《蛋白质分选上》PPT课件.ppt
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1、Chapter 8 Protein Sorting In n8.1 蛋白质分选简介蛋白质分选简介蛋白质分选简介蛋白质分选简介n n8.2 信号假说信号假说n n8.3 蛋白质跨内质网膜运输蛋白质跨内质网膜运输 8.3.1 蛋白质跨膜运输蛋白质跨膜运输 8.3.2 跨膜蛋白质的形成跨膜蛋白质的形成跨膜蛋白质的形成跨膜蛋白质的形成 蛋白质如何正确折叠蛋白质如何正确折叠n n8.4 分选基本路径和具体形式分选基本路径和具体形式 8.4.1 蛋白质分选类型蛋白质分选类型 8.4.2 膜泡运输膜泡运输n n8.5 膜泡运输机理膜泡运输机理l l细胞内蛋白质众多,需要定向运输细胞内蛋白质众多,需要定向运输
2、l l如何保证有条不紊如何保证有条不紊8.1Introductionofproteinsortingsecretory pathway Secretory Secretory PathwayPathway8.2 8.2 SignalhypothesisTranslocation of Secretory Translocation of Secretory Proteins across the ER Proteins across the ER MembraneMembrane.8.2.1Signalhypothesis分泌型蛋白分泌型蛋白N端带有特定的信号序列,指导蛋白端带有特定的信号序列
3、,指导蛋白质到粗面内质网上合成,在成熟时候信号序列被质到粗面内质网上合成,在成熟时候信号序列被切除。切除。signal peptide信号肽的一级序列信号肽的一级序列(16-26(16-26个氨基酸个氨基酸)(h h)、)、C C端(端(c c)和)和N N端(端(n n)没有专一性没有专一性8.3 Protein transport across ER membrane GTPGTPGDPn nsignal-recognition particle,SRPsignal-recognition particle,SRPn nSRP receptor(DP)n nDetail process8.
4、3.1 Protein transport across ER membrane 信号识别颗粒(signal-recognition particle,SRP)l l由由由由6 6个个个个多多多多肽肽肽肽的的的的亚亚亚亚单单单单位位位位加加加加上上上上小小小小的的的的RNARNA分分分分子子子子构构构构成成成成的的的的复复复复合物合物合物合物l l在在在在信信信信号号号号肽肽肽肽序序序序列列列列被被被被翻翻翻翻译译译译后后后后,SRPSRP的的的的一一一一端端端端结结结结合合合合的的的的新新新新生生生生多多多多肽肽肽肽链链链链的的的的信信信信号号号号肽肽肽肽,另另另另一一一一端端端端结结结结合
5、合合合到到到到核核核核蛋蛋蛋蛋白白白白体体体体并并并并停停停停止止止止翻译翻译翻译翻译l l从从从从SRPSRP结结结结合合合合到到到到核核核核蛋蛋蛋蛋白白白白体体体体直直直直到到到到SRP-SRP-核核核核蛋蛋蛋蛋白白白白体体体体复复复复合合合合物物物物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上上上上SRPSRP受受受受体体体体的的的的时时时时间间间间内内内内,翻翻翻翻译译译译是是是是停停停停止止止止的的的的,只只只只有有有有在在在在SRP-SRP-核核核核蛋蛋蛋蛋白白白白体体体体复复复复合合合合物物物物结结结结合合合合到到到到膜膜膜膜上上上上的的的的SRPSRP受体后,翻译
6、才重新开始受体后,翻译才重新开始受体后,翻译才重新开始受体后,翻译才重新开始SRP receptor=DPl lSRP SRP 受体就是停泊蛋白受体就是停泊蛋白受体就是停泊蛋白受体就是停泊蛋白,一端与新生蛋白质相连,另外一端一端与新生蛋白质相连,另外一端一端与新生蛋白质相连,另外一端一端与新生蛋白质相连,另外一端结合核糖体翻译停止结合核糖体翻译停止结合核糖体翻译停止结合核糖体翻译停止 l l (SRP+ribosomeSRP+ribosome)+)+DPDP,与内质网上的异位子结合与内质网上的异位子结合与内质网上的异位子结合与内质网上的异位子结合,SRP,SRP 和和和和DP DP 分离分离分
7、离分离,翻译继续。翻译继续。翻译继续。翻译继续。Energy is required for insertion of the signal sequence into Energy is required for insertion of the signal sequence into the transloconthe transloconPolypeptides Move through the Translocon into the EREnergy is required for insertionEnergy is required for insertionGTPSoluble
8、Proteins8.3.2 Protein transport across ER membraneModifiedfromFigure14-15,Page461from:Essential Cell BiologybyAlbertsetal.1998,GarlandPublishingInc.NewYork,NYERImportofTransmembraneProteins Multipass transmembrane proteinsl lStop-transfer peptide l lStart-transfer peptide 通称为结合蛋白(bindin protein,BiP)
9、。在细胞中这类蛋白能识别正在合成的多肽或部分折叠的多肽并与多肽的一定部位相结合,帮助这些多肽的转运、折叠或组装,但其本身并不参与最终产物的形成,只是陪伴而已,故得名 例如Hsp60以上的热休克蛋白8.3.3How do Proteins fold correctly?EukaryotesEukaryotesArchaeaArchaeaBacteriaBacteria-Trigger FactorTrigger FactorNACNACNACNAC-Hsp80 systemHsp80 systemHsp80 systemHsp80 systemHsp80 systemHsp80 systempr
10、efoldinprefoldinprefoldinprefoldin-chaperonins(group chaperonins(group II)II)chaperonins chaperonins(group II)(group II)chaperonins(Group chaperonins(Group I)I)small Hspssmall Hspssmall Hspssmall Hspssmall Hspssmall HspsHsp90Hsp90-Hsp90Hsp90AAA ATPasesAAA ATPasesAAA ATPasesAAA ATPasesAAA ATPasesAAA
11、ATPases-SecBSecB-PapD/FimCPapD/FimCHip,Hop,Bag,Hip,Hop,Bag,clusterin,cofactors clusterin,cofactors A-E,calnexin,A-E,calnexin,calreticulin,etc.calreticulin,etc.etc.etc.-Overview of chaperone familiesOverview of chaperone families8.4.1 Protein sorting post translocationco-translocationTransmembrane tr
12、ansport Vesicular transportGated transport Protein transport in cytosolSequence Transport way 8.4 Basic pathway and type of protein sortingSorting pathway Cotranaslocationl lSynthesis and transport occurred at the same time Posttranslocation蛋白质完全合成后开始转运。8.4.2 Vesicular transportA Clathrin coat vesic
13、le Trans-golgi surface B COPII Rough ER Cis-golgiC COPI Cis-Golgi ERModifiedfromFigure14-18and14-19,Page464and645from:Essential Cell BiologybyAlbertsetal.1998,GarlandPublishingInc.NewYork,NY网格蛋白有被小泡n nClathrin Coated PitsDepolymerization of Depolymerization of Clathrin CoatsClathrin Coats l lCOP II
14、mediates transfer of vesicles from the rough ER to the cis-Golgi/cis-Golgi network;l lIn some cases COP II-coated vesicles fuse with each other to form larger ER-to-Golgi intermediate compartments that are transported along a microtubule and eventually fuse to form the cis-Golgi.BCOPIIcoated vesicle
15、sl l介导从内质网到高尔基体的物质运输。介导从内质网到高尔基体的物质运输。l l衣被小泡形成的部位,称为内质网出口(衣被小泡形成的部位,称为内质网出口(exit exit sitessites),该处没有核糖体。),该处没有核糖体。l l大多数跨膜蛋白是直接结合在大多数跨膜蛋白是直接结合在COP IICOP II衣被上,少衣被上,少数跨膜蛋白和多数可溶性蛋白通过受体与数跨膜蛋白和多数可溶性蛋白通过受体与COP IICOP II衣被结合。衣被结合。l l分选信号位于跨膜蛋白胞质面的结构域,形式多分选信号位于跨膜蛋白胞质面的结构域,形式多样,有些样,有些 包含双酸性基序包含双酸性基序DEXDE
16、DEXDE,如,如Asp-X-Asp-X-GluGlu序列。序列。COPII can select and condense materialSelectiveCOPII recognize signal in cytosol of transmembrne ER protein Cytosol face of transmembrne ER protein act as receptor to bind with soluble protein in ER lumen COPII跨内质网蛋白 内质网腔内可溶性蛋白识别识别l lSar protein(a small combined GTP
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