中国海洋大学细胞生物学课件15基因表达与蛋白质的生物合成02 .
98页1、一种基因调节蛋白可协调几个不同基因的表达 几个基因各有不同的基因调节蛋白结合到基因调节区上,然而这些结合蛋白本身只有再结合另外的基因调节蛋白才能激活转录。,所有水溶性激素,如多肽激素等,先与细胞表面的专一受体(对各自特定的激素具有高度的特异识别能力和亲和力)相结合,形成激素受体复合物,激活位于细胞膜上与受体相连接的效应器,通过对DNA的调控最终影响蛋白质合成,产生一定的生理和生化反应。,水溶性的激素,(cAMP依赖性蛋白质激酶),胰高血糖素激活糖原分解的反应过程图解,糖原分解,真核生物中蛋白质合成的调控 小 结,1、基因转录与核小体结构,(一)染色质结构与基因表达调控,2、组蛋白和非组蛋白对转录的调节,(二) 真核基因转录水平的调节,1、顺式作用元件的调控,2、反式作用因子的调控, 转录起始复合物,远距离的调控转录,3、调控蛋白质与DNA的相互作用对基因转录调控,(1) 调控因子与DNA的相互作用,(2) 转录调控因子的结构特征,DNA结合功能域 转录激活功能域 结合其它因子的功能域,通用转录因子 基因激活蛋白 基因抑制蛋白,启动子 CAAT框等 增强子 沉默子,直接或间接作用于DNA
2、,(六) 真核基因表达的激素调节,(四) 蛋白质合成的翻译水平的调节,mRNA的稳定性 mRNA非翻译区的结构与翻译调控,1、甾类激素,胞质受体 核内受体,2、水溶性的激素,表面受体,(三) 蛋白质合成的转录后水平的调节,RNA剪接 5末端加上m7G帽 3末端加上polyA尾 RNA编辑,(五) 蛋白质合成的翻译后水平的调节,信号肽的切除 化学修饰 加工、切割 蛋白质的寿命控制,一、蛋白质合成后的去向和命运,第六节 蛋白质的细胞定位,二、蛋白质运输的信号理论,三、分子伴侣在蛋白质折叠和运转中的作用,四、内质网途径的蛋白质合成及其命运,五、游离核糖体上合成的蛋白质的归宿,六、蛋白质的降解,一、蛋白质合成后的去向和命运,(一)蛋白质合成的定位,一类是由细胞质溶质内游离核糖体合成的蛋白质:,第六节 蛋白质的细胞定位,另一类是由附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质:,其合成与转运同时进行,此运转方式称为共翻译转移 !,其从核糖体上合成后释放出来再行转运,为翻译后转移 !,真核细胞内蛋白质的合成部位,内质网,合成内质网蛋白的mRNA与核糖体结合到RER膜上,细胞质溶质中的 游离多核糖体,第六节 蛋
3、白质的细胞定位,蛋白质合成结束后,核糖体亚基解离,返回细胞质溶质中的核糖体亚基公用库,细胞质溶质中的 核糖体亚基公用库,RER膜上的 结合多核糖体,合成细胞质溶质蛋白的mRNA与核糖体仍留在细胞质溶质中,(1) 非定位性的细胞质溶质蛋白:驻留在细胞质溶质中; (2) 定位性的细胞质溶质蛋白:定位于细胞质的特定位置,如中心粒和中心粒周物质; (3) 核定位蛋白; (4) 半自主性细胞器组成蛋白。,1. 游离核糖体上合成的蛋白质:,(二)蛋白质合成后的去向及其命运,第六节 蛋白质的细胞定位,(1) 运往细胞外的分泌蛋白; (2) 进入溶酶体腔形成溶酶体酶等; (3) 留在或运回RER腔中的网质蛋白; (3) 插入到内质网膜中,并随膜流进入内膜系统各区和质膜,形成它们的结构成分。,2. 糙面内质网上核糖体所合成的蛋白质:,RER核糖体上的蛋白质合成,分泌蛋白,溶酶体,第六节 蛋白质的细胞定位,一般,核糖体上所合成蛋白质的氨基酸序列中均含有分拣信号(sorting signal)决定它们的去向和最终定位 这种依靠氨基酸序列中的分拣信号决定蛋白质的去向和最终定位的分拣机制称为蛋白质分拣(prot
4、ein sorting)。 具有专一分拣信号的蛋白质可以被运送到细胞内的各个不同部位;而缺乏分拣信号的蛋白质则一直保留在细胞质溶质中。,(三)蛋白质运送的几种机制,第六节 蛋白质的细胞定位,1. 孔门运输(gated transport):细胞核、质间的蛋白质运输。 2.跨膜运输:是通过结合在膜上的蛋白质转运子(protein transportor)直接穿膜把蛋白质从细胞质溶质运送到细胞内的不同部位。必须先去折叠(unfolding)。 3.膜泡运输:经过运输膜泡的过渡,把蛋白质从一个区间运送到另一个区间。,具有分拣信号的蛋白质在细胞内区间的运送大体有3种不同的基本途径:,第六节 蛋白质的细胞定位,1. 孔门运输(gated transport):,第六节 蛋白质的细胞定位,2. 跨膜运输:,第六节 蛋白质的细胞定位,3. 膜泡运输:,第六节 蛋白质的细胞定位,二、蛋白质运输的信号理论,(一) 信号学说,第六节 蛋白质的细胞定位,细胞质中共同的 核糖体库亚基 (60S, 40S),游离在细胞质溶质中,附着在RER和核膜外表面,(以60S亚基附着在内质网的外表面上),在进行翻译时 临时
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