细胞蛋白分选机制整理
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1、题目：1.用自己的语言复述课堂列出的四组关于信号肽的实验，分析其产物为何有所不同；根据这些实验结果构建的信号肽学说要点有哪些？2.请整理线粒体、质体、内膜系统、膜泡系统、细胞核等章节有关蛋白分选内容，详细描述细胞内蛋白分选机制。1. 共四组实验，在第一组（对照组）中加入含编码信号序列的mRNA，第二组中加入含编码信号序列的mRNA和SRP，第三组中加入含编码信号序列的mRNA和SRP，DP，第四组中加入含编码信号序列的mRNA和SRP，DP，微粒体。实验结果：第一组产生含信号肽的完整多肽，第二组合成70100氨基酸残基后，肽链停止延伸，第三组产生含信号肽的完整多肽，第四组信号肽切除，多肽链进入
2、微粒体中。产物不同的原因：组2： SRP 有Alu 和S 两个结构域，它们同RNA 相互连接。其中Alu 结构域由SRP9 和SRP14 组成，结合到7S RNA的5端和3端序列。 SRP 能识别并结合在游离核糖体上新合成蛋白质的信号肽。当它与信号肽结合后，多肽合成就暂时中止，所以会只形成70100氨基酸残基。组3：DP与SRP结合后，解除了SRP 对核糖体肽链合成的抑制，新生链继续合成延长。组3：微粒体中含有内质网和核糖体，加入之后，多肽链会进入其中被加工，信号肽则被信号肽酶水解。信号肽学说要点：分泌蛋白先在游离核糖体上开始合成-当其N端的信号肽延伸出核糖体后，被胞质中的SRP识别并结合-r
3、ER 膜上的SR识别并结合SRP-信号肽的疏水核心与膜结合-新形成的多肽链进入内质网-信号肽被信号肽酶水解-新生肽链通过蛋白转运子进入内质网腔中-核糖体移到mRNA的终止密码子，蛋白质合成结束，核糖体重新处于游离状态。2线粒体：线粒体中有1000 多种蛋白质，它本身的DNA 及核糖体只能合成其中少数蛋白质，其余的线粒体蛋白质都是由核DNA编码的，在胞质游离核糖体上合成后运输到线粒体中由线粒体的核糖体合成的蛋白，以共翻译运输（co-translational transport）的方式插入到线粒体内膜，在细胞质核糖体上合成的蛋白，以翻译后运输（post-translational transpo
4、rt）的方式转运到线粒体中。（1）在胞质核糖体上合成的蛋白质，大都以前体形式存在。多由N端的一段导肽和成熟形式的蛋白质组成。（2）蛋白质通过膜时，在外膜上有专一性不很强的受体参与作用。（3）蛋白质通过膜需要水解ATP和利用 质子动势的能量过程。（4）导肽引导蛋白质前体，在受体及转 运子的作用下，通过内、外膜的接触点，运输到线粒体的基质中。（5）导肽对所牵引的蛋白质无特异性。（6）蛋白质运送时需要一些分子伴侣使蛋白进行折叠状态与解折叠状态的转变。（7）前体蛋白运入线粒体后，需要蛋白酶切除导肽，再折叠成成熟蛋白。线粒体膜上存在前体蛋白转运子，外膜上的TOM、SAM ，内膜上TIM23、TIM22、
5、OXA转运子。TOM 转运子（translocase of the outer mitochondrial membrane） 介导几乎所有线粒体蛋白通过外膜。 它能识别细胞质中的前体蛋白，并使之与胞质中的分子伴侣分离，以未折叠的构象通过TOM 的转运孔 运入。同时它还可以介导一些外膜蛋白插入外膜。TIM转运子（translocase of the inner mitochondrial membrane） 其中最主要的一个为TIM23。TIM23 能够转运所有的线粒体基质前体蛋白，大多数内膜蛋白，以及许多膜间隙蛋白。组成TIM23 的亚基 分两类：膜组分和输入马达（import motor）
6、。膜组分包括Tim21、Tim50、Tim23和Tim17。SAM 复合物 位于外膜上，当线粒体外膜上的桶状结构的前体蛋白（如孔蛋白），经TOM 转运 进入膜间隙后，SAM复合物可以将它们正确折叠并插入到外膜上。TIM22复合物位于内膜上，结构与TIM23类似，由伸入膜间隙的受体亚基和嵌入内膜的孔道亚 基组成。它负责介导部分定位于内膜的转运蛋白的插入。包括运输ATP、ADP、磷酸进出线粒体的转运蛋白，以及其他转运蛋白。OXA复合物位于内膜上，负责介导由线粒体自身合成的内膜蛋白的插入，以及一些运入基质的内膜蛋白的插入。蛋白质运进线粒体的路线主要有以下4个途径：1、外膜蛋白的运输途径 定位于外膜的
7、蛋白质一般没有导肽，其末端的氨基酸序列就有识别受体的能力。在胞质中它们与分子伴侣 Hsp70 结合，呈伸展状态，到 达线粒体外膜后，Hsp70 与之 脱离。接着，蛋白质通过TOM复合物进入外膜。对于外膜上丰富的膜孔蛋白，首先由TOM 运入膜间隙，与其 中的分子伴侣结合防止凝聚， 然后由SAM 插入到外膜。2、内膜的蛋白质的运输途径这类蛋白质的运输途径有种。第一类内膜蛋白，无导肽，但存在内部信号序列。第二类内膜蛋白，有导肽和疏水（停止）序列。第三类内膜蛋白，有导肽，停止序列被第二段信号序列取代。3、膜间隙蛋白的运输途径 这类蛋白质的运输途径有两种： 一类蛋白质含有导肽和疏水序列，它们由TOM 和
