一个没有争议的诺贝尔奖-细胞内蛋白质定向运送研究的开拓者Blobel荣获1999年诺贝尔生理/医学奖

细胞是生命的基本单位,细胞围有一层细胞膜与环境分开,它的内部还有很多膜系使细胞形成一些小区,称为细胞器,如细胞核（是遗传物质ＤＮＡ复制,转录的主要所在地）,线粒体（是细胞的能量供应站）,内质网（与核糖体共同完成一些蛋白质的合成）等等（图１）。蛋白质是细胞的主要组成物质之一,也是生命活动的基础。据估计细胞内约含数千种共十亿个蛋白质分子。它们不断在分解,与此同时也需要不断合成以进行补充。尤其在细胞分裂过程中更需要合成大量的蛋白质。细胞中蛋白质主要是在细胞质中核糖体上合成的,合成以后有的停留在细胞质中…     

PNAS:线粒体蛋白转运的"两面性"

<正>线粒体是细胞的能量工厂。通过氧化(底物水平的磷酸化)分解糖类的代谢物,合成着细胞所需的绝大多数能量货币--ATP。因此,线粒体的正常工作,就像炼油厂或者发电厂对现代社会那样重要。线粒体的正常工作需要大量的蛋白质提供支持。一般认为,在线粒体中,蛋白质含量是通过细胞质新合成蛋白质输入和老旧蛋白质的降解,来维持平衡的。来自细胞质的蛋白质,会被运输     

水稻细胞质雄性不育系和保持系的线粒体COⅠ、COⅡ基因组织结构差异的分析

我们研究了水稻珍汕97不育系和保持系的线粒体DNA的PstⅠ、HindⅢ、BamHⅠ酶切电泳带型,发现了不育系和保持系的线粒体DNA分子结构的显著不同,而不育系和保持系的叶绿体DNA的HindⅢ酶切片段没有差异。以线粒体的细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ、Ⅱ(COⅠ、COⅡ)基因为探针,与珍汕97不育系、保持系的叶绿体、线粒体DNA酶切片段进行分子杂交,证明叶绿体DNA没有COⅠ、COⅡ基因的同源顺序,发现不育系和保持系COⅠ、COⅡ基因有组织结构上的差异,但不能确证这些差异是否与细胞质雄性不育有关。     

线粒体DNA及其表达的研究进展

线粒体属于半自主性细胞器 ,含有环状ＤＮＡ ,能进行自我复制 (重组和修复机制也包括在内 )。但线粒体ＤＮＡ(ｍｔＤＮＡ)的复制仍受细胞核的控制 ,因为不仅构成线粒体的蛋白质几乎都受核基因编码、在细胞质中合成 ,而且与ｍｔＤＮＡ有关的特定蛋白质(如ＤＮＡ聚合酶、重组与修复所需的酶、ＲＮＡ聚合酶、ＲＮＡ加工酶 )也都是由核基因编码的。ｍｔＤＮＡ的复制、转录、翻译及蛋白质的输入有其特殊规律 ,阐明线粒体的分子遗传规律既有助于理解线粒体在凋亡或程序性细胞死亡中发挥的作用 ,因而可更深入地对发育生物学、癌症、老化及机体死亡…     

水稻野败型细胞质雄性不育系和其保持系蛋白质多肽的比较研究

应用单向SDS—PAGE结合蛋白质铬银染色技术对水稻野败型细胞质雄性不育系珍汕97A和其保持系的叶绿体、线粒体和细胞质的蛋白质多肽进行了比较研究,发现两系之间存在明显的差异,生殖器官(穗子)上的差异比营养器官(叶片)上的差异更为显著。在成熟穗上,叶绿体可溶性蛋白不育系有25条带,保持系仅16条带,两者间有19个多肽不同;线粒体可溶性蛋白不育系有28条带,保持系比不育系少30.1和21.8KD两个多肽;细胞质可溶性蛋白丙酮沉淀物的水溶性蛋白组分不育系有24条带,保持系为29条带,两系间却有7条多肽存在差别;细胞质可溶性蛋白丙酮沉淀物的SDS-增溶性蛋白组分不育系有18条带,保持系只有11条带,两者间亦有7条多肽出现差异。由此可以看出,水稻野败型CMS表型的表达可能需要较多个基因的启动和关闭,既与叶绿体和线粒体有关,还涉及到核基因组的作用。     

水稻线粒体基因组翻译产物与细胞质雄性不育性

通过线粒体离体翻译产物的电泳和放射性自显影分析,发现水稻BT型不育细胞质(农虎26A和丰锦A不育系)的线粒体基因产物比可育细胞质(农虎26B和丰锦B保持系)缺少一个22KD多肽。它反应了BT型不育细胞质线粒体基因组中有关育性的基因变异。不育系与恢复系杂交后,杂种F_1的育性虽然恢复,但是它的线粒体基因产物中仍然缺少22KD多肽。然而,在杂种F_1的线粒体蛋白质的电泳染色图谱中则显示出一个22KD多肽条带。杂种F_1中的这个22KD多肽是核基因产物。它弥补了线粒体基因组中育性基因的缺陷。     

蛋白质跨线粒体膜的运送

线粒体约含１０００种左右蛋白质,其中９８％以上系由细胞核编码,在细胞质核酸体上以前体形式合成之后再运至线粒体并选分定位于各部分,现对定位于基持和内膜的蛋白质的运送途径研究的新进展作一扼要介绍,脱血红素细胞色素ｃ是细胞色素ｃ的前体,它既不含导肽,在线粒体外膜迄今也未发现共受体,对其转运的研究概况也作了评述。     

《细胞学讲座》(Ⅲ)三、细胞膜及细胞器的结构和功能——质膜、线粒体和内膜系统

一、细胞中的膜系统 作为生物有机体的基本单位的细胞,主要是由膜系统组成的多分子动态体系。它不但有包围细胞外周的质膜(或称细胞膜),而且在细胞质内尚有各种膜系统组成的细胞器,如细胞核,线粒体,溶酶体,高尔基体,内质网膜系等。     

水稻线粒体atpA基因的克隆及其与细胞质雄性不育的关系

本研究以水稻BT型细胞质雄性不育系秋光和相应的保持系秋光为材料,提取线粒体DNA,用限制性内切酶完全酶解,以玉米线粒体atpA基因和波菜叶绿体atpA基因作为探针,进行分子杂交,将保持系线粒体atpA基因定位在3.5kb的Bam HI酶切片段上,并且以pBR322为载体,克隆了这一片段,另外,在Bam HI完全酶解普带的杂交结果中,不育系线粒体基因组中有两条阳性杂交带,分别是3.5kb和2.9kb,而保持系线粒体基因组中只有3.5kb一条阳性杂交带,因而认为水稻不育系线粒体基因组中可能有两个atpA基因拷贝,而相应的保持系线粒体基因组中只有一个atpA基因拷贝。     

红莲型水稻细胞质雄性不育花粉总蛋白质初步比较分析

采用固相pH梯度/SDS-PAGE双向电泳对红莲型细胞质雄性不育水稻的不育系(YTA)和保持系(YTB)二核期花粉总蛋白质进行了分离,通过银染显色,获得了分辨率和重复性较好的双向电泳图谱。用PDQuest2DE软件可识别约1500个蛋白质点,其中差异表达的蛋白质点数为120。将其中15个差异点采用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(matrix assisted laser desorption/ionizaton time of flight mass spectrometry,MALDI-TOF-MS)进行了肽质指纹图分析,通过采用Mascot软件对MSDB数据库查询,其中7个蛋白质点得到了鉴定。YTA相对于YTB有部分参与物质和能量代谢的蛋白质缺失或表达量降低,这些蛋白质分别是水稻线粒体H -转运ATPase(H -ATPase)α链、盐诱导型膜联蛋白、线粒体NAD -依赖型苹果酶和磷酸核糖焦磷酸合成酶等。这些蛋白质的表达下调或缺失可能与线粒体提供能量不足而导致的花粉不能正常发育有关。线粒体电压依赖性阴离子通道(VDAC)这一重要蛋白质在YTA中的上调表达有可能与花粉败育过程中细胞的程序性死亡相关。     

蛋白质跨线粒体膜运送的研究进展

线粒体拥有约1000种蛋白质,其中98％以上系由细胞核编码,在细胞质核糖体上以前体形式合成,之后再运至线粒体,经跨膜运送并分选定位于各部分。现对定位于外膜、基质和内膜的蛋白质的运送途径的研究进展作一扼要介绍。脱血红素细胞色素c是细胞色素c的前体,它不含导肽,对其转运的研究概况也作了评述。     

水稻线粒体atpA基因的克隆及其与细胞质雄性不育的关系

本研究以水稻BT型细胞质雄性不育系秋光和相应的保持系秋光为材料，提取线粒体DNA，用限制性内切酶完全酶解，以玉米线粒体atpA基因和波菜叶绿体atpA基因作为探针，进行分子杂交，将保持系线粒体atpA基因定位在3.5kb的Bam HI酶切片段上，并且以pBR322为载体，克隆了这一片段，另外，在Bam HI完全酶解普带的杂交结果中，不育系线粒体基因组中有两条阳性杂交带，分别是3.5kb和2.9kb，而保持系线粒体基因组中只有3.5kb一条阳性杂交带，因而认为水稻不育系线粒体基因组中可能有两个atpA基因拷贝，而相应的保持系线粒体基因组中只有一个atpA基因拷贝。     

玉米离体线粒体合成蛋白质的研究

线粒体除了受核基因控制外,还具有其自 身的遗传系统。研究表明,线粒体蛋白质中由 线粒体本身的DNA 编码的不到20多,它们在 线粒体的核糖休上翻译而成;大部分的线粒体 蛋白质都是由核DNA 编码,在细胞质中的核 糖体上合成曰。     

磷脂酸(PA)-磷脂酰乙醇胺(PE)相互作用有利于脱血红素细胞色素c跨脂质体的运送

细胞色素c的前体 -脱血红素细胞色素c(Apocyt.c)在细胞质中核糖体合成 ,之后跨线粒体膜运送 ,在线粒体内、外膜间隙中经酶催化与血红素Heme结合形成成熟型的细胞色素c定位于线粒体内膜外侧     

封面故事

<正>线粒体中大约有1000多种蛋白发挥着不同的功能,保证了线粒体中各种代谢活动的正常运行,这些蛋白质主要由核基因编码转录,在细胞质中合成之后向线粒体转运,     

细胞中蛋白质的合成和转运（二）

（上接第５期第６页）３　细胞质基质中合成的蛋白质及其转运在细胞质基质中合成的蛋白质,有些仍留在基质中发挥作用,有些则转运到细胞器,如过氧物酶体、线粒体、叶绿体,或者细胞核中。３－１　过氧物酶体蛋白的转运过氧物酶体中所有的酶,以及所有的膜蛋白,都由细胞核基因编码,并在细胞质基质中合成,然后转运到过氧化物酶体中的。对这一过程了解较多的是过氧化氢酶,它是一个含血红素的四聚体蛋白,其单体在细胞质基质中合成,在某种信号序列（导肽）的指导下进入过氧物酶体,这一信号序列并不被切除。目前发现至少部分信号序列与过…     

鼠肝质膜蛋白质组研究的方法评估

细胞质膜是细胞中重要的细胞器, 在肝功能的发挥中具有非常重要的作用. 使用蔗糖密度梯度离心纯化细胞质膜, 通过电子显微镜观察和免疫印迹法检验膜的纯度. 结果显示, 与组织匀浆成分相比, 质膜富集了20倍, 线粒体的污染减少了约50%. 提取的蛋白质用二/一维凝胶电泳(2DE/1DE)分离、胰酶酶解、电喷雾四极杆飞行时间质谱(ESI-Q-TOF)和基质辅助激光解吸飞行时间串联质谱(MALDI-TOF-TOF)鉴定, 或者提取的蛋白质直接进行溶液内酶解、液相色谱串联电喷雾离子阱质谱(LC-LTQ)(鸟枪法)鉴定. 一共鉴定了547个非冗余蛋白质, 其中34%为质膜或质膜相关蛋白质. 优化和评估了质膜蛋白质组研究的方法, 且对鼠肝质膜蛋白质组进行了系统的分析.     

鼠肝质膜蛋白质组研究的方法评估

细胞质膜是细胞中重要的细胞器, 在肝功能的发挥中具有非常重要的作用. 使用蔗糖密度梯度离心纯化细胞质膜, 通过电子显微镜观察和免疫印迹法检验膜的纯度. 结果显示, 与组织匀浆成分相比, 质膜富集了20倍, 线粒体的污染减少了约50%. 提取的蛋白质用二/一维凝胶电泳(2DE/1DE)分离、胰酶酶解、电喷雾四极杆飞行时间质谱(ESI-Q-TOF)和基质辅助激光解吸飞行时间串联质谱(MALDI-TOF-TOF)鉴定, 或者提取的蛋白质直接进行溶液内酶解、液相色谱串联电喷雾离子阱质谱(LC-LTQ)(鸟枪法)鉴定. 一共鉴定了547个非冗余蛋白质, 其中34%为质膜或质膜相关蛋白质. 优化和评估了质膜蛋白质组研究的方法, 且对鼠肝质膜蛋白质组进行了系统的分析.     

线粒体的遗传

线粒体是真核细胞质中的一种细胞器,通常认为它是细胞呼吸的中心,它的主要功能是为生物提供生命活动所需要的能量。而呼吸作用包括两个不同途径:糖酵解和三羧酸循环。这两个过程都要由遗传基因控制下产生一系列的酶才能进行。已经明确:参与糖酵解各反应的酶是存在于细胞质中;而三羧酸循环和生物氧化的酶都在线粒体内。由于三羧酸循环在呼吸作用中占有较大的比重,而生物氧化是形成ATP的过程,所以,人们把线粒体比喻为细胞的“发电厂”。除了细菌和蓝藻未肯定外,所有的真核细     

与BT型细胞质雄性不育水稻相关联的双链RNA

以改进的Kemble′s方法提取BT型水稻细胞质雄性不育系及相应保持系线粒体核酸,在电泳分离后的不育系线粒体核酸中发现一特异双链RNA(dsRNA)分子,进一步实验表明,它是线粒体外的成份。与真菌中普遍发现的dsRNA病毒类颗粒(virus-like particles,VLP)相似,这种颗粒也能以细胞质遗传的方式稳定遗传。在表现为杂种优势的F_1代(不育系×恢复系)也发现有这种颗粒,但在F_1代黄化苗相对成熟的基部,此颗粒相对线粒体有减少的趋势,推测是因为F_1核背景不适合此VLP的生存而逐渐被排斥。电镜观察估测dsRNA分子量为6.0×10~6。这种VLP在BT型水稻细胞质雄性不育系中的普遍存在及其遗传行为表明其与不育可能有关。