中国海洋大学细胞生物学课件15基因表达与蛋白质的生物合成课件

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1、一种基因调节蛋白可协调几个不同基因的表达一种基因调节蛋白可协调几个不同基因的表达一种基因调节蛋白可协调几个不同基因的表达一种基因调节蛋白可协调几个不同基因的表达几个基因各有不同的基因调节蛋白结合到基因调节区上，然而这些结合蛋白本几个基因各有不同的基因调节蛋白结合到基因调节区上，然而这些结合蛋白本身只有再结合另外的基因调节蛋白才能激活转录。身只有再结合另外的基因调节蛋白才能激活转录。基因调节蛋白基因调节蛋白3基因调节蛋白基因调节蛋白1基因调节蛋白基因调节蛋白2DNADNA结合区结合区( (同源性很高同源性很高) )激素结合区激素结合区( (同源性稍差同源性稍差) )所所所所有有有有水水水水溶溶溶

2、溶性性性性激激激激素素素素，如如如如多多多多肽肽肽肽激激激激素素素素等等等等，先先先先与与与与细细细细胞胞胞胞表表表表面面面面的的的的专专专专一一一一受受受受体体体体( ( ( (对对对对各各各各自自自自特特特特定定定定的的的的激激激激素素素素具具具具有有有有高高高高度度度度的的的的特特特特异异异异识识识识别别别别能能能能力力力力和和和和亲亲亲亲和和和和力力力力) ) ) )相相相相结结结结合合合合，形形形形成成成成激激激激素素素素受受受受体体体体复复复复合合合合物物物物，激激激激活活活活位位位位于于于于细细细细胞胞胞胞膜膜膜膜上上上上与与与与受受受受体体体体相相相相连连连连接接接接的的的的效

3、效效效应应应应器器器器，通通通通过过过过对对对对DNADNADNADNA的的的的调调调调控控控控最最最最终终终终影影影影响响响响蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质合合合合成成成成，产产产产生生生生一一一一定定定定的的的的生理和生化反应生理和生化反应生理和生化反应生理和生化反应。水溶性的激素水溶性的激素GTP激活的激活的腺苷酸腺苷酸环化酶环化酶G蛋白蛋白关联受体关联受体胰高血糖素胰高血糖素胰高血糖素胰高血糖素激活的激活的G蛋蛋白白 亚基亚基亚基亚基 胞外区胞外区 细胞质溶质细胞质溶质（cAMPcAMP依赖性蛋白质激酶）依赖性蛋白质激酶）依赖性蛋白质激酶）依赖性蛋白质激酶）糖原糖原葡萄糖葡萄糖1-磷酸磷酸无

4、活性无活性磷磷酸化酶激酶酸化酶激酶激活的激活的磷磷酸化酶激酶酸化酶激酶ATPADP cAMP cAMPATP胰胰胰胰高高高高血血血血糖糖糖糖素素素素激激激激活活活活糖糖糖糖原原原原分分分分解解解解的的的的反反反反应应应应过过过过程程程程图图图图解解解解ATPADP无活性无活性糖糖原磷酸化酶原磷酸化酶激活的激活的糖糖原磷酸化酶原磷酸化酶无活性的无活性的A激酶激酶激活的激活的A激酶激酶糖原分解糖原分解真核生物中蛋白质合成的调控真核生物中蛋白质合成的调控真核生物中蛋白质合成的调控真核生物中蛋白质合成的调控小小 结结1 1、基因转录与核小体结构、基因转录与核小体结构、基因转录与核小体结构、基因转录与核

5、小体结构( ( (一一一一一一) ) )染色质结构与基因表达调控染色质结构与基因表达调控染色质结构与基因表达调控染色质结构与基因表达调控染色质结构与基因表达调控染色质结构与基因表达调控2 2、组蛋白和非组蛋白对转录的调节、组蛋白和非组蛋白对转录的调节、组蛋白和非组蛋白对转录的调节、组蛋白和非组蛋白对转录的调节 ( ( (二二二二二二) ) ) 真核基因转录水平的调节真核基因转录水平的调节真核基因转录水平的调节真核基因转录水平的调节真核基因转录水平的调节真核基因转录水平的调节1 1、顺式作用元件的调控、顺式作用元件的调控、顺式作用元件的调控、顺式作用元件的调控2 2、反式作用因子的调控、反式作用

6、因子的调控、反式作用因子的调控、反式作用因子的调控 转录起始复合物转录起始复合物转录起始复合物转录起始复合物远距离的调控转录远距离的调控转录远距离的调控转录远距离的调控转录3 3、调控蛋白质与、调控蛋白质与、调控蛋白质与、调控蛋白质与DNADNA的相互作用对基因转录调控的相互作用对基因转录调控的相互作用对基因转录调控的相互作用对基因转录调控 (1) (1) 调控因子与调控因子与调控因子与调控因子与DNADNA的相互作用的相互作用的相互作用的相互作用 (2) (2) 转录调控因子的结构特征转录调控因子的结构特征转录调控因子的结构特征转录调控因子的结构特征DNADNADNADNA结合功能域结合功能

7、域结合功能域结合功能域转录激活功能域转录激活功能域转录激活功能域转录激活功能域结合其它因子的功能域结合其它因子的功能域结合其它因子的功能域结合其它因子的功能域 通用转录因子通用转录因子通用转录因子通用转录因子基因激活蛋白基因激活蛋白基因激活蛋白基因激活蛋白基因抑制蛋白基因抑制蛋白基因抑制蛋白基因抑制蛋白启动子启动子启动子启动子CAATCAATCAATCAAT框等框等框等框等增强子增强子增强子增强子沉默子沉默子沉默子沉默子直接或间接作用于直接或间接作用于直接或间接作用于直接或间接作用于DNADNA( ( (六六六六六六) ) ) 真核基因表达的激素调节真核基因表达的激素调节真核基因表达的激素调节

8、真核基因表达的激素调节真核基因表达的激素调节真核基因表达的激素调节( ( (四四四四四四) ) ) 蛋白质合成的翻译水平的调节蛋白质合成的翻译水平的调节蛋白质合成的翻译水平的调节蛋白质合成的翻译水平的调节蛋白质合成的翻译水平的调节蛋白质合成的翻译水平的调节mRNAmRNA的稳定性的稳定性的稳定性的稳定性mRNAmRNA非翻译区的结构与翻译调控非翻译区的结构与翻译调控非翻译区的结构与翻译调控非翻译区的结构与翻译调控1 1、甾类激素、甾类激素、甾类激素、甾类激素胞质受体胞质受体胞质受体胞质受体核内受体核内受体核内受体核内受体2 2、水溶性的激素、水溶性的激素、水溶性的激素、水溶性的激素表面受体表面

9、受体表面受体表面受体( ( (三三三三三三) ) ) 蛋白质合成的转录后水平的调节蛋白质合成的转录后水平的调节蛋白质合成的转录后水平的调节蛋白质合成的转录后水平的调节蛋白质合成的转录后水平的调节蛋白质合成的转录后水平的调节RNARNA剪接剪接剪接剪接5 5末端加上末端加上末端加上末端加上m7Gm7G帽帽帽帽3 3末端加上末端加上末端加上末端加上polyApolyA尾尾尾尾RNARNA编辑编辑编辑编辑( ( (五五五五五五) ) ) 蛋白质合成的翻译后水平的调蛋白质合成的翻译后水平的调蛋白质合成的翻译后水平的调蛋白质合成的翻译后水平的调蛋白质合成的翻译后水平的调蛋白质合成的翻译后水平的调节节节节

10、节节信号肽的切除信号肽的切除信号肽的切除信号肽的切除化学修饰化学修饰化学修饰化学修饰加工、切割加工、切割加工、切割加工、切割蛋白质的寿命控制蛋白质的寿命控制蛋白质的寿命控制蛋白质的寿命控制一、蛋白质合成后的去向和命运一、蛋白质合成后的去向和命运一、蛋白质合成后的去向和命运一、蛋白质合成后的去向和命运第六节第六节 蛋白质的细胞定位蛋白质的细胞定位二、蛋白质运输的信号理论二、蛋白质运输的信号理论二、蛋白质运输的信号理论二、蛋白质运输的信号理论三、分子伴侣在蛋白质折叠和运转中的作用三、分子伴侣在蛋白质折叠和运转中的作用三、分子伴侣在蛋白质折叠和运转中的作用三、分子伴侣在蛋白质折叠和运转中的作用四、内

11、质网途径的蛋白质合成及其命运四、内质网途径的蛋白质合成及其命运四、内质网途径的蛋白质合成及其命运四、内质网途径的蛋白质合成及其命运五、游离核糖体上合成的蛋白质的归宿五、游离核糖体上合成的蛋白质的归宿五、游离核糖体上合成的蛋白质的归宿五、游离核糖体上合成的蛋白质的归宿六、蛋白质的降解六、蛋白质的降解六、蛋白质的降解六、蛋白质的降解一、蛋白质合成后的去向和命运（一）蛋白质合成的定位（一）蛋白质合成的定位（一）蛋白质合成的定位（一）蛋白质合成的定位一类是一类是一类是一类是由由由由细胞质溶质内游离核糖体细胞质溶质内游离核糖体细胞质溶质内游离核糖体细胞质溶质内游离核糖体合成的蛋白质合成的蛋白质合成的蛋白

12、质合成的蛋白质：第六节第六节 蛋白质的细胞定位蛋白质的细胞定位另一类是另一类是另一类是另一类是由由由由附着在内质网上的核糖体附着在内质网上的核糖体附着在内质网上的核糖体附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质合成的蛋白质合成的蛋白质合成的蛋白质：其合成与转运同时进行，此运转方式称为其合成与转运同时进行，此运转方式称为其合成与转运同时进行，此运转方式称为其合成与转运同时进行，此运转方式称为共翻译转移共翻译转移 ! !其从核糖体上合成后释放出来再行转运，为其从核糖体上合成后释放出来再行转运，为其从核糖体上合成后释放出来再行转运，为其从核糖体上合成后释放出来再行转运，为翻译后转移翻译后转移 ! !真核细胞

13、内蛋白质的合成部位真核细胞内蛋白质的合成部位真核细胞内蛋白质的合成部位真核细胞内蛋白质的合成部位内质网内质网内质网内质网合成内质网蛋白的合成内质网蛋白的合成内质网蛋白的合成内质网蛋白的mRNAmRNA与核糖体结合到与核糖体结合到与核糖体结合到与核糖体结合到RERRER膜上膜上膜上膜上细胞质溶质中的细胞质溶质中的细胞质溶质中的细胞质溶质中的游离多核糖体游离多核糖体游离多核糖体游离多核糖体第六节第六节 蛋白质的细胞定位蛋白质的细胞定位蛋白质合成结束后，核糖体蛋白质合成结束后，核糖体蛋白质合成结束后，核糖体蛋白质合成结束后，核糖体蛋白质合成结束后，核糖体蛋白质合成结束后，核糖体亚基解离，返回细胞质溶

14、质亚基解离，返回细胞质溶质亚基解离，返回细胞质溶质亚基解离，返回细胞质溶质亚基解离，返回细胞质溶质亚基解离，返回细胞质溶质中的核糖体亚基公用库中的核糖体亚基公用库中的核糖体亚基公用库中的核糖体亚基公用库中的核糖体亚基公用库中的核糖体亚基公用库信号肽信号肽信号肽信号肽信号肽信号肽信号肽信号肽细胞质溶质中的细胞质溶质中的细胞质溶质中的细胞质溶质中的核糖体亚基公用库核糖体亚基公用库核糖体亚基公用库核糖体亚基公用库RERRER膜上的膜上的膜上的膜上的结合多核糖体结合多核糖体结合多核糖体结合多核糖体合成细胞质溶质蛋白的合成细胞质溶质蛋白的合成细胞质溶质蛋白的合成细胞质溶质蛋白的mRNAmRNA与核糖体仍

15、留在细胞质溶质中与核糖体仍留在细胞质溶质中与核糖体仍留在细胞质溶质中与核糖体仍留在细胞质溶质中游离核糖体上合成游离核糖体上合成游离核糖体上合成游离核糖体上合成蛋白质的最后定位蛋白质的最后定位蛋白质的最后定位蛋白质的最后定位(1) (1) 非非非非定定定定位位位位性性性性的的的的细细细细胞胞胞胞质质质质溶溶溶溶质质质质蛋蛋蛋蛋白白白白：驻留在细胞质溶质中；驻留在细胞质溶质中；驻留在细胞质溶质中；驻留在细胞质溶质中；(2) (2) 定定定定位位位位性性性性的的的的细细细细胞胞胞胞质质质质溶溶溶溶质质质质蛋蛋蛋蛋白白白白：定定定定位位位位于于于于细细细细胞胞胞胞质质质质的的的的特特特特定定定定位位位

16、位置置置置，如如如如中中中中心心心心粒和中心粒周物质；粒和中心粒周物质；粒和中心粒周物质；粒和中心粒周物质；(3) (3) 核定位蛋白核定位蛋白核定位蛋白核定位蛋白；(4) (4) 半自主性细胞器组成蛋白半自主性细胞器组成蛋白半自主性细胞器组成蛋白半自主性细胞器组成蛋白。1. 1. 1. 1. 1. 1. 游离核糖体上合成的蛋白质：游离核糖体上合成的蛋白质：游离核糖体上合成的蛋白质：游离核糖体上合成的蛋白质：游离核糖体上合成的蛋白质：游离核糖体上合成的蛋白质：（二）蛋白质合成后的去向及其命运（二）蛋白质合成后的去向及其命运（二）蛋白质合成后的去向及其命运（二）蛋白质合成后的去向及其命运第六节第

17、六节 蛋白质的细胞定位蛋白质的细胞定位(1) (1) 运往细胞外的运往细胞外的运往细胞外的运往细胞外的分泌蛋白分泌蛋白分泌蛋白分泌蛋白；(2) (2) 进入溶酶体腔形成进入溶酶体腔形成进入溶酶体腔形成进入溶酶体腔形成溶酶体酶溶酶体酶溶酶体酶溶酶体酶等；等；等；等；(3) (3) 留在或运回留在或运回留在或运回留在或运回RERRER腔中的腔中的腔中的腔中的网质蛋白网质蛋白网质蛋白网质蛋白; ;(3) (3) 插入到内质网膜中，并随膜流进插入到内质网膜中，并随膜流进插入到内质网膜中，并随膜流进插入到内质网膜中，并随膜流进入入入入内膜系统各区内膜系统各区内膜系统各区内膜系统各区和和和和质膜质膜质膜质

18、膜，形成它们，形成它们，形成它们，形成它们的结构成分。的结构成分。的结构成分。的结构成分。2. 2. 2. 2. 2. 2. 糙面内质网上核糖体所合成的蛋白质：糙面内质网上核糖体所合成的蛋白质：糙面内质网上核糖体所合成的蛋白质：糙面内质网上核糖体所合成的蛋白质：糙面内质网上核糖体所合成的蛋白质：糙面内质网上核糖体所合成的蛋白质：RER核核糖糖体体上上的的蛋蛋白白质合成质合成分泌蛋白分泌蛋白分泌蛋白分泌蛋白溶酶体溶酶体溶酶体溶酶体第六节第六节 蛋白质的细胞定位蛋白质的细胞定位一一一一般般般般，核核核核糖糖糖糖体体体体上上上上所所所所合合合合成成成成蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质的的的的氨氨氨氨基基基基

19、酸酸酸酸序序序序列列列列中中中中均均均均含含含含有有有有分拣信号分拣信号分拣信号分拣信号(sorting signal)(sorting signal)决定它们的去向和最终定位决定它们的去向和最终定位决定它们的去向和最终定位决定它们的去向和最终定位这这这这种种种种依依依依靠靠靠靠氨氨氨氨基基基基酸酸酸酸序序序序列列列列中中中中的的的的分分分分拣拣拣拣信信信信号号号号决决决决定定定定蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质的的的的去去去去向向向向和最终定位的分拣机制称为和最终定位的分拣机制称为和最终定位的分拣机制称为和最终定位的分拣机制称为蛋白质分拣蛋白质分拣蛋白质分拣蛋白质分拣(protein sorting

20、)(protein sorting)。具具具具有有有有专专专专一一一一分分分分拣拣拣拣信信信信号号号号的的的的蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质可可可可以以以以被被被被运运运运送送送送到到到到细细细细胞胞胞胞内内内内的的的的各各各各个个个个不不不不同同同同部部部部位位位位；而而而而缺缺缺缺乏乏乏乏分分分分拣拣拣拣信信信信号号号号的的的的蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质则则则则一一一一直直直直保保保保留留留留在在在在细细细细胞胞胞胞质质质质溶质中。溶质中。溶质中。溶质中。（三）蛋白质运送的几种机制（三）蛋白质运送的几种机制（三）蛋白质运送的几种机制（三）蛋白质运送的几种机制第六节第六节 蛋白质的细胞定位蛋白质的细

21、胞定位1.1. 孔门运输孔门运输(gated transport)(gated transport)：细胞核、质间的蛋白质运输。细胞核、质间的蛋白质运输。细胞核、质间的蛋白质运输。细胞核、质间的蛋白质运输。2.2.跨跨膜膜运运输输：是是是是通通通通过过过过结结结结合合合合在在在在膜膜膜膜上上上上的的的的蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质转转转转运运运运子子子子(protein (protein transportor)transportor)直直直直接接接接穿穿穿穿膜膜膜膜把把把把蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质从从从从细细细细胞胞胞胞质质质质溶溶溶溶质质质质运运运运送送送送到到到到细细细细胞胞胞胞内的不同部位

22、。必须先去折叠内的不同部位。必须先去折叠内的不同部位。必须先去折叠内的不同部位。必须先去折叠(unfolding)(unfolding)。3.3.膜膜泡泡运运输输：经经经经过过过过运运运运输输输输膜膜膜膜泡泡泡泡的的的的过过过过渡渡渡渡，把把把把蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质从从从从一一一一个个个个区区区区间间间间运送到另一个区间。运送到另一个区间。运送到另一个区间。运送到另一个区间。具具具具有有有有分分分分拣拣拣拣信信信信号号号号的的的的蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质在在在在细细细细胞胞胞胞内内内内区区区区间间间间的的的的运运运运送送送送大大大大体体体体有有有有3 3种不同的基本途径：种不同的基本途径：

23、种不同的基本途径：种不同的基本途径：第六节第六节 蛋白质的细胞定位蛋白质的细胞定位1. 1. 孔门运输孔门运输孔门运输孔门运输(gated transport)(gated transport)：第六节第六节 蛋白质的细胞定位蛋白质的细胞定位2. 2. 跨膜运输跨膜运输跨膜运输跨膜运输：第六节第六节 蛋白质的细胞定位蛋白质的细胞定位3. 3. 膜泡运输膜泡运输膜泡运输膜泡运输：第六节第六节 蛋白质的细胞定位蛋白质的细胞定位二、蛋白质运输的信号理论（一）（一）（一）（一） 信号学说信号学说信号学说信号学说第六节第六节 蛋白质的细胞定位蛋白质的细胞定位细胞质中共同的细胞质中共同的细胞质中共同的细胞

24、质中共同的核糖体库亚基核糖体库亚基核糖体库亚基核糖体库亚基(60S, 40S)(60S, 40S)游离在细胞质溶质中游离在细胞质溶质中游离在细胞质溶质中游离在细胞质溶质中附着在附着在附着在附着在RERRER和核膜外表面和核膜外表面和核膜外表面和核膜外表面（以（以（以（以60S60S亚基附着在内质网的外表面上）亚基附着在内质网的外表面上）亚基附着在内质网的外表面上）亚基附着在内质网的外表面上）在进行翻译时在进行翻译时在进行翻译时在进行翻译时临时装配而成临时装配而成临时装配而成临时装配而成? ?19711971年年年年, , G. G. BlobelBlobel和和和和D.SabatiniD.Sa

25、batini首首首首先先先先对对对对此此此此提提提提出出出出了了了了有有有有 关关关关 分分分分 泌泌泌泌 蛋蛋蛋蛋 白白白白 合合合合 成成成成 机机机机 制制制制 的的的的 信信 号号 假假 说说 (signal (signal hypothesis)hypothesis)。19751975年年年年，BlobelBlobel成成成成功功功功地地地地破破破破译译译译了了了了第第第第一一一一个个个个信信信信号号号号肽肽肽肽序序序序列列列列，同同同同时时时时还还还还提提提提出出出出在在在在内内内内质质质质网网网网膜膜膜膜上上上上存存存存在在在在允允允允许许许许多多多多肽肽肽肽链链链链通通通通过过

26、过过的的的的通通通通道道道道，证证证证实实实实了了了了那那那那些些些些被被被被分分分分泌泌泌泌到到到到细细细细胞胞胞胞外外外外的的的的蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质都都都都将将将将经经经经过过过过通道进入内质网腔。通道进入内质网腔。通道进入内质网腔。通道进入内质网腔。1980s1980s初，又发现了初，又发现了初，又发现了初，又发现了信号识别颗粒信号识别颗粒信号识别颗粒信号识别颗粒及其及其及其及其受体受体受体受体。第六节第六节 蛋白质的细胞定位蛋白质的细胞定位信号假说的要点：信号假说的要点：信号假说的要点：信号假说的要点：1 1、分分分分泌泌泌泌蛋蛋蛋蛋白白白白的的的的编编编编码码码码mRNAmRN

27、A普普普普遍遍遍遍带带带带有有有有信信信信号号号号序序序序列列列列，即即即即在在在在紧紧紧紧接接接接起起起起始始始始密密密密码码码码子子子子之之之之后后后后有有有有一一一一段段段段编编编编码码码码疏疏疏疏水水水水性性性性氨氨氨氨基基基基酸酸酸酸的的的的序序序序列列列列，称称称称为为为为信信信信号号号号密密密密码码码码子子子子。信信信信号号号号密密密密码码码码子子子子序序序序列列列列的的的的翻翻翻翻译译译译产产产产物物物物是是是是信信信信号号号号肽肽肽肽(signal peptide)(signal peptide)，长度为，长度为，长度为，长度为10301030个氨基酸不等。个氨基酸不等。个氨

28、基酸不等。个氨基酸不等。第六节第六节 蛋白质的细胞定位蛋白质的细胞定位2 2、在在在在糙糙糙糙面面面面内内内内质质质质网网网网膜膜膜膜中中中中存存存存在在在在着着着着一一一一种种种种蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质翻翻翻翻译译译译耦耦耦耦联联联联易易易易位位位位系系系系统统统统，它它它它与与与与合合合合成成成成分分分分泌泌泌泌蛋蛋蛋蛋白白白白的的的的核核核核糖糖糖糖体体体体结结结结合合合合到到到到糙糙糙糙面面面面内内内内质网膜上密切相关。质网膜上密切相关。质网膜上密切相关。质网膜上密切相关。已已已已发发发发现现现现在在在在这这这这个个个个系系系系统统统统中中中中有有有有两两两两种种种种成成成成分分分分

29、：信信信信号号号号识识识识别别别别颗颗颗颗粒粒粒粒 (signal (signal recognition recognition particle, particle, SRP)SRP)和和和和信信信信号号号号识识识识别别别别颗颗颗颗粒粒粒粒受受受受体体体体(SRP receptor)(SRP receptor)。SRPSRP是是是是11S11S的的的的核核核核糖糖糖糖核核核核蛋蛋蛋蛋白白白白复复复复合合合合物物物物，由由由由6 6条条条条不不不不同同同同分分分分子子子子量量量量的的的的多多多多肽肽肽肽链链链链和和和和1 1条条条条7S 7S scRNAscRNA组成。组成。组成。组成。7S

30、7S第六节第六节 蛋白质的细胞定位蛋白质的细胞定位核糖体核糖体核糖体核糖体A siteA site结合部位结合部位结合部位结合部位SRPSRP存存存存在在在在于于于于细细细细胞胞胞胞质质质质中中中中，它它它它的的的的一一一一端端端端分分分分别别别别有有有有与与与与多多多多肽肽肽肽链链链链上上上上信信信信号号号号肽肽肽肽结结结结合合合合的的的的部部部部位位位位以以以以及及及及与与与与SRPSRP受受受受体体体体结结结结合合合合的的的的部部部部位位位位；另另另另一一一一端端端端则则则则可可可可与与与与核核核核糖体糖体糖体糖体(A site)(A site)结合结合结合结合。当当当当信信信信号号号号

31、序序序序列列列列一一一一从从从从核核核核糖糖糖糖体体体体上上上上伸伸伸伸出出出出，SRPSRPSRPSRP就就就就结结结结合合合合上上上上去去去去，翻翻翻翻译活动暂停。译活动暂停。译活动暂停。译活动暂停。信号信号信号信号肽肽肽肽SRSRP P大大大大亚亚亚亚单单单单位位位位新生多新生多新生多新生多肽链肽链肽链肽链小亚单位小亚单位小亚单位小亚单位mRNAmRNA第六节第六节 蛋白质的细胞定位蛋白质的细胞定位信号肽信号肽结合部位结合部位SRPSRP受体受体结合部位结合部位核糖体核糖体AA位位结合部位结合部位SRPSRP受受体体实实实实际际际际上上上上是是是是插插插插在在在在糙糙糙糙面面面面内内内内

32、质质质质网网网网膜膜膜膜上上上上的的的的一一一一种种种种停停停停泊泊泊泊蛋蛋蛋蛋白白白白(docking (docking protein, protein, DP)DP)，由由由由嵌嵌嵌嵌入入入入膜膜膜膜内内内内的的的的疏疏疏疏水水水水部部部部分分分分和和和和暴暴暴暴露露露露于于于于细细细细胞质的亲水部分胞质的亲水部分胞质的亲水部分胞质的亲水部分两部分组成。两部分组成。两部分组成。两部分组成。SRPSRPSRPSRP受体受体受体受体 ( (停泊蛋白停泊蛋白停泊蛋白停泊蛋白) )核糖体受体核糖体受体核糖体受体核糖体受体核糖体受体核糖体受体核糖体受体核糖体受体SRPSRPSRPSRP受受受受体体

33、体体SRPSRP受体对受体对受体对受体对7S RNA7S RNA有识别能力有识别能力有识别能力有识别能力第六节第六节 蛋白质的细胞定位蛋白质的细胞定位3 3、在在在在RERRER膜膜膜膜上上上上还还还还存存存存在在在在有有有有核核核核糖糖糖糖体体体体受受受受体体体体，为为为为插插插插在在在在RERRER膜膜膜膜上上上上的的的的一一一一种种种种整整整整合合合合蛋蛋蛋蛋白白白白。核核核核糖糖糖糖体体体体通通通通过过过过与与与与核核核核糖糖糖糖体体体体受受受受体体体体结结结结合合合合而而而而结结结结合合合合到到到到RERRER膜上。膜上。膜上。膜上。核核核核糖糖糖糖体体体体与与与与核核核核糖糖糖糖体

34、体体体受受受受体体体体结结结结合合合合后后后后，SRPSRP与与与与SRPSRP受受受受体体体体脱脱脱脱离离离离， SRPSRP参与再循环参与再循环参与再循环参与再循环。肽链合成又可继续进行。肽链合成又可继续进行。肽链合成又可继续进行。肽链合成又可继续进行。4 4、信信信信号号号号肽肽肽肽穿穿穿穿膜膜膜膜并并并并整整整整合合合合到到到到RERRER膜膜膜膜上上上上，介介介介导导导导新新新新生生生生肽肽肽肽链链链链沿沿沿沿蛋蛋蛋蛋白质转运体穿膜进入白质转运体穿膜进入白质转运体穿膜进入白质转运体穿膜进入RERRER腔内。腔内。腔内。腔内。遇遇遇遇到到到到终终终终止止止止密密密密码码码码子子子子后后

35、后后，核核核核糖糖糖糖体体体体大大大大小小小小亚亚亚亚单单单单位位位位解解解解离离离离，并并并并从从从从RERRER膜中的核糖体受体上及膜中的核糖体受体上及膜中的核糖体受体上及膜中的核糖体受体上及mRNAmRNA上脱离下来，上脱离下来，上脱离下来，上脱离下来，肽链合成结束肽链合成结束肽链合成结束肽链合成结束。第六节第六节 蛋白质的细胞定位蛋白质的细胞定位核核核核糖糖糖糖体体体体-mRNA-mRNA-信信信信号号号号识识识识别别别别颗颗颗颗粒粒粒粒复复复复合合合合体体体体结结结结合合合合到到到到内内内内质质质质网网网网膜膜膜膜之之之之后后后后，大大大大多多多多数数数数位位位位于于于于可可可可溶溶

36、溶溶性性性性蛋蛋蛋蛋白白白白氨氨氨氨基基基基末末末末端端端端的的的的信信信信号号号号肽肽肽肽序序序序列列列列还还还还附附附附带带带带有有有有开开开开启启启启转转转转移移移移通通通通道道道道的的的的功功功功能能能能，而而而而且且且且在在在在合成的多肽链完全穿过膜之前，信号肽序列一直结合在通道上合成的多肽链完全穿过膜之前，信号肽序列一直结合在通道上合成的多肽链完全穿过膜之前，信号肽序列一直结合在通道上合成的多肽链完全穿过膜之前，信号肽序列一直结合在通道上信号肽信号肽信号肽信号肽序列序列序列序列信号肽信号肽酶酶信信信信号号号号肽肽肽肽牵牵牵牵引引引引肽肽肽肽链链链链完完完完全全全全进进进进入入入入E

37、RER腔腔腔腔的的的的模模模模式图解式图解式图解式图解信号肽信号肽信号识别颗粒信号识别颗粒(SRP)核糖体核糖体信号识别信号识别颗粒受体颗粒受体核糖体核糖体受体受体蛋蛋 白白易位体易位体SRPSRP与与与与信信信信号号号号肽肽肽肽及及及及核核核核糖糖糖糖体体体体结结结结合合合合引引引引起起起起蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质合合合合成停止成停止成停止成停止结结结结合合合合SRPSRP的的的的核核核核糖糖糖糖体体体体选选选选择择择择性性性性与与与与SRPSRP受体结合受体结合受体结合受体结合翻译继续翻译继续翻译继续翻译继续易位开始易位开始易位开始易位开始SRP离开离开再循环再循环第六节第六节 蛋白质的细

38、胞定位蛋白质的细胞定位5 5、ERER膜膜膜膜内内内内表表表表面面面面的的的的信信信信号号号号肽肽肽肽酶酶酶酶将将将将信信信信号号号号肽肽肽肽切切切切除除除除，使使使使整整整整个个个个肽肽肽肽链链链链游离于游离于游离于游离于RERRER腔中。腔中。腔中。腔中。2020世世世世纪纪纪纪9090年年年年代代代代初初初初，BlobelBlobel又又又又以以以以确确确确凿凿凿凿的的的的实实实实验验验验证证证证据据据据进进进进一一一一步证明，步证明，步证明，步证明，在在在在RERRER膜上膜上膜上膜上存在允许多肽链穿过的存在允许多肽链穿过的存在允许多肽链穿过的存在允许多肽链穿过的蛋白质通道蛋白质通道蛋

39、白质通道蛋白质通道通通通通道道道道的的的的直直直直径径径径只只只只有有有有2nm2nm左左左左右右右右，所所所所以以以以蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质跨跨跨跨膜膜膜膜时时时时必必必必须须须须去去去去折叠折叠折叠折叠以以以以线性方式线性方式线性方式线性方式通过膜。通过膜。通过膜。通过膜。第六节第六节 蛋白质的细胞定位蛋白质的细胞定位通道关闭通道关闭通道关闭通道开放通道开放通道开放通道关闭通道关闭通道关闭G. BlobelG. Blobel因此项创见而荣获因此项创见而荣获因此项创见而荣获因此项创见而荣获19991999年诺贝尔奖！年诺贝尔奖！年诺贝尔奖！年诺贝尔奖！信号假说信号假说 (signal hy

40、pothesis)(signal hypothesis)信号学说信号学说 (signal theory)(signal theory)当当当当带带带带有有有有新新新新生生生生多多多多肽肽肽肽链链链链的的的的核核核核糖糖糖糖体体体体结结结结合合合合到到到到内内内内质质质质网网网网膜膜膜膜时时时时，膜膜膜膜上上上上的的的的蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质通通通通道道道道开开开开放放放放，信信信信号号号号肽肽肽肽引引引引导导导导新新新新生生生生肽肽肽肽链链链链穿穿穿穿过过过过这这这这一一一一通通通通道道道道；蛋白质转移完成，核糖体从膜上移走之后，通道关闭。蛋白质转移完成，核糖体从膜上移走之后，通道关闭。蛋白

41、质转移完成，核糖体从膜上移走之后，通道关闭。蛋白质转移完成，核糖体从膜上移走之后，通道关闭。信号学说信号学说信号学说信号学说 (signal theory) (signal theory)要点要点要点要点1 1、信号肽（由信号密码子编码）、信号肽（由信号密码子编码）、信号肽（由信号密码子编码）、信号肽（由信号密码子编码）2 2、信号识别颗粒、信号识别颗粒、信号识别颗粒、信号识别颗粒 / / 信号识别颗粒受体信号识别颗粒受体信号识别颗粒受体信号识别颗粒受体3 3、核糖体受体（核糖体亲和蛋白）、核糖体受体（核糖体亲和蛋白）、核糖体受体（核糖体亲和蛋白）、核糖体受体（核糖体亲和蛋白）4 4、蛋白质转

42、运通道、蛋白质转运通道、蛋白质转运通道、蛋白质转运通道 / / 信号肽引导新生肽链穿过通信号肽引导新生肽链穿过通信号肽引导新生肽链穿过通信号肽引导新生肽链穿过通道道道道5 5、信号肽酶（合成结束后切除信号肽）、信号肽酶（合成结束后切除信号肽）、信号肽酶（合成结束后切除信号肽）、信号肽酶（合成结束后切除信号肽）第六节第六节 蛋白质的细胞定位蛋白质的细胞定位EnglishEnglishChineseChinese被被被被 运运运运 输输输输 的的的的 蛋蛋蛋蛋 白白白白 质质质质 一一一一 般般般般 都都都都 带带带带 有有有有 分分分分 拣拣拣拣 信信信信 号号号号 (sorting (sort

43、ing signal)signal)，它可被细胞器上的，它可被细胞器上的，它可被细胞器上的，它可被细胞器上的受体蛋白受体蛋白受体蛋白受体蛋白所识别。所识别。所识别。所识别。分分分分拣拣拣拣信信信信号号号号是是是是一一一一段段段段连连连连续续续续的的的的氨氨氨氨基基基基酸酸酸酸序序序序列列列列，长长长长达达达达15-6015-60个个个个氨氨氨氨基基基基酸酸酸酸。蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质运运运运送送送送到到到到目目目目的的的的后后后后，分分分分拣拣拣拣信信信信号号号号的的的的任任任任务务务务即即即即完完完完成成成成，信信信信号号号号序序序序列列列列就就就就被被被被相相相相应应应应的的的的蛋蛋蛋蛋

44、白白白白酶酶酶酶切切切切去去去去。这这这这样样样样的的的的分分分分拣拣拣拣信信信信号号号号通通通通常常常常也也也也叫叫叫叫做做做做信号序列信号序列信号序列信号序列或或或或引导序列引导序列引导序列引导序列(signal seguence(signal seguence或或或或leader sequence)leader sequence)。不不不不同同同同类类类类型型型型的的的的信信信信号号号号序序序序列列列列可可可可引引引引导导导导蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质在在在在细细细细胞胞胞胞内内内内达达达达到到到到不不不不同同同同的目的地的目的地的目的地的目的地。（二）指导蛋白质定位运转的信号序列（二）指

45、导蛋白质定位运转的信号序列（二）指导蛋白质定位运转的信号序列（二）指导蛋白质定位运转的信号序列第六节第六节 蛋白质的细胞定位蛋白质的细胞定位几种典型的分拣信号序列几种典型的分拣信号序列几种典型的分拣信号序列几种典型的分拣信号序列( (前导序列前导序列前导序列前导序列) )第六节第六节 蛋白质的细胞定位蛋白质的细胞定位核输入信号核输入信号核输入信号核输入信号核输出信号核输出信号核输出信号核输出信号线粒体输入信号线粒体输入信号线粒体输入信号线粒体输入信号质体输入信号质体输入信号质体输入信号质体输入信号微体输入信号微体输入信号微体输入信号微体输入信号内质网驻留信号内质网驻留信号内质网驻留信号内质网驻

46、留信号信号肽信号肽信号肽信号肽信信信信号号号号序序序序列列列列具具具具有有有有指指指指导导导导一一一一种种种种蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质定定定定位位位位到到到到细细细细胞胞胞胞内内内内特特特特定定定定部部部部位位位位所所所所需需需需要要要要的的的的全全全全部部部部信信信信息息息息。如如如如把把把把进进进进入入入入RERRER的的的的N-N-端端端端信信信信号号号号肽肽肽肽连连连连接接接接到到到到细细细细胞胞胞胞质质质质溶溶溶溶质质质质蛋蛋蛋蛋白白白白的的的的起起起起始始始始端端端端，就就就就会会会会使使使使该该该该蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质改改改改变变变变输输输输方方方方向向向向，转转转转运而进入

47、内质网。运而进入内质网。运而进入内质网。运而进入内质网。通通通通常常常常，专专专专一一一一定定定定位位位位于于于于相相相相同同同同目目目目的的的的地地地地的的的的一一一一些些些些信信信信号号号号序序序序列列列列，即即即即使使使使在在在在组组组组成成成成上上上上有有有有所所所所不不不不同同同同，但但但但却却却却可可可可具具具具有有有有相相相相同同同同的的的的功功功功能能能能。这这这这是是是是因因因因为为为为，信信信信号号号号序序序序列列列列的的的的一一一一些些些些物物物物理理理理性性性性质质质质，如如如如疏疏疏疏水水水水性性性性、带带带带电电电电荷荷荷荷氨氨氨氨基基基基酸酸酸酸所所所所在在在在的

48、位置的位置的位置的位置等状况，要比等状况，要比等状况，要比等状况，要比氨基酸序列的精确性氨基酸序列的精确性氨基酸序列的精确性氨基酸序列的精确性更重要。更重要。更重要。更重要。第六节第六节 蛋白质的细胞定位蛋白质的细胞定位19871987年年年年R. R. J J EllisEllis便便便便把把把把凡凡凡凡是是是是能能能能够够够够促促促促进进进进其其其其它它它它蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质正正正正确确确确折折折折叠叠叠叠和和和和组组组组装装装装的的的的一一一一类类类类蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质分分分分子子子子统统统统称称称称为为为为分分子伴侣子伴侣( (molecular chaperonemole

49、cular chaperone) )。三、分子伴侣在蛋白质折叠和运转中的作用第六节第六节 蛋白质的细胞定位蛋白质的细胞定位DefinitionDefinition: : A A large large group group of of unrelated unrelated protein protein families families whose whose role role is is to to stabilize stabilize unfolded unfolded proteinsproteins, , unfold unfold themthem for for tran

50、slocation translocation across across membranesmembranes or or for for degradationdegradation, , and/or to and/or to assist in their assist in their correct foldingcorrect folding and and assemblyassembly. . MOLECULAR CHAPERONESMOLECULAR CHAPERONESMain roleMain role: : They They prevent prevent inap

51、propriate inappropriate associationassociation or or aggregationaggregation of of exposed exposed hydrophobic hydrophobic surfacessurfaces and and direct direct their their substrates substrates into into productive productive folding,folding, transport transport or or degradation pathwaysdegradatio

52、n pathways. .分子伴侣定义：分子伴侣定义：分子伴侣定义：分子伴侣定义：在蛋白质折叠和组装过程中，能够防止在蛋白质折叠和组装过程中，能够防止在蛋白质折叠和组装过程中，能够防止在蛋白质折叠和组装过程中，能够防止多肽链链内和链间的错误折叠或聚集作用，且还可以破多肽链链内和链间的错误折叠或聚集作用，且还可以破多肽链链内和链间的错误折叠或聚集作用，且还可以破多肽链链内和链间的错误折叠或聚集作用，且还可以破坏多钛链中已形成的错误结构并帮助其正确折叠，但其坏多钛链中已形成的错误结构并帮助其正确折叠，但其坏多钛链中已形成的错误结构并帮助其正确折叠，但其坏多钛链中已形成的错误结构并帮助其正确折叠，但

53、其自身并不参加最终产物的组成的一类蛋白质分子。自身并不参加最终产物的组成的一类蛋白质分子。自身并不参加最终产物的组成的一类蛋白质分子。自身并不参加最终产物的组成的一类蛋白质分子。uuMolecular Molecular chaperones chaperones interact interact with with unfolded unfolded or or partially partially folded folded protein protein subunitssubunits, , e.g. e.g. nascent nascent chains chains emerg

54、ing emerging from from the the ribosome, ribosome, or or extended extended chains chains being being translocated across subcellular membranes. translocated across subcellular membranes. uuThey They stabilize stabilize non-native non-native conformationconformation and and facilitate facilitate corr

55、ect folding of protein subunitscorrect folding of protein subunits. . uuThey They do do not not interact interact with with native native proteinsproteins, , nor nor do do they they form part of the final folded structuresform part of the final folded structures. . uuSome Some chaperones chaperones

56、areare non-specificnon-specific, , and and interact interact with with a a wide wide variety variety of of polypeptide polypeptide chains, chains, but but others others are are restricted to specific targetsrestricted to specific targets. . uuThey They often often couple couple ATP ATP binding/hydro

57、lysisbinding/hydrolysis to to the the folding folding process. process. uuEssential Essential for for viability, viability, their their expression expression is is often often increased by cellular stressincreased by cellular stress. . PropertiesProperties分分分分子子子子伴伴伴伴侣侣侣侣是是是是进进进进化化化化上上上上相相相相当当当当保保保保

58、守守守守的的的的一一一一类类类类蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质家家家家族族族族，目目目目前前前前已已已已被被被被确确确确认认认认的的的的有有有有热热热热休休休休克克克克蛋蛋蛋蛋白白白白Hsp60Hsp60Hsp60Hsp60、Hsp70Hsp70Hsp70Hsp70和和和和Hsp90Hsp90Hsp90Hsp90等等等等。它它它它们们们们广广广广泛泛泛泛分分分分布布布布于于于于原原原原核核核核细细细细胞胞胞胞和和和和真真真真核核核核细细细细胞胞胞胞的的的的细胞质、线粒体和内质网中细胞质、线粒体和内质网中细胞质、线粒体和内质网中细胞质、线粒体和内质网中。（一）分子伴侣的类别（一）分子伴侣的类别（一）分

59、子伴侣的类别（一）分子伴侣的类别第六节第六节 蛋白质的细胞定位蛋白质的细胞定位热热热热休休休休克克克克蛋蛋蛋蛋白白白白家家家家族族族族的的的的这这这这几几几几种种种种成成成成员员员员都都都都是是是是恒恒恒恒定定定定型型型型表表表表达达达达的的的的蛋蛋蛋蛋白白白白，为为细细胞胞正正常常生生长长和和增增殖殖所所必必需需。它它它它们们们们不不不不仅仅仅仅在在在在热热热热激激激激反反反反应应应应中中中中表表表表达达达达，而而而而且且且且在在在在其其其其它它它它多多多多种种种种非非非非生生生生理理理理条条条条件件件件的的的的环环环环境境境境中中中中也也也也可可可可合成合成合成合成。甚甚甚甚至至至至在在在

60、在非非非非热热热热休休休休克克克克细细细细胞胞胞胞中中中中也也也也存存存存在在在在着着着着由由由由热热热热休休休休克克克克基基基基因因因因shpshp编码编码编码编码的类似蛋白质。的类似蛋白质。的类似蛋白质。的类似蛋白质。几种主要的分子伴侣家族及在不同类型细胞中的分布几种主要的分子伴侣家族及在不同类型细胞中的分布第六节第六节 蛋白质的细胞定位蛋白质的细胞定位分子伴侣分子伴侣分子伴侣分子伴侣 原核原核原核原核生物生物生物生物 真真真真 核核核核 生生生生 物物物物 大肠大肠大肠大肠杆菌杆菌杆菌杆菌酵酵酵酵 母母母母 果蝇果蝇果蝇果蝇 哺乳动物哺乳动物哺乳动物哺乳动物 植植植植 物物物物 胞质胞质

61、胞质胞质 内质网内质网内质网内质网 线粒体线粒体线粒体线粒体 胞质胞质胞质胞质胞质胞质胞质胞质内质网内质网内质网内质网线粒体线粒体线粒体线粒体内质网内质网内质网内质网 线粒体线粒体线粒体线粒体HSP-60HSP-60(chaperonin-60)(chaperonin-60)GroELGroELHsp60Hsp60(Mif4p)(Mif4p)Hsp60Hsp60(Hsp58)(Hsp58)RuSBPRuSBPHSP-70HSP-70(Stress-70)(Stress-70)DnakDnakSsal-4pSsal-4p Kar2pKar2p(Bip)(Bip)Ssc1pSsc1p Hsp68,

62、Hsp68,Hsp70Hsp70Hsc1,Hsc1,Hsc2, Hsc2, Hsc4 Hsc4 Hsp70Hsp70(p73)(p73)Hsc70Hsc70(P72, (P72, Prp73, Prp73, CUATPase) CUATPase) BipBip(Grp78)(Grp78)Hsp70Hsp70(Grp75)(Grp75)B70B70(Bip)(Bip)Hsp-90Hsp-90(Stress-90) (Stress-90) HepGHepG(C62.5)(C62.5)Hsp83, Hsp83, Hsc83Hsc83Hsp83Hsp83Hsp90Hsp90Grp94Grp94(Hsp

63、83, (Hsp83, Hsp87)Hsp87)(Erp99, (Erp99, endolasmin)endolasmin)Hsp70Hsp70是是是是 进进进进 化化化化 上上上上 最最最最 保保保保 守守守守 的的的的 蛋蛋蛋蛋 白白白白 质质质质 之之之之 一一一一 。 DnakDnak是是是是Hsp70Hsp70家家家家族族族族中中中中首首首首先先先先被被被被确确确确定定定定的的的的成成成成员员员员，它它它它分分分分子子子子量量量量为为为为70 70 kDakDa，由由由由两两两两个个个个结结结结构构构构域域域域组组组组成成成成：一一一一个个个个是是是是N N端端端端分分分分子子子子量

64、量量量为为为为44kDa44kDa高高高高度度度度保保保保守守守守的的的的ATPaseATPase结合功能域结合功能域结合功能域结合功能域，另一个是，另一个是，另一个是，另一个是25 kDa25 kDa的的的的C C端区域端区域端区域端区域。（二）（二）（二）（二） 分子伴侣的基本结构和作用机理分子伴侣的基本结构和作用机理分子伴侣的基本结构和作用机理分子伴侣的基本结构和作用机理1 1、Hsp70Hsp70分子伴侣系统分子伴侣系统分子伴侣系统分子伴侣系统第六节第六节 蛋白质的细胞定位蛋白质的细胞定位Hsp70Hsp70家族中家族中家族中家族中3 3个成员的功能域结构示意图个成员的功能域结构示意图

65、个成员的功能域结构示意图个成员的功能域结构示意图残基数表示各功能域的边界。残基数表示各功能域的边界。残基数表示各功能域的边界。残基数表示各功能域的边界。DnakDnak中的第中的第中的第中的第386-392386-392残基组成残基组成残基组成残基组成ATPaseATPase功能域和底物结合功功能域和底物结合功功能域和底物结合功功能域和底物结合功能域之间的连接。能域之间的连接。能域之间的连接。能域之间的连接。GrpEGrpE中第中第中第中第86-8886-88残基是长的残基是长的残基是长的残基是长的N-N-端端端端 螺旋断裂，此处可与螺旋断裂，此处可与螺旋断裂，此处可与螺旋断裂，此处可与Dna

66、kDnak相互作用相互作用相互作用相互作用DnakDnakGrpEGrpEDnaJDnaJ功能功能功能功能未知未知未知未知-螺旋螺旋螺旋螺旋 片域片域片域片域二聚化二聚化二聚化二聚化DnakDnak结合结合结合结合1 1343486868888 138138197197ATPaseATPase域域域域连连连连接接接接区区区区底物结合域底物结合域底物结合域底物结合域 功能未知区功能未知区功能未知区功能未知区1 1537537386386 393393638638连连连连接接接接区区区区底物结合域底物结合域底物结合域底物结合域C C末端域末端域末端域末端域锌指锌指锌指锌指G/FG/F结构域结构域结

67、构域结构域J J域域域域DnakDnak相互作用相互作用相互作用相互作用1 17878 108108 143143200200376376Hsp70Hsp70的的的的主主主主要要要要功功功功能能能能是是是是防防防防止止止止蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质聚聚聚聚集集集集和和和和协协协协助助助助折折折折叠叠叠叠错误的蛋白质重新折叠错误的蛋白质重新折叠错误的蛋白质重新折叠错误的蛋白质重新折叠。此外它还有另外一些作用：。此外它还有另外一些作用：。此外它还有另外一些作用：。此外它还有另外一些作用：协助某些新翻译出的蛋白质折叠；协助某些新翻译出的蛋白质折叠；协助某些新翻译出的蛋白质折叠；协助某些新翻译出的蛋白质

68、折叠；引导蛋白质穿过细胞器膜转运；引导蛋白质穿过细胞器膜转运；引导蛋白质穿过细胞器膜转运；引导蛋白质穿过细胞器膜转运；使寡聚蛋白质解装配；使寡聚蛋白质解装配；使寡聚蛋白质解装配；使寡聚蛋白质解装配；促进不稳定蛋白质降解；促进不稳定蛋白质降解；促进不稳定蛋白质降解；促进不稳定蛋白质降解；调控折叠了的调节蛋白调控折叠了的调节蛋白调控折叠了的调节蛋白调控折叠了的调节蛋白( ( ( (包括转录因子包括转录因子包括转录因子包括转录因子) ) ) )的生物活性。的生物活性。的生物活性。的生物活性。第六节第六节 蛋白质的细胞定位蛋白质的细胞定位Hsp60Hsp60在在在在不不不不同同同同的的的的生生生生物物

69、物物中中中中有有有有不不不不同同同同的的的的名名名名称称称称，在在在在线线线线粒粒粒粒体体体体中中中中称称称称为为为为Hsp60Hsp60；在在在在脊脊脊脊椎椎椎椎动动动动物物物物的的的的细细细细胞胞胞胞质质质质溶溶溶溶质质质质中中中中的的的的称称称称为为为为TCP-1TCP-1，而而而而在细菌中的则称为在细菌中的则称为在细菌中的则称为在细菌中的则称为Gro EL Gro EL 。2 2、Hsp60Hsp60伴侣蛋白系统伴侣蛋白系统伴侣蛋白系统伴侣蛋白系统第六节第六节 蛋白质的细胞定位蛋白质的细胞定位Hsp60Hsp60样分子伴侣结构电镜图样分子伴侣结构电镜图样分子伴侣结构电镜图样分子伴侣结构

70、电镜图左为经负染的左为经负染的左为经负染的左为经负染的HSP60HSP60颗粒群；右为根据电解图象用计算机描绘的单个颗粒群；右为根据电解图象用计算机描绘的单个颗粒群；右为根据电解图象用计算机描绘的单个颗粒群；右为根据电解图象用计算机描绘的单个Hsp60 Hsp60 颗粒三维复型模型颗粒三维复型模型颗粒三维复型模型颗粒三维复型模型 根根根根据据据据X-X-射射射射线线线线衍衍衍衍射射射射对对对对结结结结构构构构进进进进行行行行测测测测定定定定，GroELGroEL是是是是由由由由1414个个个个亚亚亚亚基基基基组组组组成成成成的的的的寡寡寡寡聚聚聚聚体体体体(EM(EM下下下下呈呈呈呈球球球球形

71、形形形颗颗颗颗粒粒粒粒状状状状) )，这这这这些些些些亚亚亚亚基基基基排排排排列列列列成成成成方方方方向向向向相相相相反反反反的的的的两两两两个个个个环环环环( (每每每每个个个个环环环环由由由由7 7个个个个亚亚亚亚基基基基组组组组成成成成) )。两两两两个个个个环环环环彼彼彼彼此此此此背背背背靠靠靠靠背背背背相相相相接接接接，构构构构成成成成具具具具有有有有中中中中央央央央空空空空腔腔腔腔的的的的筒筒筒筒状状状状结结结结构构构构( (腔腔腔腔直直直直径径径径约约约约4.5nm)4.5nm)。GroELGroEL形成一双环寡聚体，形成一双环寡聚体，形成一双环寡聚体，形成一双环寡聚体，每一环是

72、由每一环是由每一环是由每一环是由7 7个亚基围成个亚基围成个亚基围成个亚基围成两个环背靠背地构成一个中空的圆筒，两个环背靠背地构成一个中空的圆筒，两个环背靠背地构成一个中空的圆筒，两个环背靠背地构成一个中空的圆筒，下图为筒的顶面观下图为筒的顶面观下图为筒的顶面观下图为筒的顶面观 在在在在大大大大肠肠肠肠杆杆杆杆菌菌菌菌的的的的GroELGroEL( (伴伴伴伴侣侣侣侣蛋蛋蛋蛋白白白白, , chaperonin)chaperonin)和和和和GroESGroES ( (辅辅辅辅伴伴伴伴侣侣侣侣蛋蛋蛋蛋白白白白, , co-chaperonin)co-chaperonin)相相相相互互互互作作作

73、作用用用用中中中中，底底底底物物物物蛋蛋蛋蛋白白白白与与与与GroELGroEL周周周周期期期期性性性性地地地地结结结结合合合合与与与与释释释释放放放放。在在在在每每每每次次次次结结结结合合合合期期期期间间间间，底底底底物物物物蛋蛋蛋蛋白白白白发发发发生生生生折折折折叠叠叠叠，直直直直到到到到底底底底物物物物蛋蛋蛋蛋白白白白获获获获得得得得其其其其天天天天然然然然构构构构象象象象后后后后，GroESGroES 才才才才与与与与GroELGroEL解解解解离离离离，底底底底物物物物蛋蛋蛋蛋白白白白被被被被释释释释放放放放( (依赖于依赖于依赖于依赖于ATPATP水解水解水解水解) )。体体外外和

74、和体体内内研研究究均均证证实实：GroEL和和GroES在在蛋蛋白白质质折折叠叠过过程程中中可可以以防防止止形形成成聚聚集集物物，提提高高底物蛋白的正确折叠率底物蛋白的正确折叠率。 GroEL双环背靠背地组合成一中双环背靠背地组合成一中空圆筒，空圆筒，GroES形成一圆帽盖在形成一圆帽盖在筒的一端筒的一端蛋白质底物结合到远环的腔中发生折叠蛋白质底物结合到远环的腔中发生折叠 至至至至于于于于辅辅辅辅伴伴伴伴侣侣侣侣蛋蛋蛋蛋白白白白GroESGroES的的的的作作作作用用用用，除除除除可可可可以以以以提提提提高高高高GroELGroEL结结结结合合合合和和和和催催催催化化化化ATPATP水水水水解

75、解解解的的的的协协协协同同同同性性性性外外外外，它它它它与与与与GroELGroEL的的的的结结结结合合合合还还还还有有有有促促促促进进进进底底底底物蛋白释放物蛋白释放物蛋白释放物蛋白释放的作用。的作用。的作用。的作用。第六节第六节 蛋白质的细胞定位蛋白质的细胞定位ATPADP+Pi真真真真核核核核生生生生物物物物中中中中的的的的Hsp60Hsp60与与与与原原原原核核核核生生生生物物物物中中中中GroELGroEL的的的的结结结结构构构构和和和和功能基本类似。功能基本类似。功能基本类似。功能基本类似。Hsp70Hsp70对对对对新新新新生生生生蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质表表表表面面面面的的的的

76、小小小小识识识识别别别别斑斑斑斑有有有有识识识识别别别别能能能能力力力力，它它它它先先先先与与与与蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质作作作作用用用用。随随随随后后后后Hsp70Hsp70对对对对尚尚尚尚未未未未正正正正确确确确折折折折叠叠叠叠的的的的蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质再再再再进进进进一一一一步步步步加加加加工工工工折折折折叠叠叠叠，使使使使其其其其成成成成为为为为具具具具有有有有正正正正确确确确折折折折叠叠叠叠的的的的蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质。在在在在这这这这些些些些作作作作用用用用过过过过程程程程中中中中HspHsp蛋蛋蛋蛋白白白白通通通通过过过过水水水水解解解解ATPATP变变变变化化化化，发

77、发发发生生生生与与与与蛋白质结合和分离的周期变化蛋白质结合和分离的周期变化蛋白质结合和分离的周期变化蛋白质结合和分离的周期变化。 Hsp70Hsp70和和和和Hsp60Hsp60相互配合相互配合相互配合相互配合对新生蛋白质正确加工折对新生蛋白质正确加工折对新生蛋白质正确加工折对新生蛋白质正确加工折叠的示意图叠的示意图叠的示意图叠的示意图Hsp70Hsp70在在在在 蛋白质向线粒体中输入的作用示意图蛋白质向线粒体中输入的作用示意图蛋白质向线粒体中输入的作用示意图蛋白质向线粒体中输入的作用示意图信号肽插入后，肽链随之通道穿过双层膜伸入基质，信号肽插入后，肽链随之通道穿过双层膜伸入基质，信号肽插入后

78、，肽链随之通道穿过双层膜伸入基质，信号肽插入后，肽链随之通道穿过双层膜伸入基质，Hsp70Hsp70将肽链拽入基质将肽链拽入基质将肽链拽入基质将肽链拽入基质一一一一个个个个新新新新生生生生多多多多肽肽肽肽链链链链要要要要依依依依赖赖赖赖于于于于一一一一个个个个或或或或多多多多个个个个分分分分子子子子伴伴伴伴侣侣侣侣的的的的依依依依次次次次作作作作用用用用，最最最最后后后后才能折叠成有特定三维结构并具有生物功能的蛋白质分子才能折叠成有特定三维结构并具有生物功能的蛋白质分子才能折叠成有特定三维结构并具有生物功能的蛋白质分子才能折叠成有特定三维结构并具有生物功能的蛋白质分子 ！在在在在细细细细胞胞胞

79、胞质质质质溶溶溶溶质质质质中中中中游游游游离离离离核核核核糖糖糖糖体体体体上上上上合合合合成成成成的的的的蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质，除除除除有有有有些些些些贮贮贮贮留留留留在在在在细胞质溶质中外，其它均需运送到细胞内的各种细胞器中。细胞质溶质中外，其它均需运送到细胞内的各种细胞器中。细胞质溶质中外，其它均需运送到细胞内的各种细胞器中。细胞质溶质中外，其它均需运送到细胞内的各种细胞器中。（三）分子伴侣在蛋白质定位和跨膜运转中的作用（三）分子伴侣在蛋白质定位和跨膜运转中的作用（三）分子伴侣在蛋白质定位和跨膜运转中的作用（三）分子伴侣在蛋白质定位和跨膜运转中的作用第六节第六节 蛋白质的细胞定位蛋白质

80、的细胞定位前前前前体体体体蛋蛋蛋蛋白白白白在在在在运运运运送送送送时时时时必必必必须须须须保保保保持持持持其其其其伸伸伸伸展展展展构构构构象象象象，并并并并不不不不得得得得聚聚聚聚集集集集变变变变性性性性和和和和降降降降解解解解，以以以以便向细胞器中运输。便向细胞器中运输。便向细胞器中运输。便向细胞器中运输。这这这这些些些些转转转转运运运运到到到到线线线线粒粒粒粒体体体体、质质质质体体体体、内内内内质质质质网网网网等等等等固固固固定定定定空空空空间间间间的的的的蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质，都都都都是是是是以以以以未未未未折折折折叠叠叠叠或或或或部部部部分分分分折折折折叠叠叠叠的的的的构构构构象象

81、象象穿穿穿穿过膜到达其行使功能的部位过膜到达其行使功能的部位过膜到达其行使功能的部位过膜到达其行使功能的部位。分分分分子子子子伴伴伴伴侣侣侣侣不不不不仅仅仅仅能能能能防防防防止止止止新新新新生生生生蛋蛋蛋蛋白白白白的的的的折折折折叠叠叠叠，还还还还能能能能参参参参与与与与蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质的的的的转转转转移移移移过过过过程程程程，并并并并帮帮帮帮助助助助线线线线粒粒粒粒体体体体和和和和内内内内质质质质网网网网中中中中新新新新输输输输入入入入的的的的蛋蛋蛋蛋白质正确折叠成一定构象白质正确折叠成一定构象白质正确折叠成一定构象白质正确折叠成一定构象。第六节第六节 蛋白质的细胞定位蛋白质的细胞定

82、位Hsp70mHsp70mHsp60mHsp60四、内质网途径的蛋白质合成及其命运( ( ( (一一一一) ) ) )内质网膜上核糖体合成的蛋白质及其特点内质网膜上核糖体合成的蛋白质及其特点内质网膜上核糖体合成的蛋白质及其特点内质网膜上核糖体合成的蛋白质及其特点第六节第六节 蛋白质的细胞定位蛋白质的细胞定位细胞质溶质内细胞质溶质内细胞质溶质内细胞质溶质内游离核糖体游离核糖体游离核糖体游离核糖体细胞质溶质蛋白细胞质溶质蛋白细胞质溶质蛋白细胞质溶质蛋白核蛋白核蛋白核蛋白核蛋白线粒体蛋白线粒体蛋白线粒体蛋白线粒体蛋白叶绿体蛋白叶绿体蛋白叶绿体蛋白叶绿体蛋白微体蛋白微体蛋白微体蛋白微体蛋白RERRER

83、外膜上外膜上外膜上外膜上核糖体核糖体核糖体核糖体很大部分很大部分很大部分很大部分细胞内特定部位细胞内特定部位细胞内特定部位细胞内特定部位分泌到细胞外分泌到细胞外分泌到细胞外分泌到细胞外分泌蛋白分泌蛋白分泌蛋白分泌蛋白蛋白质的蛋白质的蛋白质的蛋白质的起始合成起始合成起始合成起始合成在在在在RERRER膜膜膜膜上上上上核核核核糖糖糖糖体体体体合合合合成成成成的的的的蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质有有有有两两两两种种种种类类类类型型型型：即即即即跨跨跨跨膜膜膜膜蛋白蛋白蛋白蛋白(transmembrane protein)(transmembrane protein)和和和和水溶性蛋白水溶性蛋白水溶性蛋白

84、水溶性蛋白。第六节第六节 蛋白质的细胞定位蛋白质的细胞定位跨跨膜膜蛋蛋白白通通通通常常常常只只只只是是是是部部部部分分分分穿穿穿穿膜膜膜膜，插插插插入入入入膜膜膜膜中中中中成成成成为为为为膜膜膜膜蛋蛋蛋蛋白白白白，多多多多数随膜流转变成质膜或其它细胞器的膜成分数随膜流转变成质膜或其它细胞器的膜成分数随膜流转变成质膜或其它细胞器的膜成分数随膜流转变成质膜或其它细胞器的膜成分。水水溶溶性性蛋蛋白白则则则则完完完完全全全全穿穿穿穿过过过过释释释释放放放放到到到到内内内内质质质质网网网网腔腔腔腔中中中中， 这这这这些些些些不不不不同同同同的的的的新新新新生生生生蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质除除除除一一一一

85、小小小小部部部部分分分分存存存存留留留留于于于于内内内内质质质质网网网网腔腔腔腔中中中中外外外外，大大大大部部部部分分分分都都都都要要要要通通通通过过过过膜膜膜膜腔腔腔腔外外外外运运运运，进进进进入入入入其其其其它它它它细细细细胞胞胞胞器器器器腔腔腔腔或或或或排排排排到到到到细细细细胞胞胞胞外外外外。如血浆蛋白和一些蛋白酶原等。如血浆蛋白和一些蛋白酶原等。如血浆蛋白和一些蛋白酶原等。如血浆蛋白和一些蛋白酶原等。尽尽尽尽尽尽管管管管管管RERRERRER核核核核核核糖糖糖糖糖糖体体体体体体所所所所所所合合合合合合成成成成成成蛋蛋蛋蛋蛋蛋白白白白白白质质质质质质的的的的的的命命命命命命运运运运运运

86、有有有有有有所所所所所所不不不不不不同同同同同同，但但但但但但它们在合成和运送中都具有某些共同的特点：它们在合成和运送中都具有某些共同的特点：它们在合成和运送中都具有某些共同的特点：它们在合成和运送中都具有某些共同的特点：它们在合成和运送中都具有某些共同的特点：它们在合成和运送中都具有某些共同的特点：它它它它们们们们都都都都具具具具有有有有相相相相同同同同类类类类型型型型的的的的信信信信号号号号肽肽肽肽，能能能能指指指指导导导导它它它它们们们们同同同同RERRER膜结合，并穿过膜结合，并穿过膜结合，并穿过膜结合，并穿过RERRER膜进入膜进入膜进入膜进入RERRER腔；腔；腔；腔；这这这这些些

87、些些蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质的的的的穿穿穿穿膜膜膜膜过过过过程程程程和和和和多多多多肽肽肽肽的的的的延延延延伸伸伸伸相相相相结结结结合合合合，翻翻翻翻译译译译与与与与转转转转移移移移同同同同步步步步进进进进行行行行，是是是是以以以以共共共共翻翻翻翻译译译译转转转转移移移移(co-translational (co-translational translocation)translocation)的形式完成蛋白质的合成过程。的形式完成蛋白质的合成过程。的形式完成蛋白质的合成过程。的形式完成蛋白质的合成过程。第六节第六节 蛋白质的细胞定位蛋白质的细胞定位（二）（二）（二）（二） 可溶性蛋白质的合

88、成和转移可溶性蛋白质的合成和转移可溶性蛋白质的合成和转移可溶性蛋白质的合成和转移第六节第六节 蛋白质的细胞定位蛋白质的细胞定位信号学说信号学说信号学说信号学说 (signal theory) (signal theory)分泌蛋白的生物最初也是在分泌蛋白的生物最初也是在游离核糖体上开始合成的游离核糖体上开始合成的进进进进入入入入RERRER的的的的蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质除除除除释释释释放放放放到到到到RERRER腔腔腔腔内内内内的的的的以以以以外外外外，还还还还有有有有些是嵌入到膜中的些是嵌入到膜中的些是嵌入到膜中的些是嵌入到膜中的跨膜蛋白：跨膜蛋白：跨膜蛋白：跨膜蛋白：（三）膜整合蛋白的定

89、位机制（三）膜整合蛋白的定位机制（三）膜整合蛋白的定位机制（三）膜整合蛋白的定位机制第六节第六节 蛋白质的细胞定位蛋白质的细胞定位其肽链中其肽链中其肽链中其肽链中一些片段必一些片段必一些片段必一些片段必须穿过脂双层须穿过脂双层须穿过脂双层须穿过脂双层；而另外的而另外的而另外的而另外的一些片段则一些片段则一些片段则一些片段则保留在膜中保留在膜中保留在膜中保留在膜中。像像像像可可可可溶溶溶溶性性性性蛋蛋蛋蛋白白白白一一一一样样样样，跨跨跨跨膜膜膜膜蛋蛋蛋蛋白白白白的的的的开开开开始始始始转转转转移移移移也也也也为为为为信信信信号号号号肽肽肽肽序列所起动。序列所起动。序列所起动。序列所起动。但但但但

90、这这这这一一一一转转转转移移移移过过过过程程程程可可可可被被被被肽肽肽肽链链链链中中中中的的的的第第第第二二二二个个个个疏疏疏疏水水水水氨氨氨氨基基基基酸酸酸酸序序序序列列列列停停停停止止止止- - - -转转转转移移移移序序序序列列列列(stop-transfer (stop-transfer sequence)sequence)所所所所阻阻阻阻断断断断，使使使使肽肽肽肽链链链链不不不不能能能能再再再再继继继继续续续续进进进进入入入入膜膜膜膜中中中中。在在在在进进进进入入入入转转转转移移移移通通通通道道道道后后后后便便便便横横横横移移移移到到到到脂脂脂脂双双双双层层层层中中中中，并形成一个并

91、形成一个并形成一个并形成一个 - - - -螺旋状的跨膜片螺旋状的跨膜片螺旋状的跨膜片螺旋状的跨膜片段段段段，把蛋白质锁定在膜内。，把蛋白质锁定在膜内。，把蛋白质锁定在膜内。，把蛋白质锁定在膜内。同时，同时，同时，同时，N-N-端信号肽也从通道释放到脂双层内并被端信号肽也从通道释放到脂双层内并被端信号肽也从通道释放到脂双层内并被端信号肽也从通道释放到脂双层内并被切除切除切除切除。转转转转移移移移的的的的蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质便便便便被被被被作作作作为为为为一一一一个个个个跨跨跨跨膜膜膜膜蛋蛋蛋蛋白白白白定定定定向向向向插插插插入入入入膜膜膜膜中中中中，氨氨氨氨基端朝向脂双层的腔内侧基端朝向脂

92、双层的腔内侧基端朝向脂双层的腔内侧基端朝向脂双层的腔内侧，而，而，而，而羧基端则朝向胞质侧羧基端则朝向胞质侧羧基端则朝向胞质侧羧基端则朝向胞质侧。第六节第六节 蛋白质的细胞定位蛋白质的细胞定位跨膜蛋白整合到内质网膜中的变化机制示意图跨膜蛋白整合到内质网膜中的变化机制示意图CytosolRER Lumen有有有有些些些些跨跨跨跨膜膜膜膜蛋蛋蛋蛋白白白白的的的的转转转转移移移移起起起起动动动动，是是是是靠靠靠靠一一一一个个个个内内内内部部部部信信信信号号号号序序序序列列列列而而而而不不不不是是是是氨氨氨氨基基基基末末末末端端端端的的的的信信信信号号号号序序序序列列列列，但但但但这这这这些些些些内内

93、内内部部部部信号序列信号序列信号序列信号序列并不被切除并不被切除并不被切除并不被切除。内部信号序列内部信号序列内部信号序列内部信号序列第六节第六节 蛋白质的细胞定位蛋白质的细胞定位有有有有些些些些跨跨跨跨膜膜膜膜蛋蛋蛋蛋白白白白中中中中的的的的疏疏疏疏水水水水信信信信号号号号序序序序列列列列成成成成对对对对行行行行动动动动的的的的组组组组成成成成形形形形式式式式可可可可使使使使肽肽肽肽链链链链来来来来回回回回反反反反复复复复穿穿穿穿过过过过脂脂脂脂双双双双层层层层。这这这这种种种种情情情情况况况况下下下下，一一一一个个个个内内内内部部部部信信信信号序列用来号序列用来号序列用来号序列用来起始转运

94、起始转运起始转运起始转运，另一个是，另一个是，另一个是，另一个是停止转运序列停止转运序列停止转运序列停止转运序列。具有内部信号的肽链整合到具有内部信号的肽链整合到具有内部信号的肽链整合到具有内部信号的肽链整合到内质网膜中的两次穿膜蛋白内质网膜中的两次穿膜蛋白内质网膜中的两次穿膜蛋白内质网膜中的两次穿膜蛋白起始转移序列起始转移序列起始转移序列起始转移序列停止转运序列停止转运序列停止转运序列停止转运序列第六节第六节 蛋白质的细胞定位蛋白质的细胞定位起始转移序列起始转移序列起始转移序列起始转移序列与与与与蛋白蛋白蛋白蛋白质转运体质转运体质转运体质转运体结合后，一结合后，一结合后，一结合后，一直等到一

95、个直等到一个直等到一个直等到一个停止转移停止转移停止转移停止转移序列序列序列序列进入进入进入进入转运体转运体转运体转运体时，时，时，时，这两个这两个这两个这两个 - - - -螺旋的疏水螺旋的疏水螺旋的疏水螺旋的疏水序列才被释放到脂双序列才被释放到脂双序列才被释放到脂双序列才被释放到脂双层中，形成层中，形成层中，形成层中，形成2 2 2 2次穿膜次穿膜次穿膜次穿膜的跨膜蛋白。的跨膜蛋白。的跨膜蛋白。的跨膜蛋白。多次穿膜蛋白视紫红质多次穿膜蛋白视紫红质多次穿膜蛋白视紫红质多次穿膜蛋白视紫红质(rhodopsin)(rhodopsin)嵌入嵌入嵌入嵌入RERRER膜示意图膜示意图膜示意图膜示意图第

96、六节第六节 蛋白质的细胞定位蛋白质的细胞定位Stop Transfer SignalStop Transfer SignalStart Transfer SignalStart Transfer Signal已已已已转转转转移移移移到到到到内内内内质质质质网网网网腔腔腔腔内内内内的的的的多多多多肽肽肽肽链链链链经经经经进进进进一一一一步步步步折折折折叠叠叠叠、组组组组装装装装和和和和修修修修饰饰饰饰后后后后，它它它它们们们们的的的的最最最最终终终终命命命命运运运运不不不不同同同同，这这这这既既既既取取取取决决决决于于于于多多多多肽肽肽肽链链链链中中中中氨氨氨氨基基基基酸酸酸酸序序序序列列列列中

97、中中中所所所所包包包包含含含含的的的的定定定定位位位位信信信信息息息息，也也也也取决于取决于取决于取决于多肽链的修饰状态多肽链的修饰状态多肽链的修饰状态多肽链的修饰状态。（四）进入内质网腔内的蛋白质的命运（四）进入内质网腔内的蛋白质的命运（四）进入内质网腔内的蛋白质的命运（四）进入内质网腔内的蛋白质的命运第六节第六节 蛋白质的细胞定位蛋白质的细胞定位驻驻驻驻留留留留在在在在内内内内质质质质网网网网中中中中的的的的蛋蛋蛋蛋白白白白在在在在其其其其羧羧羧羧基基基基末末末末端端端端常常常常有有有有一一一一个个个个由由由由4 4 4 4个个个个氨氨氨氨基酸组成的基酸组成的基酸组成的基酸组成的驻留信号序

98、列驻留信号序列驻留信号序列驻留信号序列：动物动物动物动物中多为中多为中多为中多为Lys-Asp-Glu-Leu (KDEL)Lys-Asp-Glu-Leu (KDEL)；酵母酵母酵母酵母中则为中则为中则为中则为His-Asp-Glu-Leu (HDEL)His-Asp-Glu-Leu (HDEL)；植物植物植物植物中中中中序列不固定序列不固定序列不固定序列不固定。1.1. 内质网驻留蛋白内质网驻留蛋白内质网驻留蛋白内质网驻留蛋白(ER resident protein)(ER resident protein)第六节第六节 蛋白质的细胞定位蛋白质的细胞定位内质网膜上存在有内质网膜上存在有内质网

99、膜上存在有内质网膜上存在有驻留信号序列驻留信号序列驻留信号序列驻留信号序列(KDEL)(KDEL)的受体的受体的受体的受体，可特异，可特异，可特异，可特异性识别性识别性识别性识别KDELKDEL，将其浓缩后出芽，以胞内膜泡形式沿微管运，将其浓缩后出芽，以胞内膜泡形式沿微管运，将其浓缩后出芽，以胞内膜泡形式沿微管运，将其浓缩后出芽，以胞内膜泡形式沿微管运往往往往GolgiGolgi复合体进行加工修饰，尔后再反运回复合体进行加工修饰，尔后再反运回复合体进行加工修饰，尔后再反运回复合体进行加工修饰，尔后再反运回RERRER。进进进进入入入入糙糙糙糙面面面面内内内内质质质质网网网网腔腔腔腔中中中中的的

100、的的许许许许多多多多蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质，大大大大都都都都要要要要进进进进行行行行修修修修饰加工，如饰加工，如饰加工，如饰加工，如分泌蛋白的糖基化分泌蛋白的糖基化分泌蛋白的糖基化分泌蛋白的糖基化等。等。等。等。2. 2. 新生肽链在糙面内质网腔中的修饰加工新生肽链在糙面内质网腔中的修饰加工新生肽链在糙面内质网腔中的修饰加工新生肽链在糙面内质网腔中的修饰加工在在在在内内内内质质质质网网网网上上上上合合合合成成成成的的的的蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质，大大大大部部部部分分分分为为为为糖糖糖糖蛋蛋蛋蛋白白白白，而而而而在在在在细胞质溶质中合成的可溶性蛋白质则不加接糖基细胞质溶质中合成的可溶性蛋白质则

101、不加接糖基细胞质溶质中合成的可溶性蛋白质则不加接糖基细胞质溶质中合成的可溶性蛋白质则不加接糖基。糖糖糖糖基基基基化化化化作作作作用用用用对对对对于于于于指指指指导导导导大大大大分分分分子子子子运运运运送送送送到到到到细细细细胞胞胞胞内内内内的的的的其其其其它它它它部部部部位也有重要意义位也有重要意义位也有重要意义位也有重要意义。第六节第六节 蛋白质的细胞定位蛋白质的细胞定位在在在在细细细细胞胞胞胞质质质质溶溶溶溶质质质质核核核核糖糖糖糖体体体体上上上上合合合合成成成成的的的的多多多多肽肽肽肽，除除除除部部部部分分分分贮贮贮贮留留留留在在在在细细细细胞胞胞胞质质质质中中中中外外外外，多多多多数数

102、数数最最最最终终终终要要要要被被被被运运运运送送送送到到到到靶靶靶靶细细细细胞胞胞胞器器器器中中中中，它它它它们们们们在在在在很很很很大大大大的程度上决定了细胞器的结构与功能。的程度上决定了细胞器的结构与功能。的程度上决定了细胞器的结构与功能。的程度上决定了细胞器的结构与功能。由由由由于于于于细细细细胞胞胞胞器器器器种种种种类类类类不不不不同同同同，相相相相应应应应蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质到到到到靶靶靶靶细细细细胞胞胞胞器器器器的的的的定定定定位位位位过过过过程程程程也也也也不不不不尽尽尽尽相相相相同同同同。但但但但它它它它们们们们的的的的转转转转运运运运机机机机理理理理与与与与内内内内质质质

103、质网网网网膜膜膜膜上上上上合合合合成成成成的的的的蛋白质的转运基本相同蛋白质的转运基本相同蛋白质的转运基本相同蛋白质的转运基本相同，都须要有，都须要有，都须要有，都须要有肽链信号序列肽链信号序列肽链信号序列肽链信号序列的引导。的引导。的引导。的引导。五、游离核糖体上合成的蛋白质的归宿第六节第六节 蛋白质的细胞定位蛋白质的细胞定位胞胞胞胞质质质质中中中中合合合合成成成成的的的的一一一一些些些些多多多多肽肽肽肽经经经经核核核核孔孔孔孔复复复复合合合合体体体体进进进进入入入入细细细细胞胞胞胞核核核核要要要要依依依依赖赖赖赖于于于于蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质本本本本身身身身所所所所携携携携带带带带的的的

104、的核核输输入入信信号号(nuclear (nuclear import import signal)signal)，此信号是此信号是此信号是此信号是蛋白质入核所必需的关键序列蛋白质入核所必需的关键序列蛋白质入核所必需的关键序列蛋白质入核所必需的关键序列。（一）核定位蛋白的入核转运（一）核定位蛋白的入核转运（一）核定位蛋白的入核转运（一）核定位蛋白的入核转运核核核核输输输输入入入入信信信信号号号号是是是是由由由由4848个个个个氨氨氨氨基基基基酸酸酸酸构构构构成成成成的的的的一一一一个个个个短短短短肽肽肽肽，富富富富含含含含LysLys、ArgArg和和和和ProPro等等等等带正电的氨基酸带正

105、电的氨基酸带正电的氨基酸带正电的氨基酸。第六节第六节 蛋白质的细胞定位蛋白质的细胞定位它与信号肽不同的是：它与信号肽不同的是：它与信号肽不同的是：它与信号肽不同的是： 可以定位在亲核蛋白的不同部位可以定位在亲核蛋白的不同部位可以定位在亲核蛋白的不同部位可以定位在亲核蛋白的不同部位，不仅仅位于，不仅仅位于，不仅仅位于，不仅仅位于N-N-末端；末端；末端；末端； 进入核后也不被切除进入核后也不被切除进入核后也不被切除进入核后也不被切除（成为蛋白质的永久构成部分）。（成为蛋白质的永久构成部分）。（成为蛋白质的永久构成部分）。（成为蛋白质的永久构成部分）。核核核核定定定定位位位位蛋蛋蛋蛋白白白白的的的

106、的核核核核输输输输入机制入机制入机制入机制在在在在细细细细胞胞胞胞质质质质中中中中，游游游游离离离离输输输输入入入入蛋蛋蛋蛋白白白白与与与与运运运运载载载载蛋蛋蛋蛋白白白白的的的的NLSNLS结结结结合合合合，形形形形成成成成运运运运载载载载复复复复合合合合物物物物。在在在在FGFG核核核核孔孔孔孔蛋蛋蛋蛋白白白白作作作作用用用用下下下下，将将将将核核核核蛋蛋蛋蛋白白白白运运运运入入入入核核核核内内内内。输输输输入入入入蛋蛋蛋蛋白白白白RanGTPRanGTP经经经经 核核核核 孔孔孔孔通道返回细胞质通道返回细胞质通道返回细胞质通道返回细胞质 （二）线粒体蛋白质的跨膜运送（二）线粒体蛋白质的跨

107、膜运送（二）线粒体蛋白质的跨膜运送（二）线粒体蛋白质的跨膜运送这这这这些些些些蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质的的的的合合合合成成成成和和和和输输输输入入入入细细细细胞胞胞胞器器器器大大大大体体体体上上上上要要要要涉涉涉涉及及及及到到到到4 4个步骤：个步骤：个步骤：个步骤：(1)(1)(1)(1)在细胞质溶质中合成多肽前体物；在细胞质溶质中合成多肽前体物；在细胞质溶质中合成多肽前体物；在细胞质溶质中合成多肽前体物；(2)(2)(2)(2)前体物和细胞器表面的受体结合；前体物和细胞器表面的受体结合；前体物和细胞器表面的受体结合；前体物和细胞器表面的受体结合；(3)(3)(3)(3)穿过并移进细胞器膜；

108、穿过并移进细胞器膜；穿过并移进细胞器膜；穿过并移进细胞器膜；(4)(4)(4)(4)前体物被加工成成熟多肽。前体物被加工成成熟多肽。前体物被加工成成熟多肽。前体物被加工成成熟多肽。有些蛋白质进入细胞器的跨膜运动也是有些蛋白质进入细胞器的跨膜运动也是有些蛋白质进入细胞器的跨膜运动也是有些蛋白质进入细胞器的跨膜运动也是利用信号机制利用信号机制利用信号机制利用信号机制。第六节第六节 蛋白质的细胞定位蛋白质的细胞定位由由由由胞胞胞胞质质质质溶溶溶溶质质质质运运运运送送送送到到到到线线线线粒粒粒粒体体体体或或或或叶叶叶叶绿绿绿绿体体体体的的的的蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质，输输输输入入入入前前前前是以是以是

109、以是以前体蛋白前体蛋白前体蛋白前体蛋白的形式存在。的形式存在。的形式存在。的形式存在。前前前前 体体体体 蛋蛋蛋蛋 白白白白 在在在在 氨氨氨氨 基基基基 端端端端 有有有有 一一一一 段段段段 信信信信 号号号号 序序序序 列列列列 (signal (signal sequence)sequence)。各各各各种种种种信信信信号号号号序序序序列列列列的的的的长长长长短短短短不不不不等等等等，约约约约为为为为20-8020-80个个个个氨氨氨氨基基基基酸残基酸残基酸残基酸残基，在线粒体蛋白质的跨膜转运中起着关键作用。，在线粒体蛋白质的跨膜转运中起着关键作用。，在线粒体蛋白质的跨膜转运中起着关键

110、作用。，在线粒体蛋白质的跨膜转运中起着关键作用。1. 1. 线粒体蛋白的跨膜运动线粒体蛋白的跨膜运动（1 1 1 1 1 1）线粒体蛋白的前导序列及其受体）线粒体蛋白的前导序列及其受体）线粒体蛋白的前导序列及其受体）线粒体蛋白的前导序列及其受体）线粒体蛋白的前导序列及其受体）线粒体蛋白的前导序列及其受体第六节第六节 蛋白质的细胞定位蛋白质的细胞定位 含含含含有有有有较较较较为为为为丰丰丰丰富富富富的的的的带带带带正正正正电电电电荷荷荷荷的的的的碱碱碱碱性性性性氨氨氨氨基基基基酸酸酸酸( (特特特特别别别别是是是是精精精精氨氨氨氨酸酸酸酸) )，穿穿穿穿插插插插在在在在不不不不带带带带电电电电荷

111、荷荷荷的的的的氨氨氨氨基基基基酸酸酸酸序序序序列列列列之之之之间间间间，对对对对牵牵牵牵引引引引蛋蛋蛋蛋白质跨膜具有重要作用白质跨膜具有重要作用白质跨膜具有重要作用白质跨膜具有重要作用 ； 不含或基本不含或基本不含或基本不含或基本不含带负电荷的酸性氨基酸不含带负电荷的酸性氨基酸不含带负电荷的酸性氨基酸不含带负电荷的酸性氨基酸； 序列中羟基氨基酸序列中羟基氨基酸序列中羟基氨基酸序列中羟基氨基酸( (尤其是丝氨酸尤其是丝氨酸尤其是丝氨酸尤其是丝氨酸) )的含量较高的含量较高的含量较高的含量较高； 整整整整个个个个前前前前导导导导序序序序列列列列可可可可形形形形成成成成既既既既具具具具亲亲亲亲水水水

112、水性性性性又又又又具具具具疏疏疏疏水水水水性性性性的的的的两两两两性性性性(amphipathic)(amphipathic) - -螺螺螺螺旋旋旋旋，这这这这样样样样，可可可可凭凭凭凭藉藉藉藉外外外外正正正正内内内内负负负负的的的的膜膜膜膜电电电电位位位位，使使使使前前前前导导导导肽肽肽肽及及及及其其其其所所所所牵牵牵牵引引引引的的的的蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质得得得得以以以以顺顺顺顺利利利利过过过过膜。膜。膜。膜。线粒体前导序列线粒体前导序列线粒体前导序列线粒体前导序列的的的的特点特点特点特点是：是：是：是：第六节第六节 蛋白质的细胞定位蛋白质的细胞定位线粒体蛋白质特有的导肽序列线粒体蛋白质

113、特有的导肽序列(a) 导肽的线性序列；导肽的线性序列；(b) 导肽的折叠后的氨基酸残基的分布图导肽的折叠后的氨基酸残基的分布图第六节第六节 蛋白质的细胞定位蛋白质的细胞定位内内、外膜外膜接触点接触点线粒体外膜线粒体外膜线粒体内膜线粒体内膜 受体蛋白受体蛋白 成成 熟熟线粒体蛋白线粒体蛋白线线线线粒粒粒粒体体体体蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质前前前前导导导导序序序序列列列列跨跨跨跨膜膜膜膜运运运运送送送送时时时时，首首首首先先先先被被被被其其其其外外外外膜膜膜膜上上上上的的的的受受受受体体体体蛋蛋蛋蛋白白白白识识识识别别别别并并并并相相相相互互互互结结结结合合合合，在在在在电电电电化化化化学学学学梯梯

114、梯梯度度度度势势势势能能能能的的的的驱驱驱驱动动动动下下下下跨跨跨跨过过过过内内内内、外外外外膜膜膜膜的的的的接接接接触触触触点点点点(membrane (membrane contact contact site)site)，尔尔尔尔后靠后靠后靠后靠ATPATP水解能水解能水解能水解能进一步进入线粒体基质。进一步进入线粒体基质。进一步进入线粒体基质。进一步进入线粒体基质。第六节第六节 蛋白质的细胞定位蛋白质的细胞定位蛋白质输入线粒体基质示意图蛋白质输入线粒体基质示意图蛋白质输入线粒体基质示意图蛋白质输入线粒体基质示意图跨跨跨跨越越越越线线线线粒粒粒粒体体体体双双双双层层层层膜膜膜膜的的的的蛋

115、蛋蛋蛋白白白白质质质质还还还还需需需需进进进进一一一一步步步步分分分分别别别别定定定定位位位位于于于于内内内内膜膜膜膜、外膜外膜外膜外膜和和和和膜间隙膜间隙膜间隙膜间隙。线线线线粒粒粒粒体体体体前前前前导导导导序序序序列列列列的的的的不不不不同同同同部部部部位位位位在在在在蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质的的的的跨跨跨跨膜膜膜膜运运运运输输输输过过过过程程程程中发挥着不同的作用中发挥着不同的作用中发挥着不同的作用中发挥着不同的作用。也也也也就就就就是是是是说说说说前前前前导导导导肽肽肽肽不不不不仅仅仅仅能能能能引引引引导导导导其其其其所所所所在在在在蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质进进进进入入入入线线线线粒粒

116、粒粒体体体体，而而而而且且且且还还还还含含含含有有有有指指指指导导导导蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质到到到到达达达达细细细细胞胞胞胞器器器器中中中中一一一一些些些些的的的的空空空空间间间间结结结结构构构构部部部部位位位位的不同导向信息的不同导向信息的不同导向信息的不同导向信息。（2 2 2 2 2 2）线粒体跨膜蛋白的分拣定位）线粒体跨膜蛋白的分拣定位）线粒体跨膜蛋白的分拣定位）线粒体跨膜蛋白的分拣定位）线粒体跨膜蛋白的分拣定位）线粒体跨膜蛋白的分拣定位第六节第六节 蛋白质的细胞定位蛋白质的细胞定位 输输输输入入入入蛋蛋蛋蛋白白白白在在在在输输输输入入入入之之之之前前前前，首首首首 先先先先 要要要

117、要 与与与与 伴伴伴伴 侣侣侣侣 蛋蛋蛋蛋 白白白白Hsc70Hsc70结结结结合合合合，而而而而去去去去折折折折叠叠叠叠。线线线线粒粒粒粒体体体体外外外外膜膜膜膜中中中中有有有有输输输输入入入入受受受受体体体体 蛋蛋蛋蛋 白白白白 ( (如如如如 TOMTOM2020和和和和TOMTOM22)22)，可可可可识识识识别别别别基基基基质质质质定定定定位位位位序序序序列列列列，并并并并与与与与之之之之结结结结合合合合，将将将将前前前前体体体体蛋蛋蛋蛋白白白白送送送送入入入入外外外外膜膜膜膜通通通通道道道道( (由由由由TOMTOM4040构成构成构成构成) )。1 1、线粒体基质蛋白、线粒体基质

118、蛋白、线粒体基质蛋白、线粒体基质蛋白的输入的输入的输入的输入定定定定位位位位于于于于基基基基质质质质中中中中的的的的蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质还还还还要要要要再再再再通通通通过过过过内内内内膜膜膜膜通通通通道道道道( (由由由由TIM23TIM23和和和和TIM17TIM17) )进进进进入入入入基基基基质质质质，在在在在此此此此部部部部位位位位外外外外膜膜膜膜和内膜紧贴在一起。和内膜紧贴在一起。和内膜紧贴在一起。和内膜紧贴在一起。t translocon of the ranslocon of the o outer uter mmembrane, embrane, TOMTOMt trans

119、locon of the ranslocon of the i inner nner mmembrane, embrane, TIMTIMimport receptor定定定定位位位位序序序序列列列列在在在在基基基基质质质质中中中中被被被被蛋蛋蛋蛋白白白白酶酶酶酶切切切切除除除除。在在在在内内内内膜膜膜膜转转转转 移移移移 通通通通 道道道道 处处处处 有有有有 基基基基 质质质质Hsc70Hsc70陪陪陪陪伴伴伴伴蛋蛋蛋蛋白白白白，该该该该蛋蛋蛋蛋白白白白 与与与与 TIM44TIM44接接接接 触触触触 水水水水 解解解解ATPATP，驱驱驱驱动动动动基基基基质质质质前前前前体体体体蛋蛋蛋

120、蛋白白白白转转转转运运运运到到到到基基基基质质质质中中中中。多多多多肽肽肽肽链链链链在在在在伴伴伴伴侣侣侣侣蛋蛋蛋蛋白白白白作作作作用用用用下下下下折折折折叠叠叠叠和和和和装装装装配配配配成成成成三三三三维维维维和和和和四四四四维维维维结构。结构。结构。结构。TOM20/22线粒体内、外膜线粒体内、外膜接触部位电镜图接触部位电镜图一次性穿膜蛋白一次性穿膜蛋白一次性穿膜蛋白一次性穿膜蛋白二次穿膜蛋白二次穿膜蛋白二次穿膜蛋白二次穿膜蛋白 多次穿膜蛋白多次穿膜蛋白多次穿膜蛋白多次穿膜蛋白2 2、线粒体内膜蛋白的输入、线粒体内膜蛋白的输入、线粒体内膜蛋白的输入、线粒体内膜蛋白的输入一一一一次次次次性性

121、性性穿穿穿穿膜膜膜膜蛋蛋蛋蛋白白白白 如如如如细细细细胞胞胞胞色色色色素素素素氧氧氧氧化化化化酶酶酶酶的的的的CoxVaCoxVa亚亚亚亚基基基基，其其其其前前前前体体体体蛋蛋蛋蛋白白白白的的的的N N末末末末端端端端含含含含 有有有有 基基基基 质质质质 定定定定 位位位位 序序序序 列列列列 ， 此此此此 序序序序 列列列列 可可可可 被被被被TOM20/22TOM20/22输输输输入入入入受受受受体体体体识识识识别别别别，通通通通过过过过外外外外膜膜膜膜的的的的通通通通用用用用输输输输入入入入孔孔孔孔和和和和内内内内膜膜膜膜的的的的TIM23/17TIM23/17转转转转移移移移复复复复

122、合合合合物物物物输输输输入入入入到到到到基基基基质质质质中中中中。输输输输入入入入过过过过程程程程中中中中，基基基基质质质质定定定定位位位位序序序序列列列列被被被被切切切切除除除除。CoxVaCoxVa含含含含有有有有一一一一个个个个疏疏疏疏水水水水性性性性停停停停止止止止转转转转移移移移序序序序列列列列(stop-transfer (stop-transfer sequence)sequence)，当当当当蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质穿穿穿穿过过过过TIM23/17TIM23/17通通通通道道道道时时时时，停停停停止止止止转转转转移移移移序序序序列列列列阻阻阻阻止止止止C-C-端端端端穿穿穿穿过

123、过过过内内内内膜膜膜膜，然然然然后后后后肽肽肽肽链链链链转转转转移到脂双层中移到脂双层中移到脂双层中移到脂双层中。二二二二次次次次穿穿穿穿膜膜膜膜蛋蛋蛋蛋白白白白 肽肽肽肽链链链链含含含含有有有有基基基基质质质质定定定定位位位位序序序序列列列列和和和和2 2段段段段内内内内部部部部疏疏疏疏水水水水区区区区(Oxl (Oxl 1 1定定定定位位位位序序序序列列列列) )，肽肽肽肽链链链链进进进进入入入入基基基基质质质质后后后后，基基基基质质质质定定定定位位位位区区区区被被被被切切切切除除除除。Oxl Oxl 1 1疏疏疏疏 水水水水 区区区区 被被被被 内内内内 膜膜膜膜 中中中中 的的的的Ox

124、a Oxa 1 1蛋蛋蛋蛋白白白白所所所所识识识识别别别别，并并并并将将将将蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质插插插插入入入入脂脂脂脂双双双双层中。层中。层中。层中。多多多多次次次次穿穿穿穿膜膜膜膜蛋蛋蛋蛋白白白白 这这这这类类类类蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质N N末末末末端端端端没没没没有有有有基基基基质质质质定定定定位位位位序序序序列列列列，而而而而肽肽肽肽链链链链内内内内部部部部含含含含有有有有多多多多个个个个定定定定位位位位序序序序列列列列。如如如如ADP/ATPADP/ATP对对对对向向向向转转转转运运运运体体体体(antiporter)(antiporter)，此此此此蛋蛋蛋蛋白白白白含含含含有

125、有有有6 6个个个个穿穿穿穿膜膜膜膜区区区区为为为为定定定定位位位位序序序序列列列列，外外外外膜膜膜膜中中中中的的的的TOM70TOM70可可可可识识识识别别别别内内内内部部部部定定定定位位位位序序序序列列列列。通通通通过过过过外外外外膜膜膜膜的的的的通通通通用用用用运运运运输输输输孔孔孔孔穿穿穿穿过过过过外外外外膜膜膜膜，在在在在膜膜膜膜间间间间隙隙隙隙中中中中的的的的TIM9/10TIM9/10的的的的协协协协助助助助下下下下，蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质被被被被移移移移送送送送到到到到内内内内膜膜膜膜中中中中的的的的转转转转移移移移复复复复合合合合体体体体( (由由由由TIM22/54TIM

126、22/54组组组组成成成成) )，负负负负责责责责将将将将输输输输入入入入蛋蛋蛋蛋白白白白的的的的疏疏疏疏水水水水性性性性定定定定位位位位序序序序列列列列移移移移入入入入内内内内膜膜膜膜脂脂脂脂双双双双层层层层中。中。中。中。 此此此此类类类类蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质前前前前体体体体中中中中在在在在N N末末末末端端端端基基基基质质质质定定定定位位位位序序序序列列列列之之之之后后后后，接接接接着着着着为为为为一一一一段段段段长长长长的的的的疏疏疏疏水水水水性性性性氨氨氨氨基基基基酸酸酸酸片片片片段段段段( (一一一一个个个个停停停停止止止止转转转转移移移移信信信信号号号号) )，可可可可阻阻阻

127、阻止止止止蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质进进进进入入入入基基基基质质质质，同同同同时时时时可可可可使使使使蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质结结结结合合合合到到到到外外外外膜膜膜膜中中中中，成成成成为为为为外外外外膜膜膜膜整整整整合合合合蛋蛋蛋蛋白白白白。此此此此途途途途径径径径中中中中，蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质输输输输入入入入后后后后，其其其其基基基基质质质质定定定定位位位位序序序序列列列列和和和和内内内内部部部部疏疏疏疏水水水水性性性性序序序序列均不切除列均不切除列均不切除列均不切除。 3 3、外膜蛋白质的输入、外膜蛋白质的输入、外膜蛋白质的输入、外膜蛋白质的输入4 4、膜间隙蛋白质的输入、膜间隙蛋白质的

128、输入、膜间隙蛋白质的输入、膜间隙蛋白质的输入 主要途径主要途径主要途径主要途径 穿外膜直接途径穿外膜直接途径穿外膜直接途径穿外膜直接途径穿外膜直接途径穿外膜直接途径穿外膜直接途径穿外膜直接途径 输输输输入入入入蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质通通通通过过过过外外外外膜膜膜膜的的的的TOM40TOM40通通通通用用用用输输输输入入入入孔孔孔孔，直直直直接接接接将将将将蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质释释释释放放放放到到到到膜膜膜膜间间间间隙隙隙隙中中中中，不不不不涉涉涉涉及及及及到到到到内内内内膜膜膜膜，与与与与内内内内膜膜膜膜转转转转移移移移因因因因子子子子无无无无关关关关。例例例例如如如如细细细细胞胞胞胞色

129、色色色素素素素c c血血血血红红红红素素素素裂裂裂裂合合合合酶酶酶酶( (负负负负责责责责血血血血红红红红素素素素与与与与细细细细胞胞胞胞色色色色素素素素c c共共共共价价价价结结结结合合合合) )，是一种线粒体膜间隙蛋白。是一种线粒体膜间隙蛋白。是一种线粒体膜间隙蛋白。是一种线粒体膜间隙蛋白。主主主主要要要要途途途途径径径径 前前前前体体体体物物物物肽肽肽肽链链链链中中中中含含含含有有有有两两两两个个个个不不不不同同同同的的的的N N末末末末端端端端定定定定位位位位序序序序列列列列。例例例例如如如如细细细细胞胞胞胞色色色色素素素素 b2b2，进进进进入入入入基基基基质质质质后后后后，N N末

130、末末末端端端端第第第第一一一一个个个个序序序序列列列列被被被被基基基基质质质质中中中中的的的的蛋蛋蛋蛋白白白白酶酶酶酶切切切切除除除除。第第第第二二二二个个个个序序序序列列列列阻阻阻阻止止止止肽肽肽肽链链链链完完完完全全全全穿穿穿穿过过过过内内内内膜膜膜膜 ， 前前前前 体体体体 物物物物 变变变变 成成成成 内内内内 膜膜膜膜TIM23/17TIM23/17通通通通道道道道中中中中的的的的中中中中间间间间物物物物。中中中中间间间间物物物物侧侧侧侧向向向向扩扩扩扩散散散散，离离离离开开开开TIM23/17TIM23/17通通通通道道道道。内内内内膜膜膜膜中中中中的的的的蛋蛋蛋蛋白白白白酶酶酶酶

131、切切切切除除除除穿穿穿穿膜膜膜膜的的的的疏疏疏疏水水水水性性性性片片片片段段段段，将将将将成成成成熟熟熟熟的的的的蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质以以以以可可可可溶溶溶溶性性性性形形形形式式式式释释释释放放放放到到到到膜膜膜膜间间间间隙隙隙隙中。中。中。中。线线线线粒粒粒粒体体体体输输输输入入入入蛋蛋蛋蛋白白白白定定定定位位位位序序序序列列列列的的的的排排排排列列列列形式形式形式形式大大大大多多多多数数数数线线线线粒粒粒粒体体体体蛋蛋蛋蛋白白白白含含含含有有有有N N末末末末端端端端基基基基质质质质定定定定位位位位序序序序列列列列，但但但但各各各各种种种种蛋蛋蛋蛋白质的不相同。白质的不相同。白质的不相

132、同。白质的不相同。 在在在在细细细细胞胞胞胞质质质质溶溶溶溶质质质质中中中中合合合合成成成成的的的的线线线线粒粒粒粒体体体体蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质并并并并不不不不都都都都是是是是通过前述途径来运送的通过前述途径来运送的通过前述途径来运送的通过前述途径来运送的。定定定定位位位位于于于于线线线线粒粒粒粒体体体体外外外外膜膜膜膜的的的的蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质就就就就有有有有时时时时就就就就无无无无前前前前导导导导序序序序列列列列，它不以前体形式运送插入。，它不以前体形式运送插入。，它不以前体形式运送插入。，它不以前体形式运送插入。而而而而细细细细胞胞胞胞色色色色素素素素c c可可可可能能能能是是

133、是是直直直直接接接接扩扩扩扩散散散散通通通通过过过过外外外外膜膜膜膜而而而而进进进进入入入入线线线线粒粒粒粒体体体体，再再再再在在在在细细细细胞胞胞胞色色色色素素素素c-c-血血血血红红红红素素素素裂裂裂裂合合合合酶酶酶酶催催催催化化化化下下下下，加加加加上上上上血血血血红素后成为成熟型并定位于内膜外侧。红素后成为成熟型并定位于内膜外侧。红素后成为成熟型并定位于内膜外侧。红素后成为成熟型并定位于内膜外侧。第六节第六节第六节第六节 蛋白质的细胞定位蛋白质的细胞定位蛋白质的细胞定位蛋白质的细胞定位线线线线粒粒粒粒体体体体蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质的的的的跨跨跨跨膜膜膜膜运运运运送送送送是是是是一一一

134、一个个个个多多多多步步步步骤骤骤骤的的的的耗能过程，有多种蛋白质参与耗能过程，有多种蛋白质参与耗能过程，有多种蛋白质参与耗能过程，有多种蛋白质参与。除除除除前前前前导导导导序序序序列列列列可可可可驱驱驱驱动动动动蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质前前前前体体体体跨跨跨跨越越越越内内内内外外外外膜膜膜膜并并并并定定定定位位位位于于于于各各各各最最最最终终终终场场场场所所所所外外外外，分分分分子子子子伴伴伴伴侣侣侣侣对对对对于于于于蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质跨跨跨跨膜膜膜膜前前前前的的的的解解解解折折折折叠叠叠叠和和和和跨跨跨跨膜膜膜膜后后后后的的的的重重重重新新新新折折折折叠叠叠叠发发发发挥挥挥挥了关链作用

135、。了关链作用。了关链作用。了关链作用。第六节第六节 蛋白质的细胞定位蛋白质的细胞定位叶叶叶叶绿绿绿绿体体体体蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质的的的的跨跨跨跨膜膜膜膜运运运运送送送送也也也也与与与与线线线线粒粒粒粒体体体体蛋蛋蛋蛋白白白白类类类类似似似似。二二二二者者者者都都都都是是是是翻翻翻翻译译译译后后后后转转转转移移移移，跨跨跨跨膜膜膜膜转转转转运运运运过过过过程程程程都都都都需需需需要要要要能能能能量量量量驱驱驱驱动动动动，都都都都具具具具有有有有两两两两性性性性氨氨氨氨基基基基末末末末端端端端的的的的前前前前导导导导序序序序列列列列，而而而而且且且且在在在在蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质进进进进入入

136、入入目的地的过程中目的地的过程中目的地的过程中目的地的过程中被分次切除被分次切除被分次切除被分次切除。叶绿体蛋白质跨膜运送的特点：叶绿体蛋白质跨膜运送的特点：叶绿体蛋白质跨膜运送的特点：叶绿体蛋白质跨膜运送的特点：第六节第六节 蛋白质的细胞定位蛋白质的细胞定位（三）叶绿体蛋白质的跨膜运送（三）叶绿体蛋白质的跨膜运送（三）叶绿体蛋白质的跨膜运送（三）叶绿体蛋白质的跨膜运送叶叶叶叶绿绿绿绿体体体体间间间间质质质质(stroma)(stroma)中中中中与与与与卡卡卡卡尔尔尔尔文文文文循循循循环环环环有有有有关关关关的的的的酶酶酶酶，除除除除了了了了核核核核酮酮酮酮糖糖糖糖1,51,5二二二二磷磷磷

137、磷酸酸酸酸羧羧羧羧化化化化酶酶酶酶(rubisco)(rubisco)的的的的大大大大亚亚亚亚基基基基是是是是由由由由叶叶叶叶绿绿绿绿体体体体DNADNA编编编编码码码码、间间间间质质质质核核核核糖糖糖糖体体体体合合合合成成成成外外外外，其其其其小小小小亚亚亚亚基基基基和和和和所所所所有有有有参参参参与与与与卡卡卡卡尔尔尔尔文文文文循循循循环环环环的的的的酶酶酶酶均均均均由由由由核核核核基基基基因因因因编编编编码码码码、在在在在细细细细胞质溶质中合成，然后输入进叶绿体间质中胞质溶质中合成，然后输入进叶绿体间质中胞质溶质中合成，然后输入进叶绿体间质中胞质溶质中合成，然后输入进叶绿体间质中。1 1

138、、叶绿体间质蛋白的输入、叶绿体间质蛋白的输入、叶绿体间质蛋白的输入、叶绿体间质蛋白的输入这这这这 些些些些 蛋蛋蛋蛋 白白白白 质质质质 都都都都 含含含含 有有有有 间间间间 质质质质 输输输输 入入入入 序序序序 列列列列 ( (stromal-stromal-import import sequencesequence) )，此此此此序序序序列列列列富富富富含含含含丝丝丝丝氨氨氨氨酸酸酸酸、苏苏苏苏氨氨氨氨酸酸酸酸和和和和疏水性残基，少谷氨酸和天冬氨酸疏水性残基，少谷氨酸和天冬氨酸疏水性残基，少谷氨酸和天冬氨酸疏水性残基，少谷氨酸和天冬氨酸。核核核核酮酮酮酮糖糖糖糖1,51,5二二二二磷

139、磷磷磷酸酸酸酸羧羧羧羧化化化化酶酶酶酶小小小小(S)(S)亚亚亚亚基基基基去去去去折折折折叠叠叠叠后后后后进进进进入入入入间间间间质质质质腔腔腔腔，与与与与间间间间质质质质Hsc70Hsc70分分分分子子子子伴伴伴伴侣侣侣侣暂暂暂暂时时时时结结结结合合合合，N N末末末末端端端端输输输输入序列被切除入序列被切除入序列被切除入序列被切除。 质质质质体体体体蓝蓝蓝蓝素素素素和和和和其其其其他他他他一一一一些些些些类类类类囊囊囊囊体体体体腔腔腔腔蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质，肽肽肽肽链链链链中中中中含含含含有有有有两两两两个个个个连连连连续续续续的的的的摄摄摄摄取取取取定定定定位位位位序序序序列列列列(

140、 (uptake-targeting uptake-targeting sequencesequence) )。第第第第1 1个个个个是是是是N N末末末末端端端端间间间间质质质质输输输输入入入入序序序序列列列列，引引引引导导导导蛋蛋蛋蛋白白白白 质质质质 前前前前 体体体体 进进进进 入入入入 间间间间 质质质质 。 第第第第 2 2个个个个 是是是是 类类类类 囊囊囊囊 体体体体 定定定定 位位位位 序序序序 列列列列( (thylakoid-targeting thylakoid-targeting sequencesequence) )，引引引引导导导导蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质进进进进

141、入类囊体腔入类囊体腔入类囊体腔入类囊体腔。2 2、类囊体腔蛋白的输入、类囊体腔蛋白的输入、类囊体腔蛋白的输入、类囊体腔蛋白的输入类囊体腔蛋白的输入途径有类囊体腔蛋白的输入途径有类囊体腔蛋白的输入途径有类囊体腔蛋白的输入途径有4 4条：条：条：条： 利用与细菌利用与细菌利用与细菌利用与细菌SecASecA相关蛋白质的途径相关蛋白质的途径相关蛋白质的途径相关蛋白质的途径 SRP SRP依赖途径依赖途径依赖途径依赖途径 依赖于与线粒体依赖于与线粒体依赖于与线粒体依赖于与线粒体Oxa 1Oxa 1相关蛋白质的途径相关蛋白质的途径相关蛋白质的途径相关蛋白质的途径 pH pH 途径途径途径途径这这这这4

142、4条途径均与细菌中的蛋白输入途径类似条途径均与细菌中的蛋白输入途径类似条途径均与细菌中的蛋白输入途径类似条途径均与细菌中的蛋白输入途径类似蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质前前前前体体体体进进进进入入入入间间间间质质质质后后后后，输输输输入入入入序序序序列列列列被被被被切切切切除除除除，在在在在叶叶叶叶绿绿绿绿体体体体信信信信号号号号识识识识别别别别颗颗颗颗粒粒粒粒(SRP)(SRP)结结结结合合合合，类类类类囊囊囊囊体体体体膜膜膜膜上上上上有有有有SRPSRP受受受受体体体体，SRPSRP与与与与SRPSRP受受受受体体体体结结结结合合合合，经经经经SecSec转转转转运运运运体体体体(Sec (Se

143、c translocon)translocon)进进进进入入入入类类类类囊囊囊囊体体体体腔腔腔腔，类类类类囊囊囊囊体体体体定定定定位位位位序序序序列列列列在在在在腔腔腔腔内内内内被切除被切除被切除被切除. . SRP SRP依赖途径：依赖途径：依赖途径：依赖途径：Sec转运体转运体类类类类囊囊囊囊体体体体腔腔腔腔蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质输输输输入入入入的的的的第第第第2 2条条条条途途途途径径径径是是是是利利利利用用用用与与与与细细细细菌菌菌菌SecASecA相相相相关关关关的的的的蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质，其其其其机机机机制制制制与与与与革革革革氏氏氏氏阳阳阳阳性性性性菌菌菌菌蛋蛋蛋蛋白白白

144、白质质质质穿过内膜的类似穿过内膜的类似穿过内膜的类似穿过内膜的类似。革氏阳性菌蛋白质翻译后的穿内膜转移革氏阳性菌蛋白质翻译后的穿内膜转移革氏阳性菌蛋白质翻译后的穿内膜转移革氏阳性菌蛋白质翻译后的穿内膜转移细菌内膜上有由细菌内膜上有由细菌内膜上有由细菌内膜上有由3 3个亚基组成的转移体通道个亚基组成的转移体通道个亚基组成的转移体通道个亚基组成的转移体通道. . 蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质定定定定位位位位于于于于类类类类囊囊囊囊体体体体膜膜膜膜，此此此此途途途途径径径径依依依依赖赖赖赖于于于于与与与与线线线线粒粒粒粒体体体体OxaOxa 1 1相关的蛋白质。相关的蛋白质。相关的蛋白质。相关的蛋白质。

145、 第三条途径：第三条途径：第三条途径：第三条途径：结结结结合合合合金金金金属属属属的的的的类类类类囊囊囊囊体体体体腔腔腔腔蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质的的的的输输输输入入入入途途途途径径径径。这这这这些些些些去去去去折折折折叠叠叠叠的的的的蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质前前前前体体体体物物物物首首首首先先先先进进进进入入入入间间间间质质质质，在在在在间间间间质质质质中中中中N N末末末末端端端端的的的的间间间间质质质质输输输输入入入入序序序序列列列列被被被被切切切切除除除除，随随随随之之之之蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质发发发发生生生生折折折折叠叠叠叠，结结结结合合合合上上上上辅辅辅辅因因因因子子子子。一一一

146、一套套套套类类类类囊囊囊囊体体体体膜膜膜膜蛋蛋蛋蛋白白白白和和和和结结结结合合合合的的的的辅辅辅辅因因因因子子子子将将将将折折折折叠叠叠叠蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质输输输输入入入入到到到到腔腔腔腔内内内内，这这这这一一一一转转转转移移移移的驱动力来自于的驱动力来自于的驱动力来自于的驱动力来自于pHpH梯度梯度梯度梯度。 pH pH 途径：途径：途径：途径：过过过过氧氧氧氧化化化化物物物物酶酶酶酶体体体体中中中中，无无无无论论论论是是是是膜膜膜膜上上上上还还还还是是是是腔腔腔腔中中中中的的的的蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质都是都是都是都是在细胞质溶质中合成后输入的在细胞质溶质中合成后输入的在细胞质溶质中

147、合成后输入的在细胞质溶质中合成后输入的。绝绝绝绝大大大大多多多多数数数数过过过过氧氧氧氧化化化化物物物物酶酶酶酶体体体体基基基基质质质质蛋蛋蛋蛋白白白白的的的的C C末末末末端端端端含含含含有有有有SKL(Ser-Lys-Leu)SKL(Ser-Lys-Leu)序序序序列列列列，此此此此序序序序列列列列称称称称为为为为过过氧氧化化物物酶酶体体定定位序列位序列( (peroxisomal-targeting sequenceperoxisomal-targeting sequence, PTS 1), PTS 1)。当当当当把把把把这这这这一一一一短短短短的的的的信信信信号号号号序序序序列列列列

148、连连连连接接接接到到到到细细细细胞胞胞胞质质质质中中中中的的的的任任任任何何何何蛋蛋蛋蛋白质上，都可使该蛋白质被输入过氧化物酶体中。白质上，都可使该蛋白质被输入过氧化物酶体中。白质上，都可使该蛋白质被输入过氧化物酶体中。白质上，都可使该蛋白质被输入过氧化物酶体中。( (四四四四) ) 过氧化物酶体中的蛋白质输过氧化物酶体中的蛋白质输过氧化物酶体中的蛋白质输过氧化物酶体中的蛋白质输入入入入第六节第六节 蛋白质的细胞定位蛋白质的细胞定位第六节第六节 蛋白质的细胞定位蛋白质的细胞定位在在在在细细细细胞胞胞胞质质质质溶溶溶溶质质质质中中中中，PTS PTS 1 1与与与与可可可可溶溶溶溶性性性性和和和

149、和膜膜膜膜结结结结合合合合的的的的受受受受体体体体蛋蛋蛋蛋白白白白Pex14Pex14结结结结合合合合，在在在在功功功功能能能能上上上上与与与与SRPSRP和和和和SRPSRP受受受受体体体体使定位于使定位于使定位于使定位于ERER腔的蛋白质输入机制类似。腔的蛋白质输入机制类似。腔的蛋白质输入机制类似。腔的蛋白质输入机制类似。输输输输入入入入蛋蛋蛋蛋白白白白结结结结合合合合着着着着Pex5Pex5通通通通过过过过多多多多体体体体转转转转移移移移通通通通道道道道。在在在在进进进进入入入入基基基基质质质质过过过过程程程程中中中中或或或或进进进进入入入入基基基基质质质质之之之之后后后后，Pex5Pe

150、x5与与与与过过过过氧氧氧氧化化化化物物物物酶酶酶酶体体体体蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质解解解解离离离离，返返返返回回回回细细细细胞胞胞胞质质质质。但但但但PTS1PTS1序序序序列列列列不不不不切切切切除除除除。蛋白质输入过程需要水解蛋白质输入过程需要水解蛋白质输入过程需要水解蛋白质输入过程需要水解ATPATP。过过过过氧氧氧氧化化化化物物物物酶酶酶酶体体体体基基基基 质质质质 蛋蛋蛋蛋 白白白白 由由由由PTS1PTS1定定定定 位位位位 序序序序列引导输入列引导输入列引导输入列引导输入第第第第1 1步步步步：过过过过氧氧氧氧化化化化氢氢氢氢酶酶酶酶和和和和其其其其他他他他大大大大多多多多数数

151、数数基基基基质质质质蛋蛋蛋蛋白白白白C C末末末末端端端端均均均均含含含含有有有有PTS1PTS1摄摄摄摄取取取取定定定定位位位位序序序序列列列列，此此此此序序序序列列列列与与与与细细细细胞胞胞胞质质质质溶溶溶溶质质质质受受受受体体体体Pex5Pex5结合。结合。结合。结合。第第第第2 2步步步步：结结结结合合合合了了了了基基基基质质质质蛋蛋蛋蛋白白白白的的的的Pex5Pex5与与与与过过过过氧氧氧氧化化化化物物物物酶酶酶酶体体体体膜膜膜膜上上上上的的的的Pex14Pex14相互作用。相互作用。相互作用。相互作用。第第第第 3 3步步步步 : : 基基基基 质质质质 蛋蛋蛋蛋 白白白白 - -

152、Pex5Pex5复复复复合合合合物物物物被被被被转转转转移移移移到到到到一一一一组组组组膜膜膜膜蛋蛋蛋蛋白白白白(Pex10/Pex12/Pex2)(Pex10/Pex12/Pex2)上上上上，基基基基质质质质蛋蛋蛋蛋白白白白被被被被输输输输入入入入到到到到过过过过氧氧氧氧化化化化物物物物酶酶酶酶体体体体基基基基质质质质中。中。中。中。第第第第4 4步步步步：在在在在基基基基质质质质蛋蛋蛋蛋白白白白转转转转移移移移过过过过程程程程中中中中或或或或在在在在腔腔腔腔内内内内，Pex5Pex5与与与与基基基基质质质质蛋蛋蛋蛋白白白白解解解解离离离离，返返返返回回回回细细细细胞胞胞胞质质质质溶溶溶溶质

153、质质质中中中中，返返返返回回回回过过过过程程程程中中中中还还还还要要要要涉涉涉涉及及及及到到到到Pex10/Pex12/Pex2Pex10/Pex12/Pex2复复复复合合合合物物物物和和和和另另另另外外外外一一一一些些些些膜膜膜膜蛋蛋蛋蛋白白白白及及及及细细细细胞胞胞胞质质质质溶溶溶溶质质质质蛋蛋蛋蛋白质。白质。白质。白质。输输输输入入入入蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质可可可可以以以以折折折折叠叠叠叠状状状状态态态态进进进进入入入入过过过过氧氧氧氧化化化化物物物物酶酶酶酶体体体体，输输输输入入入入后后后后定定定定位位位位序列不切除序列不切除序列不切除序列不切除. . 第六节第六节 蛋白质的细胞定位

154、蛋白质的细胞定位输输输输入入入入过过过过氧氧氧氧化化化化物物物物酶酶酶酶体体体体的的的的蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质是是是是以以以以折折折折叠叠叠叠状状状状态态态态穿穿穿穿膜膜膜膜，在在在在穿穿穿穿膜膜膜膜之之之之前前前前即即即即以以以以折折折折叠叠叠叠构构构构象象象象结结结结合合合合血血血血红红红红素素素素。根根根根据据据据推推推推测测测测，装装装装配配配配的的的的转转转转移移移移通通通通道道道道孔孔孔孔径径径径可可可可大大大大小小小小不不不不同同同同，以以以以准准准准确确确确适合不同大小的适合不同大小的适合不同大小的适合不同大小的PTS1PTS1携带的分子穿膜。携带的分子穿膜。携带的分子穿膜。

155、携带的分子穿膜。人人人人类类类类ZellwegerZellwegerZellwegerZellweger综综综综合合合合征征征征(Zellweger (Zellweger syndrome)syndrome)即即即即是是是是由由由由于于于于过过过过氧氧氧氧化化化化物物物物酶酶酶酶体体体体中中中中缺缺缺缺乏乏乏乏输输输输入入入入蛋蛋蛋蛋白白白白，导导导导致致致致该该该该细细细细胞胞胞胞器器器器产产产产生生生生缺缺缺缺陷陷陷陷。病病病病人人人人细细细细胞胞胞胞内内内内含含含含有有有有“ “空空空空的的的的” ”过过过过氧氧氧氧化化化化物物物物酶酶酶酶体体体体，脑脑脑脑、肝肝肝肝、肾肾肾肾严严严严重

156、重重重异异异异常常常常，出出出出生生生生后后后后很很很很快快快快死死死死亡。亡。亡。亡。小结小结小结小结蛋白质蛋白质信号肽信号肽核输入信号核输入信号线粒体线粒体定位信号定位信号微体微体定位信号定位信号微体微体叶绿体叶绿体线粒体线粒体溶酶体溶酶体Golgi复合体复合体内质网内质网细胞核细胞核细胞核细胞核细胞质溶质细胞质溶质蛋白蛋白中心体中心体KDELKDELM6PM6P细胞质溶质中的细胞质溶质中的细胞质溶质中的细胞质溶质中的游离核糖体库游离核糖体库游离核糖体库游离核糖体库动物细胞内动物细胞内动物细胞内动物细胞内所合成蛋白所合成蛋白所合成蛋白所合成蛋白质的定位质的定位质的定位质的定位叶绿体叶绿体定

157、位信号定位信号细胞质溶质细胞质溶质细胞质溶质细胞质溶质途径途径途径途径糙面内质网糙面内质网糙面内质网糙面内质网途径途径途径途径分泌蛋白分泌蛋白分泌蛋白分泌蛋白膜蛋白膜蛋白膜蛋白膜蛋白细胞质溶质蛋白细胞质溶质蛋白细胞质溶质蛋白细胞质溶质蛋白核蛋白核蛋白核蛋白核蛋白线粒体蛋白线粒体蛋白线粒体蛋白线粒体蛋白叶绿体蛋白叶绿体蛋白叶绿体蛋白叶绿体蛋白微体蛋白微体蛋白微体蛋白微体蛋白中心体蛋白中心体蛋白中心体蛋白中心体蛋白RERRER外膜上外膜上外膜上外膜上核糖体核糖体核糖体核糖体很大很大很大很大部分部分部分部分蛋白质的蛋白质的蛋白质的蛋白质的起始合成起始合成起始合成起始合成( (非定位性非定位性非定位性

158、非定位性) )( (定位性定位性定位性定位性) )细胞质溶质内细胞质溶质内细胞质溶质内细胞质溶质内游离核糖体游离核糖体游离核糖体游离核糖体GolgiGolgi复合体复合体复合体复合体ERER蛋白蛋白蛋白蛋白可溶性蛋白可溶性蛋白可溶性蛋白可溶性蛋白GolgiGolgi体体体体蛋白蛋白蛋白蛋白溶酶体溶酶体溶酶体溶酶体蛋白蛋白蛋白蛋白细胞内特定部位细胞内特定部位细胞内特定部位细胞内特定部位分泌到胞外分泌到胞外分泌到胞外分泌到胞外细胞内所合成蛋白质的定位细胞内所合成蛋白质的定位细胞内所合成蛋白质的定位细胞内所合成蛋白质的定位信信信信号号号号肽肽肽肽细细细细胞胞胞胞中中中中的的的的蛋蛋蛋蛋白白白白质质质

159、质也也也也有有有有一一一一定定定定的的的的寿寿寿寿命命命命，一一一一些些些些受受受受损损损损伤伤伤伤、衰衰衰衰老老老老失失失失效效效效和和和和折折折折叠叠叠叠错错错错误误误误的的的的蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质要要要要被被被被降降降降解解解解。因因因因而而而而细细细细胞胞胞胞中中中中特特特特定定定定蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质的的的的合合合合成成成成与与与与降降降降解解解解，保保保保持持持持了了了了蛋白质量的动态平衡蛋白质量的动态平衡蛋白质量的动态平衡蛋白质量的动态平衡。六、蛋白质的降解（一）蛋白酶体的结构（一）蛋白酶体的结构（一）蛋白酶体的结构（一）蛋白酶体的结构虽虽虽虽然然然然细细细细胞胞胞胞内内

160、内内大大大大部部部部分分分分损损损损伤伤伤伤蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质分分分分子子子子是是是是在在在在细细细细胞胞胞胞质质质质溶溶溶溶质质质质中中中中和和和和溶溶溶溶酶酶酶酶体体体体中中中中分分分分解解解解，但但但但是是是是真真真真核核核核细细细细胞胞胞胞中中中中大大大大多多多多数数数数蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质的的的的降降降降解解解解是是是是一一一一种种种种大大大大的的的的细细细细胞胞胞胞质质质质溶溶溶溶质质质质蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质水水水水解解解解复复复复 合合合合 物物物物 来来来来 执执执执 行行行行 ， 这这这这 种种种种 复复复复 合合合合 物物物物 称称称称 为为为为 蛋蛋 白白

161、酶酶 体体(proteasome)(proteasome)。蛋蛋蛋蛋白白白白酶酶酶酶体体体体在在在在结结结结构构构构形形形形态态态态上上上上呈呈呈呈长长长长形形形形，中中中中间间间间为为为为一一一一圆圆圆圆筒筒筒筒，圆筒中央为一腔，其活性部位朝向内腔。圆筒中央为一腔，其活性部位朝向内腔。圆筒中央为一腔，其活性部位朝向内腔。圆筒中央为一腔，其活性部位朝向内腔。圆圆圆圆筒筒筒筒的的的的两两两两端端端端各各各各盖盖盖盖有有有有一一一一帽帽帽帽状状状状结结结结构构构构，帽帽帽帽是是是是由由由由1010几几几几种种种种不不不不同同同同的的的的亚亚亚亚基基基基组组组组成成成成蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质复复复

162、复合合合合物物物物，可可可可与与与与要要要要降降降降解解解解的的的的蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质结结结结合合合合，将将将将其其其其送送送送入入入入圆圆圆圆筒筒筒筒的的的的中中中中央腔中。央腔中。央腔中。央腔中。 蛋蛋蛋蛋白白白白酶酶酶酶体体体体降降降降解解解解蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质的的的的机机机机制制制制与与与与溶溶溶溶酶酶酶酶体体体体和和和和细细细细胞胞胞胞质质质质溶溶溶溶质质质质的的的的不不不不同同同同，前前前前者者者者最最最最主主主主要要要要的的的的特特特特点点点点是是是是在在在在降降降降解解解解蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质的的的的途途途途径径径径中中中中，首首首首先先先先要要要要对对对对注注

163、注注定定定定降降降降解解解解的的的的蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质在在在在赖赖赖赖氨氨氨氨酸酸酸酸侧侧侧侧链链链链上上上上连连连连接接接接泛泛泛泛素素素素(ubiquitin)(ubiquitin)分分分分子子子子( (由由由由7676个个个个氨氨氨氨基基基基酸酸酸酸残残残残基基基基组组组组成成成成的的的的多多多多肽肽肽肽) )，这这这这一一一一变变变变化化化化被被被被称称称称为为为为泛泛泛泛素素素素化化化化(ubiquitinazition)(ubiquitinazition)。（二）蛋白酶体降解蛋白质的机制（二）蛋白酶体降解蛋白质的机制（二）蛋白酶体降解蛋白质的机制（二）蛋白酶体降解蛋白质的机制

164、1 1、泛素激活酶、泛素激活酶、泛素激活酶、泛素激活酶(E1)(E1)的激活的激活的激活的激活 此反应是通过添加此反应是通过添加此反应是通过添加此反应是通过添加泛素分子发生的，需要泛素分子发生的，需要泛素分子发生的，需要泛素分子发生的，需要ATPATP。2 2、泛素分子转移、泛素分子转移、泛素分子转移、泛素分子转移 泛素分子加接到泛素缀合酶泛素分子加接到泛素缀合酶泛素分子加接到泛素缀合酶泛素分子加接到泛素缀合酶(E2)(E2)的半胱氨酸残基上。的半胱氨酸残基上。的半胱氨酸残基上。的半胱氨酸残基上。3 3、加接泛素标签、加接泛素标签、加接泛素标签、加接泛素标签 由泛素连接酶由泛素连接酶由泛素连接

165、酶由泛素连接酶(ubiquitin (ubiquitin ligase)(E3)ligase)(E3)催化，在催化，在催化，在催化，在E2E2结合的泛素分子与须降结合的泛素分子与须降结合的泛素分子与须降结合的泛素分子与须降解靶蛋白的赖氨酸残基间形成肽键。解靶蛋白的赖氨酸残基间形成肽键。解靶蛋白的赖氨酸残基间形成肽键。解靶蛋白的赖氨酸残基间形成肽键。泛素化要经过泛素化要经过泛素化要经过泛素化要经过3 3步：步：步：步：此此此此3 3步反应可反复多次，每次加接上一个泛素分子。步反应可反复多次，每次加接上一个泛素分子。步反应可反复多次，每次加接上一个泛素分子。步反应可反复多次，每次加接上一个泛素分子

166、。泛泛泛泛素素素素化化化化蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质被被被被蛋蛋蛋蛋白白白白酶酶酶酶体体体体降降降降解解解解过过过过程程程程多多多多泛泛泛泛素素素素链链链链可可可可被被被被蛋蛋蛋蛋白白白白酶酶酶酶体体体体 帽帽帽帽 识识识识别别别别，将将将将带带带带有有有有多多多多泛泛泛泛素素素素链链链链的的的的蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质送送送送入入入入蛋蛋蛋蛋白白白白酶酶酶酶体体体体圆圆圆圆筒筒筒筒腔腔腔腔中中中中降降降降解解解解。蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质被被被被切切切切割割割割成成成成许许许许多多多多小小小小的的的的肽肽肽肽片片片片段段段段(7(78 8个残基个残基个残基个残基) )，而泛素分子保持完整。，而

167、泛素分子保持完整。，而泛素分子保持完整。，而泛素分子保持完整。1 1原核生物的操纵子学说的要点如何？原核生物的操纵子学说的要点如何？原核生物的操纵子学说的要点如何？原核生物的操纵子学说的要点如何？2 2已已已已知知知知的的的的转转转转录录录录调调调调控控控控因因因因子子子子的的的的DNADNA结结结结合合合合结结结结构构构构域域域域有有有有哪哪哪哪几几几几种种种种，它它它它们们们们的的的的特特特特点点点点何在？何在？何在？何在？3 3RNARNA编辑的意义何在？编辑的意义何在？编辑的意义何在？编辑的意义何在？4 4RNA 5-RNA 5-和和和和3-3-非翻译区在基因表达调控中有何意义，为什么

168、？非翻译区在基因表达调控中有何意义，为什么？非翻译区在基因表达调控中有何意义，为什么？非翻译区在基因表达调控中有何意义，为什么？5 5信号学说怎样解释蛋白质的定位合成与分解？信号学说怎样解释蛋白质的定位合成与分解？信号学说怎样解释蛋白质的定位合成与分解？信号学说怎样解释蛋白质的定位合成与分解？6 6蛋白质合成的去向如何？蛋白质合成的去向如何？蛋白质合成的去向如何？蛋白质合成的去向如何？7 7蛋白质合成后通过哪些途径运送到其终极目的地？蛋白质合成后通过哪些途径运送到其终极目的地？蛋白质合成后通过哪些途径运送到其终极目的地？蛋白质合成后通过哪些途径运送到其终极目的地？8 8什什什什么么么么叫叫叫叫

169、分分分分子子子子伴伴伴伴侣侣侣侣？举举举举例例例例说说说说明明明明它它它它们们们们在在在在蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质定定定定位位位位和和和和跨跨跨跨膜膜膜膜运运运运送送送送中中中中的的的的作用机制。作用机制。作用机制。作用机制。9 9线粒体蛋白的跨膜运输有哪些特点？线粒体蛋白的跨膜运输有哪些特点？线粒体蛋白的跨膜运输有哪些特点？线粒体蛋白的跨膜运输有哪些特点？1010RERRER途径的蛋白质合成有何特点？这些蛋白质的归宿如何？途径的蛋白质合成有何特点？这些蛋白质的归宿如何？途径的蛋白质合成有何特点？这些蛋白质的归宿如何？途径的蛋白质合成有何特点？这些蛋白质的归宿如何？1111膜整合蛋白是怎样定位的？膜整合蛋白是怎样定位的？膜整合蛋白是怎样定位的？膜整合蛋白是怎样定位的？复习思考题复习思考题本章内容到此结束本章内容到此结束谢谢大家谢谢大家谢谢大家谢谢大家