非经典的蛋白质分泌途径

蛋白质分泌是细胞间进行信息传递的重要方式之一。一般的分泌蛋白在其N端都具有信号肽序列,可以通过经典的内质网-高尔基体途径进行运输,并最终分泌到细胞外。近来发现细胞内存在另一类分泌蛋白,它们能够分泌到细胞外发挥功能,但却没有典型的信号肽序列,被称为非经典分泌蛋白。越来越多的证据表明,这类蛋白质的分泌有其独特的机制。本综述了这类蛋白质的各种分泌机制及可能的生理意义。     

非经典蛋白分泌研究进展

蛋白分泌是细胞间信息交流的重要途径。通常所指的蛋白分泌是经典分泌,即有信号肽的分泌蛋白会进入内质网,通过内质网-高尔基体运输释放。没有信号肽的胞质蛋白可以通过非经典的途径分泌,统称为非经典蛋白分泌。这些分泌蛋白在多个生物学过程中发挥作用,包括发育、代谢和炎症反应等,并且与人类重大疾病相关,如神经退行性疾病和癌症等。虽然对经典蛋白分泌途径已经有较深的了解,且主要内容已列入教科书,但是对非经典蛋白分泌的认识还处于初级阶段。本文就非经典蛋白分泌的研究进展作简要总结。     

哺乳动物非经典分泌信号肽介导重组EGFP蛋白向毕赤酵母细胞壁转运

为探索哺乳动物非经典分泌信号肽在毕赤酵母表达系统中引导重组蛋白分泌的作用,本研究将一段来源于小鼠同源异型框蛋白(En2)的分泌信号序列(SS)融合至EGFP蛋白的N端,在毕赤酵母中表达。实验结果显示SS信号肽能通过一种不同于经典的内质网-高尔基体分泌通路的方式将EGFP蛋白分泌至细胞膜表面,与α交配因子前导肽相比,显著降低了细胞的内质网压力。本研究提示哺乳动物非经典分泌信号肽可作为递送重组蛋白至酵母膜表面的一项工具。     

板栗疫病菌中一个依赖于经典分泌途径的无信号肽分泌蛋白的鉴定

依赖于内质网/高尔基体的经典分泌途径是胞外分泌的主要途径。传统上认为,经典分泌途径所分泌的蛋白,通常都具有信号肽和高尔基体定位信息。经典分泌途径分泌蛋白由内质网向高尔基体运输,需要COPI小泡作为载体,而布雷非德菌素A(BFA)可以抑制COPI被膜小泡的形成,最终阻断分泌蛋白由内质网向高尔基体的运输。为建立一个简便的鉴别经典分泌途径分泌蛋白的方法,本研究从板栗疫病菌(Cryphonectria parasitica)分泌蛋白组数据库中选择一个不具有信号肽、跨膜区和高尔基体定位信息的氧化还原酶(POR),通过构建POR-GFP融合蛋白,观察其在野生型菌株和在受BFA处理菌株中的细胞定位,发现该融合蛋白的细胞内分布在野生型菌株呈弥散型分布,而在BFA处理菌株时呈聚集型分布,表明其在细胞内由内质网到高尔基体的运输受到了抑制。该结果表明,POR的分泌依赖于经典分泌途径,属于经典途径分泌蛋白。因此,GFP融合蛋白结合BFA处理可以准确鉴定经典途径分泌蛋白。     

荇菜腺毛的发育及其分泌过程的超微结构研究

荇菜 (Nymphoides peltatum (Gmel.) O.Kuntz)腺毛由具分泌功能的单列圆筒状细胞组成。它们起源于苗端倒数第二叶原基近轴面 ,由原表皮细胞发育而来。处于分泌期的腺毛细胞其胞质浓厚 ,液泡化程度小。细胞内具丰富的线粒体、高尔基体和内质网等细胞器 ,还具发达的胞间连丝。粘液物质由高尔基体分泌小泡、内质网分泌小泡及多膜体共同携带至细胞边缘 ,经胞吐和渗透相结合的方式分泌至细胞外。腺毛细胞侧壁因积有大量分泌物而呈膨胀状态。经检测 ,粘液由多糖和蛋白质组成 ,对营养芽的生长发育起保护作用。     

植物表达分泌蛋白的运输及定位

分泌途径主要由内膜系统构成,内质网和高尔基体对于分泌蛋白的运输及定位具有重要作用。分泌蛋白的运输包括顺行途径和逆行途径。蛋白质通过质流和受体介导的途径运输到小泡中。在植物中,分泌蛋白的运输主要通过小泡和相连的小管来完成。分子伴侣和质量控制不仅能优化新合成蛋白的折叠和组装,而且去除了有折叠缺陷的蛋白。分泌蛋白的定位需要特定的信号肽,而高尔基体固有蛋白以依赖跨膜长度的方式,沿着分泌途径的细胞器分布。本文对植物表达分泌蛋白的分泌途径及定位、相关的分子伴侣和质量控制进行了综述。     

大肠杆菌中的蛋白质分泌

目前,在微生物遗传工程中应用的表达载体大多是指导目的基因在宿主的胞质中表达,尽管外源蛋白的产量可达菌体总蛋白的50％以上,但同时也存在不少缺点:(1)高水平表达的外源蛋白容易发生沉降、凝聚,难以重新折叠为正确构象,不易获得有功能的产品;(2)产品纯化工艺复杂;(3)对宿主有毒性作用,导致表达体系不稳定;(4)外源蛋白易被胞内蛋白酶降解。这使得微生物遗传工程的应用受到很大限制。 如果能使在胞质表达的外源蛋白分泌到胞外,既可纠正由子高表达所引起的种种不利。近十年开展了对E.coli中蛋白质定位的深入研究。E.coli的蛋白质最初都是在胞质合成的,通过分泌而定位于膜或周质。例如外膜蛋白A(OmpA)先以前体形式在胞质合成,然后借助信号肽的作用穿过内膜,在分泌过程中信号肽被切除成的成熟蛋白定位子外膜。现在许多作者利用E.coli分泌蛋白的信号肽序列与目的基因相融合,将外源蛋白分泌出胞质。如用碱性磷酸酶(phoA)的信号肽分泌人α干扰素,使产物的稳定性和产量都有所提高,并且可通过简单的物理技术得到产品。E.coli溶血素通过特殊的分泌机制穿越细胞膜分泌至培养基,现已尝试用该系统构建表达载体。 本文从信号肽的作用、成熟蛋白对分泌的影响、宿主在分泌中的作用、E.coli溶血素的分泌以及外源蛋白在E.coli中的分泌等几方面综述近几年研究E.coli蛋白质分泌的进展。     

内质网-高尔基体中间体功能研究进展

内质网-高尔基体中间体(ERGIC)的发现来自于对病毒蛋白胞内转运的研究.最初认为ERGIC是内质网和高尔基体之间的膜泡运输分选站,主要调控早期分泌途径中的货物分选及双向运输.随着研究的深入,发现ER-GIC在细胞应激条件下发挥其他重要细胞学功能,包括在自噬过程中调控早期自噬体膜的形成,以及在非经典蛋白分泌途径中扮演蛋...     

缺氧状态下绿豆(Phaseolus radiatus L.)根部细胞内高尔基体的形态变化(英文)

用铀—铅—铜浸染技术处理样品后,通过透射电子显微镜观察绿豆根部细胞内高尔基体。在缺氧3d,5d和5d后转入供氧条件3d后根部细胞的超微结构变化表明,缺氧3d高尔基体的内质网的液泡仍能生成分泌泡,这种分泌泡不能排出到细胞外,而滞留于细胞质中;缺氧5d的高尔基体则不能形成分泌泡,而分泌物积累于内质网的液泡,使内质网的液泡膨大。当缺氧条件解除3d后,高尔基体的形态和功能基本恢复到正常状态。Russell(1973)证明,培养液缺氧能阻碍植株根部生长。Mollenhauer和Morre(1980)观察到细胞壁和膜的增殖有赖于高尔基体形成的分泌泡。本试验表明:由于缺氧引起高尔基体分泌泡形成和转运受阻,看来可能是它阻碍植株根部生长的主要原因之一。     

真核细胞非经典蛋白分泌途径

在生物体中, 细胞间的信息传递是细胞生长、分化、发育、增殖、凋亡等生命活动的基本保证, 而蛋白分泌是细胞间信息传递的重要方式。大多数分泌蛋白都是通过内质网-高尔基体(ER-Golgi)途径分泌的。然而越来越多的研究表明, 存在着一类无信号肽的分泌蛋白, 这类蛋白不依赖ER-Golgi途径就能分泌到细胞外发挥功能, 被称为非经典分泌蛋白。非经典蛋白的分泌有其特有的机制, 它对ER-Golgi分泌途径是一种必要和有益的补充。非经典分泌与细胞增殖、免疫反应、肿瘤形成、传染病病理学等密切相关。文章旨在对非经典分泌蛋白的特点、分泌机制及生物学意义进行概述。     

信号肽对酵母外源蛋白质分泌效率的影响

根据酵母表达系统在表达外源蛋白方面的独特优势,利用酵母表达系统高效分泌并纯化具有生物学活性的蛋白质,已受到广泛关注。信号肽在蛋白质的分泌中起着重要作用,可引导蛋白分泌至胞外,大大提高蛋白的表达量,在工业化生产外源蛋白的纯化工艺方面具有重要意义。该文将从酵母表达系统中对信号肽的选择、改造、偏爱密码子和增强子的应用等几个方面进行优化的探讨,以提高蛋白质在酵母系统中的分泌效率。     

全基因组预测糙皮侧耳经典胞外分泌蛋白

糙皮侧耳(平菇)作为目前木质纤维素降解模式真菌,其产生的胞外分泌蛋白在植物纤维素、半纤维素及木质素降解过程中发挥着重要作用。为了给蛋白质组学鉴定糙皮侧耳胞外分泌蛋白实验提供参考,利用常见的生物信息学工具SignalP、ProtComp、TMHMM、big-PI Fungal Predictor和TargetP对糙皮侧耳全基因组中的12 186条蛋白质序列进行经典分泌蛋白预测,同时,对上述分泌蛋白的氨基酸分布、信号肽长度和切割位点以及其理化性质等进行分析。结果表明,糙皮侧耳全基因组中含有359个经典分泌蛋白,其氨基酸长度主要集中于101~600之间;信号肽长度集中在18~21之间;信号肽切割位点属于A-X-A类型,除此之外还含有5条具有RR-motif的信号肽。对这些分泌蛋白进行功能注释,结果表明225个蛋白质为未知功能蛋白质;114个为已知功能蛋白质,主要功能注释集中于木质纤维素降解酶类,包括纤维素酶、半纤维素酶、木质素降解相关酶等。以上结果表明通过上述生物信息学分析实现了对糙皮侧耳全基因组经典分泌蛋白的有效预测。     

高尔基体的结构与功能(二)

二、高尔基体的功能高尔基体的主要功能是参与细胞的分泌活动。近年来用细胞化学和放射自显影等技术对此作了深入的研究,阐明了高尔基体在分泌活动中的作用,主要是将由糙面内质网合成的蛋白质作进一步加工、浓缩和运输,形成各种分     

薄荷头状腺毛分泌过程的超微结构研究

电镜观察表明,刚形成的薄荷头状腺毛的头部细胞,细胞核较大细胞质浓,有一些小液泡,质体和线粒体最显著,分泌前期,内质网及高尔基体数量明显     

EDEM 促蛋白质折叠与分泌作用

EDEM(ER degradation—enhancing α—mannosidase—like protein)是通过转录调节蛋白Xbp1作用产生的一种α-甘露糖苷酶样应激蛋白,能促进内质网应激时产生的不完全折叠或错误折叠糖蛋白的降解,在内质网相关性降解途径(ERAD)中起重要作用。糖蛋白在内质网中通过Cnx／Crt循环进行折叠,然后分泌人高尔基体继续加工,不能正确折叠或错误折叠糖蛋白经EDEM作用运送到胞质后被蛋白酶体降解。EDEM缺失易引起不完全折叠或错误折叠糖蛋白在内质网堆积,但是否进一步影响糖蛋白的折叠与分泌至今不清。最近Eriksson等发现EDEM缺失时导致糖蛋白折叠效率下降和分泌能力减弱。     

小地老虎雄蛾中胚层生殖道和附腺的细胞结构和分泌功能

通过光镜、电镜及组织化学等方法,研究了小地老虎生殖前期雄蛾中胚层生殖道和附腺的腺细胞结构和分泌功能,以及与精子形态和数量变化的关系,结果表明：(1)以缢缩位置、解剖形态、细胞结构、分泌方式、精子形态变化和数量变动为依据,将中胚层生殖道划分为修精囊、输精管、贮精囊、精包腺1～5段等8个区段;(2)中胚层生殖道和附腺具有相同的组织层次,自内向外分为单细胞上皮层、底膜、肌肉层和围膜等4层,但缺少表皮质内膜;(3)中胚层生殖道和附腺的腺细胞具有旺盛的合成和分泌蛋白质的能力,主要有内质网型和液泡型两种,前者有发达的粗面内质网和高尔基体,后者具有致密的核糖体和分泌泡;至少有4种分泌方式：即颗粒顶泌、液泡顶泌、胞质局泌和胞间分泌;修精囊、贮精囊、雄性附腺、精包腺1段的顶泌物为糖蛋白性质(PAS阳性)、局泌物为非糖蛋白性质(PAS阴性)。     

枯草芽孢杆菌蛋白质分泌机制研究进展

综述了枯草芽孢杆菌不同蛋白质分泌机制,重点讨论了大多数细菌蛋白分泌的Sec途径,包括Sec途径的信号肽,信号肽酶,SecYEG通道,与分泌有关的各种细胞因子以及Sec途径的限制因素,此外还简要讨论了Tat途径,该途径能够转运折叠迅速或归密的蛋白质。     

信号肽与初生蛋白质的跨膜运送过程

在真核和原核细胞中,分泌蛋白与膜蛋白的氨基端常含一段称为信号肽的疏水性短肽。它的功能是引导分泌蛋白和膜蛋白在翻译过程中进入或嵌入内质网膜。本文讨论信号肽引导初生蛋白质进入内质网的分子机制,并对当前这一方面的进展情况作一综述。     

慈菇匍匐茎中分泌道的初步研究

慈茹匍蔔茎的分泌道是裂生的胞间道,分布于匍匐茎的基本组织中。单个分泌道原始细胞起始于离茎端约1毫米处的基本分生组织中,原始细胞经分裂形成5—7个上皮细胞包围着中央的裂生腔隙,成为管道系统。上皮细胞无鞘细胞包围。上皮细胞中高尔基体和内质网发达,并溢出小囊泡向着分泌道腔隙面壁的质膜附近迁移,乳汁中亦存在大量完整的小囊泡。上皮细胞和外围薄壁细胞之间的壁层具有大量胞间连丝,小囊泡和内质网的膜结构与胞间连丝末端相接,同时可见上皮细胞的质膜在数处反折内陷,形成袋状结构,在与上皮细胞相对的薄壁细胞内也有同样现象出现,袋状结构内含小形颗粒或囊泡,并在结构上显示出上皮细胞与相邻薄壁细胞间存在着活跃的物质交流。由此认为。代谢物质以整体小囊泡的形式经胞间连丝或内陷的质膜向分泌道迁移是物质运输和分泌的可能方式之一。在电镜下观察,液泡中的积聚物与乳汁十分相似,液泡可能是乳汁的贮存场所之一。     

杨属的分泌柱头：发育,细胞化学,超微结构及其与组间杂交不亲和性的关系

研究了胡杨、银白杨、小叶杨、大叶杨和欧洲黑杨的柱头。扫描电镜显示：分泌物存在于胞间隙、多细胞乳突的缝隙和接受表面。用黄丹Ⅲ和金胺Ｏ染新鲜柱头可见分泌物的释放和运动。戊乙醛－锇酸固定柱头,石蜡和半薄切片显示分泌物的脂类性质。透射电镜显示柱头表面乳突细胞的腺质特征－丰富的粗糙和光滑内质网、多聚核糖体、发育良好的具分泌泡的高尔基体。