当前课程知识点：分子生物学 > 第九章 蛋白质分子折叠定位和修饰降解 > 第4节 蛋白质的降解 > 蛋白质的降解
同学们好
我是中南大学湘雅三医院的邓昊
今天我给大家介绍的这个知识点是
蛋白质的降解
细胞内蛋白质降解
主要有两个系统
一个是泛素-蛋白酶体系统
一个是自噬-溶酶体系统
其中泛素-蛋白酶体系统
是细胞内蛋白质降解的主要途径
参与细胞内80%以上蛋白质的降解
泛素-
蛋白酶系统的组成
有酶促活性的蛋白酶体
是由圆柱形的20S核心颗粒
和蛋白酶体激活因子
共同构成的复合体
负责选择性降解短寿命的调节蛋白
和损伤蛋白
人体主要有三种蛋白酶体激活因子
19S 11S和PA200
泛素-蛋白酶体系统
ATP和泛素依赖的
泛素-蛋白酶体系统组成
主要是19S蛋白酶体激活因子
结合20S蛋白酶体
形成26S蛋白酶体
这是一种ATP
和泛素依赖的蛋白酶体复合物
第二种是不依赖ATP和泛素的
泛素-蛋白酶体系统
11S蛋白酶体激活因子
因不含ATP酶活性
可不依赖ATP和泛素介导的蛋白酶体
进行蛋白质降解
除19S和11S激活因子外
还发现蛋白酶体激活因子PA200
它是分子量为200 kDa的
单体结构的激活因子
可激活蛋白酶体降解肽
而不能降解蛋白质
三种激活因子和20S蛋白酶体
至少可以形成四种蛋白酶体复合物
这是第一种 第二种
第三种和第四种
其中第三 四种又称杂交蛋白酶体
它里面没有两个一样的成分
靶蛋白的泛素化降解涉及三个连续的反应
首先第一步是泛素的活化
该过程需要以ATP作为能量
将泛素C端的羧基连接到泛素
活化酶E1的巯基上
形成泛素和泛素的活化酶E1之间的巯脂键
第二步是泛素活化酶E1
将活化后的泛素
通过交酯化反应传递给泛素结合酶E2
第三步是泛素连接酶E3
将结合在E2上的泛素连接到靶蛋白上
泛素化蛋白的降解
是在20S核心颗粒的β亚基中进行
一般不生成部分降解的产物
而是将靶蛋白完全降解为
长度一定的肽段
26S蛋白酶体只识别
泛素化标记的蛋白质
并将其降解为小肽
泛素在去泛素连接酶的作用下
再回收利用
而靶蛋白降解产生的小肽
则被细胞质中的蛋白酶
进一步降解为氨基酸
我们可以看到这样一个26S蛋白酶体
以ATP和泛素依赖的方式降解蛋白质
这个系统一方面通过降解错误折叠
突变或损伤的蛋白质
来维持细胞的质量控制
另一方面通过降解关键的调节蛋白
来控制细胞的基本生命活动
自噬-溶酶体系统
自噬是从粗面内质网无核糖体附着区
脱落的双层膜
包裹部分细胞质
和细胞内需降解的细胞器
和蛋白质等成分
形成自噬体
并与溶酶体融合形成自噬-溶酶体
降解其所包裹的内容物
以实现细胞本身代谢需要
和某些细胞器更新
它分为巨自噬 微自噬
和分子伴侣介导的自噬
自噬发生的过程
首先是自噬的诱导激活
接着是自噬体的成核和延伸
自噬体膜的再生
自噬体与溶酶体融合
以及内容物的降解
这是一个模式图
这是自噬的过程
自噬激活 成核和延伸
形成自噬体 自噬-溶酶体
自噬-溶酶体系统的调节
对mTORC1的活性调节
是自噬调节的重要组成部分
胰岛素可以通过两个途径来抑制自噬
第一个途径是在氨基酸的协同作用下
激活mTOR
然后从而抑制自噬
另外胰岛素可以激活PKB/Akt通路
从而使转录因子FoxO3磷酸化
从而抑制转录活性
从而抑制转录活性
自噬的诱发因素
如代谢压力 衰老等
通常是不利于细胞生存的
而细胞通过自噬
可以在一定程度上
维持自身的稳定状态
这也是自噬的好处
自噬体系和蛋白酶体系的相互联系呢
不同的蛋白质降解途径相互依赖
自噬与泛素-蛋白酶体系之间
在功能上有重叠
错误折叠的蛋白
也可以被巨自噬降解
它们之间也可以相互影响
泛素-蛋白酶体系统的损伤
可导致自噬功能的增强
反之 慢性抑制自噬
可阻碍蛋白酶体降解泛素化的底物
这个知识点就介绍到这里
-第1节 分子生物学的定义
--分子生物学的定义
-第2节 分子生物学的主要研究内容
-第3节 分子生物学发展简史与学习方法
-第一章 测试
-第一章 课件
--第一章 课件
-第1节 染色体
--染色体
-第2节 染色体病与染色体畸变
-第3节 常染色体病
--常染色体病
-第4节 性染色体病
--性染色体病
-第二章 测试
-第二章 课件
--第二章 课件
-第1节 细胞凋亡概述
--细胞凋亡概述
-第2节 细胞凋亡的分子机制
-第3节 细胞凋亡与疾病
--细胞凋亡与疾病
-第4节 细胞凋亡的检测
--细胞凋亡的检测
-第三章 测试
-第三章 课件
--第三章 课件
-第1节 单基因病的概念
--单基因病的概念
-第2节 常染色体显性/隐性遗传病
-第3节 X连锁显性/隐性遗传病
-第4节 Y连锁遗传病
--Y连锁遗传病
-第四章 测试
-第四章 课件
--第四章 课件
-第1节 基因的概念和组构
--基因的概念和组构
-第2节 基因分型
--基因分型
-第3节 基因组
--基因组
-第五章 测试
-第五章 课件
--第五章 课件
-第1节 基因结构与功能的生物信息学分析原理
-第2节 基因启动子及调控序列的结构分析方法
-第3节 基因编码区结构分析方法
-第4节 基因功能分析方法
--基因功能分析方法
-第六章 测试
-第六章 课件
--第六章 课件
-第1节 DNA甲基化与基因表达的表观遗传调控
-第2节 组蛋白修饰与基因表达的表观遗传调控
-第3节 染色质重塑与基因表达的表观遗传调控
-第七章 测试
-第七章 课件
--第七章 课件
-第1节 基因治疗的策略
--基因治疗的策略
-第2节 基因转移技术
--基因转移技术
-第3节 基因干预
--基因干预
-第4节 基因治疗的应用研究
-第八章 测试
-第八章 课件
--第八章 课件
-第1节 蛋白质分子的折叠
--蛋白质分子的折叠
-第2节 蛋白质分子的定位
--蛋白质分子的定位
-第3节 蛋白质的修饰
--蛋白质的修饰
-第4节 蛋白质的降解
--蛋白质的降解
-第九章 测试
-第九章 课件
--第九章 课件
-第1节 长链非编码RNA
--长链非编码RNA
-第十章 测试
-第十章 课件
--第十章 课件
-第1节 基因组学
--基因组学
-第2节 转录组学
--转录组学
-第3节 蛋白质组学
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-第4节 其他组学
--其他组学
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-第1节 PCR技术概述
--PCR技术概述
-第2节 PCR实验要点
--PCR实验要点
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-第2节 动物遗传修饰策略
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