蛋白质翻译后加工及转运PPT格式课件下载.pptx

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二硫键形成通过两个Cys的氧化作用生成。

d：

特定氨基酸的修饰aa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,等等。

4,e：

蛋白质拼接（Proteinsplicingisautocatalytic）,5,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。

被切除的序列称为内含肽（intein）;

被保留并连接在一起的序列称为外显肽（extein）。

Proteinsplicingistheautocatalyticprocessbywhichaninteinisremovedfromaproteinandtheexteinsoneithersidebecomeconnectedbyastandardpeptidebond.,蛋白质拼接图解,1990：

KanePM在酵母液泡中发现第一个inteinH+-ATPase的催化亚基,6,（外显肽）Exteinsequencesremaininthematureproteinthatisproducedbyprocessingaprecursorviaproteinsplicing.（内含肽）Aninteinisthepartthatisremovedfromaproteinthatisprocessedbyproteinsplicing.蛋白质的剪接由内含肽催化。

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。

这些内含肽长度不等，仅仅存在于单细胞生物中。

7,红海束毛藻的RIR基因的表达,mRNA前体含有3个内含子；

蛋白质前体含有4个内含肽。

RIP：

核苷酸还原酶,8,f：

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，细胞内蛋白质的折叠可分为：

自我折叠（Self-assembly，不依赖分子伴侣的折叠）；

受热激蛋白70（Hsp70）帮助的折叠；

受hsp70和伴侣蛋白复合物帮助的折叠；

Wedonotknowwhatproportionofproteinscanself-assembleasopposedtothosethatrequireassistancefromachaperone.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。

9,蛋白质折叠的三条途径,绝大多数蛋白质通过前两种途径进行折叠。

由于蛋白质折叠异常而造成分子聚集甚至沉淀或不能正常转运到位所引起的疾病还有老年性痴呆症、囊性纤维病变、家族性高胆固醇症、家族性淀粉样蛋白症、某些肿瘤、白内障等。

由于分子伴侣在蛋白质折叠中至关重要的作用，分子伴侣本身的突变显然会引起蛋白质折叠异常而引起折叠病。

自我折叠,受热激蛋白70（Hsp70）帮助的折叠,受hsp70和伴侣蛋白复合物帮助的折叠,10,1蛋白质的自我折叠,11,Self-assemblyreferstotheabilityofaprotein（orofacomplexofproteins）toformitsfinalstructurewithouttheinterventionofanyadditionalcomponents（suchaschaperones）.Eg：

核糖核酸酶蛋白质翻译后折叠成有活性的形式：

不必借助于其他蛋白质的帮助，自身就能完成。

2蛋白质的折叠有时需要有分子伴侣（Chaperone）,分子伴侣：

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，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。

这个是从功能上定义的，凡具有这种功能的蛋白质都是分子伴侣，但它们的结构可以完全不同。

受热激蛋白70（Hsp70）帮助的折叠受hsp70和伴侣蛋白复合物帮助的折叠,12,Hsp90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。

分子伴侣的分类可分为两大类：

独立个体结构：

Hsp70和其他相关的蛋白质，可作用于许多靶蛋白的折叠寡聚体结构：

I类和II类蛋白质寡聚体，可作用于许多腔内蛋白的折叠Hsp60：

存在于真核生物的线粒体（哺乳动物中称为Hsp58）、叶绿体中，原核生物中称为GroEL。

Hsp90、Hsp70、Hsp60都是高度保守的蛋白质家族。

13,分子伴侣,通过控制活性表面的可接近性来影响折叠的进程。

Thisisaccomplishedbybindingtoreactivesurfacesinthetargetproteinthatareexposedduringtheassemblyprocess,andpreventingthosesurfacesfrominteractingwithotherregionsoftheproteintoformanincorrectconformation.Chaperonesfunctionbypreventingformationofincorrectstructuresratherthanbypromotingformationofcorrectstructures.折叠过程是一个正确途径和错误途径相互竞争的过程。

伴侣分子在功能上：

阻止错误结构的形成，更甚于促进正确结构的形成。

14,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不高，翻译后通常会随机聚集在一起。

有分子伴侣存在的情况下:

分子伴侣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叠。

15,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折叠成正确的构象。

2.1受热激蛋白70（Hsp70）帮助的折叠,AtypicalHsp70hastwodomains:

theN-terminaldomainisanATPase;

andtheC-terminaldomainbindsthesubstratepolypeptide.WhenboundtoATP,Hsp70bindsandreleasessubstratesrapidly;

whenboundtoADP,thereactionsareslow.Recyclingbetweenthesestatesisregulatedbytwootherproteins,Hsp40（DnaJ）andGrpE.Hsp70为单体蛋白，典型的Hsp70有两个基本的结构域：

N端是ATPase，C端结构域则结合底物多肽。

与ATP结合时，Hsp70可迅速结合并释放底物；

与ADP结合时，反应速度较慢。

这两种状态的转换需要Hsp40（DnaJ）和GrpE这两种蛋白质因子的调控。

DifferentmembersoftheHsp70classfunctiononvarioustypesoftarget,proteins.,16,作用机制通过ATP水解功能来改变底物蛋白的折叠构象,theHsp70systemconsistsofindividualproteinsthatbindto,andacton,thesubstrateswhosefoldingistobecontrolled.itcontrolstheinteractionsbetweenexposedreactiveregionsoftheprotein,enablingittofoldintothecorrectconformationinsitu（原位）.ThecomponentsofthesystemareHsp70,Hsp40,andGrpE.TheHsp70andHsp40proteinsbindindividuallytothesubstrateproteins.TheyusehydrolysisofATPtoprovidetheenergyforchangingthestructureofthesubstrateprotein.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，通过ATP水解功能来改变底物蛋白的折叠构象。

Frydman,J.（2001）.Annu.Rev.Biochem.70,603-647.,17,WhatfeaturedoesHsp70recognizeinatargetprotein?

Hsp70识别蛋白质的区域主要是在一段疏水性强的区域,Itbindstoalinearstretchofaminoacidsembeddedinahydrophobic（疏水性）context.Thisispreciselythesortofmotifthatisburiedinthehydrophobiccoreofaproperlyfolded,matureprotein.Itsexposurethereforeindicatesthattheproteinisnascentordenatured.Motifsofthisnatureoccuraboutevery40aminoacids.Bindingtothemotifpreventsitfrommisaggregatingwithanotherone.,Hsp70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。

约40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。

18,2.2受hsp70和伴侣蛋白复合物帮助的折叠,achaperoninsystemconsistsofalargeoligomericassembly（representedasacylinder）.Thisassemblyformsastructureintowhichunfoldedproteinsareinserted.Theprotectedenvironmentdirectstheirfolding.Therearetwotypesofchaperoninsystem.GroEL/GroESisfoundinallclassesoforganism.TRiCisfoundineukaryoticcytosol.分子伴侣系统构成一个很大的寡聚复合体，在其内部，底物蛋白进行折叠，折叠之后再出来。

伴侣蛋白形成笼状的结构，将部分折叠的蛋白质彼此隔离开来，进行依赖于ATP的折叠。

这提供了一种理想的