Question

何谓细胞内的蛋白质分选？细胞内蛋白质分选的主要类型有哪些？其生物学意义是什么？

Answer 1

主要是指膜结合核糖体上合成的蛋白质， 通过信号肽，在反应的同时进入内质网， 然后经过各种加工和修饰，使不同去向的蛋白质带上不同的标记， 最后经过高尔基体反面网络进行分选，包装到不同类型的小泡，并运送到目的地， 包括内质网、高尔基体、溶酶体、细胞质膜、细胞外和核膜等。 广义的蛋白质分选也包括在游离核糖体上合成的蛋白质的定位。

类型：
从蛋白质分选的转运方式和机制来看，可将蛋白质转运分为4类：
1、蛋白质的跨膜转运（transmembrane transport）：主要是指在细胞质基质中合成的蛋白质转运到内质网、线粒体、质粒（包括叶绿体）和过氧化物酶体等细胞器，但进入内质网与线粒体、叶绿体和过氧化物酶体等细胞器的机制又有所不同。与分泌蛋白N端信号肽引导序列定位于内质网不同，进入线粒体、叶绿体和过氧化氢酶体等细胞器的蛋白质分选是一个多步过程，需要多个不同的寻靶序列，定位到叶绿体的前体蛋白N端具有40~50个氨基酸组成的转运肽，用以指引多肽定位到叶绿体并进一步穿透叶绿体膜进入基质中。转运到线粒体和过氧化物酶体的蛋白与此类似，但靠的是不同的引导序列，线粒体蛋白N端的导肽或过氧化物酶体蛋白C端的内在引导信号。至于这些细胞器蛋白最终是定位在不同的膜上还是不同的基质空间，除与N端不同转运肽相关外，还需要其他空间定位信号序列参与决定。此外，通过翻译后转运途径进入线粒体、叶绿体和过氧化物酶体等细胞器的蛋白质，也必须在分子伴侣的帮助下解折叠或维持非折叠状态，这有利于通过膜上的输入装置。蛋白质输入这些细胞器通常是需要能量的过程。
2膜泡运输（vesicular transport）：蛋白质通过不同类型的转运小泡从糙面内质网合成部位转运至高尔基体，进而分选转运至细胞的不同部位，其中涉及各种不同的运输小泡的定向转运，以及膜泡出芽与融合的过程。
3、选择性的门控转运（gated transport）：在细胞质基质中合成的蛋白质通过核孔复合体选择性地完成核输入或丛细胞核返回细胞质（核输出），参见核孔复合体的选择性运输。
4、细胞质基质中的蛋白质转运：上述几种分选类型也涉及蛋白质在细胞基质中的转运，这一过程显然与细胞骨架系统密切相关，但由于细胞质基质的结构并不清楚，因此对其中的蛋白质转运特别是伴随信号转导途径中的蛋白质分子的转运方式了解很少

生物学意义：蛋白质分选不仅保证了蛋白质的正确定位，也保证了蛋白质的生物学活性