Question

什么是信号肽假说

Answer 1

1972年Milstein等发现免疫球蛋白IgG轻链的前体要比成熟的IG在N-端多20氨基酸。他们推测这20个氨基酸可能和其通过ER进而分泌有关。美国Bloble实验室完成三项重要的实验支持了以上推测：（1）将IgG的mRNA在无细胞系统中，以游离核糖体体外合成时产生的蛋白是IgG的前体；若在无
细胞系统中加入狗胰细胞的RER，就能产生IgG成熟蛋白。成熟的IgG轻链蛋白和前体蛋白相差的20个aa是疏水性很强的氨基酸；（2）加入蛋白水解酶不能使正在合成的IgG水解，而同时加入去垢剂就可以使其水解。由于蛋白酶只能作用于游离的蛋白而不能作用与膜结合的蛋白，所以表明IgG合成可能和RER的膜是结合的，而用去垢剂可将其和膜分离才得以水解；（3）用去垢处理骨髓瘤后所获得的多核糖体与膜分离，然后在离体的条件下继续进行新生肽的合成。经短时温育得到的是成熟的IgG，而长时温育得到的是前体IgG，此表明mRNA5’端核糖体上合成的新生肽尚未来得及加工，而在3′端核糖体上合成的新生肽在核糖体未分离前已部分进入RER，经过了加工，切除了N-端的部分。在以上实验的基础上Bloble和Dobberstin（1975）提出了信号假设（signalhypothesis），认为分泌蛋白N-端有一段信号肽，当新生肽长约50-70aa后，信号肽从核糖体的大亚基中露出，立即被RER膜上的受体识别并与之结合。在信号肽越膜进入RER内腔后被信号肽酶水解。正在合成的新生肽随着信号肽通过RER膜上的蛋白孔道穿过脂双层进入RER腔内。这一假设经过多年的继续研究又有了新的发展，但基本观点仍是正确的。Bloble因这项成就而荣获了1999年度诺贝尔生理学或医学奖。
信号肽假说认为，编码分泌蛋白的mRNA在翻译时首先合成的是N 末端带有疏水氨基酸残基的信号肽，它被内质网膜上的受体识别并与之相结合。信号肽经由膜中蛋白质形成的孔道到达内质网内腔，随即被位于腔表面的信号肽酶水解，由于它的引导，新生的多肽就能够通过内质网膜进入腔内，最终被分泌到胞外。翻译结束后，核糖体亚基解聚、孔道消失，内质网膜又恢复原先的脂双层结构。

Answer 2

(1)分泌蛋白的结构基因包含有独一无二的、由高度疏水氨基酸残基组成的编码N末端的序列；
(2)新去链氨基末端信号序列的翻译以及这段序列出现于核糖体外触发核糖体结合到膜上，这是由信号肽序列的疏水性质以及核糖体上有与膜结合的特殊位点的结果；
(3)膜结合的核糖体多肽链的延伸垂直进行，将新生链穿过膜释放；
(4)信号序列在分泌中或分泌后由信号肽酶从多肽链上水解除去。

Answer 3

信号肽假说认为，编码分泌蛋白的mRNA在翻译时首先合成的是N 末端带有疏水氨基酸残基的信号肽，它被内质网膜上的受体识别并与之相结合。信号肽经由膜中蛋白质形成的孔道到达内质网内腔，

Answer 4

分泌蛋白N 末端带有疏水氨基酸残基的信号肽，被内质网膜上的受体识别并与之相结合。信号肽经由膜蛋白形成的孔道到达内质网内腔，被位于腔表面的信号肽酶水解，新生的多肽就能够通过内质网膜进入腔内，分泌到胞外。

Answer 5

分泌性蛋白N端序列作为信号肽，指导分泌性蛋白到内质网膜上合成，然后在信号肽的指导下蛋白质边合成边通过易位子蛋白复合体进入内质网腔，在蛋白质合成结束之前信号肽被切除。