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1、山西省中青年教师讲课比赛,讲授内容：蛋白质分选的基本途径和类型 课程名称：细胞生物学 课程性质：专业基础课 推荐单位：晋中学院 参赛教师：韩 红 艳 参赛时间：2012.7.16,本节内容,一、信号假说与蛋白质分选信号 二、真核细胞蛋白质分选的具体类型 三、蛋白质分选的转运机制 四、蛋白质分选的两条基本途径,内质网,小管,小泡,扁囊状,细胞膜,核膜,蛋白质合成,溶酶体糖磷酸化,溶酶体,顺面高尔基网,中间囊,反面囊,反面高尔基网,rER,高尔基复合体,顺面囊,高尔基垛,(磷酸转移酶),蛋白质合成的场所：细胞质基质 和 内质网。,一、信号假说与蛋白质分选信号,信号假说： 1975年，G.Blobe
2、l和D.Sabatini等提出的。 1999年，获得诺贝尔医学和生理奖。 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，然后在信号肽引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，在蛋白质合成结束之前信号肽被切除。,信号序列, 进入线粒体、叶绿体、过氧化物酶体、细胞核的蛋白质，其N、C端 具有一段信号序列。 叶绿体N端转运肽； 线粒体N端导肽； 过氧化物酶体C端内在引导信号。 成为细胞质基质的可溶性驻留蛋白和支架蛋白,其N端无信号序列。 基质中开始合成转移至内质网完成合成的蛋白质，其N端具有内质网定向信号序列（信号肽）。,Signal sequence,蛋白质分选信号的作
3、用是： a. 引导蛋白质从细胞质基质 内质网、线粒体、叶绿体和过氧化物酶体。 b. 引导蛋白质从细胞核 细胞质或从Golgi体 内质网。 这种分选信号的氨基酸残基有时呈线性排列，有时折叠成信号斑，如引导蛋白质定向运输到溶酶体的信号斑，是溶酶溶酶体酸性水解酶被高尔基体选择性加工的标识。,表1一些典型的分选信号,细胞质基质 Cytosol,细胞核 Nucleus,内质网 ER,叶绿体 Plastids,线粒体 Mitochondria,过氧化物酶体Peroxisome,高尔基体 Golgi,细胞质膜 Plasma membrane,溶酶体 Lysosome,分泌小泡 Secretory vesic
4、le,5,3,4,6,7,8,9,1,2,= 膜泡运输 vesicular transport,= 跨膜运输 trans-membrane transport,= 门控转运 gated transport,二、真核细胞蛋白分选的具体类型,共转移 途径1：基质中开始由信号肽引导至内质网完成蛋白质合成。 途径6：内质网中完成蛋白质合成通过膜泡运输转运至高尔基体。 途径7、8、9：蛋白质通过膜泡运输从高尔基体转运至溶酶体、细胞质膜、分泌到细胞外。 后转移 途径2、3、4：基质中完成蛋白质合成通过跨膜转运至线粒体、叶绿体、过氧化物酶体。 途径5：基质中完成蛋白质合成通过门控运输转运至细胞核。,三、蛋白
5、质分选的转运机制,1门控运输：基质中合成的蛋白质通过核孔复合完成核输入或核输出。2跨膜运输：基质中合成的蛋白质转运至特定的细胞器，但进入不同细胞器的机制有所不同。 3膜泡运输：蛋白质通过不同类型的转运小泡从rER合成部位转运至高尔基体，进而分选转运至细胞的不同部位。,四、蛋白质分选的两条途径,1. 翻译后转运途径： 核基因编码的mRNA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、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。,2. 共翻译转运途径： 蛋白质合成在游离核糖体上起始之后由信号肽引导转移至糙面内质网中，再经高尔基体加工包装转运至溶酶体、细胞质膜或分泌到细胞外，内质网与高尔基体本身的蛋白质分选也是通过这一途径完成的。,思考题,1. 基质中合成的蛋白质进入内质网与线粒体、叶绿体、过氧化物酶体的机制有何不同？ 2. 蛋白质膜泡运输中涉及到几种有被小泡？它们是如何组装和参与运输的？,谢谢大家！,
