华中农业大学：《生物化学》研究生课程课件（蛋白质化学）第三章 蛋白质的转运、加工与修饰

第三章蛋白质的转运、加工与修饰 第一节蛋白质的转运 第二节蛋白质的加工与修饰 华中农业大学生物化学精品课程组 yangzq@mail.hzau.edu.cn

第三章 蛋白质的转运、加工与修饰 第一节 蛋白质的转运 第二节 蛋白质的加工与修饰

第一节蛋白质的转运 四哺乳动物细胞大约含有10,000种蛋白质， 酵母约含5,000种 四除了少量的蛋白质由线粒体和叶绿体 DNA编码外，其余蛋白质都是由细胞核 DNA编码，在细胞质(cytosol)游离核 糖体(free ribosomes)上合成

第一节 蛋白质的转运 哺乳动物细胞大约含有 10, 000 种蛋白质， 酵母约含 5, 000 种 除了少量的蛋白质由线粒体和叶绿体 DNA 编码外，其余蛋白质都是由细胞核 DNA 编码，在细胞质（cytosol）游离核 糖体（free ribosomes）上合成

四细胞要发挥正常功能，必须使每一个蛋白 质都要在膜（细胞膜，细胞器膜）或水相 腔室（细胞质，细胞器基质或内膜腔）中 正确定位。 如： 1、受体蛋白、离子通道蛋白和转运蛋白需要嵌在质 膜内； 2、1 DNA、RNA聚合酶需送到核(nucleus); 3、蛋白酶(proteolytic enzymes)和过氧化氢酶 (catalase)应分别转运至溶酶体(ysosome) 和过氧化物酶体(peroxisome); 3、其他如细胞外间质(ECM)和激素则需要分祕到 细的从

细胞要发挥正常功能，必须使每一个蛋白 质都要在膜（细胞膜，细胞器膜）或水相 腔室（细胞质，细胞器基质或内膜腔）中 正确定位。 如： 1、受体蛋白、离子通道蛋白和转运蛋白需要嵌在质 膜内； 2、 DNA 、RNA 聚合酶需送到核（nucleus ） ； 3、蛋白酶（proteolytic enzymes）和过氧化氢酶 （catalase）应分别转运至溶酶体（lysosome） 和过氧化物酶体（peroxisome）； 3、其他如细胞外间质（ECM）和激素则需要分泌到 细胞外

蛋白质的转运 一、信号序列（斑块）、跨膜疏水区和分拣信号 二、伴侣蛋白(chaperone) 三、翻译同步转运和翻译后转运 四、小泡运输的机制 五、受体介导的胞吞作用和内化蛋白质的分拣 六、高尔基复合体内蛋白质的分拣

蛋白质的转运 一、信号序列（斑块）、跨膜疏水区和分拣信号 二、伴侣蛋白（chaperone） 三、翻译同步转运和翻译后转运 四、小泡运输的机制 五、受体介导的胞吞作用和内化蛋白质的分拣 六、高尔基复合体内蛋白质的分拣

信号序列（斑块）、跨膜疏水区 和分拣信号 1.信号序列（斑块） 2.跨膜疏水区 3.分拣信号

一、信号序列（斑块）、跨膜疏水区 和分拣信号 1. 信号序列（斑块） 2. 跨膜疏水区 3. 分拣信号

L.信号序列（斑块）(signal sequece/,patch 内质网(endoplasmic reticulum,ER)信号序列： 存在于所有分泌蛋白质的前体中。一般位于肽链 N-terminus,引导新生肽从细胞质进入内质网。 基质(matrix)信号序列：引导新合成的蛋白质经过跨 膜转运从细胞质进入细胞器基质

1. 信号序列（斑块）（signal sequece/patch） 内质网（endoplasmic reticulum, ER）信号序列： 存在于所有分泌蛋白质的前体中。一般位于肽链 N-terminus ，引导新生肽从细胞质进入内质网。 基质（matrix）信号序列：引导新合成的蛋白质经过跨 膜转运从细胞质进入细胞器基质

内膜腔(intermembrane space)信号序列： 新合成的蛋白质进入基质后，基质信 号序列被切除，然后由内膜腔信号序 列引导蛋白质进入内膜腔（即内、 外膜间隙)。 信号斑块：蛋白质分子中由于肽链折叠而使 互不连续的肽段相互靠拢，而构成的 局部立体结构，其功能与信号序列相 似

内膜腔（intermembrane space）信号序列： 新合成的蛋白质进入基质后，基质信 号序列被切除，然后由内膜腔信号序 列引导蛋白质进入内膜腔（即内、 外膜间隙）。 信号斑块：蛋白质分子中由于肽链折叠而使 互不连续的肽段相互靠拢，而构成的 局部立体结构，其功能与信号序列相 似

信号斑块 Unfolded Folded Signal patch

信号斑块

2.跨膜疏水区 信号-锚定序列(signal-anchor sequence):引 导新生肽链从细胞质进入内质网并锚定在 内质网膜中。 停止转运-锚定序列(stop transfer-anchor sequence)：停止新生肽链的转运并锚定在内 质网膜中。 信号-停止转运-锚定序列(signal-stop transfer- anchor sequence):兼有上述二者功能

2. 跨膜疏水区 信号-锚定序列（signal-anchor sequence）：引 导新生肽链从细胞质进入内质网并锚定在 内质网膜中。 停止转运-锚定序列（stop transfer-anchor sequence） ：停止新生肽链的转运并锚定在内 质网膜中。 信号-停止转运-锚定序列（signal-stop transfer￾anchor sequence）：兼有上述二者功能

3.分拣信号(sorting signal). 存在于已合成的蛋白质中，能被特异的 受体所识别，从而引导蛋白质到达合适的 地点。 如溶酶体分拣信号M6P、内质网分拣信 号KDEL等（赖天谷亮）

3. 分拣信号（sorting signal） 存在于已合成的蛋白质中，能被特异的 受体所识别，从而引导蛋白质到达合适的 地点。 如溶酶体分拣信号 M6P、内质网分拣信 号 KDEL 等 （赖天谷亮）