蛋白質(zhì)的降解

1、第六章 蛋白質(zhì)的降解及其生物學(xué)意義 第一節(jié) 蛋白質(zhì)降解的概述 第二節(jié) 參與蛋白質(zhì)降解的酶類 第三節(jié) 蛋白酶體-泛素系統(tǒng)及其功能 第四節(jié) 蛋白質(zhì)降解的生物學(xué)意義蛋白質(zhì)降解是生命的重要過程 維持細(xì)胞的穩(wěn)態(tài)。 清除因突變、熱或氧化脅迫造成的錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)，防止形成細(xì)胞內(nèi)凝集。 及時(shí)終止不同生命時(shí)期調(diào)節(jié)蛋白的生物活性。 蛋白質(zhì)的過度降解也是有害的，蛋白質(zhì)的降解必須受到空間和時(shí)間上蛋白質(zhì)降解的體系 蛋白質(zhì)消化分解為被機(jī)體吸收的營養(yǎng)物質(zhì)。 研究蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)時(shí)，用蛋白酶降解肽鏈。 蛋白質(zhì)新生肽鏈生物合成以及新生肽鏈折疊的過程中，質(zhì)量的控制都與“次品”的降解有關(guān)。 蛋白質(zhì)在行使功能時(shí)，很多調(diào)節(jié)控制都與肽鍵的斷

2、裂有關(guān)，如前肽的切除、無活性的前體蛋白質(zhì)的激活等。第一節(jié) 蛋白質(zhì)降解的概述蛋白質(zhì)的壽命 細(xì)胞內(nèi)絕大多數(shù)蛋白質(zhì)的降解是服從一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。半衰期介于幾十秒到百余天，大多數(shù)是7080d。 哺乳動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)各種蛋白質(zhì)的平均周轉(zhuǎn)率為1 2d。代謝過程中的關(guān)鍵酶以及處于分支點(diǎn)的酶壽命僅幾分鐘，有利于體內(nèi)穩(wěn)態(tài)在情況改變后快速建立。 大鼠肝臟的鳥氨酸脫羧酶半衰期僅11min，是大鼠肝臟中降解最快的蛋白質(zhì)。 肌肉肌動(dòng)蛋白和肌球蛋白的壽命約l2w。 血紅蛋白的壽命超過一個(gè)月。 蛋白質(zhì)的半衰期并不恒定，與細(xì)胞的生理狀態(tài)密切相關(guān)。 蛋白質(zhì)壽命的N端規(guī)則 N端規(guī)則：細(xì)胞質(zhì)中蛋白質(zhì)的壽命與肽鏈的N端氨基酸殘基的性質(zhì)有一定

3、的關(guān)系。 N端的氨基酸殘基為D、R、L、K和F的蛋白質(zhì)，其半衰期只有23min。 N端的氨基酸殘基為A、G、M和V的蛋白質(zhì)，它們?cè)谠思?xì)胞中的半衰期可超過10h，而在真核細(xì)胞中甚至可超過20h。 釀酒酵母蛋白質(zhì)代謝特點(diǎn) 釀酒酵母中不穩(wěn)定蛋白的N端氨基酸殘基有12個(gè)： Asn（B）、Asp（D）、Glu（E）、Phe（F）、His（H）、Ile（I）、Leu（L）、Lys（K）、Arg（R）、Trp（W）、Tyr（Y）和Gln（Z）。 酵母中存在切除N端甲硫氨酸的氨肽酶，它作用的蛋白質(zhì)底物的N端第二個(gè)氨基酸一定是N端規(guī)則中的氨基酸殘基。 PEST假設(shè) PEST（Pro-Glu-Ser-Thr）假

4、設(shè)：認(rèn)為含有序列為PEST肽段的蛋白質(zhì)，在細(xì)胞質(zhì)中很快被降解，在這個(gè)親水的區(qū)域附近常有堿性殘基。 PEST肽段的缺失，可以延長(zhǎng)此突變蛋白質(zhì)的壽命。 在22個(gè)快速降解的蛋白質(zhì)中有20個(gè)是含有PEST序列。 在35個(gè)慢速降解的蛋白質(zhì)中有32個(gè)不含PEST序列。分泌到細(xì)胞外蛋白質(zhì)的壽命 分泌到細(xì)胞外的蛋白質(zhì)，它們的壽命都比較長(zhǎng)，如膠原蛋白、眼睛中的晶體蛋白。 這些蛋白質(zhì)不進(jìn)行代謝，它們的變化具有累積效應(yīng)，超過一定限度就產(chǎn)生疾病。 晶體蛋白中賴氨酸殘基的側(cè)鏈氨基和肽鏈N端氨基都有可能被葡萄糖修飾，發(fā)生非酶促的糖化，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致白內(nèi)障。 糖尿病患者因?yàn)殚L(zhǎng)期血糖升高，晶體蛋白的糖化進(jìn)程加快，未老年化的糖尿

5、病患者患有白內(nèi)障，這是糖尿病并發(fā)癥。影響復(fù)合蛋白質(zhì)壽命的其他組分 外周血液中多數(shù)糖蛋白的糖鏈?zhǔn)且酝僖核釣榉沁€原端的糖殘基，在血液循環(huán)中的半衰期較長(zhǎng)。 糖蛋白的糖鏈最外側(cè)唾液酸被去除或丟失，暴露出次末端的半乳糖，半衰期明顯降低，被肝臟快速清除。肝臟實(shí)質(zhì)細(xì)胞表面存在識(shí)別并專一結(jié)合半乳糖的去唾液酸糖蛋白受體。 將次末端的半乳糖切除，相應(yīng)糖蛋白在哺乳動(dòng)物血液中的半衰期又恢復(fù)到原有的水平。糖鏈結(jié)構(gòu)與細(xì)胞壽命 糖蛋白中糖鏈的結(jié)構(gòu)不僅與糖蛋白的壽命，而且與一些細(xì)胞的壽命有關(guān)。 紅細(xì)胞表面存在多種糖蛋白，這些糖蛋白的唾液酸被除去后，被肝臟實(shí)質(zhì)細(xì)胞清除，同時(shí)也將紅細(xì)胞從循環(huán)的血液中清除。 糖蛋白和紅細(xì)胞上的唾液

6、酸可作為其“年齡”指標(biāo)，帶有唾液酸的糖蛋白和紅細(xì)胞則是“年輕”的分子和細(xì)胞，一旦丟失了唾液酸，則糖蛋白和紅細(xì)胞進(jìn)人“老年”期，應(yīng)該被代謝。 蛋白質(zhì)降解的場(chǎng)所 溶酶體 細(xì)胞質(zhì)中的蛋白酶和其他體系 其他細(xì)胞器中蛋白質(zhì)的降解蛋白質(zhì)降解的場(chǎng)所 細(xì)胞外主要是消化道，許多體液中也有蛋白酶，但是多數(shù)是起調(diào)節(jié)作用的限制性肽酶。 細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)徹底降解的場(chǎng)所：溶酶體、線粒體和細(xì)胞質(zhì)（蛋白酶體、依賴ATP的蛋白酶和依賴鈣離子而不依賴ATP的蛋白酶）。 消化道和溶酶體中存在著多種不同專一性的肽酶，而蛋白酶體則是相對(duì)的比較專一的蛋白質(zhì)降解場(chǎng)所。 溶酶體是蛋白質(zhì)降解的重要場(chǎng)所 細(xì)胞外的蛋白質(zhì)（如血漿蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)類激素以

7、及細(xì)胞質(zhì)膜上的受體蛋白質(zhì)），幾乎都是通過胞吞方式進(jìn)入溶酶體，在溶酶體中徹底降解。 細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)進(jìn)入溶酶體有非選擇性和選擇性兩種不同的方式。非選擇性方式 自體吞噬（autophagy）：細(xì)胞質(zhì)中的一些組分，包括線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等細(xì)胞器，在一定條件下被膜結(jié)構(gòu)包裹形成自噬小體并與溶酶體融合后，內(nèi)容物在溶酶體中降解。 胰島素缺乏和必需氨基酸不足時(shí)，自噬小體的生成速度明顯加快。 分泌自噬（crinophagy）：具有分泌能力的細(xì)胞（如胰島細(xì)胞和甲狀腺細(xì)胞等）形成的部分過剩分泌顆粒與溶酶體融合，內(nèi)容物被降解。選擇性方式 細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)選擇性進(jìn)入溶酶體的過程則是由氨基酸殘基序列KFERQ（Lys-Phe-Glu

8、-Arg-Gln）介導(dǎo)，如核糖核酸酶A中具有這樣的序列。 在營養(yǎng)充足的細(xì)胞中，這條途徑關(guān)閉，僅利用非選擇性的蛋白質(zhì)降解途徑。 溶酶體儲(chǔ)積病 溶酶體儲(chǔ)積?。╨ysosomal storage disease）：溶酶體是細(xì)胞內(nèi)的酶囊，溶酶體蛋白的缺陷抑制溶酶體的正常降解功能，引起有害生物分子的積累，導(dǎo)致40多種生理紊亂和疾病癥狀。 已確定病因的溶酶體儲(chǔ)積病有： Hurler綜合癥：降解黏多糖的-L-艾杜糖苷酸酶缺乏病。 Gauchers疾?。航到馓侵?葡萄糖腦苷脂本科的缺乏病。 Fabry疾?。航到馓侵?半乳糖苷酶缺乏病。 Pompe疾?。悍纸飧翁窃?葡萄糖苷酶缺乏病。 Tay-Sachs疾

9、病：-氨基己糖苷酶的一個(gè)亞基的突變，導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)的GM2神經(jīng)節(jié)苷脂的積累。 細(xì)胞質(zhì)中的蛋白酶或蛋白酶體系 蛋白酶體和依賴于ATP的蛋白酶 依賴于鈣離子的蛋白酶 三邊帽蛋白酶（tricorn）泛蛋白-蛋白酶體途徑 真核細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)是通過泛素-蛋白酶體途徑降解。 負(fù)責(zé)異常蛋白質(zhì)和短壽命活性蛋白質(zhì)的降解 在肌纖維樣蛋白質(zhì)的降解中起到特殊的作用 參與細(xì)胞內(nèi)大量的長(zhǎng)壽命的蛋白質(zhì)的緩慢周轉(zhuǎn) 蛋白酶體體系除了需要泛素的參與外，還依賴于ATP的存在。蛋白酶體的特性 蛋白酶體是分子質(zhì)量很大的復(fù)合體，約400700kD，這類蛋白酶也可歸屬于熱休克蛋白質(zhì)的范疇，當(dāng)溫度升高或細(xì)胞內(nèi)有異常蛋白質(zhì)堆積時(shí)，它們以高速度

10、表達(dá)。 重要特征：具有分子伴侶的功能和ATP酶的活性，通過ATP的降解，提供使蛋白質(zhì)去折疊所需的能量。依賴于鈣離子的蛋白酶 細(xì)胞質(zhì)中依賴于鈣離子的蛋白質(zhì)降解是由需鈣蛋白酶（calpain）承擔(dān)。 需鈣蛋白酶底物的特征：一是它們能與鈣調(diào)蛋白結(jié)合；二是富含PEST殘基的區(qū)域。 需鈣蛋白酶抑制蛋白（calpistatin）：細(xì)胞質(zhì)中存在需鈣蛋白酶的蛋白質(zhì)類型抑制劑，可以同時(shí)結(jié)合和抑制細(xì)胞質(zhì)中的4種需鈣蛋白酶。三邊帽蛋白酶 三邊帽蛋白酶（tricorn）：這類細(xì)胞質(zhì)蛋白酶的分子質(zhì)量非常大，約720kD，是一個(gè)多亞基的聚合物。 酶特性：具有內(nèi)肽酶活性，而對(duì)寡肽的活性更高。 這類酶最初發(fā)現(xiàn)于古細(xì)菌和某些細(xì)

11、菌中。高等生物的細(xì)胞質(zhì)和溶酶體中除了存在二肽酶和三肽酶，也發(fā)現(xiàn)具有三邊帽蛋白酶的結(jié)構(gòu)域。細(xì)胞器中蛋白質(zhì)的降解 細(xì)胞器中的蛋白酶 無蛋白酶細(xì)胞器中蛋白質(zhì)的降解 細(xì)胞器中的蛋白酶 線粒體基質(zhì)存在著幾種依賴ATP的蛋白酶，如PIN1是酵母成活和線粒體生物發(fā)生所必需的蛋白質(zhì)；線粒體內(nèi)膜上另有兩種蛋白酶。 葉綠體中存在依賴ATP的蛋白酶，其作用是維持細(xì)胞器蛋白質(zhì)平衡，降解一些被氧自由基破壞的蛋白質(zhì)以及沒有參與組裝的游離蛋白質(zhì)亞基，這些蛋白質(zhì)過多累積對(duì)細(xì)胞器產(chǎn)生毒性。 線粒體和葉綠體中存在著一些基質(zhì)金屬蛋白酶，切除來自細(xì)胞質(zhì)的新生肽鏈中的前肽。 無蛋白酶細(xì)胞器中蛋白質(zhì)的降解 一些細(xì)胞器不存在蛋白酶，如內(nèi)質(zhì)

12、網(wǎng)。這類細(xì)胞器蛋白通過逆向轉(zhuǎn)運(yùn)途徑進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)降解。 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中折疊異常帶有糖鏈的蛋白質(zhì)通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相關(guān)降解（ERAD）途徑返回細(xì)胞質(zhì)，經(jīng)泛蛋白修飾標(biāo)記，切除糖鏈后在蛋白酶體中降解。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)側(cè)的甘露糖苷酶、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)降解增強(qiáng)有關(guān)的甘露糖苷酶樣蛋白質(zhì)（EDEM）與ERAD密切有關(guān)。 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中新生肽鏈的命運(yùn) 正確折疊進(jìn)入高爾基體。 折疊發(fā)生嚴(yán)重錯(cuò)誤的肽鏈，無法進(jìn)入高爾基體，被遣送回細(xì)胞質(zhì)并降解。 有些肽鏈折疊雖有輕微錯(cuò)誤，或者單條肽鏈?zhǔn)钦_折疊，進(jìn)行不完全組裝形成非天然復(fù)合物，也能進(jìn)入高爾基體，但最終被轉(zhuǎn)運(yùn)到溶酶體和液泡中降解。 蛋白質(zhì)降解的重要性 食物蛋白質(zhì)的消化是營養(yǎng)的來源 蛋白質(zhì)的新陳代謝 蛋白質(zhì)生

13、物合成和加工過程中“次品”的處理 作為功能調(diào)節(jié)的蛋白質(zhì)限制性降解 第二節(jié) 參與蛋白質(zhì)降解的酶類線蟲中的蛋白酶 在線蟲基因組測(cè)序完成后，經(jīng)分析推測(cè)該基因組中的蛋白酶基因總數(shù)約547個(gè)： 編碼胰蛋白酶家族和胰凝乳蛋白酶家族成員的基因分別為199和178個(gè) 胃蛋白酶家族13個(gè) 羧肽酶A、B家族分別為28個(gè)和38個(gè) 抑絲酶家族35個(gè) 泛蛋白偶聯(lián)酶家族34個(gè) 蛋白酶體有關(guān)蛋白質(zhì)22個(gè)常見分類方法 以酶的活性部位和催化機(jī)制分類：是最普通的分類方法，由酶學(xué)命名委員會(huì)推薦。 外肽酶：3411至3419都是不同類型的外肽酶。 羧肽酶：因活性中心的組成不同分為3416絲氨酸類的羧肽酶、3417金屬羧肽酶和3418

14、半胱氨酸類羧肽酶。 內(nèi)肽酶：3421至3424分別是絲氨酸內(nèi)肽酶、半胱氨酸內(nèi)肽酶、天冬氨酸內(nèi)肽酶和金屬內(nèi)肽酶，以及3499未知類型的內(nèi)肽酶。 以結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的分類： 第一層次：按酶學(xué)命名委員會(huì)的原則分類。 第二層次：以結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)分類，而結(jié)構(gòu)同源性與活性中心有關(guān)，分為三大類；每類分為若干個(gè)宗族（clan），每個(gè)宗族又有許多家族。 第一大類：以S、T和C為活性中心的肽酶，結(jié)構(gòu)相似，催化機(jī)制與蛋白質(zhì)的親核攻擊有關(guān)。 第二大類：以D為活性中心的肽酶，催化機(jī)制與水的親核作用有關(guān)。 第三大類：金屬肽酶是另一種水親核反應(yīng)。 第三層次：個(gè)別的肽酶。組織蛋白酶 組織蛋白酶（cathepsin）：溶酶體中的蛋白酶，

15、研究得較多的是溶酶體水解酶。 根據(jù)經(jīng)典的分類方法，組織蛋白酶可分為兩類： 巰基蛋白酶家族：包括組織蛋白酶B、H、L和S等； 酸性蛋白酶類：包括組織蛋白酶D和E等。它們是最適pH偏酸性的蛋白酶，溶酶體中pH約。巰基型組織蛋白酶家族 溶酶體的巰基型組織蛋白酶屬于木瓜蛋白酶家族，氨基酸殘基序列高度同源。 種類：內(nèi)肽酶（組織蛋白酶L、S），外肽酶（組織蛋白酶H是氨肽酶，組織蛋白酶B是二肽羧肽酶）；新發(fā)現(xiàn)酶（組織蛋白酶K、C、W和Z）。 分布：組織蛋白酶B、H和L廣泛地存在于各種組織中，組織蛋白酶S僅存在于與類MHC有關(guān)的抗原提呈細(xì)胞。巰基型組織蛋白酶性質(zhì) 分子質(zhì)量與組成：約2435kD，僅組織蛋白酶C

16、是分子質(zhì)量為200kD的四聚體。組織蛋白酶B、H和L可以是單一肽鏈的蛋白質(zhì)，也可以是2條肽鏈形式的蛋白質(zhì)，因不同物種而異。 立體結(jié)構(gòu)：類似的氨基酸序列和立體結(jié)構(gòu)，負(fù)責(zé)整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和內(nèi)肽酶活性。組織蛋白酶前體的激活 糖基化前體經(jīng)限制性蛋白酶酶解或自身催化作用，轉(zhuǎn)化成為有活性的蛋白酶；2個(gè)結(jié)構(gòu)域中間溝漕中的C（木瓜蛋白酶中的第25位）和H（木瓜蛋白酶中的第159位）形成催化活性中心。 信號(hào)肽比較長(zhǎng)，位于肽鏈N末端。組織蛋白酶B和L前體的信號(hào)肽是成熟酶的強(qiáng)烈抑制劑，其中L的信號(hào)肽由41個(gè)氨基酸殘基組成，在酶原肽鏈的正確折疊中起到重要作用，即自身分子伴侶。 原肽具有自身折疊過程。酸性組織蛋白酶 組

17、織蛋白酶D和E屬于胃蛋白酶家族。 組織蛋白酶D廣泛存在于不同組織中，不同組織的表達(dá)量有所差異；它多數(shù)以可溶性形式存在于溶酶體中，僅20是膜結(jié)合形式。 組織蛋白酶E的分布比較窄，僅存在于淋巴樣組織、胃腸道、血液細(xì)胞，通常不出現(xiàn)在溶酶體中。組織蛋白酶D和E的特點(diǎn) 組織蛋白酶D和E的結(jié)構(gòu)不同，但都有前體。 組織蛋白酶D前體在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的分子量約53kD，進(jìn)入高爾基體為44kD，在溶酶體中經(jīng)激活成為由2條肽鏈（31kD和15kD）組成的糖蛋白；其糖鏈上的甘露糖-6-磷酸為分揀信號(hào)，其原肽在前體的正確折疊和分揀過程中都發(fā)揮作用。 組織蛋白酶E前體由2條分子量為42kD的肽鏈通過二硫鍵組成的二聚體糖蛋白，在

18、激活過程中二硫鍵不變，糖鏈結(jié)構(gòu)具有組織特異性。 蛋白酶體 蛋白酶體是細(xì)胞質(zhì)的一種蛋白質(zhì)復(fù)合體，但是在細(xì)胞核中也有，還可以與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)合的形式存在。 蛋白酶體是一個(gè)26S的顆粒，其中與蛋白質(zhì)降解有關(guān)的是600kD的20S復(fù)合物，是細(xì)胞的主要成分之一，約占細(xì)胞總蛋白質(zhì)的1。 不同生物的蛋白酶體不完全相同。 細(xì)胞質(zhì)中依賴于鈣離子的蛋白酶 需鈣蛋白酶屬于以巰基為活性中心的蛋白酶家族，定位于細(xì)胞質(zhì)，其活性受鈣離子調(diào)節(jié)。 根據(jù)分布的情況，需鈣蛋白酶可分為遍在型與組織特異型。 根據(jù)對(duì)鈣離子的依賴程度不同，遍在型又可分為和m兩類。 被微摩爾級(jí)鈣離子激活， m的激活則需要毫摩爾級(jí)鈣離子濃度。 在組織損傷、壞死和自

19、溶過程中都發(fā)揮重要作用。遍在型需鈣蛋白酶的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 遍在型需鈣蛋白酶由調(diào)節(jié)亞基和催化亞基組成。 調(diào)節(jié)亞基（分子量30kD）：具有一個(gè)鈣結(jié)合區(qū)，調(diào)節(jié)與膜蛋白的結(jié)合；含有和結(jié)構(gòu)域，其中結(jié)構(gòu)域富含Gly（G），與膜磷脂作用，是激活催化亞基所必需。 催化亞基（分子量80kD）：含有另一個(gè)鈣結(jié)合區(qū)和催化蛋白水解的活性部位，由、和結(jié)構(gòu)域組成，其中是巰基蛋白酶典型的催化結(jié)構(gòu)域，和的功能尚不清楚。 2種亞基C端部分的和都是鈣調(diào)蛋白樣結(jié)構(gòu)域，含有4個(gè)EF手形結(jié)構(gòu)。 需鈣蛋白酶的活性調(diào)節(jié) 需鈣蛋白酶的激活因素：鈣離子濃度、磷脂及調(diào)節(jié)亞基，激活機(jī)制不明。 磷脂酰肌醇二磷酸存在時(shí)，需鈣蛋白酶和m需鈣蛋白酶自身激活所需

20、的鈣離子濃度分別為0.1lmol/L和10mol/L。 調(diào)節(jié)亞基的作用：提高催化亞基對(duì)鈣離子的靈敏度，幫助變性的催化亞基復(fù)性，僅對(duì)自身催化亞基有專一作用，是需鈣蛋白酶專一的分子伴侶。組織特異性需鈣蛋白酶 骨骼肌中存在著特異的需鈣蛋白酶p94 。 在胃組織中存在專一的需鈣蛋白酶nCL-2和nCL2。 在果蠅、線蟲、血吸蟲和一些曲霉中也發(fā)現(xiàn)需鈣蛋白酶，與組織特異的需鈣蛋白酶相似，為單鏈的蛋白酶，即只有催化肽鏈，而無調(diào)節(jié)亞基。 骨骼肌的需鈣蛋白酶p94 p94只有一條肽鏈，即催化亞基，比遍在型需鈣蛋白酶的催化亞基肽鏈多了3個(gè)插入序列。 第一段在肽鏈NS的N端 第二段IS1在結(jié)構(gòu)域的中間 第三段IS2

21、是在結(jié)構(gòu)域的N端 IS2的氨基酸殘基序列為PXKKKKXKP，與肽鏈進(jìn)入細(xì)胞核的信號(hào)序列類似。需鈣蛋白酶p94的特性 p94非常容易自溶，很快消失，盡管p94的mRNA含量比遍在型需鈣蛋白酶的mRNA至少高10倍，但是仍不容易檢測(cè)到。 p94通過其IS2還可以與肌肉組織中的肌巨蛋白/肌聯(lián)蛋白結(jié)合，其缺損導(dǎo)致肢節(jié)肌營養(yǎng)不良癥。 胃組織的需鈣蛋白酶 nCL-2的結(jié)構(gòu)與遍在型需鈣蛋白酶類似；而nCL2則是截短的nCL2，只有結(jié)構(gòu)域和，以及結(jié)構(gòu)域的N端部分的一個(gè)EF手形，兩者可能是mRNA可變剪接的結(jié)果。 胃組織的nCL-2和nCL2的量幾乎相同，對(duì)胃可能起到相同的作用，只是在胃組織中定位有差異。三邊

22、帽蛋白酶 三邊帽蛋白酶的作用與蛋白酶體相輔相成，其的底物是蛋白酶體降解產(chǎn)生的寡肽。 三邊帽蛋白酶的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜而且特異，是一種寡聚蛋白，外形與蛋白酶體完全不同。三邊帽蛋白酶的亞基結(jié)構(gòu) 由1070個(gè)氨基酸殘基組成，整個(gè)亞基可以分為5個(gè)結(jié)構(gòu)域； 藍(lán)色與黃色為螺旋槳樣結(jié)構(gòu)6和7；紫色的C1結(jié)構(gòu)域是螺旋捆；紅色的C2結(jié)構(gòu)域是的夾心結(jié)構(gòu)；深綠色的是PDZ結(jié)構(gòu)域。三邊帽蛋白酶是一個(gè)密閉的自區(qū)域化結(jié)構(gòu) 三邊帽蛋白酶：屬于絲氨酸蛋白酶家族，包含活性的His746和Ser965；酶活性可被TLCK（胰蛋白酶專一抑制劑）和TPCK（胰凝乳蛋白酶的專一抑制劑）抑制。 酶的活性部位：在六聚體的中心，螺旋槳結(jié)構(gòu)域7是底

23、物的入口，6則是降解產(chǎn)物的出口。 生物學(xué)功能：將蛋白酶體和需鈣蛋白質(zhì)降解后的612個(gè)氨基酸殘基肽段，進(jìn)一步降解為僅24個(gè)氨基酸殘基組成的小肽。 三邊帽蛋白酶與外肽酶的協(xié)作 三邊帽蛋白酶體系與外肽酶（ F1、F2和F3）協(xié)作，將三邊帽蛋白酶的降解產(chǎn)物二至四肽徹底降解為游離氨基酸，被細(xì)胞再利用。 F1是氨肽酶，由293個(gè)氨基酸殘基組成（33.5kD），具有脯氨酰亞氨基肽酶活性，屬于/類型的水解酶超家族，從N端切除脯氨酸和疏水氨基酸殘基，但是不能切除甘氨酸和酪氨酸。 F2和F3則是金屬肽酶，約89kD，主要是針對(duì)帶電荷的氨基酸殘基。胱天蛋白酶家族 胱天蛋白酶家族是目前備受關(guān)注的蛋白酶，它們與程序性細(xì)

24、胞死亡（programmed cell death，PCD）密切相關(guān)。 胱天蛋白酶：半胱氨酸依賴性天冬氨酸專一蛋白酶（cysteine-dependent aspartate-specfic protease，caspase）的簡(jiǎn)稱。 2種氨基酸具有完全不同的意義：半胱氨酸是指酶的活性中心殘基，天冬氨酸則是酶作用的靶位，即底物中被特異斷裂的氨基酸殘基。 胱天蛋白酶的研究 在研究線蟲死亡的過程中，發(fā)現(xiàn)2個(gè)基因ced- 3和ced-4是線蟲細(xì)胞凋亡所必需。核苷酸序列分析的數(shù)據(jù)揭示CED-3是人的半胱氨酸蛋白酶，為白介素-1轉(zhuǎn)換酶的同系物。 特性：具有蛋白酶活性，將其轉(zhuǎn)染進(jìn)入多種細(xì)胞株中都能引起細(xì)胞

25、凋亡。 作用：專一地?cái)嗔丫S持細(xì)胞穩(wěn)態(tài)所必需的蛋白質(zhì)肽鏈中的特定肽鍵，導(dǎo)致細(xì)胞死亡?；|(zhì)金屬蛋白酶 MMP家族有許多成員：起初研究的是可溶性的形式，近年來發(fā)現(xiàn)了一些膜結(jié)合形式。它們各自有自己的名稱和系統(tǒng)的編號(hào)。一些膜類型的MMP又專門縮寫為MT-MMP。 基質(zhì)金屬蛋白酶（MMP）功能：調(diào)節(jié)許多發(fā)育和生理過程，與細(xì)胞遷移、增殖等過程密切有關(guān)，在腫瘤發(fā)生和轉(zhuǎn)移以及其他疾病的發(fā)生中起到重要作用。 基質(zhì)金屬蛋白酶及其抑制劑（包括內(nèi)源性抑制劑）的研究是蛋白酶領(lǐng)域中的一個(gè)生長(zhǎng)點(diǎn)。MMP的結(jié)構(gòu) 基本組織結(jié)構(gòu)：MMP 7具有這個(gè)家族成員的最基本組織結(jié)構(gòu)。 前肽 含有鋅結(jié)合部位的催化結(jié)構(gòu)域 含有一個(gè)半胱氨酸的轉(zhuǎn)換

26、區(qū)的原肽結(jié)構(gòu)域 MMP家族其他成員含有更多的結(jié)構(gòu)域，絕大多數(shù)都有血紅素結(jié)合蛋白/透明黏連蛋白結(jié)構(gòu)域，某些成員還含有弗林蛋白酶作用的位點(diǎn)、纖連蛋白的型重復(fù)片段和鉸鏈區(qū)，以及穿膜肽段。MMP的功能 MMP主要作用：降解細(xì)胞外基質(zhì)中的各種組分，大致分為降解膠原和明膠（變性的膠原）以及非膠原兩大類。 細(xì)胞外基質(zhì)降解后，會(huì)產(chǎn)生一系列生物效應(yīng)：影響細(xì)胞遷移、導(dǎo)致細(xì)胞增殖和形態(tài)發(fā)生、調(diào)節(jié)生長(zhǎng)因子等分子的活性、改變基質(zhì)中蛋白酶活性的平衡。蛋白酶抑制劑 內(nèi)源蛋白酶抑制劑：機(jī)體內(nèi)存在的，調(diào)節(jié)自身體內(nèi)蛋白酶的活性。 外源蛋白酶抑制劑：由一個(gè)物種產(chǎn)生的，但是作用的對(duì)象是另一物種中的蛋白酶。 人工合成的蛋白酶抑制劑：以

27、蛋白酶抑制劑為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和開發(fā)的藥物。 內(nèi)源蛋白酶抑制劑 胰臟的蛋白酶抑制劑：有Kunitz抑制劑（常用的縮寫是PTI）和Kazal抑制劑。 血液的蛋白酶抑制劑：主要是絲抑酶蛋白質(zhì)家族的一些成員，還有間胰蛋白酶抑制劑、2抗纖溶酶和2巨球蛋白等。外源蛋白酶抑制劑 許多植物中存在著蛋白酶抑制劑，尤其是在作為植物儲(chǔ)存用的種子和塊莖中。 馬鈴薯的胰凝乳蛋白酶抑制劑：在遇到外界病害昆蟲的侵襲時(shí)，可被誘導(dǎo)表達(dá)，作為植物抗病機(jī)制的一個(gè)組成部分。 植物蛋白酶抑制劑具有多價(jià)性：2個(gè)不同的抑制位點(diǎn)分別抑制不同的蛋白酶。例如，大豆中分離得到的Bowman-Birk抑制劑，僅有71個(gè)氨基酸殘基，具有抑制胰蛋白酶和胰凝乳

28、蛋白酶的2個(gè)抑制中心。 水蛭的特殊生物活性物質(zhì) 水蛭素：對(duì)凝血酶專一的蛋白酶抑制劑，由66個(gè)氨基酸殘基組成，C端有一個(gè)被硫酸化的酪氨酸。 水蛭抑制素（bdellin）：抑制胰蛋白酶、纖溶酶和頂體蛋白酶。 水蛭抑制劑（eglin）：作用于彈性蛋白酶、胰凝乳蛋白酶和枯草桿菌蛋白酶。由70個(gè)氨基酸殘基組成，但不含半胱氨酸。人工合成的蛋白酶抑制劑 以蛋白酶抑制劑為基礎(chǔ)的藥物設(shè)計(jì)和開發(fā)應(yīng)運(yùn)而生，成為藥物研究中的一個(gè)重要方面。涉及的疾病有：急性胰腺炎、感染和炎癥、高血壓、抗凝等。目前被關(guān)注的靶酶有凝血酶、纖溶酶原激活劑、彈性蛋白酶、補(bǔ)體系統(tǒng)、激肽釋放酶、血管緊張肽轉(zhuǎn)換酶等。 需要考慮因素：一是靶酶容易接近

29、；二是抑制劑對(duì)靶酶的抑制不可逆或可逆性很小，即抑制常數(shù)應(yīng)是10-10mo1/L或更小。第三節(jié) 蛋白酶體-泛素系統(tǒng)及其功能細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的降解 蛋白質(zhì)降解的基本策略區(qū)域化(Compartmentalization) 泛素-蛋白水解酶復(fù)合體通路（Ubiquitin-proteasomes pathway）蛋白質(zhì)降解的基本策略 區(qū)域化(Compartmentalization)：控制蛋白質(zhì)降解的基本策略，即蛋白質(zhì)的水解限制在細(xì)胞的某些區(qū)域，帶有降解信號(hào)的蛋白質(zhì)才能進(jìn)入這些區(qū)域。 真核生物形成由生物膜界定的區(qū)域化，如溶酶體；原核生物由蛋白水解酶亞基裝配成一個(gè)桶形復(fù)合物，需降解的蛋白質(zhì)進(jìn)入桶內(nèi)水解，即自身

30、區(qū)域化的蛋白水解酶。 蛋白酶體是自身區(qū)域化分子裝置的調(diào)節(jié)形式之一。泛素-蛋白水解酶復(fù)合體通路 細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核內(nèi)ATP依賴性的非溶酶體蛋白質(zhì)降解系統(tǒng)，高效并高度選擇性進(jìn)行細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)周轉(zhuǎn)。 由以色列學(xué)者阿龍·切哈諾沃、阿夫拉姆·赫什科和美國學(xué)者歐文·羅斯發(fā)現(xiàn)，并獲得2004年度諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。二、蛋白質(zhì)泛素化系統(tǒng)泛素或泛蛋白 泛素或泛蛋白（Ubiquitin，Ub）：由76個(gè)氨基酸殘基組成的低分子量蛋白，廣泛存在于各種真核細(xì)胞和組織中。 泛素氨基酸序列保守性高，在已知的各種物種的泛蛋白中，至多發(fā)現(xiàn)3個(gè)氨基酸殘基的改變。在人、鮭魚和果蠅等親緣關(guān)系遙遠(yuǎn)的物種中得到的泛蛋白

31、竟然完全一致。泛素的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 立體結(jié)構(gòu)外形猶如蝌蚪，即-抓握折疊（-grasp fold）結(jié)構(gòu)； 左下方是一個(gè)緊密的球狀頭部，由5個(gè)折疊（1-7、10-17、40-45和64-72）和1個(gè)螺旋（23-34）組成，N末端在頭部的中間； 右上方是一條尾巴，尾部的末端即是肽鏈的C端（RGG，Arg-Gly-Gly）。泛素的連接方式 C末端Gly的羧基與目標(biāo)蛋白質(zhì)連接，也能與另一個(gè)泛蛋白48位Lys（K）側(cè)鏈的氨基連接，形成多聚的泛蛋白鏈，最長(zhǎng)的泛蛋白鏈的聚合度可以超過50。 泛蛋白與其他蛋白質(zhì)之間形成的是異肽鍵（isopeptide bond），泛蛋白C末端Gly的羧基不與目標(biāo)蛋白質(zhì)中的氨基形成肽鍵

32、，而是與目標(biāo)蛋白質(zhì)Lys（K）側(cè)鏈的氨基形成肽鍵。泛素樣蛋白 泛素樣蛋白（ubiquitin-like protein, UBL）：指原核、真核生物中具有泛素樣折疊結(jié)構(gòu)的蛋白，可以通過共價(jià)結(jié)合的方式修飾其它蛋白，但序列相似性差異很大。  UBL蛋白及其相關(guān)蛋白結(jié)構(gòu)域的研究開始于20世紀(jì)80年代末。 ISG15蛋白是第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)的UBL蛋白。ISG15蛋白 ISG15蛋白：型干擾素誘導(dǎo)產(chǎn)生、分子量15kD的蛋白質(zhì)，序列與泛素蛋白有高度的相似性，可以通過共價(jià)結(jié)合的方式修飾其它蛋白。 其功能知之甚少，至今才發(fā)現(xiàn)ISG15蛋白修飾相關(guān)的E1酶（ISG15活化酶）和E2酶（即ISG15連接酶）

33、，被型干擾素誘導(dǎo)表達(dá)。 小鼠模型發(fā)現(xiàn)，蛋白經(jīng)ISG15蛋白修飾之后，可以表現(xiàn)出抗病毒作用泛素化及其作用 泛素化（Ubiquitylation）：一個(gè)或多個(gè)泛素分子在一系列酶（活化酶、結(jié)合酶和連接酶）的催化下與其他蛋白質(zhì)分子共價(jià)結(jié)合。 作用：直接影響蛋白質(zhì)的活性和細(xì)胞定位。參與細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)、基因表達(dá)、細(xì)胞分裂和分化等過程的調(diào)節(jié)。泛素激活酶和泛素結(jié)合酶 泛素激活酶E1： 細(xì)胞內(nèi)只有單一的E1基因，利用不同的轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)產(chǎn)生E1a和E1b，發(fā)揮不同的作用。 泛素結(jié)合酶E2： E2有多種基因，酵母有13種E2基因。哺乳動(dòng)物細(xì)胞至少有25種E2基因； 大多數(shù)E2有一個(gè)1416kD的核心，不同E2的核心有3

34、5%的同源性，E2核心參與E2與E3的結(jié)合。泛素蛋白連接酶E3 種類繁多：有幾百種，E3除了對(duì)不同的E2有選擇作用外，對(duì)底物蛋白質(zhì)也有特異性；由多種亞基組成。 分布廣：存在于細(xì)胞質(zhì) 、細(xì)胞核和細(xì)胞器。 形式多：可溶性蛋白、膜結(jié)合蛋白。泛素蛋白連接酶E3的種類 根據(jù)E3含有的特定結(jié)構(gòu)域，分為三類： HECT（ Homologous to E6-AP carboxyl terminus） E3 環(huán)指(ring finger)結(jié)構(gòu)蛋白 U盒型HECT E3 源于對(duì)致瘤病毒HPV的研究，HPV編碼的蛋白E6與細(xì)胞內(nèi)結(jié)合蛋白(E6-AP)結(jié)合，并與腫瘤抑制蛋白p53結(jié)合，導(dǎo)致p53的泛素化和降解。 許多

35、HECT 類E3的N末端具有一對(duì)色氨酸殘基(WW)和保守脯氨酸殘基組成的WW區(qū)域，參與識(shí)別底物蛋白質(zhì)中磷酸化的富脯氨酸區(qū)域。環(huán)指（ring finger）結(jié)構(gòu)蛋白 環(huán)指結(jié)構(gòu)：由8個(gè)保守半胱氨酸和組氨酸Cys-X2-Cys-X(9-39)-Cys-X(1-3)-His-X(2-3)-Cys-X2-Cys-X(4-48)-Cys-X2-Cys)組成。 種類：APC（Anaphase promoting complex，APC）類E3、SCF（skp-cullin-F-box protein， SCF）類E3、VHL-CBC類E3APC（Anaphase promoting complex）類E3

36、APC類E3：含有Cullin同源蛋白APC11、環(huán)指蛋白APC2及其他亞單位，并利用含WD40重復(fù)序列的蛋白識(shí)別底物。 APC在細(xì)胞有絲分裂末期激活，降解有絲分裂和紡錘體相關(guān)蛋白，使細(xì)胞進(jìn)入分裂后期。SCF（skp-cullin-F-box protein）類E3 SCF類E3：由連接蛋白Skp、Cullin類蛋白Cul和底物識(shí)別蛋白F-box組成。 發(fā)現(xiàn)100多種F-box，都具有WD40重復(fù)序列或富亮氨酸重復(fù)序列。 SCF類E3利用不同的F-box蛋白識(shí)別多種底物。VHL-CBC類E3 VHL-CBC類E3：由連接蛋白Elongin B和C、環(huán)指蛋白R(shí)bx-1、Cullin類蛋白Cul和

37、底物識(shí)別蛋白VHL組成。泛蛋白化底物的轉(zhuǎn)移 需降解的蛋白質(zhì)被泛蛋白標(biāo)記后，泛蛋白化的底物在其他蛋白質(zhì)的幫助下與蛋白酶體結(jié)合，這些蛋白質(zhì)分為： 與多聚泛蛋白結(jié)合的蛋白質(zhì) 與蛋白酶體結(jié)合的蛋白質(zhì) 這些蛋白質(zhì)具有不同結(jié)構(gòu)域： 泛蛋白類似結(jié)構(gòu)域(UBL) 泛蛋白結(jié)合結(jié)構(gòu)域(UBD) 泛蛋白相互作用模體(UIM) 泛蛋白途徑相關(guān)結(jié)構(gòu)域(UBA) ATP酶結(jié)構(gòu)域 蛋白酶體（ Proteasome） 26S蛋白酶體的分子組成 PRE2、PRE3和PUP1具有酶活性蛋白酶體的功能 蛋白水解功能：具有多種蛋白水解酶活力。 類胰凝乳蛋白酶(Chymotryptic-like)活性：水解疏水性氨基酸羧基端肽鍵。 類

38、胱天蛋白酶(Caspase-like)活性：水解酸性氨基酸羧基端肽鍵。 類胰蛋白酶(Tryptic-like)活性：水解堿性氨基酸羧基端肽鍵。 BrAAP活性：水解分枝側(cè)鏈氨基酸羧基端肽鍵。 DNA修復(fù)作用：核苷酸切除與修復(fù)活性。蛋白酶體的作用機(jī)理 通過定點(diǎn)突變，揭示了蛋白酶體的活性部位含有蘇氨酸，水解過程中的親核攻擊發(fā)生在亞基氨基末端的蘇氨酸側(cè)鏈的羥基上。 蛋白酶體提供了一種全新的蛋白酶，即蘇氨酸蛋白酶。在酵母的蛋白酶體中，除蘇氨酸外，Lys33、Glu17和Asp166也參與水分子引發(fā)的脫乙酰反應(yīng)。 蛋白水解功能分別由1、2和5上的3個(gè)催化亞基Y、Z和X承擔(dān)，即Y/1、Z/2 和X/5上T

39、hr的-OH對(duì)底物進(jìn)行親核攻擊。免疫蛋白酶體 免疫蛋白酶體：能被干擾素(IFN-)誘導(dǎo)的20S蛋白酶體。 體外抗原加工反應(yīng)的分析發(fā)現(xiàn)，免疫蛋白酶體是內(nèi)源性抗原加工的蛋白酶。橄欖球蛋白酶體 橄欖球蛋白酶體(Football proteasome)：由11S調(diào)節(jié)子(11S regulator)結(jié)合于催化顆粒CP兩端形成。 參與異常蛋白的再生或分解反應(yīng)，其中11S調(diào)節(jié)子能顯著提高20S蛋白酶體的肽酶活性。雜化蛋白酶體 雜化蛋白酶體(Hybrid proteasome)：雜化蛋白酶體由催化顆粒CP兩端分別結(jié)合19S復(fù)合物(RP)和11S調(diào)節(jié)子而形成的RP-20S-11S雜化體，具有26S蛋白酶體的功能

40、。第四節(jié) 蛋白質(zhì)降解的生物學(xué)意義 一、細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的質(zhì)量控制 二、蛋白質(zhì)降解與蛋白抗原提呈 三、蛋白質(zhì)降解與細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo) 四、蛋白質(zhì)降解與細(xì)胞周期 五、蛋白質(zhì)降解與疾病一、細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的質(zhì)量控制 錯(cuò)誤折疊的新生肽鏈的降解清除 非天然結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的清除 tmRNA及其作用熄火核糖體與tmRNA 核糖體合成新生肽鏈的過程中，當(dāng)mRNA缺失終止密碼子時(shí)，肽鏈的合成無法終止，形成熄火（stalled）核糖體，即攜帶肽鏈的tRNA滯留在核糖體的P位，肽鏈合成不能繼續(xù)，新生肽鏈的合成就此“堵塞”。 tmRNA：既有tRNAAla的功能，又可以編碼一段特定氨基酸序列的肽段，通常是AADENYALAAA。 tm

41、RNA能使熄火的核糖體重新工作。二、蛋白質(zhì)降解與蛋白抗原提呈 蛋白質(zhì)和肽類抗原的提呈是細(xì)胞免疫的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。蛋白質(zhì)和肽類的抗原性僅與其分子中的某些肽段有關(guān)，并經(jīng)常位于蛋白質(zhì)分子表面，與淋巴系統(tǒng)抗原提呈細(xì)胞的表面免疫球蛋白樣受體結(jié)合，還需經(jīng)過蛋白酶的降解作用，將蛋白質(zhì)抗原降解為大小合適的肽段，進(jìn)而誘發(fā)抗體的產(chǎn)生。 與類MHC分子有關(guān)的抗原提呈 與類MHC分子有關(guān)的抗原提呈與類MHC分子有關(guān)的抗原提呈 免疫應(yīng)答時(shí)，與類MHC分子有關(guān)的抗原提呈過程中，抗原由蛋白酶體-泛素系統(tǒng)識(shí)別并加工。與類MHC分子有關(guān)的抗原提呈 病原體蛋白質(zhì)被抗原提呈細(xì)胞內(nèi)吞，在晚期內(nèi)體中降解成肽段，并與抗原提呈細(xì)胞中的類MH

42、C分子結(jié)合，完成抗原提呈。三、蛋白質(zhì)降解與細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo) 細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的泛素化降解，影響細(xì)胞信號(hào)的傳導(dǎo)，既可以誘導(dǎo)信號(hào)傳導(dǎo)，也可以阻斷信號(hào)傳導(dǎo)。 核因子B的激活與核因子B抑制劑的降解 蛋白質(zhì)Wnt引發(fā)的信號(hào)傳導(dǎo) 刻缺蛋白的限制性降解引發(fā)信號(hào)傳導(dǎo)NF-B信號(hào)途徑 核因子B（NF-B）：是細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)通路中的重要成員之一，NF-B途徑與前炎癥反應(yīng)密切相關(guān)。 應(yīng)激、細(xì)菌和病毒感染、細(xì)胞因子都能引發(fā)NF-B途徑，而腫瘤壞死因子（TNF）是引發(fā)NF-B途徑的典型細(xì)胞外信號(hào)分子。 核因子B抑制劑（I-B）的磷酸化和降解誘導(dǎo)NF-B 的活化。蛋白質(zhì)Wnt引發(fā)的信號(hào)傳導(dǎo) 蛋白質(zhì)Wnt是果蠅和小鼠的同源基因wg

43、和Int-1的表達(dá)產(chǎn)物，為分泌型的信號(hào)分子，調(diào)節(jié)動(dòng)物的發(fā)育；與果蠅翅膀發(fā)育有關(guān)，經(jīng)病毒處理的小鼠導(dǎo)致乳腺腫瘤。 蛋白質(zhì)Wnt能與細(xì)胞表面的卷曲家族成員和低密度脂蛋白受體相關(guān)蛋白質(zhì)（LRP）等二種受體結(jié)合，引發(fā)一系列信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，使Wnt應(yīng)答基因表達(dá)?？倘钡鞍椎南拗菩越到庖l(fā)信號(hào)傳導(dǎo)在神經(jīng)發(fā)育過程中，刻缺蛋白不同部位的二次限制性蛋白酶解，激活轉(zhuǎn)錄因子，產(chǎn)生側(cè)向抑制。四、蛋白質(zhì)降解與細(xì)胞周期 蛋白質(zhì)參與細(xì)胞的各種運(yùn)作，一些蛋白質(zhì)的降解與細(xì)胞周期、細(xì)胞凋亡密切相關(guān)。 細(xì)胞周期與周期蛋白 M期與蛋白質(zhì)降解 G1/S期轉(zhuǎn)換與蛋白質(zhì)降解 p53蛋白與細(xì)胞周期細(xì)胞周期與周期蛋白 細(xì)胞周期可分為M期、G1期、S期

44、和G2期等4個(gè)時(shí)相。 細(xì)胞周期受周期蛋白（cyclin）控制，不同的時(shí)相出現(xiàn)不同的周期蛋白。 M期出現(xiàn)M周期蛋白，即周期蛋白B，與依賴M周期蛋白的激酶（M-Cdk，即Cdk1）相互作用控制M期的事件。 S期出現(xiàn)周期蛋白A，激活依賴S周期蛋白的激酶S-Cdk，即Cdk2。 控制G1期、G1/S期轉(zhuǎn)換的周期蛋白D和E，分別與Cdk4、Cdk6形成復(fù)合物。周期蛋白B調(diào)節(jié)細(xì)胞M期 周期蛋白B在前期合成，在M期與Cdk1結(jié)合，誘導(dǎo)細(xì)胞有絲分裂； 同時(shí)激活后期促進(jìn)復(fù)合物APC/C，使周期蛋白被蛋白酶體-泛素系統(tǒng)識(shí)別和降解； 進(jìn)入只有游離Cdk1的后期和間期。染色體的分離 M期有絲分裂紡錘體中染色體的分離涉及