下载文档原格式
细胞内蛋白质分选的两条途径细胞是生命的基本单位，其中蛋白质是细胞最重要的组成部分之一。
在细胞内，蛋白质需要在不同的位置发挥不同的功能，因此需要进行分选。
目前已知有两种主要的细胞内蛋白质分选途径：囊泡转运和直接转运。
一、囊泡转运1. 什么是囊泡转运？囊泡转运是指通过形成、移动和融合小型液滴（即囊泡）来实现蛋白质分选的过程。
这些囊泡可由内质网、高尔基体、溶酶体等细胞器形成。
2. 囊泡转运的过程（1）合成：在内质网上合成的蛋白质被包裹在一个小型液滴中，形成一个囊泡。
（2）移动：这些囊泡随后通过微管道系统向高尔基体或其他目标位置移动。
（3）融合：到达目标位置后，这些囊泡与目标部位上的膜进行融合，并释放出其所携带的蛋白质。
3. 囊泡转运的特点（1）速度快：相对于直接转运，囊泡转运速度更快。
（2）可控性高：囊泡转运可以通过调节囊泡合成、移动和融合等过程来实现对蛋白质分选的精确控制。
（3）适用范围广：囊泡转运可以用于多种类型的细胞内蛋白质分选，例如从内质网到高尔基体、从高尔基体到溶酶体等。
二、直接转运1. 什么是直接转运？直接转运是指蛋白质在没有形成液滴的情况下，通过与其他蛋白质或分子相互作用实现分选的过程。
这些相互作用可能包括靶标蛋白识别、信号传递等。
2. 直接转运的过程（1）靶标识别：特定类型的蛋白质通过与目标位置上的特定靶标结合来实现定向传输。
（2）信号传递：一些蛋白质需要特定信号才能在细胞内进行分选。
例如，磷酸化可以作为一种信号来调节蛋白质在细胞内的分布。
3. 直接转运的特点（1）精确度高：直接转运可以通过靶标识别和信号传递等机制来实现对蛋白质分选的精确控制。
（2）适用范围窄：相对于囊泡转运，直接转运的适用范围较窄，只适用于特定类型的蛋白质分选。
结论：细胞内蛋白质分选是细胞内复杂的过程之一，目前已知有两种主要的分选途径：囊泡转运和直接转运。
这两种途径在速度、可控性、适用范围等方面存在差异，但都可以通过不同机制来实现对蛋白质分选的精确控制。
细胞生物学名词解释蛋白质分选与信号假说下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢！本店铺为大家提供各种类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，想了解不同资料格式和写法，敬请关注！Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!1. 蛋白质分选。
细胞内的蛋白质分选是指细胞内蛋白质在合成后，通过不同方式被定位到细胞的不同位置的过程。
细胞内蛋白质的分选和运输蛋白质在细胞质基质中合成后，按其氨基酸序列中分选信号(sorting signal)的有无以及分选信号的性质被选择性地送到细胞的不同部位，这一过程称为蛋白质分选(protein sorting)和蛋白质靶向运输(protein targeting)。
另外，细胞外的蛋白质经胞吞作用进入细胞内部，也经历分选和靶向运输过程。
细胞中每一种蛋白质只有到达正确的位置才能行使其功能，如 RNA和DNA聚合酶必须送到细胞核中才能参与核酸的合成；酸性水解酶必须送到溶酶体才能进行大分子的降解作用。
因此，细胞内蛋白质的分选和运输对于维持细胞的结构与功能、完成各种细胞生命活动都是非常重要的。
细胞内蛋白质的分选信号以及运输途径和方式号肽通常引导蛋白质从细胞质基质进入内质网、线粒体和细胞核，同时也引导蛋白质从细胞核送回到细胞质基质以及从高尔基体送回到内质网；信号斑则引导一些其他分选过程，如在内质网合成的溶酶体酶蛋白上存在一种信号斑，在高尔基体的CGN中可被N-乙酰氨基葡萄糖磷酸转移酶所识别，从而使溶酶体酶蛋白上形成新的分选信号M-6-P，进一步在TGN中被M-6-P受体识别,并分选进入运输小泡最终送到溶酶体（详见第十章）。
每一种信号序列引导蛋白质到达细胞内一个特定的目的地（表10-1）。
要运送到内质网的蛋白质，在其N-末端有一段信号肽，其中间部分有5-10个疏水氨基酸。
带有这种信号肽的蛋白质，都会被运送到内质网，并进一步被运送到高尔基体，其中一部分蛋白质在C-末端还带有一个由4个氨基酸组成的信号肽，它们在高尔基体的CGN部位被识别并被送回内质网，是内质网驻留蛋白质；要运送到线粒体的蛋白质，在其N-末端带有一种信号肽，其信号序列中带阳电荷的氨基酸和疏水氨基酸呈交替排列；要运送到过氧化物酶体的蛋白质，在其C-末端有一种由三个特征性氨基酸组成的信号肽；要运送到细胞核的蛋白质，其信号肽中有一串带阳电荷的氨基酸，这一信号序列可位于蛋白质的任何部位。
蛋白质分选名词解释
蛋白质分选是指蛋白质在细胞内通过某些机制被选择并组装成
具有特定结构和功能的形态的过程。
蛋白质分选不仅关系到蛋白质在细胞内的组装和发挥作用，还与蛋白质在细胞外的分泌和运输密切相关。
蛋白质分选的机制非常复杂，目前仍处于研究之中。
在蛋白质分选过程中，蛋白质分子通常会通过与其他分子的相互作用被定位到特定的细胞器或膜结构中，例如核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜等。
这些蛋白质分子通常会被绑定到特定的引导分子上，例如运输分子、酶或其他蛋白质等，然后通过细胞内的运输管道或膜结构被运送到特定的目的地。
蛋白质分选的最终结果是使蛋白质分子组装成具有特定结构和
功能的蛋白聚集体，这些蛋白聚集体通常在细胞内发挥着重要的生物学功能。
例如，在细胞信号传导过程中，蛋白质分选有助于将信号传导到正确的细胞器或膜结构中，以启动特定的生物学反应。
此外，蛋白质分选在细胞外分泌和运输中也起着至关重要的作用，例如细胞分泌的酶和其他蛋白质分子需要通过蛋白质分选机制被运送到细胞外
发挥作用。
细胞中蛋白质合成分选、定位的机制
一．蛋白质合成
定义：在核糖体的作用下，mRNA携带的遗传信息翻译成蛋白质。
蛋白质合成（多肽链合成）的基本过程：
1.氨基酸激活。
a.将氨基酸的羧基激活成易于形成肽键的形式。
b.每一个新氨基酸和
mRNA编码信息之间建立联系。
从而使氨基酸和特定tRNA结合。
2.起始。
mRNA+核糖体小亚基+起始氨酰基-tRNA +核糖体大亚单位=起始复
合物
3.肽链延长。
tRNA和mRNA对应的密码子配对携带有一个氨基酸的tRNA
被安放到核糖体上此氨基酸和前一个氨基酸共价键合，肽链延长。
该阶段的核心是形成肽键，将单个氨基酸连接成多肽链。
4.合成终止，肽链释放。
mRNA上的终止密码子即是终止信号，当携带新生肽链的
核糖体抵达终止密码子，多肽链合成终止，核糖体大小亚基分离，多肽链从核糖体上释放出来。
5.折叠和翻译后加工。
包括多肽链的折叠剪接、化学修饰、空间组装。
二．蛋白质分选定位
定义：蛋白质从起始合成部位转运到其发挥功能发挥部位的过程。
绝大多数蛋白质都是由核基因编码，或在游离核糖体上合成，或在糙面内质网膜结合核糖体上合成。
但是蛋白质发挥结构或功能作用的部位几乎遍布细胞的各个区间或组分，所以需要不同的机制以确保蛋白质分选，转运至细胞的特定部位。
1.核基因编码的蛋白质的分选途径：
①.后翻译转运途径
在细胞质基质游离核糖体上完成多肽链合成，然后转运至膜围绕的细胞器，如线粒体、叶绿体、过氧化物酶体及细胞核，或者成为细胞质的可溶性驻留蛋白和骨架蛋白。
②.共翻译转运途径
蛋白质合成在游离核糖体上起始之后，由信号肽及其和之结合的SRP引导转移至糙面内质网，然后新生肽链边合成边转入糙面内质网腔或定位在ER膜上，经转运膜泡
运至高尔基加工包装再分选至溶酶体、细胞质膜或分泌到细胞外，内质网和高尔基体
本身的蛋白质分选也是通过这一途径完成的。
指导分泌性蛋白质在糙面内质网上合成的决定因素是蛋白质N 端的信号肽、信号
识别颗粒SRP 、内质网膜上信号识别颗粒的受体等因子协助完成的。
信号序列被SRP 识别并结合 位于
内质网上的SRP 特异受体和SRP 结合,信号肽和易位子结
合，孔道打开 SRP 脱离信号 信号肽引导新生肽链进入内质网腔 信号肽切除 肽链延伸至终止，蛋白质合成完成
2.蛋白质的运转
①.蛋白质的跨膜运转
②.膜泡运输 蛋白质被不同类型的转运膜泡从糙面内质网合成部位转运至高尔基体进而分选转运至细胞的不同部位，其中涉及供体膜出芽形成不同的转运膜泡、膜泡运输以及膜泡
和靶膜的融合过程等。
内质网膜 高尔基体 细胞外
③.选择性的门控转运
在细胞质基质中合成的蛋白质通过核孔复合体在核-质间双向选择性地完成核输入
或核输出。
④.细胞质基质中蛋白质的运转
3.蛋白质向线粒体、叶绿体和过氧化物酶体的分选
蛋白质合成暂停 蛋白质（肽链）合成继续
共翻译转运途径中，在细胞质基质中起始合成的蛋白质，在信号肽-SRP 介导下转移到内质网，然后边合成边转运或进入内质网腔或插入内质网膜
后翻译转运途径中，在细胞质基质核糖体上完成合成的多肽链在不同靶向信号序列指导下，依不同的机制转运到线粒体、叶绿体和过氧化物酶体等细胞
器。
膜泡 膜泡
后翻译转运途径中转运到线粒体、叶绿体和过氧化物酶体等细胞器蛋白质分选是一个多步过程，需要多个不同的靶向序列。
定位到叶绿体的前体蛋白N 端具有40~50个氨基酸组成的转运肽，用以指引多肽定位到叶绿体并进一步穿过叶绿体被膜进入基质或类囊体中。
定位至线粒体的蛋白质靠的是蛋白质N 端的导肽。
定位至过氧化物酶体的蛋白质靠的是C 端的内在靶向序列。
其他的空间定位信号序列决定蛋白质最终定位在不同的膜上还是不同的基质空间；分子伴侣帮助蛋白质解折叠或维持非折叠状态。
1.蛋白质向线粒体的分选
核基因编码的线粒体蛋白质合成和输入大体上涉及到的4个步骤：
在细胞质基质中合成多肽前体物，前体物和细胞器表面的受体结合，穿过并移进细胞器膜，前体物被加工成为成熟多肽。
①.线粒体蛋白从细胞质基质输入到线粒体基质：两性的N 端靶向信号序列（形成α螺旋构象）对于指导蛋白质输入线粒体基质是至关重要的；需要分子伴侣胞质蛋白Hsc70和线粒体基质蛋白Hsc70协助；需要从内外膜接触点的Tom （外膜移位子）和Tim （内膜移位子）处输入。
②. 线粒体蛋白以3种途径从细胞质基质输入到线粒体内膜：途径A ：具有N 端基质靶向序列和内部停止转移序列；途径B ：具有N 端基质靶向序列和内部疏水的Oxa1靶向序列（内膜蛋白Oxa1所识别）；途径C ：没有N 端基质靶向序列，含有多个内部靶向序列；倆种膜间隙蛋白（Tim9/10）为外膜和内膜之间转运的分子伴侣。
③. 线粒体蛋白质从细胞质基质输入到线粒体膜间隙：途径A ：具有N 端基质靶向序列和内部间隙靶向序列（其过程类似内膜蛋白途径A ，需要内膜上蛋白酶于膜间隙一侧切割释放。
）；途径B ：通过外膜Tom40孔直接进入膜间隙。
2.蛋白质向叶绿体的分选① .进入基质和线粒体的相似：叶绿体前体蛋白具有N 端叶绿体（基
质）靶向序列和类囊体靶向序列，进入基质和线粒体的相似：如前体蛋白非折叠，依赖于基质Hsc70水解ATP 提供能量。
但和线粒体不同的是：不产生跨内膜的电化学梯度。
因此ATP 水解供能几乎是唯一动力来源。
② .进入基质后不同蛋白的转运途径不同：一个是叶绿体SRP 依赖途
径（和蛋白质进入内质网过程相似）；另一种是pH 依赖途径（蛋
定位至叶绿体基质
定位在类囊体膜和类囊体腔
白质和其辅因子结合，在类囊体靶向序列N端的2个Arg残基和跨线粒体内膜的pH 梯度是折叠蛋白输入到类囊体腔所必需的。
）
3.蛋白质向过氧化物酶体的分选
过氧化物酶体是真核细胞中唯一利用分子氧氧化底物形成小分子用于合成途径的细胞器，它不含自身的DNA及核糖体，因此所有蛋白质都是由核基因编码，在细胞质基质中合成的，然后输入到预存或新增值产生的过氧化物酶体中。
含有过氧化物酶体靶向序列PTS1的基质蛋白的C端信号序列为3肽SKL，其和胞质中可溶性Pex5受体蛋白结合，受体再和过氧化物酶体上的Pex14结合，之后，基质蛋白质-Pex5受体复合物通过
Pex10/Pex12/Pex2转运至基质中。
4.蛋白质转运至细胞核
需要核定位信号NLS来引导蛋白质进入核，核输出信号来引导核蛋白出核。
蛋白质分选途径比较
特征途径一途径二
蛋白质合成主要部位起始于细胞质基质，完成于内质
网
细胞质基质
蛋白质主要类型分泌蛋白、内质网、高尔基体、
溶酶体酶蛋白等线粒体、叶绿体、过氧化物酶体、核蛋白等
分选信号序列N端信号肽导肽、PTS、NLS、KDEL等
合成和转运的关系共翻译转运翻译后运转
蛋白质的主要转运方式膜泡运输跨膜转运
列，C端具有PTS1信号，内部含有核定位信号NLS。
请判断这个蛋白在细胞内合成后的最终去向，并说明原因。
该蛋白质最终去向过氧化物酶体，核定位信号NLS只是亲核蛋白入核的一个必要不充分条件，所以该蛋白不一定去向细胞核，又有PTS1序列，将会分选至过氧化物酶体。
多肽链编码的蛋白质带有PTS1序列，此序列能和细胞质溶质中的载体蛋白（Pex5）结合，之后再和过氧化物酶体膜中的受体Pex14结合。
基质蛋白质-Pex5受体复合物再通过Pex10/Pex12/Pex2转运至过氧化物酶体基质中。
