蛋白質(zhì)的三維構(gòu)象基本上是由其氨基酸序列決定的。

• 蛋白質(zhì)折疊的兩種機(jī)制:
  有些蛋白質(zhì)能夠自發(fā)地獲得成熟的構(gòu)象(自組裝)忘伞。
  其他一些蛋白質(zhì)的適當(dāng)折疊是由其他蛋白質(zhì)的活動(dòng)薄翅，如伴侶和酶介導(dǎo)的沙兰。

自身組裝依賴于肽表面的相互作用

• 通常是暴露的疏水側(cè)鏈相互作用形成疏水核。
• 當(dāng)一種新合成的蛋白質(zhì)出現(xiàn)時(shí)翘魄，任何疏水性斑塊在序列上很容易出現(xiàn)與另一個(gè)疏水斑塊聚集鼎天。

伴侶蛋白是協(xié)助某些蛋白質(zhì)折疊所必需的。

伴侶蛋白可以與新生多肽結(jié)合暑竟，仍在核糖體上被翻譯的鏈來(lái)防止
N '端不正確的折疊和聚集斋射，它們最終會(huì)從成熟蛋白質(zhì)中釋放出來(lái)。

molecular chaperones ( 分子伴侶)

在分子生物學(xué)中但荤，分子伴侶是協(xié)助共價(jià)折疊或展開以及其它分子的組裝或拆卸大分子的結(jié)構(gòu)罗岖。大分子時(shí)有陪伴履行其正常的生物功能，并已正確地完成了折疊和/或組裝的過(guò)程腹躁。主要是陪伴者蛋白質(zhì)折疊桑包。第一個(gè)被稱為伴侶蛋白的蛋白質(zhì)協(xié)助人類從折疊的組蛋白和DNA中組裝核小體等等裝配陪伴者，尤其是在細(xì)胞核中纺非，與裝配有關(guān)折疊成寡聚結(jié)構(gòu)的亞基哑了。

伴侶的一個(gè)主要功能是防止這兩種新合成多肽鏈和聚集的亞基從聚集成無(wú)功能結(jié)構(gòu)。正是因?yàn)檫@個(gè)原因烧颖，許多人弱左，但絕不是所有人，熱休克蛋白是因?yàn)榫酆蟽A向增加蛋白質(zhì)嗎因壓力而變性炕淮。在這種情況下拆火，陪伴者不傳達(dá)任何信息蛋白質(zhì)折疊所需的額外空間信息。然而涂圆，一些非常具體的“空間陪伴”確實(shí)傳達(dá)了獨(dú)特的結(jié)構(gòu)(空間)信息到蛋白質(zhì)上榜掌，不能自發(fā)折疊。

伴侶素寡聚chaperonins寡聚環(huán)結(jié)構(gòu)
陪伴子也可以幫助蛋白質(zhì)通過(guò)細(xì)胞膜

• 伴侶可能是維持蛋白質(zhì)處于未展開狀態(tài)所必需的乘综，這種狀態(tài)更容易通過(guò)細(xì)胞膜

• 陪伴子也可以幫助蛋白質(zhì)通過(guò)細(xì)胞膜。

• 蛋白質(zhì)二硫鍵異構(gòu)酶的作用
  催化二硫鍵的斷裂和重新連接套硼，導(dǎo)致成對(duì)二硫化合物之間的交換卡辰。這一過(guò)程發(fā)生在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

• 肽基脯氨酰異構(gòu)酶催化肽鍵的異構(gòu)化，包括順式和反式構(gòu)象之間的脯化邪意。

蛋白質(zhì)切割有三種類型

• 蛋氨酸從核糖體中出來(lái)后不久就被切斷九妈。然后，額外的化學(xué)基團(tuán)(乙跷砉恚基萌朱、脂肪酸鏈)經(jīng)常被加到N端。
• 許多蛋白通過(guò)氨基末端序列靶向到目的地策菜，往往在到達(dá)后被移除晶疼。
• 有時(shí)是內(nèi)部序列酒贬，也稱為intein
  (蛋白質(zhì)的內(nèi)含子是從未成熟細(xì)胞上切下來(lái)的蛋白質(zhì)。

信號(hào)肽被信號(hào)肽酶切斷翠霍。

信號(hào)肽以新生細(xì)胞的易位為靶點(diǎn)
肽鏈穿過(guò)細(xì)菌的質(zhì)膜或進(jìn)入真核細(xì)胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)锭吨。成熟肽中的一些信號(hào)肽在轉(zhuǎn)位進(jìn)入細(xì)胞器后被切斷。

信號(hào)肽(有時(shí)又稱為信號(hào)序列寒匙、靶向信號(hào)零如、定位信號(hào)、定位序列锄弱、轉(zhuǎn)運(yùn)肽考蕾、前導(dǎo)序列或前導(dǎo)肽)是大多數(shù)新合成的朝著分泌途徑方向的蛋白質(zhì)的n端存在的短肽(5-30個(gè)氨基酸長(zhǎng))。這些蛋白質(zhì)包括那些駐留在某些細(xì)胞器(內(nèi)質(zhì)網(wǎng)会宪，高爾基體)內(nèi)肖卧，從細(xì)胞分泌，或插入大多數(shù)細(xì)胞膜的蛋白質(zhì)狈谊。

蛋白質(zhì)剪接是一個(gè)自催化過(guò)程喜命。

Exteins是成熟蛋白中所代表的序列。Inteins是被移除的序列河劝。

• 純化后的蛋白可以在一個(gè)自催化反應(yīng)中剪接這個(gè)序列壁榕。它不需要能量的輸入。
• Intein由n端絲氨酸或半胱氨酸和c端天門冬酰胺組成
• 典型的intein在n端約有150個(gè)氨基酸赎瞎，在c端約有50個(gè)氨基酸牌里，這些氨基酸參與了蛋白剪接反應(yīng)的催化
• 胰島素是通過(guò)前體的兩次裂解而形成的。

Glycosylation modification (糖基化修飾)

• 許多蛋白質(zhì)务甥，尤其是真核生物中的蛋白質(zhì)牡辽，通過(guò)添加碳水化合物進(jìn)行修飾，這一過(guò)程稱為糖基化
• 糖基化發(fā)生在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體敞临。
• glycoproteins, 糖蛋白通常分泌或定位于細(xì)胞表面态辛。
  糖蛋白根據(jù)碳水合物的附著位置可分為n -連接型和烯烴型。
• 糖基化修飾:僅在某些特定的位點(diǎn)
  n -鏈糖基化從ER開始
• 聚在脂質(zhì)載體上的寡糖(內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的多酚磷酸)挺尿，作為一個(gè)常見(jiàn)的14糖單元轉(zhuǎn)移到一個(gè)接受天門冬酰胺多肽的殘留物奏黑。
• 在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體中，n -連接糖基化可能發(fā)生進(jìn)一步的修飾
• 每次添加一種糖形成糖基化反應(yīng)编矾。
  低聚糖通常由少數(shù)碳水化合物殘基組成熟史。

真核細(xì)胞中脂質(zhì)或糖脂的附著

真核細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)是通過(guò)脂類的附著而被修飾的。這種修飾常常以蛋白質(zhì)為靶點(diǎn)窄俏，將其錨定在質(zhì)膜上蹂匹。這發(fā)生在平滑ER中。

• 一些蛋白質(zhì)被添加糖脂
• 在將蛋白質(zhì)錨定在細(xì)胞外表面方面起著重要作用
  肉豆蔻酸附著在生長(zhǎng)中的多肽鏈的氨基末端
  初始蛋氨酸被去除凹蜈，甘氨酸留在N端限寞。然后加入肉豆蔻酸(一種14碳脂肪酸)忍啸。

蛋白質(zhì)磷酸化

• 蛋白質(zhì)磷酸化是可逆的
  蛋白質(zhì)磷酸化和去磷酸化是細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)中的重要活動(dòng)。蛋白質(zhì)磷酸化由蛋白激酶催化昆烁。蛋白質(zhì)脫磷酸化是由蛋白質(zhì)磷酸酶催化的
• 激酶將ATP中的磷酸基轉(zhuǎn)移到絲氨酸吊骤、蘇氨酸或酪氨酸殘基側(cè)鏈的羥基上
• 胞漿蛋白激酶是最常見(jiàn)的絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶。它們是細(xì)胞中絕大多數(shù)磷酸化事件的罪魁禍?zhǔn)拙材帷Ｙ|(zhì)膜上發(fā)現(xiàn)受體蛋白激酶白粉。大多數(shù)具有蛋白激酶活性的受體是蛋白酪氨酸激酶。
• 信號(hào)通過(guò)一系列激酶?jìng)鬟f到一個(gè)轉(zhuǎn)錄因子鼠渺。

蛋白質(zhì)的降解

兩種機(jī)制: 選擇性或非選擇性
泛素-蛋白酶體途徑:真核細(xì)胞中蛋白質(zhì)選擇性降解的主要途徑鸭巴。泛素被用作標(biāo)記物靶細(xì)胞質(zhì)和核蛋白快速蛋白質(zhì)水解。蛋白質(zhì)的降解涉及兩個(gè)方面階段:首先蛋白被泛素定位;然后它被一個(gè)大的復(fù)合物水解
溶酶體蛋白水解:非選擇性蛋白水解

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泛素:76 aa;在所有真核細(xì)胞中高度保守;它可以重復(fù)使用拦盹。它是蛋白質(zhì)被降解的標(biāo)志鹃祖。
泛素化系統(tǒng)還涉及其他三個(gè)組成部分:
a. E1(泛素激活酶，在所有細(xì)胞中都存在)與泛素相連普舆。b. E2(泛素連接酶恬口，特異，一個(gè)大家族)將泛素從E1轉(zhuǎn)移到底物沼侣。
c. E3(泛素結(jié)合酶祖能，特異，一個(gè)大家族)與底物蛋白結(jié)合蛾洛。

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蛋白酶降解有泛素標(biāo)記的胞質(zhì)蛋白养铸。
真核生物的20S蛋白酶體由7個(gè)不同的a亞單位和7個(gè)不同的b亞單位組成。它有a-b-b-a環(huán)的一般結(jié)構(gòu)轧膘。

• 蛋白質(zhì)進(jìn)入自噬體的攝取似乎是非選擇性的;它最終導(dǎo)致長(zhǎng)壽命細(xì)胞質(zhì)蛋白的緩慢降解钞螟。(ii)但某些蛋白可作為應(yīng)對(duì)細(xì)胞饑餓的一種選擇性攝取。這些蛋白具有相同的Lys-Phe-GluArg-Gln序列谎碍。在這里鳞滨，Hsp70伴侶是多肽運(yùn)輸?shù)饺苊阁w膜中所必需的。

蛋白質(zhì)的定位

蛋白質(zhì)內(nèi)在信號(hào)決定了它們?cè)诩?xì)胞中的轉(zhuǎn)運(yùn)和定位蟆淀。
蛋白質(zhì)分選(靶向)的方向是不同類型的蛋白質(zhì)進(jìn)入或在特定的細(xì)胞器之間轉(zhuǎn)運(yùn)太援。

蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)

蛋白質(zhì)易位描述的是蛋白質(zhì)穿過(guò)細(xì)胞膜的運(yùn)動(dòng)。它通過(guò)信號(hào)序列/肽來(lái)指導(dǎo)扳碍。在細(xì)胞膜上需要一種特殊的蛋白質(zhì)裝置。
內(nèi)質(zhì)網(wǎng)仙蛉、線粒體和葉綠體都含有蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)
它們的膜允許蛋白質(zhì)通過(guò)而不接觸周圍的疏水性脂質(zhì)笋敞。

• 信號(hào)肽酶是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜內(nèi)的一種酶，當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)移位時(shí)荠瘪，它專門去除蛋白質(zhì)的信號(hào)序列夯巷。
• 信號(hào)識(shí)別粒子(SRP)是一種核糖核蛋白復(fù)合體(蛋白質(zhì)和rna)赛惩，在翻譯過(guò)程中識(shí)別信號(hào)序列并引導(dǎo)核糖體進(jìn)入易位通道
• 信號(hào)序列與SRP(信號(hào)識(shí)別粒子)結(jié)合。信號(hào)- srp結(jié)合導(dǎo)致蛋白質(zhì)合成暫停趁餐。當(dāng)SRP與膜上的SRP受體結(jié)合時(shí)喷兼，蛋白質(zhì)合成就開始了。信號(hào)序列由位于細(xì)胞膜“內(nèi)部”面的信號(hào)肽酶從轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白中分離出來(lái)
• Peroxisomes (過(guò)氧化物酶
  體 )在它們的細(xì)胞膜上也有蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)后雷，但底物蛋白質(zhì)并不直接與它們結(jié)合季惯。

反向易位:把蛋白質(zhì)送到細(xì)胞質(zhì)進(jìn)行降解
反向易位利用轉(zhuǎn)位子將未折疊的蛋白質(zhì)從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)發(fā)送到細(xì)胞質(zhì)，在那里它被降解臀突。蛋白質(zhì)是必需的勉抓，但其機(jī)制尚不清楚

跨膜蛋白是如何插入細(xì)胞膜的

• 跨膜蛋白(整合膜蛋白)橫跨脂質(zhì)雙分子層。

• 跨膜區(qū)(transmembrane domain)是蛋白質(zhì)跨越膜雙層的一部分候学。它是疏水的藕筋，在許多情況下包含一個(gè)疏水區(qū)域(通常由20- 25個(gè)疏水氨基酸和/或不帶電氨基酸組成，形成一個(gè)a-螺旋)梳码。親水區(qū)域暴露在其中一個(gè)或者膜的兩邊隐圾。

• 定位是在蛋白質(zhì)插入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)時(shí)確定的

• 跨膜蛋白可以以不同的方向進(jìn)入細(xì)胞膜

• 錨序列決定蛋白質(zhì)的方向

• I型蛋白插入:信號(hào)序列為n端。的位置掰茶。錨信號(hào)決定何時(shí)轉(zhuǎn)移蛋白質(zhì)的含量就停止了暇藏，當(dāng)錨序列生根時(shí)在膜中，n端結(jié)構(gòu)域位于腔內(nèi)符匾，而c端結(jié)構(gòu)域面向胞質(zhì)叨咖。

• II型蛋白質(zhì):這些蛋白質(zhì)在n端沒(méi)有可分裂的前導(dǎo)序列。相反啊胶，信號(hào)序列與錨序列相結(jié)合甸各。聯(lián)合信號(hào)錨序列不能通過(guò)。相反焰坪，它停留在細(xì)胞膜上趣倾，而剩下的生長(zhǎng)中的多肽繼續(xù)循環(huán)進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

• 多個(gè)跨膜蛋白末端的方向取決于跨膜段的奇數(shù)或偶數(shù)個(gè)數(shù)

翻譯后膜插入依賴于前導(dǎo)序列

• 線粒體和葉綠體只能合成它們的部分蛋白質(zhì)。大多數(shù)細(xì)胞器蛋白是在胞漿中由與合成胞漿蛋白相同的游離核糖體合成的某饰。然后它們必須被導(dǎo)入細(xì)胞器
• 許多通過(guò)翻譯后過(guò)程進(jìn)入線粒體或葉綠體的蛋白質(zhì)具有負(fù)責(zé)細(xì)胞器外膜初步識(shí)別的前導(dǎo)序列儒恋。
• 蛋白質(zhì)穿過(guò)細(xì)胞膜，前導(dǎo)分子被細(xì)胞器一側(cè)的蛋白酶所切割黔漂。
• 前導(dǎo)序列啟動(dòng)前體與細(xì)胞器膜之間的相互作用
• 導(dǎo)入線粒體和葉綠體的蛋白質(zhì)前體通常同時(shí)含有疏水氨基酸和堿性氨基酸
• 酵母細(xì)胞色素c氧化酶亞基IV的前導(dǎo)序列由25個(gè)中性氨基酸和堿性氨基酸組成诫尽。前12個(gè)氨基酸足以將任何附著的多肽運(yùn)輸?shù)骄€粒體基質(zhì)
• 多級(jí)蛋白序列信號(hào)決定了蛋白的多級(jí)定位
• 前導(dǎo)序列的n端部分將蛋白質(zhì)定位到線粒體基質(zhì)或葉綠體腔內(nèi)
• 相鄰序列可以控制進(jìn)一步靶向到膜或膜間空間。
• 這些序列依次從蛋白質(zhì)上被切斷
• 線粒體的外膜和內(nèi)膜都有蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的受體炬守。外膜的識(shí)別可能導(dǎo)致通過(guò)這兩個(gè)受體運(yùn)輸?shù)交|(zhì)中牧嫉，在那里前導(dǎo)子被切割。如果它有一個(gè)膜狀的信號(hào)，它可以再出口酣藻。
• 酵母細(xì)胞色素c1的前導(dǎo)細(xì)胞包含一個(gè)n末端區(qū)域曹洽，該區(qū)域?qū)⒌鞍踪|(zhì)定位到線粒體，隨后是一個(gè)區(qū)域辽剧，該區(qū)域?qū)?剪切)蛋白質(zhì)定位到內(nèi)膜送淆。先導(dǎo)被兩個(gè)卵裂事件除去。

蛋白質(zhì)通過(guò)核孔移動(dòng)

• 核孔是大型的對(duì)稱結(jié)構(gòu)
• 核定位信號(hào)(NLS)
  這是進(jìn)入核孔的門票
• NLS可以被載體蛋白識(shí)別
• 輸入蛋白是一種轉(zhuǎn)運(yùn)受體怕轿，它結(jié)合細(xì)胞質(zhì)中的貨物分子并轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞核中偷崩。
• 蛋白質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞核后，輸入蛋白被釋放出來(lái)撤卢。
• 有些蛋白質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞核需要snRNA
  核出口信號(hào)(NES):走出核孔的通行證
• NES(核輸出信號(hào)):通常由一個(gè)~10個(gè)氨基酸序列組成环凿。不同蛋白質(zhì)的NES序列的唯一共同特征是保守的亮氨酸模式
• 輸出蛋白是一種轉(zhuǎn)運(yùn)受體，它結(jié)合它們的貨物并與細(xì)胞核中的RanGTP結(jié)合放吩。三聚體復(fù)合物穿過(guò)核膜進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)智听，GTP結(jié)合Ran的水解導(dǎo)致貨物的釋放。