細(xì)胞生物學(xué)-9細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選

1、細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選 第一節(jié)第一節(jié) 蛋白質(zhì)分選的基本原理蛋白質(zhì)分選的基本原理一、蛋白質(zhì)分選信號(hào)一、蛋白質(zhì)分選信號(hào)二、蛋白質(zhì)分選運(yùn)輸?shù)耐緩蕉⒌鞍踪|(zhì)分選運(yùn)輸?shù)耐緩降诙?jié)第二節(jié) 膜泡運(yùn)輸膜泡運(yùn)輸一、衣被類(lèi)型一、衣被類(lèi)型二、衣被的形成二、衣被的形成三、膜泡運(yùn)輸?shù)亩ㄏ驒C(jī)制三、膜泡運(yùn)輸?shù)亩ㄏ驒C(jī)制四、細(xì)胞的內(nèi)吞與外排四、細(xì)胞的內(nèi)吞與外排第三節(jié)第三節(jié) 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)一、形態(tài)與組成一、形態(tài)與組成二、二、RERRER的功能的功能三、三、ERER的其它功能的其它功能第四節(jié)第四節(jié) 高爾基體高爾基體一、形態(tài)與組成一、形態(tài)與組成二、功能區(qū)隔二、功能區(qū)隔三、主要功能三、主要功能第五節(jié)第五節(jié)

2、溶酶體與過(guò)溶酶體與過(guò)氧化物酶體氧化物酶體細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選蛋白質(zhì)分選的基本原理蛋白質(zhì)分選的基本原理 細(xì)胞內(nèi)合成的蛋白質(zhì)、脂類(lèi)等物質(zhì)定向的轉(zhuǎn)運(yùn)到特定的細(xì)胞器細(xì)胞內(nèi)合成的蛋白質(zhì)、脂類(lèi)等物質(zhì)定向的轉(zhuǎn)運(yùn)到特定的細(xì)胞器, ,取取決于兩個(gè)方面：決于兩個(gè)方面：其一是蛋白質(zhì)中包含特殊的其一是蛋白質(zhì)中包含特殊的信號(hào)序列信號(hào)序列（signal sequencesignal sequence）。）。其二是細(xì)胞器上具特定的其二是細(xì)胞器上具特定的信號(hào)識(shí)別裝置信號(hào)識(shí)別裝置（分選受體，（分選受體，s

3、orting sorting receptorreceptor）。）。細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選蛋白質(zhì)分選信號(hào)蛋白質(zhì)分選信號(hào)信號(hào)序列信號(hào)序列（signal sequencesignal sequence）：存在于蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)上的線性序列，）：存在于蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)上的線性序列，通常通常15-6015-60個(gè)氨基酸殘基，有些在完成蛋白質(zhì)的定向轉(zhuǎn)移后被信號(hào)肽酶?jìng)€(gè)氨基酸殘基，有些在完成蛋白質(zhì)的定向轉(zhuǎn)移后被信號(hào)肽酶（signal peptidasesignal peptidase）切除；通常信號(hào)序列對(duì)所引導(dǎo)的蛋白質(zhì)沒(méi)有特）切除；通常信號(hào)序列對(duì)所引導(dǎo)的蛋白質(zhì)

4、沒(méi)有特異性要求，每一種信號(hào)序列決定特殊的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)方向。異性要求，每一種信號(hào)序列決定特殊的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)方向。信號(hào)斑信號(hào)斑（signal patchsignal patch）：存在于完成折疊的蛋白質(zhì)中，構(gòu)成信號(hào)斑的）：存在于完成折疊的蛋白質(zhì)中，構(gòu)成信號(hào)斑的信號(hào)序列之間可以不相鄰，折疊在一起構(gòu)成蛋白質(zhì)分選的信號(hào)。信號(hào)序列之間可以不相鄰，折疊在一起構(gòu)成蛋白質(zhì)分選的信號(hào)。細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選signal sequence and signal patch細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞內(nèi)功

5、能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選蛋白質(zhì)分選運(yùn)輸機(jī)制蛋白質(zhì)分選運(yùn)輸機(jī)制1 1、門(mén)控運(yùn)輸門(mén)控運(yùn)輸（gated transportgated transport）：如通過(guò)核孔復(fù)合體的運(yùn)輸。）：如通過(guò)核孔復(fù)合體的運(yùn)輸。2 2、跨膜運(yùn)輸跨膜運(yùn)輸（transmembrane transporttransmembrane transport）：蛋白質(zhì)通過(guò)跨膜通道）：蛋白質(zhì)通過(guò)跨膜通道進(jìn)入目的地。如細(xì)胞質(zhì)中合成的蛋白質(zhì)通過(guò)線粒體上的轉(zhuǎn)位因子進(jìn)入目的地。如細(xì)胞質(zhì)中合成的蛋白質(zhì)通過(guò)線粒體上的轉(zhuǎn)位因子（translocatortranslocator）進(jìn)入線粒體。）進(jìn)入線粒體。3 3、膜泡運(yùn)輸膜泡運(yùn)輸（

6、vesicular transportvesicular transport）：被運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或）：被運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或高爾基體中加工成衣被小泡，選擇性地運(yùn)輸?shù)桨屑?xì)胞器。高爾基體中加工成衣被小泡，選擇性地運(yùn)輸?shù)桨屑?xì)胞器。細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選胞內(nèi)膜泡運(yùn)輸胞內(nèi)膜泡運(yùn)輸 細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)之間的物質(zhì)傳遞常常通過(guò)膜泡運(yùn)輸方式進(jìn)行。細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)之間的物質(zhì)傳遞常常通過(guò)膜泡運(yùn)輸方式進(jìn)行。各類(lèi)運(yùn)輸泡之所能夠被準(zhǔn)確地運(yùn)到靶細(xì)胞器，主要取決于膜的表各類(lèi)運(yùn)輸泡之所能夠被準(zhǔn)確地運(yùn)到靶細(xì)胞器，主要取決于膜的表面識(shí)別特征。面識(shí)別特征。 大多數(shù)運(yùn)輸小泡是在膜的特定區(qū)域以

7、出芽的方式產(chǎn)生的。其大多數(shù)運(yùn)輸小泡是在膜的特定區(qū)域以出芽的方式產(chǎn)生的。其表面具有一個(gè)籠子狀的由蛋白質(zhì)構(gòu)成的衣被（表面具有一個(gè)籠子狀的由蛋白質(zhì)構(gòu)成的衣被（coatcoat）。這種衣被）。這種衣被在運(yùn)輸小泡與靶細(xì)胞器的膜融合之前解體。在運(yùn)輸小泡與靶細(xì)胞器的膜融合之前解體。細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選 衣被小泡在細(xì)胞內(nèi)沿微管運(yùn)輸。衣被小泡在細(xì)胞內(nèi)沿微管運(yùn)輸。 與膜泡運(yùn)輸有關(guān)的馬達(dá)蛋白有與膜泡運(yùn)輸有關(guān)的馬達(dá)蛋白有3 3類(lèi)，在這些馬達(dá)蛋白的牽類(lèi)，在這些馬達(dá)蛋白的牽引下，可將膜泡運(yùn)到特定的區(qū)域。引下，可將膜泡運(yùn)到特定的區(qū)域。 動(dòng)力蛋白動(dòng)力蛋白（dyneindyn

8、ein），趨向微管負(fù)端；），趨向微管負(fù)端； 驅(qū)動(dòng)蛋白驅(qū)動(dòng)蛋白（kinesinkinesin），趨向微管正端；），趨向微管正端； 肌球蛋白肌球蛋白（myosinmyosin），趨向微絲的正極。），趨向微絲的正極。細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選衣被類(lèi)型衣被類(lèi)型類(lèi)型：類(lèi)型：q籠形蛋白（籠形蛋白（clathrinclathrin）qCOPICOPIqCOPIICOPII主要作用：主要作用：q選擇性的將特定蛋白聚集在一起，形成運(yùn)輸小泡；選擇性的將特定蛋白聚集在一起，形成運(yùn)輸小泡；如同模具一樣決定運(yùn)輸小泡的外部特征。如同模具一樣決定運(yùn)輸小泡的外部特征。細(xì)胞生物學(xué)細(xì)

9、胞生物學(xué)細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選衣被類(lèi)型 GTP酶組成與銜接蛋白運(yùn)輸方向clathrinARFClathrin重鏈與輕鏈，AP2質(zhì)膜內(nèi)體Clathrin重鏈與輕鏈，AP1高爾基體內(nèi)體Clathrin重鏈與輕鏈，AP3高爾基體溶酶體，植物液泡COP IARFCOP高爾基體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)COP IISar 1Sec23/Sec24復(fù)合體，Sec 13/31復(fù)合體，Sec 16內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選籠形蛋白衣被小泡籠形蛋白衣被小泡 相關(guān)運(yùn)輸途徑相關(guān)運(yùn)輸途徑：質(zhì)膜：質(zhì)膜內(nèi)體，高爾基體內(nèi)體，高爾基體內(nèi)體，高爾基體內(nèi)體，高

10、爾基體溶酶體、溶酶體、植物液泡。植物液泡。 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)：由：由3 3個(gè)重鏈和個(gè)重鏈和3 3個(gè)輕鏈組成，形成一個(gè)具有個(gè)輕鏈組成，形成一個(gè)具有3 3個(gè)曲臂的形狀。許個(gè)曲臂的形狀。許多籠形蛋白的曲臂部分交織在一起，形成具有多籠形蛋白的曲臂部分交織在一起，形成具有5 5邊形網(wǎng)孔的籠子。邊形網(wǎng)孔的籠子。 銜接蛋白銜接蛋白(adaptin)(adaptin)：介于籠形蛋白與配體受體復(fù)合物之間，起連接：介于籠形蛋白與配體受體復(fù)合物之間，起連接作用。目前至少發(fā)現(xiàn)作用。目前至少發(fā)現(xiàn)4 4種，分別結(jié)合不同類(lèi)型的受體，形成不同性質(zhì)種，分別結(jié)合不同類(lèi)型的受體，形成不同性質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)小泡。的轉(zhuǎn)運(yùn)小泡。 細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)

11、胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選Clathrin coated vesicles細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選Selective transport by clathrincoated vesicles細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選 當(dāng)籠形蛋白衣被小泡形成時(shí)，可溶性蛋白當(dāng)籠形蛋白衣被小泡形成時(shí)，可溶性蛋白dynamindynamin聚集成一圈圍聚集成一圈圍繞在芽的頸部，將小泡柄部的膜盡可能地拉近（小于繞在芽的頸部，將小泡柄部的膜盡可能地拉近（小于1.5nm1.5nm），從而），從而導(dǎo)致膜融合，

12、掐斷（導(dǎo)致膜融合，掐斷（pinch offpinch off）衣被小泡。）衣被小泡。 細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選COP ICOP I衣被小泡衣被小泡功能功能：負(fù)責(zé)回收、轉(zhuǎn)運(yùn)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)逃逸蛋白（：負(fù)責(zé)回收、轉(zhuǎn)運(yùn)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)逃逸蛋白（escaped proteinsescaped proteins）返回）返回內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，由7 7種蛋白組成。種蛋白組成?；厥招盘?hào)回收信號(hào)：Lys-Asp-Glu-LeuLys-Asp-Glu-Leu（KDELKDEL）。）。 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的膜蛋白（如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的膜蛋白（如SRPSRP受體）在受體）在C C端有一個(gè)不同的回收信號(hào)端有一個(gè)不

13、同的回收信號(hào)Lys-Lys-X-XLys-Lys-X-X。 COP ICOP I還可以介導(dǎo)高爾基體不同區(qū)域間的蛋白質(zhì)運(yùn)輸。還可以介導(dǎo)高爾基體不同區(qū)域間的蛋白質(zhì)運(yùn)輸。 細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選Cop I Vesicles細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選Cop I and II Vesicles細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選Lys-Asp-Glu-Leu（KDEL）細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選COPCOP衣被小泡衣被小泡介導(dǎo)從

14、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)到高爾基體的物質(zhì)運(yùn)輸。介導(dǎo)從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)到高爾基體的物質(zhì)運(yùn)輸。 由多種蛋白質(zhì)構(gòu)成，由多種蛋白質(zhì)構(gòu)成，Sar1GTPSar1GTP酶與酶與Sec23/Sec24Sec23/Sec24復(fù)合體結(jié)復(fù)合體結(jié)合在一起，合在一起，Sec13/Sec31Sec13/Sec31復(fù)合體覆蓋在外層。復(fù)合體覆蓋在外層。 衣被小泡形成的部位，稱(chēng)為內(nèi)質(zhì)網(wǎng)出口（衣被小泡形成的部位，稱(chēng)為內(nèi)質(zhì)網(wǎng)出口（exit sitesexit sites），），該處沒(méi)有核糖體。該處沒(méi)有核糖體。 大多數(shù)跨膜蛋白是直接結(jié)合在大多數(shù)跨膜蛋白是直接結(jié)合在COP IICOP II衣被上，少數(shù)跨膜蛋衣被上，少數(shù)跨膜蛋白和多數(shù)可溶性蛋白通過(guò)受體與白和多數(shù)

15、可溶性蛋白通過(guò)受體與COP IICOP II衣被結(jié)合。衣被結(jié)合。 分選信號(hào)位于跨膜蛋白胞質(zhì)面的結(jié)構(gòu)域，形式多樣，有些分選信號(hào)位于跨膜蛋白胞質(zhì)面的結(jié)構(gòu)域，形式多樣，有些包含雙酸性基序包含雙酸性基序DEXDE DEXDE ，如，如Asp-X-GluAsp-X-Glu序列序列 。細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選衣被形成衣被形成 衣被是在一類(lèi)叫作衣被是在一類(lèi)叫作衣被召集衣被召集GTPGTP酶酶（coat-recruitment GTPasecoat-recruitment GTPase）作用下形成的，為單體作用下形成的，為單體GTPGTP酶（酶（monomeri

16、c GTPasemonomeric GTPase），即），即G G蛋白。調(diào)節(jié)蛋白。調(diào)節(jié)因子有：因子有： 鳥(niǎo)苷酸交換因子鳥(niǎo)苷酸交換因子（guanine-nucleotide exchange factor, GEFguanine-nucleotide exchange factor, GEF） GTPGTP酶激活蛋白酶激活蛋白（GTPase activating protein, GAPGTPase activating protein, GAP）。）。 衣被召集衣被召集GTPGTP酶包括酶包括ARFARF蛋白蛋白和和SAR 1SAR 1蛋白蛋白。 ARFARF參與參與高爾基體高爾基體上籠形蛋白

17、衣被與上籠形蛋白衣被與COP ICOP I衣被的形成。衣被的形成。 SAR 1SAR 1參與參與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上上COP IICOP II衣被的形成。衣被的形成。細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選 衣被召集衣被召集GTPGTP酶存在于細(xì)胞質(zhì)中，但處于結(jié)合酶存在于細(xì)胞質(zhì)中，但處于結(jié)合GDPGDP的失活狀態(tài)。的失活狀態(tài)。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上形成內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上形成COPIICOPII衣被小泡時(shí)，衣被小泡時(shí)，SAR1SAR1釋放釋放GDPGDP，結(jié)合，結(jié)合GTPGTP而激活。而激活。激活的激活的SAR 1SAR 1暴露出一條脂肪酸的尾巴，插入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜，促進(jìn)衣被暴露出一條脂肪酸的尾巴，

18、插入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜，促進(jìn)衣被蛋白的核化和組裝，形成運(yùn)輸小泡?；罨牡鞍椎暮嘶徒M裝，形成運(yùn)輸小泡?；罨腟AR1SAR1還可以激活磷脂酶還可以激活磷脂酶D D（phospholipase Dphospholipase D），將一些磷脂水解，使形成衣被的蛋白牢固），將一些磷脂水解，使形成衣被的蛋白牢固地結(jié)合在膜上。當(dāng)衣被小泡從膜上釋放后，衣被很快就解體。地結(jié)合在膜上。當(dāng)衣被小泡從膜上釋放后，衣被很快就解體。細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選膜泡運(yùn)輸?shù)亩ㄏ驒C(jī)制膜泡運(yùn)輸?shù)亩ㄏ驒C(jī)制 SNAREsSNAREs soluble NSF attachment protein

19、receptor soluble NSF attachment protein receptor的作用是的作用是介導(dǎo)運(yùn)介導(dǎo)運(yùn)輸小泡與靶膜的融合輸小泡與靶膜的融合。 動(dòng)物細(xì)胞中已發(fā)現(xiàn)動(dòng)物細(xì)胞中已發(fā)現(xiàn)2020多種多種SNAREsSNAREs，位于運(yùn)輸小泡上的叫作，位于運(yùn)輸小泡上的叫作v-v-SNAREsSNAREs，位于靶膜上的叫作，位于靶膜上的叫作t-SNAREst-SNAREs。 v-v-和和t-SNAREst-SNAREs都具有一個(gè)螺旋結(jié)構(gòu)域，能相互纏繞形成跨都具有一個(gè)螺旋結(jié)構(gòu)域，能相互纏繞形成跨SNAREsSNAREs復(fù)合體（復(fù)合體（trans-SNAREs complexestrans-

20、SNAREs complexes），將運(yùn)輸小泡的膜與），將運(yùn)輸小泡的膜與靶膜拉在一起，實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸小泡特異性停泊和融合。靶膜拉在一起，實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸小泡特異性停泊和融合。細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選SNAREs in vesicle transport細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選 NSF NSF催化催化 SNAREsSNAREs的分離，它能利用的分離，它能利用ATPATP作為能量通過(guò)插作為能量通過(guò)插入幾個(gè)適配蛋白（入幾個(gè)適配蛋白（adaptor

21、proteinadaptor protein）將）將SNAREsSNAREs復(fù)合體的螺復(fù)合體的螺旋纏繞分開(kāi)，以便開(kāi)始下一輪的轉(zhuǎn)運(yùn)。旋纏繞分開(kāi)，以便開(kāi)始下一輪的轉(zhuǎn)運(yùn)。細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選 Rabs Rabs也叫也叫targeting GTPasetargeting GTPase，屬于單體，屬于單體GTPGTP酶，已知酶，已知3030余種，不余種，不同膜上具有不同的同膜上具有不同的RabsRabs。 RabsRabs作用是促進(jìn)和調(diào)節(jié)運(yùn)輸小泡的停泊和融合。作用是促進(jìn)和調(diào)節(jié)運(yùn)輸小泡的停泊和融合。 RabsRabs與衣被召集與衣被召集GTPGTP酶相似

22、，起分子開(kāi)關(guān)作用，結(jié)合酶相似，起分子開(kāi)關(guān)作用，結(jié)合GDPGDP失活，失活，位于細(xì)胞質(zhì)中，結(jié)合位于細(xì)胞質(zhì)中，結(jié)合GTPGTP激活，位于細(xì)胞膜、內(nèi)膜和運(yùn)輸小泡膜上，激活，位于細(xì)胞膜、內(nèi)膜和運(yùn)輸小泡膜上，調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)SNAREsSNAREs復(fù)合體的形成。復(fù)合體的形成。RabsRabs還有許多效應(yīng)因子（還有許多效應(yīng)因子（effectoreffector）。）。 RabsRabs細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選Rabs in dockingRabs in docking細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選受體介導(dǎo)的內(nèi)吞受體介導(dǎo)的內(nèi)吞

23、 內(nèi)吞可分為兩類(lèi)，批量?jī)?nèi)吞（內(nèi)吞可分為兩類(lèi)，批量?jī)?nèi)吞（Bulk-phase endocytosisBulk-phase endocytosis）和受）和受體介導(dǎo)的內(nèi)吞體介導(dǎo)的內(nèi)吞(Receptor mediated endocytosis, RME)(Receptor mediated endocytosis, RME)，批量?jī)?nèi)吞是，批量?jī)?nèi)吞是非特異性的攝入細(xì)胞外物質(zhì)，細(xì)胞表面的內(nèi)陷（非特異性的攝入細(xì)胞外物質(zhì)，細(xì)胞表面的內(nèi)陷（caveolaecaveolae）是發(fā)生非）是發(fā)生非特異性內(nèi)吞的部位。特異性內(nèi)吞的部位。 受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用是一種選擇濃縮機(jī)制。低密脂蛋白、運(yùn)鐵蛋受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用是一種

24、選擇濃縮機(jī)制。低密脂蛋白、運(yùn)鐵蛋白、生長(zhǎng)因子、胰島素等蛋白類(lèi)激素、糖蛋白等，都是通過(guò)受體介導(dǎo)白、生長(zhǎng)因子、胰島素等蛋白類(lèi)激素、糖蛋白等，都是通過(guò)受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用進(jìn)行的。的內(nèi)吞作用進(jìn)行的。 細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選 衣被小窩（衣被小窩（coated pitscoated pits）是質(zhì)膜向內(nèi)凹陷的部位，相當(dāng)一個(gè)）是質(zhì)膜向內(nèi)凹陷的部位，相當(dāng)一個(gè)分子過(guò)濾器（分子過(guò)濾器（molecular filtermolecular filter）。約占肝細(xì)胞表面積的）。約占肝細(xì)胞表面積的2%2%。受體、。受體、籠形蛋白和銜接蛋白大量集中于此處?；\形蛋白和銜接蛋白

25、大量集中于此處。 受體胞質(zhì)端有一個(gè)由受體胞質(zhì)端有一個(gè)由4 4個(gè)氨基酸殘基組成的序列（個(gè)氨基酸殘基組成的序列（Tyr-X-X-Tyr-X-X-），），X X為任何一種氨基酸，為任何一種氨基酸，為分子較大的疏水氨基酸，如為分子較大的疏水氨基酸，如PhePhe、LeuLeu、MetMet等，銜接蛋白對(duì)此序列有識(shí)別能力。等，銜接蛋白對(duì)此序列有識(shí)別能力。 受體同配體結(jié)合后啟動(dòng)內(nèi)化作用，籠形蛋白開(kāi)始組裝。在受體同配體結(jié)合后啟動(dòng)內(nèi)化作用，籠形蛋白開(kāi)始組裝。在dynamindynamin的作用下掐斷后形成衣被小泡。的作用下掐斷后形成衣被小泡。細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)

26、分選Clathrin coated piton the cytosolic face of a cell細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選低密脂蛋白的吸收：低密脂蛋白的吸收： 膽固醇主要在肝細(xì)胞中合成，隨后與磷脂和蛋白質(zhì)形成低密脂膽固醇主要在肝細(xì)胞中合成，隨后與磷脂和蛋白質(zhì)形成低密脂蛋白（蛋白（low-density lipoproteinslow-density lipoproteins，LDLLDL），釋放到血液中。），釋放到血液中。 LDLLDL顆粒的質(zhì)量為顆粒的質(zhì)量為3X106Da3X106Da，芯部含有被長(zhǎng)鏈脂肪酸酯化膽固醇，芯部含有被長(zhǎng)鏈脂肪酸

27、酯化膽固醇分子。周?chē)闪字湍懝檀紭?gòu)成的脂單層包圍，并且還有一個(gè)較大分子。周?chē)闪字湍懝檀紭?gòu)成的脂單層包圍，并且還有一個(gè)較大的的Apo-BApo-B蛋白（配體）。蛋白（配體）。細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選Recycling of LDL receptors細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選LDL Endocytosis細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選受體回收途徑：受體回收途徑：大部分受體返回它們?cè)瓉?lái)的質(zhì)膜結(jié)構(gòu)域，如大部分受體返回它們?cè)瓉?lái)的質(zhì)膜結(jié)構(gòu)域，如LDLLDL受體；受

28、體；有些進(jìn)入溶酶體，在那里被消化，如有些進(jìn)入溶酶體，在那里被消化，如EGFEGF的受體，稱(chēng)為受體下行調(diào)節(jié)的受體，稱(chēng)為受體下行調(diào)節(jié)（receptor down-regulationreceptor down-regulation）；）；有些被運(yùn)至質(zhì)膜不同的結(jié)構(gòu)域，形成穿胞運(yùn)輸（有些被運(yùn)至質(zhì)膜不同的結(jié)構(gòu)域，形成穿胞運(yùn)輸（transcytosistranscytosis）。）。如母鼠的抗體從血液通過(guò)上皮細(xì)胞進(jìn)入母乳中，乳鼠腸上皮細(xì)胞將如母鼠的抗體從血液通過(guò)上皮細(xì)胞進(jìn)入母乳中，乳鼠腸上皮細(xì)胞將抗體攝人體內(nèi)，都是通過(guò)穿胞運(yùn)輸完成的?？贵w攝人體內(nèi)，都是通過(guò)穿胞運(yùn)輸完成的。 細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)

29、隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選Transcytosis細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選外排作用外排作用 組成型的外排途徑（組成型的外排途徑（constitutive exocytosis pathwayconstitutive exocytosis pathway）：由）：由高爾基體高爾基體TGNTGN區(qū)分泌囊泡向質(zhì)膜運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程，其作用在于更新膜蛋白區(qū)分泌囊泡向質(zhì)膜運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程，其作用在于更新膜蛋白和膜脂、形成細(xì)胞外基質(zhì)、或作為營(yíng)養(yǎng)成分和信號(hào)分子。通過(guò)和膜脂、形成細(xì)胞外基質(zhì)、或作為營(yíng)養(yǎng)成分和信號(hào)分子。通過(guò)default pathwaydefaul

30、t pathway完成蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程。完成蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程。 調(diào)節(jié)型外排途徑（調(diào)節(jié)型外排途徑（regulated exocytosis pathwayregulated exocytosis pathway）：分泌物）：分泌物（如激素、或酶）儲(chǔ)存在分泌泡內(nèi)，當(dāng)細(xì)胞在受到胞外信號(hào)刺激時(shí)，（如激素、或酶）儲(chǔ)存在分泌泡內(nèi)，當(dāng)細(xì)胞在受到胞外信號(hào)刺激時(shí)，分泌泡與質(zhì)膜融合并將內(nèi)含物釋放出去。分泌泡與質(zhì)膜融合并將內(nèi)含物釋放出去。細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選 K. R. Porter K. R. Porter等于等于19451945年發(fā)現(xiàn)于培養(yǎng)的小鼠成纖維細(xì)胞，年發(fā)現(xiàn)

31、于培養(yǎng)的小鼠成纖維細(xì)胞，因最初看到的是位于細(xì)胞質(zhì)內(nèi)部的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，故名內(nèi)質(zhì)網(wǎng)因最初看到的是位于細(xì)胞質(zhì)內(nèi)部的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，故名內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（endoplasmic reticulumendoplasmic reticulum，ERER）。）。 細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選n約占細(xì)胞總膜面積的一半，是封閉的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。約占細(xì)胞總膜面積的一半，是封閉的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。n分為粗面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（分為粗面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（rough endoplasmic reticulumrough endoplasmic reticulum，RERRER）和光）和光面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（smooth e

32、ndoplasmic reticulumsmooth endoplasmic reticulum，SERSER）。）。nRERRER呈扁平囊狀，排列整齊，有核糖體附著。呈扁平囊狀，排列整齊，有核糖體附著。nSERSER呈分支管狀或小泡狀，無(wú)核糖體附著。呈分支管狀或小泡狀，無(wú)核糖體附著。n細(xì)胞不含純粹的細(xì)胞不含純粹的RERRER或或SERSER，它們分別是，它們分別是ERER連續(xù)結(jié)構(gòu)的一部分。連續(xù)結(jié)構(gòu)的一部分。nERER約有約有3030多種膜結(jié)合蛋白，另有多種膜結(jié)合蛋白，另有3030多種位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔，這些蛋白多種位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔，這些蛋白的分布具有異質(zhì)性，如：葡糖的分布具有異質(zhì)性，如：葡糖-6-6-

33、磷酸酶，普遍存在于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，磷酸酶，普遍存在于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，被認(rèn)為是標(biāo)志酶，核糖體結(jié)合糖蛋白（被認(rèn)為是標(biāo)志酶，核糖體結(jié)合糖蛋白（ribophorinribophorin）只分布在）只分布在RERRER，P450P450酶系只分布在酶系只分布在SERSER。 n 細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選二、化學(xué)組成二、化學(xué)組成 含有磷脂、膽固醇、含有磷脂、膽固醇、RNARNA、蛋白質(zhì)和酶。、蛋白質(zhì)和酶。 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)酶及其分布內(nèi)質(zhì)網(wǎng)酶及其分布 酶酶 分布分布 酶酶 分布分布細(xì)胞色素細(xì)胞色素P450 P450 胞質(zhì)面和腔面胞質(zhì)面和腔面 核苷焦磷酸酶核苷焦磷酸酶 胞質(zhì)面胞質(zhì)面細(xì)胞色

34、素細(xì)胞色素b5 b5 胞質(zhì)面胞質(zhì)面 GDP-GDP-甘露糖轉(zhuǎn)移酶甘露糖轉(zhuǎn)移酶 胞質(zhì)面胞質(zhì)面NADH-NADH-細(xì)胞色素細(xì)胞色素b5 b5 還原酶還原酶 胞質(zhì)面胞質(zhì)面 核苷二磷酸酶核苷二磷酸酶 胞質(zhì)面胞質(zhì)面 NADH-NADH-細(xì)胞色素細(xì)胞色素C C還原酶還原酶 胞質(zhì)面胞質(zhì)面 葡萄糖葡萄糖-6-6-磷酸酶磷酸酶 胞質(zhì)面胞質(zhì)面 ATPATP酶酶 胞質(zhì)面胞質(zhì)面 葡萄糖醛酸酶葡萄糖醛酸酶 胞質(zhì)面胞質(zhì)面55核苷酸酶核苷酸酶 胞質(zhì)面胞質(zhì)面 乙酰苯胺乙酰苯胺- -水解脂酶水解脂酶 胞質(zhì)面胞質(zhì)面 細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)

35、分選細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選ERER的功能的功能 蛋白質(zhì)合成蛋白質(zhì)合成內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的蛋白主要有：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的蛋白主要有： 向細(xì)胞外分泌的蛋白、如抗體、激素；向細(xì)胞外分泌的蛋白、如抗體、激素； 膜的整合蛋白；膜的整合蛋白； 需要與其它細(xì)胞組合嚴(yán)格分開(kāi)的酶，如溶酶體的各種水解酶；需要與其它細(xì)胞組合嚴(yán)格分開(kāi)的酶，如溶酶體的各種水解酶； 需要進(jìn)行修飾的蛋白，如糖蛋白。需要進(jìn)行修飾的蛋白，如糖蛋白。細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選 G. Blobel G. Blobel等等19751975年提出了信號(hào)假說(shuō)年提出了信號(hào)假說(shuō)(Signal hypothesis)(

36、Signal hypothesis)，認(rèn)為，認(rèn)為蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)N N端的信號(hào)肽，指導(dǎo)蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成，因此獲端的信號(hào)肽，指導(dǎo)蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成，因此獲19991999年諾年諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。 蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成涉及以下成分：蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成涉及以下成分： 信號(hào)肽（信號(hào)肽（signal peptidesignal peptide），位于新合成肽鏈的），位于新合成肽鏈的N N端，一般端，一般16-3016-30個(gè)氨基酸殘基，含有個(gè)氨基酸殘基，含有6-156-15個(gè)連續(xù)排列的帶正電荷的非極性氨基酸，由個(gè)連續(xù)排列的帶正電荷的非極性氨基酸，由于信號(hào)肽又是引導(dǎo)肽鏈進(jìn)入內(nèi)質(zhì)

37、網(wǎng)腔的一段序列，又稱(chēng)開(kāi)始轉(zhuǎn)移序列于信號(hào)肽又是引導(dǎo)肽鏈進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔的一段序列，又稱(chēng)開(kāi)始轉(zhuǎn)移序列（start transfer sequencestart transfer sequence）；）；細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選 信號(hào)識(shí)別顆粒信號(hào)識(shí)別顆粒（signal recognition particlesignal recognition particle，SRPSRP），由），由6 6種多種多肽組成，結(jié)合一個(gè)肽組成，結(jié)合一個(gè)7S RNA7S RNA，屬于一種，屬于一種RNP(ribonucleoprotein)RNP(ribonucleoprote

38、in)。能與。能與信號(hào)序列結(jié)合，導(dǎo)致蛋白質(zhì)合成暫停。信號(hào)序列結(jié)合，導(dǎo)致蛋白質(zhì)合成暫停。 SRPSRP受體受體（SPR receptorSPR receptor），內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的整合蛋白，異二聚體，可），內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的整合蛋白，異二聚體，可與與SRPSRP特異結(jié)合。特異結(jié)合。 停止轉(zhuǎn)移序列停止轉(zhuǎn)移序列（stop transfer sequencestop transfer sequence），與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的親合），與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的親合力很高，阻止肽鏈繼續(xù)進(jìn)入網(wǎng)腔，成為跨膜力很高，阻止肽鏈繼續(xù)進(jìn)入網(wǎng)腔，成為跨膜PrPr。 轉(zhuǎn)位因子轉(zhuǎn)位因子（translocatortranslocator，translocont

39、ranslocon），由），由3-43-4個(gè)個(gè)Sec61Sec61蛋白構(gòu)蛋白構(gòu)成的通道，每個(gè)成的通道，每個(gè)Sec61Sec61由由3 3條肽鏈組成。條肽鏈組成。 細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選 包括糖基化、羥基化、?；?、二硫鍵形成等，其中最主要的包括糖基化、羥基化、?；⒍蜴I形成等，其中最主要的是糖基化，幾乎所有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的蛋白質(zhì)最終被糖基化。是糖基化，幾乎所有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的蛋白質(zhì)最終被糖基化。 糖基化

40、的作用：糖基化的作用：使蛋白質(zhì)能夠抵抗消化酶的作用；使蛋白質(zhì)能夠抵抗消化酶的作用；賦予蛋白質(zhì)傳導(dǎo)信號(hào)的功能；賦予蛋白質(zhì)傳導(dǎo)信號(hào)的功能；某些蛋白只有在糖基化之后才能正確折疊。某些蛋白只有在糖基化之后才能正確折疊。細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選糖基一般連接在糖基一般連接在4 4種氨基酸上，分為種氨基酸上，分為2 2種：種：qO-O-連接的糖基化（連接的糖基化（O-linked glycosylationO-linked glycosylation）：與）：與SerSer、ThrThr和和HypHyp的的OHOH連接，連接的糖為半乳糖或連接，連接的糖為半乳糖

41、或N-N-乙酰半乳糖胺，在高爾基乙酰半乳糖胺，在高爾基體上進(jìn)行。體上進(jìn)行。qN-N-連接的糖基化（連接的糖基化（N-linked glycosylationN-linked glycosylation）：與天冬酰胺殘基）：與天冬酰胺殘基的的NH2NH2連接，糖為連接，糖為N-N-乙酰葡糖胺。乙酰葡糖胺。 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上進(jìn)行內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上進(jìn)行N-N-連接的糖基化。糖的供體為核苷糖，如連接的糖基化。糖的供體為核苷糖，如CMP-CMP-唾唾液酸、液酸、GDP-GDP-甘露糖、甘露糖、UDP-N-UDP-N-乙酰葡糖胺。乙酰葡糖胺。 糖分子首先被糖基轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)移到膜上的磷酸長(zhǎng)醇（糖分子首先被糖基轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)移到膜上的磷

42、酸長(zhǎng)醇（dolichol dolichol phosphatephosphate）分子上，裝配成寡糖鏈。）分子上，裝配成寡糖鏈。 再被寡糖轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)到新合成肽鏈特定序列（再被寡糖轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)到新合成肽鏈特定序列（Asn-X-SerAsn-X-Ser或或Asn-Asn-X-ThrX-Thr）的天冬酰胺殘基上。）的天冬酰胺殘基上。 細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選新生肽鏈的折疊、組裝和運(yùn)輸新生肽鏈的折疊、組裝和運(yùn)輸 COP II COP II介導(dǎo)由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)輸出的膜泡運(yùn)輸，這種膜泡由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的排介導(dǎo)

43、由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)輸出的膜泡運(yùn)輸，這種膜泡由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的排出位點(diǎn)（出位點(diǎn)（exit sitesexit sites）以出芽的方式排出。）以出芽的方式排出。 不同的蛋白質(zhì)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中停留的時(shí)間不同，這主要取決于蛋白不同的蛋白質(zhì)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中停留的時(shí)間不同，這主要取決于蛋白質(zhì)完成正確折疊和組裝的時(shí)間，這一過(guò)程是在屬于質(zhì)完成正確折疊和組裝的時(shí)間，這一過(guò)程是在屬于hsp70hsp70家族的家族的ATPATP酶酶的作用下完成的，需要消耗能量。的作用下完成的，需要消耗能量。 有些無(wú)法完成正確折疊的蛋白質(zhì)被輸出內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，轉(zhuǎn)入溶酶體中降有些無(wú)法完成正確折疊的蛋白質(zhì)被輸出內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，轉(zhuǎn)入溶酶體中降解掉，大約解掉，大約90%90%的新

44、合成的的新合成的T T細(xì)胞受體亞單位和乙酰膽堿受體都被降解細(xì)胞受體亞單位和乙酰膽堿受體都被降解掉，而從未到達(dá)靶細(xì)胞膜。掉，而從未到達(dá)靶細(xì)胞膜。細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的其它作用內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的其它作用n合成磷脂、膽固醇等膜脂，合成后以出芽的方式轉(zhuǎn)運(yùn)至合成磷脂、膽固醇等膜脂，合成后以出芽的方式轉(zhuǎn)運(yùn)至高爾基體，溶酶體和質(zhì)膜上，或借磷脂轉(zhuǎn)移蛋白（高爾基體，溶酶體和質(zhì)膜上，或借磷脂轉(zhuǎn)移蛋白（PTPPTP）形成水溶性復(fù)合物，轉(zhuǎn)至其他膜上。形成水溶性復(fù)合物，轉(zhuǎn)至其他膜上。n解毒，如肝細(xì)胞的

45、細(xì)胞色素解毒，如肝細(xì)胞的細(xì)胞色素P450P450酶系。酶系。n參與甾體類(lèi)激素的合成。參與甾體類(lèi)激素的合成。n使葡糖使葡糖6-6-磷酸水解，釋放糖至血液中。磷酸水解，釋放糖至血液中。n儲(chǔ)存鈣離子，作為細(xì)胞內(nèi)信號(hào)物質(zhì)，如肌質(zhì)網(wǎng)。儲(chǔ)存鈣離子，作為細(xì)胞內(nèi)信號(hào)物質(zhì)，如肌質(zhì)網(wǎng)。n提供酶附著的位點(diǎn)和機(jī)械支撐作用。提供酶附著的位點(diǎn)和機(jī)械支撐作用。細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選高爾基復(fù)合體高爾基復(fù)合體 最早發(fā)現(xiàn)于最早發(fā)現(xiàn)于18551855年，年，18891889年，年，GolgiGolgi用銀染法，在貓頭鷹的神經(jīng)細(xì)用銀染法，在貓頭鷹的神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)觀察到了清晰的結(jié)構(gòu)，因此定

46、名為高爾基體。胞內(nèi)觀察到了清晰的結(jié)構(gòu)，因此定名為高爾基體。2020世紀(jì)世紀(jì)5050年代以后才年代以后才正確認(rèn)識(shí)它的存在和結(jié)構(gòu)。正確認(rèn)識(shí)它的存在和結(jié)構(gòu)。細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選 高爾基復(fù)合體是由數(shù)個(gè)扁平囊泡堆在一起形成的高度有極性的細(xì)高爾基復(fù)合體是由數(shù)個(gè)扁平囊泡堆在一起形成的高度有極性的細(xì)胞器。常分布于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與細(xì)胞膜之間，呈弓形或半球形，凸出的一面胞器。常分布于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與細(xì)胞膜之間，呈弓形或半球形，凸出的一面對(duì)著內(nèi)質(zhì)網(wǎng)稱(chēng)為形成面（對(duì)著內(nèi)質(zhì)網(wǎng)稱(chēng)為形成面（forming faceforming face）或順面（）或順面（cis facecis face

47、）。凹進(jìn)）。凹進(jìn)的一面對(duì)著質(zhì)膜稱(chēng)為成熟面（的一面對(duì)著質(zhì)膜稱(chēng)為成熟面（mature facemature face）或反面（）或反面（trans facetrans face）。）。順面和反面都有一些或大或小的運(yùn)輸小泡。順面和反面都有一些或大或小的運(yùn)輸小泡。扁平囊直徑的扁平囊直徑的1um1um，由兩層單位膜構(gòu)成，膜厚，由兩層單位膜構(gòu)成，膜厚6-7nm6-7nm，中間形成囊，中間形成囊腔，周緣多呈泡狀，腔，周緣多呈泡狀，4-84-8個(gè)扁平囊在一起，某些藻類(lèi)可達(dá)一二十個(gè)，構(gòu)個(gè)扁平囊在一起，某些藻類(lèi)可達(dá)一二十個(gè)，構(gòu)成高爾基體的主體。成高爾基體的主體。細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞內(nèi)

48、功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選高爾基復(fù)合體的化學(xué)組成高爾基復(fù)合體的化學(xué)組成脂類(lèi)成分脂類(lèi)成分膜脂種類(lèi)膜脂種類(lèi) 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜 高爾基復(fù)合體膜高爾基復(fù)合體膜 質(zhì)膜質(zhì)膜脂類(lèi)總量脂類(lèi)總量 30.0 35.0 42.0磷脂磷脂 26.6 28.5 29.8鞘磷脂鞘磷脂 1.3 3.5 5.6卵磷脂卵磷脂 13.5 14.6 14.0磷脂酰乙醇胺磷脂酰乙醇胺 6.4 6.6 6.9磷脂酰絲氨酸磷脂酰絲氨酸 1.3 1.2 1.2磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇 2.1 2.6 2.1膽固醇膽固醇 1.0 1.7 5.2糖脂糖脂 0.4 1.5 2.5酶酶

49、 糖基轉(zhuǎn)移酶、磺基糖基轉(zhuǎn)移酶、磺基-糖基轉(zhuǎn)移酶、?；D(zhuǎn)移酶、糖苷酶等。糖基轉(zhuǎn)移酶、酰基轉(zhuǎn)移酶、糖苷酶等。細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選功能區(qū)隔功能區(qū)隔n高爾基體順面的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（高爾基體順面的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（cis Golgi networkcis Golgi network，CGNCGN），是高爾基），是高爾基體的入口區(qū)域。體的入口區(qū)域。n高爾基體中間膜囊（高爾基體中間膜囊（medial Golgimedial Golgi），多數(shù)糖基修飾，糖脂的形成），多數(shù)糖基修飾，糖脂的形成以及與高爾基體有關(guān)的糖合成均發(fā)生此處。以及與高爾基體有關(guān)的糖合成均發(fā)生此處。n高爾

50、基體反面的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（高爾基體反面的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（trans Golgi networktrans Golgi network，TGNTGN），）， 是高是高爾基體的出口區(qū)域，功能是參與蛋白質(zhì)的分類(lèi)與包裝，最后輸出。爾基體的出口區(qū)域，功能是參與蛋白質(zhì)的分類(lèi)與包裝，最后輸出。 細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選 高爾基體各部分膜囊具有不同的細(xì)胞化學(xué)反應(yīng)：高爾基體各部分膜囊具有不同的細(xì)胞化學(xué)反應(yīng)：n嗜鋨反應(yīng)：嗜鋨反應(yīng)：ciscis面膜囊被特異地染色；面膜囊被特異地染色；n焦磷酸硫胺素酶焦磷酸硫胺素酶(TPP(TPP酶酶) )：可特異顯示高爾基體的：可特異顯示高爾基體

51、的transtrans面的面的1 12 2層層膜囊；膜囊；n煙酰胺腺嘌呤二核苷磷酸酶煙酰胺腺嘌呤二核苷磷酸酶(NADP(NADP酶酶) )：可顯示高爾基體中間幾層扁：可顯示高爾基體中間幾層扁平囊；平囊；n胞嘧啶單核苷酸酶胞嘧啶單核苷酸酶(CMP(CMP酶酶) )：可顯示靠近：可顯示靠近transtrans面上的一些膜囊狀和面上的一些膜囊狀和管狀結(jié)構(gòu)，管狀結(jié)構(gòu)，CMPCMP酶也是溶酶體的標(biāo)志酶。酶也是溶酶體的標(biāo)志酶。 細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選高爾基復(fù)合體的功能高爾基復(fù)合體的功能1 1、參與細(xì)胞分泌活動(dòng)、參與細(xì)胞分泌活動(dòng) 負(fù)責(zé)對(duì)細(xì)胞合成的蛋白質(zhì)進(jìn)行加

52、工，分類(lèi)，并運(yùn)出，其過(guò)程是負(fù)責(zé)對(duì)細(xì)胞合成的蛋白質(zhì)進(jìn)行加工，分類(lèi)，并運(yùn)出，其過(guò)程是SERSER上合成蛋白質(zhì)上合成蛋白質(zhì)-進(jìn)入進(jìn)入ERER腔腔以出芽形成小囊泡以出芽形成小囊泡進(jìn)入進(jìn)入CGNCGN在在medial medial GdgiGdgi中加工中加工在在TGNTGN形成大囊泡形成大囊泡囊泡與質(zhì)膜融合、排出。囊泡與質(zhì)膜融合、排出。2 2、蛋白質(zhì)的糖基化、蛋白質(zhì)的糖基化 O-O-連接的糖基化主要在高爾基體中進(jìn)行。在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形成的蛋白質(zhì)連接的糖基化主要在高爾基體中進(jìn)行。在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形成的蛋白質(zhì)具有相同的寡聚糖連。由具有相同的寡聚糖連。由CisCis面進(jìn)入高爾基體后，在各膜囊之間的轉(zhuǎn)運(yùn)面進(jìn)入高爾基體后，在各

53、膜囊之間的轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中，發(fā)生了一系列有序的加工和修飾，從而形成具有不同功能的過(guò)程中，發(fā)生了一系列有序的加工和修飾，從而形成具有不同功能的蛋白，如質(zhì)膜上的受體和溶酶體的酶，糖基化的結(jié)果使不同的蛋白質(zhì)蛋白，如質(zhì)膜上的受體和溶酶體的酶，糖基化的結(jié)果使不同的蛋白質(zhì)打上不同的標(biāo)記，改變多肽的構(gòu)象和增加蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性。打上不同的標(biāo)記，改變多肽的構(gòu)象和增加蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性。細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選3 3、進(jìn)行膜的轉(zhuǎn)化功能、進(jìn)行膜的轉(zhuǎn)化功能高爾基體的膜無(wú)論是厚度還是在化學(xué)組成上都處于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和質(zhì)膜高爾基體的膜無(wú)論是厚度還是在化學(xué)組成上都處于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和質(zhì)膜之間，因此高爾基

54、體在進(jìn)行著膜轉(zhuǎn)化的功能，在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的新膜之間，因此高爾基體在進(jìn)行著膜轉(zhuǎn)化的功能，在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的新膜轉(zhuǎn)移至高爾基體后，經(jīng)過(guò)修飾和加工，形成高爾基體大囊泡與質(zhì)膜融轉(zhuǎn)移至高爾基體后，經(jīng)過(guò)修飾和加工，形成高爾基體大囊泡與質(zhì)膜融合，使新形成的膜整合到質(zhì)膜上。合，使新形成的膜整合到質(zhì)膜上。4 4、將蛋白水解為溶性物質(zhì)、將蛋白水解為溶性物質(zhì)如將蛋白質(zhì)如將蛋白質(zhì)N N端或端或C C端切除，成為有活性的物質(zhì)（胰島素端切除，成為有活性的物質(zhì)（胰島素C C端）或?qū)⒍耍┗驅(qū)⒑卸鄠€(gè)相同氨基序列的前體水解為有活性的多肽，如神經(jīng)肽。含有多個(gè)相同氨基序列的前體水解為有活性的多肽，如神經(jīng)肽。細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞內(nèi)功

55、能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選5 5、參與膜泡運(yùn)輸、參與膜泡運(yùn)輸分泌性蛋白，經(jīng)高爾基體加工與分裝通過(guò)膜泡運(yùn)輸?shù)姆绞剿偷郊?xì)胞分泌性蛋白，經(jīng)高爾基體加工與分裝通過(guò)膜泡運(yùn)輸?shù)姆绞剿偷郊?xì)胞表面。表面。6 6、參與形成溶酶體和微體、參與形成溶酶體和微體細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)隔與蛋白質(zhì)分選溶酶體（溶酶體（LysosomeLysosome）溶酶體的形態(tài)特征：溶酶體的形態(tài)特征：溶酶溶酶溶酶體（體（lysosomelysosome）是）是C. de DuveC. de Duve與與B. Novikoff 1955B. Novikoff 1955年首次發(fā)年首次發(fā)現(xiàn)現(xiàn), ,為直徑很小的囊狀小體，其外包以一層厚約為直徑很小的囊狀小體，其外包以一層厚約6 nm6 nm的單位膜，膜內(nèi)含的單位膜，膜內(nèi)含有活性很高的酸性水解酶有活性很高的酸性水解酶6060多種。具有異質(zhì)性，形態(tài)大小及內(nèi)含的水多種。具有異質(zhì)性，形態(tài)大小及內(nèi)含的水解酶種類(lèi)都可能有很大的不同。酸性磷酸酶是標(biāo)志酶。膜有質(zhì)子泵，解酶種類(lèi)都可能有很大的不同。酸性磷酸酶是標(biāo)志酶。膜有質(zhì)