细胞生物学 蛋白质分选
细胞生物学题库第8章（含答案）
《细胞生物学》题库第八章蛋白质的分选一．名词解释1.Signal sequence2.cotranslocation3.post translocation4.start transfer sequence5.stop transfer sequence6.molecular chaperones7.transit peptides(or transit sequence)8.nuclear localization sequence(or nuclear localization,NLS)9.endosome10.signal hypothesis11.蛋白质跨膜运输12.膜泡运输13.选择性门控运输14.KDEL序列15. PTS序列二．翻译1.signal recognition particle2.docking protein3.translocon4.vesicular transport5.transmebrane transport6.gated transport7.leader sequences(or leader peptide,precursor chain)8.escaped proteins9.unfolding10.refolding11.prolysosome12.retrieval signals三．单项选择题1．蛋白质分选的途径大体有几种？（）A．1 B. 2 C. 3 D. 42．COPⅡ有被小泡选择性的确定经过了几次信号识别？（）A.2B.3C.4D.63．负责回收，转运内质网逃逸蛋白的有被小泡是（）A.网格蛋白有被小泡B.COPⅡ有被小泡C.COPⅠ有被小泡D.以上全部都是4．信号假说是谁提出来的？（）steinB.BlobelC.CarmenD.Wright5．多次跨膜蛋白是下列哪种序列作用的结果？（）A.开始转移序列B.停止转移序列C.以上两者共同作用D.以上两者都不是6．线粒体跨膜运送的蛋白质要经过几次折叠？（）A.1B.2C.3D.47．关于NLS序列的描述，错误的是（）A.具有定位，定向的作用B.可以是一段连续的序列，也可以是两段C.没有特异性D.指导核质蛋白完成运输后被切除8．下列关于M6P的描述中，不正确的是（）A.M6P标志是经糖基化和磷酸化的结果B.每条糖基链上可同时形成多个M6PC.M6P受体有两种D.M6P受体仅存在于高尔基体反面膜囊上四．多项选择题1．蛋白质分选途径包括（）A.蛋白质跨膜转运B.膜泡运输C.选择性门控转运D.细胞质基质中蛋白质的转运2．膜泡运输中，目前发现的有不同物质运输作用的有被小泡有（）A.网格蛋白有被小泡B. COPⅠ有被小泡C.COPⅡ有被小泡D.胞内体3.在下列物质运输方向中，属于网格蛋白有被小泡运输方向的有（）A.质膜→内体B.高尔基体→内质网C.高尔基体→内体D.高尔基体→溶酶体4．下列关于“分子伴侣”的描述，正确的是（）A.参与最终产物的形成B.能帮助多肽转运折叠和装配C.能与信号肽结合D.能防止新生肽畸变或成熟前折叠5．属于信号肽一级结构的序列区域是（）A.疏水核心区B.C端C.N端D.α螺旋结构6．关于导肽的特征，下列说法正确的是（）A.富含带正电的碱性氨基酸B.羟基氨基酸的含量较高C.几乎不含带负电的碱性氨基酸D.可形成既有亲水性又有疏水性的α螺旋结构7．下列关于叶绿体蛋白运输与装配的描述中，正确的是（）A.与线粒体截然不同B. 既可牵引叶绿体蛋白，又可牵引外源蛋白C.转运肽在C端D.转运肽在N端8．NLS区分于线粒体，叶绿体等信号序列的特征是（）A.仅位于C端B.可位于蛋白质氨基酸序列的中间C.完成转运后不被切除D.可分成两段9．亲核蛋白入核转运的辅助因子有（）A.InportinαB.inportinβC.RanD.NTF210．下列关于内体的说法，正确的是（）A.酸性的，不含溶酶体的小囊泡B.分为初级溶酶体和次级溶酶体C.初级溶酶体是由外排作用形成的D.次级溶酶体具分拣作用11．过氧化酶的特点是（）A.含血红素的四聚体蛋白B.蛋白质转移方式为后转移C.单体与血红素在过氧化物酶体基质中结合形成四聚体D.其PIS2位于C端五．填空题⒈组成过氧化物酶体的蛋白由编码，主要在中合成，然后转运到过氧化物酶体中。
蛋白质合成与分选-《细胞生物学》笔记
蛋白质合成与分选-《细胞生物学》笔记●第一节核糖体●一.核糖体的基本类型与化学组成●（一）定义●核糖体(ribosome)是一种核糖核蛋白颗粒(ribonuncleoprotein particle)，几乎存在于一切原核与真核细胞内(除极少数高度分化的细胞外)，是细胞内合成蛋白质的没有膜包被的细胞器，其功能是依照mRNA上携带的遗传信息，高效精确地将氨基酸合成为蛋白质多肽链。
●（二）类型●1.原核细胞核糖体（70S的核糖体）●2.真核细胞核糖体（80S的核糖体）●3.真核与原核核糖体成分比较●（三）化学组成●1.大小●（1）原核生物：直径为20~25 nm。
●（2）真核生物：直径为25~30 nm。
●2.特征●（1）不规则颗粒状结构；●（2）无膜包被；●（3）由大小两个亚基(subunit)构成，但大小亚基常常游离于细胞质中，只有当以mRNA为模板合成蛋白质时，大小亚基才结合在一起，肽链合成终止后，大小亚基解离。
●3.主要成分●①蛋白质(r蛋白),存在于核糖体表面,约占 40%;●②RNA(rRNA)：存三于核糖体内部,约占 60％。
●二.核糖体的结构●对核糖体高分辨率的X射线衍射图谱分析表明：●(1）每个核糖体含有4 个 RNA分子的结合位点：其中 1 个mRNA 结合位点，3个 tRNA 结合位点（ A位点（aminoacyl site)、P 位点（peptidylsite）和 E 位点（exit site）)。
这些位点横跨核糖体大小亚基结合面。
●(2)在核糖体大小亚基结合面，特别是 mRNA 和tRNA 结合处，无蛋白质分布。
这也意味着在核糖体起源之初可能仅由 RNA 组成。
●(3)催化肽键形成的活性位点由 RNA 组成。
●(4）大多数核糖体蛋白有一个球形结构域和伸展的尾部，球形结构域分布于核糖体表面，而其伸展的多肽链尾部则伸入核糖体内折叠的 rRNA 分子中。
●三.核糖体蛋白与rRNA的功能●（一）与蛋白质合成有关的结合位点与催化位点：●(1)与 mRNA 的结合位点:原核生物,16S rRNA 的 3'端与 mRNA 的 Shine-Dalgarno序列(SD 序列)结合；真核生物,识别 mRNA 5'端的甲基化帽子的翻译起始因子。
细胞生物学题库答案 - 湖北大学
《细胞生物学》题库参考答案第八章 蛋白质的分选一、名词解释1.信号肽--是引导新合成肽链转移到内质网上的一段多肽，位于新合成肽链的N端，一般16~30个氨基酸残基，包括疏水核心区、信号肽的C端和N端等三部分，称信号肽（signal peptide）或信号序列（signal sequence）。
2.共转运--肽链边合成边转移至内质网腔中的方式。
3.后转运--蛋白质在细胞基质中合成以后再转移到某些细胞器中的转移方式。
4.开始转移序列--引导肽链穿过内质网腔的信号肽，称为开始转移序列（start transfer sequence）。
5.停止转移序列--肽链上的一段特殊序列，与内质网膜的亲合力很高，能阻止肽链继续进入内质网腔，使其成为跨膜蛋白质，称为停止转移序列（stop transfer sequence）。
6.分子伴侣--通称为结合蛋白，在细胞中这类蛋白能识别正在合成的多肽或部分折叠的多肽，并与多肽的一定部位相结合，帮助这些多肽的转运、正确折叠或组装，但其本身并不参与最终的形成。
7.导肽--又称转运肽(transit peptide)或导向序列(targeting sequence)，它是游离核糖体上合成的蛋白质的N-端信号。
8.NLS序列--亲核蛋白上带有的一段特殊的氨基酸序列，这些特殊短肽保证了亲核蛋白质能通过核孔复合体被转运到细胞核内，这段具有"定向"、"定位"作同的序列被称为核定位信号（nuclear localization signal，NLS）。
9.内体--酸性的不含溶酶体的小囊泡。
10.信号假说--即分泌性蛋白N端序列作为信号肽，指导分泌性蛋白导内质网膜上合成，在蛋白合成结束之前信号肽被切除。
11.蛋白质跨膜运输--主要是指在细胞质基质中合成的蛋白质转运到内质网、线粒体、质体和过氧化物酶体等细胞器，但进入内质网与进入线粒体、叶绿体和过氧化物酶体等细胞器的机制又有不同。
蛋白质分选名词解释细胞生物学
蛋白质分选名词解释细胞生物学
蛋白质分选是指在细胞中，蛋白质通过特定的机制被选择并移动到特定的目的地的过程。
这个过程涉及到蛋白质的修饰、绑定和定位等步骤。
在细胞生物学中，蛋白质分选非常重要。
一些蛋白质被修饰后会被定位到细胞质、细胞膜或细胞器中，这些蛋白质对于细胞的正常功能至关重要。
例如，一些蛋白质被定位到细胞膜上，用于调节细胞的生长和分裂。
另一些蛋白质则被修饰后定位到细胞质中，用于完成各种细胞内反应。
蛋白质分选的机制非常复杂，涉及到多种蛋白质和核酸分子的作用。
例如，在细胞膜上，一些磷脂分子和蛋白质分子相互作用，从而选择特定的蛋白质并将其定位到细胞膜上。
在细胞质中，一些蛋白质通过绑定到特定的信号序列上而被选择和定位到特定的细胞器中。
此外，一些蛋白质还可以通过核糖体定位到细胞核中，从而控制基因表达。
蛋白质分选是细胞生物学中非常重要的一个领域，对于我们理解细胞的正常功能和疾病发生机制都具有重要意义。
细胞生物学 蛋白质分选
②穿膜运输 ：是指通过结合 在膜上的蛋白质运转体进 行的蛋白质运输。
③小泡运输：是由不同膜性 运输小泡承载的一种蛋白 质运输形式。
蛋白质定向转运取决于两个方面
分选信号：信号序列和信号斑 细胞器上特定的信号识别装置
翻译后转运：在细胞质基质游离核糖体上 完成多肽链的合成，然后转运至膜围绕的 细胞器。
共翻译转运：通过定位信号,一边翻翻译,一 边进入内质网, 然后再进行进一步的加工和 转移。
蛋白质分选的四种基本类型
蛋白质的跨膜转运：主要指在细胞质基质 合成的蛋白质转运至内质网、线粒体、叶 绿体和过氧化物酶体等细胞器。
蛋白质分选
蛋白质分选(protein sorting)主要是指膜结合 核糖体上合成的蛋白质, 通过信号肽,在翻译 的同时进入内质网, 然后经过各种加工和修 饰,使不同去向的蛋白质带上不同的标记, 最 后经过高尔基体反面网络进行分选,包装到 不同类型的小泡,并运送到目的地。也包括 在游离核糖体上合成的蛋白质的定位。
膜泡运输：蛋白质通过不同类型的转运小 泡从其糙面内质网合成部位转运至高尔基 体进而分选运至细胞不同的部位。
选择性的门控转运：指在细胞质基质中合 成的蛋白质通过核孔复合体选择性地完成 核输入或从细胞核返回细胞质。
细胞质基质中的蛋白质的转运
蛋白质分选运输的途径
①门孔运输：是指由特定的
分拣信号介导，并通过核
提高细胞对蛋白质的合成和利用效率 使蛋白质分子能准确定位到功能部位，使
其能准确行使其生物学功能 分选过程中伴随着对蛋白质分子的加工和
修饰，使真核细胞蛋白质分子的结构和功 能更加多样化
Thank you！
细胞生物学 第七章 细胞内膜系统及蛋白质分选与泡膜运输
周围大小不等的囊泡——物质运输
高尔基体与细胞骨架关系密切； 高尔基的膜囊上存在微管的马达蛋白（
kinesin）和微丝的马达蛋白（myosin）。最近 还发现特异的血影蛋白（spectrin）网架 。它 们在维持高尔基体动态的空间结构以及复杂的 膜泡运输中起重要的作用。
❖ 残余小体（residual body），次级溶酶体未被消化 的残渣，又称后溶酶体。
用电镜细胞化学技术显示其中含有的酸性磷酸酶， M：线粒体，L：溶酶体（朴英杰）
动物细胞溶酶体系统示意图
溶酶体膜的特征： 嵌有质子泵，形成和维持溶酶体中酸性的内环境； 具有多种载体蛋白用于水解的产物向外转运； 膜蛋白高度糖基化，可能有利于防止自身膜蛋白的
❖ 二、内膜系统的结构与功能 ❖ （二）高尔基体（ Golgi complex ） ❖ 2、功能
❖ （3）蛋白酶的水解和其他加工过程
蛋白质在高尔基体中酶解加工的几种类型
无生物活性的蛋白原（proprotein）高尔基体切除 N-端或两端的序列成熟的多肽。如胰岛素、胰高血糖 素及血清白蛋白等
蛋白质前体高尔基体水解同种有活性的多肽，如 神经肽等
一种分选途径。
❖ 二、内膜系统的结构与功能
❖ （二）高尔基体（ Golgi complex ） ❖ 2、功能
（1）高尔基体与细胞的分泌活动 ❖ 蛋白质的分选及其转运 ❖ 溶酶体酶的分选 （2）蛋白质糖基化及其修饰
（3）蛋白酶的水解和其他加工过程
蛋白质糖基化类型
特征
N-连接
O-连接
1. 合成部位
2. 合成方式
细胞生物学-第8章-蛋白质分选与膜泡运输
二、COPII包被膜泡的装配与运输
• 负责从内质网高尔基体的物质运输； • COPII包被蛋白由5种蛋白亚基组成：Sar1、 Sec12、
Sec23/Sec24、 Sec13/Sec31、Sec16 • 包被蛋白的装配是受控的； • COPII包被膜泡具有对转运物质的选择性并使之浓缩。
COPII蛋白能识别并结合跨膜内质网蛋白胞质面一端的信 号序列（Asp-X-Glu） 内质网腔面的受体能与ER腔中的可溶性蛋白（如分泌蛋白 ）结合。
6.组成型分泌
7.调节型分泌
8.分选到溶酶体
9.胞吞途径
蛋白质的分泌与胞吞途径概观
膜泡运输
• 在供体膜上如何形成膜泡？ • 如何运输膜？ • 膜泡如何锚定靶膜并与之融合？
在供体膜上如何形成膜泡？
电子显微镜下观察，发现膜泡表面有一层蛋白质
包被蛋白的功能：
1、形成膜泡：使供体膜弯曲 2、选择膜泡成分：被运输的货物 3、靶膜融合：包含与靶膜融合相关蛋白
• 蛋白质分选的运输方式： 1.门控运输；2.跨膜运输；3.膜泡运输；4.细胞 质基质中的蛋白质运输。
• 蛋白质分选的信号机制： 信号肽；信号识别颗粒；信号识别颗粒的受体 ；ER膜上的易位子等。
• 3种类型的有被小泡： 1. 网格蛋白/接头蛋白小泡 ；2. COPI小泡；3. COPII小泡
anchor sequence, STA）
• 内在信号锚定序列（internal signal anchor sequence, SA）
膜整合蛋白 一次跨膜
膜整合蛋白 两次跨膜
多肽跨膜次数的确定
内质网膜整合蛋白的拓扑学类型
膜整合蛋白 方向性
蛋白分选机制
1、蛋白质自身信号序列 2、靶细胞器上包含特定的信号识别装置
细胞生物学(第五版)-第6章 蛋白质分选与膜泡运输
1.蛋白质在rER合成，通过共翻译 转运途径跨膜运输 2.内质网出芽，形成转运膜泡并与 高尔基体融合，形成高尔基体顺 面网状结构 3.从高尔基体顺面膜囊和高尔基体 顺面网状结构到r ER的逆向运输 4.高尔基体膜囊从顺面至反面成熟 递进（非膜泡过程）。 5.从高尔基体后期膜囊到早期膜 囊的逆向运输
（2）膜泡运输：蛋白质被不同类型的转运膜泡从糙面内质网合成部 位转运至高尔基体进而再分选转移至细胞的不同部位，其中涉及供体 膜出芽形成不同的转运膜泡、膜泡运输和转运膜泡与靶膜的融合等过 程。
（3）选择性门控转运：在游离核糖体上合成的蛋白质通过 核孔复合体在核-质间双向选择性地完成核输入或核输出。 （4）细胞质基质中蛋白质的转运：蛋白质在细胞质基质中 的转运与细胞骨架系统密切相关，其它不明。
真核细胞蛋白质分选的主要途径与类型
左：共翻译转运
右：后翻译转运
根据蛋白质分选的机制或转运方式不同，又可将蛋白 质转运分为4类
（1）跨膜转运：指共翻译转运途径中蛋白质边合成边转运进入内质 网腔或插入内质网膜；另后指翻译转运途径中蛋白质在合成后依不同 机制转运到线粒体、叶绿体和过氧化物酶体等细胞器。
信号识别颗粒的受体（又称停泊蛋白），与SRP特异结合，存在 于内质网膜上，为异二聚体。
体外非细胞系统蛋白质合成的实验证实，在分泌性蛋白合成 过程中信号肽、信号识别颗粒和停泊蛋白之间的关系如下表 所示：
信号肽酶 内质网腔面上蛋白水解酶，负责切除并快速降解新生 多肽的N端信号肽序列。 移位子 由3-4个Sec61蛋白构成的通道，每个Sec61由3条肽链组 成。 内在停止转移锚定序列 和内在信号锚定序列 与内质网膜的亲 合力很高，阻止肽链继续进入网腔，成为跨膜蛋白。
细胞内蛋白质分选和运输-细胞生物学-讲义1-10
信号识别颗粒（SRP）：细胞质基质中的核蛋白复合体，
内质网与蛋白合成
识别信号肽、核糖体。
2.跨膜蛋白到内质网膜的运输 内质网与蛋白合成
信号肽
SRP SRP受体
跨膜蛋白
跨膜蛋白有多种插入内质网膜的方式，决定了转移到 细胞器膜上以及质膜上后膜蛋白分布的不对称性。
蛋白质在 游离核糖体 上合成 还是在 附着核糖体
进出细胞核的蛋白质分别含有核定位信号和核输出信号， 可为信号肽，也可为信号斑；不被切除，可反复使用。 核输入受体识别核定位信号，核输出受体识别核输出信号。
第三节 细胞内蛋白质的穿膜运输
蛋白质穿过细胞器的膜从细胞质基质进入细胞器内 的运输方式称为穿膜运输(transport àtravers la membrane )，靶细胞器膜上存在蛋白质转运子，识别 分选信号。
"for the discovery that proteins have intrinsic signals that govern their transport and localization in the cell"
USA Rockefeller University New York, NY, USA; Howard Hughes Medical Institute
细胞质基质
线粒体
பைடு நூலகம்
过氧化物酶体
合成中 蛋白质
细胞外 蛋白质
细胞核
2.共翻译转运的蛋白质运输途径
内体
溶酶体
内质网
高尔基体
细胞表面
3.蛋白质的胞吞途径 分泌颗粒
生物合成 -分泌途径
细胞外
内体
溶酶体
三、细胞内蛋白质的运输方式
细胞生物学 第7章 真核细胞内膜系统、蛋白质分选与膜
控制蛋白质的寿命
降解变性和错误折叠的蛋白质 帮助变性或错误折叠的蛋白质重新折叠，形成正确的分子构象 提供离子环境、提供底物、物质运输通路、细胞分化等
在基质中合成的蛋白质命运不同：
a、具N端信号肽的（分泌蛋白）合成后→内质网；
b、N端具导肽的分别被转送到各种细胞器（线粒体、叶绿 体、微体、细胞核等）中；
磷酸多萜醇
(3) 新生肽的折叠与组装
非还原性的内腔，易于二硫键形成；������
正确折叠涉及驻留蛋白：二硫键异构酶
（proteindisulfide isomerase，PDI）切断二硫 键，帮助新合成的蛋白重新形成二硫键并处于 正确折叠的状态������
结合蛋白（Bindingprotein，Bip，chaperone）识
别错误折叠的蛋白或未装配好的蛋白亚单位， 并促进重新折叠与装配。
2. sER的功能
(1) 脂类的合成
(2) 肝的解毒作用：如肝细胞的细胞色素P450酶系； (3) 肝细胞葡萄糖的释放：使葡糖6-磷酸水解，释放 糖至血液中。 (4) 作为分泌蛋白的运输通路 (5) 储存钙离子：肌质网膜上的Ca2+-ATP酶将细胞 质基质中Ca2+ 泵入肌质网腔中 (6) 参与甾体类激素的合成。
光镜下可见结构以外的部分 质
—→ 胞质溶胶
离心沉淀物以外部分
—→细胞质基质
可分辩结构以外的胶状物
Cytoplasmicmatrix：指除去能分辩的细胞器和颗粒以外的细胞质 部分，是一复杂的高度有组织的胶体系统。
主要成分：中间代谢有关的数千种酶类、细胞质
骨架结构。
主要特点： 细胞质基质是一个高度有序的体系； 通过弱键而相互作用处于动态平衡的结构体系。
2015细胞生物学(翟中和第四版第8章 蛋白质分选(李绍军)
蛋白分选（蛋白质寻靶）: 蛋白分子在蛋白内部的分选 信号指导下从细胞质运往各种目标细胞器或细胞表面。
• 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）。
进入内质网腔的可溶性蛋白没有停止转移序列
含内在停止转移锚定序列（STA）和内在信号锚定序列（SA）的 蛋白在内质网膜上的拓扑特征
蛋定 膜 白序 整 膜列 合 定） 蛋 位和 白 中开 的 的始 内 作转 部 用移 停 序止 列转 （移 内序 部列 信（ 号内 锚部 定停 序止 列转 ）移 在锚
葡萄糖转运蛋白1等多跨膜α螺旋蛋白的合成和转运：多个开始转移序列（内部信号锚定序列，不切除的信号 肽）和停止转移序列（内部停止转移锚定序列）形成多次跨膜。
高尔基体在细胞分裂中的解体和分裂后重新组装Golgi assembly occurs in 2 stages upon mitotic exit: (a) Video frames illustrating post-mitotic Golgi assembly in mCherry（一种红色荧光蛋白）-Rab6（定位于高尔基体或后高尔基体区室上的GTP结合蛋白，调节膜 泡运输、融合） expressing RPE1（一种视网膜上皮细胞株） cells. Time zero marks approximate onset of telophase（末期开始）. Boxed area is enlarged below. (b) Postmitotic Golgi particle size based on live imaging experiments in NT-control cells. Average fold increase of Golgi particles relative to time zero is shown. (c) Enlarged box from (a) showing Golgi mini-stack (red) clustering (6–9', blue and yellow arrows indicate two separate clusters) prior to re-location toward the centrosome (10'). Miller et al. Golgi-derived microtubules cluster and organize Golgi ministacks (G-stage of Golgi assembly). At the same time, centrosomal microtubules collect Golgi stacks in the cell center (C-stage of Golgi assembly). In CLASP高尔基 体膜上组织微管组装的一种蛋白）depleted cells that have no 细胞分裂末期高尔基体重新组装由两套微管体系完成——中心体微管体系（CGolgi-derived microtubules, G-
第八章蛋白质分选与膜泡运输
得到的免疫球蛋白分子的 N 端要比分泌到细胞外的免疫球
蛋白的N端多出一截。
第八章 蛋白质分选与 膜泡运输
本章主要内容
• 第一节 • 第二节 细胞内蛋白质的分选 细胞内膜泡运输
第一节 细胞内蛋白质的分选
细胞质中合成的上万种蛋 白质被分别运送到各自的 特定部位，说明细胞中必 定存在确保蛋白质准确分 选、转运的机制。这是通 过一定的结构和一系列复
杂的过程来完成的。
一、信号假说与蛋白于内质网膜上，直径约 8.5 nm 的通道蛋白，是中心有一直径为2 nm 通道的蛋 白复合体，参与新生蛋白的转运。
分泌蛋白等在内质网膜上的合成与转运
共转移 (cotranslocation)：肽链边合成边转移 至内质网腔中的转运方式，也叫翻译同步转运。
跨膜疏水区
开始转移序列(Starttransfer Sequence)，引 导肽链穿过内质网膜的 信号肽序列；停止转移 序列(Stop-transfer Sequence)，与内质网膜 有很强的亲和力而结合 在脂双层之中，这段序 列不再转入内质网腔中 。
输入质体
输入过氧物酶体
Ser-Ser-Met-Ser-Ser-Leu-Ser-Leu-Ser-Ser-AsnSer-Phe-Leu- Gly-Gln-Pro-Leu-Ser-Pro-Ile-ThrLeu-Ser-Pro-Phe-Leu- Gln-Gly-
-Ser-Lys-Leu-COO+H 3N-Met-Met-Ser-Phe-Val-Ser-Leu-Leu-Leu-Val-
蛋白质分选
四川师范大学生命科学学院学科：细胞生物学题目：蛋白质分选班级：09级3班姓名：王强学号：2009090344综述：蛋白质的分选哺乳动物细胞含有上万种蛋白质，除线粒体和植物细胞叶绿体能合成少量蛋白外，绝大多数的蛋白质或者在细胞基质游离的核糖体上合成，或在糙面内质网膜结合核糖体上合成。
由于蛋白质发挥结构或功能作用的部位几乎遍布细胞的各种膜区和组分，因此必然存在不同的机制进行蛋白质的分选，将蛋白质转运到细胞特定的部位发挥其功能。
只有当蛋白质各就各位并组装成结构和功能复合体，才能参与细胞的各种生命活动。
这一过程称为蛋白质的定向转运或称为蛋白质的分选。
蛋白质的分选是一个涉及多种信号调控的复杂而重要的细胞生物学问题。
信号假说是1975年，G.Blobel和D.Sabatini等根据实验依据提出的，即分泌蛋白N端序列作为信号肽，指导分泌蛋白到内质网上合成，然后在信号肽的指导下蛋白质边合成边通过易位子蛋白复合体进入内质网腔，在蛋白质合成结束后信号肽被切除。
蛋白质分选主要是指膜结合核糖体上合成的蛋白质, 通过信号肽,在翻译的同时进入内质网, 然后经过各种加工和修饰,使不同去向的蛋白质带上不同的标记, 最后经过高尔基体反面网络进行分选,包装到不同类型的小泡,并运送到目的地, 包括内质网、高尔基体、溶酶体、细胞质膜、细胞外和核膜等。
广义的蛋白质分选也包括在游离核糖体上合成的蛋白质的定位。
蛋白质是由核糖体合成的，合成之后必须准确无误地运送到细胞的各个部位，此过程称为蛋白质的分选。
（一）蛋白质分选途径大体可分为两种：1）翻译后转运途径：在细胞质基质游离核糖体上完成多肽链的合成，然后转运至膜围绕的细胞器，如线粒体、叶绿体、过氧化物酶体及细胞核，或者成为细胞质基质的可溶性驻留蛋白和支架蛋白，通过该途径进入线粒体、叶绿体和过氧化物酶体等细胞器的蛋白质，必须在分子伴侣的帮助下解折叠或维持非折叠状态，这有利于通过膜上的输入装置。
最近在酵母细胞也发现有些蛋白质在细胞质基质的游离核糖体上合成，然后再转运至内质网中，可见蛋白质的分选对细胞的生活有多么重要的意义啊。
细胞生物学 第六章蛋白质分选与膜泡运输
一、信号假说与蛋白质分选信号
②信号识别颗粒（signal recognition particle，SRP）：
• 由6种蛋白质和1个由300个核 苷酸组成的7S RNA结合形成的 一种核糖核蛋白复合体；
• 位于细胞质基质中；既能与信 号肽和核糖体大亚基结合，又 可与SRP受体结合。
③信号识别颗粒受体（SRP受体） 或称停泊蛋白（docking protein， DP）：
• 而缺少信号肽的多肽，只能在 细胞质基质中完成蛋白质的合 成，再根据自身的信号如导肽 转移到细胞的相应部位。
一、信号假说与蛋白质分选信号
• 多肽合成以后，还要进行折叠、 装配成为有功能的蛋白质。
• 新生多肽的折叠、转运或装配 要依靠分子伴侣的帮助。
• 分子伴侣（molecular chaperone）：能识别正在合成 的多肽或部分折叠的多肽、并 与多肽的某些部位相结合，从 而帮助这些多肽折叠、转运或 装配，而本身并不参与最终产 物的形成，这类蛋白质分子称 为分子伴侣。
• 肽链中还可能存在某些序 列与内质网膜有很强的亲 和力而结合在脂双层中， 这段序列就不再转入到内 质网腔中，称之为内在停 止转移锚定序列和内在信 号锚定序列。
一、信号假说与蛋白质分选信号
①如果一种多肽只有N端 的起始转移序列而没有 停止转移锚定序列，那 么这种多肽合成后一般 进入内质网的腔内，如 各种分泌蛋白；
白控制膜泡与靶膜的锚定； v-SNARE/t-SNARE蛋白的 配对介导膜泡与靶膜的融合。
第六章 蛋白质分选与膜泡运输 - 回顾
§1 细胞内蛋白质的分选 一、信号假说与蛋白质分选信号★
信号假说：3个决定因素；分泌性蛋白质在内质网合成的过程； 起始转移序列，内在停止转移锚定序列；共翻译转运，翻译后 转运；分子伴侣 二、蛋白质分选转运的基本途径和类型 蛋白质分选的基本途径★：翻译后转运途径，共翻译转运途径 蛋白质分选转运的类型：4种 §2 细胞内膜泡运输 一、膜泡运输概述 二、COPⅡ包被膜泡的装配与运输★ 三、COPⅠ包被膜泡的装配与运输★ 四、网格蛋白/接头蛋白包被膜泡的装配与运输★ 五、转运膜泡与靶膜的锚定与融合
细胞学第八章答案
《细胞生物学》题库参考答案第八章蛋白质的分选一、名词解释1.信号肽——是引导新合成肽链转移到内质网上的一段多肽，位于新合成肽链的N端，一般16~30个氨基酸残基，包括疏水核心区、信号肽的C端和N端等三部分，称信号肽（signal peptide）或信号序列（signal sequence）。
2.共转运——肽链边合成边转移至内质网腔中的方式。
3.后转运——蛋白质在细胞基质中合成以后再转移到某些细胞器中的转移方式。
4.开始转移序列——引导肽链穿过内质网腔的信号肽，称为开始转移序列（start transfer sequence）。
5.停止转移序列——肽链上的一段特殊序列，与内质网膜的亲合力很高，能阻止肽链继续进入内质网腔，使其成为跨膜蛋白质，称为停止转移序列（stop transfer sequence）。
6.分子伴侣——通称为结合蛋白，在细胞中这类蛋白能识别正在合成的多肽或部分折叠的多肽，并与多肽的一定部位相结合，帮助这些多肽的转运、正确折叠或组装，但其本身并不参与最终的形成。
7.导肽——又称转运肽(transit peptide)或导向序列(targeting sequence)，它是游离核糖体上合成的蛋白质的N-端信号。
8.N LS序列——亲核蛋白上带有的一段特殊的氨基酸序列，这些特殊短肽保证了亲核蛋白质能通过核孔复合体被转运到细胞核内，这段具有“定向”、“定位”作同的序列被称为核定位信号（nuclear localization signal，NLS）。
9.内体——酸性的不含溶酶体的小囊泡。
10.信号假说——即分泌性蛋白N端序列作为信号肽，指导分泌性蛋白导内质网膜上合成，在蛋白合成结束之前信号肽被切除。
11.蛋白质跨膜运输——主要是指在细胞质基质中合成的蛋白质转运到内质网、线粒体、质体和过氧化物酶体等细胞器，但进入内质网与进入线粒体、叶绿体和过氧化物酶体等细胞器的机制又有不同。
12.膜泡运输——蛋白质通过不同类型的转运小泡从其糙面内质网合成部位转运至高尔基体进而分选运至细胞的不同部位，其中涉及各种不同的运输小泡的定向转运，以及膜泡出芽与融合的过程。
细胞生物学名词解释蛋白质分选与信号假说
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细胞内的蛋白质分选是指细胞内蛋白质在合成后，通过不同方式被定位到细胞的不同位置的过程。
细胞内蛋白质的分选和运输-细胞生物学-课件1-10
受体介导的内吞作用 （receptor-mediated endocytosis）
细胞摄入胆固醇的方法 （LDL颗粒）-受体介导的胞吞
有被小泡
01
02
遗传性高胆固醇血症原因之一
受体缺陷：不能形成有被小泡
溶酶体的形成与胞吞密切相关 早期内体 晚期内体 溶酶体 高尔基体
从细胞内到细胞表面的蛋白质分选和运输
门控运输为通过核孔复合体进出核的运输，是一个信号识别 （核输入、输出受体分别识别核输入、输出信号）和载体介导 的主动运输过程。具有选择性、双向性、耗能的特点。蛋白在 核质间的转运受严格的控制。
线粒体、内质网、过氧化物酶体三种细胞器的蛋白质输入皆 为穿膜运输。需要定位信号、信号识别的受体、蛋白质转运子 等多种结构的协同完成。
胞吞）将胞外大分子装入胞吞小泡，经内体到达溶酶体，并在 那里被消化降解。
胞吞途径是指细胞通过胞吞作用（吞噬、吞饮、受体介导的
室间，以及从高尔基体到细胞表面或溶酶体的蛋白运输过程。 其中既包括前向小泡运输，也有逆向小泡运输。
生物合成－分泌途径是指从内质网到高尔基体，高尔基体各区
思考题
一、解释名词
门控运输 穿膜运输 小泡运输 翻译后转运 共翻译转运 信号肽（斑） 靶向运输 生物合成－分泌途径 胞吞途径 受调分泌 固有分泌 吞噬作用 受体介导的内吞
细胞器之间通过运输小泡进行的蛋白质运输称为
第四节 细胞内蛋白质的小泡运输
伴随膜的运动 耗能 能运输膜蛋白、 膜脂、可溶性蛋白 要运输的蛋白质 衣被蛋白 运输小泡的形成
三种类型的有被小泡介导不同的运输途径
网格蛋白有被小泡：质膜-溶酶体，高尔基体-晚期内体
COPI有被小泡：高尔基体膜囊间，高尔基体-内质网
《细胞生物学》——细胞6章 蛋白质分选与膜泡运输雨课堂10-11
（一）蛋白质从细胞质基质输入到线粒体
1.线粒体蛋白从细胞质基质输入到线粒体基质： 两性的N端靶向信号序列（形成α螺旋构象）； 分子伴侣胞质蛋白Hsc70和线粒体基质蛋白Hsc70； 从内外膜接触点的Tom（外膜移位子）和Tim（内膜移 位子）处输入。
2.线粒体蛋白以3种途径从细胞质基质输入到线粒体内膜：
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
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(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
• 多次跨膜蛋白：含有多个SA和多个STA的肽链将成为多次跨膜 蛋白。
• 跨内质网膜肽段的取向： 。
内质网膜整合蛋白的拓扑学类型
• STA：内部停止转移锚定序列 SA：内部信号锚定序列
• 线粒体、叶绿体和过氧化物酶体的蛋白质的信号序列 特称为导肽（leader peptide），其基本的特征是蛋白 质在细胞质基质中的游离核糖体上合成以后再转移到 这些细胞器中，因此称这种翻译后再转运的方式为后 翻译转运（post-translational translocation）。
在游离核糖体上起始合成由信号肽和与之结合的 SRP引导转移至糙面内质网 新生肽边合成边转运 糙面内质网腔或定位在ER膜上 经转运膜泡运 到高尔基体加工包装 分选至溶酶体、细胞质膜 或分泌到细胞外。 （2）后翻译转运（post-translational translocation）途径 在细胞质基质游离核糖体上合成以后 细胞核、 线粒体、叶绿体和过氧化物酶体，或者成为细胞质 基质的可溶性驻留蛋白和骨架蛋白。
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2、溶酶体膜及酶各有什么特点？ 3、溶酶体有哪些类型？各有什么特点？ 4、溶酶体有哪些重要功能？ 5、试述溶酶体M6P分选途径。 6、列表比较溶酶体和过氧化物酶体的异同。 7、过氧化酶体是怎样发生的？ 8、过氧化物酶体的功能是什么？ 9、细胞质基质有哪些特征和功能？
3、装配的形式及水平：
（1）大分子装配 （2）结构体系装配 （3）反应复合体装配 （4）膜系统装配 （5）细胞器装配 （6）细胞分裂中涉及的装配和去装配 （7）结构体系间的装配 细胞骨架在整体细胞结构种起重要作用。
要点及思考
1、名词：溶酶体、异噬溶酶体、自噬溶酶体、细胞内 消化、溶酶体的自溶作用、名词解释：细胞内膜系统、 细胞质基质、微粒体、糙面内质网、光面内质网、 CGN、TGN、蛋白分选、N-连接的糖基化、O-连接 的糖基化、信号肽、停泊蛋白、易位子、开始转移序 列、停止转移序列
•膜泡运输
•选择性门控 转运 •细胞质基质 中蛋白质的转 运
三、膜泡运输
（一）运输小泡的类型
1.网格蛋白有被小泡 2. COPII有被小泡 3. COPI包被小泡
1. 网格蛋白有被小泡
介导从高尔基体TGN质膜和胞内体及溶酶体的运输。
2、COPII有被小泡
组成：5种蛋白质亚基 功能：介导从内质网到高尔基体的运输 具有选择性
3.残余小体(residual
body)
老年斑
动物细胞溶酶体系统示意图
（三）溶酶体的功能
1.细胞内消化 2.防御功能 3.“清道夫” 4.参与器官、组 织形成与更新
1）自溶作用的概念 2）自溶作用的意义
①构成溶酶体膜的蛋白质高度 糖基化 ②溶酶体酶的活性的最适酸度 为pH5
（三）溶酶体的功能
2.溶酶体酶的特点
（1）种类丰富 （2）大多数为酸性水解酶
最适pH为5左右
（3）多数为带负电荷的糖蛋白 （4）特征酶：酸性磷酸酶
（二）溶酶体的类型
1.初级溶酶体(primary
1）异噬溶酶体 2）自噬溶酶体 3）混合性溶酶体
lysosome) 2.次级溶酶体(secondary lysosome)
（一）信号假说的内容 要点：
（1）分泌蛋白最初合成信号肽 （2）先在质游离核糖体上合成80AA （3）信号识别颗粒（SRP）
停泊蛋白（DP） 易位子
（二）与糙面内质网上蛋白质合成有关的因素
1.信号肽signal
peptide
16-26个氨基酸残基，强疏水性
2.蛋白质翻译偶联易位系统
10、内质网的功能是什么？ 11、试述高尔基体的精细结构。 12、为什么说高尔基体在内膜系统中处于中间位置？ 13、高尔基体的主要功能有那些？ 14、阐述信号肽假说。 15、试述分泌蛋白合成转移机制。 16、蛋白分选途径有哪些？ 17、画图说明蛋白分选的类型。 18、膜泡运输的类型有哪些？各自的功能是什么？ 19、你是怎样理解生物大分子通过各级装配，而完成复 杂的细胞功能的？
第七章 细胞质基质及 细胞内膜系统
§4 溶酶体与过氧化物酶体
一、溶酶体(lysosome) （一）溶酶体的结构
溶酶体
•溶酶体（lysome）:
1.溶酶体膜
（1）嵌有质子泵 （2）具有多种载体蛋白 （3）膜蛋白高度糖基化 （4）含有较多的胆固醇与鞘磷脂 （5）膜两侧都有较高的负电荷 （6）易透过300Da以下的小分子
（三）发生
1、膜蛋白：内质网 2、酶：游离核糖体，-Ser-Lys-Leu--COOH
3、新过氧物酶体
（四）微体与初级溶酶体的特征比较
特 征 形态大小 溶 酶 体 多呈球形，直径 0.2～0.5μ m， 无酶晶体 酶种类 pH 值 是否需 O2 功能 发生 酸性水解酶 5 左右 不需要 细胞内的消化作用 酶在粗面内质网合成经高尔基体 出芽形成 识别的标志酶 酸性水解酶等 微 体 球形，哺乳动物细胞中直径多在 0.15～ 0.25μ m，内常有酶的晶体 含有氧化酶类 7 左右 需要 多种功能 酶在细胞质基质中合成，经分裂 与组装形 成 过氧化氢酶
（1）信号识别颗粒 SRP
核糖核蛋白复合体 功能
（2）SRP受体（DP） （3）易位子（Translocon）
（三）蛋白质的合成转移机制
1.信号肽的识别及蛋白的合成过程
分泌蛋白合成的过程
游离核糖体 + mRNA→合成信号肽→SRP和信号肽 结合，肽链合成暂时停止→SRP“牵引”核糖体、 mRNA、初生多肽复合体向内质网靠拢→最终SRP 和内质网上的受体（DP）结合，核糖体就和内质网 上的易位子结合→SRP脱落回到基质，信号肽使易 位子孔道打开→肽链继续延长，在信号肽引导下从 易位子进入内质网中（这一过程需要GTP提供能量） →同时，信号肽被切除→肽链继续延伸直至合成终 止→ 折叠
M6P
磷酸化识别信号：信号斑
高尔基体trans-膜囊和TGN膜（M6P受体） 溶酶体酶分选与局部浓缩 以出芽的方式转运到前溶酶体
二、过氧化物酶体（peroxisome）
（一）过氧化物酶体的化学组成
含有40多种酶 主要是氧化酶和过氧化氢酶
标志酶：过氧化氢酶
（二）过氧化物酶体的形态结构
单位膜包裹,常含有类核体(nucleoid)。
四、细胞结构体系的组装
1、生物大分子的组装方式：
自我装配（self-assembly）
协助装配（aided-assembly） 直接装配（direct-assembly） 复合物与细胞结构体系的组装
2、装配具有重要的生物学意义：
减少和校正蛋白质合成中出现的错误 减少所需的遗传物质信息量 通过装配与去装配更容易调节与控制多种生物学过程
（五） 过氧化物酶体的功能
1. 对细胞起解毒作用
RH2+O2→R+ H2O2 H2O2+R'H2→R'+H2O
2. 分解脂肪酸等向细胞直接提供热能 3. 在植物细胞中过氧化物酶体的功能
光呼吸反应 乙醛酸循环的反应
第七章 细胞质基质与细胞内膜系统
§5 细胞内蛋白质的分选 与细胞结构的装配
一、分泌蛋白合成的模型——信号假说
Sar蛋白：GTP结合蛋白，分子开关
COPII有被小泡的装配
Sar蛋白→GTP结合形成Sar-GTP复合体→使COPⅡ蛋白和受体结合， 并在内质网上聚集→受体在腔内和配体结合→出芽，形成COPⅡ有被 小泡→Sar-GTP复合体转化为Sar-GDP而脱落→CGN
3. COPI有被小泡
回收逃逸蛋白 高尔基体膜囊间运输 组成： 8种蛋白亚基 ARF: GTP结合蛋白
2.
信 号 肽 与 共 转 移
3.开始转移序列与停止转移序列
开始转移 序列 停止转移 序列位
开始转移序列和停止转移序列的数目决定多肽跨膜次数
连接电影
4 、 导 肽 与 后 转 移
二、蛋白质分选的基本途径与类型
(一)基本途径
在内质网上合成 在细胞质基质合成
（二）分选类型
•跨膜运输
5.协助受精 6. 植 物 种 子 萌 发
中的功能
（四）溶酶体与疾病
1.肺结核
2.矽肺
3.贮积病
黑朦性先天愚Biblioteka Ⅱ型肝糖病 4.类风湿关节炎
（五）溶酶体的发生
发生途径
溶酶体酶的合成及N-连接的糖基化修饰（RER） 高尔基体cis膜囊寡糖链上的甘露糖残基磷酸化
N-乙酰葡萄糖胺磷酸转移酶 磷酸葡萄糖苷酶