第八章 蛋白质定位
蛋白质定位方法PPT课件
7
原理
应用DNA亚克隆技术，将目的基因与GFP基因 构成融合基因，通过愈伤组织转化法、基因枪、 显微注射、电激转化等方法转化合适的细胞，利 用目的基因的基因表达调控机制，如启动子和信 号序列来控制融合基因的表达，在荧光显微观察 系统下监测融合蛋白在细胞内的存在状态。
蛋白质定位方法之与gfp构建融合基 因，用荧光显微镜观察
姓名：刘怀禹 学号：2013211016
1
导言
真核细胞具有复杂的亚细胞结构， 已发现数十种细胞器，每种细胞器都 有一组特定的蛋白。真核细胞除叶绿 体，线粒体能少量合成蛋白外，绝大 部分蛋白是在胞浆或粗糙内质网合成， 最终运送到不同地点，形成成熟蛋白 并行使功能。转译产物中很大一部分 是以前体蛋白形式存在，往往有蛋白 分子定位信号，可引导蛋白在胞内定 位。蛋白质在细胞内的定位问题，是 细胞生物学研究的中心问题，也是分 子生物学研究的热门话题。目前，这 方面的工作己取得很人进展。细胞器 不同，相应的靶向蛋白的定位过程也 不同。
目的基因
融合基因 gfp
转化
表达
荧光显微观察
8
蛋白质研究
将GFP作为荧光探针，与要研究的蛋白质融合在一起， 进行活细胞内蛋白质的分布与变化研究。此方法在过M类蛋白OsCaM61，含有N一端CaM区域，C端 有异戊二烯化位点。将OsCaM61与GFP融合起来，研究其亚 细胞定位，发现GFP- OsCaM61融合蛋白是膜结合的，而 OsCaM61-GFP却主要在核质。用mevinolin处理细胞，阻止 类异戊二烯合成，引起GFP- OsCaM61运输到核质。前者C 端的异戊二烯化位点是活跃的而后者的位点被掩盖。此蛋 白的异戊二烯化状态对于细胞定位起决定性作用。亚细胞 定位依赖于蛋白的异戊二烯化状态，表明在不同的生理条 件下，这种类CaM可能通过结合到定位于不同细胞成分的 靶子上，起到不同的功能作用(Aiwa Dong et a1.,2002)
蛋白质定位方法
a
2
GFP及其在生命科学研究中的应用
简介GFP
海洋生物发光是个非常普遍的现 象。从原生生物到脊椎动物均有生物发 光，如海萤，磷虾，腔肠动物等。从不 同动物体内提取的荧光蛋白的结构、性 质不尽相同，不同动物荧光发生机制有 很大差别。多管水母体内存在两种发光 蛋白绿色荧光蛋白:GFP和aequorin。当 aequorin与3个Ca2+结合后，即发生氧化 反应并发射蓝光，最大发射波长469nm。 GFP被紫外光或蓝光激发后发出绿色荧光 (Morise, H.，Shimomura,1974)。
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原理
应用DNA亚克隆技术，将目的基因与GFP基因 构成融合基因，通过愈伤组织转化法、基因枪、 显微注射、电激转化等方法转化合适的细胞，利 用目的基因的基因表达调控机制，如启动子和信 号序列来控制融合基因的表达，在荧光显微观察 系统下监测融合蛋白在细胞内的存在状态。
目的基因
融合基因 gfp
转化
a
型高100倍，而且在自然光下就能观察到绿色荧光，使得gfp作为报告
基因更为灵敏和迅速。Confocal能有效消除同一焦平面上非检测点的 杂散荧光和非焦平面荧光的干扰，使分辨率提高，获得清晰图象，而 且它具有逐层扫描功能，可对组织细胞进行无损伤的系列光学切片。 Confocal的应用更有利于GFP在生物学研究中的应用。
蛋白质定位方法之与gfp构建融合基 因，用荧光显微镜观察
姓名：刘怀禹 学号：2013211016
a
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导言
真核细胞具有复杂的亚细胞结构， 已发现数十种细胞器，每种细胞器都 有一组特定的蛋白。真核细胞除叶绿 体，线粒体能少量合成蛋白外，绝大 部分蛋白是在胞浆或粗糙内质网合成， 最终运送到不同地点，形成成熟蛋白 并行使功能。转译产物中很大一部分 是以前体蛋白形式存在，往往有蛋白 分子定位信号，可引导蛋白在胞内定 位。蛋白质在细胞内的定位问题，是 细胞生物学研究的中心问题，也是分 子生物学研究的热门话题。目前，这 方面的工作己取得很人进展。细胞器 不同，相应的靶向蛋白的定位过程也 不同。
蛋白质定位
而后人们用类似的方法，对RNA和蛋白质进行印迹分析， 对RNA的印迹分析称为Northern印迹法，对单向电泳后的 蛋白质分子的印迹分析称为Western印迹法，对双向电泳后 蛋白质分子的印迹分析称为Eastern印迹法。
Western Blot
Western Blot 优点
高分辨率的电泳技术 特异敏感的抗原-抗体反应 1-5ng中等大小的靶蛋白
蛋白质免疫印迹技术及 常见问题分析
Western Blot
Western Blot简介 Western Blot一般流程 Western Blot常见问题分析
Western 印迹法（blotting）是指将样品转移到固相载体上，而后利 用相应的探测反应来检测样品的一种方法。
Western Blot
部分细胞器的分离方法
一般采用差速离心或密度梯度离心的方法得到分离细胞器。 1.细胞膜的分离
•细胞膜又称质膜，分离细胞膜有助于研究生物膜的结构与功能。一般说，红细胞膜与线粒体膜的制备 用差速离心法即可，其他细胞膜的分离可根据膜组分的密度大小不同，采用梯度离心后，分布于指定 区域，可分离得到纯制品
较小颗粒沉降
细胞器沉降顺序依次为：核、线粒体、溶酶体与过氧化物 酶体、内质网与高基体、核蛋白体。
密度梯度离心法：
预先装入有一定密度梯度的材料（蔗糖或甘油），利用各种颗粒在梯 度液中的沉降速度不同，使具有相同沉降速度的颗粒处于同一梯度层内。
注：待分离颗粒密度比介质密度都要大： 不能离心太久，否则两种颗粒都会沉到底部
第八章 蛋白质定位
第八章蛋白质定位根据蛋白质的定位可以将其大致分为两类：膜结合型和非膜结合型蛋白质。
每一类都能继续划分，这取决于蛋白质是否与细胞中特定的结构或特定类型的膜结合。
图8.1将一个新合成的蛋白质的可能去向及转运系统在细胞中绘出：•胞质(或可溶的)蛋白质不定位在特定的细胞器中。
它们在胞质中合成，并留在原处以独立的活性中心形式作用于胞质中的代谢物。
•大分子的结构可能定位在胞质中的特定位点；例如，中心粒结合的部位最终成为有丝分裂纺锤体的极。
•核蛋白必须由合成位点穿过核膜转运到核内。
•胞质细胞器含有在胞质中合成并专一转运到(和穿过)细胞器膜的蛋白质，例如，到线粒体或(在植物细胞中)到叶绿体(一些线粒体和叶绿体蛋白质在细胞器内合成)。
•胞质中含有一系列的膜结构，包括内质网，高尔基体，内吞体和溶酶体。
这就是“网状内皮系统(Reticuloendothelial system)”。
定位在这些部位的蛋白质插入到ER膜上，然后被高尔基体中的转运系统转运到它们特定的位点。
•细胞分泌的蛋白质转运到质膜再穿过它到达外部胞间。
它们合成起始与结合在网状内皮系统的蛋白质相同，但穿过了整个系统而不是停在系统中的特定位点。
图8.1 蛋白质在细胞中的定位总览：1. 翻译后转运的蛋白质在核糖体上合成后被释放到胞质中去，具有信号序列的被定位到各个细胞器(如细胞核、线粒体等)中。
2. 翻译和转运同时进行的蛋白(共转运蛋白)在合成过程中与内质网相连，其核糖体是“膜结合型”的。
膜结合型蛋白穿过内质网，经过高尔基体，接着跨过细胞膜。
如果这些蛋白有驻留信号，则会在此旁路的各个环节中停留，或被定位于各种细胞器(如溶酶体、核内体等)。
非膜结合型蛋白质在核糖体中合成后被释放到胞质中。
一些蛋白质以准可溶的形式游离于胞质中；另一些蛋白质与胞质中的大分子结构结合，例如微丝(Filament)、微管(Microtubule)和中心粒(Centriole)等。
这种类型也包括核蛋白(通过核孔进入核内)，合成这种蛋白质的核糖体有时被称为“游离(Free)核糖体”，因为它们与膜分离。
蛋白质定位方法PPT课件
目的基因
融合基因 gfp
转化
表为荧光探针，与要研究的蛋白质融合在一起， 进行活细胞内蛋白质的分布与变化研究。此方法在过去几 年中对细胞生物学的观察有着显著影响。
水稻的CaM类蛋白OsCaM61，含有N一端CaM区域，C端 有异戊二烯化位点。将OsCaM61与GFP融合起来，研究其亚 细胞定位，发现GFP- OsCaM61融合蛋白是膜结合的，而 OsCaM61-GFP却主要在核质。用mevinolin处理细胞，阻止 类异戊二烯合成，引起GFP- OsCaM61运输到核质。前者C 端的异戊二烯化位点是活跃的而后者的位点被掩盖。此蛋 白的异戊二烯化状态对于细胞定位起决定性作用。亚细胞 定位依赖于蛋白的异戊二烯化状态，表明在不同的生理条 件下，这种类CaM可能通过结合到定位于不同细胞成分的 靶子上，起到不同的功能作用(Aiwa Dong et a1.,2002)
蛋白质定位方法之与gfp构建融合基 因，用荧光显微镜观察
姓名：刘怀禹 学号：2013211016
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导言
真核细胞具有复杂的亚细胞结构， 已发现数十种细胞器，每种细胞器都 有一组特定的蛋白。真核细胞除叶绿 体，线粒体能少量合成蛋白外，绝大 部分蛋白是在胞浆或粗糙内质网合成， 最终运送到不同地点，形成成熟蛋白 并行使功能。转译产物中很大一部分 是以前体蛋白形式存在，往往有蛋白 分子定位信号，可引导蛋白在胞内定 位。蛋白质在细胞内的定位问题，是 细胞生物学研究的中心问题，也是分 子生物学研究的热门话题。目前，这 方面的工作己取得很人进展。细胞器 不同，相应的靶向蛋白的定位过程也 不同。
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GFP及其在生命科学研究中的应用
简介GFP 海洋生物发光是个非常普遍的现
象。从原生生物到脊椎动物均有生物发 光，如海萤，磷虾，腔肠动物等。从不 同动物体内提取的荧光蛋白的结构、性 质不尽相同，不同动物荧光发生机制有 很大差别。多管水母体内存在两种发光 蛋白绿色荧光蛋白:GFP和aequorin。当 aequorin与3个Ca2+结合后，即发生氧化 反应并发射蓝光，最大发射波长469nm。 GFP被紫外光或蓝光激发后发出绿色荧光 (Morise, H.，Shimomura,1974)。
08-分子生物学作业1-第八章蛋白质定位
第八章蛋白质定位第一节引言根据定位的不同，可以将蛋白质分为2大类：一类是与细胞膜联系的，另一类是不与细胞膜联系的。
每一大类又可以依据蛋白是否与细胞质中的特殊结构或者某种膜联系继续加以划分。
图8.1绘制了细胞中新合成蛋白质的最终目的地以及运送它们前往的系统：图8.1 综述翻译前定位蛋白在在自由核糖体合成后被释放到胞浆中。
有些蛋白有前往如细胞核或者线粒体等细胞器的信号。
翻译后定位蛋白在合成过程中与内质网膜连结，所以它们的哦核糖体是有膜包被的。
这些蛋白进入内质网，转运到高尔基体。
然后除非它们有在运转某一步中的滞留信号，否则都会穿过质膜被分泌到胞外。
它们也可能被引导到其它细胞器，如内涵体或溶酶体。
⏹胞质（或者“可溶”）蛋白不定位在任何特殊细胞器中。
它们在胞质中合成并留在胞质中。
在那里它们作为独立的催化中心存在，作用于溶解于胞质中的代谢物。
⏹大分子结构可能定位在细胞质中的特殊位置；比如，中心体和那些在有丝分裂中会转化为生成纺锤丝两极的部位联系。
⏹核蛋白一定是从胞浆中它们的合成位点经过核膜被转运到核里。
⏹细胞质细胞器中含有在胞质中合成后，被特异转运到（或穿过）细胞器膜，比如线粒体或者（在植物细胞中）叶绿体的蛋白。
（一些线粒体和叶绿体蛋白是在这些细胞器中合成的）⏹胞质中含有一系列的有膜结构，包括内质网，高尔基体，内涵体，和融酶体。
这些结构有时候被称为“网状内皮系统”。
定位在这些容器中的蛋白质首先被插入到内质网膜中，接着由高尔基体转运系统运送到它们最终的特异位置。
细胞分泌蛋白首先被运送到细胞膜，然后穿过细胞膜被分泌到胞外。
它们以与其它那些与网状内皮系统联系的蛋白同样的方式开始合成，但不同的是，它们穿过整个网状系统而并非在其中某些特殊位置停留。
那些不与膜联系的蛋白质当在核糖体中合成完毕后被释放到胞浆中。
一些蛋白以半溶状态在胞浆中保持自由；其它的则与大分子胞浆结构联系，比如说微丝，微管，中心体，等等。
这一类还包括核蛋白（核蛋白经过打的水溶性核孔进入细胞核）。
细胞内蛋白质定位与运输机制
细胞内蛋白质定位与运输机制随着细胞学和分子生物学的发展，研究细胞内蛋白质定位与运输机制已成为生物学领域的重要课题之一。
在细胞内，大量的蛋白质需要被定位到特定的亚细胞结构或器官内，以执行其特定的功能。
然而，这些蛋白质大小和复杂性各异，如何正确地定位和运输它们成了一个有挑战的问题。
核糖体合成的蛋白质最初被合成成为肽链。
然后，在细胞内，肽链需要被定位和运输到正确的位置，并被修饰为成熟功能蛋白质。
这个过程需要细胞内的一系列细胞器负责不同的任务。
蛋白定位的类型蛋白定位的类型有两种：一种是针对细胞内浆膜系统进行的，可以形成包括高尔基体、内质网、粒体、叶绿体等各种各样的细胞器中。
另一种是针对胞外进行的，可以形成分泌蛋白、细胞膜蛋白、细胞骨架蛋白等。
细胞内的蛋白定位和运输主要依赖于信号序列。
在蛋白质的氨基酸序列中，存在一些称为信号肽的特殊序列，这些信号肽标记了蛋白质的特定定位及其需要的后续运输路径。
信号肽可分为核序列、线性无序序列、表面结构与磷酸化序列等。
核序列是存在于交运运输蛋白及核糖体合成蛋白中的；线性无序序列是存在于亚细胞局部翻译的多肽中，它的特点是这些多肽的氨基酸序列长短不一，不成模式。
表面结构与磷酸化序列指的是蛋白质表面的结构或存在磷酸化位点等。
在自发性分泌的细胞因子中，它的N端序列是它的信号肽。
例如，组成胰岛素的多肽含有一个位于N端的氨基酸序列 M K D V H F R K, 必须保持完好的3D 结构并搬运至胰腺细胞外分泌域。
当多肽通过高尔基体进入到粘液泡时，由泡膜内的蛋白酶酶剪，这样粘液泡就可以并入质膜从而实现胰岛素的分泌。
蛋白质运输的方式分划不同的细胞：蛋白质运输可以通过多种方式进行，例如可利用粘着蛋白与支架骨架的直接运输交互、磷脂双层囊泡间的融合贡献、通过细管法进行的分泌。
细管法允许高特异性的分泌，且可进行微分部分分泌2且分泌控制不受胞质环境的影响被注射至超宿主细胞或消化液中其交运过程的分泌和运输途径是跨细胞膜或内膜运到目的地，对于每一种蛋白质其运输的机制还可能存在多种，比如动力学、分子核算和细胞学等三个层次。
蛋白质的合成与定位
蛋白质的合成与定位摘要:生物体的一切生命活动几乎都离不开蛋白质,生物体内的蛋白质从开始合成到最终形成大概可以分为三个阶段:起动阶段,肽链的延长,肽链合成的终止.合成以后的蛋白质根据自己不同的作用,通过不同的途径被输送到细胞的各个位置.关键词:合成起动延长终止转运定向蛋白质是细胞的工作分子,它们催化大量的化学反应，提供各种结构的支架，参与细胞运动，控制膜的通透性，调节代谢物质的浓度，识别其他生物分子及控制基因的工作等等.可以说细胞所进行的一切功能活动，都离不开蛋白质的参与，同时蛋白质也遍布细胞的每一个角落,每一个细胞器.这里我就简单得介绍一下蛋白质在细胞内的合成与如何到达它应到的位置,即蛋白质的定位.一、蛋白质的生物合成过程蛋白质的合成过程可以人为的分为三个阶段:起动阶段,肽链的延长,肽链合成的终止.下面我就简单的介绍一下这三个阶段.(一)起动阶段----起始复合物的生成翻译起始点即把带有甲硫氨酸的起始tRNA连同mRNA结合到核糖体上，生成翻译起始复合物（translational initiation complex）.此过程需要各种起始因子参加,原核生物与真核生物所需要的起始因子不相同,但却需要包括核糖体与mRNA及起动tRNA的结合，都需要三磷酸核苷酸供给能量，大致上是一样的.1.起始复合物的合成(以原核生物为例)(1)核糖体亚基的拆离:翻译过程是在核糖体上连续进行的.翻译进行中,核糖体的大小亚基是连结成整体的.翻译终止的最后一步,实际上也是下一轮起始的第一步,核糖体大小亚基必须先分开,以利于mRNA和fmet-tRNA先结合到小亚基上.(2)mRNA在核糖体小亚基上就位：研究发现多种原核生物mRNA的碱基序列，在翻译起始密码子AUG的上游，相距约8～13个核苷酸组成的富含嘌呤的序列以……AGGA……为核心，称为S-D序列.后来又发现,原核细胞核糖体小亚基上的16S-rRNA，在其近3`末端处，有一段短序列是与S-D序列互补区.mRNA上的S-D序列又称为核糖体结合位点（ribosomal binding site, RBS）.紧接AGGA的小段核苷酸，又可以被核糖体小亚基蛋白（rps-1）辨认结合.原核细胞就是靠这种核酸-核酸、核酸-蛋白质之间的辨认结和,而把mRNA连结到核糖体小亚基上的.(3)fmet-tRNA的结合：此过程与mRNA在核糖体小亚基就位的同时发生，fmet-tRNA只能辨认和结合于mRNA的起始密码子AUG上，推动了mRNA的前移，保证了mRNA就位的准确性.(4)核糖体大亚基的结合:最后,在已有的mRNA和fmet-tRNA的小亚基上,加入核糖体的大亚基,成为一个已经准备好的翻译系统整体,即翻译起始复合物.此时,核糖体的p位已被fmet-tRNA上的AUG所占据,但A位是空的,而且mRNA上仅次于AUG的第二个三联体已相应于A位上,所对应的氨酰-tRNA即可加入A位而进入延长阶段.二、肽链的延长每次核糖体循环又可分为三个步骤,进位(entrance)又称注册(registration)、成肽(peptide board formation)和转位(translocation).循环一次,肽链延长一个氨基酸,如此不断重复,直至肽链合成终止.1.进位与起始合成复合物受位上的mRNA密码相对应的氨酰-tRNA进入受位,形成复.合物,此步骤需要GTP、Mg2+和EFT12.成肽大亚基的给位上有转肽酶(transpeptidase)存在,可催化肽键的形成.在转肽酶的催化下,”给位"上的他RNA所携带的甲硫氨酰基或肽链转移给”给位”上新进入的氨酰-tRNA,形成肽链,此步骤需Mg2+及K+的存在.原在给位上的、脱去甲硫氨酰基的tRNA,从复合物中迅速脱落,使P位留空.3.转位在A位的二肽连同mRNA从A位进入P位,实际上是整个核糖体的相对位置移动.催化转位作用的是转氨酶(translocase).现在证明:转位酶的活性存在于延长因子G(EFG),由于肽-tRNA-mRNA与核糖体位置的相对变更,此时肽-tRNA占据了P 位,A位是留空的,并对应着mRNA链上第三号三联体密码,于是,第三氨基酸就按密码的指引进入A位注册,从而开始下一循环.肽链上每增加一个氨基酸残基,就按进位、成肽、和转位这三个步骤一遍一遍地重复,直至肽链增加到应有的长度.肽链合成到一定长度的同时,在甲硫氨基肽酶的作用下,氨基端的甲硫氨酸残基从肽链上被水解脱落.(三)肽链合成的终止肽链合成的终止包括:终止密码子的辨认.肽链从肽酰-tRNA水解出来,mRNA 从核糖体中分离及大小基的拆开.终止过程需要蛋白质因子,被称为释放因子(RF,RR).RF的作用是辨认终止密码子和促进肽链C端与tRNA 3、-OH脂键的水解,事肽链从翻译中的核糖体上释放下来.RR的作用是把mRNA从核糖体释放,RF现至少发现有三种:RF-1和RF-2都能辨认BAA终止密码子,而RF-1也能辨认UGA,RF-2也辨认UGA.RF-3是酯酶的激活物,酯酶水解肽-tRNA之间的脂键.(1)当翻译至A位出现mRNA的终止密码子时,因无AAcyl-tRNA与之对应,即A位不能接纳AAcyl-tRNA.RF-1或RF-2能识别终止密码子,进入A位.(2)RF-3激活核糖体上的转肽酶.转肽酶受RF-3作用后发生变构,表现出酯酶的水解活性,从而使P位上的肽与tRNA分离.(3)在RF的作用下,tRNA、mRNA及RF均从核糖体上脱落,然后在IF的作用下,核糖体的大小亚基分离,大小亚基可再进入翻译过程,循环利用.二、蛋白质合成后的定向运输我们知道蛋白质的合成是在核糖体上进行的,但是合成后的蛋白质是需要送到细胞的各个地方发挥自己的作用,合成后的蛋白质主要三个去向:保留细胞质;进入细胞核、线粒体或其他细胞器;分泌到体液中,然后输送至该蛋白质应起作用的靶细胞或靶器官.下面具体介绍几种输送方式.(一)分泌蛋白和膜蛋白的转运进入RER中的蛋白质往往进行修饰与加工，如糖基化、羟基化、酰基化以及二硫键的形成，在RER腔中新合成的多肽还要进行正确的折叠与组装.然后RER以出芽形成小泡的形式，将蛋白质转入高尔基体，在高尔基体中进行一系列的修饰与加工(修饰糖链，加脂肪酸或磷酸化).并经浓缩，分类包装，以分泌泡的形式运走.其中质膜蛋白嵌插在转运小泡的膜上，当小泡与质膜融合后，该膜蛋白嵌插在转运小泡的膜上，当小泡与质膜融合后，该小泡膜及其上的质膜蛋白就成了质膜的一部分.携带有分泌蛋白的小泡经胞吐作用，可将分泌蛋白排出细胞.(二) 溶酶体蛋白的转运过程有关溶酶体蛋白的分拣与转运，现在已经知道的比较清楚.溶酶体中含有几十种酸性水解酶类，它们在RER上合成后进八高尔基体，在RER上合成时发生了N 一连接的糖基化修饰，即把一个寡糖基共价结合到溶酶体酶的天冬酰胺残基上.在高尔基体的顺面的膜囊中存在N一乙酰萄葡糖胺磷酸转移酶和N一乙酰萄葡胺磷酸糖苷酶，在这两种酶的催化作用下，寡糖链中的甘露糖残基磷酸化产生6一P 甘露糖(M一6P).这种特异的反应，只发生在溶酶体的酶上，而不发生在其它的糖蛋白上，估计溶酶体酶本身的构象含有某种磷酸化的信号，如改变其构象则不能被识别，也就不能形成M一6P.在高尔基体反面的膜囊上结合着M一6P的受体，由于溶酶体酶的许多位点上都可形成M一6P，从而大大增加了与受体的亲和力，这种特异的亲和力使溶酶体酶与其它蛋白质分离并起到局部浓缩的作用.在高尔基体反面，M6P-M6P受体复合体包八转运小泡，这一过程有衣被蛋白的参与.转运小泡与胞质中的内体融合，内体是一种膜包小泡，其膜上含有质子泵(H 一ATP酶)，该泵可往泡内转运H ，致使pH降低.溶酶体酶进入内体后，在低pH条件下，磷酸化的溶酶体酶与它结合的M6P受体分离，受体通过“出芽”成小泡再被转运回高尔基体膜.其中的溶酶体酶脱去甘露糖上的磷酸根，溶酶体形成.(三) 细胞质基质中合成的蛋白质及其转运1.过氧物酶体蛋白的转运过氧物酶体中所有的酶，以及所有的膜蛋白。
8.第八章 蛋白质的分选与膜泡运输
一、膜泡运输概观
➢内质网、溶酶体、分泌泡和细胞质膜及 胞内体也都具有各自特异的成分，这是 行使复杂的膜泡运输功能的物质基础。
➢在膜泡中又必须保证各细胞器和细胞间 隔本身成分特别是膜成分的相对恒定。
2021/5/15
2021/5/15
蛋白质的分泌与胞吞途径概观
二、 三种不同类型的包被膜泡具有不 同的物质运输作用
叶绿体蛋白质的运送及组装
2021/5/15
3、过氧化物酶体蛋白的分选
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第二节 细胞内膜泡运输
一、膜泡运输概观 膜泡运输是蛋白运输的一种特有的方
式，普遍存在于真核细胞中。在转运过 程中不仅涉及蛋白本身的修饰、加工和 组装，还涉及到多种不同膜泡定向运输 及其复杂的调控过程。
2021/5/15
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图8-3分泌性蛋白的合成与其跨内质网膜的共翻译转运图解
2021/5/15
图8-3分泌性蛋白的合成与其跨内质网膜的共翻译转运图解
（2）跨膜蛋白的合成与转运过程
转运特点： ①信号肽（开始转移序列）分 N端信号肽和内部信号肽（信
号序列位于肽链内部）两种。 ②停止转移序列，即肽链上一段与内质网膜结合力很高的序
2021/5/15
（二）蛋白质转运四种基本类型
蛋白质的跨膜转运（transmembrane transport） 是指细胞基质中合成的蛋白质转运到内质网，线粒体、叶绿
体、过氧化物酶体等细胞器。 蛋白质的膜泡转运（vesicular transport）
是指从内质网到高尔基体进而分选至细胞的不同部位。
COPII包被膜泡 COPI包被膜泡 网格蛋白包被膜泡
2021/5/15
蛋白质定位方法
gfp
蛋白质研究
将GFP作为荧光探针，与要研究的蛋白质融合在一起， 进行活细胞内蛋白质的分布与变化研究。此方法在过去几 年中对细胞生物学的观察有着显著影响。 水稻的CaM类蛋白OsCaM61，含有N一端CaM区域，C端 有异戊二烯化位点。将OsCaM61与GFP融合起来，研究其亚 细胞定位，发现GFP- OsCaM61融合蛋白是膜结合的，而 OsCaM61-GFP却主要在核质。用mevinolin处理细胞，阻止 类异戊二烯合成，引起GFP- OsCaM61运输到核质。前者C 端的异戊二烯化位点是活跃的而后者的位点被掩盖。此蛋 白的异戊二烯化状态对于细胞定位起决定性作用。亚细胞 定位依赖于蛋白的异戊二烯化状态，表明在不同的生理条 件下，这种类CaM可能通过结合到定位于不同细胞成分的 靶子上，起到不同的功能作用(Aiwa Dong et a1.,2002)
蛋白质定位方法之与gfp构建融合基 因，用荧光显微镜观察
姓名：刘怀禹 学号：2013211016
导言
真核细胞具有复杂的亚细胞结构， 已发现数十种细胞器，每种细胞器都 有一组特定的蛋白。真核细胞除叶绿 体，线粒体能少量合成蛋白外，绝大 部分蛋白是在胞浆或粗糙内质网合成， 最终运送到不同地点，形成成熟蛋白 并行使功能。转译产物中很大一部分 是以前体蛋白形式存在，往往有蛋白 分子定位信号，可引导蛋白在胞内定 位。蛋白质在细胞内的定位问题，是 细胞生物学研究的中心问题，也是分 子生物学研究的热门话题。目前，这 方面的工作己取得很人进展。细胞器 不同，相应的靶向蛋白的定位过程也 不同。
GFP及其在生命科学研究中的应用
简介GFP 海洋生物发光是个非常普遍的现 象。从原生生物到脊椎动物均有生物发 光，如海萤，磷虾，腔肠动物等。从不 同动物体内提取的荧光蛋白的结构、性 质不尽相同，不同动物荧光发生机制有 很大差别。多管水母体内存在两种发光 蛋白绿色荧光蛋白:GFP和aequorin。当 aequorin与3个Ca2+结合后，即发生氧化 反应并发射蓝光，最大发射波长469nm。 GFP被紫外光或蓝光激发后发出绿色荧光 (Morise, H.，Shimomura,1974)。
带正电荷的蛋白质在细胞中的定位
带正电荷的蛋白质在细胞中的定位在生命科学领域，关注细胞内蛋白质及其运输的研究已经成为一个热点。
蛋白质是构成细胞主要组成部分，同时也是决定细胞功能的关键因素。
其中，带正电荷的蛋白质在细胞中的定位则显得尤为重要。
本文将从蛋白质定位的角度出发，探讨带正电荷的蛋白质在细胞中的位置及其运输。
一、蛋白质的定位与运输细胞蛋白质的定位及其运送受到多种因素的影响，其中电荷分布的因素被认为是细胞内蛋白质分布的主要因素之一。
对于细胞内蛋白质的分布，其定位的机理主要包括以下两种方式：1. 信号肽靶向在细胞内，蛋白质的合成始于受体介导的信号转导路线。
这条路线中信号作用于核糖体上，导致蛋白质合成。
同时，由于信号肽的存在，它们可以指导蛋白质的定位。
这种机制通常涉及蛋白质N端的小肽序列，称为信号肽。
这个信号肽通常会被高度折叠的蛋白质转运复合物识别，然后导向蛋白质在细胞中特定的位置。
信号肽靶向机制是蛋白质定位的主要方式，它可以直接指导蛋白质到达它们需要执行功能的地方。
但有时候，这个机制却是不可靠的，因为信号肽可以被切断或修改，导致蛋白质的正常定位出现错误。
2. 负电荷驱动靶向在细胞内，只有一定数量的带正电的蛋白质。
然而，这些蛋白质在细胞内的定位却具有重要的作用，因为它们可以被负电荷驱动靶向。
例如，带正电荷的亚细胞定位信号（CLS）被发现在细胞核周围的区域中，用来将蛋白质沿着微管束系统向细胞极性定位。
除了电荷，蛋白质的定位还有其他因素影响，如蛋白质的大小、所需的其他蛋白质等。
感受DNA损伤的蛋白质、小鼠细胞周期控制键控点的调节因子等，都是通过这种负电荷驱动靶向的机制进行定位的。
二、带正电荷的蛋白质的运输对于带正电荷的蛋白质，由于它们自身的特殊性质，它们需要特殊的运输机制来进行定位。
有研究表明，蛋白质在转运复合物中带电荷的位置可以影响它们的定位。
近期的一些研究发现，带正电荷的蛋白质并不一定是从液泡系统中传入细胞中的。
实际上，它们还可以通过核孔蛋白运输复合物进行运输。
蛋白质定位和转运与各种细胞生活活动的关系研究
蛋白质定位和转运与各种细胞生活活动的关系研究蛋白质，是构成生命体的一种重要分子，它存在于所有细胞中，担负着生命体内绝大多数的生命活动。
细胞内蛋白质数量很多，它们具有不同的生物学功能，而这些生物学功能又与蛋白质定位和转运密切相关，进一步影响了细胞生物活动。
本文将就蛋白质定位和转运与各种细胞生物活动的关系进行阐述。
一、细胞蛋白质定位与转运蛋白质定位和转运，是影响蛋白质发挥生物功能的重要因素。
蛋白质途径从合成到成熟再到定位，具有复杂的转运机制。
一般来说，生物体中的蛋白质存在于细胞内或细胞外环境中，其中一部分蛋白质需要经过细胞膜的转运才能进入细胞内或细胞外环境中。
蛋白质的转运受到许多因素的影响，例如蛋白质的种类、大小、形状、滞留时间、离子功能等等。
细胞蛋白质的定位和转运机制受到细胞内环境的直接影响，所以不同种类的细胞内外蛋白质定位和转运机制各异。
例如，细胞内生长素受到表达因子的影响而进入细胞核，而跨膜型受体则要进入膜上分子构成的泡腔内，这些都需要对不同类型的蛋白质采取不同的定位和转运机制。
二、蛋白质定位和转运与细胞增殖的关系在细胞生物学中，细胞增殖是有节奏的，并且蛋白质分解和新合成的速度也具有相关性。
细胞内外的污染物或其他有害物质的存在会干扰蛋白质的生物活动，因此蛋白质的定位和转运是细胞增殖过程中不可或缺的一部分。
一些研究者已经发现，蛋白质转运和定位对于细胞增殖、增生的影响是显著的。
例如，蛋白质的外表面易被导致自身降解的酶降解，蛋白质运输物质和吸收物质进入细胞后会因为蛋白质的转运和定位受到适当的调控。
这对于细胞增殖、增长机制是非常重要的，它确保了细胞内各种物质的供应和需要。
三、蛋白质定位和转运与细胞老化的关系在生物学中，“老化”指的是细胞和器官的功能随着时间推移而逐渐降低。
老年细胞内的蛋白质功能的改变已经被证实，包括蛋白质分解、合成、进口和转运等。
对细胞老化的研究表明，蛋白质分解降低和蛋白质合成减少是细胞老化的重要因素。
细胞内蛋白质序列的定位及其研究
细胞内蛋白质序列的定位及其研究在细胞内，蛋白质是最为重要的生物大分子。
其主要作用是承担与生命活动密切相关的体内酶、激素、抗体、基因调节因子等生命活动物质。
如何正确定位蛋白质分子在细胞内的位置，是当前细胞生物学最为活跃的领域之一。
本文就细胞内蛋白质序列的定位及其研究做简要讨论。
一、蛋白质序列的定位蛋白质分子在细胞内产生的过程中，需要依次经历从核糖体合成、进入粗面内质网、进入高尔基器、走偏 Basolateral 通路或者Apical 通路等不同的生物代谢过程，并进入细胞内不同的亚细胞结构中，实现其功能发挥。
因此，准确地了解蛋白质分子在不同细胞器中的位置，对于科学家们研究细胞生物学非常重要。
可以采用的方法是免疫荧光法以及蛋白质分子上其他独特特征的测定方法。
例如，细胞器标记蛋白作为免疫标记物，可以通过荧光显微镜技术获得其定位信息。
不仅如此，科学家们还可以通过人工改良蛋白质序列，将高效定位到靶区域的序列及标记蛋白分子与特定蛋白质结合，以获得更准确的测量结果。
二、蛋白质序列的研究目前，科学家们除了对蛋白质进行定位的研究，还在积极开展蛋白质序列的研究。
通过分析蛋白质序列，既能了解蛋白质的结构和功能，还可以对蛋白质间的相互关系有更深入的了解。
1. 蛋白质结构的研究科学家们已经发现了一些蛋白质的主要拓扑结构，如α螺旋、β折叠等。
这些结构对于蛋白质的稳定性和功能意义非常重要。
通过对蛋白质序列的研究，可以了解其结构是否完整、是否存在缺陷，进一步的了解蛋白质的功能以及产生异常的原因。
2. 蛋白质功能的研究蛋白质的功能研究可以帮助我们了解蛋白质分子对细胞乃至生物个体产生的影响。
人们已经发现了许多蛋白质的功能，如肌球蛋白时发挥的机械作用，酶的化合物催化作用等等。
此外，还有一些研究表明，蛋白质序列的变异可以导致蛋白质分子的功能发生改变，从而引起疾病。
比如，β淀粉样蛋白沉淀症是由蛋白质的结构变异导致的，严重影响了人类健康。
因此，蛋白质序列的功能研究对于疾病的诊断和治疗有着非常重要的作用。
蛋白质定位方法课件
目的基因
融合基因
gfp
转化
表达
荧光显微观察
第八页，共12页幻灯片
蛋白质研究
将GFP作为荧光探针，与要研究的蛋白质融合在一起，进行活
细胞内蛋白质的分布与变化研究。此方法在过去几年中对细胞生物 学的观察有着显著影响。
水稻的CaM类蛋白OsCaM61，含有N一端CaM区域，C端有异戊 二烯化位点。将OsCaM61与GFP融合起来，研究其亚细胞定位， 发现GFP- OsCaM61融合蛋白是膜结合的，而OsCaM61-GFP却主要 在核质。用mevinolin处理细胞，阻止类异戊二烯合成，引起 GFP- OsCaM61运输到核质。前者C端的异戊二烯化位点是活跃的
荧光基团的形成是从这个螺旋开始，桶的顶部由3个短
的垂直片段覆盖，底部由1个短的垂直片段覆盖，生色团 位于大空腔内(CubittAB, 1999)。
第六页，共12页幻灯片
GFP在生命科学研究中的应用
GFP虽能自发荧光，但野生型GFP荧光较弱。为了改善GFP荧光特性，对 GFP进行了突变和重组实验。Pang等获得的GFP突变型比野生型亮度增强20 倍;Tian等发现野生型GFP是低水平表达，而改良后的GFP表达量增加100倍。 Cormack等获得的三位点替代突变体的荧光强度比野生型高100倍，而且 在自然光下就能观察到绿色荧光，使得gfp作为报告基因更为灵敏和迅速。
C、D:转入PF40-GFP融合蛋白
用GFP还可以用于基因沉默、启动子活性、细胞信号转导和细 胞局部区域的pH、内生菌和植物相互作用研究等。GFP在动物学 研究方面的应用也非常广泛(比如用于研究肿瘤发生机制、转移 机制、基因治疗等)。
gfp用作报告基因有众多优点：1灵敏度高，易检测并且是活 体检测，对细胞组织不具破坏性。而当选用gus作报告基因时，
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第八章蛋白质定位根据蛋白质的定位可以将其大致分为两类：膜结合型和非膜结合型蛋白质。
每一类都能继续划分，这取决于蛋白质是否与细胞中特定的结构或特定类型的膜结合。
图8.1将一个新合成的蛋白质的可能去向及转运系统在细胞中绘出：•胞质(或可溶的)蛋白质不定位在特定的细胞器中。
它们在胞质中合成，并留在原处以独立的活性中心形式作用于胞质中的代谢物。
•大分子的结构可能定位在胞质中的特定位点；例如，中心粒结合的部位最终成为有丝分裂纺锤体的极。
•核蛋白必须由合成位点穿过核膜转运到核内。
•胞质细胞器含有在胞质中合成并专一转运到(和穿过)细胞器膜的蛋白质，例如，到线粒体或(在植物细胞中)到叶绿体(一些线粒体和叶绿体蛋白质在细胞器内合成)。
•胞质中含有一系列的膜结构，包括内质网，高尔基体，内吞体和溶酶体。
这就是“网状内皮系统(Reticuloendothelial system)”。
定位在这些部位的蛋白质插入到ER膜上，然后被高尔基体中的转运系统转运到它们特定的位点。
•细胞分泌的蛋白质转运到质膜再穿过它到达外部胞间。
它们合成起始与结合在网状内皮系统的蛋白质相同，但穿过了整个系统而不是停在系统中的特定位点。
图8.1 蛋白质在细胞中的定位总览：1. 翻译后转运的蛋白质在核糖体上合成后被释放到胞质中去，具有信号序列的被定位到各个细胞器(如细胞核、线粒体等)中。
2. 翻译和转运同时进行的蛋白(共转运蛋白)在合成过程中与内质网相连，其核糖体是“膜结合型”的。
膜结合型蛋白穿过内质网，经过高尔基体，接着跨过细胞膜。
如果这些蛋白有驻留信号，则会在此旁路的各个环节中停留，或被定位于各种细胞器(如溶酶体、核内体等)。
非膜结合型蛋白质在核糖体中合成后被释放到胞质中。
一些蛋白质以准可溶的形式游离于胞质中；另一些蛋白质与胞质中的大分子结构结合，例如微丝(Filament)、微管(Microtubule)和中心粒(Centriole)等。
这种类型也包括核蛋白(通过核孔进入核内)，合成这种蛋白质的核糖体有时被称为“游离(Free)核糖体”，因为它们与膜分离。
有些蛋白质从核糖体上释放后停留在胞质中；为了转运到其专一的位点，还需要一个适当的信号，可以使其组装为大分子结构或被转运系统识别。
图8.2总结了一些在胞质核糖体上释放蛋白质使用的信号。
将蛋白质转运到核内也需要蛋白质中的一段短序列。
这些“核定位信号(Nuclear localization signal)”使蛋白质能穿过核孔(见后)。
一种决定转运到过氧化物酶体的信号是一段很短的C端序列。
图8.2 在胞质的游离核糖体上合成的蛋白质被释放后，在短的信号序列的指导下被送到指定部位(SKL:丝-赖-亮)。
图8.3 “膜结合型”的核糖体上合成的蛋白的N端具有在合成的过程中能够进入内质网的氨基酸序列。
这些蛋白或跨细胞膜而出，或定位于其他部位(KDEL：赖-天冬-谷-亮)。
将蛋白质插入或使其穿过一个膜的过程叫做蛋白质转运(Protein translocation)。
蛋白质与膜结合可以有两种途径。
线粒体和叶绿体蛋白质在游离核糖体上合成；释放到胞质后它们在N端的长~25个氨基酸的序列被细胞器膜上的受体(Receptor)识别，使其结合在膜上。
由于这一过程发生在蛋白质合成之后所以称为翻译后转运(Post-translational translocation)或简称后转运。
网状内皮系统的蛋白质在合成时进入内质网。
这个过程叫做共翻译转运(Co- translational translocation)或简称共转运。
由于在这些蛋白质的合成过程中核糖体是与内质网结合的，在细胞的膜片段上可以找到，所以有时将它们称为“膜结合型”。
使用N末端序列共转运到ER或后转运到线粒体或叶绿体的蛋白质具有共同的特点。
N末端序列在转运过程中被切除。
在N末端序列中含有一个前导序列(Leader)，在成熟的蛋白质中不存在。
含有前导序列的蛋白质称为前体蛋白质(Preprotein)，是成熟蛋白质的前体。
通过N末端前导序列与膜结合的蛋白质需要一系列信号作用才能到达最终的目的地。
以网状内皮系统为例，蛋白质的最终定位取决于它在内质网和高尔基体中是如何被引导的。
前导序列本身可将蛋白质定位到膜上；这种相互作用使蛋白质穿过膜进入内部。
对于一个膜上的蛋白质来说，还需要另一个信号使其停留在膜内。
进入特定的目的地还需要其它的信号。
通过在连续的膜系统中转运寻找其最终目的地的过程称为蛋白质的分选或蛋白质的运输(Protein sorting or trafficking)，我们将在第25章中讨论。
图8.3中总结了一些蛋白质的最终定位和信号。
有一些信号是定位在膜系统任何部分都需要的。
这些信号一般都采取短的氨基酸序列的形式，但也有其它形式的信号。
遵守“默认途径(Default pathway)”途径的蛋白质经过ER进入高尔基体，再到达质膜。
定位在ER 上的蛋白质在C末端具有四聚体肽(KDEL提供使其从高尔基体回到ER的信号)。
使蛋白质进入溶酶体的信号是一种共价修饰：增加特定的糖残基。
我们在第25章中讨论在这些位点上的定位。
8.1 有些蛋白的折叠需要分子伴侣蛋白质的折叠是通过反应表面的相互作用来实现的。
这些表面一般包括暴露的疏水侧链。
它们的相互作用形成一个疏水内核。
这些表面固有的反应活性说明这个过程一定处于某种作用的控制之下，否则会发生不正确的相互作用。
一些蛋白质能自发的获得其成熟的构型。
将一种蛋白质变性，根据它是否能复性为活性形式可检验这种蛋白质是否具有这种能力。
这种能力被称为自我装配(Self-assemby)。
一种具有自我装配能力的蛋白质能从其它的构型包括在合成起始的条件下折叠或重新折叠为活性形式。
这表明内部的相互作用与正确的构型密切相关。
在另一些情况下，蛋白质可能会采取一种与最终构型不同的稳定构型。
这种蛋白质不能进行自我装配。
它们形成正确的结构需要分子伴侣(Chaperone)协助。
分子伴侣是一种能介导蛋白质进行正确地折叠的蛋白质，它能使蛋白质获得正确的构型。
这种过程是通过结合在靶蛋白质在装配过程中暴露的反应表面，并阻止这些反应表面与其它区域作用产生不正确的构型来完成的。
分子伴侣的作用与其说是通过帮助蛋白质正确折叠完成，还不如说是通过防止蛋白质错误折叠完成的。
我们不清楚哪些特点使蛋白质不需要分子伴侣的协助就能进行自我装配(能在体外进行自我装配的蛋白质在体内并不一定能进行自我装配，因为在这两种条件下可能会有速率上的差别，而且在体内还涉及到分子伴侣。
但能进行自我装配的蛋白质和必须靠分子伴侣协助获得正确结构的蛋白质还需要划分)。
分子伴侣能识别不正确蛋白质结构的能力使它在蛋白质结构中行使两种相关的功能：•当蛋白质刚开始合成时，即离开核糖体进入胞质时，它以未折叠的形式存在。
当产生的序列与已合成蛋白质中的区域相互作用时会发生自发的折叠。
分子伴侣通过控制活性表面的可接近性(Accessibility)来影响折叠的过程。
这一过程与最初正确的构型的获得有关。
•当蛋白质变性时，新的区域会被暴露并获得相互作用的能力。
这些相互作用与蛋白质起始合成时发生错误折叠时的相互作用相同。
分子伴侣会识别这些错误折叠的蛋白质。
识别变性的蛋白质，并且帮助其复性或介导其降解都涉及到这一过程。
分子伴侣对寡聚结构的形成和蛋白质跨膜转运可能都有作用。
对蛋白质折叠的控制(或延迟)是跨膜运输的重要特点。
图8.4表明了在进入膜之前蛋白质保持未折叠状态可能是必要的，这可能是由于跨膜的几何特点决定的：成熟的蛋白质对于进入通道来说太大。
分子伴侣可能会阻止形成不利于跨膜运输的构型；从这种能力来说，它的作用主要是保持蛋白质未折叠的柔性结构。
一旦蛋白质通过了膜，它就需要另一种分子伴侣协助其形成成熟的构型，这与胞质蛋白质刚从核糖体上合成时需要分子伴侣的帮助相同。
蛋白质到达膜上时采取的形式可能与在核糖体上时采取的形式相同。
图8.4 蛋白跨膜时紧缩成很窄的一段。
图8.5 分子伴侣家族有真核和原核两组成员(Hsp70，Heat shock protein70系统只在新蛋白质合成、跨膜和胁迫变性时存在)。
在图8.5中总结了两种主要的分子伴侣的特点：•Hsp70系统包括Hsp70、Hsp40和GrpE。
它们能作用于新合成的蛋白质、跨膜运输的蛋白质和在胁迫下变性的蛋白质。
这个系统的名字反应了Hsp70蛋白质最初是通过热激(Heat shock)作用的诱导发现的。
Hsp70和Hsp40蛋白质都能独立地与其结合底物。
•分子伴侣系统由一个很大的寡聚复合体组成。
这种寡聚复合体形成的结构可使未折叠的蛋白质插入(温度升高会使热激蛋白质的产生增加，这些蛋白质的作用是减小蛋白质在热变性中被破坏的程度；很多热激蛋白质都是分子伴侣)。
Hsp70蛋白质家族是普遍存在的。
在细菌、真核生物胞质中，内质网、叶绿体中和线粒体中都有发现。
Hsp70同另两种成分结合行使其功能，在细菌中称为DnaJ和GrpE。
图8.6说明Hsp40(DnaJ)首先与核糖体上的新生蛋白质结合。
Hsp40包括一个J结构域(根据DnaJ命名)，这一结构域与Hsp70相互作用。
Hsp70(DnaK)既与Hsp40结合又与未折叠的蛋白质结合。
事实上，有两种相互作用的分子伴侣与蛋白质结合。
J结构域决定相互作用的专一性并使一种特定的Hsp40蛋白质在Hsp70家族中挑选出对应分子。
图8.6 细菌中DnaJ帮助DnaK(Hsp70)结合到肽链上，后者又帮助新生肽链正确折叠，ATP的水解驱动着构象的变化。
GrpE(核苷酸交换因子)后又取代了ADP，这导致分子伴侣被释放出来。
结合与解离在蛋白质折叠过程中周而复始的进行。
Hsp70(DnaK)与Hsp40(DnaJ)之间的相互作用激活了Hsp70的ATPase活性。
与ADP 结合的复合物与蛋白质底物结合，并且一直持续到到GrpE将ADP替换。
这种替换造成复合物的解体，可能是一系列的事件引起，包括Hsp40(DnaJ)解离，ATP与Hsp70(DnaK)结合，然后Hsp70解离。
蛋白质的折叠是经过几轮的结合与解离完成的。
当蛋白质的链延长时，Hsp70(DnaK)可能从一个结合位点上解离接着又重新结合到其它位点，使底物蛋白质的一部分有序地正确折叠。
最后，整个蛋白质从核糖体上释放，并折叠为成熟的构型。
Hsp70中的不同成员对不同的靶蛋白质起作用。
胞质蛋白质(上皮Hsp70和一种相关的蛋白质叫做Hsc70)作用于核糖体上的新生蛋白质。
ER中的变种(在高等真核生物中称为Bip或Grp78，在酿酒酵母中称为Kar2)或在线粒体、叶绿体中都以相同的方式作用，即在跨膜运输过程中当蛋白质出现在细胞器内部时作用。
Hsp60家族分子伴侣组成一个大的包括两中类型亚基的结构(图8.7)。