條肽鏈組成。第四十三頁(yè)，共六十九頁(yè)。細(xì)胞(Bao)生物學(xué)—細(xì)胞(Bao)內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選

第四十四頁(yè)，共六十九頁(yè)。細(xì)(Xi)胞生物學(xué)—細(xì)(Xi)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選

信號(hào)肽與SRP結(jié)合→肽鏈延伸終止→SRP與受體結(jié)合→SRP脫離信號(hào)肽→肽鏈在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上繼續(xù)合成，同時(shí)信號(hào)肽引導(dǎo)新生肽鏈進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔→信號(hào)肽切除→肽鏈延伸至終止。這種肽鏈邊合成邊向內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔轉(zhuǎn)移的方式，稱為co-translation。第四十五頁(yè)，共六十九頁(yè)。細(xì)胞生物學(xué)—細(xì)胞內(nèi)功(Gong)能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選

蛋白質(zhì)的修飾與加工包括糖基化、羥基化、酰基化、二硫鍵形成等，其中最主要的是糖基化，幾乎所有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的蛋白質(zhì)最終被糖基化。糖基化的作用：①使蛋白質(zhì)能夠抵抗消化酶的作用；②賦予蛋白質(zhì)傳導(dǎo)信號(hào)的功能；③某些蛋白只有在糖基化之后才能正確折疊。第四十六頁(yè)，共六十九頁(yè)。細(xì)胞生物學(xué)—細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)(Zhi)分選

糖基一般連接在4種氨基酸上，分為2種：O-連接的糖基化（O-linkedglycosylation）：與Ser、Thr和Hyp的OH連接，連接的糖為半乳糖或N-乙酰半乳糖胺，在高爾基體上進(jìn)行。N-連接的糖基化（N-linkedglycosylation）：與天冬酰胺殘基的NH2連接，糖為N-乙酰葡糖胺。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上進(jìn)行N-連接的糖基化。糖的供體為核苷糖，如CMP-唾液酸、GDP-甘露糖、UDP-N-乙酰葡糖胺。糖分子首先被糖基轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)移到膜上的磷酸長(zhǎng)醇（dolicholphosphate）分子上，裝配成寡糖鏈。再被寡糖轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)到新合成肽鏈特定序列（Asn-X-Ser或Asn-X-Thr）的天冬酰胺殘基上。第四十七頁(yè)，共六十九頁(yè)。細(xì)(Xi)胞生物學(xué)—細(xì)(Xi)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選

第四十八頁(yè)，共六十九頁(yè)。細(xì)胞生物(Wu)學(xué)—細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選

新生肽鏈的折疊、組裝和運(yùn)輸COPII介導(dǎo)由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)輸出的膜泡運(yùn)輸，這種膜泡由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的排出位點(diǎn)（exitsites）以出芽的方式排出。不同的蛋白質(zhì)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中停留的時(shí)間不同，這主要取決于蛋白質(zhì)完成正確折疊和組裝的時(shí)間，這一過程是在屬于hsp70家族的ATP酶的作用下完成的，需要消耗能量。有些無法完成正確折疊的蛋白質(zhì)被輸出內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，轉(zhuǎn)入溶酶體中降解掉，大約90%的新合成的T細(xì)胞受體亞單位和乙酰膽堿受體都被降解掉，而從未到達(dá)靶細(xì)胞膜。第四十九頁(yè)，共六十九頁(yè)。細(xì)胞生物學(xué)—細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋(Dan)白質(zhì)分選

第五十頁(yè)，共六十九頁(yè)。細(xì)胞(Bao)生物學(xué)—細(xì)胞(Bao)內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的其它作用合成磷脂、膽固醇等膜脂，合成后以出芽的方式轉(zhuǎn)運(yùn)至高爾基體，溶酶體和質(zhì)膜上，或借磷脂轉(zhuǎn)移蛋白（PTP）形成水溶性復(fù)合物，轉(zhuǎn)至其他膜上。解毒，如肝細(xì)胞的細(xì)胞色素P450酶系。參與甾體類激素的合成。使葡糖6-磷酸水解，釋放糖至血液中。儲(chǔ)存鈣離子，作為細(xì)胞內(nèi)信號(hào)物質(zhì)，如肌質(zhì)網(wǎng)。提供酶附著的位點(diǎn)和機(jī)械支撐作用。第五十一頁(yè)，共六十九頁(yè)。細(xì)胞生(Sheng)物學(xué)—細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選

高爾基復(fù)合體最早發(fā)現(xiàn)于1855年，1889年，Golgi用銀染法，在貓頭鷹的神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)觀察到了清晰的結(jié)構(gòu)，因此定名為高爾基體。20世紀(jì)50年代以后才正確認(rèn)識(shí)它的存在和結(jié)構(gòu)。第五十二頁(yè)，共六十九頁(yè)。細(xì)胞(Bao)生物學(xué)—細(xì)胞(Bao)內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選

高爾基復(fù)合體是由數(shù)個(gè)扁平囊泡堆在一起形成的高度有極性的細(xì)胞器。常分布于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與細(xì)胞膜之間，呈弓形或半球形，凸出的一面對(duì)著內(nèi)質(zhì)網(wǎng)稱為形成面（formingface）或順面（cisface）。凹進(jìn)的一面對(duì)著質(zhì)膜稱為成熟面（matureface）或反面（transface）。順面和反面都有一些或大或小的運(yùn)輸小泡。

扁平囊直徑的1um，由兩層單位膜構(gòu)成，膜厚6-7nm，中間形成囊腔，周緣多呈泡狀，4-8個(gè)扁平囊在一起，某些藻類可達(dá)一二十個(gè)，構(gòu)成高爾基體的主體。第五十三頁(yè)，共六十九頁(yè)。細(xì)(Xi)胞生物學(xué)—細(xì)(Xi)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選

第五十四頁(yè)，共六十九頁(yè)。細(xì)(Xi)胞生物學(xué)—細(xì)(Xi)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選

高爾基復(fù)合體的化學(xué)組成脂類成分膜脂種類內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜高爾基復(fù)合體膜質(zhì)膜脂類總量30.035.042.0磷脂26.628.529.8鞘磷脂1.33.55.6卵磷脂13.514.614.0磷脂酰乙醇胺6.46.66.9磷脂酰絲氨酸1.31.21.2磷脂酰肌醇2.12.62.1膽固醇1.01.75.2糖脂0.41.52.5酶糖基轉(zhuǎn)移酶、磺基-糖基轉(zhuǎn)移酶、酰基轉(zhuǎn)移酶、糖苷酶等。第五十五頁(yè)，共六十九頁(yè)。細(xì)(Xi)胞生物學(xué)—細(xì)(Xi)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選

功能區(qū)隔高爾基體順面的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（cisGolginetwork，CGN），是高爾基體的入口區(qū)域。高爾基體中間膜囊（medialGolgi），多數(shù)糖基修飾，糖脂的形成以及與高爾基體有關(guān)的糖合成均發(fā)生此處。高爾基體反面的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（transGolginetwork，TGN），是高爾基體的出口區(qū)域，功能是參與蛋白質(zhì)的分類與包裝，最后輸出。第五十六頁(yè)，共六十九頁(yè)。細(xì)胞(Bao)生物學(xué)—細(xì)胞(Bao)內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選

高爾基體各部分膜囊具有不同的細(xì)胞化學(xué)反應(yīng)：嗜鋨反應(yīng)：cis面膜囊被特異地染色；焦磷酸硫胺素酶(TPP酶)：可特異顯示高爾基體的trans面的1～2層膜囊；煙酰胺腺嘌呤二核苷磷酸酶(NADP酶)：可顯示高爾基體中間幾層扁平囊；胞嘧啶單核苷酸酶(CMP酶)：可顯示靠近trans面上的一些膜囊狀和管狀結(jié)構(gòu)，CMP酶也是溶酶體的標(biāo)志酶。

第五十七頁(yè)，共六十九頁(yè)。細(xì)胞生物(Wu)學(xué)—細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選

高爾基復(fù)合體的功能1、參與細(xì)胞分泌活動(dòng)負(fù)責(zé)對(duì)細(xì)胞合成的蛋白質(zhì)進(jìn)行加工，分類，并運(yùn)出，其過程是SER上合成蛋白質(zhì)--進(jìn)入ER腔→以出芽形成小囊泡→進(jìn)入CGN→在medialGdgi中加工→在TGN形成大囊泡→囊泡與質(zhì)膜融合、排出。2、蛋白質(zhì)的糖基化

O-連接的糖基化主要在高爾基體中進(jìn)行。在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形成的蛋白質(zhì)具有相同的寡聚糖連。由Cis面進(jìn)入高爾基體后，在各膜囊之間的轉(zhuǎn)運(yùn)過程中，發(fā)生了一系列有序的加工和修飾，從而形成具有不同功能的蛋白，如質(zhì)膜上的受體和溶酶體的酶，糖基化的結(jié)果使不同的蛋白質(zhì)打上不同的標(biāo)記，改變多肽的構(gòu)象和增加蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性。第五十八頁(yè)，共六十九頁(yè)。細(xì)(Xi)胞生物學(xué)—細(xì)(Xi)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選

3、進(jìn)行膜的轉(zhuǎn)化功能

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