细胞内功能区隔与蛋白质分选

定义：结构、功能和发生上相关的内膜形成的细胞结构称为细胞内膜系统，如核被膜、内质网、高尔基体等。

功能：区隔化；增加内表面积，提高代谢和调节能力。

从系统发生来看内膜系统起源于质膜的内陷和内共生。

从个体发生来看新细胞的内膜系统来源于原有内膜系统的分裂，具有核外遗传（epigenetic）的特性。

*节蛋白质分选的基本原理

细胞内合成的蛋白质、脂类等物质之所以能够定向的转运到特定的细胞器取决于两个方面：

其一是蛋白质中包含特殊的信号序列（signal sequence）。

其二是细胞器上具特定的信号识别装置（分选受体，sorting receptor）。

一、蛋白质分选信号

①信号序列（signal sequence）：存在于蛋白质一级结构上的线性序列，通常15-60个氨基酸残基，有些在完成蛋白质的定向转移后被信号肽酶（signal peptidase）切除；通常信号序列对所引导的蛋白质没有特异性要求，每一种信号序列决定特殊的蛋白质转运方向。

②信号斑（signal patch）：存在于完成折叠的蛋白质中，构成信号斑的信号序列之间可以不相邻，折叠在一起构成蛋白质分选的信号。

一些典型的分选信号

功能                     信号序列

输入细胞核    -Pro-Pro-Lys-Lys-Lys-Arg-Lys-Val-

输出细胞核    -Leu-Ala-Leu-Lys-Leu-Ala-Gly-Leu-Asp-Ile-

输入线粒体    +H3N-Met-Leu-Ser-Leu-Arg-Gln-Ser-Ile-Arg-Phe-Phe-Lys-Pro-Ala-Thr-Arg-Thr-Leu-Cys-Ser-Ser-Arg-Tyr-Leu-Leu-

输入质体      +H3N-Met-Val-Ala-Met-Ala-Met-Ala-Ser-Leu-Gln-Ser-Ser-Met-Ser-Ser-Leu-Ser-Leu-Ser-Ser-Asn-Ser-Phe-Leu-Gly-Gln-Pro-Leu-Ser-Pro-Ile-Thr-Leu-Ser-Pro-Phe-Leu-Gln-Gly-

输入过氧化物酶体  -Ser-Lys-Leu-COO-

输入内质网    +H3N-Met-Met-Ser-Phe-Val-Ser-Leu-Leu-Leu-Val-Gly-Ile-Leu-Phe-Trp-Ala-Thr-Glu-Ala-Glu-Gln-Leu-Thr-Lys-Cys-Glu-Val-Phe-Gln-

返回内质网    -Lys-Asp-Glu-Leu-COO