Posttranslation Processing
Posttranslation Processing
翻译水平的调控 mRNA运输控制( transport control)是对转录 物从细胞核运送到细胞质中的数量进行调节; mRNA翻译的控制 三.mRNA的结构和翻译的效率 ·四.翻译的起始调节 ·五.选择性翻译 六.反义RNA调控 七.翻译的自我调节
翻译水平的调控 • 一.mRNA运输控制（transport control）是对转录 物从细胞核运送到细胞质中的数量进行调节; • 二．mRNA翻译的控制 • 三．mRNA的结构和翻译的效率 • 四．翻译的起始调节 • 五．选择性翻译 • 六．反义RNA调控 • 七．翻译的自我调节
起始因子的修饰与翻译起始调控 ATP ADP HCI HCI-P (非活性) (活性型) 氯高铁血红素 ATP-HCI-P eIF-2 eIF-2(a-P) (活性型) (非活性型) ATP-HCI 图7-50eF-2、HCI及氯高铁血红素的相互关系 e下2磷酸化对翻泽起始的影响,用兔网织红细胞粗抽提液研究蛋白质合 红素 成活性急剧下降,直到完全消失。这就是说,当没有氯高铁血红素存在时 网织红细胞粗抽提液中的蛋白质合成抑制剂就被活化,从而抑制蛋白质合 成。现已查明,该抑制HCI是受氯高铁血红素调节的,它其实是eIF-2的 激酶,可以使elIF-2的α亚基磷酸化,并由活性型变成非活性型
起始因子的修饰与翻译起始调控 eIF-2磷酸化对翻译起始的影响。用兔网织红细胞粗抽提液研究蛋白质合 成时发现，如果不向这一体系中添加氯高铁血红素，几分钟之内蛋白质合 成活性急剧下降，直到完全消失。这就是说，当没有氯高铁血红素存在时， 网织红细胞粗抽提液中的蛋白质合成抑制剂就被活化，从而抑制蛋白质合 成。现已查明，该抑制剂HCI是受氯高铁血红素调节的，它其实是eIF-2的 激酶，可以使eIF-2的α亚基磷酸化，并由活性型变成非活性型
mRNA翻译的控制 铁蛋白mRNA IRE-BP IRE IRE 在高等真核生物中转运铁蛋白受 体(TR)和铁蛋白负责铁吸收 编码区 编码区 和铁解毒。这两个mRNA上存在 无 IRE-BP,mRNA顺利翻译 与1REBP结合,无mRNA起始翻译 相似的顺式作用元件,称为铁应 答元件 iron responsive element, 转运铁蛋白受体 mRNA IRE,IRE与RE结合蛋白 TREBP 相互作用控制了这两个mRNA的[吗区圆 编码区 A(n)3 翻译效率。当细胞处于缺铁或高 铁水平时,能产生两个数量级的 无 IRE-BP,mRNA降解 与 IRE-BP结合,mRNA不降解 蛋白水平差异,却没有在mRNA 水平上发现存在显著差异。研究 表明,位于5非翻译区的IRE控 G U 制了铁蛋白mRNA的翻译效率, 去掉这个非翻译区RE,可造成 「≠ 铁蛋白的永久性高水平翻译。 IRE-BP 细胞缺铁时, IREBP与IRE具有 UA 高亲和力,两者的结合有效地阻 UA AU 止了铁蛋白mRNA的翻译,与此 AU UA 同时, TiR mrNa上3非翻译区 UA 中的IRE也与REBP特异结合, 转运铁蛋白受体-IRE 有效地阻上 TIR mRNA的降解, 人铁蛋白-RE 促进TfR蛋白的合成 图7-48人铁蛋白及转运铁蛋白受体mRNA的翻译词控机制
mRNA翻译的控制 在高等真核生物中转运铁蛋白受 体（TfR）和铁蛋白负责铁吸收 和铁解毒。这两个mRNA上存在 相似的顺式作用元件，称为铁应 答元件iron responsive element, IRE，IRE与IRE结合蛋白IREBP 相互作用控制了这两个mRNA的 翻译效率。当细胞处于缺铁或高 铁水平时，能产生两个数量级的 蛋白水平差异，却没有在mRNA 水平上发现存在显著差异。研究 表明，位于5’非翻译区的IRE控 制了铁蛋白mRNA的翻译效率， 去掉这个非翻译区IRE，可造成 铁蛋白的永久性高水平翻译。当 细胞缺铁时，IREBP与IRE具有 高亲和力，两者的结合有效地阻 止了铁蛋白mRNA的翻译，与此 同时，TfR mRNA上3'非翻译区 中的IRE也与IREBP特异结合， 有效地阻上TfR mRNA的降解， 促进TfR蛋白的合成
Post-translation Processing in eukaryote 翻译后加工 蛋白质的分捡 Sorting 蛋白质的修饰 Modification 蛋白质的折叠 Folding ·蛋白质的降解 Degradation
Post-translation Processing in eukaryote 翻译后加工 • 蛋白质的分捡 Sorting • 蛋白质的修饰 Modification • 蛋白质的折叠 Folding • 蛋白质的降解 Degradation
Protein Sorting 真核生物细胞被各种膜分成几个区域如:核仁 线粒体等。不同的区域存在不同的蛋白质。蛋白 质分子的这种分布是由遗传信息控制的 真核生物细胞中蛋白质分子是在细胞质中合成的 些分子将留在细胞质中,另一些将转运到核仁、 线粒体等其它细胞器中,这个过程称为蛋白质定 位 targeting、蛋白质分检 Protin sorting)、 蛋白质 易位 translocation等 蛋白质分子在细胞中的定位是由其序列中一段特 定的序列决定的,这段序列称为信号肽 signal peptide或前导肽 Leader
Protein Sorting • 真核生物细胞被各种膜分成几个区域如：核仁、 线粒体等。不同的区域存在不同的蛋白质。蛋白 质分子的这种分布是由遗传信息控制的。 • 真核生物细胞中蛋白质分子是在细胞质中合成的。 一些分子将留在细胞质中，另一些将转运到核仁、 线粒体等其它细胞器中，这个过程称为蛋白质定 位(targeting)、蛋白质分检(Protin sorting) 、蛋白质 易位translocation等 • 蛋白质分子在细胞中的定位是由其序列中一段特 定的序列决定的，这段序列称为信号肽signal peptide或前导肽Leader
Protein translocation 翻译后转运 post-translation translocation 共翻译转运 co-translatonal translocation 留在胞液中 翻译后转运(游离核糖体) 核 依靠导肽 线粒体 蛋白质转记 越膜 叶绿体 其它细胞器 共翻译转运依靠信号肽 (膜结合核糖体)越膜ER糖基化修饰→分拣一高尔基体一→溶酶体 留在ER中 留在高尔基体 分泌到胞外质膜←包被在泡囊 质膜中 图15-28蛋白质合成后的转运,定位及分泌
留在胞液中 翻译后转运(游离核糖体) 核 依靠导肽 线粒体 蛋白质转运 越 膜 叶绿体 其它细胞器 共翻译转运 依靠信号肽 (膜结合核糖体) 越 膜 图 15-28 蛋白质合成后的转运，定位及分泌 ER 糖基化修饰 分拣 高尔基体 溶酶体 留在 ER 中 留在高尔基体 分泌到胞外 质膜 包被在泡囊 质膜中 嵌在膜上 翻译后转运post-translation translocation 共翻译转运co-translatonal translocation Protein translocation
Secreted protein lasma membrane protein Coated vesicle transpor EnoGolgi retention signal m)次ERmn M itochondrial signal ■■■■■ IFree"ribosomes Membranous ribosome Nuclear signal Post-translational transport Co-translational transport E: si
Movement of the secreted protein proteins synthesized on the rough er are endoplasmic reticulum extruded into the of synthesis for Nucleus secreted proteins) space in between the two membranes of the ER→> golgi complex → secretory vesicles golgi apparatus >release of the proteins to the outside of the cell Cell membrane Packaging of proteins Storage into vesicles Release of proteins to outside of cell
Movement of the secreted protein proteins synthesized on the rough ER are extruded into the space in between the two membranes of the ER→golgi complex →secretory vesicles →release of the proteins to the outside of the cell
Signal Peptides 信号肽位于N端,一般由13-36个残基组成,至少含一个带正电荷 的氨基酸;在其后有一个10-15个残基组成的疏水核;最后是较 小的氨基酸如Aa。 Positively charged residue Hydrophobic core Neutral residue 内膜蛋白 点 切制位 噬菌体fd,主要外壳蛋白 Met Lys Lys Ser Leu Val Leu Lys Ala Ser Val Ala Val Ala Thr Leu Val Pro Met Leu Ser Phe Ala'Ala 噬菌体fd,次要外壳蛋白 Met Lys Lys LeuLeu Phe Ala Tle Pro Leu valval Pro Phe Tyr Ser His SerAla Glu 细胞质外周蛋白 性磷酸酯 Met Lys Gln Ser Thr Ie Ala Leu Ala Leu Leu Pro Leu Leu Phe Thr Pro Val Thr Lys Ala Arg Thr 亮氨酸特异结合蛋白 Met Lys Ala Asn Ala Lys Thr ne De Ala Gly Met Ie Ala Leu Ala Te Ser His Thr Ala Met Ala' AspAsp B-乳糖酶 Met Ber Lle Gln His Phe Arg val Ala Leu nle Pro PhePhe Ala Als Phe Cys Leu Pro val Phe Ala'HLis 外膜蛋白 模蛋白 Met Lys Ala Thr Lys Leu Val Leu Gly Ala Val nle Leu Gly Ser Thr LeuLeu Ala Gly cys Ser Las蛋白 0mA蛋自 Met Mes 42 Leu Arg Lys Leu Pro Leu Ala Val Ala Val Ala Ala Gly Val Met Ser Ala Gin Ala Met Ala Val Asp- hr Met Lys Lys Thr Ala ne Ala ne Ala Val Ala Leu Ala Gly Phe Ala Thr Val Als Gln Al Ala Pro
信号肽位于N端，一般由13-36个残基组成，至少含一个带正电荷 的氨基酸；在其后有一个10-15个残基组成的疏水核；最后是较 小的氨基酸如Ala。 Positively charged residue Hydrophobic core Neutral residue Signal Peptides