跨膜蛋白和分泌蛋白有什么區(qū)別呢?下面我們從定義和類型上面分別講解兩者的區(qū)別有哪些?
跨膜蛋白(transmembrane protein,TP)是一種貫穿生物膜兩端的蛋白。許多跨膜蛋白的功能是作為通道或“裝載碼頭”來實(shí)施拒絕或允許某種特定的物質(zhì)跨過生物膜的運(yùn)輸、進(jìn)入細(xì)胞,同時(shí),也使要廢棄的副產(chǎn)品運(yùn)出細(xì)胞。當(dāng)對(duì)某種分子做出相應(yīng)時(shí),這些“負(fù)責(zé)運(yùn)載”的跨膜蛋白通過特定的折疊和彎曲方式,實(shí)現(xiàn)該分子的跨過生物膜的運(yùn)輸。
“跨膜蛋白”是一種跨越整個(gè)生物膜一次或多次的蛋白??缒さ鞍自谒心鄄⒊恋怼4蠖鄶?shù)跨膜蛋白要用去污劑或非極性溶劑提取,少數(shù)貝塔-折筒狀蛋白也可以用某些變性劑提取。
所有的跨膜蛋白是整合膜蛋白(也叫內(nèi)嵌膜蛋白),但是不是所有的整合膜蛋白都是跨膜蛋白。
跨膜蛋白有兩種基本類型:
①α-螺旋:這種蛋白存在于細(xì)菌細(xì)胞的內(nèi)膜或真核細(xì)胞的質(zhì)膜,也有時(shí)存在于真核細(xì)胞的外膜。這是跨膜蛋白的主要類型。據(jù)估計(jì)在人體內(nèi)所有蛋白質(zhì)的27%是α-螺旋膜蛋白。
②β-筒狀蛋白。到目前為止,這類蛋白僅在革蘭氏陰性細(xì)菌的外膜、革蘭氏陽性細(xì)菌的細(xì)胞壁、以及線粒體和染色質(zhì)的外膜上發(fā)現(xiàn)。所有的β-筒狀跨膜蛋白都有最簡(jiǎn)單的上-和-下拓?fù)鋵W(xué)結(jié)構(gòu),這可以反映出他們共同的進(jìn)化起源和相似的折疊機(jī)制。另一種分類是根據(jù)其N- 和C-末端結(jié)構(gòu)域的位置。I、II、III型為一次跨膜蛋白,而IV型是多次跨膜蛋白。I型跨膜蛋白用停止-傳輸錨定序列錨定到脂質(zhì)膜上,并且,其N-末端結(jié)構(gòu)域在合成時(shí)瞄準(zhǔn)于ER腔(內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔,并且,如果成熟形式是位于質(zhì)膜上,則N-末端結(jié)構(gòu)域則瞄準(zhǔn)于細(xì)胞外間隙。II型和III型用信號(hào)錨定序列錨定。II型用其C-末端結(jié)構(gòu)域瞄準(zhǔn)ER腔,而III型有其N-末端結(jié)構(gòu)域瞄準(zhǔn)ER腔。IV型有兩個(gè)亞型-IV-A和IV-b。IV-A用其N-末端結(jié)構(gòu)域瞄準(zhǔn)細(xì)胞質(zhì),而IV-B則用其N-末端瞄準(zhǔn)腔。劃分成四種類型的意義特別顯示于轉(zhuǎn)運(yùn)和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)束縛的翻譯時(shí)。此時(shí),蛋白必須根據(jù)類型決定其通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的方向。
分泌蛋白(secreted protein)
定義:是指在細(xì)胞內(nèi)合成后,分泌到細(xì)胞外起作用的的蛋白質(zhì)。例如:唾液淀粉酶,胃蛋白酶。注:例如呼吸酶就不屬于分泌蛋白。
在核糖體上合成的分泌蛋白,要經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體,而不是直接運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞膜。
進(jìn)一步的研究表明,在核糖體上翻譯出的蛋白質(zhì),進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔后,還要經(jīng)過一些加工,如折疊、組裝、加上一些糖基團(tuán)等,才能成為比較成熟的蛋白質(zhì)。然后,由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔膨大、出芽形成具膜的小泡,包裹著蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移到高爾基體,把蛋白質(zhì)輸送到高爾基體腔內(nèi),做進(jìn)一步的加工。接著,高爾基體邊緣突起形成小泡,把蛋白質(zhì)包裹在小泡里,運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞膜,小泡與細(xì)胞膜融合,把蛋白質(zhì)釋放到細(xì)胞外。
組成生物體的蛋白質(zhì)大多數(shù)是在細(xì)胞質(zhì)中的核糖體上合成的,各種蛋白質(zhì)合成之后要分別運(yùn)送到細(xì)胞中的不同部位,以保證細(xì)胞生命活動(dòng)的正常進(jìn)行。有的蛋白質(zhì)要通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi),成為分泌蛋白;有的蛋白質(zhì)則需穿過各種細(xì)胞器的膜,進(jìn)入細(xì)胞器內(nèi),構(gòu)成細(xì)胞器蛋白。
(一)蛋白質(zhì)的引導(dǎo):
蛋白質(zhì)的運(yùn)輸盡管比較復(fù)雜,但是生物系統(tǒng)中的蛋白質(zhì)的運(yùn)輸可以用一個(gè)比較簡(jiǎn)單的模式來解釋。每個(gè)需要運(yùn)輸?shù)亩嚯亩己苡幸欢伟被嵝蛄?,稱為信號(hào)肽序列,引導(dǎo)多肽到不同的轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)。
(二)分泌蛋白在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(ER)內(nèi)合成
在真核細(xì)胞中,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是最大的膜狀結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器,其表面積可以是質(zhì)膜面積的幾倍。大部分的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與核糖體相結(jié)合形成糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng),在糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體是膜蛋白和分泌蛋白合成的地方,也是蛋白質(zhì)分泌途徑的起點(diǎn) 。多肽經(jīng)移位后,在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的小腔中被修飾,通過短時(shí)間的加工后,分泌蛋白形成被膜包裹的小泡,轉(zhuǎn)運(yùn)到高爾基體,然后再轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞表面或溶酶體。
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