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《小泡的定向运输》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、小泡的定向运输、停靠和融合机理 无论是选择性还是非选择性的运输小泡,它们都必须高度选择性地有方向地到达目的地,那么定向运输和停泊的标志是什么呢?到达目的地后如何停泊?各种小泡都是膜封闭的结构，它们又是怎样突破膜结构的障碍释放出内含物? ■运输小泡寻靶:SNARE假说 JamesRothman和他的同事根据对动物细胞融合研究的发现,提出有关小泡寻靶的SNARE假说(SNAREhypothesis)。 ●NSF和SNAPs 他们发现动物细胞融合需要一种可溶性的细胞质蛋白,叫做N-乙基马来酰亚胺敏感的融合蛋白(N-ethylm
2、aleimide-sensitivefusionprotein,NSF)以及其它几种可溶性的NSF附着蛋白(solubleNSFattachmentprotein,SNAPs)。NSF是一种四聚体，四个亚基都相同。SNAPs有α-、β-和γ-SNAPs等。 ●SNARE假说 由于NSF/SNAPs能够介导不同类型小泡的融合,说明它没有特异性。据此Rothman提出一种假说:膜融合的特异性是由另外的膜蛋白提供的，把这种蛋白称为SNAP受体蛋白(SNAPreceptors)，或称为SNAREs，这种蛋白可以作为膜融合时SNAPs的
3、附着点。 ●不同的小泡具有不同的SNAREs 按照Rothman的SNARE假说，每一种运输小泡都有一个特殊的V-SNARE(vesicle-SNAPreceptor)标志，能够同适当的靶膜上的T-SNARE(target-SNAPreceptor)标志相互作用。一种运输小泡在没有找到合适的靶位点之前有可能同几种不同的膜位点进行过暂时性地接触，这种接触是不稳定的，只有找到真正的靶位点才会形成稳定的结构(图1)。 图1运输小泡寻靶 不同的小泡上具有不同的V-SNARE,它能识别不同靶膜上的T-SNARE并与之结合,以此保证运
4、输小泡到达正确的目的地。 SNARE假说是JamesRothman和他的同事根据对动物细胞融合研究的发现提出的。,提出有关小泡寻靶的SNARE假说(SNAREhypothesis)。 他们发现动物细胞融合需要一种可溶性的细胞质蛋白,叫做N-乙基马来酰亚胺敏感的融合蛋白(N-ethylmaleimide-sensitivefusionprotein,NSF)以及其它几种可溶性的NSF附着蛋白(solubleNSFattachmentprotein,SNAPs)。NSF是一种四聚体，四个亚基都相同。SNAPs有α-、β-和γ-SN
5、APs等。 由于NSF/SNAPs能够介导不同类型小泡的融合,说明它没有特异性。据此Rothman等提出一种假设:膜融合的特异性是由另外的膜蛋白提供的，把这种蛋白称为SNAP受体蛋白(SNAPreceptors)，或称为SNAREs，这种蛋白可以作为膜融合时SNAPs的附着点。 按照Rothman的SNARE假说，每一种运输小泡都有一个特殊的V-SNARE(vesicle-SNAPreceptor)标志，能够同适当的靶膜上的T-SNARE(target-SNAPreceptor)标志相互作用。一种运输小泡在没有找到合适的靶位点
6、之前有可能同几种不同的膜位点进行过暂时性地接触，这种接触是不稳定的，只有找到真正的靶位点才会形成稳定的结构。也就是说,不同的小泡上具有不同的V-SNARE,它能识别靶膜上特异的T-SNARE并与之结合,以此保证运输小泡到达正确的目的地。 存在于小泡膜上的V-SNAREs是在外被体外被形成时共包装到转运小泡上的，它同靶位点膜上的T-SNAREs蛋白的结合决定了转运小泡的选择性地停靠。 ■Rab蛋白(Rabprotein)在小泡运输与融合中的调节作用 Rab蛋白家族是真核细胞中控制小泡转运的GTP结合蛋白。 ●Rab蛋白是一类
7、调节型的单体GTPase,所有的Rab蛋白都是由大约200个氨基酸组成的,并且有类似于Ras蛋白的重叠结构。它能够结合GTP并将GTP水解,因此认为Rab蛋白通过GTP的循环来调节小泡的融合(图2)。 图2Rab蛋白的结构 ●Rab蛋白在小泡的转运和融合中的调节机理可能是：供体膜上的鸟嘌呤核苷释放蛋白(GNRP)识别胞质溶胶中特异的Rab蛋白，诱导GDP的释放并和GTP结合，进而改变Rab蛋白的构型，改变了构型的Rab蛋白暴露出其脂基团，从而将Rab蛋白锚定到膜上。运输小泡形成后，在V-SNARE的引导下，到达受体膜的T-SN
8、ARE部位，Rab帮助小泡与受体膜结合。Rab蛋白上的GTP水解后从膜中释放出来，而小泡却锁定在受体膜上，释放出的Rab进入胞质溶胶进行再利用(图3)。 图3Rab蛋白在小泡运输和融合中的调节作用 ●Rab蛋白作用的实验证据 有一些离体实验支
