蛋白質折疊、修飾與降解

共轉譯轉運(co-translational translocation)

把一根長繩穿過牆上一道窄縫,有兩種辦法。你可以先把整根繩盤成一團,再設法把這團塞過去——很難,因為盤成團的繩根本塞不進。或者,你可以一邊放繩一邊把它穿過縫隙,繩頭先行,趁它還是直的。細胞搬運蛋白質穿過膜時這兩種辦法都用,而共轉譯轉運就是後一種:在蛋白質鏈還在被合成的同時,就把它穿過膜。

用樸素的步驟來講是這樣的。一個核糖體開始合成一個蛋白質,前端出現了一段內質網訊號肽;訊號辨識顆粒抓住它,把核糖體送到內質網膜;核糖體對接到一條由蛋白質圍成、叫做轉運體(translocon)的通道上,使自己的出口隧道對準通道的孔。這時轉譯恢復進行,每加上一個新胺基酸,越來越長的鏈就直接經轉運體餵入內質網。蛋白質根本沒機會先在細胞質裡摺疊起來,而這正是關鍵所在:一條未摺疊、仍在增長的線條很容易從那條狹窄的通道裡滑過去,而一個完全摺好的蛋白質就太臃腫了。與之相對的是轉譯後轉運:蛋白質在細胞質裡合成完畢,由分子伴侶使其保持未摺疊狀態,然後才被推過一條通道——這正是蛋白質進入粒線體、以及在許多情況下進入酵母內質網所走的路線。

共轉譯轉運之所以重要,是因為它是我們細胞中進入分泌途徑的主要入口——每一個我們分泌出去或放到細胞表面的蛋白質的門戶。把轉運與轉譯耦合在一起,巧妙地解決了摺疊的難題,還讓糖鏈及其他修飾可以在鏈抵達內質網時就被加上去。要把握的微妙之處是:共轉譯與轉譯後講的是時機——是在合成期間還是合成之後——而不同的生物體和不同的目的地各自偏好不同的時機,所以兩者都不是唯一普適的規則。

一個正在合成分泌型抗體的核糖體對接到內質網膜上,一邊合成一邊把鏈徑直送過轉運體。等到最後一個胺基酸加上去時,整個蛋白質已經在內質網裡面了,準備摺疊和加糖衣——它從未在細胞質裡自由漂浮過。

一邊合成,一邊就穿入內質網。

共轉譯與轉譯後之分講的是時機,而非孰優孰劣。粒線體的輸入和酵母內質網的輸入常常是轉譯後進行的,由分子伴侶把已完成的鏈保持在未摺疊狀態。

又稱
cotranslational translocationco-translational import共翻译易位边翻译边转运