第十章 细胞内蛋白质的分选和运输 一个哺乳动物细胞含有近1万种、约 1010个蛋白质分子。除了少数蛋白质在线粒体核糖体上合成外，绝大部分蛋白质是由细胞核 DNA编码、并在细胞质基质的核糖体上合成的。蛋白质在细胞质基质中合成后，按其氨基酸序列中分选信号(sorting signal)的有无以及分选信号的性质被选择性地送到细胞的不同部位，这一过程称为蛋白质分选(protein sorting)和蛋白质靶向运输(protein targeting)。另外，细胞外的蛋白质经胞吞作用进入细胞内部，也经历分选和靶向运输过程。细胞中每一种蛋白质只有到达正确的位置才能行使其功能，例如激素受体必须进入细胞膜中才能识别相应的激素；RNA和DNA聚合酶必须送到细胞核中才能参与核酸的合成；酸性水解酶必须送到溶酶体才能进行大分子的降解作用。因此，细胞内蛋白质的分选和运输对于维持细胞的结构与功能、完成各种细胞生命活动都是非常重要的。 第一节 细胞内蛋白质的分选信号以及运输途径和方式 细胞内各种蛋白质能够有条不紊地被运送到各自的目的地，关键是蛋白质在合成时带有分选信号，就象行李上贴上标笺一样注明了要到达的目的地，而在目的地有着能识别分选信号的受体，分选信号与相应受体的特异结合就引导蛋白质到达细胞的特定部位。细胞内蛋白质的分选和靶向运输常常是多步骤的，有时要经过多次分选和运输才能完成。目的地不一样，蛋白质运输的途径和方式也不一样。 一、信号假说和分选信号 在 20世纪 70年代初有一个著名的实验：在体外无细胞系统中进行由 mRNA编码的分泌蛋白在核糖体上合成，当合成系统中有微粒体存在时，所合成的蛋白质与体内合成的相同；如果在合成系统中去除微粒体，合成蛋白质的N-末端会多出一段短肽。基于这一实验，1975年 Blobel等人提出了信号假说(signal hypothesis)，即在新合成蛋白质的N-末端有一段信号序列，称为信号肽(signal peptide)，其作用是引导多肽链在合成过程中到内质网膜上，并在内质网中完成蛋白质的合成，而信号肽本身则在蛋白质合成完成前被内质网内的信号肽酶切除（图 10-1）。这一假说可以说明为什么没有微粒体存在时合成的蛋白质比有微粒体时合成的蛋白质要长，长出的一段肽链就是信号序列。进一步的实验表明，存在于新合成分泌蛋白前体的N-末端信号序列也存在于膜蛋白和溶酶体酶蛋白的前体，它们都是在糙面内质网合成的。把这种信号序列用重组 DNA技术接到原来不进入内质网的蛋白质上，就可引导它们进入内质网。...
