第三章蛋白質的轉運、加工與修飾第一節蛋白質的轉運第二節蛋白質的加工與修飾當前1頁，總共159頁。第一節蛋白質的轉運哺乳動物細胞大約含有10,000種蛋白質，酵母約含5,000種除了少量的蛋白質由線粒體和葉綠體DNA編碼外，其余蛋白質都是由細胞核DNA編碼，在細胞質（cytosol）游離核糖體（freeribosomes）上合成細胞發揮正常功能，每一個蛋白質都要在膜（細胞膜，細胞器膜）或水相腔室（細胞質，細胞器基質或內膜腔）中正確定位

如受體蛋白、離子通道蛋白和轉運蛋白需要鑲嵌在質膜內；DNA、RNA聚合酶需運送到細胞核（nucleus）；蛋白酶（proteolyticenzymes）和過氧化氫酶（catalase）應分別轉運至溶酶體（lysosome）和過氧化物酶體（peroxisome）；其他如細胞外間質（ECM）和激素則需要分泌到細胞外當前2頁，總共159頁。蛋白質的轉運一、信號序列（斑塊）、跨膜疏水區和分揀信號二、伴侶蛋白（chaperone）三、翻譯同步轉運和翻譯后轉運四、小泡運輸的機制五、受體介導的胞吞作用和內化蛋白質的分揀六、高爾基復合體內蛋白質的分揀當前3頁，總共159頁。一、信號序列（斑塊）、跨膜疏水區和分揀信號1.信號序列（斑塊）2.跨膜疏水區3.分揀信號

當前4頁，總共159頁。內質網（endoplasmicreticulum,ER）信號序列：存在于所有進入分泌途徑的蛋白質前體中。一般位于肽鏈N-terminus，引導新生肽鏈從細胞質進入內質網基質（matrix）信號序列：引導新合成的蛋白質通過跨膜轉運從細胞質進入細胞器基質內膜腔（intermembranespace）信號序列：新合成的蛋白質進入基質后，基質信號序列被切除，然后由內膜腔信號序列引導蛋白質進入內膜腔（即內、外膜間隙）信號斑塊：蛋白質分子中由于肽鏈折疊而使互不連續的肽段相互靠攏而構成的局部立體結構，其功能與信號序列相似

1.信號序列（斑塊）（signalsequece/patch）當前5頁，總共159頁。信號斑塊當前6頁，總共159頁。信號-錨定序列（signal-anchorsequence）：引導新生肽鏈從細胞質進入內質網并錨定在內質網膜中轉運停止-錨定序列（stoptransfer-anchorsequence）：停止新生肽鏈的轉運并錨定在內質網膜中信號-轉運停止-錨定序列（signal-stoptransfer-anchorsequence）：兼有上述二者功能2.跨膜疏水區當前7頁，總共159頁。3.分揀信號（sortingsignal）存在于已合成的蛋白質中，能為特異的受體所識別，從而引導蛋白質到達合適的地點。如溶酶體分揀信號M6P、內質網分揀信號KDEL等當前8頁，總共159頁。幾種信號序列及分揀信號

內質網信號序列線粒體蛋白信號序列

內質網蛋白分揀信號核定位序列過氧化體分揀信號當前9頁，總共159頁。各種蛋白質含有一種或多種信號序列或跨膜疏水區，從而決定了它們在細胞內的精確定位當前10頁，總共159頁。二、伴侶蛋白（chaperone）細胞內95%以上的蛋白質處于天然構象狀態，所以蛋白質的折疊效率是很高的有些蛋白質由于自身內部發生的相互作用而進行自我組裝（selfassembly），但更多蛋白質的折疊需要伴侶蛋白參與伴侶蛋白存在于所有生物細胞的所有腔室中，與靶蛋白的活性表面結合，阻止這些表面與蛋白質其他部分發生作用，從而防止蛋白質形成錯誤構象伴侶蛋白有ATP酶（ATPase）活性，它們結合并穩定靶蛋白的過程需要ATP水解當前11頁，總共159頁。伴侶蛋白的功能與合成中的肽鏈結合，介導各功能域乃至整個蛋白質分子的正確折疊與胞液中合成的線粒體及葉綠體蛋白質結合，使肽鏈保持伸展狀態而被跨膜轉運應激狀態下，與非天然構象的蛋白質結合，穩定其結構，防止蛋白質變性后內部疏水基團暴露而發生不可逆的凝集另外，伴侶蛋白還介導新復制的DNA和組蛋白裝配成染色質，蛋白質的降解，類固醇激素信號傳遞中類固醇受體的變構，某些酪氨酸蛋白激酶的活化等多種生理生化過程當前12頁，總共159頁。伴侶蛋白可分為兩類molecularchaperone：與未折疊或部分折疊的蛋白質結合，防止蛋白質降解2.

chaperanin：多個分子伴侶蛋白形成的復合體，能直接推動蛋白質的折疊當前13頁，總共159頁。1.molecularchaperoneHsp70家族分子伴侶普遍存在于細菌及真核生物的細胞質、內質網、葉綠體及線粒體中，包括Hsp70（細胞質、線粒體基質），Bip（內質網），DnaK（細菌）Hsp70的作用機制：Hsp70與ATP結合后，呈開放形式，其疏水“口袋”暴露出來，與靶蛋白的疏水區結合。然后ATP水解，Hsp70變成關閉形式，釋放蛋白質當前14頁，總共159頁。Hsp70介導的蛋白質折疊Hsp70的ATPase結構域Hsp70的肽鏈結合結構域當前15頁，總共159頁。2.

chaperonin少數蛋白質（如細胞骨架中的肌動蛋白、微管蛋白）的正確折疊需要chaperonin輔助真核chaperonin:TCiP，大的、桶形多聚體復合物，由8個Hsp60亞基組成細菌chaperonin：GroEL（相當于Hsp60），14個相同的亞基組成，形成兩個七聚體的環。每個亞基結合一個ATP。兩個環上下堆疊在一起，中間形成一個通道。GroES是一個七聚體復合物，與GroEL結合，幫助GroEL完成蛋白質折疊，因此稱為co-chaperonin當前16頁，總共159頁。上面觀側面觀GroEL的兩個環GroEL與GroES當前17頁，總共159頁。GroEL作用模式①蛋白質進入通道②GroES結合使通道擴大③近側環內的ATP水解，蛋白質折疊④遠側環內的ATP水解，蛋白質和GroES從GroEL釋放當前18頁，總共159頁。伴侶蛋白MediaConnections當前19頁，總共159頁。三、翻譯同步轉運和翻譯后轉運真核生物細胞中所有蛋白質的起使合成都是在游離核糖體翻譯同步轉運（co-translationaltranslocation）2.翻譯后轉運（post-translationaltranslocation）當前20頁，總共159頁。高爾基體粗面內質網游離核糖體細胞質細胞核線粒體過氧化體分泌途徑（翻譯同步轉運）（翻譯后轉運）小泡介導小泡介導溶酶體葉綠體通過核孔跨膜轉運當前21頁，總共159頁。當前22頁，總共159頁。蛋白質轉運方式跨膜轉運通過核孔小泡運輸當前23頁，總共159頁。1.翻譯同步轉運（co-translationaltranslocation）翻譯同步轉運：蛋白質首先在游離核糖體中合成N-terminus信號序列（即內質網信號序列），然后信號序列介導核糖體與內質網膜結合，使新生肽鏈邊合成邊進入內質網腔（ERlumen）或插入內質網膜進入內質網腔或膜的蛋白質除了一部分留在內質網外，其他的形成轉運小泡（transportvisicle）被運輸到各個細胞器或分泌到細胞外（分泌途徑）

當前24頁，總共159頁。分泌途徑（secretorypathway）是指通過翻譯同步轉運、小泡介導的方式把蛋白質分泌到細胞外當前25頁，總共159頁。蛋白質分泌有兩種形式：

一是組成型分泌（constitutivesecretion），即蛋白質持續地進行的分泌。這些蛋白質在外側高爾基體網（trans-Golginetwork）進行分揀，然后由轉運小泡運送到質膜并與質膜融合，最后通過外吐作用（exocytosis）釋放到細胞外二是調控型分泌（regulatedsecretion），蛋白質在外側高爾基體網絡分揀后形成分泌小泡（secretoryvesicles），然后儲存在細胞內，有神經或激素刺激時從細胞內釋放出來當前26頁，總共159頁。

調控型分泌組成型分泌分揀到溶酶體逆向轉運蛋白質的分泌途徑逆向轉運當前27頁，總共159頁。新生蛋白質從核糖體進入內質網的過程

⑴分泌性蛋白通過內質網膜進入內質網腔

⑵膜蛋白插入內質網膜

當前28頁，總共159頁。⑴分泌性蛋白通過內質網膜進入內質網腔

①信號序列②信號識別顆粒和受體③易位子④能量供應當前29頁，總共159頁。①信號序列由16~30個氨基酸殘基組成，一般位于N-terminus，含有一個或兩個帶正電的氨基酸殘基，后面是連續的6~12個疏水性氨基酸殘基引導游離核糖體與內質網結合并起始新生肽鏈向內質網膜的轉運疏水殘基形成信號序列與內質網膜上受體蛋白結合的位點信號序列由內質網腔內的信號肽酶（signalpeptidase）切除。所以成熟的蛋白質是沒有信號序列的當前30頁，總共159頁。牛生長激素信號序列當前31頁，總共159頁。②信號識別顆粒（SRP）和受體（SRPreceptor）SRP是一種核糖核蛋白（ribonucleoprotein），由6條多肽鏈及含300個核苷酸的7S小RNA組成P54的一個區域含有甲硫氨酸殘基簇。甲硫氨酸的疏水側鏈向外伸展，與信號序列的疏水氨基酸殘基相結合P9/P14與核糖體相互作用P68/P72為蛋白質轉運所必需SRP功能：介導新生肽鏈與內質網膜結合；在核糖體沒有與內質網膜結合時阻止肽鏈延長當前32頁，總共159頁。信號識別顆粒當前33頁，總共159頁。信號識別顆粒受體（SRPreceptor），又稱停靠蛋白（dockingprotein）

由兩個亞基組成：

βsubunit為膜蛋白，含300個氨基酸殘基αsubunit是膜周邊蛋白，含640個氨基酸殘基，負載著GDP，并且有GTP酶活性SRPreceptor

功能:與SRP結合并起始肽鏈向內質網膜轉運；使肽鏈的延長繼續進行當前34頁，總共159頁。SRP與信號序列及SRP受體結合當前35頁，總共159頁。③易位子（translocon）

新生肽鏈由于N-terminus帶有正電荷，不能輕易進入疏水的內質網膜。所以要完成蛋白質的轉運，需要內質網膜提供一個水相通道（aqueouschannel）。這個水相通道就是易位子易位子含兩種蛋白成分：連接轉移鏈膜蛋白（translocatingchain-associatedmembraneprotein,TRAMprotein）TRAM蛋白至少跨膜8次，能與新生肽鏈進行交聯

Sec61蛋白，易位子通道的主要蛋白成分。哺乳動物Sec61p含10個跨膜αhelices，與Sec61β和Sec61γ共同形成Sec61復合物。這個復合物能與核糖體大亞基緊密結合，從而把核糖體與內質網膜連接起來當前36頁，總共159頁。易位子結構電鏡下的易位子通道當前37頁，總共159頁。易位子的功能沒有蛋白質轉運時，易位子的胞質面被Sec61p蛋白的一個片段關閉核糖體-新生鏈復合物結合后，易位子打開，同時核糖體與易位子之間緊密密封以防止小分子物質進入易位子然后肽鏈一邊合成一邊通過易位子通道進入內質網當前38頁，總共159頁。④能量供應SRP的P54蛋白和SRP受體的

αsubunit都負載著GDP，且都有GTPase活性GTP取代GDP，促進核糖體-新生肽鏈-SRP-SRP受體復合物的形成水解GTP，復合物解離，然后核糖體-新生肽鏈-易位子復合物形成。SRP和受體進入下一輪循環，而肽鏈轉移繼續進行當前39頁，總共159頁。能量供應當前40頁，總共159頁。分泌性蛋白通過內質網膜進入內質網腔的全過程

當前41頁，總共159頁。⑵膜蛋白插入內質網膜

膜蛋白以翻譯同步轉運的方式一邊合成一邊插入內質網膜中合成完畢后，一部分留在內質網膜，但大部分通過小泡轉運到質膜或其他細胞器膜（如滑面內質網、高爾基復合體、溶酶體、內體）在轉運過程中，蛋白質的方向保持不變。比如，同一個片段總是向著細胞質。所以膜蛋白的方向都是在內質網膜上合成時建立的膜蛋白插入內質網膜的過程需要多種信號序列當前42頁，總共159頁。各種膜蛋白在內質網膜中的方向當前43頁，總共159頁。膜蛋白插入內質網膜①Ⅰ、Ⅱ型膜蛋白形成機制②多跨膜蛋白質（multipasstransmembraneprotein）③與GPI共價結合的膜蛋白當前44頁，總共159頁。①Ⅰ、Ⅱ型膜蛋白形成機制

Ⅰ型膜蛋白的C-terminus在細胞液，包括兩類：

一是蛋白質含有N-terminus信號序列和轉運停止-錨定序列（stoptransfer-anchorsequence），如胰島素受體二是蛋白質只有一個疏水的內部信號-轉運停止-錨定序列（signal-stoptransfer-anchorsequence），如細胞色素P450Ⅱ型膜蛋白N-terminus在細胞液，如脫唾液酸糖蛋白（asialoglycoprotein）當前45頁，總共159頁。影響蛋白質方向的因素不同的蛋白質信號錨定序列兩側的親水氨基酸殘基的極性不同，但插入時總是正電性強的一端朝向細胞液，由此決定了蛋白質的方向信號錨定序列的長度和氨基酸組成對蛋白質的方向也有影響。含有長的疏水片段（>20個殘基）的一般是Ⅰ型膜蛋白當前46頁，總共159頁。Ⅰ型膜蛋白舉例—胰島素受體胰島素受體含有一個N-terminus信號序列和一個轉運停止-錨定序列轉運停止-錨定序列由22個疏水氨基酸殘基組成，進入易位子后能阻止新生肽鏈向內質網轉運。然后核糖體離開內質網膜，繼續進行肽鏈合成肽鏈合成結束后，轉運停止-錨定序列從易位子中移動出來，接著錨定在磷脂雙層中P450只含有一個信號-轉運停止-錨定序列，既能引導肽鏈進入內質網，又能停止肽鏈轉運并錨定在磷脂雙層中當前47頁，總共159頁。胰島素受體的合成當前48頁，總共159頁。Ⅱ型膜蛋白舉例—脫唾液酸糖蛋白脫唾液酸糖蛋白含有一個信號-錨定序列，引導新生肽鏈進入內質網，但信號序列的Nterminus在細胞質信號序列進入易位子后，C端肽鏈繼續合成，逐步進入內質網。核糖體始終結合在內質網膜上，直至蛋白質合成結束蛋白質合成結束后信號序列移出易位子并錨定在磷脂雙層中當前49頁，總共159頁。脫唾液酸糖蛋白的合成當前50頁，總共159頁。②多跨膜蛋白質（multipasstransmembraneprotein）

多跨膜蛋白質是指含有多個跨膜區段（αhelices）的蛋白質第一個αhelices是信號-錨定序列，進入易位子（N-terminus在細胞質）后新生肽鏈在內質網內延伸，直到第二個αhelices形成第二個αhelices是轉運停止-錨定序列，阻止肽鏈進一步延伸，然后與第一個αhelices一起錨定在內質網膜中當前51頁，總共159頁。多跨膜蛋白質（multipasstransmembraneprotein）

依次類推，第三個是信號-錨定序列，第四個是轉運停止-錨定序列只有第一個αhelices序列的插入需要SRP及其受體，后面的都不需要。第二個αhelices合成后核糖體離開內質網膜，在細胞質繼續進行肽鏈合成各個αhelices的相對位置決定了誰是信號-錨定序列，誰是轉運停止-錨定序列當前52頁，總共159頁。多跨膜蛋白質舉例—葡萄糖轉運子1

（GLUT1）的合成當前53頁，總共159頁。③與GPI共價結合的膜蛋白

某些膜蛋白的轉運停止序列位于C-terminus，該肽段及其內質網腔旁側的氨基酸序列含有特異的信息，使肽鏈合成之后能被內質網中的轉肽酶（transpeptidase）識別轉肽酶切除轉運停止序列并催化新生的C-terminus羧基與內質網膜中的糖基磷脂酰肌醇（glycosylphosphatidylinositol,GPI）相連的乙醇胺的氨基反應，使蛋白質通過酰胺鍵與膜上的GPI共價結合而定位于膜，最后被轉運到細胞表面這類蛋白質能通過擴散作用進入磷脂雙層，最終被運送到細胞表面，所以不受細胞質和細胞骨架的作用，因而比跨膜蛋白有更大的活動程度當前54頁，總共159頁。與GPI共價結合的膜蛋白GPIGPI當前55頁，總共159頁。MediaConnections翻譯同步轉運當前56頁，總共159頁。2.翻譯后轉運（post-translationaltranslocation）

翻譯后轉運指的是游離多聚核糖體上合成的蛋白質的運輸

（1）轉運到線粒體（mitochondria）（2）轉運到葉綠體（chloroplast）（3）轉運到過氧化體（peroxisome）（4）轉運到細胞核（nuclear）當前57頁，總共159頁。（1）轉運到線粒體（mitochondria）

線粒體和葉綠體中的蛋白質除了很少一部分（主要是與細胞器功能相關的膜蛋白亞基）在線粒體和葉綠體內部的核糖體上合成外，其他都在細胞質游離核糖體中合成細胞質中合成的蛋白質首先釋放到細胞質，然后由細胞器表面的受體蛋白識別新合成蛋白質的信號序列，經過跨膜轉運進入細胞器中線粒體和葉綠體蛋白質的信號序列有三種：基質信號序列，內膜腔信號序列和轉運停止序列當前58頁，總共159頁。被轉運到相同地點的蛋白質信號序列含有相同的模體（但一級結構一般不同），它們的受體能識別不同但相關的這些蛋白質基質信號序列富含帶正電的（Arg,Lys）和含有羥基的氨基酸殘基（Ser,Thr）酵母細胞色素c氧化酶亞基Ⅳ的基質信號序列當前59頁，總共159頁。線粒體蛋白轉運的特點指導蛋白質從細胞質轉運到線粒體基質的所有信息都存在于N-terminus基質信號序列中只有未折疊的蛋白質才可以轉運轉運在外膜較少的位點發生，即外膜與內膜靠近處當前60頁，總共159頁。線粒體蛋白轉運當前61頁，總共159頁。①蛋白質轉運到線粒體基質②蛋白質轉運到內膜腔③蛋白質插入到內外膜當前62頁，總共159頁。①蛋白質轉運到線粒體基質

在細胞質中，新合成的蛋白質與一個或多個伴侶蛋白結合以防止蛋白質聚集并使其保持伸展狀態。這些伴侶蛋白包括細胞質Hsp70和線粒體輸入刺激因子（mitochondrial-importstimulationfactor,MSF）在基質中，基質Hsp70（結構和功能與細胞質Hsp70相似）結合在線粒體的內膜表面并靠近受體蛋白通道。當蛋白質進入時與其結合以防止蛋白質聚集和錯誤折疊有些蛋白質進入基質后能自己折疊成最終構象，但許多蛋白質需要Hsp60（一種基質chaperonin）輔助伴侶蛋白當前63頁，總共159頁。當前64頁，總共159頁。受體蛋白—Tom存在于線粒體外膜Tom40嵌入在膜內，形成轉運通道Tom5,6,7可能是通道的組成成分，也可能是通道的組裝因子Tom20/22亞復合物識別蛋白質的N-terminus信號序列Tom37,70,71識別少量含有內部信號序列的蛋白質當前65頁，總共159頁。受體蛋白—Tim存在于線粒體內膜，形成兩種通道Tim17/23：轉運進入線粒體基質的蛋白質

Tim22/54：轉運定位在內膜上的蛋白質Tim44分別與Tim17/23和Hsp70結合。這種結合使蛋白質一進入基質就結合到Hsp70上Tim9/10和Tim8/13負責把從Tom運出的蛋白質“護送”到Tim。其中Tim9/10能把蛋白質“護送”到Tim22/54和Tim17/23，而Tim8/13只能“護送”到Tim22/54。不過有些蛋白質不為二者護送，說明還存在著其他途徑當前66頁，總共159頁。

Tim9/10和Tim8/13把蛋白質從Tom“護送”到Tim

當前67頁，總共159頁。能量供應細胞質伴侶蛋白水解ATP供能來保持蛋白質的伸展狀態基質伴侶蛋白與進入線粒體基質的蛋白質結合并輔助這些蛋白質正確折疊也需要水解ATP來提供能量蛋白質跨越內膜時需要電化學梯度以提供質子動力（proton-motiveforce），但跨越外膜時不需要當前68頁，總共159頁。②蛋白質轉運到內膜腔

蛋白質轉運到內膜腔有多種分揀機制細胞色素c1采用的是

保留性分揀機制（conservativesortingmechanism）細胞色素c1含有兩個信號序列。整個蛋白質進入基質后，第二個信號序列（含有連續的非帶電氨基酸殘基）引導它跨越內膜進入內膜腔細胞色素c1的信號序列當前69頁，總共159頁。細胞色素b2采用非保留性分揀機制（nonconservativesortingmechanism）細胞色素b2的第二個信號序列同時也是轉運停止序列蛋白質進入內膜腔時這個信號序列阻止它的轉運，然后離開受體蛋白通道并錨定在內膜中最后內膜腔中的蛋白酶將信號序列切割下來，把蛋白質釋放到內膜腔內蛋白質轉運到內膜腔

當前70頁，總共159頁。細胞色素c1和細胞色素b2轉運到內膜腔保留性機制非保留性機制當前71頁，總共159頁。蛋白質轉運到內膜腔脫輔基細胞色素c（apocytochromec）不含任何信號序列而

直接進入內膜腔脫輔基細胞色素c與它的成熟形式有相同的氨基酸序列，但缺少共價連接的血紅素（heme）基團P70（與細菌孔蛋白相似）在外膜磷脂雙層中形成一個通道，從而提高了外膜的通透性，使一些小分子能自由通過外膜脫輔基細胞色素c可能就是通過P70進入內膜腔，然后在酶的作用下結合血紅素。與血紅素結合后，細胞色素c構象發生變化，使其不能再通過P70通道回到細胞質中當前72頁，總共159頁。③蛋白質插入到內外膜插入外膜的蛋白質含有基質信號序列和轉運停止－錨定信號序列。當蛋白質在進入基質的過程中轉運停止序列使蛋白質停止轉運并錨定在外膜中插入內膜的蛋白質首先進入基質，但插入內膜的機制未知當前73頁，總共159頁。（2）轉運到葉綠體（chloroplast）

葉綠體蛋白質轉運到基質中的方式與線粒體基本相同，不同的是葉綠體不能產生電化學梯度，所以沒有質子動力驅動轉運到類囊體（thylakoid）的蛋白質含有基質信號序列和類囊體信號序列。不同的蛋白質含有不同的類囊體信號序列：有的僅有疏水區，與伴侶蛋白結合，然后以伸展的方式進入類囊體腔；有的在N-terminus含有堿性氨基酸殘基，先在基質中與輔因子結合并進行折疊，然后在一些膜蛋白的幫助下進入類囊體腔，同時需要質子動力驅動當前74頁，總共159頁。（3）轉運到過氧化體（peroxisome）

過氧化體是單層膜，不含DNA和核糖體，所有的蛋白質都由核基因編碼，通過跨膜轉運進入過氧化體大部分過氧化體蛋白先在細胞質中折疊成成熟形式。這些蛋白質在C-terminus含有分揀信號Ser-Lys-Leu（SKL）或相關序列。細胞質可溶性受體PTS1R與信號序列結合，再與過氧化體膜上的受體Pex14p結合，然后在ATP水解驅動下進入過氧化體。蛋白質進入后SKL序列不被切除有些過氧化體蛋白含有N-terminus信號序列，與細胞質受體PTS2R結合，再結合到膜受體Pex14p上，然后進入過氧化體。進入后信號序列被切除過氧化體的膜蛋白不含SKL序列，其轉運過程未知當前75頁，總共159頁。過氧化氫酶進入過氧化體當前76頁，總共159頁。（4）轉運到細胞核（nuclear）

蛋白質是通過核膜上的核孔進入細胞核的輸入細胞核的蛋白質都含有核定位信號序列（nuclearlocalizationsignal,NLS），其特征是：含一段或兩段富含堿性氨基酸殘基的信號序列；堿性氨基酸殘基上游有一個Pro以防止αhelix的形成；疏水氨基酸殘基很少輸出細胞核的蛋白質則含有一個核輸出信號序列（nuclearexportsignal,NES）。NES由大約10個氨基酸殘基組成，富含LeuNLS當前77頁，總共159頁。蛋白質轉運涉及到多種蛋白質和輔助因子，如轉運受體importin和exportin（分別負責蛋白質輸入和輸出），Ran等Ran是一種小的GTP酶，有兩種構象，分別結合GTP和GDP。在細胞核中以Ran-GTP形式存在，細胞質中以Ran-GDP形式存在importin有兩個亞基importinα和importinβ，二者形成異源二聚體，稱為核輸入受體（nuclearimportreceptor）。在細胞質中二聚體的α亞基與底物蛋白的NLS結合，再與importinβ結合形成三元復合物轉運到細胞核后，三元復合物中的importinβ與Ran-GTP緊密結合，同時二者的結合部分覆蓋了importinα與importinβ的結合位點，使結合有底物蛋白的importinα與importinβ解離，從而把底物蛋白釋放在細胞核內蛋白質輸出細胞核的過程與輸入細胞核相似當前78頁，總共159頁。蛋白質輸入細胞核與Ran循環RanGAP：RanGTP激活蛋白，只存在于細胞質RCC1：

Ran核苷酸交換因子，只存在于細胞核當前79頁，總共159頁。MediaConnections翻譯后轉運當前80頁，總共159頁。四、小泡運輸的機制

小泡轉運是指一種細胞器的膜局部突起形成小囊，萌發的小囊與供體膜分離形成獨立的小泡，然后小泡把攜帶的蛋白質運輸到另一個細胞器。小泡與受體細胞器的膜融合，完成蛋白質的運輸。另外，細胞的胞吞作用（endocytosis）也是由小泡完成的小泡在介導蛋白質運輸時保持了生物膜的不對稱性：小泡萌發時供體的胞液面成為小泡的胞液面，小泡與受體融合時小泡的胞液面又成為受體的胞液面，因此供體和受體細胞器內部的蛋白質不會因小泡的萌發和融合而釋放到胞液中當前81頁，總共159頁。小泡運輸過程中保持生物膜的不對稱性當前82頁，總共159頁。小泡的萌發、形成及融合需要許多蛋白質參與

（1）小泡的類型

（2）小泡的融合當前83頁，總共159頁。（1）小泡的類型

根據小泡外包被蛋白的不同，可將小泡分為三種，每一種小泡可逆性聚合所需要的蛋白質有很大差異①網格蛋白（clathrin）包被的小泡②包被蛋白Ⅰ（COPⅠ）包被的小泡③包被蛋白Ⅱ（COPⅡ）包被的小泡當前84頁，總共159頁。①網格蛋白（clathrin）包被的小泡

當前85頁，總共159頁。哺乳動物細胞表面有一些內陷的區域，稱為有被小窩（coatedpit）這些有被小窩的形成需要三種蛋白質成分：a.網格蛋白（clathrin）b.連接蛋白（adapterprotein）c.發動蛋白（dynamin）當前86頁，總共159頁。a.網格蛋白（clathrin）

一種纖維蛋白，由3條重鏈和3條輕鏈組成，形狀象3個分支的樹叉，又稱三腳蛋白復合體（triskelions）當前87頁，總共159頁。b.連接蛋白（adapterprotein）現已發現多種連接蛋白（adapterprotein/adaptin）βadaptin與網格蛋白骨架相連

μadaptin

識別內化作用（internalization）中基于酪氨酸的分揀信號α和/或γadaptin在組裝連接子時與膜發生相互作用每一種連接蛋白又有其亞型不同的四種連接蛋白形成的異源四聚體稱為連接子（adaptor,AP）當前88頁，總共159頁。連接子與網格蛋白的重鏈末端球狀區結合，促進網格蛋白形成籠狀結構連接子與膜蛋白的胞質面特異結合，在小泡萌發時對蛋白質進行選擇（即選擇特定的蛋白質用來組裝小泡）不同的連接子介導不同轉運過程AP1：高爾基體內體（endosome）AP2：質膜內體AP3：高爾基體溶酶體，液泡（vacuole），黑素小體（melanosome），血小板小體（plateletvesicles）連接子（adaptor,AP）的功能連接子當前89頁，總共159頁。c.發動蛋白（dynamin）大約由900個氨基酸組成一種細胞質蛋白，能結合并水解GTP發動蛋白的亞基圍繞萌發小泡的“頸部”進行多聚化，然后水解GTP，使小泡與膜相連的部位收縮，直至小泡解離當前90頁，總共159頁。小泡萌發時各種蛋白質的摻入及對膜蛋白的選擇被排除的膜蛋白網格蛋白連接子發動蛋白當前91頁，總共159頁。網格蛋白包被小泡的解聚網格包被小泡形成后就進行解聚解聚由細胞質伴侶蛋白Hsp70催化生成的網格蛋白可再利用當前92頁，總共159頁。②包被蛋白Ⅰ（COPⅠ）包被的小泡

COPⅠ含有7個亞基（α，β，β′，γ，δ，ε，ζ）。這些亞基與網格蛋白包被小泡中的連接蛋白有相似的功能。COPⅠ的各個亞基聚合在一起形成包被體（coatomer）ADP核糖基化因子（ADPribosylationfactor,ARF）是一種小的GTP結合蛋白。GTP置換GDP形成ARF-GTP復合物，然后此復合物與高爾基體膜上的ARF受體結合包被體與ARF結合，引起局部的膜突起完整的小泡與膜解離需要脂酰輔酶A（fattyacylCoA）的參與，但具體機制未知當前93頁，總共159頁。COPⅠ小泡的形成

脂酰輔酶A當前94頁，總共159頁。COPⅠ小泡的解聚當前95頁，總共159頁。COPⅠ小泡的功能介導蛋白質從內質網運輸到高爾基體介導蛋白質在高爾基體內部進行逆向轉運（retrogradetransport）當前96頁，總共159頁。③包被蛋白Ⅱ（COPⅡ）包被的小泡

COPⅡ小泡的形成過程與COPⅠ相似，但所需要的蛋白成分不同COPⅡ的包被及連接蛋白包括：Sec23/24復合物，Sec13/31復合物，Sec16COPⅡ的小GTP結合蛋白是Sar1介導蛋白質從內質網運輸到高爾基體當前97頁，總共159頁。（2）小泡的融合運輸小泡有不同的包被蛋白，但小泡與靶膜的融合有著共同的特征N-乙基馬來亞胺敏感因子（N-ethylmaleimide-sensitivefactor，NSF）是一個同源四聚體，能結合并水解ATP。NSF與膜結合需要多種可溶性NSF連接蛋白（solubleNSFattachmentproteins，SNAP）的參與，如α-，β-，γ-SNAP小泡SNAP受體（V-SNARE）在小泡萌發時就摻入小泡，與特異的靶膜SNAP受體（T-SNARE）相互作用，引導小泡與特定的靶膜融合Rab蛋白（一種GTP結合蛋白）中的GTP置換GDP，引起Rab蛋白構象發生變化，使其與特定小泡膜表面的蛋白結合。GTP水解使Rab蛋白釋放出來并進入下一個循環。Rab蛋白在小泡融合過程中起調節作用當前98頁，總共159頁。小泡與受體膜的融合①

V-SNARE與T-SNARE相互作用使小泡附著在受體膜上②

前融合復合物形成。需要許多V-SNARE與T-SNARE相互作用，ATP水解。能為N-乙基馬來亞胺（NEM，與NSF的巰基發生作用）阻斷，證明NSF是必需的③

融合，具體機制未知④

解離，可能由NSF和SNAP催化⑤

含有V-SNARE的小泡重新形成V-SNARET-SNARERab-GTP受體膜卷曲螺旋型α螺旋Rab-GDP當前99頁，總共159頁。各種類型的小泡運輸網格蛋白包被的小泡：胞吞作用；高爾基體到內體、溶酶體等COPⅠ包被的小泡：高爾基體到內質網；高爾基體內部逆向轉運COPⅡ包被的小泡：內質網到高爾基體當前100頁，總共159頁。MediaConnections小泡運輸當前101頁，總共159頁。五、受體介導的胞吞作用和內化蛋白質的分揀

受體介導的胞吞作用（receptormediatedendocytosis）是指細胞表面的特異受體識別細胞外大分子（配體）并與之緊密結合，含有受體-配體復合物的細胞膜區內化（internalization）而形成轉運小泡，選擇性地把受體-配體復合物摻入小泡進行運輸配體內化的效率取決于其在細胞表面對應受體的濃度細胞表面有一些由小窩蛋白（caveolin）組成的小窩（caveolae）。這些小窩含有一些受體蛋白，能介導特定類型的胞吞作用。但大多數受體介導的胞吞作用形成的是網格蛋白包被的小窩和小泡當前102頁，總共159頁。細胞膜表面的受體在其胞質面含有特異的分揀信號，這些分揀信號決定了蛋白質形成什么樣的小泡以及運輸到什么位置不同蛋白質的分揀信號（X=任何氨基酸，Φ=體積較大的疏水氨基酸）當前103頁，總共159頁。小泡形成之后內部裝載受體與配體的復合物。胞液中的伴侶蛋白Hsp70依靠水解ATP提供的能量使小泡外的網格蛋白解聚失去網格蛋白的小泡就成為早期內體。早期內體與晚期內體融合，將受體-配體復合物帶進晚期內體晚期內體是一種蛋白質分揀小泡（proteinsortingvesicles）。由于膜上有H離子泵，利用水解ATP的能量使H離子內流，泡內pH較低。受體與配體在低pH環境中相互分離不同的受體與配體有不同的去路當前104頁，總共159頁。LDL顆粒網格蛋白包被小泡LDL受體早期內體晚期內體受體運輸到質膜進行再循環溶酶體氨基酸膽固醇脂肪酸LDL降解低pH下LDL與受體解離LDL的胞吞當前105頁，總共159頁。鐵轉鐵蛋白脫輔基轉鐵蛋白在中性pH下與受體解離pH7.0網格蛋白pH6.0脫輔基轉鐵蛋白晚期內體轉鐵蛋白受體鐵離子釋放到細胞質低pH使鐵離子與配體解離，但配體仍與受體結合pH5.0轉鐵蛋白循環當前106頁，總共159頁。方式受體去向配體去向舉例1再循環再循環運鐵蛋白

2再循環降解LDL

3降解降解上皮生長因子

4運出細胞運出細胞母體的免疫球蛋白通過胎盤受體介導的胞吞作用中受體與配體的去向當前107頁，總共159頁。一些蛋白質通過受體介導的內吞作用進入細胞后就留在細胞內，然后進行輕度加工，如卵黃原蛋白（vitellogenin）。卵黃原蛋白是多種卵黃（yolk）蛋白的前體，在肝臟中合成。合成之后分泌到血液，在蛋形成過程中通過胞吞作用進入蛋內一些蛋白質轉運是通過胞轉作用（transcytosis）完成的。胞轉作用是一種跨越細胞的運輸過程，即在細胞的一側通過胞吞作用使物質進入細胞，在細胞質中進行運輸，然后通過胞吐作用在細胞的另一側將物質分泌到細胞外。如母體免疫球蛋白通過初生小鼠的小腸內皮細胞進入小鼠體內的過程就是胞轉作用當前108頁，總共159頁。內皮細胞腸腔（pH6.0）Fc受體內體Fc區IgG腸腔膜基底膜血液和腸液（pH7.0）初生小鼠免疫球蛋白的胞轉作用當前109頁，總共159頁。受體介導的胞吞作用的功能將胞外代謝物運輸到胞內。如鐵離子、LDL、維生素B12等是細胞應答肽類激素和生長因子的調節方式之一。通過胞吞作用可以清除環境中的激素或生長因子，細胞表面受體的減少使細胞對激素及生長因子的應答減弱，稱為受體的下降調節將環境中需要降解的蛋白質通過內吞作用進入細胞后運輸到溶酶體。如巨噬細胞清除血液循環中的損傷的蛋白質某些病毒或及細菌毒素能通過這種作用進入細胞。如HIV病毒、白喉毒素等當前110頁，總共159頁。MediaConnectionsLDL的胞吞當前111頁，總共159頁。六、高爾基復合體內蛋白質的分揀

1.高爾基體蛋白的分揀2.轉運小泡和分泌小泡當前112頁，總共159頁。1.高爾基體蛋白的分揀

所有已知的高爾基體酶合成時都是插入到內質網膜內，然后通過小泡運輸到達高爾基體并留在那里不同的高爾基體酶都含有一個跨膜α螺旋。這個α螺旋比一般的質膜蛋白α螺旋短2~3個氨基酸殘基多個高爾基體酶分子可能通過α螺旋在磷脂雙層中特異性結合形成復合物然后與細胞骨架蛋白結合或通過其他未知的機制使它們定位在高爾基體內而不是形成轉運小泡運輸到質膜當前113頁，總共159頁。2.轉運小泡和分泌小泡

外側高爾基體形成兩種小泡：轉運小泡（用于組成型分泌）和分泌小泡（用于調控型分泌）電鏡下的分泌小泡外層由網格蛋白包被，里面是分泌性蛋白聚集形成的核心分泌性蛋白的選擇性聚集決定了它們形成的是分泌小泡許多哺乳動物細胞中的分泌小泡含有兩種蛋白質—嗜鉻粒蛋白B（chromograninB）和分泌粒蛋白Ⅱ（secretograninⅡ）。這兩種蛋白與選擇性聚集的分泌性蛋白一起在外側高爾基體網絡內形成分泌小泡，而不與這兩種蛋白發生聯系的分泌性蛋白則進行組成型分泌當前114頁，總共159頁。第二節蛋白質的加工與修飾只有正確折疊和組裝的蛋白質才能夠從內質網運輸到高爾基體并最終運輸到細胞表面或其他部位未折疊、錯誤折疊和部分折疊或組裝的蛋白質被選擇性地留在內質網或者從高爾基體運回內質網錯誤折疊和多亞基蛋白質的未組裝亞基往往通過易位子運回細胞質，然后在蛋白體（ptoteasome）中降解當前115頁，總共159頁。二硫鍵的形成內質網中蛋白質的質量控制蛋白質的共價修飾蛋白質前體的加工多亞基蛋白的組裝蛋白質糖基化當前116頁，總共159頁。1.二硫鍵的形成

在真核細胞中，二硫鍵是在粗面內質網腔中形成的，所以只有分泌性蛋白和膜蛋白的腔面結構域含有二硫鍵谷光甘肽（glutathione,G）是一種三肽，是真核細胞中含有巰基的主要分子。有兩種形式：氧化型谷光甘肽（GSH）和還原型谷光甘肽（GSSG）。細胞質中GSH與GSSG的比例是50:1，所以細胞質中沒有二硫鍵形成GSH當前117頁，總共159頁。蛋白質中二硫鍵的形成有特定的順序。首先在一條多肽鏈的小結構域內形成，然后在距離較遠的片段之間形成。二硫鍵在Cys間的正確配對對蛋白質的結構和功能非常重要。有些情況下在蛋白質合成過程中依次序形成的二硫鍵的不是其成熟蛋白質中的正確配對形式，需要進行重排催化二硫鍵重排的酶是蛋白質二硫鍵異構酶（proteindisulfideisomerase,PDI）。二硫鍵異構酶是一種含有巰基的酶，能隨機切斷及催化多種蛋白質中二硫鍵的形成，使之正確折疊，形成熱力學上最穩定的構象。如果二硫鍵異構酶與蛋白質結合后形成了不可逆的錯誤折疊，二硫鍵異構酶能夠從所形成的中間產物中脫離出來當前118頁，總共159頁。PDI催化的二硫鍵重排當前119頁，總共159頁。PDI從錯誤折疊的蛋白質上脫離當前120頁，總共159頁。2.內質網中蛋白質的質量控制（1）蛋白質折疊（2）未折疊或錯誤折疊的蛋白質留在內質網（3）泛素介導的蛋白酶解（4）內質網蛋白從內側高爾基體運回內質網當前121頁，總共159頁。（1）蛋白質折疊許多變性的蛋白質在體外能自發地進行折疊，但往往需要幾個小時才能完成。而體內分泌性蛋白質在內質網腔中的折疊僅需幾分鐘內質網含有多種蛋白質能加速新合成蛋白質的折疊，如伴侶蛋白Bip、鈣連接蛋白（calnexin）、鈣網蛋白（calreticulin）、蛋白質二硫鍵異構酶、肽基脯氨酰異構酶（peptidylprolylisomerases,PPI）當前122頁，總共159頁。新生肽鏈進入內質網腔后，內質網腔中的Bip-ATP復合物能與肽鏈中Trp、Phe及Leu等疏水氨基酸殘基間相隔排列的肽段結合，使該肽段保持伸展狀態Bip有ATP酶活力，利用水解ATP產生的能量使其本身從肽段上解離。Bip解離后肽段迅速折疊。若折疊不正確而有疏水氨基酸殘基暴露在表面，Bip-ATP復合物能重新與它結合，重復上述過程，直到肽段正確折疊為止在這一過程中，Bip起著保持肽鏈伸展，防止肽鏈錯誤折疊與聚集的作用。除此之外，Bip在跨膜轉運中也其著重要作用當前123頁，總共159頁。許多分泌性蛋白和膜蛋白是糖蛋白，糖鏈的合成開始于內質網。肽鏈邊合成，邊糖基化，邊折疊。糖蛋白的正確折疊和能識別糖基化狀態的伴侶蛋白有關鈣連接蛋白屬Ⅰ型膜蛋白，Cterminus位于胞液，有磷酸化位點；Nterminus位于內質網腔，能與鈣離子和靶蛋白結合鈣網蛋白結構類似于鈣連接蛋白，但位于內質網腔中。二者均能介導肽鏈正確折疊鈣連接蛋白的活力受鈣離子及磷酸化的調控，它與靶蛋白的結合也需要ATP當前124頁，總共159頁。鈣連接蛋白介導糖蛋白肽鏈的正確折疊GT：葡萄糖轉移酶當前125頁，總共159頁。蛋白質肽鍵絕大多數是反式構型，但有6%的肽基與Pro殘基之間的肽鍵是順式的。順式Pro有利于肽鍵在該處折疊肽基脯氨酰異構酶能催化多肽鏈未折疊肽段中肽基和Pro殘基間的肽鏈旋轉。這種異構化作用往往是蛋白質結構域折疊的限速步驟許多肽基脯氨酰異構酶能催化所有暴露在表面的肽基脯氨酰鍵，但有的只能催化特異的蛋白質底物當前126頁，總共159頁。（2）未折疊或錯誤折疊的蛋白質留在內質網

大多數情況下，未正確折疊的蛋白質永久性地與內質網伴侶蛋白（如Hsp70、鈣連接蛋白）結合在一起，不能進行轉運細胞對未正確折疊蛋白質的反應是增加內質網伴侶蛋白和其他酶的表達量，而在這個過程中起關鍵作用的是IRE1IRE1是一種膜蛋白，位于細胞核內膜（與內質網膜連續）上。IRE1的內質網腔面結構域有未折疊蛋白質的結合位點，而細胞核面結構域有激酶活性（功能未知）和核酸內切酶（endonuclease）活性。在內質網腔內IRE1與未折疊蛋白質結合，促進了轉錄因子HAC1的表達當前127頁，總共159頁。在內質網腔內，未折疊蛋白質的結合促進了IRE1二聚化，進而激活其核酸內切酶活性。隨后IRE1切割HAC1的前體mRNA，并由tRNA連接酶（ligase）連接，產生有功能的HAC1mRNA。HAC1mRNA通過核孔運輸到細胞質，合成HAC1蛋白，然后運回細胞核發揮作用HAC1能夠激活編碼內質網伴侶蛋白和其他酶的基因，從而使這些伴侶蛋白和酶的表達量增加以上過程稱為未折疊蛋白反應（unfolded-proteinresponse）當前128頁，總共159頁。未折疊蛋白反應當前129頁，總共159頁。（3）泛素介導的蛋白酶解

泛素/泛蛋白（ubiquitin）是含有76個氨基酸殘基的堿性蛋白質，廣泛存在于真核細胞，在進化中高度保守泛素CterminalGly的羧基能與蛋白質中Lys殘基的ε氨基形成肽鍵，使泛素與蛋白質共價結合。結合分3步進行，需要兩個帶有巰基的酶泛素第48位是Lys殘基，它的ε氨基可作為泛素受體與另一泛素Ctermunus共價結合。這種泛素連接反應可進行多次，使蛋白質接上一串多聚泛素鏈連接多聚泛素鏈的蛋白質進入胞質中的蛋白體（proteosome），然后被其中的蛋白酶降解。需要ATP供能當前130頁，總共159頁。酶1酶1酶1酶2酶2酶2酶3ATP靶蛋白靶蛋白蛋白質泛素化當前131頁，總共159頁。泛素介導的蛋白酶解

當前132頁，總共159頁。（4）內質網蛋白從內側高爾基體運回內質網

內質網蛋白的寡糖鏈是在內側高爾基體或內側高爾基體網絡中由酶催化形成的，而且這些酶只存在于內側高爾基體和內側高爾基體網絡。所以內質網蛋白必須至少運輸到內側高爾基體網絡內質網蛋白含有特異的Cterminus分揀信號Lys-Asp-Glu-Leu（KDEL），其受體位于穿梭于內質網和內側高爾基體網絡及內側高爾基體的小泡的膜內。這些受體識別內質網蛋白的KDEL序列，然后把它們運回內質網；而沒有KDEL序列的蛋白質則順著高爾基體繼續運輸當前133頁，總共159頁。內質網蛋白從內側高爾基體運回內質網的機制當前134頁，總共159頁。3.蛋白質的共價修飾

（1）氨基酸殘基的修飾（2）蛋白質與膜中脂類共價結合（3）肽鏈中L氨基酸的D構型化當前135頁，總共159頁。（1）氨基酸殘基的修飾

細胞內幾乎所有的蛋白質在核糖體合成后都要經過共價修飾蛋白質的共價修飾發生在肽鏈Nterminus、Cterminus或內部殘基側鏈的活性基團上蛋白質的這種修飾作用能改變其活性、壽命及細胞內定位當前136頁，總共159頁。①氨基的甲基化和乙酰化

蛋白質中氨基甲基化的例子不多，已知有肌動蛋白中His殘基N3位的甲基化，組蛋白中Lys殘基的ε氨基甲基化，細胞色素c、鈣調蛋白（calmodulin,CaM）的甲基化等。Lys殘基甲基化可消除正電荷蛋白質乙酰化十分普遍，估計體內80%的蛋白質有末端氨基的乙酰化蛋白質乙酰化能延長蛋白質在細胞內存在的時間，而組蛋白的乙酰化與染色質活化、染色質復制與組裝、細胞分化和細胞癌變等有關當前137頁，總共159頁。②羧基末端的酰胺化蛋白質羧基端酰胺化能保護蛋白質免受羧肽酶降解Cterminus是Gly的蛋白質常被酰胺化。分兩步進行：先是Gly羥基化，然后脫去一分子乙醛酸并產生新的酰胺化Cterminus

蛋白質—CO-NH-CH2-COOH蛋白質—CO-NH-CH(OH)-COOH蛋白質—CONH2+CHOCOOH肽鏈Nterminus的Glu殘基可通過氨基與γ羧基脫水形成吡咯酮羧酸（PCA），以消除Nterminus氨基當前138頁，總共159頁。③磷酸化蛋白質磷酸化是由蛋白激酶催化ATP中的磷酸基團轉移到氨基酸殘基的功能基團上。常見的磷酸化修飾基團是Ser、Thr和Tyr羥基蛋白激酶可分為三類：

絲/蘇氨酸蛋白激酶，如PKA、PKC、癌基因產物Raf等Tyr蛋白激酶（TPK），如生長因子受體、胰島素受體、Src蛋白等雙功能蛋白激酶，如絲裂原激活的蛋白激酶激酶（MAKPKK）當前139頁，總共159頁。蛋白質磷酸化修飾及其對生理過程調控作用的特點可逆性。蛋白質磷酸化后可被磷酸酶水解出去磷酸基團而恢復原狀，所以磷酸化既有活化又有抑制效應快速高效。但若磷酸化涉及轉錄因子及基因表達則效應產生較慢但較持久級聯式反應。物質代謝途徑和信號轉導途徑中往往有一連串的蛋白質磷酸化，構成級聯反應，從而產生放大效應，同時各級反應都有可調控性當前140頁，總共159頁。蛋白質磷酸化修飾及其對生理過程調控作用的特點變構效應和易位。變構效應能調控酶的活性，而易位又使酶能到達底物分布的亞細胞區域發揮其催化作用廣泛存在與時空分布。蛋白質磷酸化就整體而言廣泛存在于幾乎一切生命活動中，但就個別蛋白質的磷酸化修飾有細胞周期特異性、發育階段特異性、組織特異性而呈現時空特異的分布。二者結合在一起對生命活動進行更精確更有效的調控當前141頁，總共159頁。④谷氨酸殘基的γ羧基化修飾修飾在內質網中進行，由依賴于維生素K的羧化酶在Glu殘基的γ碳原子上添加羧基，生成γ-羧基谷氨酸（Gla）Gla的γ碳原子有兩個羧基，能螯合鈣離子，在凝血過程中起重要作用當前142頁，總共159頁。⑤脯氨酸和賴氨酸殘基的羥基化與

蛋白質分子內和分子間的共價交聯Pro和Lys在羥化酶的作用下分別生成羥脯氨酸（Hyp）和羥賴氨酸（Hyl）Hyp和Hyl能通過醛醇縮合反應、雪夫堿（Schiffbase）反應等對蛋白質進行分子內和分子間的共價交聯羥化酶的活力依賴于維生素C5-羥賴氨酸3-羥脯氨酸5-羥脯氨酸當前143頁，總共159頁。⑥ADP核糖基化普遍存在于原核及真核細胞中，分為單ADP核糖基化和多聚ADP核糖基化哺乳動物細胞核外蛋白質以單ADP核糖基化修飾為主。ADP核糖基轉移酶催化將NAD+中的ADP核糖基轉移到Arg、Asn或白喉酰胺（diphthamide，一種修飾的His）殘基側鏈的氮原子上，兩者之間以N糖苷鍵相連多聚ADP核糖基化修飾主要發生在細胞核內。ADP核糖基聚合酶（PARP）將NAD+中的ADP核糖基轉移到底物蛋白（可以是PARP本身）中某些Glu殘基側鏈的羧基，兩者以O糖苷鍵相連，然后在ADP核糖基上繼續添加ADP核糖基單位形成含有數百個ADP核糖基的側鏈，并可以有分枝。PARP與促進DNA損傷的修復有關當前144頁，總共159頁。（2）蛋白質與膜中脂類共價結合一些膜周邊蛋白質通過共價修飾與膜中脂類結合。這些蛋白質定位于膜的方式有兩種：①蛋白質與糖基磷脂酰肌醇（GPI）共價結合定位于膜②胞液中的可溶性蛋白質通過脂肪酰化或異戊烯基化與膜共價結合。這一類膜蛋白是在胞液中游離的核糖體中合成的