查看原文
其他

内质网的功能

生物100 2023-02-13

内质网是蛋白质合成、折叠、组装、运输和参与脂质代谢的重要场所,也是细胞内储存Ca2+的主要场所。

1.糙面内质网的主要功能是合成蛋白质

(1)向细胞外分泌的蛋白质

(2)膜的整合蛋白

(3)细胞器中的可溶性驻留蛋白

2.光面内质网是脂质合成的重要场所

(1)合成磷脂和胆固醇等膜脂(卵磷脂通过磷脂转位蛋白即翻转酶更容易转位到内质网膜的腔面)

(2)在内质网合成的磷脂向其它膜的转运主要有3种可能的机制:①以出芽的方式通过膜泡转运到高尔基体、溶酶体和细胞质膜上;②凭借水溶性小分子蛋白即磷脂交换蛋白(PEP)在膜之间转移磷脂(如到线粒体膜);③供体膜与受体膜之间通过膜嵌入(融合)蛋白介导的直接接触。

3. 蛋白质的修饰与加工

在糙面内质网的膜蛋白和可溶性分泌蛋白在它们分选各就各位之前,通常要发生4种基本修饰与加工:(1)糖基化(内质网和高尔基体);(2)二硫键的形成(内质网);(3)折叠和装配;(4)特异性水解切割(内质网、高尔基体和分泌泡)。

蛋白质糖基化是指在蛋白质合成中或合成后,在酶的催化下把寡糖链连接到肽链的特定糖基化位点上,形成糖蛋白。蛋白质糖基化修饰对蛋白质折叠、分选和定位有重要的影响;糖链结构不同还将影响糖蛋白的半寿期和降解。

N-连接糖基化(N-linked glycosylation): N-连接糖基化指糖基化发生在靶蛋白的Asn残基上。 N-连接糖基化发生在内质网和高尔基体,与靶蛋白直接结合的糖是N-乙酰葡糖胺。N-连接糖基化起始于内质网,以磷酸多萜醇为载体,先合成14个残基的寡糖链〔﹙Glc﹚3﹙Man﹚9﹙GlcNAc﹚2〕前体,然后通过膜上糖基转移酶的作用,将寡糖链由磷酸多萜醇上转移至肽链糖基化位点(Asn-X-Ser/Thr)的Asn残基上,然后经内质网特异性糖苷酶加工,形成高甘露糖型〔﹙Man﹚8﹙GlcNAc﹚2〕糖蛋白,再转移至高尔基体完成蛋白质N-连接糖基化修饰。

O-连接糖基化(O-linked glycosylation): O-连接糖基化指糖基化发生在靶蛋白的Ser/Thr残基上,或发生在靶蛋白的Hypro /Hylys残基上。 O-连接糖基化发生在高尔基体,与靶蛋白直接结合的糖是N-乙酰半乳糖胺。

其它还有酰基化(acylation)和羟基化(hydroxylation)等修饰。

4. 新生多肽链的折叠与组装

内质网是蛋白质分泌转运途径中行使质量监控的重要场所。不能正确折叠的畸形肽链或未组装成寡聚体的蛋白质亚基,不论在内质网膜上还是在内质网腔中,一般都不能进入高尔基体,并通过Sec61p复合体从内质网腔转至细胞质基质,进而通过泛素依赖性降解途径被蛋白酶体所降解。

蛋白质错误折叠会引起疾病,究其机制大体可分为2类彼此重叠的情况:一是丢失正常功能;二是获得异常功能。

附着在内质网膜腔面上的蛋白二硫键异构酶(PDI)可以切断错误的二硫键,形成自由能最低的蛋白质构象,从而帮助新合成的蛋白质重新形成二硫键并产生正确折叠的构象。

内质网中的一种结合免疫球蛋白蛋白(Bip)是属于HSP70家族的分子伴侣,在内质网中有2个作用:一是Bip同进入内质网的未折叠蛋白质的疏水氨基酸结合,防止多肽链不正确地折叠和聚合,或者识别错误折叠的蛋白质或未装配好的蛋白质亚单位,并促进它们重新折叠与装配;二是防止新合成的蛋白质在转运过程中变性或断裂。 Bip还可同Ca2+结合,可能通过Ca2+与带负电荷的磷脂头部基团相互作用,使Bip结合到内质网膜上。

5. (光面)内质网的其它功能

肝细胞的解毒作用(detoxification):肝细胞中含有丰富的光面内质网,它是合成外输性脂蛋白颗粒的基地。这些光面内质网含有一些酶(如混合功能氧化酶P450),介导氧化、还原和水解反应,使有毒物质由脂溶性转变成水溶性而被排出体外,此过程称为肝细胞的解毒作用。

内质网有储存并调节的Ca2+作用:肌细胞中发达的特化的光面内质网〔肌质网(sarcoplasmic reticulum)〕,储存有高浓度的Ca2+。

合成固醇类激素:睾丸间质细胞的光面内质网可合成固醇类激素。


相关阅读:

1.那些不为人所熟知的细胞器

2.方舟子:更正一下精子中线粒体的命运

3.牛津:"线粒体DNA"相同的人都是数万年前同一个女人的后代

4.哪些细胞还含有叶绿体?植物吸收光能的色素还存在于哪些细胞中?

5.高尔基体在植物细胞和动物细胞功能不一样吗?

6.一个动物细胞只有一个中心体吗?

7.溶酶体的发现史——今年诺奖和你脱不了干系

8.虎克之后350年,科学家居然发现“细胞蛇”?

9.例析线粒体和叶绿体的内共生起源学说

10.只有分泌蛋白需要内质网和高尔基体吗?蛋白质的分选

11.内质网的蛋白质合成功能

12.为什么电镜下观察到的内质网是呈平行的双层膜状?

13.内质网不只是一张皮,原来它也有腔

您可能也对以下帖子感兴趣

文章有问题?点此查看未经处理的缓存