【文章內容簡介】 酶體 （ autophagolysosome）和 異噬溶酶體 （ phagolysosome） ， 二者都是進行 消化作用的溶酶體 。 ? 進入 次級溶酶體的物質 經(jīng)過一段時間的消化后，小分子物質可通過其膜上的載體蛋白轉運到細胞質基質中，供細胞代謝利用。未被消化的物質殘存在溶酶體中形成 殘余小體 或 后溶酶體 。 殘余小體可通過 類似胞吐 的方式將內容物排除細胞。 動物細胞溶酶體系統(tǒng)示意圖 、 衰老的細胞器及衰老損傷和死亡的細胞 ⑴ 作為細胞內的消化 “ 器官 ” 為細胞 提供營養(yǎng)； ⑵ 在分泌腺細胞中 ， 溶酶體常常含有攝入的分泌顆粒 ， 可能 參與分泌過程的調節(jié)； ⑶ 某些 特定細胞編程性死亡 及 周圍活細胞對其清除； ⑷ 精子的頂體 （ acrosome） 相當于特化的溶酶體 ， 在受精過程中的能 溶解卵細胞膜 。 二、溶酶體的功能 ? 溶酶體 酶 是 在粗面內質網(wǎng)上合成 并 經(jīng) N連接的糖基化修飾 ，然后 轉至高爾基體， 在高爾基體的 順面膜囊 中 寡糖鏈 的 甘露糖殘基 發(fā)生 磷酸化形 成 M6P， 在高爾基體的 反面膜囊 和 TGN膜 上 存在 M6P受體 ，將溶酶體的酶與其它蛋白 區(qū)分 開來，并得以 濃縮 ，最后以 出芽 的方式 轉運 至溶酶體中。 （三）溶酶體的發(fā)生 溶酶體酶蛋白的 M6P(mannose 6phosphate, M6P)標記 ?糖基化 進入內質網(wǎng)后進行 N連接糖基化 , 經(jīng)加工后形成帶有 8個甘露糖殘基和 2個 N乙酰葡萄糖胺殘基的糖蛋白轉運到高爾基體 。 ?信號斑 (signal patch) 溶酶體酶蛋白多肽形成的一個特殊的三維結構，它是由三段信號序列構成的，可被磷酸轉移酶特異性識別。 ● 甘露糖磷酸化的酶 將磷酸基團添加到溶酶體酶的甘露糖的第六位碳上的反應是由兩種酶催化的： ? N乙酰葡萄糖胺磷酸轉移酶 (Nacetyglucosamine phosphotransferase)； ? N乙酰葡萄糖苷酶 ，功能是切除 N乙酰葡萄糖胺。 The recognition of a lysosomal hydrolase in Golgi and mannose phosphorylation ● 磷酸化反應 反應中磷酸基的供體是 UDPN乙酰葡萄糖胺 (Nacetyglucosamine， GlcNAc), 甘露糖殘基磷酸化的位點是第六位碳原子。 每個溶酶體酶蛋白至少有一個甘露糖殘基被磷酸化。 溶酶體酶的 M6P分選途徑 ? M6P受體蛋白 (M6P receptor protein) M6P受體蛋白是高爾基反面網(wǎng)絡上的膜整合蛋白，能夠識別溶酶體水解酶上的 M6P信號并與之結合，從而將溶酶體的酶蛋白分選出來。 Transport of newly synthesized hydrolases to lysosomes 溶酶體酶的合成及 N連接的糖基化修飾（ RER） 高爾基體 cis膜囊寡糖鏈上的甘露糖殘基磷酸化 M6P N乙酰葡萄糖胺磷酸轉移酶 高爾基體 trans膜囊和 TGN膜（ M6P受體） 溶酶體酶分選與局部濃縮 以出芽的方式轉運到前溶酶體 N乙酰 葡萄糖苷酶 磷酸化識別信號：信號斑 溶酶體形成的 M6P途徑 ? 依賴于 M6P 的分選途徑的效率不高 ， 部分溶酶體酶通過 運輸小泡直接分泌到細胞外 。 ? 在細胞質膜上也存在依賴于鈣離子的 M6P受體 ， 同樣可 與胞外的溶酶體酶結合 ， 通過受體介導的內吞作用 ， 將 酶送至前溶酶體中 ， M6P受體返回細胞質膜 ， 反復使用 。 ? 還存在不依賴于 M6P的分選途徑 （ 如酸性磷酸酶 、 分泌 溶酶體的 perforin和 granzyme） 分選途徑多樣化 （四）溶酶體與過氧化物酶體 ? 過氧化物酶體（ peroxisome） 又稱微體（ microbody）， 是由 單層膜 圍繞的、內含一種或幾種 氧化酶類 的細胞器。 動物細胞中的過氧化物酶體 植物細胞中的過氧化物酶體 結晶狀的核心 ? Rhodin 1954年發(fā)現(xiàn)于鼠腎小管上皮細胞 。 ? 具有異質性 ， 由單層膜圍繞而成 。 ? 特點： 含過氧化氫酶 （ 標志酶 ） 和一至多種依賴黃素 （ FAD） 的氧化酶 ， 已發(fā)現(xiàn) 40多種氧化酶 。氧化酶特點是將底物氧化后生成過氧化氫 ， 而過氧化氫酶又利用 H2O2去氧化其它底物 。 ? RH2+O2→ R+H2O2 H2+H2O2→ R+2H2O 過氧化物酶體與溶酶體的區(qū)別 過氧化物酶體的特征： ⑴和溶酶體形態(tài)大小類似，所含尿酸氧化酶等呈晶格狀結構； ⑵含有氧化酶類； ⑶內環(huán)境 pH值為 7左右； ⑷酶在細胞質基質中合成，經(jīng)分選與裝配形成； ⑸識別的標志酶為過氧化氫酶。 特 征 溶 酶 體 過氧化物酶體 形態(tài)大小 多呈球形，直徑 0 . 2 ～ 0 . 5 μ m ， 無酶晶體 球形，哺乳動物細胞 中直徑多在 0 . 1 5 ～0 . 2 5 μ m ，內常有酶的晶體 酶種類 酸性水解酶 含有氧化酶類 pH 值 5 左右 7 左右 是否需 O 2 不需要 需要 功能 細胞內的消化作用 多種功能 發(fā)生 酶在粗面內質網(wǎng)合成經(jīng)高爾基體 出芽形成 酶在細胞質基質中合成，經(jīng)分裂 與組裝形成 識別的標志酶 酸性水解酶等 過氧化氫酶 過氧化物酶體 與初級溶酶體的特征比較 過氧化物酶體的功能 在動物中： ① 參與脂肪酸的 β氧化； ② 具有解毒作用 ， 過氧化氫酶氧化有害物質 ， 飲入的酒精 1/2是在過氧化物酶體中氧化為乙醛 。 在植物中： ① 參與光呼吸 ， 將光合作用的副產物乙醇酸氧化為乙醛酸和過氧化氫 。 ② 在萌發(fā)的種子中 ， 進行脂肪的β氧化 ， 產生乙酰輔酶 A， 經(jīng)乙醛酸循環(huán) ， 由異檸檬酸裂解為乙醛酸和琥珀酸 ， 加入三羧酸循環(huán) 。 因涉及乙醛酸循環(huán) ， 又稱乙醛酸循環(huán)體 。 過氧化物酶體的發(fā)生 ? 過氧化物酶體經(jīng)分裂后形成子代的細胞器 ， 子代的過氧化物酶體 還需要進一步裝配形成成熟的細胞器 。 ? 組成過氧化物酶體的蛋白均由核基因編碼 ， 主要在細胞質基質 中合成 ， 然后轉運到過氧化物酶體中 。 ? 過氧化物酶體蛋白分選的信號序列 （ Peroxisomaltargeting signal， PTS） ： ? PTS1為 Serlysleu， 多存在于基質蛋白的 C端 。 ? PTS2為 Arg/LysLeu/lle5XHis/Glnleu， 存在于某些基質蛋白 N端 。 ? 過氧化物酶體膜上存在幾種可與信號序列相識別的可能的受體蛋白 。 ? 過氧化物酶體的膜脂可能在內質網(wǎng)上合成后轉運而來 。 一、信號假說與蛋白質分選信號 二、蛋白質分選的基本途徑與類型 三、膜泡運輸 第三節(jié) 細胞內蛋白質的分選與膜泡運輸 一、信號假說與蛋白質分選信號