【正文】  【摘 要】 有关胞内蛋白质是否都不需要经过内质网的加工，这个问题一直困绕着学生和部分的老师，因为在现行的高中生物必修一教材中有关这一模块的内容课本所给的具体素材是分泌蛋白的合成和分泌过程，仅就分泌蛋白而言，这种蛋白质合成后需要经过内质网的加工，而对于细胞中其他类型蛋白的合成、加工及分选运输过程并没有进行详细介绍。基于这一原因，本文就尝试着从以下几个方面进行阐述，希望对老师们和同学们有所帮助。
　　【关键词】 胞内蛋白；内质网；分泌蛋

　　1、蛋白质的分类
　　1.1 胞内蛋白
　　由胞质溶胶内游离的核糖体合成，不经过内质网、高尔基体的加工，最终只在细胞内发挥作用的蛋白质。如与细胞呼吸有关的酶、DNA复制有关的酶、DNA解旋酶、以及转录所需要的RNA聚合酶等细胞生命活动必需的酶。另外像细胞器中的蛋白质（包括膜上的载体蛋白以及其中的蛋白酶）以及质膜上的蛋白质都属于胞内蛋白。
　　1.2 分泌（外排）蛋白
　　有些蛋白质初始阶段是在核糖体上合成的，合成不久就转转在内质网上进行接下来的加工等过程，经过相关细胞器的加工后，最终外排到胞外，如抗体、消化酶、激素。
　　2、 蛋白的合成
　　细胞内的所有蛋白质都是在核糖体这种细胞器上合成的，也就是说蛋白质合成的起始阶段是在细胞溶胶，但是有些蛋白质在核糖体上合成后不久便转在内质网上进行进一步的合成或者加工，这些蛋白质主要有：①分泌到细胞外的蛋白质、如抗体、激素；②膜上的蛋白；③需要与细胞内其它组分严格分开的蛋白质，如溶酶体的各种水解酶；④需要进行修饰改造的一些蛋白，如糖蛋白。
　　2.1 蛋白质转入内质网合成的过程
　　蛋白质N端信号肽与SRP受体结合→肽链的合成暂时停止→SRP与内质网上的受体结合→SRP脱离信号肽→肽链在内质网上继续合成，同时信号肽导引新生肽链进入内质网腔→蛋白质N端信号肽切除→肽链延伸至终止→翻译复合体系解散。这种肽链边合成边向内质网腔转移的方式，称为co-translation。















图1 蛋白质转入内质网合成的过程

　　①信号肽（是引导新合成肽链转移到内质网上的一段多肽，位于新合成肽链的N端，一般16-30个氨基酸残基，含有6-15个带正电荷的非极性氨基酸，由于信号肽又是引导肽链进入内质网腔的一段序列，又称开始转移序列。
　　②识别信号肽的受体（SRP），由6种结构不同的多肽链组成，结合一个7S？RNA，分子量325KD，属于一种核糖核蛋白颗粒。SRP与蛋白质的信号序列结合，导致蛋白质合成暂停。
　　③？SRP受体，是内质网膜上的整合蛋白，为两条肽链组成的复合体体蛋白，可与SRP特异结合。
　　④阻止肽链继续转移的信号序列，是肽链上的一段特殊序列，与内质网膜的结合能力很强，能阻断肽链继续进入内质网腔，使其成为跨膜蛋白质。
　　⑤转位因子，由3-4个Sec61蛋白复合体构成的一个类似“油炸面圈”的结构，每个Sec61蛋白由三条不同的肽链组成。
　　3 、蛋白的修饰加工
　　3.1 氨基端和羧基端的修饰
　　在原核生物中几乎所有蛋白质都是从N-甲酰蛋氨酸开始，真核生物从蛋氨酸开始。甲酰基经酶水解而除去，蛋氨酸或者氨基端的一些氨基酸残基常由氨肽酶催化而水解除去。包括除去信号肽序列.因此，成熟的蛋白质分子N-端没有甲酰基或没有蛋氨酸。同时，某些蛋白质分子N端要进行乙酰化加工、在肽链的羧基端也要进行修饰。
　　3.2 共价修饰
　　许多蛋白质可以进行不同的类型化学基团的共价修饰，修饰后可以表现为激活状态，也可以表现为失活状态。主要有磷酸化、糖基化、羟基化、二硫键的形成和亚基的聚合等等，其中最主要的是糖基化，几乎所有内质网上合成的蛋白质最终被糖基化。
　　（1）糖基化的作用是：？①增强蛋白质的稳定性，防止被酶分解；②赋予蛋白质一种传递信息的功能；③某些蛋白只有在糖基化修饰之后才能进行正确的折叠。
　　（2）糖基一般连接在4种氨基酸上，分为2种：
　　○1O-连接的糖基化：与Ser、Thr和Hyp的OH连接，连接的糖为半乳糖或N-乙酰半乳糖胺，在高尔基体上进行O-连接的糖基化。
　　○2N-连接的糖基化：与天冬酰胺残基的NH2连接，糖为N-乙酰葡糖胺。
　　内质网对蛋白质的加工一般都是N-连接的糖基化。提供糖基化的糖的供体为核苷糖，如CMP-唾液酸、GDP-甘露糖、UDP-N-乙酰葡糖胺等。糖分子首先被糖基转移酶转移到膜上的磷酸长醇分子上，装配成寡糖链。再被寡糖转移酶转到新合成肽链特定序列（Asn-X-Ser或Asn-X-Thr）的天冬酰胺残基上。
　　3.3 新生肽链的折叠、组装
　　一种膜泡蛋白COPII介导的是由由内质网对加工完的蛋白质进行输出运输，这种膜泡由内质网以出芽的方式排出，内质网的出牙位点不结合核糖体，随机分布在内质网上。不同的蛋白质在内质网腔中停留的时间不同，主要取决于蛋白质完成正确折叠和组装的时间，这一过程是在属于hsp70家族的ATP酶的作用下完成的，需要消耗能量。有些无法完成正确折叠的蛋白质被输出内质网，转入溶酶体中降解掉，大约90%的新合成的T细胞受体亚单位和乙酰胆碱受体都被降解掉，而从未到达靶细胞膜。
　　4、蛋白质的分选和转运
　　在膜结合核糖体上合成的蛋白质通过信号肽，经过连续的膜系统转运分选才能到达最终的目的地，这一过程又称为蛋白质分选。
　　4.1 蛋白质分选三种主要类型
　　○1门控运输（gated transport）：如通过核孔复合体的运输。
　　○2跨膜运输：蛋白质通过跨膜通道进入目的地。如细胞质中合成的蛋白质通过线粒体上的转位因子（translocator）进入线粒体。
　　○3膜泡运输（vesicular transport）：被运输的物质在内质网或高尔基体中加工成有被小泡，选择性地运输到靶细胞器。
　　这几种运输机制都涉及信号序列的引导和靶细胞器上受体蛋白的识别。
　　合成蛋白质后的分拣问题
　　4.2 蛋白的转运
　　高尔基体的作用就是把集中在高尔基体中的蛋白质进行分拣，并分别送到细胞内或细胞外的目的地，那么分拣过程到底是如何进行的？要回答这个问题，首先要明确细胞内有两种核糖体。
　　细胞质中的核糖体在合成蛋白质时有两种可能的存在状态，一种是在蛋白质合成的全过程一直保持游离状态（实际上是与细胞骨架结合在一起的），这种核糖体称为游离核糖体。另一种情况是核糖体在合成蛋白质的初始阶段处于自由状态，但是随着肽链的合成，核糖体被引导到内质网上与内质网结合在一起，这种核糖体称为膜结合核糖体。
　　这两种核糖体上合成的蛋白质不仅在细胞内的去向不同，它们的转运方式也是不同的。
　　（1）翻译后转运与蛋白质寻靶—游离核糖体
　　游离核糖体上合成的蛋白质释放到胞质溶胶后被运送到不同的部位，即先合成，后运输。由于在游离核糖体上合成的蛋白质在合成释放之后需要自己寻找目的地，因此又称为蛋白质寻靶。
　　（2）共翻译转运与蛋白质分选—膜结合核糖体
　　膜结合核糖体上合成的蛋白质通过定位信号，一边翻译，一边进入内质网，由于这种转运定位是在蛋白质翻译的同时进行的，故称为共翻译转运。











翻译后转运与共翻译转运图解

　　5、总结
　　细胞内合成的蛋白质分为细胞内在蛋白和外排蛋白，其中胞内蛋白由细胞质内游离的核糖体合成，不经过内质网、高尔基体的加工，只在细胞内产生影响。如呼吸酶DNA聚合酶、各种转氨酶、DNA解旋酶、RNA聚合酶等细胞生命活动必需的酶以及细胞器中的蛋白质均属于胞内蛋白。另外细胞膜中的蛋白质（包括膜上的载体蛋白以及其中的蛋白酶）也都属于胞内蛋白。线粒体中的绝大多数蛋白质就是在游离的核糖体上合成之后在胞质溶胶中分子伴侣Hsp70的帮助下进行解折叠，然后通过N端的转运肽同线粒体外模上的受体蛋白识别并在受体或附近的内外膜接触点处利用ATP水解产生的能量驱动前体蛋白进入转运蛋白的通道，然后在电化学梯度的驱动下穿过内膜，进入线粒体基质中。然后在线粒体基质中Hsp60分子伴侣的帮助下进行重新正确的折叠，成为成熟的线粒体基质蛋白。而像一些分泌蛋白以及某些特殊的胞内蛋白诸如跨膜蛋白、需要与其它细胞组合严格分开的酶，如溶酶体的各种水解酶；需要进行修饰的蛋白，如糖蛋白等一些蛋白则需要经过内质网的加工以及高尔基体的进一步加工分选后才能运输到正确的部位发挥作用。可见，细胞内合成的蛋白质需不需要经过内质网的加工，取决于该蛋白的种类以及其特殊的生理作用以及其分布场所。
　　参考文献：
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