《细胞生物学》课程教学资源（PPT课件）第6章 蛋白质分选与膜泡运输 Protein Sorting and membrane trafficking

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Chapter 6 Protein Sorting and membrane trafficking

第一节乡细胞内蛋白质的分选第二节细胞内膜泡运输

第一节 细胞内蛋白质的分选 第二节 细胞内膜泡运输

第一节细胞内蛋白质的分选蛋白质分选（protein sorting）或蛋白质寻靶（protein targeting）依靠蛋白质自身信号序列，从蛋白质起始合成部位转运到其功能发挥部位的过程。蛋白质分选不仅保证了蛋白质的正确定位，也保证了蛋白质的生物学活性

第一节 细胞内蛋白质的分选 蛋白质分选（protein sorting）或蛋白质寻靶（protein targeting） 依靠蛋白质自身信号序列，从蛋白质起始合成部位 转运到其功能发挥部位的过程。 蛋白质分选不仅保证了蛋白质的正确定位，也保证 了蛋白质的生物学活性

信号假说与蛋白质分选信号蛋白质分选转运的基本途径与类型二、个蛋白质向线粒体、叶绿体和过氧化酶体的分选

一、信号假说与蛋白质分选信号 二、蛋白质分选转运的基本途径与类型 三、蛋白质向线粒体、叶绿体和过氧化酶体 的分选

一、信号假说与蛋白质分选信号20世纪60年代，乔治·帕拉德(GeorgePalade)等发现，细胞分泌的蛋白需要先进入内质网，再到高尔基体，然后分泌到胞外。这个细胞分泌途径的重大发现，使他获得了1974年诺贝尔生理学或医学奖1972年Milstein和他同事用分离纯化的核糖体在无细胞体系中用编码免疫球蛋白轻链的mRNA指导合成多肽，发现合成的多肽比分泌到细胞外的成熟的免疫球蛋白在N端有一段多出的肽链，推测这段肽链具有信号作用。Blobel、Dobberstein和Walter在上述发现的基础上用分离的微粒体和无细胞体系进行了大量的实验，进一步证实了信号序列的存在及其作用

一、信号假说与蛋白质分选信号 20世纪60年代，乔治•帕拉德(George Palade)等发现，细胞 分泌的蛋白需要先进入内质网，再到高尔基体，然后分泌到 胞外。这个细胞分泌途径的重大发现，使他获得了1974年诺 贝尔生理学或医学奖 1972年Milstein和他同事用分离纯化的核糖体在无细胞体 系中用编码免疫球蛋白轻链的mRNA指导合成多肽，发现合 成的多肽比分泌到细胞外的成熟的免疫球蛋白在N端有一段 多出的肽链，推测这段肽链具有信号作用。 Blobel、Dobberstein和Walter在上述发现的基础上用分离 的微粒体和无细胞体系进行了大量的实验，进一步证实了信 号序列的存在及其作用

(a)Cell-freeproteinsynthesis;nomicrosomespresentAddmicrosomemembranes中N-terminalCompleted proteins90signalseguencewithsignalsequences4No incorporation intomicrosomes;noremovalof signalsequence(b)Cell-freeproteinsynthesis;microsomespresent&MatureproteinCotranslationaltransportchain withoutofproteinintomicrosomesignal sequenceandremovalofsignalsequence信号序列在分泌蛋白质转运中的作用

信号序列在分泌蛋白质转运中的作用

1975年甘特尔·布洛贝尔(GunterBlobel)提出信号假说认为蛋白质N端的信号肽，指导蛋白质转至内质网上合成，获1999年诺贝尔生理或医学奖

1975年甘特尔•布洛贝尔(Gunter Blobel)提出信号假说， 认为蛋白质N端的信号肽，指导蛋白质转至内质网上 合成，获1999年诺贝尔生理或医学奖

信号假说(signalhypothesis)①分泌蛋白N端序列作为信号肽，指导分泌性蛋白质在内质网膜上合成②在信号肽引导下蛋白质边合成边通过移位子（translocon）蛋白复合体进入内质网腔，在蛋白质合成结束之前切除信号肽

• 信号假说（signal hypothesis）： ①分泌蛋白N端序列作为信号肽，指导分泌性 蛋白质在内质网膜上合成 ②在信号肽引导下蛋白质边合成边通过移位 子（translocon）蛋白复合体进入内质网腔， 在蛋白质合成结束之前切除信号肽

指导分泌性蛋白在rER上合成的决定因素蛋白质N端的信号肽(signal peptide)信号识别粒(signal recognition particle, SRP )信号识别颗粒的受体（又称停泊蛋白，dockingproteinDP )

指导分泌性蛋白在rER上合成的决定因素 • 蛋白质N端的信号肽 （signal peptide） • 信号识别颗粒 （signal recognition particle，SRP ） • 信号识别颗粒的受体（又称停泊蛋白， docking protein， DP ）

信号肽（signalpeptide）：信号肽位于蛋白质的N端，一般由1626个氨基酸残基组成，其中包括信号肽疏水核心区、N端和C端等3部分；由于信号肽又是引导肽链进入内质网腔的一段序列，又称开始转移序列(starttransfersequence);特点：无特异性作用：通过与SRP的识别和结合，引导核糖体与内质网膜结合；通过信号序列的疏水性，引导新生肽跨膜转运。信号肽酶作用位点C端N端疏水核心MKSSAYSWTFISSLLFLF血清白蛋白CSA-MKVKEKYQHLWRWGWRWGTMLLGMLMTHIV-1gp160信号肽的一级结构序列

信号肽（signal peptide）：信号肽位于蛋白质的N端，一般由 16~26个氨基酸残基组成，其中包 括信号肽疏水核心区、N端 和C端等3部分；由于信号肽又是引导肽链进入内质网腔的一 段序列，又称开始转移序列(start transfer sequence); 特点：无特异性 作用：通过与SRP的识别和结合，引导核糖体与内质网膜结合； 通过信号序列的疏水性，引导新生肽跨膜转运。 信号肽的一级结构序列