現(xiàn)代細(xì)胞生物學(xué)研究方法學(xué)生-資料下載頁(yè)
2025-01-16 10:33本頁(yè)面
【正文】 蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程 ? 靶向 (targeting) ? 去折疊 ? 分子識(shí)別 ? 跨膜轉(zhuǎn)運(yùn) ? 分選和定位 (sorting and localization) ? 重折疊 ? 組裝 （在去折疊和重折疊中還有分子伴侶 (molecular chaperone)的參與 ) 靶向運(yùn)送的信息來(lái)自于： 1, 信號(hào)肽 (也包括靶向線粒體的導(dǎo)肽 leader sequence) 2, 運(yùn)送蛋白質(zhì)分子本身的某些片段 如 nuclare export sequence nuclear location sequence 3, 分泌蛋白自身的信息 蛋白質(zhì) 細(xì)胞質(zhì) 細(xì)胞核 蛋白質(zhì)的合成是在核糖體上進(jìn)行的，但是合成后的蛋白質(zhì)必須定向的、準(zhǔn)確無(wú)誤地運(yùn)送到特定的細(xì)胞器和細(xì)胞核中，才能保證細(xì)胞活動(dòng)的正常進(jìn)行。 蛋白入核轉(zhuǎn)運(yùn) ? 分子量小于 4550KD的蛋白：在不需要外界能量供應(yīng)的前提下可以通過(guò)核孔自由進(jìn)出（被動(dòng)擴(kuò)散）； ? 分子量大于 50KD的蛋白：①依賴于能量和溫度；②需要胞漿運(yùn)輸因子；③需要核孔復(fù)合體蛋白（主動(dòng)運(yùn)輸）； 核定位序列 （ nuclear localization sequence, NLS） ? ① 單一型 NLS，由一段連續(xù)的堿性氨基酸順序排列而成 （ RKKKRKV） ? ②雙分型 NLS，由兩簇堿性氨基酸被中間 10－ 12個(gè)非保守性氨基酸所分隔而形成 （ KRPAATKKAGQAKKKKLDK） protein importin? protein importin? importin? protein importin? importin? cytoplasm NPC importin? protein importin? Nucleus nucleoprotin IBB IBB GTPase Ran/TC4 蛋白出核轉(zhuǎn)運(yùn) 核輸出序列（ nuclear exporting sequence, NES） F X表示任意氨基酸 I I X2－ 3表示 2－ 3個(gè)任意氨基酸 L X25 L X23 – L L L 亮氨酸 V V 頡氨酸 M甲硫氨酸 M F 苯丙氨酸 I 異亮氨酸 其特征是富含亮氨酸（ Leu），但與 NLS無(wú)任何同源性 。 能夠與 NES結(jié)合的 NES受體為 CRM1，被稱為 exportin, 在功能上與 Improtinα相對(duì)應(yīng)的核轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白 。 為出核過(guò)程提供能量的仍然是 NPC上的 GTPase Ran/TC4。 為蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)提供能量 Ran GTP Ran是一種核蛋白 ， 分子量為 25KD， 通過(guò)與不同的效應(yīng)蛋白共同作用而相互調(diào)控 。 效應(yīng)蛋白： Ran GTPase激活蛋白： RanGAP (細(xì)胞質(zhì) ) RanGAP結(jié)合蛋白： RanBP1 和 RanBP2 (細(xì)胞質(zhì) 細(xì)胞核 ) 鳥(niǎo)嘌呤核苷交換因子： RanGEF（ 也稱 RCC1） 細(xì)胞核中 RanGTP再生 核轉(zhuǎn)運(yùn)因子 2(NTF2)與 RanGDP復(fù)合體到達(dá)細(xì)胞核時(shí)遇到 RanGEF（ 鳥(niǎo)嘌呤核苷交換因子 ） ， 它便將 Ran上的 GDP替換成 GTP。 由于 NTF2與 RanGTP無(wú)親合力 ， 這樣 RanGTP就可以釋放在細(xì)胞核中 。 蛋白核漿轉(zhuǎn)運(yùn)模型： 含有典型的 NLS序列的蛋白被 importin?識(shí)別，再與 importin?結(jié) 合形成三聚體，并通過(guò) importin?靶向核孔完成蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程。在細(xì)胞核中， RanGTP 和 importin?相互作用，使輸入蛋白解體。此時(shí) importin?則自由地結(jié)合到其輸出受體 CAS上， CAS和 RanGTP再相互作用形成三聚體復(fù)合物，被轉(zhuǎn)運(yùn)到胞漿，由此重新 importin ? cycle。另外， importin?/RanGTP復(fù)合物也存在于核中，重新 importin? cycle。 在胞漿中， RanGTP在 RanGAP/RanBP1的協(xié)助下轉(zhuǎn)換為 RanGDP，然后重新通過(guò) NTF2的介導(dǎo) 進(jìn)行新一輪的蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)。 核轉(zhuǎn)運(yùn)因子 2 (NTF2) RanGEF（鳥(niǎo)嘌呤核苷交換因子），它將 Ran上的 GDP替換成 GTP。 NTF2與 RanGTP無(wú)親合力，所以可以釋放在細(xì)胞核中。 CAS：輸出受體 蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)調(diào)控 ◆ NLS的磷酸化 : casein kinase II對(duì) NLS磷酸化有利于蛋白的入核轉(zhuǎn)運(yùn) 。 而 P34cdc2對(duì) NLS磷酸化則抑制蛋白的入核轉(zhuǎn)運(yùn)。 ◆ 抑制蛋白的調(diào)節(jié) : 一些轉(zhuǎn)錄因子與抑制蛋白結(jié)合時(shí)，其 NLS被遮蔽，因而不發(fā)生核轉(zhuǎn)運(yùn)而滯留在胞漿。例如： NFKB與其抑制蛋白 IKB NLS的 C端也可能發(fā)生自身折疊而發(fā)生遮蔽效應(yīng)。 反之，在一些觸發(fā)劑的作用下，許多轉(zhuǎn)錄因子與其他蛋白形成復(fù)合物后處于激活狀態(tài)而被轉(zhuǎn)運(yùn)到核內(nèi)。 ◆ 胞漿錨定機(jī)制 ：在爪蟾卵細(xì)胞 xnf7蛋白中 ， 有一胞漿滯留區(qū) （ CRD） ，具有很強(qiáng)的錨定功能；只有當(dāng) CRD序列上的 P34cdc2位點(diǎn)脫磷酸化后引起 CRD失活 ， 其錨定功能喪失 ， xnf7蛋白才能夠轉(zhuǎn)運(yùn)入核 。 ◆ 核孔復(fù)合體裝臵 ：生長(zhǎng)抑制期的細(xì)胞核孔通道有效直徑明顯低于細(xì)胞增殖期的有效直徑；在增殖細(xì)胞核中 ， 核孔通透性或核孔數(shù)目也不同于生長(zhǎng)抑制期的細(xì)胞 。 ◆ 蛋白激酶磷酸化位點(diǎn) ：如 SRF蛋白是一種轉(zhuǎn)錄因子 ， 其入核需要 PKA活性 ， 但不是直接被 PKA磷酸化 ， 說(shuō)明蛋白激酶除了對(duì)轉(zhuǎn)錄因子直接磷酸化外 ， 還可能對(duì)蛋白入核轉(zhuǎn)運(yùn)下游的其它蛋白磷酸化 ， 從而間接影響轉(zhuǎn)錄因子的轉(zhuǎn)運(yùn) 。 蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)調(diào)控 開(kāi)展科學(xué)研究的幾點(diǎn)思考 ? 搞科研一定有創(chuàng)新精神！ （仔細(xì)觀察） ? 搞科研一定要有連續(xù)性和系統(tǒng)性！ ? 搞科研一定要多看、多問(wèn)、多動(dòng)手、 多思考！ （閱讀文獻(xiàn)，討論，提問(wèn)題） ? 搞科研一定要耐得住寂寞！ （不急于開(kāi)題） ? 搞科研一定要要踏踏實(shí)實(shí)！ （ 實(shí)驗(yàn)基本功 ） ? 搞科研一定要持之以恒！ 方法 態(tài)度 科學(xué)研究的策略 ? 發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象 ? 分析作用機(jī)理 ? 闡釋生物學(xué)功能 在分子、細(xì)胞、動(dòng)物、臨床水平開(kāi)展研究 生物學(xué)功能與生理現(xiàn)象結(jié)合 結(jié)構(gòu)與功能結(jié)合 一個(gè)結(jié)論要用不同的實(shí)驗(yàn)來(lái)證實(shí)
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