細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和內(nèi)膜系統(tǒng)

1、 核糖體核糖體 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) mRNA tRNA 骨架蛋白骨架蛋白 蛋白酶體蛋白酶體 2004 諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng) 泛素結(jié)合酶泛素結(jié)合酶 泛素活化酶泛素活化酶 要降解蛋白要降解蛋白 泛素連接酶泛素連接酶 蛋白酶體蛋白酶體 細(xì)胞內(nèi)短壽命和一些異常蛋白降解的普遍途徑細(xì)胞內(nèi)短壽命和一些異常蛋白降解的普遍途徑 1962年，年，Ritossa在研究果蠅唾液腺染色體時(shí)發(fā)現(xiàn)在研究果蠅唾液腺染色體時(shí)發(fā)現(xiàn) 了一種在細(xì)胞高溫應(yīng)激時(shí)對(duì)細(xì)胞有保護(hù)作用的蛋了一種在細(xì)胞高溫應(yīng)激時(shí)對(duì)細(xì)胞有保護(hù)作用的蛋 白質(zhì)，因而命名為白質(zhì)，因而命名為“熱休克蛋白熱休克蛋白”。最初只認(rèn)為。最初只認(rèn)為 HSP在高溫下可有效保護(hù)蛋白質(zhì)折疊

2、結(jié)構(gòu)，真核在高溫下可有效保護(hù)蛋白質(zhì)折疊結(jié)構(gòu)，真核 細(xì)胞和原核細(xì)胞在高溫時(shí)均可產(chǎn)生細(xì)胞和原核細(xì)胞在高溫時(shí)均可產(chǎn)生HSP。進(jìn)一步。進(jìn)一步 研究表明，其他許多刺激，如病毒感染、發(fā)熱、研究表明，其他許多刺激，如病毒感染、發(fā)熱、 炎癥、組織損傷、代謝性疾病、癌癥、心肌肥大炎癥、組織損傷、代謝性疾病、癌癥、心肌肥大 等均可使等均可使HSP產(chǎn)生異常升高。產(chǎn)生異常升高。 小鼠睪丸間質(zhì)細(xì)胞滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)小鼠睪丸間質(zhì)細(xì)胞滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 雞雞 輸輸 卵卵 管管 細(xì)細(xì) 胞胞 粗粗 面面 內(nèi)內(nèi) 質(zhì)質(zhì) 網(wǎng)網(wǎng) 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)在細(xì)胞中的分布圖內(nèi)質(zhì)網(wǎng)在細(xì)胞中的分布圖 雞輸卵管細(xì)胞粗面內(nèi)雞輸卵管細(xì)胞粗面內(nèi) 質(zhì)網(wǎng)（上）質(zhì)網(wǎng)（上） 小鼠睪丸間質(zhì)細(xì)胞

3、滑小鼠睪丸間質(zhì)細(xì)胞滑 面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（下）面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（下） 細(xì)胞不含純粹的細(xì)胞不含純粹的RER或或SER，它們分別是，它們分別是 ER連續(xù)結(jié)構(gòu)的一部分。連續(xù)結(jié)構(gòu)的一部分。 兩種內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)構(gòu)差異模式圖兩種內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)構(gòu)差異模式圖 粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的多少可用來(lái)估計(jì)細(xì)胞分化程度和功能狀態(tài)：粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的多少可用來(lái)估計(jì)細(xì)胞分化程度和功能狀態(tài)： 分化程度低細(xì)胞中，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)很少；分化程度低細(xì)胞中，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)很少； 在分化程度不同的腫瘤細(xì)胞中，分化程度高、生長(zhǎng)在分化程度不同的腫瘤細(xì)胞中，分化程度高、生長(zhǎng) 速度慢的癌細(xì)胞粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)發(fā)達(dá)；而分化程度低、生長(zhǎng)速度慢的癌細(xì)胞粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)發(fā)達(dá)；而分化程度低、生長(zhǎng) 速度快的癌細(xì)胞中只有少量粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

4、。速度快的癌細(xì)胞中只有少量粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。 核糖體上合成的蛋白核糖體上合成的蛋白 細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì) 基質(zhì)基質(zhì) ER 腔腔 信號(hào)肽信號(hào)肽 信號(hào)肽的一級(jí)序列信號(hào)肽的一級(jí)序列 信號(hào)肽一級(jí)序列由疏水核心（信號(hào)肽一級(jí)序列由疏水核心（h）、）、C端（端（c）和）和N端（端（n）三個(gè)區(qū)域構(gòu)成。）三個(gè)區(qū)域構(gòu)成。 1 1 分泌蛋白轉(zhuǎn)移到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成過(guò)程中涉及組分：分泌蛋白轉(zhuǎn)移到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成過(guò)程中涉及組分： 一些信號(hào)肽序列一些信號(hào)肽序列 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)信號(hào)序列信號(hào)序列 前白蛋白原前白蛋白原 Met-Lys-Trp-Val-Thr-Phe-Leu-Leu-Leu- Leu-Phe-Ile-Ser- Gly-Ser-Ala-Phe

5、- SerArg 前IgG輕Met-Asp-Met-Arg-Ala-Pro-Ala-Gln-Ile- Phe-Gly-Phe-Leu- Leu-Leu-Leu-Phe- Pro-Gly- Thr-Arg-CysAsp 溶酶體酶前體 Prelysozyme Met-Arg-Ser-Leu-Leu-Ile-Leu-Val-Leu- Cys-Phe-Leu- Pro-Leu-Ala-Ala-Leu- GlyLys 為信號(hào)肽酶切割位點(diǎn) ； 易位子易位子(translocon)(translocon)： 由由TRAMTRAM蛋白和蛋白和Sec61Sec61蛋蛋 白構(gòu)成，結(jié)合白構(gòu)成，結(jié)合信號(hào)肽信號(hào)肽和和

6、停止轉(zhuǎn)移序列停止轉(zhuǎn)移序列，引導(dǎo)新，引導(dǎo)新 生肽進(jìn)入生肽進(jìn)入ERER腔，協(xié)助跨腔，協(xié)助跨 膜蛋白形成。膜蛋白形成。 停止轉(zhuǎn)移序列停止轉(zhuǎn)移序列 +微粒體微粒體 SRP DP 產(chǎn)生含信號(hào)肽產(chǎn)生含信號(hào)肽 的完整多肽的完整多肽 合成合成70100aa后，后， 肽鏈停止延伸肽鏈停止延伸 信號(hào)肽途徑中各組分功能的實(shí)驗(yàn)確定信號(hào)肽途徑中各組分功能的實(shí)驗(yàn)確定 信號(hào)肽切除，肽信號(hào)肽切除，肽 鏈進(jìn)入微粒體鏈進(jìn)入微粒體 ERER腔中含切除腔中含切除 信號(hào)肽的酶信號(hào)肽的酶 含信號(hào)肽的蛋白含信號(hào)肽的蛋白 游離核糖體游離核糖體+含含 編碼信號(hào)序列編碼信號(hào)序列 的的mRNA 信號(hào)肽在游離核糖體上合成信號(hào)肽結(jié) 合SRP肽鏈延伸終

7、止SRP結(jié)合DP核 糖體結(jié)合ER膜上的核糖體受體 SRP脫 離信號(hào)肽，被釋放肽鏈繼續(xù)合成，信 號(hào)肽開啟ER膜上的易位子易位子，引導(dǎo)新生肽 鏈進(jìn)入ER腔信號(hào)肽被切除肽鏈延伸 至終止。 停泊蛋白停泊蛋白 易位子易位子 膜膜 一個(gè)末端一個(gè)末端起始轉(zhuǎn)移序列（信號(hào)肽）起始轉(zhuǎn)移序列（信號(hào)肽）和一個(gè)和一個(gè)停止停止 轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移序列序列，依靠停止轉(zhuǎn)移序列跨膜。，依靠停止轉(zhuǎn)移序列跨膜。 b b 有一個(gè)中間轉(zhuǎn)移信號(hào)序列有一個(gè)中間轉(zhuǎn)移信號(hào)序列, ,依靠其轉(zhuǎn)移和跨膜。依靠其轉(zhuǎn)移和跨膜。 一個(gè)一個(gè)中間開始轉(zhuǎn)移序列中間開始轉(zhuǎn)移序列，一個(gè)，一個(gè)停止轉(zhuǎn)移信號(hào)停止轉(zhuǎn)移信號(hào)， 依靠二者共同跨膜。依靠二者共同跨膜。 具有兩個(gè)以上具有兩

8、個(gè)以上中間轉(zhuǎn)移序列中間轉(zhuǎn)移序列和和停止轉(zhuǎn)移序列停止轉(zhuǎn)移序列，多，多 肽鏈來(lái)回重復(fù)穿過(guò)脂雙層。肽鏈來(lái)回重復(fù)穿過(guò)脂雙層。 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中糖基內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中糖基 化跨膜蛋白的化跨膜蛋白的 運(yùn)輸運(yùn)輸 膜蛋白不對(duì)稱性源頭之二 為何跨膜糖蛋白的糖基總在細(xì)胞膜為何跨膜糖蛋白的糖基總在細(xì)胞膜ES 面？面？ 磷脂在胞質(zhì)面合成：磷脂在胞質(zhì)面合成： : : 比自發(fā)翻轉(zhuǎn)快比自發(fā)翻轉(zhuǎn)快10105 5倍，倍， 將脂類分子從細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)面將脂類分子從細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)面 膜層翻轉(zhuǎn)到膜層翻轉(zhuǎn)到ERER腔面膜中。腔面膜中。 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 翻轉(zhuǎn)酶翻轉(zhuǎn)酶 磷脂合成酶磷脂合成酶 為何細(xì)胞膜為何細(xì)胞膜ESES面卵磷脂和鞘磷面卵磷脂和鞘磷 脂較多？脂較多？

9、不對(duì)稱的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的脂雙層不對(duì)稱的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的脂雙層 膜脂不對(duì)稱性的源頭膜脂不對(duì)稱性的源頭 糖原顆粒糖原顆粒 1-1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖 葡萄糖葡萄糖+ +磷酸磷酸 葡萄糖釋放到血液中參與生理活動(dòng)葡萄糖釋放到血液中參與生理活動(dòng) 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 磷酸化酶磷酸化酶 再轉(zhuǎn)化再轉(zhuǎn)化 6-P-6-P-葡萄糖酶葡萄糖酶 SER中的中的P450酶系屬于單加氧酶，又稱為多功能氧化酶酶系屬于單加氧酶，又稱為多功能氧化酶 、 羥化酶，其還原態(tài)吸收峰在羥化酶，其還原態(tài)吸收峰在450nm。分布在。分布在SER及及質(zhì)膜、質(zhì)膜、 線粒體、高爾基體、過(guò)氧化物酶體、核等細(xì)胞器的膜中，線粒體、高爾基體、過(guò)氧化物酶體、核等細(xì)胞器的膜中， 具解毒作用，具解毒作用，可將脂溶性有毒物質(zhì)代謝為水溶性物質(zhì)而排可將脂溶性有毒物質(zhì)代謝為水溶性物質(zhì)而排 出體外。出體外。P450種類繁多，但都是與其他輔助成分組成一個(gè)種類繁多，但都是與其他輔助成分組成一個(gè) 呼吸鏈來(lái)實(shí)現(xiàn)其功能，呼吸鏈中的呼吸鏈來(lái)實(shí)現(xiàn)其功能，呼吸鏈中的P450還原酶就是一種黃