结合核糖体合成的蛋白质进入内质网

一、结合核糖体合成的蛋白质进入内质网

与进入线粒体和过氧化物酶体的蛋白不同,大多数蛋白质从细胞质到内质网的运输是在多肽链合成过程中进行,即共翻译转运。以这种方式合成和转运的蛋白质有两类:一类是跨膜蛋白;一类是可溶性蛋白,可溶性蛋白全部穿过内质网膜,进入内质网腔。这两类蛋白质都以同样的分选信号和类似的机制穿入内质网膜。

(一)输入内质网蛋白质的共翻译转运

绝大多数分泌蛋白、溶酶体蛋白和膜蛋白的N-端都含有信号序列,指导蛋白质转至内质网上合成,之后就被切除。

信号识别颗粒(SRP)位于细胞质基质中,可以与信号肽和核糖体结合,导致蛋白质合成暂停;还可以和信号识别颗粒受体结合,引导蛋白质进入内质网腔。

SRP受体(SRP receptor)是膜的整合蛋白,为异二聚体蛋白,存在于内质网膜上,可以SRP特异性结合。

分泌蛋白和溶酶体蛋白的合成是在游离核糖体上开始的,之后新生肽链N-端的信号序列引导核糖体附着于内质网膜上继续合成,蛋白质边合成边转运。(https://www.daowen.com)

(二)膜蛋白的共翻译转运机制

内质网膜、高尔基体膜、溶酶体膜和细胞质膜的跨膜蛋白都是在粗面内质网上合成的。当这些膜蛋白被合成时也被转移进ER膜,所用装置与分泌蛋白和溶酶体蛋白的合成装置相同。但是,不像分泌蛋白和溶酶体蛋白完全穿过ER膜,膜蛋白内部含有一个或多个疏水的跨膜片段,与内质网膜有很强的亲和力,能阻止蛋白质进一步转移进ER腔,这些片段称内在停止转移锚定序列(internal stop-transfer anchor sequence,STA)。如果一种多肽只有N-端信号序列(起始转移序列)而没有停止转移锚定序列,那么这种多肽合成后一般进入内质网腔中,如果一种多肽的停止转移锚定序列位于多肽的内部,那么这种多肽最终会成为内质网膜的跨膜整合蛋白。含有多个起始转移序列和多个停止转移锚定序列的多肽将成为多次跨膜的膜蛋白(图1-7-6)。

图示

图1-7-6 膜蛋白嵌入ER膜

Ⅰ型:LDL受体、流感HA、胰岛素受体、生长素受体;
Ⅱ型:无唾液酸糖蛋白受体、转铁蛋白受体、高尔基半乳糖苷转移酶、高尔基唾液酸转移酶;
Ⅲ型:细胞色素P450;
N型:G蛋白偶联受体、葡萄糖转运蛋白、电压门Ca2+通道