一、蛋白质的合成
1、核糖体是合成蛋白质的机器,其功能是按照mRNA的指令由氨基酸合成蛋白质。
2、游离核糖体游离于胞质中,合成细胞内的基础蛋白质;附着核糖体,附着在内质网表面,构
成粗面内质网的核糖体,合成分泌蛋白和膜蛋白。
3、蛋白质合成的一般过程:
1)氨基酸的活化。
氨基酸和tRNA在氨酰一tRNA合成酶作用下合成活化的氨酰一
tRNA。
2)起始、延伸和终止。
3)蛋白质合成后的加工。
肽链N端Met的去除;
氨基酸残基的化学修饰,乙酰化、甲基化、磷酸化等;肽链的折叠;二硫键的形成。
二、蛋白质的分泌合成、加工修饰和转运
1、信号肽介导分泌性蛋白在粗面内质网的合成。
1)信号肽是蛋白质合成中最先被翻译出来的一段氨基酸序列,通常由18-30个疏水氨基酸组成,能指引核糖体与内质网结合,并引导合成的多肽链进入内质网
腔。
2)新生分泌性蛋白质多肽链在胞质中的游离核糖体上起始合成。
当新生肽链N端的信号肽被翻译后,可立即被细胞质基质中的信号识别颗粒(SRP)识别、结
合。
3)与信号肽识别结合的SRP,识别结合内质网膜上的SRP-R,并介导核糖体锚泊附着于内质网膜的通道蛋白移位子上。
而SRP则从信号肽一核糖体复合体上解离,
返回细胞质基质中重复上述过程。
4)在信号肽的引导下,合成中的肽链,通过由核糖体大亚基的中央管和移位子蛋白共同形成的通道,穿膜进入内质网网腔。
随之,信号肽序列被内质网膜俄面的信号肽酶且除,
新生肽链继续延伸,直至完成而终止。
最后完成肽链合成的核糖体大、小亚基解聚,并
从内质网上解离。
2、跨膜驻留蛋白的插入和转移决定了蛋白质的两种去处:1)穿过膜进腔,为可溶性蛋
白质,包括分泌蛋白和内质网驻留蛋白。
2)嵌入内质网膜中,形成膜蛋白。
3、粗面内质网与外输性蛋白质的分泌合成、加工修饰和转运过程密切相关。
1)新生多肽链的折叠与装配,与合成同时发生。
内质网为新生多肽链正确的折叠和装配提供了有利的环境。
分子伴侣通过对多肽链的识别结合来协助它们的折叠组装和转运。
2)蛋白质的糖基化。
在粗面内质网网膜腔面的糖基转移酶作用下发生N一连接糖基化。
三、蛋白质的加工、分选和定向运输
1、蛋白质在高尔基体内加工等。
1)糖蛋白的加工合成。
糖基化修饰加工合成的糖蛋白,主要包括N一连接糖蛋白和O一连接糖蛋白两种类型。
前者,糖链合成与糖基化修饰始于内质网,完成
于高尔基复合体;后者,则主要或完全是在高尔基复合体中进行和完成的。
2)蛋白质糖链的加工有严格的区域性和顺序性:甘露糖去除发生在中间扁囊高尔基复合体靠近顺面的部位;N一乙酰葡萄糖胺加入在中间部;半乳糖加入在中
间扁囊区靠近反面的部位。
3)蛋白质的水解加工。
2、分选蛋白质:高尔基体通过对蛋白质的修饰、加工,使其带上能被高尔基复合体网膜上专一
受体识别的分选信号,进而选择、浓缩,形成不同靶向的分泌泡。
四、蛋白质合成的质量监控
1、内质网至高尔基体的蛋白质必须是正确折叠和组装的。
分子伴侣可特异性的识别错
误折叠和未完全折装配的蛋白,并阻留在内质网内。
错误折叠蛋白从内质网腔转到细胞基质,进而被降解,消除了异常蛋白的形成。