三、蛋白質的分泌途徑與方式
分泌蛋白、溶酶體蛋白和某些膜蛋白按照內質網一高爾基體一質膜轉運途徑進行。其特點是：①由胞質游離核糖體合成的蛋白質在N端有一額外的肽段，含有15～30個疏水性氨基酸殘基。但在成熟的分泌蛋白中并不存在，這段額外的序列被稱為信號肽。其主要的功能是引導隨后的新生肽穿過內質網膜進入腔內，并指導多肽鏈（或蛋白質）進到應到達的目的地。②采取邊合成邊轉運（或插入）的機制進行的，它將新生肽鏈運送到粗面內質網腔內。③進入內質網（ER）腔內的蛋白質進行糖基化修飾或其他方式的修飾。對于欲進入亞細胞的蛋白質還需跨膜轉運才能到位。當它們從。ER運送到高爾基體時，還需進一步糖基化修飾以利于形成最佳的構象。④蛋白質折疊成特定的有活性的構象。⑤通過轉運到達溶酶體或分泌性囊泡和質膜中去，或分泌到胞外。
（一）分泌蛋白的合成機制——邊翻譯邊轉運
1975年，Blobel和Dobbestein提出分泌蛋白穿越內質網膜的信號肽假說。Blobel等證明，識別信號肽的是一種核蛋白體，稱為信號識別體（SRP）。由于SRP、SRP受體等蛋白因子的發(fā)現(xiàn)，豐富了原來的假說。該假說認為，分泌蛋白、膜蛋白mRNA首先與游離的核糖體（包括大小亞基）形成翻譯起始復合物，mRNA的翻譯即從起始密碼子AUG開始，合成出疏水殘基的信號肽。當翻譯50～70個氨基酸殘基時，核糖體上的轉位酶驅使信號肽從核糖體延伸出來，隨即胞質中的信號肽識別蛋白識別信號肽并與之結合，導致肽鏈的延伸暫停。其原因是SRP這個大復合物的相對分子質量為396 000，有兩個功能域，一個用以識別信號肽，另一個用以干擾進入的氨酰-tRNA和肽酰移位酶的反應，以終止多肽鏈的延伸作用，信號肽與SRP的結合發(fā)生在蛋白質合成剛一開始時，即N端的新生肽鏈剛一出現(xiàn)時，一旦SRP與帶有新生肽鏈的核糖體相結合，肽鏈的延伸作用暫時終止，或延伸速度大大減低。此時[SRP-mRNA-核糖體-新生肽]復合物轉向內質網膜并與膜上的SRP受體停泊蛋白相結合并相互作用，肽鏈延伸又重新開始，SRP受體是一個二聚體蛋白，由相對分子質量為69 000的a亞基與相對分子質量為30 000的13亞基組成。然后帶有新生肽鏈的核糖體被送人多肽移位裝置，同時SRP被釋放到胞漿中，進入SRP循環(huán)再去識別另一個信號肽。此時蛋白質合成修復，肽鏈得以延伸。移位裝置含兩個膜整合蛋白：ribophorinI和Ⅱ，它們能將新生肽鏈構象改變以線形形式穿過內質網膜進入腔內，信號肽被信號肽酶切割。綜上可知，分泌蛋白的合成是邊翻譯邊轉運的，整個過程總結于圖12-11。