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翻译及其调控
人民卫生出版社《分子生物学》翻译及其调控章节的总结整理，包括蛋白质的生物合成、蛋白质合成后的折叠与加工、蛋白质的转运与定位等。
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翻译及其调控
蛋白质的生物合成
蛋白质的生物合成
将核酸中的核苷酸序列编码的遗传信息，通过遗传密码破译的方式解读为蛋白质分子中20种氨基酸的排列顺序
合成过程
蛋白质分子的折叠与加工
蛋白质分子的转运与定位
蛋白质分子合成的调控
蛋白质的合成体系

模板——mRNA
含有从DNA转录来的遗传信息，是蛋白质合成的模板
mRNA的结构组成一般包括
5’非翻译区（5’-untranslated region，5’-UTR）
开放阅读框架 (open reading frame, ORF)
3’非翻译区（3’-untranslated region，3’-UTR）
mRNA组成结构示意
5’-UTR
位于 mRNA 5’ 端起始密码子之前的非翻译区，即不表达蛋白质的核酸序列区；5’-UTR 有翻译起始信号，核糖体结合位点（RBS）等
原核mRNA 5’-UTR有嘌呤丰富的序列参与翻译起始。
真核 mRNA 5’-UTR的长度差别很大。 5’-UTR 区与特异蛋白因子结合调控翻译起始
重要区段
SD Sequence
 SD序列和起始AUG之间间隔以4-10个核苷酸为好。
原核生物mRNA的起始密码子AUG上游4-13个核苷酸以外有一段含嘌呤核苷酸较多的保守序列，它是mRNA和核糖体识别、结合的位点。
SD序列与核糖体小亚基16S rRNA上一段富含嘧啶核苷酸的保守序列互补，核糖体借此判定mRNA的翻译起始位点
Kozak Sequence
真核生物起始密码子常处于-CCACCAUGG-序列之中，这段保守序列的存在能增加翻译起始的效率，这段序列称为Kozak序列
开放阅读框架
概念
阅读框架(reading frame)
mRNA中含有翻译密码的全部碱基序列
开放阅读框架(open reading frame，ORF)

由编码氨基酸的三联体密码子组成的连续DNA序列，能翻译成蛋白质，从AUG开始到终止密码子结束
破译遗传密码的突破性工作主要包括
体外翻译系统的建立
核酸的人工合成
核糖体结合技术
密码子（codon）
 64个密码子中，61个编码氨基酸，3个导致翻译终止 3个终止密码子，根据最初发现这些密码子的来源基因，又被命名为 UAA：赭石密码子（ochre） UAG：琥珀密码子（amber） UGA：乳白石密码子（opal）
密码子的性质
方向性：5’→3’
连续性：如有插入或缺失，会引起移码突变
通过在不同的起始位点起始表达或在不同的终止位点终止表达，一条基因可以翻译出不同的蛋白质

原核生物的多顺反子序列
通过使用不同的读框，两条基因可共享一段DNA序列

噬菌体等的重叠基因
简并性：多数情况下是指多种密码子编码同一个氨基酸，区别仅在于密码子的第三位碱基不同

密码子家族，同义密码子，同义突变
在支原体、纤毛虫等个别原核生物中存在的密码子改变

密码子的偏爱性
摆动性：摆动配对
通用性：线粒体密码
蛋白质合成场所——核糖体
核糖体的大小足以结合mRNA和tRNA
概述
提供了mRNA与氨基酰-tRNA相互作用的空间，快速高效
每个核糖体由大小两个亚基组成
大小亚基均由多种蛋白质及多种 rRNA 组成
原核生物核糖体中相对分子质量较大的 rRNA，是维系核糖体结构的骨架；大亚基上的 rRNA具有肽基转移酶活性；小亚基16S rRNA上有与S-D序列互补的序列；大亚基5S rRNA上有保守序列与 tRNA 中 TψC环 上序列互补
核糖体上有三个tRNA 结合位点：A位点、P位点、E位点
A位：氨基酰tRNA
P位：肽酰tRNA
E位：空tRNA脱出位点
细菌核糖体的3个tRNA结合位点

核糖体组成
原核生物/真核生物
原核生物核糖体组成

真核生物核糖体组成

核糖体蛋白（RP）
Rpl大亚基核糖体蛋白，rps小亚基核糖体蛋白
参与蛋白质合成：rRNA折叠，调整核糖体构象等
核糖体外功能：参与调控基因转录翻译，调控细胞增殖、凋亡、分化等
RP表达异常会引发贫血、肿瘤等严重疾病
核糖体核酸（rRNA）
构成翻译进行的空间构象，定位并结合mRNA
肽基转移酶，催化肽键形成
蛋白质合成的搬运工具——tRNA

每个氨基酸都至少有一个tRNA，由特定的氨基酰-tRNA合成酶催化tRNA与氨基酸的结合
携带特定氨基酸的tRNA通过反密码子特异性地与mRNA密码子配对
tRNA与蛋白质合成有关的位点
氨基酸结合位点
核糖体识别位点
密码子识别位点——反密码子
氨基酰-tRNA合成酶识别位点：识别tRNA和氨基酸，有校正功能
绝大多数细胞内有二十种氨酰tRNA合成酶，每种酶对应一种氨基酸，和该氨基酸的转运tRNA结合。
氨酰tRNA合成酶具有很强的特异性

携带同一种氨基酸的tRNA不一定只有一种，可以分为主要tRNA和次要tRNA。主要tRNA中反密码子识别mRNA中的高频密码子，而次要tRNA中反密码子识别mRNA中的低频密码子（偏爱性）
同工tRNAs：反密码子不同，识别相同的密码子
一个特殊的tRNA：原核生物起始Met转运氨基酸
甲酰化
真核生物有单独携带起始Met的tRNA，写作tRNAi^Met，区别于tRNAe^Met；二者分别被起始和延长过程中的酶和蛋白因子所识别
蛋白质合成的过程
蛋白质的合成还需要其他许多物质的参与，包括
蛋白质因子——IF，EF，RF
ATP，GTP
无机离子
20种氨基酸
翻译过程从开放阅读框架的5’-AUG开始向3’方向阅读，按照mRNA上三联体密码子的顺序指导蛋白质从N端向C端合成，直至终止密码的出现
整个合成过程分为5个阶段
氨基酸的活化——氨基酰tRNA的形成
AA + tRNA → 氨酰-tRNA

细胞中一般只有二十种氨酰-tRNA合成酶，不同tRNA与同一氨基酸的结合均由同一个酶催化。合成酶有很强的校对功能
肽链合成的起始
原核生物肽链合成的起始

真核生物翻译的起始

真核生物mRNA与小亚基的结合

肽链的延长
原核生物多肽合成延伸

进位

EF-Tu与 GTP结合, 协助与A位新密码子正确配对的氨酰基tRNA 进入A位
EF-Ts协助EF-Tu快速交换核苷酸，由EF-Tu·GDP变为EF-Tu·GTP继续参与下一个延长过程。
EF-Tu*EF-Ts复合体仅是瞬时存在，EF-Tu可迅速转变为GTP结合形式，再形成三元复合体
成肽

50S大亚基的转肽酶将核糖体上的fMet 从位于P位的tRNA上转移到位于A位的氨酰基tRNA上，在A位tRNA上形成二肽
转位

EF-G连接到核糖体上促进核糖体相对于mRNA的滑动三个核苷酸的位置，EF-G连接的GTP水解为GDP释放能量用于该过程。失去肽酰基的tRNA和EF-G从核糖体释放
分两步进行

50S亚基相对于30S亚基移动
然后30S亚基移动使核糖体构象复原
翻译延长因子的种类和功能

核糖体循环

多肽链合成终止后，解离的大小亚基又重新组装成核糖体，参加新肽链的合成，循环往复利用。多肽链在核糖体上的合成过程又称核糖体循环
肽链合成的终止及释放
原核生物多肽合成终止

在原核细胞内一条mRNA链上可结合多达几百个核糖体。每个核糖体合成一条多肽链，在一条mRNA链上同时合成多条相同的多肽链，大大提高了翻译的效率

多顺反子分别独立起始，相邻顺反子间距超过核糖体跨度时，两亚基解离后重新组装
真核生物蛋白质合成的终止
真核生物的释放因子比原核生物的少，只有两种，eRF-1和eRF-3，前者可以识别三种终止密码，后者作用类似RF-3，促进eRF-1与核糖体的结合，激发终止反应
翻译后蛋白质的折叠及加工
非核糖体肽链的合成
非核糖体肽
在细菌、放线菌和真菌中的生物活性肽，其合成通过非核糖体多肽合成系统进行，统称为非核糖体肽
非核糖体多肽合成酶
识别、激活、转运氨基酸底物并按特定氨基酸顺序合成多肽
蛋白质合成后的折叠与加工
合成后的折叠：形成特定的空间结构 翻译后的加工：使具有正确的生理学活性
蛋白质合成后的折叠
概述
多肽链在其被折叠成稳定的三维结构后就会变成功能性的蛋白质，不正确折叠的蛋白质会对细胞产生破坏性的影响，甚至对机体也会带来大的不利作用，比较典型的例子就是阿尔兹海默症或者帕金森病等神经变性病
为了预防折叠的失误，细胞拥有一套完整的折叠助手“工厂”，这种折叠助手就是分子伴侣（molecular chaperones）。某些分子伴侣可以在蛋白合成期间帮助折叠蛋白质
分子伴侣 (chaperone)
胞内保守蛋白，能与其它构象不稳定（松弛构象）的蛋白质结合并使之稳定，通过与多肽结合来帮助被结合多肽在体内的折叠、组装、转运或降解，完成任务后又从多肽上释放下来
分子伴侣是细胞内蛋白质折叠和组装的重要调节者。一方面帮助新生的未折叠的蛋白质折叠获得正确的构象，另一方面识别变性的蛋白质，帮助其复性或介导其降解
在蛋白质构象形成和转运过程中，分子伴侣都起作用
核糖体结合性分子伴侣和非核糖体结合性分子伴侣
核糖体结合性分子伴侣
通过结合在核糖体和新生肽链上来完成工作：阻止新生肽链的错误折叠或过早折叠
触发因子(Trigger Factor)

在合成的起始阶段，核糖体可以预防多肽链进行折叠缠绕。触发因子可以延长核糖体这种预防抑制的作用，并且干扰蛋白质进行折叠，核糖体和触发因子通过这种协同作用，抑制初生的多肽链的过早折叠
新生链相关复合物（NAC）
非核糖体结合性分子伴侣
不需要与核糖体结合，多与新生肽链或蛋白质分子相结合，帮助新生肽链正确折叠，已发生错误折叠的蛋白分子恢复正确构象
这类分子伴侣的种类最多，其中研究最多的是热激蛋白家族
是机体细胞在一些理化因素刺激后高效表达的一组蛋白质，因最先发现于果蝇唾液腺的热应激反应中而得名

从细菌到哺乳动物中广泛存在
在遗传上高度保守的分子，能保护细胞并促进细胞对各种刺激所造成的损伤进行自身修复，多具有分子伴侣活性
按照蛋白分子质量的大小，可分为HSP110，HSP90，HSP70，HSP60以及小分子热休克蛋白、泛素等
热休克蛋白家族主要成员

HSP60家族
HSP70家族(66 ~ 78kD)
HSP90家族(83 ~ 90kD)
小分子量HSP家族(15~30kD)
大分子量HSP家族(100~110kD)
根据亚基分子量大小和氨基酸序列同源性的不同分类
研究最多的两种非核糖体结合性分子伴侣
Hsp70
能结合尚未离开核糖体的新生肽链或正在穿膜的肽链，防止这些肽链因疏水区外露而发生凝集，从而有利于肽链的正确折叠
HSP70是进化上最保守的蛋白质之一，结构主要由一个N端ATPase功能域和一个C端区域组成
HSP70能够以依赖于ATP的方式结合和释放非天然构象多肽的疏水片段，并能通过遮蔽这些片段而稳定蛋白质的松弛构象和阻止聚集．
作为分子伴侣参与所有细胞内蛋白质的从头合成和定位、蛋白质的成熟和错误折叠蛋白质的降解及调节过程，因而能够严重地影响生长在正常条件和应激条件下生存的细胞功能和代谢过程
Hsp70家族包括：HSP70、Hsp40、GrpE三种成员
Hsp70的两个主要功能域为折叠所必需

Hsp70反应循环

伴侣素（GroEL-GroES，真核同源物HSP60 和HSP10)

分子具有桶状结构,能协助尚未完成折叠或已经发生错误折叠的多肽链成为正确折叠的活性分子
热休克蛋白60（HSP60）也是一类进化上高度保守的蛋白质家族。生理状态时协助多肽或蛋白质的正确转位、折叠和装配，起“分子伴侣”的作用；在应激状态下，HSP60过表达或异位表达,作为一种自身抗原被免疫系统识别，诱发机体的保护性免疫应答，也可作为一种信号分子，在信号转导中发挥作用
HSP60在自身免疫性疾病、传染病、动脉粥样硬化及慢性感染的发病中均发挥重要的作用
GroE系统是大肠杆菌的HSP60，由GroEL（Hsp60）及其它的辅助分子伴侣GroEs（Hsp10）组成
GroEL蛋白为两层双环的中空圆柱结构，每个环由7个亚基组成，每个亚基由3个结构域组成：顶端结构域是底物和其辅助分子伴侣GroES的结合位点；赤道结构域有微弱的ATP酶活性；铰链结构域是和别的结构域相连的地方，并在顶端结构域和赤道结构域间传递构象变化
在GroEL蛋白的中央空腔中可结合多种非天然的多肽，一般来说，GroEL介导的蛋白质折叠需要GroES的协助。GroES是连在GroEL的末端。GroEL单独也可以帮助某些底物折叠
GroEL的功能
GroEL帮助蛋白质折叠原理示意图 
在新生蛋白质的正确折叠和组装以及变性蛋白质的恢复过程中起重要作用
在蛋白质跨膜转移或蛋白质插入E.coli 细胞质膜过程中起重要作用
其他Hsp
Hsp90：一般不参与新生肽链的折叠，主要作用于构象易变的信号转导分子，在生长控制、细胞存活和发育等过程中具有关键作用，与肿瘤的发生关系密切
Hsp27：在正常细胞中呈大的聚合体且表达量较低，一般没有活性。当细胞应激时，表达量增加并且磷酸化，大的聚合体解聚形成小的四聚体，具有活性。包括抑制caspase蛋白的激活和活性来抑制细胞的凋亡以及增加F-肌动蛋白微丝的稳定性，从而阻止细胞骨架的破坏等
分子伴侣与机体生理条件与病理条件均有相关性，既具有免疫保护作用，在一定条件下还具有致病作用
一方面，可以激发宿主体内的体液免疫反应和T细胞介导的细胞免疫反应，防止蛋白质非活性产物干扰细胞的正常功能
另一方面，分子伴侣也可以导致疾病的发生。如蛋白产物极细微的折叠异常，虽然对活性影响不大，却可以被“质控系统”滞留在内质网，不能实现正常的转位、转运或分泌，导致疾病发生。还有一些病理性折叠分子如Prion朊病毒，甚至可以介导正常蛋白的错误折叠，成为具有感染性的蛋白质而传播疾病
与蛋白质折叠有关的其他折叠酶
蛋白质二硫键异构酶（PDI）
PDI定位在内质网管腔内，含量丰富，催化蛋白质分子内巯基与二硫键之间的交换反应，从而催化蛋白质二硫键的形成、还原（断裂）或重排（异构化）
肽-脯氨酰顺反异构酶（PPI）
PPI广泛分布于各种生物体及各种组织中，多数定位于胞浆，在细胞中催化肽基脯氨酰的顺式与反式旋转体的相互转变
蛋白质合成后的加工
一级结构的修饰
肽链N端Met或fMet的切除
特定氨基酸的共价修饰
二硫键的形成和正确配对

谷胱甘肽参与蛋白质二硫键的生成
内质网中存在二硫键异构酶（PDI），能催化二硫键的正确配对
多蛋白的加工
前体蛋白的加工
胰岛素原经加工，切除不必要的肽段，形成胰岛素 
切除N端的蛋氨酸或甲酰蛋氨酸残基
切除非功能所需肽段
同一蛋白质前体，经过不同的剪切或剪接方式，产生不同的活性蛋白质
剪切

在真核细胞中，某些大分子多肽前体经翻译后加工，水解生成数种小分子活性肽类，如含有256个氨基酸的阿片-促黑素细胞皮质素原（proopiomelanocortin, POMC)可以被水解生成ACTH(39肽)、γ-促黑激素（β—MSH)(18肽)、β-内啡肽（11肽)和β-脂酸释放激素等活性物质
POMC具有种属特异性，还具有组织细胞特异性。不同的组织细胞形成了不同的表达调控机制，决定了不同的POMC基因表达及加工，如：垂体前叶促肾上腺皮质激素(ACTH)细胞将POMC处理成ACTH和β-促脂素(β-LPH);垂体中叶的促黑素细胞将POMC加工处理成α-促黑素(α-MSH),类促肾上腺皮质激素中叶肽(CLIP),β-LPH,β-内啡肽,这些特异的加工处理伴随着肽分泌的细胞特异性调节
剪接
蛋白质前体可以通过多肽的剪辑，剪除某些氨基酸序列片断，然后再以一定的顺序结合起来，最终形成成熟的、有活性的蛋白质的现象
“内含肽，intein”（某些蛋白质内发现的部分间隔顺序，可自我催化蛋白质前体的剪接，切下的部分称为游离内蛋白子，其意义类似于hnRNA中的内含子）的发现提示，仅根据DNA序列来推算蛋白质序列不一定全面
空间结构的修饰
亚基聚合
辅基连接——蛋白质的糖基化
许多分泌蛋白质和膜蛋白含有1至多个寡糖链。胞质溶浆内蛋白不含寡糖链
糖蛋白表面的糖链有两种类型：N连接寡糖链和O连接寡糖链

N连接寡糖通过N-乙酰葡萄糖胺连接于天冬酰胺残基侧链的酰胺基上
O连接寡糖通过N-乙酰半乳糖胺与蛋白质的丝氨酸或苏氨酸的羟基连接
糖基化是在内质网和高尔基体中完成的。 N连接寡糖和O连接寡糖的生物合成途径不同
糖基化蛋白质以及糖链的作用
影响蛋白质分子的生物活性、免疫原性
增加蛋白质分子的稳定性、可溶性
参与蛋白质分子的识别：受体、配体等
影响蛋白质的转运：蛋白质表面的糖可作为蛋白分子的胞内定位信号
影响蛋白质药用的疗效：半衰期、靶向性
在心血管疾病、代谢性疾病、免疫性疾病、肿瘤、传染性疾病等众多疾病的发生发展过程中伴随有蛋白质糖基化异常的发生
蛋白质的转运与定位
概述
细胞中蛋白质的合成发生在两个场所
绝大部分由细胞质中的核糖体合成
极少部分由细胞器(叶绿体和线粒体)中的核糖体合成(保留在细胞器内)
合成后的蛋白质有三个去向
留在细胞质中
运到特定的细胞器内
分泌到细胞外
游离核糖体上合成的蛋白质释放于细胞质，一部分就留在细胞质中，另一部分需要转运到细胞核、线粒体、叶绿体等。

膜结合核糖体上合成的蛋白质主要是膜蛋白、分泌蛋白以及存在于溶酶体、内质网和高尔基体腔内的酶等。
合成后的蛋白质必须经过运输才能够得到准确的定位：

蛋白质通过膜上的特殊结构进行跨膜转运
无论是蛋白质边翻译边进入内质网，还是蛋白质翻译后再扩散至特定的细胞部位，蛋白质都要利用N端的一段特殊序列引导进膜，这段引导序列在成熟蛋白质中已被切除
两个与蛋白质运送有关的理论
信号肽(Signal Peptide)假说——翻译时转运
信号肽
位于分泌性蛋白质N 端的长约16-30个氨基酸残基的序列。信号肽的N端是带正电荷的氨基酸残基（碱性氨基酸）构成，随后是6-12个疏水性氨基酸连续排列的疏水肽段。疏水肽段能形成一段α螺旋，在信号肽序列之后的一段氨基酸残基也能形成一段α螺旋，两段α螺旋会形成一个易嵌入细胞膜的发夹结构
信号肽有多种，可以选择性地用于基因工程表达蛋白质
信号肽结构模式

信号识别颗粒 (Signal Recognition Particle, SRP)
由一个7S RNA(305个碱基)和6个蛋白质分子组成的狭长核糖核蛋白复合物，SRP能识别并结合信号肽，形成 SRP-新生肽-核糖体 复合物，借助内质网膜上的 SRP受体， 将 SRP-新生肽-核糖体 复合物带到内质网膜的外表面。SRP与新生肽-核糖体结合后能抑制肽链的延伸，SRP与SRP受体的结合恢复了肽链的延伸作用
SRP的各种功能都与其特殊的蛋白质有关，7S RNA为SRP提供结构框架，保证蛋白质的组装结合

SRP受体
膜上的二聚体蛋白，可能识别SRP中的7S RNA，又称SRP锚定蛋白（docking protein，DP），与SRP结合后可解除SRP对翻译的抑制作用
SRP引导的蛋白跨膜途径是广泛存在于原核和真核细胞中的，在细菌中还存在Sec途径和Tat途径
信号肽和信号识别颗粒

信号肽酶 (signal peptidase)
由5个蛋白质组成的复合物，能将蛋白质的信号肽切割下来。信号肽酶定位于内质网膜的腔面，说明信号肽在被切除前必须穿越内质网膜
信号肽酶I、信号肽酶II
内质网膜表面上还存在核糖体受体蛋白，该蛋白与肽转位复合物相连，结合核糖体大亚基，形成跨膜通道
信号肽假说——针对分泌蛋白
当编码分泌蛋白的mRNA与胞浆中游离核糖体结合后，蛋白质的合成立即开始。首先合成的是蛋白质N-端的信号肽序列
胞浆中信号识别颗粒(SRP)识别、结合信号肽，并进入核糖体A位点，使肽链延伸反应暂时停止
核糖体-mRNA-信号肽-SRP复合体与内质网膜表面的SRP受体结合
SRP释放核糖体A位点，多肽链的合成立即恢复。SRP从其受体上释放下来，完成SRP循环
SRP循环：从SRP受体上释放下来的SRP可以循环使用，与下一个信号肽结合，重复跨膜过程
在内质网膜表面的核糖体受体蛋白和蛋白转运因子协同作用下，信号肽及新生肽链穿过跨膜通道
蛋白质穿越内质网膜

内质网腔内侧面的信号肽酶切除并进一步水解信号肽
蛋白质的跨膜过程是在翻译过程中完成的，即边翻译边跨膜，故称为共翻译
导肽假说——翻译后转运
由导肽牵引的蛋白质是属于合成后再分选和运输的，不同于信号肽引导的边翻译边运输过程
导肽，又称转运肽(transit peptide)或导向序列(targeting sequence)，它是游离核糖体上合成的蛋白质的N-端信号
导肽长度大约20～80个氨基酸，通常带正电荷的碱性氨基酸(特别是精氨酸和赖氨酸)含量较为丰富, 这些氨基酸对于蛋白质的定位具有重要作用
不同的导肽之间没有同源性，说明导肽的序列与识别的特异性有关，而与二级或高级结构无太大关系
不同部位的线粒体蛋白质前体具有不同类型的导肽序列
导肽序列中的每一肽段含有各自的导向信息。如导向基质的肽段、基质蛋白酶切割位点、导向膜间空间肽段、停止转运和外膜定位肽段等
跨膜运输前，蛋白质由分子伴侣结合，保持其未折叠状态，或防止其错误折叠
分子伴侣参与蛋白质的跨膜运输

蛋白质的正向运输和逆向运输
正向运输：从内质网向高尔基体方向移动
逆向运输：内质网中的蛋白质进入高尔基体后，通过特殊的信号又返回内质网
蛋白质的定位

细胞质膜蛋白(plasma membrane protein)的定位
细胞质跨膜蛋白的形式

膜蛋白的跨膜定位过程

蛋白质跨膜的形成取决于N-端信号序列、内部信号序列及停止转运序列
线粒体蛋白(mitochondrial protein)的定位

线粒体蛋白质的转运定位有多种形式，与蛋白所携带的不同分选信号有关，一般来说，线粒体前体蛋白质定位分选信号有两种：可剪切的前导序列和非剪切的多种整合定位信号；前者是线粒体蛋白质最典型的定位信号，介导绝大多数蛋白向线粒体基质的转运；非剪切整合定位信号的形式则呈现多样化。
可剪切的前导序列是一种经典的定位信号。前导序列位于线粒体前体蛋白质的N 端，一般含有10～80 个氨基酸残基，形成一种带正电的两性α螺旋：一侧是带正电的亲水表面，另外一侧为疏水性表面。前导序列可以将蛋白质定位至线粒体基质。有一些前体蛋白除了前导序列之外，还含有一段疏水分选信号，该信号决定了前体蛋白在内膜上或膜间隙中的定位。
导肽运输途径是目前了解得较为透彻的一条线粒体蛋白定位途径
导肽的作用

分泌蛋白(secretory protein)输送至细胞外
分泌蛋白质的输送路径

经典的内质网-高尔基体蛋白分泌途径

内质网膜蛋白(endoplasmic reticulum membrane protein)的定位
定位于内质网的蛋白质C-端含有滞留信号(retention signal)，一旦运输小泡到达高尔基复合体时，膜上的受体便与滞留信号序列结合，再由小泡将这些蛋白质送回到内质网
溶酶体蛋白(lysosomal protein)的定位

蛋白质的分选
蛋白质在高尔基复合体的顺面进行糖基化修饰，加上6-磷酸甘露糖， 6-磷酸甘露糖是一个能将溶酶体蛋白靶向其目的地的信号

核蛋白(nucleoprotein)的定位

核定位信号NLS的引导
NLS可位于蛋白的任一部位，进入核后不被切除。
过程需要：核输入因子、GTP酶（Ran蛋白）
蛋白质合成的调控
对蛋白质合成速度及降解速度的调控
蛋白质合成速率的调控
翻译起始的调控
起始因子：eIF2、eIF4

阻遏蛋白
5'AUG
5'UTR长度
mRNA稳定性
小分子RNA

microRNA，细胞内天然存在的微小RNA分子，可引起基因沉默
siRNA，人工合成小分子RNA，特异性沉默基因的表达
蛋白质降解速率的调节
不依赖ATP的降解途径
在溶酶体内进行，降解细胞外来蛋白、膜蛋白和长寿命的蛋白
依赖ATP和泛素的降解途径

降解异常蛋白和短寿命的蛋白
蛋白质N端第一个氨基酸种类的影响
蛋白质合成与药物
阻断蛋白质合成的药物
抗生素
干扰素
真核细胞感染病毒后分泌的一类具有抗病毒作用的蛋白质(主要是糖蛋白)，可抑制病毒繁殖、调节免疫功能等
分为α-（白细胞）型、β-（成纤维细胞）型和γ-（淋巴细胞）型
作用机制
激活蛋白激酶
活化核酸内切酶使mRNA降解
临床多用于病毒感染性疾病的治疗，如慢性乙肝、丙肝，也用于肿瘤的辅助治疗
药用干扰素分为普通干扰素和长效干扰素，多为基因重组产品
毒素
细菌毒素、植物毒素