16.1: 蛋白质分选和运输概述

真核细胞中具有不同的膜结合细胞器，并且对蛋白质的需求各不相同。将蛋白质靶向特定细胞器的过程称为蛋白质分选。

蛋白质分选可以分为两种类型：基于信号的分选和基于囊泡的运输。在基于信号的分选中，称为分选信号的特定氨基酸序列能够通过门控运输或蛋白质易位来将蛋白质靶向细胞内的正确位置。在门控运输中，可溶性胞质受体能够识别暴露了核定位信号的折叠蛋白质。胞质受体能够与货物进行结合，并通过嵌入核膜中的核孔复合物来将货物转运穿过细胞核。

相反，蛋白质前体从细胞质易位或移动到不同的细胞器，例如线粒体、叶绿体、内质网（ER）和过氧化物酶体。在蛋白质易位过程中，胞质伴侣能够结合并展开目标蛋白质，并引导它们到达细胞器的表面。细胞器膜上的特定受体能够识别并结合未折叠蛋白质前体上的信号序列。展开的肽链通过称为易位子的专门转运穿过脂质双层膜，并到达细胞器的腔内。

通过囊泡运输进行的蛋白质分选涉及到蛋白质在称为运输囊泡的膜结合结构中所产生的移动。内质网管腔中的可溶性蛋白质能够被包装到运输囊泡上，并从内质网膜上脱落。细胞器膜上显示的分子标记能够为运输囊泡的正确递送和融合提供指导。

蛋白质分选发生在翻译过程中或蛋白质合成后，通过两个不同的过程进行:基于信号的分选和基于囊泡的运输。基于信号的分选采用两种运输方式:门控运输和蛋白质易位。

核蛋白通过嵌入核膜中的核孔复合物从胞质溶胶主动转运到细胞核。这个过程称为门控运输。

这些蛋白质包含称为分选信号的特定氨基酸序列，这些序列被将蛋白质转运到细胞核的分选受体识别。

靶向叶绿体、线粒体和内质网的蛋白质通过转位细胞（专门的跨膜蛋白）导入，这个过程称为蛋白质转位。

在易位过程中，胞质溶胶中的伴侣蛋白与靶蛋白结合并将其递送到膜，在那里分选信号被转位菌的输入受体识别。使用 ATP 水解，靶蛋白被展开并通过转位子中的通道运输，以到达细胞器内的目的地。

在囊泡运输中，可溶性蛋白从内质网腔堆积并加载到膜结合的运输囊泡上。

运输囊泡从内质网膜上萌芽并与高尔基体膜或细胞膜融合，而无需穿过脂质双层将蛋白质输送到其目标位置。