绍兴文理学院生命科学学院：《细胞生物学 Cell Biology》课程教学资源（PPT课件讲稿）第六章 内膜系统（细胞内功能区隔与蛋白质分选）INTRACELLULAR COMPARTMENT AND PROTEINS SORTING

第占章 细胞肉功能区隔 与蛋白质分这 INTRACELLULAR COMPARTMENT AND PROTEINS SORTING

INTRACELLULAR COMPARTMENT AND PROTEINS SORTING 第六章 细胞内功能区隔 与蛋白质分选

本章内容提要 第一节蛋白质分选的基本原理 第二节膜泡运输 第三节内质网 第四节高尔基体 第五节溶酶体与过氧化物酶体 D7%2008

第一节 蛋白质分选的基本原理 第二节 膜泡运输 第三节 内质网 第四节 高尔基体 第五节 溶酶体与过氧化物酶体

·定义：结构、功能和发生上相关的内膜形成的细 胞结构称为细胞内膜系统。 功能：区隔化；增加表面积。 ，系统发生上内膜起源于质膜的内陷和内共生。 ·个体发生上内膜来源于原有内膜系统的分裂，具 有epigenetic的特性。 Dr Tian 2008

• 定义：结构、功能和发生上相关的内膜形成的细 胞结构称为细胞内膜系统。 • 功能：区隔化；增加表面积。 • 系统发生上内膜起源于质膜的内陷和内共生。 • 个体发生上内膜来源于原有内膜系统的分裂，具 有epigenetic的特性

第一节蛋白质分选的基本原理 细胞内合成的蛋白质、脂类等物质之所以能够定 向的转运到特定的细胞器取决于两个方面： -其一是蛋白质中包含特殊的信号序列(signal sequence) -其二是细胞器上具特定的信号识别装置（分选受体，sorting receptor)。 Dr Tian 2008

第一节 蛋白质分选的基本原理 • 细胞内合成的蛋白质、脂类等物质之所以能够定 向的转运到特定的细胞器取决于两个方面： – 其一是蛋白质中包含特殊的信号序列（signal sequence）。 – 其二是细胞器上具特定的信号识别装置（分选受体，sorting receptor）

蛋白质分选信号 ①信号序列(signal sequence):引导蛋白质定向 转移的线性序列，通常15-60个氨基酸残基，对所 引导的蛋白质没有特异性要求。 ②信号斑(signal patch):存在于完成折叠的蛋白 质中，构成信号斑的信号序列之间可以不相邻，折 叠在一起构成蛋白质分选的信号。 D7e2008

一、蛋白质分选信号 • ①信号序列（signal sequence）：引导蛋白质定向 转移的线性序列，通常15-60个氨基酸残基，对所 引导的蛋白质没有特异性要求。 • ②信号斑（signal patch）：存在于完成折叠的蛋白 质中，构成信号斑的信号序列之间可以不相邻，折 叠在一起构成蛋白质分选的信号

signal sequence and signal patch UNFOLDED PROTEIN FOLDED PROTEIN COOH NH2 signal COOH sequence H2NC (A) signal H2NC 二 H2N patch COOH (B) regions contributing to signal patch

signal sequence and signal patch

一些典型的分选信号 功能 信号序列 输入细胞核 -Pro-Pro-Lys-Lys-Lys-Arg-Lys-Val- 输出细胞核 -Leu-Ala-Leu-Lys-Leu-Ala-Gly-Leu-Asp-lle- 输入线粒体 *H3N-Met-Leu-Ser-Leu-Arg-GIn-Ser-lle-Arg-Phe-Phe-Lys-Pro-Ala-Thr-Arg -Thr-Leu-Cys-Ser-Ser-Arg-Tyr-Leu-Leu *HaN-Met-Val-Ala-Met-Ala-Met-Ala-Ser-Leu-GIn-Ser-Ser-Met-Ser-Ser-Leu- 输入质体 Ser-Leu-Ser-Ser-Asn-Ser-Phe-Leu-Gly-GIn-Pro-Leu-Ser-Pro-lle-Thr-Leu- Ser-Pro-Phe-Leu-GIn-Gly- 输入过氧化 物酶体 -Ser-Lys-Leu-COO "H3N-Met-Met-Ser-Phe-Val-Ser-Leu-Leu-Leu-Val-Gly-lle-Leu-Phe-Trp-Ala- 输入内质网 Thr-Glu-Ala-Glu-GIn-Leu-Thr-Lys-Cys-Glu-Val-Phe-GIn- 返回内质网 -Lys-Asp-Glu-Leu-COO Dr Tian 2008

一些典型的分选信号 功能 信号序列 输入细胞核 -Pro-Pro-Lys-Lys-Lys-Arg-Lys-Val- 输出细胞核 -Leu-Ala-Leu-Lys-Leu-Ala-Gly-Leu-Asp-Ile- 输入线粒体 + 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- 输入质体 + H3N-Met-Val-Ala-Met-Ala-Met-Ala-Ser-Leu-Gln-Ser-Ser-Met-Ser-Ser-Leu￾Ser-Leu-Ser-Ser-Asn-Ser-Phe-Leu-Gly-Gln-Pro-Leu-Ser-Pro-Ile-Thr-Leu￾Ser-Pro-Phe-Leu-Gln-Gly- 输入过氧化 物酶体 -Ser-Lys-Leu-COO- 输入内质网 + H3N-Met-Met-Ser-Phe-Val-Ser-Leu-Leu-Leu-Val-Gly-Ile-Leu-Phe-Trp-Ala￾Thr-Glu-Ala-Glu-Gln-Leu-Thr-Lys-Cys-Glu-Val-Phe-Gln- 返回内质网 -Lys-Asp-Glu-Leu-COO-

二、蛋白质分选运输机制 ·1、门控运输(gated transport): 如通过核孔复 合体的运输。 ·2、跨膜运输 (transmembrane transport):蛋白 质通过跨膜通道进入目的细胞器。 ·3、膜泡运输(vesicular transport): 蛋白质在内 质网或高尔基体中被包装成衣被小泡，选择性地 运输到靶细胞器。 D 42008

二、蛋白质分选运输机制 • 1、门控运输（gated transport）：如通过核孔复 合体的运输。 • 2、跨膜运输（transmembrane transport）：蛋白 质通过跨膜通道进入目的细胞器。 • 3、膜泡运输（vesicular transport）：蛋白质在内 质网或高尔基体中被包装成衣被小泡，选择性地 运输到靶细胞器

第二节胞内膜泡运输 内膜系统之间的物质传递常通过膜泡运输进行。 多数运输小泡在膜的特定区域以出芽的方式产生。 表面具有一个笼子状的由蛋白质构成的衣被 (coat)。衣被在运输小泡与靶细胞器的膜融合 之前解体。 7a%2008

第二节 胞内膜泡运输 • 内膜系统之间的物质传递常通过膜泡运输进行。 • 多数运输小泡在膜的特定区域以出芽的方式产生。 表面具有一个笼子状的由蛋白质构成的衣被 （coat）。衣被在运输小泡与靶细胞器的膜融合 之前解体

衣被小泡在细胞内沿微管或微丝运输 与膜泡运输有关的马达蛋白有3类，在这些马达蛋 白的牵引下，可将膜泡运到特定的区域。 动力蛋白(dynein),趋向微管负端 驱动蛋白(kinesin),趋向微管正端； -肌球蛋白(myosin),趋向微丝的正极。 D7e2008

• 衣被小泡在细胞内沿微管或微丝运输。 • 与膜泡运输有关的马达蛋白有3类，在这些马达蛋 白的牵引下，可将膜泡运到特定的区域。 – 动力蛋白（dynein），趋向微管负端； – 驱动蛋白（kinesin），趋向微管正端； – 肌球蛋白（myosin），趋向微丝的正极