3线粒体与过氧化物酶体z教学讲义.ppt

4.溶酶体(lysosome)动物细胞内的一种细胞器；小球状，外面由一层单位膜包被；溶酶体含有60多种水解酶类，在细胞内起消化和保护作用；当细胞被损伤时，溶酶体可释放出水解酶类，使细胞自溶1电子显微镜下的溶酶体2 4.1 4.1 溶酶体的形态结构溶酶体的形态结构溶酶体的形态 溶酶体是一种溶酶体是一种异质性异质性(heterogenous)(heterogenous)的细胞器，的细胞器，呈小球状大小变化很大，直径一般呈小球状大小变化很大，直径一般0.250.250.8m0.8m，最大的可超过，最大的可超过1m,1m,最小的直径只有最小的直径只有25-50nm25-50nm3溶酶体膜稳定性 溶酶体的膜上嵌有溶酶体的膜上嵌有质子泵质子泵，保持溶酶体基质内的酸性保持溶酶体基质内的酸性 环境；环境； 溶酶体的膜上具有多种溶酶体的膜上具有多种载体蛋白载体蛋白，用于水解产物向外，用于水解产物向外转运；转运； 溶酶体的膜蛋白溶酶体的膜蛋白高度糖基化高度糖基化，防止自身被水解消化防止自身被水解消化 溶酶体的膜含有能促进膜稳定性的溶酶体的膜含有能促进膜稳定性的胆固醇胆固醇5 4.2 4.2 溶酶体的酶类溶酶体的酶类种类:A typical lysosome contains approximately 60 different hydrolytic enzymes。

The enzymes of a lysosome all have their optimal activity at an acid pH and thus are acid hydrolases, which is approximately 4.6少量的溶酶体酶泄漏到细胞质基质中并不会引起细胞损伤酸性磷酸酶是溶酶体的标志酶6溶酶体及其酶类74.3 4.3 溶酶体的类型溶酶体的类型 初级溶酶体(primary lysosome)次级溶酶体(secondary lysosome) 自噬性溶酶体(aotolysosome) 异噬性溶酶体(heterolysosome) 混合性溶酶体(ambilysosome)后溶酶体(post lysosome)8Plant cell vacuoles94.4 4.4 溶酶体的功能溶酶体的功能 物质消化和细胞营养功能；物质消化和细胞营养功能； 溶酶体对细胞内外来物的分解及衰老、残损细胞器溶酶体对细胞内外来物的分解及衰老、残损细胞器的清除；的清除； 吞噬作用(Phagocytosis) 自噬作用(Autophagy) 自溶作用(Autolysis)参与机体防御保护功能；参与机体防御保护功能；参与某些腺体组织细胞分泌过程的调节；参与某些腺体组织细胞分泌过程的调节；胚胎发育和形态建成中的作用。

受精作用(fertilization) 10Phagocytosis and Autophagy11异噬作用12自噬作用13 4.5 4.5 溶酶体的生物发生溶酶体的生物发生甘露糖甘露糖-6-6-磷酸途径磷酸途径非非甘露糖甘露糖-6-6-磷酸途径磷酸途径溶酶体酶的结构特征:溶酶体的酶上都有一个特殊的标记6-磷酸甘露糖(mannose 6-phosphate, M6P)高尔基体外侧网络通过对M6P的识别将溶酶体的酶分选出来这一标记是溶酶体在粗面内质网合成后通过糖基化和磷酸化添加上去的14溶酶体酶的加工粗面内质网中进行N-连接糖基化，然后转运到高尔基体中进一步加工甘露糖-6-磷酸化 N-乙酰葡萄糖胺磷酸转移酶 (N-acetyglucosamine phosphotransferase) N-乙酰葡萄糖苷酶15溶酶体酶的加工16信号斑(signal patch) 是溶酶体酶形成的一个特殊的空间结构，信号斑是由几段信号肽形成的一个三维结构的表面, 这几段信号肽聚集在一起, 形成一个斑点被磷酸转移酶识别17信号斑与信号肽18甘露糖 6-磷酸标记19内体内体(endosome)(endosome)初级内体(early endosome) 次级内体(late endosome) 次级内体的分拣作用 CURL(compartment of uncoupling of receptor and ligand): 受体与配体非偶联的区室受体与配体非偶联的区室。

20溶酶体酶的分选溶酶体酶的分选 M6PM6P受体蛋白受体蛋白(M6P receptor protein)(M6P receptor protein) M6P M6P受体蛋白在受体蛋白在pHpH为为6.56.57 7的条件下与的条件下与M6PM6P结合结合 在酸性条件下在酸性条件下(pH=6)(pH=6)脱落脱落 M6P M6P受体蛋白主要存在于高尔基体外侧网络受体蛋白主要存在于高尔基体外侧网络 在某些细胞中在某些细胞中M6PM6P受体蛋白也存在于细胞质膜上受体蛋白也存在于细胞质膜上21Lysosome Formation 22 溶酶体的形成溶酶体的形成23溶酶体形成的非溶酶体形成的非M6PM6P途径途径发现: 黏脂病(mucolipidosis) 种类: 溶酶体膜中的糖蛋白: -葡糖脑苷脂酶(-glucocerebrosidedase) 溶酶体膜结合蛋白前体被合成的溶酶体酶: 酸性磷酸酶 信号:酪氨酸 可能机制: 244.6 4.6 Disorders Resulting from Disorders Resulting from Defects in Lysosomal Function Defects in Lysosomal Function 包涵体细胞病(inclusion cell disease)矽肺病(cilicosis)糖原贮积症(glycogen storage disease) 休克(shock)255. Cell Secretion and Endocytosis5. Cell Secretion and Endocytosis265.1 cell secretion5.1 cell secretion 细胞分泌概述概念细胞分泌活动的过程 内质网: 高尔基体: 细胞质膜:27分泌活动的类型组成型分泌途径 (Constitutive secretory pathway)调节型分泌途径 (Regulated secretory pathway)28Constitutive and regulated secretory pathway29 极性细胞的分泌活动30分泌过程中的蛋白质加工内质网信号肽切除;高尔基体分泌泡: 高尔基体蛋白的驻留31胰岛素原的加工32 胞吐作用(exocytosis)概念胞吐作用与分泌活动胞吐作用的意义胞吐作用与膜融合33胞吐作用34 膜 融 合355.2 phagocytosis and endocytosis5.2 phagocytosis and endocytosis吞噬作用(phagocytosis) 巨噬细胞(macrophage) 中性细胞(neutrophils)胞吞作用(endocytosis)吞饮作用(pinocytosis) 液相内吞(fluid-phase endocytosis) 吸附内吞(absorption endocytosis)36Endocytosis37巨噬细胞的吞噬作用38中性细胞的吞噬作用39受体配体(ligand) .营养物、 .有害物质 .免疫物质、.信号物质内吞过程 小窝内吞泡的形成初级内体次级内体 溶酶体。

Receptor-mediated endocytosis40受体介导的内吞过程41 内吞过程中受体与配体的命运 受体再循环、配体被降解 受体与配体一起再循环 受体与配体都被降解 转胞吞作用42 受 体 与 配 体 的 命 运43 受体介导的LDL内吞过程44转铁蛋白456. Mechanism of vesicular transport6. Mechanism of vesicular transport 小泡运输的三个关键问题： 小泡是如何形成的?为什么有些膜整合蛋白能够 被选择性地包入小泡? 不同类型的运输小泡具有什么样的信号标记，这 些标记如何帮助它们同特定类型细胞器的膜结合? 运输小泡的膜同靶膜相互融合的机理是什么?466.1 6.1 运输小泡的类型与分选信号运输小泡的类型与分选信号被膜小泡(coated vesicles)类型 披网格蛋白小泡(clathrin-coated vesicle) COPII被膜小泡(COPII coated vesicles) COPI被膜小泡(COPI coated vesicles) Caveolin(小窝蛋白)47真核细胞内发现的小泡与运输途径48被膜小泡运输途径COPII-coated vesicles move materials from the ER “forward to the ERGIC and Golgi complex.COPI-coated vesicles move materials in a retrograde direction from the ERGIC and Golgi stack “backwards to the ER. Clathrin-coated vesicles They move materials from the TGN to endosomes, lysosomes, and plant vacuoles. They also move materials from the plasma membrane to cytoplasmic compartments along the endocytic pathway. 49 三种类型被膜小泡运输途径50被膜小泡运输的信号及相关性质516.2 6.2 披网格蛋白小泡形成机制披网格蛋白小泡形成机制 网格蛋白及被膜亚基(coat subunits) 二聚体(Dimer): 三联体骨架(triskeliton): 被膜亚基(coat subunits):52网格蛋白53 网格蛋白亚基的装配54披网格蛋白小泡55 披网格蛋白小泡的形成 披网格蛋白小窝(Clathrin-Coated Pit) 披网格蛋白小泡(Clathrin-Coated Vesicles) 有被小泡(Coat Vesicles) 无被小泡(Uncoat Vesicles) 分子伴侣Hsp70蛋白参与该过程，并且需要ATP。

另外Ca2+也参与了包被的形成和去被的过程56Clathrin-Coated Vesicles Formation57衔接蛋白(adaptin)与发动蛋白 衔接蛋白的作用 On their outer (cytosolic) surface, the adaptors bind to clathrin molecules, holding the clathrin scaffolding onto the surface of the vesicle. On their inner surface, the adaptors bind to sorting signals in the cytosolic tails of integral membrane proteins. 衔接蛋白的种类 AP1:识别M6P受体 AP2:识别细胞质膜受体58衔接蛋白的作用59AP2在网格蛋白小泡装配中的作用60发动蛋白(dynamin) 发动蛋白在网格蛋白小泡形成过程中同出芽的颈部结合，一旦小泡装配完成，发动蛋白立即水解其本身结合的GTP从而将小泡与质膜切离61 发 动 蛋 白 的 作 用626.3 COP-被膜小泡形成的机理Small GTP-binding proteins单体G蛋白(monomeric GTP-binding protein)活性调节 鸟嘌呤核苷释放蛋白(guanine- nucleotide-releasing protein, GN。