蛋白质折叠、修饰与降解

信号肽(signal peptide)

当一封信要送到一座巨大楼宇里某个特定的办公室时,写在信头上的地址会告诉收发室把它送往何处。蛋白质面临同样的难题:一个细胞制造成千上万种不同的蛋白质,但每一种都必须落到正确的地方——有的留在细胞质里,有的被输出到细胞外,有的嵌入膜中。信号肽就是写进蛋白质里的那个地址:一小段氨基酸,通常位于最前端,宣告本蛋白质要前往分泌途径。

经典的信号肽是新生链开头(N端)大约十五到三十个氨基酸的一小段,其核心是一串油腻的疏水残基。当链从核糖体冒出来时,这个地址是最先被合成的东西,它会被一台识别机器(信号识别颗粒)读到,从而把整个核糖体引向内质网的膜。随后链被穿过一条由蛋白质围成的通道,进入或穿越那层膜。信号肽一旦完成了把蛋白质送到正确门口的使命,通常就会被一种叫信号肽酶的酶剪掉,于是成熟的蛋白质便不再带着它原来的地址。不同的目的地有不同的地址,但信号肽这一术语经典上指的是那个指向内质网的地址。

信号肽之所以重要,是因为它们是细胞如何组织自身、又如何把东西分泌到外界的基础——消化酶、胰岛素之类的激素、抗体,以及嵌入你细胞表面的蛋白质,全都以一个信号肽开头。把目的地信息写在蛋白质自身序列里这一原理,是一个里程碑式的发现(信号假说),并因此赢得了诺贝尔奖。一点有用的澄清:信号肽不是成品蛋白质的永久组成部分,也不同于那些把蛋白质送往细胞核或线粒体的内部信号——后者用的是别种标签。

胰岛素一开始是以前胰岛素原(preproinsulin)的形式出现的。其中pre(前)那部分就是它的信号肽——一段疏水的前导序列,把链引入内质网,随后被剪掉,留下胰岛素原(proinsulin)继续被加工成成熟的激素。

前胰岛素原中的pre(前)就是信号肽。

信号肽通常会被移除,并非最终蛋白质的一部分。它也有别于细胞核或线粒体的靶向信号,后者使用不同的序列和不同的途径。

又称
signal sequenceleader peptide信号序列前导肽