Page 311 - 第九版生物化学

296 第三篇遗传信息的传递

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图 15-9 多聚核糖体

第四节 蛋白质合成后的加工和靶向输送

新生肤链并不具有生物活性，它们必须正确折叠形成具有生物活性的三维空间结构，有的还需形
成二硫键，有的需通过亚基聚合形成具有四级结构的蛋白质 。 此外，许多蛋白质在翻译后还要经过水
解作用切除一些肤段或氨基酸，或对某些氨基酸残基的侧链基团进行化学修饰等，才能成为有活性的
成熟蛋白质 。 这一过程称为翻译后加工 (post-translational processing) 。

蛋白质合成后还需要被输送到合适的亚细胞部位才能行使各自的生物学功能 。 有的蛋白质驻留
千细胞质，有的被运输到细胞器或镶嵌入细胞膜，还有的被分泌到细胞外 。 蛋白质合成后在细胞内被

定向输送到其发挥作用部位的过程称为蛋白质靶向输送 (protein targeting) 或蛋白质分拣 (protein sor-

ting) 。

—、新生肤链折叠需要分子伴侣

蛋白质在合成时，尚未折叠的肤段有许多疏水基团暴露在外，具有分子内或分子间聚集的倾向，
使蛋白质不能形成正确空间构象 。 这种结构混乱的肤链聚集体产生过多会对细胞有致命的影响 。 实
际上，细胞中大多数天然蛋白质折叠并不是自发完成的，其折叠过程需要其他酶或蛋白质的辅助，这

些辅助性蛋白质可以指导新生肤链按特定方式正确折叠，它们被称为分子伴侣 (molecular chaper-

one) 。

原核生物和真核生物都存在多种类型的分子伴侣，目前研究得较为清楚的是热激蛋白 70 (heat
shock protein 70 , Hsp70) 家族和伴侣蛋白 (chaperonin) 。

Hsp70 因其分子量接近 70kD 而得名，高温刺激可诱导其合成 。 在蛋白质翻译后加工过程中，
Hsp70 与未折叠蛋白质的疏水区结合，既可避免蛋白质因高温而变性，又可防止新生肤链过早折叠 。
Hsp70 也可以使一些跨膜蛋白质在转位至膜前保待非折叠状态 。 有些 Hsp70 通过与多肤链结合、释
放的循环过程，使多肤链发生正确折叠 。 这个过程需要 ATP 水解供能，并需要其他伴侣蛋白如 Hsp40

@ 的共同作用。未折叠多肤链与 Hsp70 结合，还可以解开多肤链之间的聚集或防止新聚集的产生。多
肤链从 Hsp70 释放后，可以重新折叠成天然构象。如果多肤链折叠不充分，上述过程可重复进行直至
天然构象形成（图 15-10) 。