1、細胞內外物質運輸囊泡轉運一、概述二、囊泡膜的成分及其相關蛋白質三、囊泡轉運的方式與路徑(一) 概念：生物合成-分泌通路：胞內合成的蛋白質、碳水化合物、脂質等從內質網轉運至高爾基體，再由高爾基體轉運至質膜而出胞，這條途徑稱為 (biosynthetic-secretory pathway)，又稱為出胞或胞吐作用(exocytosis)。一、概述 (一) 概念：內化作用：細胞外物質通過囊泡轉運進入細胞內稱為入胞或胞吞作用(endocytosis)，亦稱為(internalization) 。一、概述 一、概述 (一) 概念： 3. 囊泡轉運(vesicular transport)：囊泡以芽生方式

2、從供給的細胞器生成后，攜帶著被轉運的物質到達接受的細胞器并與其發生膜融合，這一過程稱為。一、概述 (一) 概念： 3. 囊泡轉運(vesicular transport)一、概述 (一) 概念： 3. 囊泡轉運(vesicular transport)：3個步驟。(二) 囊泡轉運的特點：1. 囊泡介導的物質轉運是有序的，并且具有方向性(靶向性)； 在細胞器之間按一定路徑相互轉運。 沿著內質網高爾基體質膜向胞外轉運； 質膜溶酶體；2. 具有被轉運物質的高度特異性。 溶酶體的形成； 受體介導的一些大分子的入胞作用；一、概述 囊泡轉運一、概述二、囊泡膜的成分及其相關蛋白質三、囊泡轉運的方式與路徑二、

3、囊泡膜的成分及其相關蛋白質囊泡是由細胞的質膜或內膜外凸或內凹形成，因此囊泡膜實際上由細胞的膜分構成。 囊泡表面常被一層特異性蛋白質包被，因而也稱為有被囊泡(coated vesicle)。(一) 轉運囊泡的類型：根據包被蛋白質的不同，可將轉運囊泡分為兩類：網格蛋白包被囊泡(clathrin-coated vesicle)；外被體(coatomer)包被囊泡COP ICOP II(二) 轉運囊泡的相關蛋白二、囊泡膜的成分及其相關蛋白質主要負責質膜與胞內體以及高爾基體與胞內體之間的物質轉運；1. 網格蛋白包被囊泡TGN出芽形成網格蛋白包被小泡溶酶體的形成受體介導的入泡作用早期胞內體(一) 轉運囊泡

4、的類型：根據包被蛋白質的不 同，可將轉運囊泡分為兩類：網格蛋白包被囊泡(clathrin-coated vesicle)外被體(coatomer)包被囊泡COP ICOP II(二) 轉運囊泡的相關蛋白二、囊泡膜的成分及其相關蛋白質2. 外被體包被囊泡COP I (coat protein I)包被囊泡：主要負責蛋白質由高爾基體逆向轉運至內質網；以及高爾基體膜囊之間的逆向轉運。例如：內質網以及高爾基體腔內的駐留蛋白。COP(coat protein II)包被囊泡：主要負責蛋白質由粗面內質網向高爾基體方向轉運。例如：分泌蛋白COP IICOP Imedial-Golgicis-GolgiKDE

5、L 受體(KKXX)內質網的駐留蛋白囊泡網格蛋白包被囊泡COP II包被囊泡COP I包被囊泡囊泡的電鏡照片主要功能： 負責囊泡的塑形和協助捕獲要轉運的物質。芽生過程一旦完成，包被蛋白質便會脫落，以保證囊泡與靶位膜結構之間盡可能充分地接觸、融合。 包被蛋白的功能(一) 轉運囊泡的類型：根據包被蛋白質的不同，可將轉運囊泡分為兩類：網格蛋白包被囊泡(clathrin-coated vesicle)；外被體(coatomer)包被囊泡COP ICOP II(二) 轉運囊泡的相關蛋白二、囊泡膜的成分及其相關蛋白質(二) 轉運囊泡的相關蛋白網格蛋白(clathrin)銜接蛋白(adaptin prote

6、in)又稱為銜接素或接合素(adaptin) 縊斷蛋白又稱為動力蛋白(dynamin)COP包被蛋白1. 網格蛋白(clathrin)囊泡表面覆蓋一層纖維絲狀蛋白質，形同網格，故名。網格蛋白單體是由3條重鏈和3條輕鏈組成，每一條重鏈與一條輕鏈組合在一起，形同一個外展的臂，被稱為三條臂蛋白(triskelions)。重鏈的末端形成球形的結構域，是銜接蛋白結合的位點。Heavy chainLight chain重鏈末端球形的結構域網格蛋白單體的電鏡照片1. 網格蛋白(clathrin)許多單體聚合就形成一個多面體藍網狀結構。1. 網格蛋白(clathrin)1. 網格蛋白(clathrin)(二)

7、 轉運囊泡的相關蛋白網格蛋白(clathrin)銜接蛋白(adaptin protein)又稱為銜接素或接合素(adaptin) 縊斷蛋白又稱為動力蛋白(dynamin)COP包被蛋白2.銜接蛋白(Adapter proteins, AP)又稱為銜接素或接合素(adaptin)位于多面體籃和囊泡膜之間(約為20nm的空間)。是由多個亞基組成的復合體；具有識別特異的跨膜蛋白受體，并將其連接到網格蛋白上的作用。銜接蛋白一端與網格蛋白重鏈結合，催化網格蛋白的聚合；另一端又與被轉運的“貨物”分子銜接。 TGN47ClathrinAdaptin2.銜接蛋白(Adapter proteins, AP)2.

8、銜接蛋白(Adapter proteins, AP)參與TGN出芽形成的網格蛋白囊泡參與受體介導的入泡作用形成的網格蛋白囊泡參與TGN出芽形成的網格蛋白囊泡(酵母和小鼠) 不同類型的網格蛋白囊泡含有不同的銜接素。已發現銜接素有4種，每種都與特定的轉運囊泡結合，其中3種銜接素 (AP1、AP2和AP3) 性質已明。 (二) 轉運囊泡的相關蛋白網格蛋白(clathrin)銜接蛋白(adaptin protein)又稱為銜接素或接合素(adaptin) 縊斷蛋白又稱為動力蛋白(dynamin)COP包被蛋白3. 縊斷蛋白 又稱為動力蛋白(dynamin)縊斷蛋白是一種小分子G蛋白，由900個氨基酸殘

9、基組成。在包被小窩形成時，縊斷蛋白環繞在囊泡底端逐漸形成較狹窄的環狀結構，稱為囊胞頸部；隨著縊斷蛋白GTP的水解，囊胞頸部不斷收緊，結果將囊泡“縊”割下來，形成包被囊泡。3. 縊斷蛋白 3. 縊斷蛋白 (二) 轉運囊泡的相關蛋白網格蛋白(clathrin)銜接蛋白(adaptin protein)又稱為銜接素或接合素(adaptin)縊斷蛋白又稱為動力蛋白(dynamin)COP包被蛋白COP包被蛋白：由5種蛋白亞基組成，其形成過程涉及許多蛋白質的參與，比COP I復雜。 COP蛋白的裝配與去裝配依賴于GTP結合蛋白Sar I4. COP包被蛋白-COP II 4. COP包被蛋白-COP I

10、I 4. COP包被蛋白-COP I COP I包被蛋白：由多個亞基組成的多聚體。已有7個亞單位相繼被發現，即、。COP I包被蛋白的裝配與去裝配依賴于GTP結合蛋白ARF。 ARF: ADP-robosylation factors 4. COP包被蛋白-COP I 囊泡轉運一、概述二、囊泡膜的成分及其相關蛋白質三、囊泡轉運的方式與路徑三、囊泡轉運的方式與路徑 囊泡從一個細胞器芽生到抵達另一靶細胞器并卸載所轉運的物質，經過停靠、識別與融合等過程。 1. 囊泡在靶細胞器的停靠囊泡到達目的地后，必須接受檢查才能允許“卸載貨物”，這一過程稱為囊泡的停靠(dock)。只有通過停靠程序，囊泡才能與靶膜相互識別再融合，從而卸載被轉運的物質。2. 識別：囊泡與靶細胞器之間的通過兩類蛋白相互識別。一類稱為v-SNAREs蛋白，位于運輸小泡的膜上；一類稱為t-SNAREs，位于靶膜或受體膜上。v-SNAREs 和t-SNAREs之間的特異性相互作用，控制了小泡靶向錨定和融合。三、囊泡轉運的方式與路徑 3. 融合：囊泡與靶細胞器的膜相互融合是一種特異的過程。ER出芽形成的小泡只與cis-Golgi的膜囊融合；GC的TGN出芽形成的分泌泡只與質膜融合。三、囊泡