细胞生物学蛋白质分选

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细胞生物学蛋白质分选

而定位于胞质溶胶以及细胞表面的蛋白质是没有
分选信号的，这种定位方式称为违约或欠缺途径
（二）蛋白质的分选信号与运输途径
常见的分选信号信号肽信号斑
信号肽（signal peptide）
蛋白质中的分选信号
是一段连续的氨基酸序列，长约15-60个氨基酸残基。一旦完成分选过程，常被一种信号肽酶切除。
1 1 1
细胞内蛋白质运输路线图
门孔运输
跨膜
运
输
生物学与遗传学教研室由膜上的蛋白转运装置（某种膜蛋白充当）运输特异的
蛋白质穿过膜从胞液到各种不同的细胞器。这样运输的蛋白质通常是不折叠的，运输过程常靠分子伴侣的帮助。
生物学与遗传学教研室
细胞内蛋白质运输路线图
生物学与遗传学教研室
跨膜运输门孔运输蛋白质被选择性地包装成膜囊泡的形式（运输小泡），定向转运到靶细胞器。生物学与遗传学教研室
信号斑（signal spot）
蛋白质中的分选信号
是指在蛋白质折叠过程中一些氨基酸残基所构成的特异三维排列。构成信号斑的氨基酸残基在线型氨基酸序列中彼此相距较远，一般保留在已完成的蛋白质中。
三、蛋白质的运输方式
蛋白质在细胞内的基本运输途径
门孔运输
跨膜运输
囊泡运输
门孔运输
即：蛋白质在核、质之间的运输。该运输需通过核孔复合体，称为门孔运输或控制运输。核孔复合体具有选择控制功能，能主动运输特异的大分子和大分子组装物， 1 而小分子物质可自由扩散。亲核蛋白质具有核定位信号 1 （NLS）而核孔复合体上有NLS的受体，二者结合后，亲核蛋白就能进入核内。 1
囊
泡
运
输
细胞内蛋白质运输路线图

细胞生物学题库第8章(含答案)

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. 4 2．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.Inportinα B.inportinβC.Ran D.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

细胞生物学膜泡运输与蛋白质分选

高尔基复合体与细胞内的膜泡运输高尔基符合体在分泌蛋白和细胞质膜蛋白的形成过程中不仅起着加工的作用，同时还有形成囊泡，进行包装和运输的作用。

分泌型蛋白、多数细胞质膜的膜蛋白都是在糙面内质网上合成后，经高尔基体的加工与分装通过膜泡运输的方式输送到细胞表面；而细胞质外的大分子和颗粒性物质及细胞质膜的膜蛋白也会通过胞饮或吞噬作用，以膜泡运输的方式进入细胞内。

高尔基复合体不论在向外运输的膜泡转移中，还是在内吞形成的膜泡转移中都起着重要的作用，且高尔基复合体中的G蛋白对高尔基复合体膜泡运输具有调控作用。

在细胞内的膜泡运输中，至少有10种以上的运输小泡参与膜泡运输过程，有三类。

COPl 有被小泡、COPll又被小泡、成笼蛋白有被小泡，前二者主要起始于内质网和高尔基复合体的运输，而后者主要调节起始于高尔基复合体和质膜的运输。

膜泡运输的类型1.成笼蛋白有被小泡起源于高尔基复合体的反面网状结构，其衣被主要成分为成笼蛋白和衔接蛋白。

结构上外层为由成笼蛋白构成的蜂巢样网络结构，内壳则由衔接蛋白构成，覆盖在细胞质基质侧的膜泡表面。

成笼有被小泡主要是负责蛋白质从高尔基体反面网状结构向质膜、胞内体或溶酶体和植物液泡运输。

此外，也参与胞内体到溶酶体的运输以及受体介导的内吞途径。

2.COPll有被小泡COPll有被小泡主要参与从内质网到高尔基复合体的物质运输，由五种蛋白亚基构成。

COPll蛋白能识别并结合跨膜内质网蛋白质膜一段的信号序列；而跨膜内质网蛋白的腔面一端作为受体与内质网腔中的可溶性蛋白结合。

COPll有被小泡具有对转运物质的选择性并使之浓缩。

3.COPl有被小泡主要负责回收与转运内质网逃逸蛋白返回内质网，而且在“糙面内质网-高尔基复合体-分泌泡-细胞表面”的蛋白质转运过程中，还行使非选择性批量运输的功能。

以上三种小泡介导的膜泡运输，需依赖于多种GTP结合蛋白对膜交换的时空变化进行调控。

膜泡运输的定向为了确保膜运输的有序进行，运输小泡在正确识别其将要与之融合的靶膜是必须具有高度选择性。

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

细胞生物学名词解释(考试必备)vi

内膜系统(endomembrane systems):内膜系统是指内质网、高尔基体、溶酶体和液泡(包括内体和分泌泡)等四类膜结合细胞器, 因为它们的膜是相互流动的, 处于动态平衡, 在功能上也是相互协同的。

广义上的内膜系统概念也包括线粒体、叶绿体、过氧化物酶体、细胞核等细胞内所有膜结合的细胞器。

核孔运输(transport through nuclear pore):胞质溶胶中合成的蛋白质穿过细胞核内外膜形成的核孔进入细胞核。

核孔运输又称为门运输，核孔是如同一扇可开启的大门，而且是具有选择性的门，能够主动运输特殊的生物大分子。

蛋白质分选(protein sorting):在进化过程中每种蛋白质、形成了一个明确的地址签，细胞通过对蛋白质地址签的识别、进行运送，这就是蛋白质分选。

信号肽（signal peptids）:在蛋白质合成过程中，由mRNA上位于起始密码后的信号密码编码翻译出的肽链。

它可与胞质中SRP结合，形成SRP-核糖体复合物，然后把核糖体带到内质网上，进行蛋白质的合成。

共翻译转运 (co-translational translocation):膜结合核糖体上合成的蛋白质, 在它们进行翻译的同时就开始了转运,主要是通过定位信号,一边翻译,一边进入内质网, 然后再进行进一步的加工和转移。

由于这种转运定位是在蛋白质翻译的同时进行的,故称为共翻译转运。

内体（endosome）:内体是膜包裹的酸性的、不含溶酶体酶的小囊泡。

有初级内体和次级内体之分。

内体的初级内体是由于细胞的内吞作用而形成的含有内吞物质的膜结合的细胞器。

次级内体中的pH呈酸性, 且具有分拣作用，能够分选与配体结合的受体，让它们再循环到细胞质膜表面或高尔基体反面网络。

跨膜运输(across membrane transport) 胞质溶胶中合成的蛋白质进入到内质网、线粒体、叶绿体和过氧化物酶体则是通过一种跨膜机制进行定位的，需要膜上运输蛋白的帮助.被运输的蛋白通常是未折叠的状态，细菌的质膜上也有类似的运输蛋白。

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

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-

细胞生物学蛋白分选

and how are they able to pass across the tightly sealed intracellular membranes?
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Signal peptide required for import into ER
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Günter Blobel,
born in 1936,
works at the Laboratory of Cell Biology,
The Rockefeller University, New York
当前第7页\共有49页\编于星期四\21点
Signal hypothesis
How do newly synthesized proteins find their correct destinations within a cell?
➢ 输入线粒体 +H3N-Met-Leu-Ser-Leu-Arg-Gln-Ser-Ile-Arg-Phe-Phe-Lys-Pro-Ala-
Thr-Arg-Thr-Leu-Cys-Ser-Ser-Arg-Tyr-Leu-Leu-
➢ 输入质体 +H3N-Met-Val-Ala-Met-Ala-Met-Ala-Ser-Leu-Gln-Ser-Ser-Met-Ser-
细胞质基质中的蛋白质转运
三、膜泡运输 vesicular transport
43
5
6
当前第37页\共有49页\编于星期四\21点
7 2
1
vesicular transport
当前第38页\共有49页\编于星期四\21点
三、vesicular transport

《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。

细胞生物学(第五版)-第6章-蛋白质分选与膜泡运输(2024版)

分泌性蛋白的合成与跨越内质网膜的共翻译转运图解
⑤ 信号肽被信号肽酶切除; ⑥ 肽链开始延伸并不断向内腔运输（共转运）； ⑦ 核糖体大小亚基解离，肽链延伸终止; ⑧ 释放合成的蛋白到内质网的腔，并完成蛋白折叠。
分泌性蛋白的合成与跨越内质网膜的共翻译转运图解
引导新生肽链穿过内质网膜移位子的信号肽可视为开始转移序列。肽链中还可能存在某些内在序列与内质网膜有很强的亲和力使之结合在脂双层中，这段序列不再转入内质网中。内在信号锚定序列：位于新生肽链内部的疏水序列，既是信号序列，又是肽链跨膜锚定在脂双层中的序列。内在停止转移锚定序列：位于新生肽链内部的疏水序列，既是肽段终止转移，又是肽链跨膜锚定在脂双层中的序列。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：一般而言，带正电荷氨基酸残基多的一端，或带正电荷氨基酸残基多的一侧，朝向细胞质基质一侧（外侧）。
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。
（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。

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

细胞生物学：第8章蛋白质分选与膜泡运输

信号肽位于中部
信号肽位于N端，中部具有停止转移序列
3）如果多肽含有多个起始转移列和多个停止转移序列：形成多次跨膜蛋白
多次跨膜蛋白
膜整合蛋白的方向性：在内质网上合成时已确定，转运中保持不变
膜外内质网膜整合蛋白的方向性
通过翻译后转运将细胞质基质中合成的蛋白质转移到细胞器中：线粒体、叶绿体、细胞核、过氧化物酶体
停泊蛋白 (docking protein, DP)：即内质网膜上的信号识别颗粒的受体, 是一种G蛋白，它能够与结合有信号序列的SRP特异结合,使正在合成蛋白质的核糖体停靠到内质网上来
信号假说的基本内容：
1. 蛋白质的起始合成：都在细胞质基质中的游离核糖体上开始，是否进入内质网由基因决定
2.信号序列与SRP结合：当多肽链延伸至80个aa左右， SRP识别新生肽的信号序列并与之结合并暂时停止核糖体的蛋白质合成
网格蛋白有被小泡
网格蛋白结合素蛋白膜受体
被运输的物质
细胞质基质高尔基体的TGN
2. COPⅡ被膜小泡(COPⅡ coated vesicle) 这种小泡的外被是外被蛋白COPⅡ，是由5种蛋白亚基组成的复合体功能：负责内质网到高尔基体的物质运输
运输小泡的形成与网格蛋白有被小泡的形成类似：
2. 蛋白质的跨膜运输: 主要指在细胞质基质中合成的蛋白质转运到线粒体、叶绿体和过氧化物酶体等细胞器中，需通过膜上运输蛋白进行跨膜运输，被运输的蛋白要有转运肽或导肽
3. 核孔运输（选择性的门控转运）：细胞质基质中合成的蛋白质穿过核孔复合体选择性地进入细胞核或从细胞核返回细胞质，被运输的蛋白需要有核定位信号（第十章）
G. Blobel、D. Sabatini等根据实验依据，于1975年提出信号假说：认为分泌性蛋白N端序列作为信号肽，指导分泌性蛋白到内质网膜上合成，在蛋白质合成结束之前信号肽被切除。

细胞生物学 蛋白质分选