Protein Synthesis and Targeting in Yeast (Nato a S I Series Series H, Cell Biology) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer

作者:Alistair J. P. Brown

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1993-05

价格:USD 274.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780387565217

丛书系列:

图书标签:

• Yeast
• Protein Synthesis
• Protein Targeting
• Cell Biology
• Molecular Biology
• Eukaryotic Cells
• Gene Expression
• Nato ASI Series
• Biochemistry
• Translation

《酵母中的蛋白质合成与靶向：分子机制与细胞调控》 书籍简介 本书深入探讨了酵母细胞中蛋白质合成与靶向的复杂而精妙的分子机制，以及它们在细胞生命活动中所扮演的关键调控角色。作为真核细胞研究的重要模型，酵母为我们理解这些基本生命过程提供了无与伦比的视角。本书聚焦于酵母，详细阐述了蛋白质从基因表达到其最终功能定位的整个生命周期，揭示了这一过程的精确性和高效性，以及其在维持细胞稳态、响应环境变化和执行特异性细胞功能方面的重要性。 第一章：酵母中的蛋白质合成——从基因到多肽链 本章将全面剖析酵母中的蛋白质合成这一核心生命过程。我们将从转录过程的起始阶段开始，详细介绍酵母基因组的结构特点，以及启动子、增强子等调控元件如何精确调控基因的表达。随后，我们将深入探讨RNA聚合酶在转录中的作用，包括其组装、识别启动子以及延伸RNA链的详细机制。对酵母中各种RNA分子（mRNA、tRNA、rRNA）的结构、功能及其在蛋白质合成中的协同作用进行细致的分析。 转录完成后，mRNA会经历一系列成熟过程，包括5'端加帽、内含子剪接和3'端加尾。本章将详细阐述这些RNA加工步骤在酵母细胞中的具体实现方式，以及它们对mRNA稳定性和翻译效率的影响。特别是，我们将重点介绍酵母内含子剪接的催化机制和参与其中的关键酶和RNA分子。 翻译是蛋白质合成的第二个关键阶段。本章将深入解析酵母核糖体的结构与功能，包括其大小亚基的组成、rRNA和蛋白质的比例，以及它们如何协同作用完成肽链的延伸。对起始、延伸和终止这三个翻译阶段的分子事件进行细致的描述，包括起始因子、延伸因子和释放因子的招募、水解GTP的能量耦合以及密码子-反密码子配对的精确性。此外，还将探讨酵母中常见的翻译后修饰，如磷酸化、糖基化和泛素化，以及它们对蛋白质功能和稳定性的影响。 第二章：蛋白质合成的分子机器——核糖体及其调控 本章将聚焦于酵母中的核糖体，这一细胞内最复杂、最繁忙的分子机器之一。我们将深入剖析核糖体的组成，包括其包含的rRNA类型和数量，以及与之结合的数十种核糖体蛋白。详细阐述rRNA在催化肽键形成中的核酶作用，以及核糖体蛋白如何提供结构支撑、促进mRNA和tRNA的结合以及调控翻译的速度和准确性。 核糖体的组装是一个高度有序的过程，涉及数百种蛋白质和rRNA分子的精确组装。本章将详细介绍酵母中核糖体亚基（大小亚基）的组装路径，包括其在核仁中的起始和成熟过程。我们将探讨负责核糖体组装的多种辅助因子（称为核糖体组装因子），它们在rRNA的折叠、蛋白质的结合以及最终亚基的成熟中起着至关重要的作用。 此外，本章还将深入探讨核糖体在翻译调控中的作用。这包括对“核糖体停滞”和“核糖体移码”等现象的机制解析，以及它们如何作为信号调控基因表达。我们将介绍一些重要的核糖体相关蛋白，如eIFs（真核起始因子）和EFs（延伸因子），以及它们在启动和延伸阶段的调控作用。最后，将讨论一些影响核糖体活性和翻译效率的细胞环境因素，如营养物质的可用性、氧化应激等。 第三章：蛋白质的折叠与质量控制——确保功能的正确性 新合成的多肽链并非立即具有生物活性，它们需要经历精确的折叠过程才能形成具有特定三维结构的功能性蛋白质。本章将深入探讨酵母细胞中的蛋白质折叠机制。我们将介绍分子伴侣（chaperones）在辅助蛋白质正确折叠中的关键作用，包括它们如何识别未折叠或错误折叠的蛋白质，防止其聚集，并提供折叠所需的能量和环境。重点介绍酵母中主要的分子伴侣家族，如Hsp70、Hsp90和Tid1，以及它们在不同细胞器和不同折叠阶段的应用。 错误折叠的蛋白质不仅失去功能，还可能对细胞产生毒性。因此，细胞发展了一套精密的蛋白质质量控制体系来识别、处理和降解这些有害分子。本章将详细介绍酵母中的泛素-蛋白酶体系统（UPS），这是细胞内主要的蛋白质降解途径。我们将阐述泛素化的过程，包括E1、E2和E3泛素连接酶的作用，以及它们如何识别并标记错误折叠的蛋白质。随后，将详细介绍26S蛋白酶体，这一大型的蛋白质复合体如何识别泛素化的底物，并将其分解成小肽。 除了UPS，酵母还拥有自噬（autophagy）这一重要的细胞器和蛋白质降解机制。本章将介绍自噬在清除大分子聚集体、受损细胞器和长寿命蛋白质中的作用。我们将解析自噬的启动、形成自噬体、与溶酶体融合以及最终降解的过程。特别是，将重点关注酵母中的选择性自噬，例如p62/SQSTM1同源物在靶向错误折叠蛋白质到自噬体中的作用。 第四章：蛋白质的细胞内靶向——导向特定的功能区域 蛋白质并非随机分布在细胞中，它们必须被精确地运送到其发挥功能的特定细胞区室。本章将聚焦于酵母细胞中复杂的蛋白质靶向机制，这是实现细胞分工和维持细胞稳态的基础。 我们将从信号肽识别和引导开始。详细阐述信号肽（signal peptide）的结构特征，以及它们如何被信号识别颗粒（SRP）识别，从而将核糖体-mRNA-多肽链复合物引导至特定的膜。重点介绍蛋白质进入内质网（ER）的转运途径，包括SRP依赖的跨膜转运和SRP非依赖的转运。 随后，我们将深入探讨蛋白质进入内质网后的折叠、修饰和从ER的输出。介绍内质网中的分子伴侣、二硫键形成酶以及糖基化酶的作用。阐述COPII蛋白复合体在ER到高尔基体（Golgi）囊泡运输中的作用，以及囊泡如何携带蛋白质在细胞器间进行货物运输。 我们还将详细介绍蛋白质进入线粒体、过氧化物酶体等细胞器的靶向机制。分析这些细胞器特有的靶向信号肽，以及负责识别这些信号并介导蛋白质跨膜转运的特异性转运复合物。例如，线粒体外膜和内膜上的转运蛋白（TOM和TIM复合体）如何协同工作。 最后，本章将讨论蛋白质进入细胞核的靶向机制。介绍核孔复合体（NPC）在核质穿梭中的作用，以及核定位信号（NLS）和核输出信号（NES）如何调控蛋白质的进出核。 第五章：蛋白质靶向的分子机制与调控 本章将进一步深入剖析蛋白质靶向过程中涉及的关键分子机制和精密的调控网络。我们将从膜运输的能量学角度出发，详细介绍GTP水解在囊泡形成、货物装载和融合过程中的能量驱动作用。分析Rab GTP酶家族在调控囊泡的特异性识别、靶向和融合过程中的作用，以及它们作为分子开关如何精确控制膜运输的流向。 我们将详细解析囊泡的靶向和融合机制，包括SNARE蛋白（v-SNARE和t-SNARE）在介导膜特异性识别和融合中的核心作用。阐述其动态相互作用如何驱动膜的融合，释放出囊泡内的货物。 此外，本章还将探讨蛋白质靶向的调控机制，包括信号转导通路在影响蛋白质归巢目的地方面的作用。例如，细胞如何通过感知环境信号，改变特定蛋白质的靶向，从而调整其功能和细胞响应。我们将介绍一些重要的调控蛋白，如激酶和磷酸酶，它们如何通过磷酸化修饰来调控靶向信号肽的活性或转运蛋白的构象。 最后，我们将讨论一些特殊情况下的蛋白质靶向，例如分泌蛋白的靶向和膜蛋白的整合。分析信号肽驱动的蛋白质分泌到细胞外，以及膜蛋白如何被插入到不同的细胞膜中，并确保其正确的方向性和功能。 第六章：酵母蛋白质合成与靶向在细胞生命活动中的作用 本章将从宏观角度审视酵母蛋白质合成与靶向在维持细胞正常生命活动中的核心作用。我们将讨论这些过程在细胞生长、分裂、分化和适应环境变化中的关键性。 例如，我们将探讨蛋白质合成和靶向在细胞周期调控中的作用。许多关键的细胞周期蛋白需要精确地合成并靶向到特定的细胞区域，以驱动细胞周期的有序进行。错误的合成或靶向可能导致细胞周期阻滞或失控。 我们将深入研究蛋白质合成与靶向在应对环境压力（如营养缺乏、温度变化、氧化应激）时的响应机制。细胞如何快速调整特定蛋白质的合成速率，并将其靶向到响应应激所需的细胞器，以维持细胞的生存。 此外，本章还将讨论蛋白质合成与靶向在细胞结构形成和维持中的作用。例如，细胞骨架蛋白的合成和精确组装对于维持细胞形态、进行细胞运动和传递信号至关重要。 最后，我们将简要介绍酵母作为模型生物在理解人类疾病（如神经退行性疾病、癌症）中的蛋白质稳态失调方面的价值，以及对开发新的治疗策略的启示。 本书通过对酵母这一重要模式生物的深入研究，不仅揭示了蛋白质合成与靶向的精妙分子机制，更展现了这些过程在维持细胞生命活力、执行细胞功能以及适应环境变化中的不可或缺性。这些知识为我们理解更广泛的真核生物（包括人类）的生命过程提供了坚实的基础。

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