发布时间 : 星期四 文章细胞生物学(翟中和)笔记更新完毕开始阅读
? 嵌有质子泵,形成和维持溶酶体中酸性的内环境;
? 具有多种载体蛋白用于水解的产物向外转运;
? 膜蛋白高度糖基化,可能有利于防止自身膜蛋白的降解。
? 溶酶体的标志酶:酸性磷酸酶(acid phosphatase)
? 类型 类型
?初级溶酶体(primary lysosome) ?次级溶酶体(secondary lysosome)
?自噬溶酶体(autophagolysosome)
? 异噬溶酶体(phagolysosome) ?残余小体(residual body),又称后溶酶体。 溶酶体是以含有大量酸性水解酶为共同特征、 不同形态大小,执行不同生理功能的一类异质性
(heterogenous)的细胞器 。 二、溶酶体的功能
phagocytosis ?phagosome
endocytosis ? early endosome ? late endosome?lysosome
autophagy ?autophagosome ? 清除无用的生物大分子、衰老的细胞器及衰老损伤和死亡的细胞
? 防御功能(病原体感染刺激单核细胞分化成巨噬细胞而吞噬、消化) ? 其它重要的生理功能 ? 溶酶体与疾病
其它重要的生理功能
?作为细胞内的消化“器官”为细胞提供营养;
?分泌腺细胞中,溶酶体摄入分泌颗粒参与分泌过程的调节
?参与清除赘生组织或退行性变化的细胞;
?受精过程中的精子的顶体(acrosome)反应。 溶酶体与疾病
?溶酶体酶缺失或溶酶体酶的代谢环节故障, 影响细胞代谢,引起疾病。
如台-萨氏(Tay-Sachs)等各种储积症 (隐性的遗传病)
?某些病原体(麻疯杆菌、利什曼原虫或病毒)被细 胞摄入,进入吞噬泡但并未被杀死而繁殖(抑制吞 噬泡的酸化或利用胞内体中的酸性环境)
三、溶酶体的发生
发生途径
分选途径多样化
? 依赖于M6P 的分选途径的效率不高,部分溶酶体酶通过 运输小泡直接分泌到细胞外;在细胞质膜上也存在依赖 于钙离子的M6P受体,同样可与胞外的溶酶体酶结合, 通过受体介导的内吞作用,将酶送至前溶酶体中,M6P 受体返回细胞质膜,反复使用。
? 还存在不依赖于M6P的分选途径(如酸性磷酸酶、分泌 溶酶体的perforin和granzyme)
四、溶酶体与过氧化物酶体 过氧化物酶体(peroxisome)又称微体(microbody),是 由单层膜围绕的内含一种或几种氧化酶类的异质性细胞器。
? 过氧化物酶体与溶酶体的区别 ? 过氧化物酶体的功能 ? 过氧化物酶体的发生
过氧化物酶体与溶酶体的区别
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?过氧化物酶体和溶酶体的差别
过氧化物酶体的功能
?动物细胞(肝细胞或肾细胞)中过氧化物酶体可氧化分解血液 中的有毒成分,起到解毒作用。
过氧化物酶体中常含有两种酶:
依赖于黄素(FAD)的氧化酶,其作用是将底物氧化形成H2O2;
过氧化氢酶,作用是将H2O2分解,形成水和氧气。 ?过氧化物酶体分解脂肪酸等高能分子向细胞直接提供热能。
?在植物细胞中过氧化物酶体的功能: ? 在绿色植物叶肉细胞中,它催化CO2固定反应副产物的氧化,
即所谓光呼吸反应;
? 乙醛酸循环的反应,在种子萌发过程中,过氧化物酶体 降解储存的脂肪酸?乙酰辅酶A?琥珀酸?葡萄糖。
过氧化物酶体的发生
? 氧化物酶体经分裂后形成子代的细胞器,子代的过氧化物酶体 还需要进一步装配形成成熟的细胞器。
? 组成过氧化物酶体的蛋白均由核基因编码,主要在细胞质基质
中合成,然后转运到过氧化物酶体中。
? 过氧化物酶体蛋白分选的信号序列(Peroxisomal-targeting signal,PTS): ? PTS1为Ser-lys-leu,多存在于基质蛋白的C端。 ? PTS2为Arg/Lys-Leu/lle-5X-His/Gln-leu,存在于某些基质蛋白N-端。 ? 过氧化物酶体膜上存在几种可与信号序列相识别的可能的受体蛋白。 ? 过氧化物酶体的膜脂可能在内质网上合成后转运而来。 ? 内质网也参与过氧化物酶体的发生 一、分泌蛋白合成的模型---信号假说 ?信号假说(Signal hypothesis)
?信号肽(Signal peptide)与共转移(Cotranslocation)
?导肽(Leader peptide)与后转移(Post translocation) 信号假说
?信号假说内容
?指导因子: 蛋白质N-端的信号肽(signal peptide)
?信号识别颗粒(signal recognition particle,SRP)
?信号识别颗粒的受体(又称停泊蛋白docking protein,DP)等 在非细胞系统中蛋白质的翻译过程与SRP、DP和微粒体的关系 信号肽与共转移 ?信号肽(Signal peptides)与 信号斑(Signal patches) ?起始转移序列和终止转移序列
? 起始转移序列和终止转移序列的数目决定多肽跨膜次数 ?跨膜蛋白的取向 导肽与后转移
?基本的特征: 蛋白质在细胞质基质中合成以后再转移到这些细 胞器中,称后转移(post translocation)。
蛋白质跨膜转移过程需要ATP使多肽去折叠,还 需要一些蛋白质的帮助(如热休克蛋白Hsp70)使其能 够正确地折叠成有功能的蛋白。 二、蛋白质分选(protein sorting) 与分选信号(sorting signals) ?分选途径 ?分选信号
分选途径(Road map)
?门控运输(gated transport);
?跨膜运输(transmembrane transport);
G.Blobel et al:Signal hypothesis,1975
?膜泡运输(vesicular transport)
?拓扑学等价性(Topologically equivalent)的维持 三.膜泡运输
膜泡运输是蛋白运输的一种特有的方式,普遍 存在于真核细胞中。在转运过程中不仅涉及蛋白本 身的修饰、加工和组装,还涉及到多种不同膜泡定 向运输及其复杂的调控过程。
?三种不同类型的包被小泡具有不同的物质运输作用 。
?膜泡运输是特异性过程,涉及多种蛋白识别、组装、 去组装的复杂调控 三种不同类型的包被小泡 具有不同的物质运输作用 ?网格蛋白包被小泡
? COPII包被小泡
? COPI包被小泡
网格蛋白包被小泡
?负责蛋白质从高尔基体TGN?质膜、胞
内体或溶酶体和植物液泡运输
?在受体介导的细胞内吞途径也负责将物
质从质膜?内吞泡(细胞质) ? 胞内体?溶酶体运输
?高尔基体TGN是网格蛋白包被小泡形成的发源地 COPII包被小泡 ?负责从内质网?高尔基体的物质运输;
? COPII包被蛋白由5种蛋白亚基组成; 包被蛋白的装配是受控的;
? COPII包被小泡具有对转运物质的选择
性并使之浓缩。 COPI包被小泡
? COPI包被含有8种蛋白亚基,包被蛋白复合物的装配 与去装配依赖于ARF(GTP-binding protein);
?负责回收、转运内质网逃逸蛋白(escaped proteins)? ER。 ?细胞器中保留及回收蛋白质的两种机制: ?转运泡将应被保留的驻留蛋白排斥在外,防止出芽转运; ?通过识别驻留蛋白C-端的回收信号(lys-asp-glu-leu,KDEL) 的特异性受体,以COPI-包被小泡的形式捕获逃逸蛋白。 ? COPI-包被小泡在非选择性的批量运输( bulk flow)中