核定位蛋白的核输入机制在细胞质中,游离输入蛋白与运载蛋白的NLS结合,形成运载复合物。在FG核孔蛋白作用下,将核蛋白运入核内。输入蛋白-Ran·GTP经核孔通道返回细胞质第62页,共97页,星期日,2025年,2月5日(二)线粒体蛋白质的跨膜运送这些蛋白质的合成和输入细胞器大体上要涉及到4个步骤:(1)在细胞质溶质中合成多肽前体物;(2)前体物和细胞器表面的受体结合;(3)穿过并移进细胞器膜;(4)前体物被加工成成熟多肽。有些蛋白质进入细胞器的跨膜运动也是利用信号机制。第六节蛋白质的细胞定位第63页,共97页,星期日,2025年,2月5日由胞质溶质运送到线粒体或叶绿体的蛋白质,输入前是以前体蛋白的形式存在。前体蛋白在氨基端有一段信号序列(signalsequence)。各种信号序列的长短不等,约为20-80个氨基酸残基,在线粒体蛋白质的跨膜转运中起着关键作用。1.线粒体蛋白的跨膜运动(1)线粒体蛋白的前导序列及其受体第六节蛋白质的细胞定位第64页,共97页,星期日,2025年,2月5日①含有较为丰富的带正电荷的碱性氨基酸(特别是精氨酸),穿插在不带电荷的氨基酸序列之间,对牵引蛋白质跨膜具有重要作用;②不含或基本不含带负电荷的酸性氨基酸;③序列中羟基氨基酸(尤其是丝氨酸)的含量较高;④整个前导序列可形成既具亲水性又具疏水性的两性(amphipathic)?-螺旋,这样,可凭藉外正内负的膜电位,使前导肽及其所牵引的蛋白质得以顺利过膜。线粒体前导序列的特点是:第六节蛋白质的细胞定位第65页,共97页,星期日,2025年,2月5日线粒体蛋白质特有的导肽序列(a)导肽的线性序列;(b)导肽的折叠后的氨基酸残基的分布图第六节蛋白质的细胞定位第66页,共97页,星期日,2025年,2月5日内、外膜接触点线粒体外膜线粒体内膜受体蛋白成熟线粒体蛋白线粒体蛋白质前导序列跨膜运送时,首先被其外膜上的受体蛋白识别并相互结合,在电化学梯度势能的驱动下跨过内、外膜的接触点(membranecontactsite),尔后靠ATP水解能进一步进入线粒体基质。第六节蛋白质的细胞定位蛋白质输入线粒体基质示意图第67页,共97页,星期日,2025年,2月5日跨越线粒体双层膜的蛋白质还需进一步分别定位于内膜、外膜和膜间隙。线粒体前导序列的不同部位在蛋白质的跨膜运输过程中发挥着不同的作用。也就是说前导肽不仅能引导其所在蛋白质进入线粒体,而且还含有指导蛋白质到达细胞器中一些的空间结构部位的不同导向信息。(2)线粒体跨膜蛋白的分拣定位第六节蛋白质的细胞定位第68页,共97页,星期日,2025年,2月5日输入蛋白在输入之前,首先要与伴侣蛋白Hsc70结合,而去折叠。线粒体外膜中有输入受体蛋白(如TOM20和TOM22),可识别基质定位序列,并与之结合,将前体蛋白送入外膜通道(由TOM40构成)。1、线粒体基质蛋白的输入定位于基质中的蛋白质还要再通过内膜通道(由TIM23和TIM17)进入基质,在此部位外膜和内膜紧贴在一起。transloconoftheoutermembrane,TOMtransloconoftheinnermembrane,TIMimportreceptor定位序列在基质中被蛋白酶切除。在内膜转移通道处有基质Hsc70陪伴蛋白,该蛋白与TIM44接触水解ATP,驱动基质前体蛋白转运到基质中。多肽链在伴侣蛋白作用下折叠和装配成三维和四维结构。TOM20/22线粒体内、外膜接触部位电镜图第69页,共97页,星期日,2025年,2月5日Definition:Alargegroupofunrelatedproteinfamilieswhoseroleistostabilizeunfoldedproteins,unfoldthemfortranslocationacrossmembranesorfordegradation,and/ortoassistintheircorrectfoldingandassembly.MOLECULARCHAPERONESMainrole:Theypreventinappropriateassociationoraggregationofexposedhydrophobicsurfacesanddirecttheirsubstratesintoproductivefolding,transportordegrada