分子生物学之跨膜运输

跨膜运输

1, 细胞内蛋白质的跨膜运输有哪几类?

①gated transport (门控运输): 核，质间的蛋白质运输

②transmembrane transport (穿膜运输）：通过脂双层膜中的蛋白质转移体把蛋白质穿膜送到细胞内不同的部位。通过这条途径运送的蛋白质穿膜时必须去折叠（线粒体，叶绿体，内质网腔）③ vesicular transport（囊泡运输）：新合成的蛋白质被膜出芽包围成囊泡，将其从一个区间运送到另一个区间。到达靶膜时，囊泡与靶膜融合，将蛋白质释放到另一区间。可溶性分泌蛋白质即是通过这种途径从内质网到高尔基体再到细胞外。

2, 如何用实验证明信号肽的定位功能(一个实验即可) ?

实验方案：

1、设计两个质粒，用同一细胞质蛋白分别加上信号肽A和信号肽B

2、通过质粒转染细胞

3、有信号肽A的融合蛋白可以在A细胞器中检测到，有信号肽B的融合蛋白可以在B细胞器中检测到

3, 简述Ran蛋白质在细胞核质运输中的功能及机理？

核孔复合体具有双功能性运输通道，被动运输和主动运输，需要进入细胞核的带有NLS的蛋白质主动运输进入细胞核，过程如下

①具有NLS的转运蛋白与输入蛋白α/β异二聚体结合，形成NLS-输入蛋白α/β三聚体;

②形成的NLS-输入蛋白α/β三聚体与核孔复合体的胞质丝结合;

③通过胞质丝的弯曲把三聚体依次呈递至核孔复合体中央栓蛋白，再与核质丝结合、解离、平衡，三聚体转运至细胞核;

④该复合体通过核孔复合体中央栓时，与Ran-GTP相互作用，同时激活输入蛋白β，至使输入蛋白β与NLS分别从复合体上释放，核内输入蛋白β与Ran-GTP结合成二聚体返回到胞质，在RanGTPase作用下解离成输入蛋白β与Ran-GTP，输入蛋白β参与下一轮的入核转运;

⑤核内输入蛋白α在CAS(输入蛋白α连接子)蛋白和Ran-GTP作用下形成三联体返回到胞质，结合在一起被运回细胞质，并在RanGTPase作用下解离成输入蛋白α、Ran-GTP和CAS ，输入蛋白α参与下一轮的入核运;CAS直接返回核内。

这样带有NLS的蛋白质通过核膜上的核孔复合体转运进入细胞核。

4，简述karyopherin 家族蛋白质特别是importin 13蛋白质的结构特点Karyopherin b 家族蛋白质的特点

1, 哺乳动物细胞中有20 成员

2, 蛋白质上有一个 Ran-binding domain 和HEAT 重复序列

3, 平均分子量为100 kDa

4, 负责核质转运和细胞核的合成

importin 13蛋白质的结构特点

importin 13蛋白具备Importin P家族蛋白的共同特性,分子量都在95-145Kda,等电点相似约5-5.4,均含有HEAT repeats结构,N端含有Ran结合结构域。

HEAT是由连续重复的37一46个氨基酸组成的一种螺旋形棒状结构单元。而HEAT Repeats由多个这样的单元叠加形成具有延展性的超螺旋,可以通过构象改变为相互作用的蛋白质提供丰富的结合位点

5, 蛋白质经典入核途径与非经典入核途径有何不同?

经典入核途径：入核通过importin a / b通路

非经典入核途径：直接由karyopheri超家族的成员介导，Importin a不是必需的。

6, leptomycine B (LMB) 在蛋白质核质运输中的作用？

Leptomycin B简称LMB，是一种常用的出核转运(nuclear export)抑制剂，也是一种重要的出核转运的研究工具。Leptomycin B可以直接和CRM1结合，从而抑制CRM1和带有出核信号(nuclear export signal)的蛋白结合，最终导致由CRM1介导的出核转运的抑制。Leptomycin B是一种不饱和支链脂肪酸，可以通透细胞，抑制细胞核向细胞浆的蛋白转运。

7，列举至少三类重要的生物大分子核质运输？

8，运输囊泡有哪三种？

根据已知膜蛋白质的性质，有被囊泡可分为以下三种：

成笼蛋白有被囊泡(Clathrin) ：

COPI有被囊泡(COPI) ：

COPII有被囊泡(COPII)：

9，溶酶体中的水解酶在形成过程中有什么重要的修饰？

1，溶酶体水解酶和溶酶体膜蛋白的合成始于糙面内质网，糙面内质网膜出芽生成囊泡，内含可溶性水解酶；

2，溶酶体水解酶合成时含有特定标记，水解酶在顺面高尔基网腔时，向水解酶N键寡糖专门加上甘露糖-6-磷酸（mannose-6-phosphate, M6P);