细胞内蛋白质的分选和定向转运
导学
真核细胞在进化上一个显著特点是形成了发达的细胞内膜系统，将细胞内环境分隔成许多功能不同的区室。这些区室既有各自独立的结构和功能，又有密切的联系。它们的膜结构通过蛋白质分选和膜泡运输可以实现相互转换。不同的膜性细胞器功能不一样，细胞内合成的蛋白质需要定向转运到这些膜性细胞器内，从而执行其功能。如果转运异常就会引起相应的疾病。
蛋白质是细胞的主要结构成分，是除水外含量最多的养分，占细胞干重的50%。在一个哺乳动物细胞中约含有104种蛋白质，分子的数量达1011个。除少数蛋白质由线粒体基质中的核糖体合成外，绝大多数蛋白质是由细胞质中的核糖体合成，合成的蛋白质必须被精确地分选并定向转运到细胞的不同部位，这一过程称为蛋白质的分选和蛋白质定向转运。细胞中的每一种蛋白质只有到达正确的位置才能行使其功能，并保证各个细胞器进行正常生命活动，如细胞核、线粒体、内质网、溶酶体、过氧化物酶体等。蛋白质合成时会带有分选信号，就像快递物品要注明目的地，而在目的地有着能识别分选信号的受体，分选信号与相应的受体特异性结合，就会把蛋白质定向转运到细胞的特定部位。
分选信号包括以下两种类型：
1.信号序列（signal sequence） 是位于蛋白质上的一段连续的氨基酸序列，一般含15～60个氨基酸残基。具有分选信号的功能，在引导蛋白质到达目的地，完成其分选信号任务后，有些信号序列常从蛋白质上被切除。
2.信号斑 是位于蛋白质不同部位的几个氨基酸序列在多肽链折叠后形成的一个斑块区，具有分选信号的功能。信号斑是一种三维结构，当多肽链伸展时，组成信号斑的不同氨基酸序列可在多肽链上相距很远，在完成任务后，这些氨基酸序列继续存在。
根据氨基酸序列中的分选信号种类，蛋白质的定向转运可分为两条途径。(https://www.daowen.com)
1.翻译后转运 核糖体在细胞质基质中完成多肽链的合成，带有分选信号的蛋白质，按其分选信号种类分别转运到细胞的不同部位。如通过核孔复合体运至细胞核，从细胞质运到线粒体和过氧化物酶体。
2.共翻译转运 蛋白质合成起始后转移至粗面内质网，新生肽链边合成边转入粗面内质网腔中，随后经高尔基复合体运至溶酶体、细胞质膜或分泌到细胞外。内质网和高尔基体自身所需的蛋白质也是通过这一途径完成的（图1-7-1）。
图1-7-1 细胞内蛋白质转运途径
（a）蛋白质翻译后转；（b）共翻译转运
细胞中的蛋白质运输主要由两个因素决定：一是蛋白质具有分选信号，二是细胞内有识别这些信号的受体，它能够将含有分选信号的蛋白质运送到适当的目的地。