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大肠杆菌中的Hsp70 反应循环 大肠杆菌中的 （北京世博翻译公司2）伴侣蛋白(chaperonin) ）伴侣蛋白 分子伴侣的另一家族， 分子伴侣的另一家族，如大肠杆菌的 Gro EL和Gro ES（真核细胞中同源物为 和 （ Hsp60和Hsp10）等 和 ） 其主要作用是为非自发性折叠蛋白质 其主要作用是为非自发性折叠蛋白质 提供能折叠形成天然空间构象的微环境 Gro EL-Gro ES复合物 复合物 当待折叠肽链进入Gro EL的桶状空腔后，Gro 的桶状空腔后， 当待折叠肽链进入 的桶状空腔后 ES可作为“盖子”瞬时封闭 可作为“ 空腔出口。 可作为 盖子”瞬时封闭Gro EL空腔出口。封 空腔出口 闭后的桶状空腔提供了能完成该肽链折叠的微环境。 闭后的桶状空腔提供了能完成该肽链折叠的微环境。 Gro EL-Gro ES Gro ES 反 应 循 环 北京世博翻译公司2. 蛋白质二硫键异构酶 二硫键异构酶在内质网腔活性很高， 二硫键异构酶在内质网腔活性很高， 内质网腔活性很高 可在较大区段肽链中催化错配二硫键 断裂并形成正确二硫键连接，最终使 断裂并形成正确二硫键连接， 蛋白质形成热力学最稳定的天然构象。 蛋白质形成热力学最稳定的天然构象。 3. 肽-脯氨酰顺反异构酶 脯氨酰顺反异构酶 多肽链中肽酰-脯氨酸间形成的肽键有顺反 多肽链中肽酰 脯氨酸间形成的肽键有顺反 两种异构体，空间构象有明显差别。 两种异构体，空间构象有明显差别。 肽酰-脯氨酰顺反异构酶可促进上述顺反两 肽酰 脯氨酰顺反异构酶可促进上述顺反两 种异构体之间的转换。 种异构体之间的转换。 肽酰-脯氨酰顺反异构酶是蛋白质三维构象 肽酰 脯氨酰顺反异构酶是蛋白质三维构象 形成的限速酶，在肽链合成需形成顺式构型时， 形成的限速酶，在肽链合成需形成顺式构型时， 可使多肽在各脯氨酸弯折处形成准确折叠。 可使多肽在各脯氨酸弯折处形成准确折叠。 二、蛋白质一级结构修饰主要是 肽键水解和化学修饰 （一）肽链末端的修饰 ? 脱甲酰基酶 ? 氨基肽酶 ? N端修饰 端修饰 ? C端修饰 端修饰 （二）各种氨基酸残基的共价修饰 1. 糖基化 北京世博翻译公司2. 羟基化 3. 甲基化 4. 磷酸化 5. 二硫键形成 6. 亲脂性修饰 （三）多肽链的水解修饰 例：鸦片促黑皮质素原(POMC)的水解修饰 鸦片促黑皮质素原 的水解修饰 三、蛋白质空间结构修饰 （一）通过非共价键亚基聚合形成具有四级 结构的蛋白质 具有四级结构的蛋白质由两条以上的肽链通 过非共价键聚合，形成寡聚体(oligomer)。 过非共价键聚合，形成寡聚体(oligomer)。 （二）辅基连接后形成完整的结合蛋白质 结合蛋白质合成后都需要结合相应辅基， 结合蛋白质合成后都需要结合相应辅基，才 能成为具有功能活性的天然蛋白质。 能成为具有功能活性的天然蛋白质。 四、合成后蛋白质可被靶向输送至 细胞特定部位 蛋白质在核糖体合成后， 必须分选出来， 蛋白质在核糖体合成后 ， 必须分选出来 ， 定 向输送到一个合适的部位才能行使各自的生物学 功能。 功能 。 蛋白质的靶向输送与翻译后修饰过程同步 进行。 进行。 新生蛋白质的去向： 新生蛋白质的去向： ① 保留在胞液 ② 进入细胞器 ③ 分泌到细胞外 （一）靶向输送的蛋白质存在信号序列 所有靶向输送的蛋白质结构中存在分选信 端特异氨基酸序列， 号，主要是N端特异氨基酸序列，可引导蛋白 主要是 端特异氨基酸序列 质转移到细胞的适当靶部位， 质转移到细胞的适当靶部位，这类序列称为 信号序列 (signal sequence)。 。 信号序列是决定蛋白质靶向输送特性的最 重要元件， 重要元件，提示指导蛋白质靶向输送的信息 存在于蛋白质自身的一级结构中。 存在于蛋白质自身的一级结构中。 信号肽 (signal peptide) 端有带正电荷的碱性氨基酸残基， ① N端有带正电荷的碱性氨基酸残基，如Lys、 端有带正电荷的碱性氨基酸残基 、 Arg 中段为疏水核心区， ② 中段为疏水核心区，主要含疏水的中性氨基 酸，如Leu、Ile 、 端加工区由一些极性相对较大、 ③ C端加工区由一些极性相对较大、侧链较短的 端加工区由一些极性相对较大 氨基酸（ 氨基酸（如Gly、Ala、Ser）组成，紧接着是被 、 、 ）组成， 信号肽酶 (signal peptidase)裂解的位点 裂解的位点 某些真核细胞分泌型蛋白质的信号序列 核定位序列 (nuclear localization sequence, NLS) 靶向输送到细胞核的蛋白质其多肽链内含有 的特异信号序列 为含4～ 个氨基酸残基的短序列 个氨基酸残基的短序列， 为含 ～8个氨基酸残基的短序列，富含带正 电荷的Lys、Arg和Pho，可位于肽链的不同部位 、 电荷的 和 ， 不同的NLS间未发现共有序列。在蛋白质进 间未发现共有序列。 不同的 间未发现共有序列 核定位后， 核定位后，NLS不被切除 不被切除 （二）分泌型蛋白质由分泌小泡靶向输送至 胞外 真核细胞分泌型蛋白质的靶向输送过程： 真核细胞分泌型蛋白质的靶向输送过程： 核糖体上合成的肽链先由信号肽引导进入 内质网腔并被折叠成为具有一定功能构象的 蛋白质， 蛋白质，在高尔基复合体中被包装进分泌小 泡，转移至细胞膜，再分泌到细胞外。 转移至细胞膜，再分泌到细胞外。 信号肽引导真核细胞分泌型蛋白进入内质网 （三）蛋白质6-磷酸甘露糖基化是靶向输送至 蛋白质 磷酸甘露糖基化是靶向输送至 溶酶体的信号 （四）靶向输送至内质网的蛋白质C-端含有 靶向输送至内质网的蛋白质 端含有 滞留信号序列 内质网中的驻留蛋白质先经粗面内质网上的 附着核糖体合成并进入内质网腔， 附着核糖体合成并进入内质网腔，然后随囊泡 输送到高尔基复合体。 输送到高尔基复合体。 内质网蛋白质多肽链的C-端含有滞留信号序 内质网蛋白质多肽链的 端含有滞留信号序 可与相应受体结合。在高尔基复合体上， 列，可与相应受体结合。在高尔基复合体上， 内质网蛋白质通过其滞留信号序列与受体结合 随囊泡输送回内质网。 后，随囊泡输送回内质网。 （五）质膜蛋白质的靶向输送由囊泡转移到 细胞膜 质膜蛋白质合成时在粗面内质网上的跨膜 机制与分泌型蛋白质的跨膜机制相似，但是， 机制与分泌型蛋白质的跨膜机制相似，但是， 质膜蛋白质的肽链并不完全进入内质网腔， 质膜蛋白质的肽链并不完全进入内质网腔，而 是锚定在内质网膜上。 是锚定在内质网膜上。 不同类型的跨膜蛋白质以不同的形式锚定 于膜上。 通过内质网膜出芽形成囊泡， 于膜上。 通过内质网膜出芽形成囊泡，转移 至高尔基体加工，囊泡最终与细胞膜融合。 至高尔基体加工，囊泡最终与细胞膜融合。 （六）线粒体蛋白质以其前体形式在胞液合 成后靶向输入线粒体 （七）细胞核蛋白质在胞液中合成后经核孔 靶向输送入核 第五节 蛋白质生物合成的干扰和抑制 Interference and Inhibition of Protein Biosynthesis 蛋白质生物合成是很多天然抗生素和某些毒 素的作用靶点。抗生素等就是通过阻断真核、 素的作用靶点。抗生素等就是通过阻断真核、 原核生物蛋白质翻译体系某组分功能，干扰、 原核生物蛋白质翻译体系某组分功能，干扰、 抑制蛋白质生物合成过程而起作用的。 抑制蛋白质生物合成过程而起作用的。 可针对蛋白质生物合成必需的关键组分作为 研究新抗菌药物的作用靶点。利用真核、 研究新抗菌药物的作用靶点。利用真核、原核 生物蛋白质合成体系的差异，设计、 生物蛋白质合成体系的差异，设计、筛选仅对 病原微生物特效而不损害人体的药物。 病原微生物特效而不损害人体的药物。 一、许多抗生素通过抑制蛋白质 生物合成发挥作用 抗生素(antibiotics)是一类由某些真菌、 是一类由某些真菌、 抗生素 是一类由某些真菌 细菌等微生物产生的药物，有抑制其他微生 细菌等微生物产生的药物， 物生长或杀死其他微生物的能力，对宿主无 物生长或杀死其他微生物的能力， 毒性的抗生素可用于预防和治疗人、动物、 毒性的抗生素可用于预防和治疗人、动物、 植物的感染性疾病。 植物的感染性疾病。 影响翻译起始的抗生素 影响翻译延长的抗生素： 影响翻译延长的抗生素： 干扰进位 引起读码错误 影响肽键形成 影响转位 常用抗生素抑制蛋白质生物合成的原理与应用 抗生素 伊短菌素 四环素、 四环素、土霉素 作用位点 作用原理 应用 抗肿瘤药 抗菌药 抗菌药 抗菌药 抗肿瘤药 医学研究 抗菌药 抗菌药 原核、 原核、真核核糖体小 阻碍翻译起始复合物的形成 亚基 原核核糖体小亚基 抑制氨基酰-tRNA与小亚基 与小亚基 抑制氨基酰 结合 改变构象引起读码错误、 改变构象引起读码错误、抑 制起始 抑制转肽酶、 抑制转肽酶、阻断肽链延长 使肽酰基转移到它的氨基上 后脱落 抑制转肽酶、 抑制转肽酶、阻断肽链延长 抑制EF-G、阻止转位 、 抑制 阻止转位 链霉素、新霉素、 链霉素、新霉素、 原核核糖体小亚基 巴龙霉素 氯霉素、 氯霉素、林可霉 素、红霉素 嘌呤霉素 放线菌酮 夫西地酸、 夫西地酸、细球 菌素 壮观霉素 原核核糖体大亚基 原核、 原核、真核核糖体 真核核糖体大亚基 EF-G 原核核糖体小亚基 翻译公司 (责任编辑：北京翻译公司) |