收稿日期：2011-08-15修回日期：2011-
10-20基金项目：国家科技部十一五“重大新药创制”科技重大专项资助项目（2009ZX09103-680）．作者简介：江均昌（1985－），女，生物化学与分子生物学硕士．
通讯作者：周林福（1973－），男，副教授，硕士生导师，从事传染病学研究；Email ：239zlf@zju．edu．cn．
http ：∥www．journals．zju．edu．cn /med DOI ：10．3785/j．issn．1008-9292．2012．02．017
高尔基体驻膜糖蛋白73的研究进展及其
与肝癌等疾病的联系
江均昌，周林福
综述
（浙江大学医学院生物化学与遗传学系，浙江杭州310058）
［摘
要］高尔基体驻膜糖蛋白73（GP73）是定位于高尔基体的Ⅱ型跨膜蛋白，在肝癌组织中高表达，并分泌入血。研究表明，GP73作为血清标志物检测肝癌的特异性和灵敏度均优于AFP 。另外，GP73在前列腺肿瘤、肾脏肿瘤、肺癌、食道肿瘤、精原细胞瘤等疾病中的表达也有增高，因此，
GP73也可能成为这些疾病辅助诊断的新型指标。但是，目前GP73的生理功能和表达调控机制尚不清楚。文中将从理化性质、细胞内分布、表达调节、与疾病相关性和临床应用等方面对GP73的迄今研究状况作一较为全面的综述。
［关键词］肝肿瘤/诊断；高尔基体；糖蛋白类/血液；肿瘤标记，生物学；高尔基体驻膜糖蛋白
73；肝癌；血清肿瘤标志物［中图分类号］R 735．7
［文献标志码］A
［文章编号］1008-
9292（2012）02-0215-07Advances on Golgi glycoprotein 73and its association with diseases
JIANG Jun-chang ZHOU Lin-fu （Department of Biochemistry and Genetics ，Zhejiang University School of Medicine ，Hangzhou 310058，China ）［Abstract ］Golgi glycoprotein 73（GP73）is a transmembrane glycoprotein residing in the cis-Golgi complex ，which is strongly expressed in hepatocellular carcinoma （HCC ）and secreted into the blood．It has been regarded as a promising serum tumor marker for the detection of HCC with higher sensitivity and specificity than AFP．GP73is also significantly elevated in kidney cancer ，prostate cancer ，lung
adenocarcinoma ，
esophageal cancer and seminomas ；therefore ，it would be helpful for the diagnosis of these diseases．However ，
the function of GP73and the regulatory mechanism for its expression are unclear．In this article ，the physical-chemical properties ，the regulation of its expression ，the relation with various cancers and the clinical applications of GP73are reviewed．［Key words ］
Liver neoplasms /diag ；Golgi apparatus ；Glycoproteins /blood ；Tumor markers ，
biological ；Golgi glycoprotein 73；Hepatocellular carcinoma ；Serum tumor marker
［J Zhejiang Univ （Medical Sci ），2012，41（2）：215-221．］
第41卷第2期
2012年
浙江大学学报（医学版）
JOURNAL OF ZHEJIANG UNIVERSITY （MEDICAL SCIENCES ）
Vol 41No 2
2012
GP73是近年新发现的Ⅱ型高尔基体驻膜糖蛋白，与肝癌等肿瘤密切相关，可能发展成为一个新的血清肿瘤标志物，具有重要的临床价值。但到目前为止，人们对GP73生物学功能和表达调控机制等的了解还不够深入。
1GP73的基本概况
1．1GP73的发现2000年，Kladney等人通过对急性成人巨细胞性肝炎患者和正常人的肝脏cDNA文库进行消减杂交发现，GP73mRNA 在巨细胞性肝炎中的表达特异性升高［1］。该mRNA编码的蛋白质含401个氨基酸，理论分子量为45kDa。由于糖基化和酸性氨基酸的作用，该蛋白在免疫印迹分析中的条带异常迁移，表现为73kDa，且为高尔基体驻膜蛋白，故将之称为高尔基体驻膜糖蛋白73（Golgi Glyprotein73，GP73），又由于它具有典型的Ⅱ型跨膜蛋白结构，故又称之为Ⅱ型高尔基体膜蛋白（typeⅡGolgi membrane protein，GOLPH2或Golgi membrane protein1，GOLM1）［1］。
1．2GP73及其编码基因的结构和特性1．2．1GP73编码基因GP73基因（Gene ID：51280）位于9号染色体短臂9q21．33位置，全长74，028bp，含有10个外显子和9个内含子，可转录出2个转录本mRNA。GP73mRNA 转录本1（Accession：NM_016548．3），全长3080 bp，仅含有一个长度为1203bp的蛋白质编码区。mRNA转录本2（Accession：NM_177937．2），全长3047bp，蛋白质编码区长度也为1203 bp。两个转录本mRNA仅在5'端前段序列有所不同，但两个编码区翻译成相同的GP73蛋白［1］。
1．2．2GP73的理化特性GP73的酸性氨基酸含量较高（Asp5．5%，Glu12．2%），等电点为4．72。根据蛋白的氨基酸分布预测，GP73具有明显的亲水性，但N端具有一个疏水的单跨膜结构域，跨高尔基体膜后N端位于细胞浆内，C端位于高尔基体腔内，跨膜结构域之后有几个卷曲螺旋结构域，可以推测，GP73可能通过此高尔基体腔内结构域与其它蛋白质相互作用。N端含有一个N-十四烷酰化位点，而十四烷酰化蛋白在信号转导和蛋白质磷酸化/去磷酸化反应中发挥重要作用，因此这一特点可能具有重要生物学意义。在氨基酸28和29之间具有潜在的信号肽酶切割位点［1］。C端含有高度酸性结构域和5个可能的糖基化位点。GP73虽然位于高尔基体膜上，在N端第55个氨基酸后具有转换酶识别位点，但经转换酶（PC）弗林酶切后，C端胞外部分释放到细胞外，可形成分泌型GP73（sGP73）［2］。
1．3GP73各结构域的功能研究
1．3．1C端高度酸性结构域Wright等人［3］利用基因陷阱法制作了GP73C末端被截短的（GP73tr/tr）转基因小鼠。GP73tr/tr仍含有高尔基体定位和蛋白转化酶作用的结构域，但C端缺失了酸性结构域。GP73tr/tr小鼠存活率降低，同时产生不同程度的肾脏和肝脏病变，如局灶性节段性肾小球硬化，广泛的透明血栓在肾毛细血管处沉积，小泡性肝脂肪变性，肝细胞核膜异常，核内出现包涵体。雌性小鼠的疾病更加严重，死亡率更高。在正常的肝脏和肾脏组织中，GP73tr/tr表达水平仍较低，而在病变的肾皮质和老年的小鼠肝脏中表达显著升高。常规的血清学筛查实验表明，病变组织肾脏和肝脏的功能并没有明显改变。这些现象说明，完整的GP73蛋白是小鼠正常生存所必需的，并在肾脏和肝脏的上皮细胞功能中起着重要的作用，且GP73的表达是受激素调控的。但GP73酸性结构域缺失导致小鼠死亡率增加的具体机制尚不清楚。
1．3．2N端卷曲螺旋结构域Puri等人［4］构建了含GP73蛋白不同结构域的嵌合体，再与高尔基体蛋白Giantin共定位，证明N端卷曲螺旋结构域是GP73稳定定位于在高尔基体膜上所必需的。
Zhou等人［5］发现，GP73可通过卷曲螺旋结构域与分泌型Clusterin（sCLU）结合，证实了Kladney等人的预测［1］。
1．4GP73在正常组织中的表达分布GP73在人正常结肠、肺、肾、前列腺等组织的上皮细胞中有明显的表达，在正常肝脏组织的胆管上皮细胞中也持续表达，而在正常肝细胞中几乎不表达。另外，GP73mRNA在结肠、胃、前列腺、气管等组织中表达水平较高，而在胎盘、睾
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丸、脾脏、骨骼肌、淋巴组织、白细胞、正常肝细胞等组织中几乎不表达［1］。
1．5GP73的表达调控肝癌细胞HepG2在正常情况下不表达GP73mRNA，而经腺病毒rec700感染后GP73蛋白及GP73mRNA含量均升高，且不受感染后期反应抑制剂AraC的抑制［1］。通过使用突变缺陷的腺病毒感染肝癌细胞发现，腺病毒是通过其表达的早期蛋白E1A C端的CID结构域（CtBP结合域）来调节GP73表达的［6］。可见，病毒感染可以诱导GP73表达，且这种表达是病毒感染早期反应的一个特点。
GP73在HepG2．2．15细胞中高水平表达，但在未感染HBV的HepG2细胞和感染HBV 却不支持HBV颗粒复制的HepG2T4．1细胞中不表达［7］，这说明GP73表达是肝细胞感染嗜肝病毒后的一个反应。由此推测，GP73可能在感染性病毒颗粒形成过程中或病毒蛋白在高尔基体中的加工处理过程中发挥重要作用，以利于病毒的侵袭，也有可能，GP73是宿主细胞抗病毒反应中的一部分，从而限制病毒的毒性作用或复制。这些作用将来可通过体外RNAi抑制GP73蛋白的表达等实验来证实。
GP73在SK-Hep-1细胞中的表达水平较低，加入IFN-γ14h后可上调至2．35倍，并在24h时到达顶峰。同时，GP73的表达水平可被TNF-α下调至0．1倍。这些现象说明，GP73的表达是IFN-γ和TNF-α在细胞内信号传导途径下游的重要作用靶点，也表明GP73是肝细胞损伤反应的重要细胞内靶点［7］。
由此可见，GP73在肝细胞中的表达受病毒依赖的和非病毒依赖的两个明显不同的机制调控。
1．6GP73蛋白在细胞内的转运正常情况下，GP73位于顺式高尔基体，同时也会有一部分循环至细胞表面，然后又直接通过次级内体旁路途径回到高尔基体，且这一过程不依赖微管和PI3激酶［4］。在肝癌细胞中，当GP73循环到反式高尔基体和内体时被蛋白质转换酶（PC）弗林切割，酶切后的腔内结构域形成分子量比全长GP73小的分泌型GP73（sGP73），分泌至细胞外，导致细胞培养上清或肝病患者的血清中出现GP73［8-9］。
2GP73的生物学功能
高尔基体是个结构复杂的细胞内处理中心，其功能异常与多种疾病的发生密切相关，如先天性糖蛋白糖基化缺陷和肌营养不良等。GP73定位于高尔基体，推测其可能参与高尔基体结构维持，蛋白质修饰，细胞内转运，细胞信号转导等生理过程。
了解GP73的细胞来源有利于阐明它在高尔基体中的生物学功能。当前的研究表明，GP73在多种正常肝外组织上皮细胞中呈组成性表达［1］，提示该分子在上皮细胞中具有某种管家基因的功能。在疾病时，GP73表达水平显著升高，激活的星状细胞（即，肝窦内衬细胞）也分泌GP73［10］，提示该分子可能具有多种未知功能。GP73与sCLU前体和成熟sCLU均可结合，而这与sCLU成熟的过程相一致［5］：sCLU 前体主要定位在内质网和高尔基体，而切割后成熟的sCLU主要分泌出细胞外，由此可以推测，GP73可能协助sCLU的翻译后修饰，转运和分泌。已知GP73和sCLU在各种人类恶性肿瘤中都过度表达［3，11-14］，且两个分子的转基因小鼠模型的表型类似［3］，这表明二者的相互作用可能在这些表型变化的分子机制中起着重要的调节作用。另外，GP73还具有一个C端酸性结构域和几个可能的糖基化位点，但这些特征性结构的作用尚不清楚。
目前阐明GP73的功能的研究还较少，其它均处于假设阶段。将来我们可通过蛋白质过表达，核酸抑制，寻找与之相互作用的蛋白等实验进一步阐明GP73的功能。
3GP73与某些疾病的关系
3．1GP73与肝脏疾病正常肝脏组织中的GP73蛋白表达水平较低，仅胆管上皮细胞组成性表达，而肝细胞几乎不表达［1］。然而在病毒性（HBV，HCV）和非病毒性（酒精性，自身免疫性）肝硬化中，GP73表达水平都显著升高，几乎每一个肝细胞都强烈表达，在肝组织中围绕肝小管分布，但在胆管上皮细胞中的表达却不变。可见，GP73在器官水平的表达增高是由于
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第2期江均昌，等．高尔基体驻膜糖蛋白73的研究进展及其与肝癌等疾病的联系
肝细胞中GP73表达上调的结果，且GP73在各种原因引起的肝脏疾病中都明显表达增加，与病因无关［7］。由此可以推测，GP73可能在肝脏疾病的肝细胞内信号通路中发挥重要作用。Fimmel等人对肝脏疾病早期的GP73水平进行分析发现，GP73表达上调是肝脏疾病早期的一个共同特点。
在各种原因的急性或慢性肝炎中和在肝脏疾病向肝硬化进展的过程中，肝细胞的GP73表达水平升高，与病情阶段相关，且在自身免疫性肝炎的早期GP73的升高是可逆的［10］。这种表达模式表明，GP73表达有两种调节机制：一种是在急性肝细胞受损过程中被激发，另一种是在慢性肝脏组织重塑和纤维化过程中被激发，而这种进行性组织重塑和纤维化是GP73表达的主要激发因素，且这种调节对疾病的严重性和慢性程度有阈值要求。
Block等人［9］通过糖蛋白组学分析患肝细胞肝癌（HCC）的人和美洲旱獭血清释放的寡糖发现，二者血清GP73水平均升高且高度岩藻糖基化，表明HCC患者的高尔基体功能发生失调。Norton等人［15］使用凝集素亲和层析法和质谱法进一步证明，从HCC来源的细胞系分泌出来的GP73中有3/4的被岩藻糖基化，从培养的肝癌细胞分泌出来的大部分GP73分子上至少2/3N-连接糖基化位点被占据。
毛一雷等人［16］用免疫印迹法检测中国健康人群、非肝病患者、HBV携带者和肝癌患者的血清GP73水平，发现中国人群HBV携带者的GP73水平（7.82?10.72）与对照组相（2.80?5.19）比较明显升高，这说明GP73的表达与肝脏损害直接相关。而HCC患者的的GP73水平（40.36?64.43）又远远高于HBV携带者，平均值是对照组的近20倍，提示GP73是HCC发生发展过程中某个特异的基因表达的产物，和HCC有重要关联。
3．2GP73与前列腺肿瘤基因芯片法分析前列腺肿瘤中的异常表达基因发现，GP73mRNA 在前列腺肿瘤组织中差异表达，是正常组织的2．48倍［17-19］。GP73蛋白也在前列腺肿瘤中持续表达，明显高于正常腺体，主要来源于前列腺上皮细胞。令人吃惊的是，前列腺细胞培养液和前列腺患者的尿液中都含有完整的GP73蛋白，但其释放的具体机制尚不清楚［20-21］。
Wei等人［22］通过观察GP73和MYO6在前列腺肿瘤变过程中表达与细胞定位的变化，证明高尔基体形态和分子组成在前列腺肿瘤变的过程中发生了持续改变。
3．3GP73与肾脏疾病由于GP73在维持肾脏的完整性和功能上具有重要作用［3］，Fritzsche等人［11］首次对GP73在肾细胞癌中的诊断和预后评估价值进行了探讨。研究发现，GP73在正常肾组织（尤其是远端小管上皮细胞）中有表达，在肾透明细胞癌中表达降低，而在乳突状肾细胞癌和嫌色肾细胞癌中却持续表达，但与临床病理参数之间无明显相关性。所以，与GP73蛋白在肝癌和前列腺肿瘤中的诊断价值相比，它对多肾细胞癌的诊断和预后评估价值不大。
3．4GP73与肺癌Zhang等人［23］对GP73在肺癌中的表达进行检测发现，GP73几乎在所有的肺腺癌标本均呈阳性（100%），而仅有16.3%的鳞状细胞癌标本呈阳性，且在肺腺癌组织中的表达显著高于其它类型的肺癌。肺癌患者的血清GP73水平（69ng/ml）比健康人群（53ng/ml）高30%。
3．5GP73与食道肿瘤Katada等人［24］发现GP73基因在食道癌细胞系TE4（对CDDP高度抵抗）中高表达，降低GP73基因表达可以减少TE4细胞系对CDDP的抗性，这提示GP73基因将来可能成为分子靶向法与CDDP共同治疗食道癌的一个候选靶基因。进一步阐明GP73表达降低使TE4对CDDP的抗性减小的具体机制，将有利于发现靶向治疗食道癌的新方法。3．6GP73与精原细胞瘤瑞士Fritsch等人［25］使用免疫组化法评估了睾丸精原细胞瘤中GP73的表达模式。结果显示，GP73在精原细胞瘤和小管内莱迪希细胞（睪丸间质内细胞）肿瘤中高度表达，表明GP73与此恶性肿瘤的进展有关系，可以作为使用免疫组化法评估睾丸肿瘤的新标志物，尤其适用于与肝细胞肿瘤类似的染色背景，与血清GP73水平联合使用有利于检测肿瘤转移和肿瘤复发。
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4GP73的应用研究
4．1GP73用于肝癌诊断为了检测HCC患者血清中GP73含量并评估其诊断HCC的灵敏度和特异性，Marrero等人［8］使用蛋白质免疫印迹方法检测了352例美国各种肝病患者和非肝病患者血清GP73和AFP。实验发现，HCC 患者的血清GP73水平明显高于肝硬化患者（P ＜0．001），以10个相对单位为临界值时，其敏感度和特异性分别为69%和75%，尤其对于早期HCC的诊断，GP73的灵敏度（62%）明显高于AFP（25%），更具有诊断价值。另外，在血清AFP水平低于20ng/ml的HCC患者中，57%人的GP73表达水平升高。Hu等人［12］使用同样的方法检测了亚洲人群肝脏疾病中血清GP73的水平。结果表明，亚洲HBV相关的HCC患者的血清GP73水平显著高于健康人群和其它疾病人群，以7．4个相对单位为阈值时，其灵敏度和特异性分别为77.4%和83.9%。RT-PCR方法检测HBV相关的HCC患者血清GP73RNA的灵敏度和特异性分别为87.1%和83.9%。而AFP诊断HCC的灵敏度和特异性分别为48.4%和96.8%。毛一雷等人［16］使用蛋白质免疫印迹方法检测了173例中国人血清标本发现，血清GP73诊断中国人HCC的敏感性和特异性分别为76.9%和92.8%，敏感性明显高于AFP（48.6%）。这均表明GP73是个比AFP更好的HCC早期诊断标志物。Gu等人［26］使用ELISA法检测了263例各种肝病和其它疾病患者的血清GP73水平，发现肝病患者的血清GP73水平显著高于健康人群和其它疾病患者，其灵敏度和特异性分别为82%和80%（阈值为85.5ng/ml），然而各种肝病之间以及其它疾病与健康人群之间的血清GP73浓度均无明显差异，提示血清GP73可用于肝脏疾病的综合诊断指标。Riener等人［27］也使用ELISA法检测血清GP73，发现HCV感染导致的HCC和胆管癌（BDC）患者的血清GP73水平（均值分别为18μg/ml和14.5μg/ml）明显高于健康人群（均值为4μg/ml）。免疫组化实验也表明，HCC和BDC的肝脏组织强烈表达GP73，由此可见，GP73有望成为监测HCV肝炎转化成HCC的一个血清标志物，但能否作为BDC的血清标志物则需要更多标本进行评估。
虽然已有众多研究表明GP73可作为HCC 早期检测的血清标志物，但一直缺乏大量的人群研究证明，且还未有GP73诊断HCC手术切除后复发的研究。2010年，毛一雷等人［28］对4217例包括HBV携带者，肝硬化、肝癌、良性肝脏肿瘤、其它非肝脏肿瘤患者和健康人群等在内的标本研究表明，血清GP73在HCC中的表达显著升高（以8.5个相对单位作为临界值，HCC患者14.7vs肝硬化患者4.7，HBV携带者2.9，健康人群1.2，P＜0.001），检测HCC 的灵敏度和特异性分别为74.6%和97.4%，而AFP为58.2%和85.3%，可见，GP73具有明显优势。另外，血清GP73在HCC肿瘤物切除后降低，在肿瘤复发后升高。同时发现，尽管其它非肝癌肿瘤的血清GP73有所升高，但远远低于HCC。由此可见，GP73是诊断HCC和监测术后复发的一个可靠的血清学指标。
另外，研究发现，高度岩藻糖基化的GP73是HCC特异的，检测血清中的糖基化GP73可以增加对HCC诊断的特异性［9］。
4.2GP73用于前列腺肿瘤诊断为了验证GP73对前列腺肿瘤的检测意义，Laxman等人［29］使用包括GP73在内的多个标志物联合检测人尿液mRNA。结果发现，联合GP73的多重标志物对前列腺肿瘤诊断的效果比仅使用血清PSA［30］或PCA3［31］好，表明GP73mRNA 可能成为前列腺肿瘤的预测指标。Kristiansen 等人［20］则应用了免疫组化及半定量评分的方法，检测了614例前列腺肿瘤标本的GP73蛋白表达水平，结果显示，GP73在前列腺肿瘤腺体中的表达明显升高，诊断灵敏度为92.3%。更为重要的是，GP73在前列腺肿瘤内的不均一性较低，且在84%的AMACR阴性的前列腺组织中呈高表达。这些数据都表明，GP73可成为前列腺肿瘤诊断的一个辅助的生物标志物。
5展望
GP37自被发现后，一直受到人们的关注，最近发表的GP73研究文献日益增加，但是仍有很多问题尚未解决。GP73研究的一个关键
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第2期江均昌，等．高尔基体驻膜糖蛋白73的研究进展及其与肝癌等疾病的联系
问题是GP73的生物学功能尚不清楚。GP73既可能是高尔基复合体的一个结构上的组成成分，也可能参与了蛋白质运输或分泌，然而，GP73的蛋白质序列显示其没有独特的功能结构域。虽然敲除GP73的转基因小鼠可能有助于研究GP73功能，但从AFP的研究看来，基因敲除方法产生的结果值得怀疑。总之，明确GP73的功能比建立它的诊断方法难度更大。
另外一个尚待解决的问题是GP73的分泌机制。已有研究描述了sGP73的弗林蛋白酶切割分泌机制研究，也有文献报道了它的顺行分泌途径，但具体的分泌途径和尿液中完整GP73的分泌机制尚有待进一步探索。
尽管GP73的功能还不清楚，但它在各种恶性肿瘤中的差异表达表明，GP73表达增加似乎是恶性肿瘤的一个共同特点，它很可能成为一个重要的肿瘤标志物，但其特异性和灵敏度究竟如何尚需要进行更多的探究。
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第2期江均昌，等．高尔基体驻膜糖蛋白73的研究进展及其与肝癌等疾病的联系
第二章 1、如何理解“细胞是生命活动的基本单位”这一概念？ 1）一切有机体都有细胞构成，细胞是构成有机体的基本单位 2）细胞具有独立的、有序的自控代谢体系，细胞是代谢与功能的基本单位 3）细胞是有机体生长与发育的基础 4）细胞是遗传的基本单位，细胞具有遗传的全能性 5）没有细胞就没有完整的生命 6）细胞是多层次非线性的复杂结构体系 7）细胞是物质（结构）、能量与信息过程精巧结合的综合体 8）细胞是高度有序的，具有自装配与自组织能力的体系 2、为什么说支原体可能是最小最简单的细胞存在形式？ 一个细胞生存与增殖必须具备的结构装置与技能是：细胞膜、DNA与RNA、一定数量的核糖体以及催化主要酶促反应所需的酶，可以推算出一个细胞所需的最小体积的最小极限直径为140nm~200nm，而现在发现的最小的支原体的直径已经接近这个极限，因此比支原体更小更简单的结构似乎不能满足生命活动的需要。 3、怎样理解“病毒是非细胞形态的生命体”？试比较病毒与细胞的区别并讨论其相互的关系。 病毒是由一个核酸分子（DNA或RNA）芯和蛋白质外壳构成的，是非细胞形态的生命体，是最小、最简单的有机体。仅由一个有感染性的RNA构成的病毒，称为类病毒；仅由感染性的蛋白质构成的病毒称为朊病毒。病毒具备了复制与遗传生命活动的最基本的特征，但不具备细胞的形态结构，是不完全的生命体；病毒的主要生命活动必须在细胞内才能表现，在宿主细胞内复制增殖；病毒自身没有独立的代谢与能量转化系统，必须利用宿主细胞结构、原料、能量与酶系统进行增殖，是彻底的寄生物。因此病毒不是细胞，只是具有部分生命特征的感染物。 病毒与细胞的区别：（1）病毒很小，结构极其简单；（2）遗传载体的多样性（3）彻底的寄生性（4）病毒以复制和装配的方式增殖 4、试从进化的角度比较原核细胞。古核细胞及真核细胞的异同 第四章 1.何谓内在膜蛋白? 内在膜蛋白以什么方式与膜脂相结合? 内在膜蛋白是膜蛋白中与膜结合比较紧密的一种蛋白，只有用去垢剂是膜崩解后才可分离出来。 结合方式：膜蛋白的跨膜结构域与脂双层分子的疏水核心的相互作用（疏水作用）；跨膜结构域两端携带正电荷的氨基酸残基与磷脂分子带负电的极性头部形成离子键，或带负电的氨基酸残基通过钙镁等阳离子与带负电的磷脂极性头部相互作用（静电作用）：某些膜蛋白通过自身在胞质一侧的半胱氨酸残基共价结合到脂肪酸分子上，后者插入膜双分子层中进一步加强膜蛋白与脂双层的结合力 2.生物膜的基本结构特征是什么？这些特征与它的生理功能有什么联系？ 膜的流动性：生物膜的基本特征之一，细胞进行生命活动的必要条件。 1）膜脂的流动性主要由脂分子本身的性质决定的，脂肪酸链越短，不饱和程度越高,膜脂的流动性越大。温度对膜脂的运动有明显的影响。在细菌和动物细胞中常通过增加 不饱和脂肪酸的含量来调节膜脂的相变温度以维持膜脂的流动性。在动物细胞中，胆固醇对膜的流动性起重要的双向调节作用。 膜蛋白的流动：荧光抗体免疫标记实验；成斑现象(patching)或成帽现象(capping) 2）膜的流动性受多种因素影响：细胞骨架不但影响膜蛋白的运动，也影响其周围的膜脂的流动。膜蛋白与膜分子的相互作用也是影响膜流动性的重要因素。 3）膜的流动性与生命活动关系：信息传递；各种生化反应；发育不同时期膜的流动性不同 3.细胞表面有哪几种常见的特化结构？ 细胞表面特化结构主要包括：膜骨架、鞭毛、纤毛、变形足和微绒毛，都是细胞膜与膜内的细胞骨架纤维形成的复合结构，分别与维持细胞的形态、细胞的运动、细胞与环境的物质交换等功能有关。 第五章 1.比较载体蛋白与通道蛋白的异同 相同点：化学本质均为蛋白质、分布均在细胞的膜结构中，都有控制特定物质跨膜运输的功能。 不同点：载体蛋白：与特异的溶质结合后，通过自身构象的改变以实现物质的跨膜运输。 通道蛋白：①通过形成亲水性通道实现对特异溶质的跨膜转运 ②具有极高的转运效率 ③没有饱和值 ④离子通道是门控的（其活性由通道开或关两种构象调节） 2.比较P-型离子泵、V-型质子泵、F-型质子泵和ABC超家族的异同。 （1）相同点：①都是跨膜转运蛋白②转运过程伴随能量流动③都介导主动运输过程④对转运底物具有特异性⑤都是ATP驱动泵 （2）不同点：①P型泵转运过程形成磷酸化中间体，V型，F型，ABC超家族则无 ②P型，V型泵，ABC超家族都是逆电化学梯度消耗ATP运输底物，F型泵则是顺电化学梯度合成ATP ③P型泵主要负责Na+,K+,H+,CA2+跨膜梯度的形成和维持，V型，F型只负责H+的转运，ABC超家族转运多种物质 3.说明钠钾泵的工作原理及其生物学意义。 工作原理：在细胞内侧α亚基与钠离子相结合促进ATP水解，α亚基上的天冬氨酸残基引起α亚基的构象发生变化，将钠离子泵出细胞外，同时将细胞外的钾离子与α亚基的另一个位点结合，使其去磷酸化，α亚基构象再度发生变化将钾离子泵进细胞，完成整个循环。钠离子依赖的磷酸化和钾离子依赖的去磷酸化引起构象变化有序交替发生。每一个循环消耗一个ATP分子泵出三个钠离子和泵进两个钾离子。
一、细胞内膜泡运输的概况、类型及其主要功能 膜泡运输是蛋白质分选的一种特有的方式，普遍存在于真核细胞中。在转运过程中不仅涉及蛋白质本身的修饰、加工和组装，还涉及多种不同的膜泡靶向运输及其复杂的调控过程。主要分为一下三种类型： COPⅠ包被小泡：负责回收、转运内质网逃逸蛋白返回内质网。 COPⅡ衣被小泡：介导内质网到高尔基体的物质运输。 网格蛋白衣被小泡：介导质膜→胞内体、高尔基体→胞内体、高尔基体→溶酶体、植物液泡的物质运输 二、试述物质跨膜的种类及其特点 主要有三种途径： （一）被动运输： 指通过简单扩散或协助扩散实现物质由高浓度向低浓度方向的跨膜转运。动力来自物质的浓度梯度，不需要细胞提供代谢能量。 1、简单扩散：也叫自由扩散（free diffusion）。特点：①沿浓度梯度（或电化学梯度）扩散； ②不需要提供能量；③没有膜蛋白的协助。 2、促进扩散：特点：①比自由扩散转运速率高；②运输速率同物质浓度成非线性关系； ③特异性；④饱和性。 （二）主动运输: 是由载体蛋白所介导的物质逆浓度梯度或电化学梯度由浓度低的一侧向高的一侧进行跨膜转运的方式。 主动运输的特点是：①逆浓度梯度（逆化学梯度）运输；②需要能量；③都有载体蛋白。（三）吞排作用 真核细胞通过胞吞作用和胞吐作用完成大分子与颗粒性物质的跨膜运输。 三、试述Na+—K+泵的工作原理 Na+—K+ATP酶通过磷酸化和去磷酸化过程发生构象的变化，导致与Na+、K+的亲和力发生变化。在膜内侧Na+与酶结合，激活ATP酶活性，使ATP分解，酶被磷酸化，构象发生变化，于是与Na+结合的部位转向膜外侧；这种磷酸化的酶对Na+的亲和力低，对K+的亲和力高，因而在膜外侧释放Na+、而与K+结合。K+与磷酸化酶结合后促使酶去磷酸化，酶的构象恢复原状，于是与K+结合的部位转向膜内侧，K+与酶的亲和力降低，使K+在膜内被释放，而又与Na+结合。总的结果是每一循环消耗一个ATP；转运出3个Na+，转进2个K+。 四、试述胞间通信的主要类型 1）、细胞间隙连接 细胞间隙连接：是一种细胞间的直接通讯方式。两个相邻的细胞以连接子相联系。连接子中央为直径1.5nm的亲水性孔道。 2）、膜表面分子接触通讯 是指细胞通过其表面信号分子（受体）与另一细胞表面的信号分子（配体）选择性地相互作用，最终产生细胞应答的过程，即细胞识别。 3）、化学通讯 细胞分泌一些化学物质（如激素）至细胞外，作为信号分子作用于靶细胞，调节其功能，这种通讯方式称为化学通讯。根据化学信号分子可以作用的距离范围，可分为以下3类：内分泌、旁分泌、自分泌
高尔基体 高尔基体以Camillo Golgi的名字命名。他最早于1888年用络酸盐银染色法发现的一种网状结构的一种器官，存在于许多细胞的细胞质中。它是由许多扁平膜囊和大小不等的囊泡组成。随着电子显微技术的发展，高尔基体的结构越来越被人们所了解。表明高尔基体是一种从内质网运输新产生的分泌物和膜蛋白的细胞器或者是细胞的其它膜结合复合物，现在还测出了高尔基体的聚糖结构，高尔基体通过这个结构而吸附内质网中的蛋白质。 形态特点 不同物种的高尔基体的形态结构不一样。有些物种细胞没有明显的高尔基体结构，比如说真菌，还有微孢子虫。然而，在这些真菌中也发现有高尔基体液泡的存在，但是很快就消失。也有更加极端的例子，像微孢子虫就仅仅只有一簇微管和囊泡。图2展示了哺乳动物和酵母细胞高尔基体的免疫荧光图像，显示了高尔基体的不同排列方式。目前普遍认为所有的真核生物都有高尔基体尽管其存在的形态是多种多样的，因此，高尔基体可以作为最原始真核生物祖先的一个特征。高尔基体的功能 基本功能：将内质网合成的蛋白质进行加工、分类与包装，然后分门别类地送到细胞特定的部位或分泌到细胞外。 其它功能：第一，产生特殊的分泌结构，比如说胰腺组织中的胰腺包含颗粒。第二，高尔基体对从内质网运来的“货物”蛋白质进行后修饰调控。最显著的例子就是修剪和延伸吸附在ER上的多聚糖的核心结构，还有硫酸盐化作用、磷酸化作用、蛋白质水解作用等。第三，参与脂质代谢。高尔基体含有一些酶能将ER 产生的神经酰胺转换成鞘脂类。 目前蛋白质是如何从高尔基体的一面移向另一面仍然有争论，以及高尔基体是如何将携带的运输物从其反面运送到质膜的。 高尔基体的缺失或功能受损会导致疾病的产生 更出乎意料的是,越来越多的罕见的基因疾病被发现是由于编码高尔基的蛋白质的等位基因失效而引起的。
Cell biology 细胞生物学 第七章真核细胞内膜系统、蛋白质分选与膜泡运输 细胞内被膜区分类：细胞质基质、细胞内膜系统、有膜包被的细胞器 第一节细胞质基质的含义和功能 一、细胞质基质的含义 （1）含义：在真核细胞的细胞质中，除去可分辨的细胞器以外的胶状物质 主要含有： （1）与代谢有关的许多酶 （2）与维持细胞形态和物质运输有关的细胞质骨架结构
细胞质基质是一个高度有序的体系，细胞质骨架纤维贯穿在粘稠的蛋白质胶体中，多数的蛋白质直接或间接地与骨架结合，或与生物膜结合，从而完成特定的功能。细胞质基质主要是由微管、微丝和中间丝等相互联系形成的结构体系，蛋白质和其他分子以凝聚或暂时的凝聚状态存在，与周围溶液的分子处于动态平衡。 差速离心获得的胞质溶胶的组分和细胞质基质溶液成分很大不同。胞质溶胶中的多数蛋白质可能通过弱键结合在基质的骨架纤维上。 二、细胞质基质的功能 （1）蛋白质分选和转运 N端有信号序列的蛋白质合成之后转移到内质网上，通过膜泡运输的方式再转运到高尔基体。其他蛋白质的合成都在细胞质基质完成，并根据自身信号转运到线粒体、叶绿体、细胞核中，也有些蛋白驻留在细胞质基质中。
（2）锚定细胞质骨架 （3）蛋白的修饰、选择性降解 1 蛋白质的修饰 辅基、辅酶与蛋白的结合 磷酸化和去磷酸化 糖基化 N端甲基化（防止水解） 酰基化 2 控制蛋白质寿命 N端第一个氨基酸残基决定寿命 细胞质基质能够识别N端不稳定的氨基酸信号将其降解，依赖于泛素降解途径 3 降解变性和错误折叠的蛋白质 4 修复变性和错误折叠的蛋白
热休克蛋白的作用 第二节细胞内膜系统及其功能 细胞内膜系统是指在结构、功能乃至发生上相互关联、由膜包被的细胞器或细胞结构。 研究方法：电镜技术免疫标记和放射自显影离心技术和遗传突变体分析 一、内质网的形态结构和功能 内质网是由封闭的管状或扁平囊状膜系统及其包被的腔形成的互相沟通的三维网络结构。 （一）内质网的两种基本类型 糙面内质网和光面内质网。 糙面内质网：扁囊状整齐附着有大量核糖体 功能：合成分泌性蛋白和膜蛋白光面内质网：分支管状，小
?论著? 《中国肝脏病杂志（电子版）》2014年 第6卷 第4期 68AFP 和高尔基体糖蛋白-73联合检测诊断原发性肝癌临床评价 邓广博（山东省济宁市任城区妇幼保健院 检验科，山东 济宁 272025）DOI: 10.3969/j.issn.1674-7380.2014.04.018 通讯作者：邓广博 Email: deng14071973@https://www.doczj.com/doc/b512656908.html, PHC 是我国常见恶性肿瘤之一，病死率高，在引起死亡的恶性肿瘤中仅次于胃癌、食管癌居第三位，在部份地区的农村中则仅次于胃癌居第二位[1]。在PHC 中发病率最高的是HCC ，约占PHC 的90%～95%。HCC 在全球癌症病死率中居第三位。由于地域环境等原因，我国HCC 的发病率约是欧美地区的10倍以上[2]。由于HCC 治愈率低，早期临 床表现不典型，现有的常用肿瘤标记物AFP 在早期诊断中特异性及敏感度不够理想，而其他检查亦是有创性的，故临床上迫切需要特异性及敏感度较高的无创性检查。近期有研究[3]发现，高尔基体糖蛋白-73（GP73）虽然在多种疾病中表达异常，但是同PHC 关系尤为密切，且GP73敏感性特异性均优于AFP 。本研究通过对PHC 患者血清中AFP 和GP73含量的检测，分析其联合检测在HCC 早期诊断的意 摘要：目的 探讨甲胎蛋白（AFP ）和高尔基体糖蛋白-73（GP73）在PHC 诊断中的指导意义。方法 采用电化学发光法分别对64例肝癌组和72例对照组进行血清AFP 及GP73的含量检测，分析AFP 、GP73及AFP 和GP73联合检测时在PHC 诊断时的敏感性和特异性。结果 64例PHC 癌患者中，57例（89.01%）为肝细胞癌。AFP 和GP73在肝癌组患者血清中的含量分别为（318.27 ± 169.32）ng/ml 和（262.74 ± 168.98）ng/ml ，明显高于对照组血清中的（14.16 ± 8.45）ng/ml 和（37.04 ± 20.56）ng/ml ，P 均＜ 0.01。AFP 和GP73联合检测敏感性及特异性可达88.39%和86.36%，与单项检测相比，可明显提高诊断的准确性。结论 血清中AFP 及GP73是PHC 发生、发展的重要检测指标，两者联合检测对肝癌患者诊断及预后具有重要。 关键词：肝肿瘤；甲胎蛋白类；高尔基体；糖蛋白类 Combined diagnosis value of Golgi protein 73 and alpha-fetoprotein in primary hepatic cancer DENG Guang-bo (Department of Clinical Laboratory, The Women and Children’s Hospital of Rencheng District of Jining City, Jining City 272025, China) Abstract: Objective To investigate the effect and diagnostic signi ? cance of alpha-fetoprotein (AFP) and Golgi protein 73 (GP73) in the serum of primary hepatic cancer (PHC) patients. Methods We retrospectively analyze 64 cases of liver cancer and 72 healthy people respectively by electrochemiluminescence determination of serum AFP and GP73. The sensitivity and speci ? city of serum AFP, GP73, and AFP ＋ GP73 in the diagnosis of PHC were analyzed. Results The 89.01% (57/64) of PHC patients were HCC patients and AFP ＋ GP73. The serum levels of AFP and GP73 in PHC patients [(318.27 ± 169.32) ng/ml, (262.74 ± 168.98) ng/ml] were signi ? cantly higher than in healthy people [(14.16 ± 8.45) ng/ml, (37.04 ± 20.56) ng/ml] (P ＜ 0.01). The sensitivity and speci ? city value of AFP combined with GP73 were 88.39% and 86.36%, respectively. Compared with single detection, AFP and GP73 combined detection had an higher diagnosis accuracy in PHC. Conclusions Serum levels of AFP and GP73 are important factors of PHC occurrence and development indicators. The AFP and GP73 combined detection has important significance for PHC diagnosis and prognosis estimation. Key words: Liver Neoplasms; Alpha-fetoproteins; Golgi apparatus; Glycoproteins
1.细胞内膜系统(Endomembrane System)：指在结构、功能乃至发生上相互关联、由单层膜包被的细胞器或细胞结构。 主要包括内质网、高尔基体、溶酶体、胞内体和分泌泡等。 2、细胞质基质（Cytoplasmic Matrix）:在真核细胞的细胞质中，除去可分辨的细胞器以外的胶状物质 3、线粒体（mitochondrion）:真核细胞内一种高效地将有机物中储存的能量转换为细胞生命活动直接能源ATP的细胞 器，普遍存在于各类真核细胞中，主要是封闭的双层单位膜结构，且内膜经过折叠演化为表面极大扩增的内膜特化系统。 4、内质网(Endoplasmic Reticulum ER)：是真核细胞中内膜系统的组成之一，由封闭的管状或扁平囊状膜系统及其包 被的腔形成的互相沟通的三维网状结构。有糙面内质网和光面内质网两种基本类型。合成细胞内除核酸以外一系列重要的生物大分子 5、高尔基体（Golgi Body）：亦称高尔基复合体、高尔基器。是真核细胞中内膜系统的组成之一。是由光面膜组成的 囊泡系统，它由扁平膜囊（saccules)、大囊泡（vacuoles)、小囊泡（vesicles）三个基本成分组成 6、溶酶体（Lysosome）：真核细胞中的一种细胞器；为单层膜包被的囊状结构；内含多种水解酶，专为分解各种外源 和内源的大分子物质 7、过氧化物酶体(peroxisome):是一种具有异质性的细胞器，在不同生物及不同发育阶段有所不同。特点是内含一至多 种依赖黄素（flavin）的氧化酶和过氧化氢酶（标志酶） 8、蛋白质分选（Protein sorting）:由于蛋白质发挥结构与功能的部位几乎遍布细胞的各种膜区与组分，因此，必然存 在不同的机制确保蛋白质分选，转运在细胞的特定部位，组装成结构域功能复合体，参与细胞的各种生命活动。这一过程称为蛋白质的定向转运或蛋白质分选 9、信号肽（signal sequence或signal peptide）:引导蛋白质定向转移的线性序列，通常15-60个氨基酸残基，对所引导 的蛋白质没有特异性要求 10、导肽(Leader Peptide)：前体蛋白N端的一段信号序列称为导肽或引肽，完成转运后被酶切除，成为成熟蛋白，这 种现象称后转译 11、脂筏：脂筏是一种相对稳定的、分子排列有序的、较为紧密的、流动性较低的质膜微区结构，富含鞘脂和胆固醇， 在细胞的信息传递和物质运输等很多生命活动中起重要作用。 12、红细胞血影：红细胞经低渗处理破裂释放出内容物，留下一个保持原形的空壳 13、流动镶嵌模型:是1972年提出的一种生物膜的结构模型，主要强调以下两点：1）膜的流动性，膜蛋白和膜脂均可以 侧向运动2）膜蛋白分布的不对称性。有的镶在膜表面，有的嵌入或者横跨脂双分子层。 14、MTOC（课件，细胞外基质细胞骨架的运动，72页）:即微管组织中心，在体内，微管的成核和组织过程与一些 特异结构相关，这些结构被称为微管组织中心 15、核孔复合体：由内、外核膜在一定距离处融合而成的环状孔，主要由胞质环、核质环、辐、栓构成。是一种特殊的 跨膜运输蛋白复合体，并且是双功能双向性的亲水性核质交换通道。（书p230） 16、核定位信号：亲核蛋白含有特殊的具有定位作用的氨基酸序列，这些特殊的短肽保证了整个蛋白质通过核孔复合体 被转运到细胞核内。 17、成体干细胞：指存在于一种已经分化组织中的未分化细胞，这种细胞能够自我更新并且能够特化形成组成该类型组 织的细胞。 18：细胞周期检查点：是细胞周期（cell cycle）中的一套保证DNA复制和染色体（chromosome）分配质量的检查机制。 是一类负反馈调节机制。当细胞周期进程中出现异常事件，如DNA损伤或DNA复制受阻时，这类调节机制就被激活，及时地中断细胞周期的运行。待细胞修复或排除故障后，细胞周期才能恢复运转 19细胞同步化（细胞增殖课件24页）:在自然过程中发生或经人工处理造成的细胞周期呈现同步化生长的情况，包括自然同步化和人为同步化 20、CDK激酶：是与周期蛋白结合并活化，使靶蛋白磷酸化、调控细胞周期进程的激酶。与cdc2一样，含有一端类似的 氨基酸序列，可以与周期蛋白结合，并将周期蛋白作为其调节亚单位，进而表现出蛋白激酶活性。CDK激酶是细胞周期调控中的重要因素，是细胞周期运行的引擎分子。目前发现，哺乳动物细胞内至少存在12种CDK激酶，即CDK1至DK12。一般情况下，CDK激酶至少含有2个亚基，即周期蛋白和CDK蛋白。细胞内部的CDK激酶并不是一旦结合到周期蛋白上就具有激酶的活性，还需要一系列的酶促反应才能具有激酶的活性，使得细胞由分裂间期向分裂期转化，或者分裂间期内部转化。 21、成熟促进因子:即MPF,是一种使多种底物蛋白磷酸化的一种蛋白激酶,在细胞从G2期进入到M期时起着重要作用
本试剂盒只能用于科学研究，不得用于医学诊断 人（Human Human））高尔基体蛋白7373（（GP73 GP73））ELISA检测试剂盒 使用说明书 检测原理 试剂盒采用双抗体一步夹心法酶联免疫吸附试验（ELISA）。往预先包被高尔基体蛋白73（GP73）抗体的包被微孔中，依次加入标本、标准品、HRP标记的检测抗体，经过温育并彻底洗涤。用底物TMB显色，TMB在过氧化物酶的催化下转化成蓝色，并在酸的作用下转化成最终的黄色。颜色的深浅和样品中的高尔基体蛋白73（GP73）呈正相关。用酶标仪在450nm波长下测定吸光度（OD值），计算样品浓度。 样品收集、处理及保存方法 1.血清：使用不含热原和内毒素的试管，操作过程中避免任何细胞刺激，收集血液后，3000转离心10分钟将血清和红细胞迅速小心地分离。 2.血浆：EDTA、柠檬酸盐或肝素抗凝。3000转离心30分钟取上清。 3.细胞上清液：3000转离心10分钟去除颗粒和聚合物。 4.组织匀浆：将组织加入适量生理盐水捣碎。3000转离心10分钟取上清。 5.保存：如果样本收集后不及时检测，请按一次用量分装，冻存于-20℃，避免反复冻融，在室温下解冻并确保样品均匀地充分解冻。自备物品 1.酶标仪（450nm） 2.高精度加样器及枪头：0.5-10uL、2-20uL、20-200uL、200-1000uL 3.37℃恒温箱 操作注意事项 1.试剂盒保存在2-8℃，使用前室温平衡20分钟。从冰箱取出的浓缩洗涤液会有结晶，这属于正常现象，水浴加热使结晶完全溶解后再使用。 2.实验中不用的板条应立即放回自封袋中，密封（低温干燥）保存。
一）内质网的作用：进行蛋白质的修饰与加工，主要包括糖基化、羟基化、酰基化、二硫键形成等，其中最主要的是糖基化，几乎所有内质网上合成的蛋白质最终被糖基化。糖基化的作用是：①使蛋白质能够抵抗消化酶的作用；②赋予蛋白质传导信号的功能；③某些蛋白只有在糖基化之后才能正确折叠。 （二）高尔基体的主要功能：将内质网合成的蛋白质进行加工、分类、与包装，然后分门别类地送到细胞特定的部位或分泌到细胞外。 1、蛋白质的糖基化 N-连接的糖链合成起始于内质网，完成与高尔基体。在内质网形成的糖蛋白具有相似的糖链，由Cis面进入高尔基体后，在各膜囊之间的转运过程中，发生了一系列有序的加工和修饰，原来糖链中的大部分甘露糖被切除，但又被多种糖基转移酶依次加上了不同类型的糖分子，形成了结构各异的寡糖链。糖蛋白的空间结构决定了它可以和那一种糖基转移酶结合，发生特定的糖基化修饰。 许多糖蛋白同时具有N-连接的糖链和O-连接的糖链。O-连接的糖基化在高尔基体中进行，通常的一个连接上去的糖单元是N-乙酰半乳糖，连接的部位为Ser、Thr和Hyp的OH基团，然后逐次将糖基转移到上去形成寡糖链，糖的供体同样为核苷糖，如UDP-半乳糖。糖基化的结果使不同的蛋白质打上不同的标记，改变多肽的构象和增加蛋白质的稳定性。 在高尔基体上还可以将一至多个氨基聚糖链通过木糖安装在核心蛋白的丝氨酸残基上，形成蛋白聚糖。这类蛋白有些被分泌到细胞外形成细胞外基质或粘液层，有些锚定在膜上。 2、参与细胞分泌活动 负责对细胞合成的蛋白质进行加工，分类，并运出，其过程是SER上合成蛋白质→进入ER腔→以出芽形成囊泡→进入CGN→在medial Gdgi中加工→在TGN形成囊泡→囊泡与质膜融合、排出。 高尔基体对蛋白质的分类，依据的是蛋白质上的信号肽或信号斑。 3、进行膜的转化功能 高尔基体的膜无论是厚度还是在化学组成上都处于内质网和质膜之间，因此高尔基体在进行着膜转化的功能，在内质网上合成的新膜转移至高尔基体后，经过修饰和加工，形成运输泡与质膜融合，使新形成的膜整合到质膜上。 4、将蛋白水解为活性物质 如将蛋白质N端或C端切除，成为有活性的物质（胰岛素C端）或将含有多个相同氨基序列的前体水解为有活性的多肽，如神经肽。 5、参与形成溶酶体。 6、参与植物细胞壁的形成。 7、合成植物细胞壁中的纤维素和果胶质。 内质网对分泌蛋白有初步加工、运输的作用，高尔基体对分泌蛋白有加工的作用，经高尔基体最后加工后的分泌蛋白才能运出细胞外 递质神经冲动在突触间的传递，是借助于神经递质来完成的。当神经冲动到达轴突末梢时，有些突触小泡突然破裂，并通过突触前膜的张口处将存储的神经递质释放出来。当这种神经递质经过突触间隙后，就迅速作用于突触后膜，并激发突触后神经元内的分子受体(另一种化学物质)，从而打开或关掉膜内的某些离子通道，改变了膜的通透性，并引起突触后神经元的电位变化．实现神经兴奋的传递。这种以化学物质为媒介的突触传递，是脑内神经元信号传递的主要方式。 神经递质在使用之后，并未被破坏。它借助离子泵从受体中排出，又回到轴突末梢，重新包装成突触小泡．再重复得到利用。 突触分兴奋性突触和抑制性突触两种。兴奋性突触是指突触前神经元兴奋时，由突触小泡释放出具有兴奋作用的神经递质．如乙酰胆碱、去甲肾上腺素、5羟色胺。这些递质可使突触后神经元产生兴奋。某些障碍乙酷胆碱释放的药物能引起致命性的肌肉瘫痪。例如，南美印第安人使用的箭毒，由于占据了受体的位置，妨碍乙酷胆碱的活动，因而能使人瘫痪。抑制性突触是指突触前神经元兴奋时，由突触小泡联放出具有抑制作用的神经递质，如多巴胺、甘氨酸等。这些递质使突触后膜“超极化”，从而显示抑制性的效应。
细胞膜 胆固醇 磷脂 糖脂神经节苷脂膜蛋白
膜糖类 离子通道特点 水通道 胞吞（过程） 内膜系统 内质网endoplasmic reticulum 三维网状膜系统 糙面内质网rough endoplasmic reticulum 光面内质网smooth endoplasmic reticulum 化学组成脂类和蛋白质 葡萄糖-6-磷酸酶为标志性酶 网质蛋白reticulo-plamin驻留信号retention signal 内质网功能（重点） 糙面内质网
合成蛋白质（激素、抗体、消化酶、驻留蛋白） 过程：核糖体附着到内质网膜（信号假说）→新生肽链的折叠与装配（伴侣蛋白/分子伴侣chaperone protein/molecular chaperone）→蛋白质的糖基化（glycosylation）→蛋白质的胞內运输（两种途径）信号假说 ②离核糖体上合成信号肽； ②SRP识别信号肽，结合核糖体，形成SRP-核糖体复合体，翻译暂停； ③核糖体与SRP-R结合，附着在内质网上，形成SRP-核糖体复合物； ④SRP脱离核糖体，多肽链继续合成； ⑤新生肽在信号肽引导通过运转体通道穿膜； ⑥信号肽切除，肽链延伸。核糖体解聚。 信号肽signal peptide/signal sequence 信号识别颗粒signal recognition particle/SRP 信号识别颗粒受体SRP-R 停靠蛋白质docking protein 转运体 光面内质网 高尔基体 形态结构
化学组成 功能（重点） 2.蛋白质的修饰加工合成 糖蛋白加工和成N-连接糖蛋白/O-连接糖蛋白蛋白质的水解加工 3. 蛋白质的分选和运输（三种途径） 溶酶体 一、形态结构和化学特征
一、肝脏蛋白质组学 1 细胞整体水平上的蛋白组学分析 以肝为整体．对大鼠肝细胞进行全面的蛋白质分析。研究分别对大鼠和小鼠肝的整体蛋白质组进行检测和分析。为提高蛋白的检出率，应用pH值不同的胶条，在l3个二维凝胶每上共切取约5000个点，鉴定约3000个蛋白点，归纳为273种的基因产物。其中，60%大鼠肝蛋白为酶和酶的亚基，7%为结构蛋白，细胞因子约6%，14种热休克蛋白占5%，转运蛋白为3%，核糖体蛋白为l%，其余的各种蛋白为19%。 肝星形细胞在肝的生理、病理过程中发挥了重要的作用。针对星形细胞也进行蛋白质组学研究门，实验鉴定了153种肝星形细胞蛋白。分别对比体外培养的静止期细胞复苏9d后和对大鼠注射四氯化碳8周后的星形细胞，43种表达水平改变的蛋白质或多肽得到鉴定。其中27种蛋白在体内和体外表达均有改变，包括钙周期蛋白、calgizzarin、galectin—1等表达上调的蛋白和肝酯酶10、丝氨酸蛋白酶抑制子等表达下调的蛋白。其中6种蛋白在体内和体外激活后有不同的蛋白质表达。随后通过Northern blots的验证，确认在mRNA 的水平上，mRNA控制着复苏后的培养细胞的钙周期蛋白、calgizzarin galectin等的表达。 2 细胞器水平上的蛋白组学分析 整个细胞溶解后蛋白质的二维电泳的分析，结果大部分是细胞溶质性蛋白，与各种细胞器上蛋白并不相同，执行的功能也不相同。细胞器的特异蛋白，决定细胞器的功能状态。高等真核细胞的蛋白组成复杂，高丰度蛋白质常掩盖低丰度蛋白质，一些细胞器上的蛋白由于丰度较低，不易检出。因此，由此提出亚细胞结构的蛋白质组的研究。 线粒体是真核细胞内的能量代谢中心，参与多种重要的细胞生理、病理过程。对线粒体蛋白质进行相应的蛋白组学分析，在6张不同pH凝胶上的1800个点中，共鉴别192种基因产物，其中8种基因产物是在线粒体上首次发现。鉴定的蛋白质中，69%为酶或酶的亚基，具有广谱催化活性。结构蛋白占9%，热休克蛋白占4%，其余的各种蛋白占18%。平均每10-15个凝胶上的点对应1个基因产物。 高尔基体是真核细胞中内膜系统的组成之一。在细胞生命活动中起重要作用，据估计高尔基体中大约有1000—3000种蛋白质。对鼠肝蛋白进行蛋白组学分析，以了解高尔基体的蛋白组成状况。当细胞处于稳定状态时，高尔基氏体内大约50%蛋白质处于转运状态。使得判定哪些蛋白是高尔基氏体固有蛋白，哪些为生产出的蛋白发生困难。改进实验技术后，应用环己酰亚胺清除转运中的蛋白，获得高度富集高尔基体片段。蛋白合成被抑制后，虽转运动力学明显降低，分泌蛋白和跨膜蛋白通过高尔基体移动到最终目的地。这种预处理方法使转运中的蛋白脱离高尔基体，而富集的高尔基体则聚集在储存槽中。通过改进后的分离技术，富增高尔基体蛋白，经过三重氢核X一114提取后，再用阴离子交换色谱技术获得最好分离，在二维凝胶上得到了588个蛋白点，并用质谱分析了其中丰度最高的99种蛋白。其中47种蛋白得到鉴定，25种为高尔基体蛋白，5种为内质网蛋白，5种为另外的细胞器蛋白，5种为血清蛋白。6种为细胞溶质蛋白，6种细胞溶质蛋白与高尔基体有无相互作用尚不清楚。 二、蛋白质组学的研究方法 1 二维凝胶电泳 二维凝胶电泳(two—dimensional gel eleetrophoresis，2DE)是1975年由Klose和O’Farre在各自的实验室单独发明的。利用这项技术他们成功地分离了大肠杆菌(Escherichia
2016上饶二模试题 1、元素和化合物是细胞结构和功能的物质基础，下列关于细胞化学组成的叙述，正确的是 ①ATP脱氧核苷酸线粒体外膜共有的组成元素是CHONP ②细胞合成的糖蛋白均位于细胞膜的外表面，与细胞间相互识别有关 ③酶激素ATP和神经递质等都是细胞中的微量高效物质，作用后都立即被分解 ④蛋白质遇高温变性时，其空间结构被破坏，肽键数不变 ⑤叶肉细胞内的[H]都在光反应阶段产生，用于暗反应 A、①② B、②③ C、①④ D、③⑤ 答案：C 解析： 细胞合成的糖蛋白不全分布在细胞膜的外表面，组织液及血浆中也有糖蛋白，酶作用后不是立即被分解的，叶肉细胞内的【H】有叶绿体光反应阶段产生的，也有氧呼吸过程中在细胞质基质及线粒体基质中产生的。 链接： 1、糖蛋白是广泛存在于生物体内的由肽链和糖链通过共价键结合而形成的大分子。糖蛋白包括酶、激素、载体、凝集素、抗体、糖被等。糖蛋白通常分泌到体液中或定位于细胞膜外。人血清的各类蛋白质中，50％是糖蛋白；鸡蛋蛋清的各类蛋白质中，95％以上是糖蛋白。各类细胞表面上，大多存在着糖蛋白。动、植物的分泌物和体液中有较多的糖蛋白。顶体中也含糖蛋白。 2、组织液中也有糖蛋白。组织液存在于组织间隙，绝大部分组织液呈凝胶状态，不能自由流动，因此不会因重力作用流到身体的低垂部位。组织液包括基质和从毛细血管渗出的不含大分子的物质的黏性液体，基质是一种无色透明的胶状物质，化学成分主要是蛋白多糖、糖蛋白和水。蛋白多糖是基质的主要成分，由少量蛋白质和大量氨基已糖多糖结合成的大分子复物，每个蛋白亚单位以蛋白质分子为轴心，共价地结合上许多多糖侧链。 3、处于细胞表面最外层的糖蛋白（糖被）的糖链储存着大量的生物识别信息，在细胞识别与粘合上有非常重要的作用。细胞表面的糖链依细胞类型、分化阶段、功能状态及行为特点而发生变化。细胞在发生恶性转化后，其表面的糖链亦发生显著变化，而这一变化在高转移性癌细胞中是有一定特点的。在很多肿瘤中，细胞表面的多聚氨基乳糖结构的含量有明显增加。同样重要的是看到多聚氨基乳糖的增加伴随着细胞从良性型向恶性型转化。 4、《实验生物学报》 1985年02期《大鼠精子细胞的糖蛋白合成——电镜放射自显影研究》·汤雪明·上海第二医学院 动物细胞的糖蛋白主要分布于细胞膜、溶酶体（细胞器）和各种分泌产物中，它们在细胞的有关功能活动中起着重要作用。 高尔基体是精子细胞中一种活跃的细胞器，它是联系各种细胞器的一个中心环节，在精子形成过程中起重要作用。早在二十年代初期，光学显微镜观察己经发现精子细胞的高尔基体能“分泌”顶体。后来使用糖蛋白染色技术，进一步描述了高尔基体形成顶体和顶帽的过程。放射自显影技术是研究细胞内糖蛋白合成过程的一种很好的方法，注射放射性同位素标记的各种糖蛋白前体(如氨基酸、单糖)，用自显影技术可以动态地示踪前体在细胞内掺入糖蛋白的部位。 实验： 本实验借助电镜放射自显影技术，用“3H—岩藻糖示踪大鼠精子细胞中的糖蛋白合成过程，
2020年普通高等学校招生全国统一考试（山东卷） 生物 一、选择题 1.经内质网加工的蛋白质进入高尔基体后，S酶会在其中的某些蛋白质上形成M6P标志。具有该标志的蛋白质能被高尔基体膜上的M6P受体识别，经高尔基体膜包裹形成囊泡，在囊泡逐渐转化为溶酶体的过程中，带有M6P标志的蛋白质转化为溶酶体酶；不能发生此识别过程的蛋白质经囊泡运往细胞膜。下列说法错误的是（） A. M6P标志的形成过程体现了S酶的专一性 B. 附着在内质网上的核糖体参与溶酶体酶的合成 C. S酶功能丧失的细胞中，衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累 D. M6P受体基因缺陷的细胞中，带有M6P标志的蛋白质会聚集在高尔基体内 【答案】D 【解析】 【分析】 1、分泌蛋白的合成与分泌过程：附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜，整个过程还需要线粒体提供能量。 2、分析题干信息可知，经内质网加工的蛋白质，只有在S酶的作用下形成M6P标志，才能被高尔基体膜上的M6P受体识别，最终转化为溶酶体酶，无识别过程的蛋白质则被运往细胞膜分泌到细胞外。 【详解】A、酶具有专一性的特点，S酶在某些蛋白质上形成M6P标志，体现了S酶的专一性，A正确； B、由分析可知，部分经内质网加工的蛋白质，在S酶的作用下会转变为溶酶体酶，该蛋白质是由附着在内质网上的核糖体合成的，B正确； C、由分析可知，在S酶的作用下形成溶酶体酶，而S酶功能丧失的细胞中，溶酶体的合成会受阻，则衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累，C正确；
D、M6P受体基因缺陷的细胞中，带有M6P标志的蛋白质不能被识别，最终会被分泌到细胞外，D错误。 故选D。 【点睛】本题考查溶酶体的形成过程及作用等知识，旨在考查考生获取题干信息的能力，并能结合所学知识准确判断各选项。 2.癌细胞即使在氧气供应充足的条件下也主要依赖无氧呼吸产生ATP，这种现象称为“瓦堡效应”。下列说法错误的是（） A. “瓦堡效应”导致癌细胞需要大量吸收葡萄糖 B. 癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程会生成少量ATP C. 癌细胞呼吸作用过程中丙酮酸主要在细胞质基质中被利用 D. 消耗等量的葡萄糖，癌细胞呼吸作用产生的NADH比正常细胞少 【答案】B 【解析】 【分析】 1、无氧呼吸两个阶段的反应： 第一阶段：反应场所：细胞质基质；反应式C6H12O6酶→2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]+少量能量第一阶段：反应场所：细胞质基质；反应式2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]酶→2C3H6O3（乳酸）2、有氧呼吸三个阶段的反应： 第一阶段：反应场所：细胞质基质；反应式C6H12O6酶→2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]+少量能量第二阶段：反应场所：线粒体基质；反应式2C3H4O3(丙酮酸)+6H2O酶→20[H]+6CO2+少量能量 第三阶段：反应场所：线粒体内膜；反应式24[H]+6O2酶→12H2O+大量能量(34ATP) 【详解】A、由于葡萄糖无氧呼吸时只能释放少量的能量，故“瓦堡效应”导致癌细胞需要吸收大量的葡萄糖来为生命活动供能，A正确； B、无氧呼吸只在第一阶段产生少量ATP，癌细胞中进行无氧呼吸时，第二阶段由丙酮酸转化为乳酸的过程不会生成ATP，B错误； C、由题干信息和分析可知，癌细胞主要进行无氧呼吸，故丙酮酸主要在细胞质基质中被利
寒假作业(七)关注“生物膜”，网尽常考点 [主题勾联·循图忆知] 1．(2019·宝鸡九校联考)结构与功能相统一是生物学的基本观点之一。下列叙述不能说明这一观点的是() A．叶绿体内类囊体膜堆叠使膜面积增大，利于光能充分利用 B．神经细胞轴突末梢有大量突起，有利于附着更多的神经递质受体蛋白 C．低等植物细胞中心体的存在，利于其有丝分裂的正常进行 D．线粒体内膜向内突起形成嵴，有利于附着更多的有氧呼吸酶 解析：选B叶绿体内类囊体膜堆叠使膜面积增大，利于光能充分利用；神经细胞轴突末梢为突触前膜，突触前膜释放神经递质，而没有受体蛋白，神经细胞树突或胞体有受体蛋白；中心体在有丝分裂中形成纺锤体，故低等植物细胞中心体的存在，利于其有丝分裂的正常进行；线粒体内膜向内突起形成嵴，增加膜面积，有利于附着更多的有氧呼吸酶。 2．下列关于细胞结构与功能的叙述，正确的是() A．溶酶体能合成水解酶用于分解抗原或衰老的细胞器 B．核膜可转化为内质网膜，也可以直接转化为细胞膜 C．蛋白质合成分泌旺盛的细胞内高尔基体的数量较多 D．膜蛋白具有识别信息、运输氧气和催化反应等功能 解析：选C溶酶体不能合成水解酶，溶酶体中的水解酶均是由核糖体合成的；核膜与内质网膜直接相连，故核膜可以转化为内质网膜，但核膜不能直接转化为细胞膜；分泌蛋白的加工分泌需要高尔基体的参与，因此蛋白质合成分泌旺盛的细胞内高尔基体的数量较多；膜蛋白具有识别信息、运输物质和催化反应的作用，但氧气进出细胞为自由扩散，不需要载体蛋白的协助。 3．(2019·黄冈质检)如图为胰岛B细胞内胰岛素合成与分泌过程示意图，a、b、c、d、e表示细胞结构。下列说法正确的是() A．有分泌功能的细胞才有a、b、c、d结构 B．胰岛素在b和c内加工形成一定的空间结构
分泌蛋白的合成与运输 1．动物合成的蛋白质可分为分泌性蛋白质和内用性蛋白质，与分泌性蛋白质的合成、分泌密切有关的有直接或间接关系的细胞器和细胞结构有（） A．核糖体、中心体、内质网 B．核糖体、线粒体、高尔基体、细胞膜 C．核糖体、线粒体、质体、高尔基体 D．细胞核、核糖体、内质网、线粒体、高尔基体、细胞膜 2．用放射性同位素标记的某种氨基酸培养胰岛细胞，最后检测出细胞分泌物中有放射性胰岛素，如果检测细胞的膜结构，在哪种膜结构中最先被检测出有放射性（） A．内质网B．核糖体C．高尔基体D．溶酶体 3．在唾液腺细胞中，参与合成并分泌唾液淀粉酶的细胞器有（） A．线粒体、中心体、高尔基体、内质网 B．内质网、核糖体、叶绿体、高尔基体 C．内质网、核糖体、高尔基体、线粒体 D．内质网、核糖体、高尔基体、中心体 4．血清白蛋白合成于肝脏，是人血浆中含量最丰富的蛋白质，血红蛋白合成于未成熟的红细胞，是人成熟红细胞中最丰富的蛋白质。下列与血清白蛋白、血红蛋白有关的叙述，正确的是( ) A．两者的分泌均与高尔基体有关 B．两者均在人体内环境中发挥作用 C．两者的出现说明某些细胞发生了分化 D．人体所有细胞中均有合成两种蛋白的基因 5．詹姆斯·E·罗斯曼等三位科学家因从事“细胞内囊泡运输机制”的研究共同获得2013年诺贝尔生理学或医学奖。下列物质从合成部位运输到作用部位不需要借助囊泡运输的是（） A． DNA聚合酶 B．乙酰胆碱 C．白细胞介素-2 D．甲状腺激素 6．胰岛细胞中和合成胰岛素有关的一组细胞器是（） A．核糖体、内质网、高尔基体、中心体 B．核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 C．核糖体、内质网、高尔基体、叶绿体 D．内质网、中心体、高尔基体、线粒体 7．在奶牛的乳腺细胞中，与酪蛋白的合成与分泌有密切关系的细胞结构是（）A．核糖体、线粒体、中心体、染色体 B．线粒体、内质网、高尔基体、溶酶体