Chapter 5 跨膜物质转运.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * SNAREs SNAREs in vesicle transport 在神经细胞中SNAREs负责突触小泡的停泊和融合。 破伤风毒素和肉毒素等细菌分泌的神经性毒素实际上是一类特殊的蛋白酶，能够选择性地降解SNAREs，从而阻断神经传导。 病毒融合蛋白的工作原理与SNAREs相似，介导病毒与宿主质膜的融合。 HIV fusion protein NSF催化 SNAREs的分离，它能利用ATP作为能量通过插入几个适配蛋白（adaptor protein）将SNAREs复合体的螺旋缠绕分开，以便开始下一轮的转运。 （二）Rabs Rabs也叫targeting GTPase，属于单体GTP酶，已知30余种，不同膜上具有不同的Rabs。 Rabs作用是促进和调节运输小泡的停泊和融合。 Rabs与衣被召集GTP酶相似，起分子开关作用，结合GDP失活，位于细胞质中；结合GTP激活，位于细胞膜、内膜和运输小泡膜上，调节SNAREs复合体的形成。Rabs还有许多效应因子（effector）。 Rabs in docking 四、受体介导的内吞 内吞可分为两类，批量内吞（Bulk-phase endocytosis）和受体介导的内吞(Receptor mediated endocytosis, RME)，批量内吞是非特异性的摄入细胞外物质，细胞表面的内陷（caveolae）是发生非特异性内吞的部位。 受体介导的内吞作用是一种选择浓缩机制。低密脂蛋白、运铁蛋白、生长因子、胰岛素等蛋白类激素、糖蛋白等，都是通过受体介导的内吞作用进行的。 衣被小窝（coated pits）是质膜向内凹陷的部位，相当一个分子过滤器（molecular filter）。约占肝细胞表面积的2%。受体、笼形蛋白和衔接蛋白大量集中于此处。 受体胞质端有一个由4个氨基酸残基组成的序列（Tyr-X-X-Φ），X为任何一种氨基酸，Φ为分子较大的疏水氨基酸，如Phe、Leu、Met等，衔接蛋白对此序列有识别能力。 受体同配体结合后启动内化作用，笼形蛋白开始组装。在dynamin的作用下掐断后形成衣被小泡。 Clathrin coated pit on the cytosolic face of a cell 低密脂蛋白的吸收： 胆固醇主要在肝细胞中合成，随后与磷脂和蛋白质形成低密脂蛋白（low-density lipoproteins，LDL），释放到血液中。 LDL颗粒的质量为3X106Da，芯部含有被长链脂肪酸酯化胆固醇分子。周围由磷脂和胆固醇构成的脂单层包围，并且还有一个较大的Apo-B蛋白（配体）。 LDL Particle LDL endocytosis 当细胞进行膜合成需要胆固醇时，细胞即合成LDL跨膜受体蛋白，并将其嵌插到质膜中。 受体与LDL颗粒结合后，形成衣被小泡； 进入细胞质的衣被小泡随即脱掉成笼蛋白衣被，成为平滑小泡，同早期内体融合，内体中PH值低，使受体与LDL颗粒分离；再经晚期内体将LDL送入溶酶体。 在溶酶体中，LDL颗粒中的胆固醇酯被水解成游离的胆固醇而被利用。 Recycling of LDL receptors LDL Endocytosis 受体回收途径： ①大部分受体返回它们原来的质膜结构域，如LDL受体； ②有些进入溶酶体，在那里被消化，如EGF的受体，称为受体下行调节（receptor down-regulation）； ③有些被运至质膜不同的结构域，形成穿胞运输（transcytosis）。如母鼠的抗体从血液通过上皮细胞进入母乳中，乳鼠肠上皮细胞将抗体摄人体内，都是通过穿胞运输完成的。 Transcytosis * * * * * * * * * * * * * * 细胞内吞较大的固体颗粒物质，如细菌、细胞碎片等，称为吞噬作用。 一、吞噬作用 细胞吞入液体或极小的颗粒物质。 二、胞饮作用 三、胞吐（外排）作用exocytosis 包含大分子物质的小囊泡从细胞内部移至细胞表面，与质膜融合，将物质排出细胞之外。 四、穿胞运输 在细胞的一侧形成胞饮小泡穿越细胞质，另一侧使小泡中的物质释放出去。如： 肝细胞从血窦中吸收免疫球蛋白A（IgA），通过穿胞运输输送到胆微管； 大鼠中，母鼠血液中的抗体经穿胞运输进入乳汁。 五、胞内膜泡运输 细胞内膜系统各个部分之间的物质传递也通过膜泡运输方式进行。如从内质网到高尔基体；高尔基体到溶酶体等。 二、蛋白质分选运输机制 1、门控运输（gated transport）：如通过核孔复合体的运输。 2、跨膜运输（transmembrane transport）：蛋白质通过跨膜通道进入目的地。如细胞质中合成的蛋白质