蛋白质的翻译-转运降解

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1、第五节蛋白质转运机制几类主要蛋白质的运转机制蛋白质性质运转机制主要类别分泌蛋白蛋白质在结合核糖体上合成，以翻译－运转同步机制运输免疫球蛋白、激素、水解酶细胞器发育蛋白质在游离核糖体上合成，以翻译后运转机制运输核、叶绿体、线粒体等细胞器中的蛋白质膜的形成以上两种机制兼有质膜、内质网、类囊体中的蛋白质1、翻译－转运同步机制：分泌蛋白信号肽假说简图分泌蛋白质的合成和胞吐作用2、翻译后转运机制：线粒体与叶绿体蛋白蛋白质向线粒体的定位机制蛋白质向叶绿体的定位机制3、核定位蛋白质的转运机制第五节蛋白质转运机制蛋白质N端信号肽

2、的特点1.完整的信号肽是保证蛋白质运转的必要条件；2.仅有信号肽不足以保证蛋白质运转的发生；3.信号序列的切除并不是运转所必须的；4.并非所有的运转蛋白质都有可降解的信号肽。能启动蛋白质运转的任何一段多肽——信号肽信号肽假说简图3ˊ5ˊSRP循环mRNA内质网膜内质网腔信号肽酶信号肽GTPGDP+Pi核糖体受体SRP受体多肽运转复合物分泌蛋白质的合成和胞吐作用内质网高尔基体泡泡泡融入质膜核糖体芽泡线粒体外膜线粒体内膜带有导肽的线粒体蛋白质前体跨膜转运过程示意图内外膜接触位点的蛋白质通道线粒体hsp70Tom受体复

3、合物hsp70导肽蛋白酶切除导肽TomTim折叠ATPADT+Pi线粒体内外膜的接触点线粒体的蛋白质转运装置TOM和TIM复合体CN类囊体蛋白前体跨叶绿体膜运转细胞质叶绿体外膜叶绿体内膜可溶性蛋白水解酶切除第一部分信号肽CN跨类囊体膜运转切除第二部分信号肽折叠信号肽信号肽成熟类囊体蛋白类囊体膜类囊体叶绿体蛋白质跨膜转运叶绿体的蛋白质定向转运核定位蛋白跨细胞核膜转运过程示意图定位于不同亚细胞结构的细菌蛋白质信号肽序列细菌中蛋白质的跨膜转运周质空间细胞质SecBSecASecYEGSecB第六节蛋白质的更替1、维持

4、细胞内氨基酸代谢库的动态平衡2、参与细胞程序性死亡和储藏蛋白质的动员；3、按化学计量累计寡聚蛋白的亚基或脱辅基蛋白/辅助因子比率；4、蛋白质前体分子的水解裂解加工；5、清除反常蛋白以免积累到对细胞有害的水平；6、控制细胞内关键蛋白的浓度；7、参与细胞防御机制。1.细胞内蛋白质降解的生物学意义2004年诺贝尔化学奖化学奖授予两位以色列科学家阿龙·切哈诺沃、阿弗拉姆·赫尔什科和美国科学家欧文·罗斯，以表彰他们发现了泛素调节的蛋白质降解，也就是说他们发现了一种蛋白质死亡的重要机理。欧文.罗斯国籍：美国出生：1926

5、年学位：芝加哥大学博士现任职地点：加州大学阿龙·切哈诺沃国籍：以色列出生：1947年学位：以色列工学院医学博士现任职地点：以色列工学院阿弗拉姆·赫尔什科国籍：以色列出生：1937年学位：希伯来大学医学博士现任职地点：以色列工学院在正常代谢条件下,细胞内合成和降解蛋白质必须有精确的时空调节和选择,如果蛋白质降解速率和位点出现异常，就会出现病态。目前已发现多种蛋白质降解途径:1.溶酶体途径，主要降解入胞蛋白（如受体介导的蛋白质胞饮），应急状态下降解细胞内蛋白，尤其是结构蛋白；2.细胞膜表面水解酶系

6、统；3.Caspase蛋白酶家族；4.高度保守的泛素-蛋白水解酶复合体通路（ubiquitin-proteasomepathway,UPP）；5.特殊细胞器的水解系统，如线粒体内La蛋白酶、高尔基体内Keｘ2水解酶、叶绿体内ClpAP等.2.细胞内蛋白质降解的特点细胞内蛋白质降解包括依赖能量的步骤，而且具有调控作用；很难探测到胞内蛋白质降解的中间产物，这表明蛋白水解装置一旦遇到合适目标，立即将其彻底消化，避免降解中间产物干扰正常的生理活动；蛋白酶的专一性较低，为了避免对细胞蛋白质造成随机破坏，必须对它们进行严格控

7、制和区域化；细胞内蛋白质水解是高度选择性的，不同蛋白质的半衰期从数分钟到数周，决定其半衰期的信号常常是小的、保守的结构模体，该过程不仅是复杂的基因功能调控级联的最后步骤，而且是氨基酸再循环系统的组成部分。在大肠杆菌中，许多蛋白质的降解是通过一个依赖于ATP的蛋白酶（称为Lon）来实现的。当细胞中存在有错误或半衰期很短的蛋白质时，该蛋白酶就被激活。每切除一个肽键要消耗两分子ATP。在真核生物中，蛋白质的降解需要泛素(Ubiquitin)，一个有76个氨基酸残基组成极为保守的蛋白参与。与泛素相连的蛋白将被送到一个依赖

8、于ATP的蛋白酶体(Proteasome)。2.细胞内蛋白质降解的特点3.蛋白质降解的泛肽途径蛋白质降解的泛肽途径是通过对不需要的蛋白质贴上标签(泛蛋白化作用)来调节特定蛋白质的存在，这种分子标签是由一种名为泛素的多肽组成。蛋白质被贴上标签的过程被称为“死亡之吻”，因为贴上标签的蛋白质很快被送往细胞中名为蛋白质酶体的“垃圾桶”中，并在那里被切碎、分解。泛蛋白化作用是一个活