信号肽假说名词解释

2025-04-2216:59:54生活经验0

蛋白质的定位与信号肽的引导

蛋白质在细胞内拥有不同的定位,如胞浆、、膜联、核内以及各种细胞器内的蛋白质。这些定位通常由一系列的标签指引其运输与加工。其中,最为常见的标签即为信号肽。除此之外,还有线粒体定向肽、过氧化物酶体靶向序列以及核定位信号等。

信号肽的详述

信号肽(Signal Peptide),也称为信号序列,是膜蛋白、蛋白及溶酶体蛋白的特定标签。它通常位于蛋白质的氨基末端,由13至26个氨基酸残基组成。尽管信号肽没有固定的氨基酸序列,但它展现了保守的结构特征。

信号肽一般被划分为n、h和c三个区域。N端的n区含有1至5个残基,可能包含一个或多个带正电的碱性氨基酸;中间的疏水核心(h区)大约由7至15个疏水性残基构成;而羧基末端区(c区)则包含5至6个极性残基,并具备信号肽切割位点。

信号肽的识别与作用机制

类似于激素需要受体,信号肽亦需要相应的识别机制。这种识别依赖于一种名为信号识别颗粒(Signal Recognition Particle,SRP)的核糖白复合物。

在真核生物中,SRP由六个蛋白质和一个7SL RNA组成,这些蛋白质按分子量命名,如SRP9、14、19、54、68和72。而人类编码7SL RNA的基因有三种:RN7SL1、RN7SL2和RN7SL3。当SRP与新生的信号肽结合时,它会暂停翻译延伸的过程,并引导翻译复与内质网(ER)上的SRP受体结合。

进入内质网的途径

SRP协助新生肽链进入内质网。新生肽链通过易位通道(translocon),一个由多个蛋白亚基组成的复,特别是其中的异三聚体Sec61复合物关键通道,进入ER内腔。

SRP和SR属于受GAD(GTP依赖的二聚化)调节的GTPases一类。它们在状态转换中展现复杂的构象变化,参与多步骤的生物过程。

信号肽的后续处理

一旦信号肽通过ER膜,它即被信号肽酶(Signal Peptidase)所切除。人ER的信号肽酶是一个多蛋白复合物,即信号肽酶复合物(SPC)。SPC由多个亚基组成,其中SEC11A是催化亚基。切除信号肽后,翻译过程继续进行,同时伴随蛋白质的折叠与修饰。这一过程被称为共翻译蛋白靶向(Co-translational Protein Targeting)。

原核生物中的SRP

在原核生物中,如大肠杆菌,也存在SRP,它将新生的肽链传递到质膜上的特定通道(SecYEG复合物)。大肠杆菌的SRP由一个蛋白(SRP Fifty-four homolog,Ffh)和一个4.5 S RNA组成。其SRP受体为FtsY。古细菌的SRP结构略有不同,包含7S RNA和两种蛋白同源物。

研究进展与参考文献

众多研究围绕信号肽及其作用机制展开,相关研究成果频繁发表于各大学术期刊。如Margaret M. Elvekrog等人的研究动态详细阐述了共翻译蛋白靶向的机制;IngMarie Nilsson等人的研究则深入探讨了SRP如何识别并控制信号序列的特定特征等。