蛋白质翻译后加工及转运课件.ppt

1、第十章第十章 多肽链折叠与翻译后加工多肽链折叠与翻译后加工2contents10.1 10.1 翻译后加工翻译后加工10.2 10.2 翻译后的定向与分拣翻译后的定向与分拣310.1 10.1 翻译后加工翻译后加工a：多肽链的剪切（内切）、修剪（外切）：多肽链的剪切（内切）、修剪（外切） 切除去除某段氨基酸序列才能有活性切除去除某段氨基酸序列才能有活性前胰岛素原的后加工前胰岛素原的后加工b： N末端末端fMet或或Met的切除；的切除； N末端添加氨基酸末端添加氨基酸 去甲酰化酶；氨肽酶；氨酰去甲酰化酶；氨肽酶；氨酰tRNAtRNA: :蛋白质转移酶蛋白质转移酶d：特定氨基酸的修饰：特定氨基酸

2、的修饰 aaaa侧链的修饰包括磷酸化，乙酰化，甲基化，羧基化，侧链的修饰包括磷酸化，乙酰化，甲基化，羧基化，羟基化，糖基化羟基化，糖基化, ,等等。等等。c：二硫键形成：二硫键形成 通过两个通过两个CysCys的氧化作用生成。的氧化作用生成。e：蛋白质拼接：蛋白质拼接（Protein splicing is autocatalytic） 将一条多肽链内部的一段氨基酸序列切除，同时将两端将一条多肽链内部的一段氨基酸序列切除，同时将两端的蛋白质序列连接在一起的后加工方式。的蛋白质序列连接在一起的后加工方式。 被切除的序列称为被切除的序列称为内含肽内含肽(intein); 被保留并连接在一起的序列称

3、为被保留并连接在一起的序列称为外显肽外显肽(extein)。 Protein splicing is the autocatalytic process by which an intein is removed from a protein and the exteins on either side become connected by a standard peptide bond. 6蛋白质拼接图解蛋白质拼接图解 1990：Kane PM在酵母液泡中发现第一个在酵母液泡中发现第一个inteinH+-ATPase的催化亚基的催化亚基（内含肽内含肽）An intein is the pa

4、rt that is removed from a protein that is processed by protein splicing.（外显肽）（外显肽）Extein sequences remain in the mature protein that is produced by processing a precursor via protein splicing.蛋白质的剪接蛋白质的剪接由内含肽催化由内含肽催化。内含肽能以两侧外显肽直接相连的方式使自己从蛋白质上催化解离。内含肽能以两侧外显肽直接相连的方式使自己从蛋白质上催化解离。这些内含肽长度不等，仅仅存在于单细胞生物中。这

5、些内含肽长度不等，仅仅存在于单细胞生物中。8红海束毛藻的红海束毛藻的RIR基因的表达基因的表达 mRNA前体含前体含有有3个内含子；个内含子；蛋白质前体含蛋白质前体含有有4个内含肽。个内含肽。 RIP：核苷酸还原酶：核苷酸还原酶f：多肽链的折叠：多肽链的折叠依据折叠是否需要分子伴侣及需要何种分子伴侣，依据折叠是否需要分子伴侣及需要何种分子伴侣，细胞内蛋白质的折叠可分为：细胞内蛋白质的折叠可分为：We do not know what proportion of proteins can self-assemble as opposed to those that require assista

6、nce from a chaperone. 哪些蛋哪些蛋白能自我折叠，哪些需要分子伴侣的帮助，目前依然未知。白能自我折叠，哪些需要分子伴侣的帮助，目前依然未知。1.自我折叠（自我折叠（ Self-assembly，不依赖分子伴侣，不依赖分子伴侣的折叠）；的折叠）；2.受热激蛋白受热激蛋白70（Hsp70）帮助的折叠；）帮助的折叠；3.受受hsp70和伴侣蛋白复合物帮助的折叠；和伴侣蛋白复合物帮助的折叠；10蛋白质折叠的三条途径蛋白质折叠的三条途径绝大多数蛋白质通过前绝大多数蛋白质通过前两种途径进行折叠。两种途径进行折叠。由于蛋白质折叠异常而造成由于蛋白质折叠异常而造成分子聚集甚至沉淀或不能正分

7、子聚集甚至沉淀或不能正常转运到位所引起的疾病还常转运到位所引起的疾病还有有老年性痴呆症、囊性纤维老年性痴呆症、囊性纤维病变、家族性高胆固醇症、病变、家族性高胆固醇症、家族性淀粉样蛋白症、某些家族性淀粉样蛋白症、某些肿瘤、白内障等肿瘤、白内障等。由于分子。由于分子伴侣在蛋白质折叠中至关重伴侣在蛋白质折叠中至关重要的作用，分子伴侣本身的要的作用，分子伴侣本身的突变显然会引起蛋白质折叠突变显然会引起蛋白质折叠异常而引起异常而引起折叠病折叠病。 自我自我折叠折叠受热激蛋白受热激蛋白70（Hsp70）帮）帮助的折叠助的折叠受受hsp70和和伴侣蛋白复伴侣蛋白复合物帮助的合物帮助的折叠折叠111蛋白质的自

8、我折叠蛋白质的自我折叠Self-assembly refers to the ability of a protein (or of a complex of proteins) to form its final structure without the intervention of any additional components (such as chaperones). Eg：核糖核酸酶：核糖核酸酶蛋白质翻译后折叠成有活性的形式：不必借助于其他蛋蛋白质翻译后折叠成有活性的形式：不必借助于其他蛋白质的帮助，自身就能完成。白质的帮助，自身就能完成。122蛋白质的折叠有时需要有分子伴侣

9、蛋白质的折叠有时需要有分子伴侣（Chaperone）受热激蛋白受热激蛋白70（Hsp70）帮助的折叠）帮助的折叠受受hsp70和伴侣蛋白复合物帮助的折叠和伴侣蛋白复合物帮助的折叠 分子伴侣：分子伴侣：是指能够结合和稳定另外一种蛋白质是指能够结合和稳定另外一种蛋白质的不稳定构象，并能通过有控制的结合和释放，的不稳定构象，并能通过有控制的结合和释放，促进新生多肽链的折叠、多聚体的装配或降解及促进新生多肽链的折叠、多聚体的装配或降解及细胞器蛋白的跨膜运输的一类蛋白质。细胞器蛋白的跨膜运输的一类蛋白质。 这个是从这个是从功能功能上定义的，凡具有这种功能的蛋白上定义的，凡具有这种功能的蛋白质都是分子伴侣

10、，但它们的质都是分子伴侣，但它们的结构可以完全不同结构可以完全不同。13分子伴侣的分类可分为两大类：可分为两大类：Hsp60：存在于真核生物的线粒：存在于真核生物的线粒体（哺乳动物中称为体（哺乳动物中称为Hsp58）、）、叶绿体中，原核生物中称为叶绿体中，原核生物中称为GroEL。Hsp90主要与主要与hsp70协同作用，但主要是针对一些参与信号转导途径中的特协同作用，但主要是针对一些参与信号转导途径中的特殊的蛋白质，尤其是类固醇激素受体和信号传导途径中的激酶。殊的蛋白质，尤其是类固醇激素受体和信号传导途径中的激酶。Hsp90、Hsp70、Hsp60都是高度保守的蛋白质家族。都是高度保守的蛋白

11、质家族。寡聚体结构寡聚体结构：I类和类和II类蛋白质类蛋白质寡聚体，可作用于许多腔内蛋寡聚体，可作用于许多腔内蛋白的折叠白的折叠独立个体结构独立个体结构：Hsp70和其他和其他相关的蛋白质，可作用于许多相关的蛋白质，可作用于许多靶蛋白的折叠靶蛋白的折叠分子伴侣分子伴侣This is accomplished by binding to reactive surfaces in the target protein that are exposed during the assembly process, and preventing those surfaces from interactin

12、g with other regions of the protein to form an incorrect conformation. 通过通过控制活性表面的可接近性控制活性表面的可接近性来影响折叠的进程。来影响折叠的进程。Chaperones function by preventing formation of incorrect structures rather than by promoting formation of correct structures.折叠过程是一个正确途径和错误途径相互竞争的过程。折叠过程是一个正确途径和错误途径相互竞争的过程。伴侣分子在功能伴侣分子在

13、功能上：阻止错误结构的形成，更甚于促进正确结构的形成。上：阻止错误结构的形成，更甚于促进正确结构的形成。没有分子伴侣存在的情况下没有分子伴侣存在的情况下:蛋白质的疏水性区域通常活性蛋白质的疏水性区域通常活性不高，翻译后通常会随机聚集不高，翻译后通常会随机聚集在一起。在一起。有分子伴侣存在的情况下有分子伴侣存在的情况下:分子伴分子伴侣侣与没有折叠的蛋白相互作用，阻与没有折叠的蛋白相互作用，阻止它们的不正确折叠并指导正确折止它们的不正确折叠并指导正确折叠。叠。活性表面之间的相互作用会促进蛋白质的折叠。而这些活性表面通常是由暴露的氨活性表面之间的相互作用会促进蛋白质的折叠。而这些活性表面通常是由暴露

14、的氨基酸的疏水性侧链组成。它们的相互作用能够形成一个疏水核心。当新生肽链在核基酸的疏水性侧链组成。它们的相互作用能够形成一个疏水核心。当新生肽链在核糖体上时，其疏水侧链片段很容易聚集。这种结合随机发生，会使得蛋白质不容易糖体上时，其疏水侧链片段很容易聚集。这种结合随机发生，会使得蛋白质不容易折叠成正确的构象。折叠成正确的构象。162.1受热激蛋白受热激蛋白70（Hsp70）帮助的折叠）帮助的折叠A typical Hsp70 has two domains: the N-terminal domain is an ATPase; and the C-terminal domain binds

15、the substrate polypeptide.When bound to ATP, Hsp70 binds and releases substrates rapidly; when bound to ADP, the reactions are slow. Recycling between these states is regulated by two other proteins, Hsp40 (DnaJ) and GrpE. Hsp70为单体蛋白，典型的为单体蛋白，典型的Hsp70有两个基本的结构域：有两个基本的结构域：N端是端是ATPase，C端结构域则结合底物多肽端结构域则

16、结合底物多肽。与。与 ATP结合时，结合时，Hsp70可可迅速结合并释放底物；与迅速结合并释放底物；与 ADP结合时，反应速度较慢。结合时，反应速度较慢。 这两种状这两种状态的转换需要态的转换需要Hsp40 (DnaJ)和和GrpE这两种蛋白质因子的调控。这两种蛋白质因子的调控。Different members of the Hsp70 class function on various types of target proteins. 17作用机制作用机制通过通过ATP水解功水解功能来改变底物蛋白的折叠构象能来改变底物蛋白的折叠构象从核糖体上出来（新生肽链）或刚从膜通道上出来（或者发生变

17、从核糖体上出来（新生肽链）或刚从膜通道上出来（或者发生变性）的底物蛋白还是未折叠状态，可吸引伴侣分子与之原位结合，性）的底物蛋白还是未折叠状态，可吸引伴侣分子与之原位结合，通过通过ATP水解功能来改变底物蛋白的折叠构象水解功能来改变底物蛋白的折叠构象。the Hsp70 system consists of individual proteins that bind to, and act on, the substrates whose folding is to be controlled. it controls the interactions between exposed reac

18、tive regions of the protein, enabling it to fold into the correct conformation in situ（原位）（原位）. The components of the system are Hsp70, Hsp40, and GrpE. The Hsp70 and Hsp40 proteins bind individually to the substrate proteins. They use hydrolysis of ATP to provide the energy for changing the structu

19、re of the substrate protein.Frydman, J. (2001). . Annu. Rev. Biochem. 70, 603-647. What feature does Hsp70 recognize in a target protein?Hsp70识别蛋白质的区域主要是在一段疏水性强的区域识别蛋白质的区域主要是在一段疏水性强的区域It binds to a linear stretch of amino acids embedded in a hydrophobic(疏水性疏水性) context. This is precisely the sort of

20、 motif that is buried in the hydrophobic core of a properly folded, mature protein. Its exposure therefore indicates that the protein is nascent or denatured. Motifs of this nature occur about every 40 amino acids. Binding to the motif prevents it from misaggregating with another one.Hsp70可结合一段处于疏水核

21、心的线性氨基酸可结合一段处于疏水核心的线性氨基酸这通常是正确折叠的这通常是正确折叠的成熟蛋白质的疏水核心基序。如果它暴露在蛋白质表面，说明这个蛋白成熟蛋白质的疏水核心基序。如果它暴露在蛋白质表面，说明这个蛋白质是新合成或变性的。质是新合成或变性的。 约约40个氨基酸就有一个类似的基序。与这些基个氨基酸就有一个类似的基序。与这些基序的结合可阻止其与另一个蛋白质的错误聚集。序的结合可阻止其与另一个蛋白质的错误聚集。2.2受受hsp70和伴侣蛋白复合物帮助的折叠和伴侣蛋白复合物帮助的折叠分子伴侣系统构成一个很大的寡聚复合体，分子伴侣系统构成一个很大的寡聚复合体，在其内部，底物蛋白进在其内部，底物蛋白

22、进行折叠，折叠之后再出来行折叠，折叠之后再出来。 伴侣蛋白形成伴侣蛋白形成笼状的结构笼状的结构，将部分折叠，将部分折叠的蛋白质彼此隔离开来，进行依赖于的蛋白质彼此隔离开来，进行依赖于ATP的折叠。这提供了一种理的折叠。这提供了一种理想的折叠环境。想的折叠环境。GroEL/GroES系统在所有生物中都有。在真核生物细胞质中则有系统在所有生物中都有。在真核生物细胞质中则有TRiC系统。系统。a chaperonin system consists of a large oligomeric assembly (represented as a cylinder). This assembly fo

23、rms a structure into which unfolded proteins are inserted. The protected environment directs their folding. There are two types of chaperonin system. GroEL/GroES is found in all classes of organism. TRiC is found in eukaryotic cytosol. 20E.Coli的伴侣蛋白是的伴侣蛋白是GroEL/GroES复合物复合物10.2 10.2 蛋白质翻译后的定向与分拣蛋白质翻译

24、后的定向与分拣细胞胞质中合成的蛋白质最终的细胞胞质中合成的蛋白质最终的定位可分为两类定位可分为两类：Protein sorting (targeting) is the direction of different types of proteins for transport into or between specific organelles. 蛋白质的蛋白质的分拣分拣 (sorting ) 或或定位定位 (targeting)指的是不同类型的指的是不同类型的蛋白质横穿各种膜结构以寻找其目的地的过程。蛋白质横穿各种膜结构以寻找其目的地的过程。与膜结合的蛋白质与膜结合的蛋白质（内质网、高尔

25、基体、溶酶体、内体（内质网、高尔基体、溶酶体、内体endosome以及分泌到胞外的蛋白）以及分泌到胞外的蛋白）定位于：定位于：ER-Golgi系统及胞外系统及胞外不与膜结合的蛋白质不与膜结合的蛋白质（细胞质、细胞核、线粒体、质体（细胞质、细胞核、线粒体、质体(叶绿体叶绿体)、过氧化物酶体等的蛋白）过氧化物酶体等的蛋白）定位于：细胞器定位于：细胞器定位于细胞器的蛋白质是在胞质的定位于细胞器的蛋白质是在胞质的游离的核糖体中合游离的核糖体中合成（翻译后转运途径）成（翻译后转运途径）； Proteins that are imported into cytoplasmic organelles are

26、 synthesized on free ribosomes in the cytosol.定位于定位于ER-Golgi系统及胞外的蛋白质则在系统及胞外的蛋白质则在与内质网相与内质网相连的核糖体（粗面内质网）中合成（一边翻译一边转运，连的核糖体（粗面内质网）中合成（一边翻译一边转运，也称共翻译途径）也称共翻译途径）； 膜蛋白借助于肽链上特异性的信号序列与膜结合；膜蛋白借助于肽链上特异性的信号序列与膜结合；信号序列通常在肽链的氨基端（信号序列通常在肽链的氨基端（N端）；端）；N端的信号序列通常在穿膜过程中会被切除。端的信号序列通常在穿膜过程中会被切除。合成蛋白质的两个场所合成蛋白质的两个场所23

27、蛋白质的两种分拣路径蛋白质的两种分拣路径 定位于细胞器的蛋白定位于细胞器的蛋白质是在胞质的质是在胞质的自由核自由核糖体中合成糖体中合成定位于定位于ER-Golgi系统及分系统及分泌到胞外的蛋白质则在泌到胞外的蛋白质则在与与内质网相连的核糖体中合内质网相连的核糖体中合成成翻译后转运途径翻译后转运途径（ post-translational）翻译与转运同步途径翻译与转运同步途径（共翻译途径）（共翻译途径）（co-translational ）游离的核糖体游离的核糖体上合成上合成内质网上的核内质网上的核糖体上合成糖体上合成24蛋白质转运的两种途径蛋白质转运的两种途径2翻译后转运途径翻译后转运途径（p

28、ost-translational translocation)（游离的核糖体游离的核糖体中合成，定位于细胞器的蛋白质中合成，定位于细胞器的蛋白质） The protein may be released from a ribosome after translation has been completed. Then the completed protein diffuses to the appropriate membrane and associates with the translocation apparatus. This is called post-translatio

29、nal translocation. （蛋白质在（蛋白质在核糖体上合成后，再与转运（易位）装置结合。）核糖体上合成后，再与转运（易位）装置结合。）1 翻译与转运同步途径翻译与转运同步途径（共翻译途径共翻译途径/翻译时途经翻译时途经，co-translational translocation）（粗面内质网上的核糖体中合成，定位于粗面内质网上的核糖体中合成，定位于ER-Golgi系系统及分泌到胞外的蛋白质统及分泌到胞外的蛋白质） The nascent（初生的）（初生的） protein may associate with the translocation apparatus while i

30、t is still being synthesized on the ribosome. This called co-translational translocation. （蛋白质正在核糖体上合成时就能（蛋白质正在核糖体上合成时就能与转运（易位）装置结合。）与转运（易位）装置结合。）10.2.1 共翻译途径（共翻译途径（ ER-Golgi途径）途径）Proteins that are localized co-translationally associate with the ER membrane during synthesis, so their ribosomes are m

31、embrane-bound. The proteins pass into the ER, along to the Golgi, and then through the plasma membrane, unless they have signals that cause retention at one of the steps on the pathway. They may also be directed to other organelles, such as endosomes or lysosomes.蛋白质在粗面内质网上的核糖体中合蛋白质在粗面内质网上的核糖体中合成，成，

32、一边合成一边转运一边合成一边转运，经由，经由ERGolgi 质膜质膜分泌到胞外或保分泌到胞外或保留在中途某个阶段留在中途某个阶段如：内质网蛋白、高尔基体蛋白、溶酶体蛋白、如：内质网蛋白、高尔基体蛋白、溶酶体蛋白、细胞膜蛋白、分泌蛋白等细胞膜蛋白、分泌蛋白等共翻译途径（共翻译途径（ ER-Golgi途径）途径） 那些那些在在粗面内质网粗面内质网（表面聚（表面聚集着大量的核糖体）集着大量的核糖体）上合成上合成的蛋白质的蛋白质，通过，通过内质网信号内质网信号序列序列的指引进入内质网，进的指引进入内质网，进入后信号序列被切除入后信号序列被切除然后然后再进入高尔基体再进入高尔基体以以vesicle（囊泡

33、）（囊泡）的形的形式，转运到溶式，转运到溶酶体、内含体或转运到细酶体、内含体或转运到细胞膜上胞膜上 分泌到胞外。分泌到胞外。 （蛋白质正在核糖体上合成（蛋白质正在核糖体上合成时就能与转运（易位）装置时就能与转运（易位）装置结合。）结合。）28 各种蛋白质在细胞中的最终各种蛋白质在细胞中的最终定位由多肽链本身所具有的定位由多肽链本身所具有的特定序列决定。这些特殊的特定序列决定。这些特殊的氨基酸序列起着一种信号向氨基酸序列起着一种信号向导的作用，因此被称作信号导的作用，因此被称作信号序列。如果一个蛋白质缺乏序列。如果一个蛋白质缺乏任何一种信号序列，则会留任何一种信号序列，则会留在其在其“默认默认”

34、的位置的位置细细胞质。胞质。信号学说（信号学说（signal hypothesis)1999年诺贝尔医学奖或生理学奖年诺贝尔医学奖或生理学奖 29信号肽和信号斑信号肽和信号斑 信号斑（信号斑（signal patch）：）：存在于已折叠的蛋白质中，是蛋白质完成存在于已折叠的蛋白质中，是蛋白质完成折叠以后，在其表面形成的由来自不同区域的氨基酸序列组合在一起折叠以后，在其表面形成的由来自不同区域的氨基酸序列组合在一起的三维分拣信号。的三维分拣信号。(引导蛋白质定向运输到溶酶体的就是信号斑。引导蛋白质定向运输到溶酶体的就是信号斑。)信号序列信号序列/信号肽信号肽（signal sequence，si

35、gnal peptide）：）：有的在有的在N端，端，有的在有的在C端，有的在多肽链的内部。端，有的在多肽链的内部。有些蛋白质还不止一种信号序列。有些蛋白质还不止一种信号序列。30信号序列信号序列 经共翻译途经的蛋白质的序号序列：存在于经共翻译途经的蛋白质的序号序列：存在于N端端，一般含有，一般含有20个氨基酸残基，中间由个氨基酸残基，中间由1214个个疏水性氨基酸疏水性氨基酸残基组成的残基组成的疏水片段，前段为带正电荷的碱性氨基酸残基，末端则是富疏水片段，前段为带正电荷的碱性氨基酸残基，末端则是富含含Ala(丙氨酸丙氨酸)的片段。的片段。The signal sequence of bovi

36、ne growth hormone consists of the N-terminal 29 amino acids and has a central highly hydrophobic（疏水）（疏水） region, preceded or flanked by regions containing polar amino acids.牛生长激素的信号序列牛生长激素的信号序列疏水核心疏水核心极性极性信号序列的共同特征信号序列的共同特征Co-translational insertion is directed by a signal sequence. Usually this is

37、a cleavable leader sequence of 15-30 N-terminal amino acids. At or close to the N-terminus are several polar residues, and within the leader is a hydrophobic（疏水）（疏水） core consisting exclusively or very largely of hydrophobic amino acids.共翻译转运时蛋白质能够进入共翻译转运时蛋白质能够进入ER转运，是受到信号序列的引转运，是受到信号序列的引导。导。通常它是通常它

38、是N端端的可被内切的的可被内切的1530个氨基酸的前导序列。靠个氨基酸的前导序列。靠近近N端端的氨基酸是的氨基酸是极性极性氨基酸（碱性），氨基酸（碱性），中部中部是是疏水性疏水性强的氨强的氨基酸区域。基酸区域。信号序列在功能上：信号序列在功能上：1.转运与之相连的多肽通过转运与之相连的多肽通过ER转运到目的地；转运到目的地；2.保证了核糖体与内质网膜的相连保证了核糖体与内质网膜的相连Signal sequences initiate co-translational translocation（信号序列起始共翻译转运途径信号序列起始共翻译转运途径。）。）Proteins that reside

39、 in the ER possess a C-terminal tetrapeptide（四肽）（四肽） (KDEL, which actually provides a signal for them to return to the ER from the Golgi). The signal that diverts a protein to the lysosome is a covalent modification: the addition of a particular sugar residue. Other signals are required for a protei

40、n to become a permanent constituent of the Golgi or the plasma membrane.默认途径默认途径定位在定位在ER的信号序列是的信号序列是C端的四肽端的四肽KDEL(赖氨酸赖氨酸-天冬氨酸天冬氨酸-谷氨酸谷氨酸-亮氨酸亮氨酸 )定位在溶酶体的信号序列是一种共价修饰定位在溶酶体的信号序列是一种共价修饰糖链糖链进入进入ER-Golgi途径的蛋白质的流向：可分泌到胞外，也可在信途径的蛋白质的流向：可分泌到胞外，也可在信号序列的指引下定位到其他位置，如号序列的指引下定位到其他位置，如ER、溶酶体、质膜等。、溶酶体、质膜等。核糖体核糖体内质网

41、内质网C端端KDEL或或KKXX高尔基体高尔基体细胞质膜细胞质膜N寡糖链寡糖链M6P溶酶体溶酶体滞留信号滞留信号细胞外细胞外The signal sequence interacts with the SRP（信号序列还需与信号序列还需与SRP相互作用相互作用。）。）Protein translocation can be divided into two general stages: first ribosomes carrying nascent polypeptides associate with the membranes; and then the nascent chain i

42、s transferred to the channel and translocates through it.The attachment of ribosomes to membranes requires the signal recognition particle (SRP). 蛋白质的转运可分为两个阶段：蛋白质的转运可分为两个阶段： 核糖体携带初生的多肽与内质网膜相连；核糖体携带初生的多肽与内质网膜相连； 新生多肽通过特定的膜结构转运到目的地。新生多肽通过特定的膜结构转运到目的地。 除了信号序列，核糖体与除了信号序列，核糖体与ER膜的相连需要信号识别颗粒膜的相连需要信号识别颗粒

43、(SRP). 信号识别颗粒信号识别颗粒（ signal recognition particle，SRP） The signal recognition particle (SRP) is a ribonucleoprotein complex that recognizes signal sequences during translation and guides the peptide to the translocation channel. SRPs from different organisms may have different compositions, but all c

44、ontain related proteins and RNAs. SRP是一种是一种核糖核蛋白体（蛋白质核糖核蛋白体（蛋白质+RNA），可识别信号序列，可识别信号序列，并引导肽链通过转运通道。并引导肽链通过转运通道。不同物种的不同物种的SRP有不同的组分，有不同的组分，但其蛋白质组分及但其蛋白质组分及RNA组分却非常相近。组分却非常相近。SRP的组成的组成6个蛋白个蛋白7S RNAThe SRP is an 11S ribonucleoprotein complex, containing 6 proteins (total mass 240 kD) and a small (305 bas

45、e, 100 kD) 7S RNA. The 7S RNA of the SRP particle is divided into two parts. The 100 bases at the 5 end and 45 bases at the 3 end are closely related to the sequence of Alu RNA, a common mammalian small RNA. They therefore define the Alu domain（可促使肽链延伸暂停）（可促使肽链延伸暂停）. The remaining part of the RNA co

46、mprises the S domain. the 7S RNA provides the structural backbone of the particle; the individual proteins do not assemble in its absence.SRP的结构的结构SRP54 is located at one end of the RNA structure, and is directly responsible for recognizing the substrate protein by binding to the signal sequence. It

47、 also binds to the SRP receptor（是二聚体）（是二聚体） in conjunction with the SRP68-SRP72 dimer that is located at the central region of the RNA. The SRP9-SRP14 dimer is located at the other end of the molecule; it is responsible for elongation arrest.SRP54的的M结构域结构域与待转运蛋白的信号序列识别并与待转运蛋白的信号序列识别并3结合结合，并联，并联合位于合位

48、于RNA结构中部的结构中部的SRP68-SRP72二聚体而结合二聚体而结合SRP受体。受体。蛋白质：由核糖体到内质网蛋白质：由核糖体到内质网39蛋白质如何由核糖体到内质网？蛋白质如何由核糖体到内质网？1 核糖体小亚基识别核糖体小亚基识别5帽子，扫描，直到识别起始密码子，结帽子，扫描，直到识别起始密码子，结合大亚基，形成完整的核糖体，开始蛋白质合成；合大亚基，形成完整的核糖体，开始蛋白质合成；2 N端信号序列首先合成；端信号序列首先合成；3 SRP与初生的肽链中的与初生的肽链中的信号序列信号序列结合，使翻译结合，使翻译暂停暂停；SRP与与SRP受体受体结合，而两者的结合可使结合，而两者的结合可使

49、核糖体核糖体与与ER膜上的膜上的核糖核糖体受体体受体结合，使得核糖体结合到结合，使得核糖体结合到ER膜上。膜上。4 通过通过GTP水解供能，水解供能，SRP与受体解离；与受体解离；5 水解后的水解后的SRP可循环利用；可循环利用；67 蛋白质初生肽段通过蛋白质初生肽段通过ER膜膜继续继续合成，被合成，被糖基化糖基化，在，在ER膜内，信号序列在信号膜内，信号序列在信号肽酶的作用下肽酶的作用下降解降解；8 蛋白合成完成后，核糖体解蛋白合成完成后，核糖体解离，亚基与离，亚基与mRNA分来，各分来，各自再次循环往复。自再次循环往复。40共翻译转运时蛋白质进入共翻译转运时蛋白质进入ER还需要其他组分还需

50、要其他组分Translocation requires the translocon(易位子), SRP, SRP receptor, Sec61, TRAM, and signal peptidase.Sec61：as forming the channel and also as interacting with the ribosome. The initial targeting is made when the SRP recognizes the signal sequence. The SRP binds to the SRP receptor, and the signal s