學(xué)習(xí)以下材料,回答問題(1)~(4):
信號(hào)肽的發(fā)現(xiàn)
20世紀(jì)50年代的研究表明,分泌蛋白是由膜結(jié)合型核糖體(結(jié)合在膜結(jié)構(gòu)上的核糖體)合成的,并且蛋白質(zhì)在合成的過程中發(fā)生了穿膜轉(zhuǎn)移。然而,當(dāng)時(shí)無法解釋為什么合成分泌蛋白的核糖體是膜結(jié)合型核糖體,而合成某些細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中蛋白質(zhì)的核糖體不與膜結(jié)合。
骨髓瘤細(xì)胞能大量分泌抗體,因此常被用作研究分泌蛋白的模型。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),利用游離核糖體進(jìn)行體外合成時(shí),合成的IgG輕鏈(抗體的一條分子量較小的多肽鏈)要比成熟的1gG多20個(gè)氨基酸。而利用骨髓瘤細(xì)胞中的膜結(jié)合型核糖體進(jìn)行體外合成時(shí),合成的IgG輕鏈與細(xì)胞分泌的輕鏈大小相同。
進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),在膜結(jié)合型核糖體合成IgG的過程中,加入蛋白酶不能使IgG輕鏈水解。一般來說,蛋白酶只能作用于游離的蛋白質(zhì)??茖W(xué)家據(jù)此推測(cè)了IgG等分泌蛋白的合成過程。新合成多肽的氨基端有一段特殊的序列——信號(hào)肽,信號(hào)肽可以被細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的SRP識(shí)別并結(jié)合。與信號(hào)肽結(jié)合的SRP可以識(shí)別、結(jié)合內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的SRP受體,并介導(dǎo)核糖體附著于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上。在信號(hào)肽的引導(dǎo)下,合成中的肽鏈通過由核糖體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上某種蛋白共同形成的通道,穿膜進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)網(wǎng)腔,繼續(xù)進(jìn)行后續(xù)蛋白合成和加工。在這一過程中,信號(hào)肽可被切割去除。
信號(hào)肽被視為蛋白質(zhì)分選的初始信號(hào),在后續(xù)的研究過程中,科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)了各種不同的蛋白質(zhì)分選轉(zhuǎn)運(yùn)信號(hào),為蛋白質(zhì)在細(xì)胞中的定向轉(zhuǎn)運(yùn)研究奠定了基礎(chǔ)。1999年,提出信號(hào)肽假說的科學(xué)家被授予了諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。
(1)分泌蛋白合成過程中,氨基酸通過相應(yīng)的反應(yīng)構(gòu)成多肽鏈,反應(yīng)中形成的連接兩個(gè)氨基酸分子的化學(xué)鍵叫做 肽鍵肽鍵。常見的分泌蛋白有 抗體,IGg,消化酶,胰島素,生長(zhǎng)激素等抗體,IGg,消化酶,胰島素,生長(zhǎng)激素等(舉例)。
(2)將SRP、SRP受體、信號(hào)肽填在圖中對(duì)應(yīng)位置的方框中。 。
?
(3)根據(jù)文中信息推測(cè),信號(hào)肽被蛋白酶切割去除最可能發(fā)生在 CC。
A.核糖體
B.細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
C.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)
(4)請(qǐng)嘗試從信號(hào)肽的角度解釋,為什么合成某些細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中蛋白質(zhì)的核糖體不與膜結(jié)合。 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的蛋白質(zhì)不含SRP識(shí)別的信號(hào)肽序列,不能結(jié)合細(xì)胞質(zhì)中的SRP,正在合成的肽鏈不能與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的SRP受體結(jié)合,進(jìn)而無法介導(dǎo)核糖體與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)合細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的蛋白質(zhì)不含SRP識(shí)別的信號(hào)肽序列,不能結(jié)合細(xì)胞質(zhì)中的SRP,正在合成的肽鏈不能與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的SRP受體結(jié)合,進(jìn)而無法介導(dǎo)核糖體與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)合。
【考點(diǎn)】細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合;蛋白質(zhì)的合成——氨基酸脫水縮合.
【答案】肽鍵;抗體,IGg,消化酶,胰島素,生長(zhǎng)激素等;;C;細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的蛋白質(zhì)不含SRP識(shí)別的信號(hào)肽序列,不能結(jié)合細(xì)胞質(zhì)中的SRP,正在合成的肽鏈不能與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的SRP受體結(jié)合,進(jìn)而無法介導(dǎo)核糖體與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)合
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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