16 浙江大学 遗传学第十一章 91 2. 蛋白质加工过程的调控: ⑴. 蛋白质的折叠: 蛋白质在一定的条件下(如伴蛋白chaperones 存在时),才能 折叠成一定的空间构型并具有生物学功能。 ⑵. 蛋白酶的切割: ①. 末端切割:有些分泌蛋白对细胞有毒害作用,常以无活性 的前体蛋白形式贮存在于细胞内,需要这种蛋白时,由蛋白酶切割 加工成有功能的蛋白。 如,蜜蜂在叮咬动物时注入蜜毒素,引起细胞溶解,蜜毒素也 能使蜜蜂自身的细胞溶解。翻译后以前体形式储存于细胞内,能被 细胞间隙的一种蛋白酶识别和切割,释放出有活性的蜜毒素。 浙江大学 遗传学第十一章 92 又如,真核生物的膜蛋白和分泌蛋白的切割,这些蛋白都带 有膜上定位信号肽。信号肽被特定的细胞中的蛋白酶切除¨形成 成熟蛋白。 浙江大学 遗传学第十一章 93 又如,脊椎动物的胰 岛素加工过程。 最初前胰岛素原有 105 个氨基酸,加工中先将N端 的24个氨基酸残基切除,形 成前体胰岛素¨然后切除中 间一段氨基酸序列,留下21 个氨基酸残基的A链和30个 氨基酸残基的B链¨由二硫 键连接两条肽链。 浙江大学 遗传学第十一章 94 ②. 多聚蛋白质切割: 有些蛋白质开始翻译时形成一个含有多个蛋白质分子 的多肽链,切割后产生具有不同功能的蛋白质分子。 如,一些脊椎动物的激素合成。 人的脑垂体产生一种蛋白质,至少包括四种不同的荷 尔蒙分子,经蛋白酶切割多聚蛋白质后形成。在不同细胞 中切割的方式和位点不同,从而产生不同的荷尔蒙分子, 以适应不同的细胞发育的需要。 ⑶. 蛋白质的化学修饰: ①. 简单修饰: 将一些小化学基团,如乙酰基、甲基和磷酸基加到氨基酸 侧链或蛋白质的氨基端或羧基端上,具有特异性。 如核小体组蛋白H3的乙酰化,使染色质的构型发生变化, 影响基因表达。 ②. 复杂修饰: 蛋白质的糖基化(glycosylation):一些大分子量碳水化合物 加到多肽链上。 糖分子连接在丝氨酸或苏氨酸的羟基上,形成O- 连糖基化 (O-linked glycosylation);与天门冬氨酸的氨基相连则形成N-连 糖基化(N-linked glycosylation)。 浙江大学 遗传学第十一章 96 ⑷. 蛋白质内含子: 同mRNA一样,一些前体蛋白质具有内含子(intein)序列, 位于多肽序列的中间¨经加工切除后,两端的蛋白质外显子 (extein)连接为成熟蛋白质分子。 特点: ①. 切割位点保守: 内含子前面常为半胱氨酸,后面序列是组氨酸-天门冬 酰胺;内含子后面外显子序列的前面常是半胱氨酸、丝氨酸 和苏氨酸;存在一些保守序列。 ②. 具有自动切割加工能力: 如果蝇胚胎发育的内含子蛋白质(Hedgehog)。16 浙江大学 遗传学第十一章 91 2. 蛋白质加工过程的调控: ⑴. 蛋白质的折叠: 蛋白质在一定的条件下(如伴蛋白chaperones 存在时),才能 折叠成一定的空间构型并具有生物学功能。 ⑵. 蛋白酶的切割: ①. 末端切割:有些分泌蛋白对细胞有毒害作用,常以无活性 的前体蛋白形式贮存在于细胞内,需要这种蛋白时,由蛋白酶切割 加工成有功能的蛋白。 如,蜜蜂在叮咬动物时注入蜜毒素,引起细胞溶解,蜜毒素也 能使蜜蜂自身的细胞溶解。翻译后以前体形式储存于细胞内,能被 细胞间隙的一种蛋白酶识别和切割,释放出有活性的蜜毒素。 浙江大学 遗传学第十一章 92 又如,真核生物的膜蛋白和分泌蛋白的切割,这些蛋白都带 有膜上定位信号肽。信号肽被特定的细胞中的蛋白酶切除¨形成 成熟蛋白。 浙江大学 遗传学第十一章 93 又如,脊椎动物的胰 岛素加工过程。 最初前胰岛素原有 105 个氨基酸,加工中先将N端 的24个氨基酸残基切除,形 成前体胰岛素¨然后切除中 间一段氨基酸序列,留下21 个氨基酸残基的A链和30个 氨基酸残基的B链¨由二硫 键连接两条肽链。 浙江大学 遗传学第十一章 94 ②. 多聚蛋白质切割: 有些蛋白质开始翻译时形成一个含有多个蛋白质分子 的多肽链,切割后产生具有不同功能的蛋白质分子。 如,一些脊椎动物的激素合成。 人的脑垂体产生一种蛋白质,至少包括四种不同的荷 尔蒙分子,经蛋白酶切割多聚蛋白质后形成。在不同细胞 中切割的方式和位点不同,从而产生不同的荷尔蒙分子, 以适应不同的细胞发育的需要。 ⑶. 蛋白质的化学修饰: ①. 简单修饰: 将一些小化学基团,如乙酰基、甲基和磷酸基加到氨基酸 侧链或蛋白质的氨基端或羧基端上,具有特异性。 如核小体组蛋白H3的乙酰化,使染色质的构型发生变化, 影响基因表达。 ②. 复杂修饰: 蛋白质的糖基化(glycosylation):一些大分子量碳水化合物 加到多肽链上。 糖分子连接在丝氨酸或苏氨酸的羟基上,形成O- 连糖基化 (O-linked glycosylation);与天门冬氨酸的氨基相连则形成N-连 糖基化(N-linked glycosylation)。 浙江大学 遗传学第十一章 96 ⑷. 蛋白质内含子: 同mRNA一样,一些前体蛋白质具有内含子(intein)序列, 位于多肽序列的中间¨经加工切除后,两端的蛋白质外显子 (extein)连接为成熟蛋白质分子。 特点: ①. 切割位点保守: 内含子前面常为半胱氨酸,后面序列是组氨酸-天门冬 酰胺;内含子后面外显子序列的前面常是半胱氨酸、丝氨酸 和苏氨酸;存在一些保守序列。 ②. 具有自动切割加工能力: 如果蝇胚胎发育的内含子蛋白质(Hedgehog)