《细胞生物学》课程教学资源（PPT课件讲稿）蛋白质分选与细胞的结构装配

第五节蛋白质分选与细胞的结构装配 蛋白质的定向转运(分选) 蛋白质分选信号 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 or targeting sequence),其二是细胞器上具特定的信号识别装置 (分选受体, sorting receptor)。 信号肽一信号识别颗粒一颗粒受体

第五节 蛋白质分选与细胞的结构装配 蛋白质的定向转运（分选） 一、蛋白质分选信号 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 or targeting sequence ），其二是细胞器上具特定的信号识别装置 （分选受体，sorting receptor）。 信号肽－信号识别颗粒－颗粒受体

细胞类至少存在两类蛋白质分选的信号: ①信号序列( signal sequence):存在于蛋白质一级结上 的线性序列,通常15-60个氨基酸残基,有些信号序列在完 成蛋白质的定向转移后被信号肽酶( signal peptidase)切 除 ②信号斑(sgna| 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 ③每一种信号序列决定特殊的蛋白质转运方向,如输入内质网 的蛋白质通常N端具有一段信号序列,含有6-15个带正电荷 的非极性氨基酸。目前对于信号斑了解较少,主要是因为它 存在于复杂的三维结构中,很难将其分离出来研究

细胞类至少存在两类蛋白质分选的信号： ①信号序列（signal sequence）：存在于蛋白质一级结上 的线性序列，通常15-60个氨基酸残基，有些信号序列在完 成蛋白质的定向转移后被信号肽酶（signal peptidase）切 除。 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。 ③每一种信号序列决定特殊的蛋白质转运方向，如输入内质网 的蛋白质通常N端具有一段信号序列，含有6-15个带正电荷 的非极性氨基酸。目前对于信号斑了解较少，主要是因为它 存在于复杂的三维结构中，很难将其分离出来研究

两类蛋白质分选信号 UNFOLDED PROTEIN FOLDED PROTEIN NHz sIgna H HiNo sequence signal H2N COOH atch H2N COOH (BI regions contr ibuting to signal patch

两类蛋白质分选信号

表6-5几种典型的蛋白分选信号序列 信号功能 举例 蛋白进入ER H3N- Met- Met-Ser-Phe-Val-Ser-Leu-Ler-Leu-Val- Gly- lle-Leu Phe- Trp- Ala- Thr-Glu- Ala- Glu-Gln- Leu - Thr- Lys-- Val Phe-GIn- 滞留在ER中Lys" Asp-Glu-Leu-C0 蛋白进入线粒体 H3N- Met-- Ser-Leu- Arg-Gln- Ser- lle- Arg-Phe-Phe- Lys-Pro- Ala-Thr-Arg-Thr-Leu-Cys-Ser-Ser-Arg-Tyr-Leu-Leu- 进入细胞核 -Pro-Pro-Lys-Lys-Arg'-Lys-Val 进入过氧化物酶体Ser-Lys-Leu- 注:HN为蛋白N端;COO为蛋白C端

分泌性蛋白在内质网上的合成过程 mRNA tRNA SRP Q GDP 新生肽 SRP-Q_ GTE ② 的信号肽 GDP GTP 细胞质受体 GTP GDPZUGDP GDP 内质网腔易位子 分子 伴侣

分泌性蛋白在内质网上的合成过程

membrane anchorCarbohydrate 8 真0内 trans- sgna anthor stouvnce 部的信号锚定序 Charged soe chains that sHt 列

内部的信号锚定序列

跨膜蛋白合成 Stop-transfer nd anchor sequence First ER lumen signal-anchor NH SRP receptor NH NH NH Insertion Second Q5>mRNA signal-anchor Stop-transfer and anchor sequence sequence SRP

跨膜蛋白合成

二、蛋白质分选的基本途径和类型 半合成一粗面内质网一高尔基体一溶酶体或膜或胞外 基质中核糖体 全合成一转运至细胞器 9g9° ,鲁→ca8放,中 0-+~-< h 题)

基质中核糖体 半合成－粗面内质网－高尔基体－溶酶体或膜或胞外 全合成－转运至细胞器 二、蛋白质分选的基本途径和类型

蛋白质合成和分选的分泌途径 EXTERIOR Exoplasmic Cytosolic face Plasma Lysosome Endocytosis to plasma membrane CYTOSOL Lysosome membrane proteIn Sorting to lysosomes Vesicles of Cytosolic face Golgi complex Resident ooplasmic faceMovement Golgi protein ER protein complex ER lumen d a cYTosolic nthesis on Rough ER ational into or across 八息 endoplasmic reticulum (ER)membrane

蛋白质合成和分选的分泌途径

EXTERIOR Plasma membrane Regulated secretion simulation o cocytus Secretory Continuous Lysosome Medak aA 分泌蛋白的成熟过程 n6 E use n Golgi reticulum Rough ER

分泌蛋白的成熟过程