翻译与蛋白质合成

信号序列

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一家繁忙的公司会在每个包裹上贴运送地址,好让收发室知道它该送往何处。细胞面对的是同样的问题,只是规模浩大得多:它制造成千上万种不同的蛋白质,每一种都得抵达正确的地点——有些留在胞质溶胶中,有些必须进入某个特定的细胞器,还有许多必须被完全输出到细胞之外。信号序列就是那张分子层面的“地址标签”,告诉细胞一个蛋白质该归属何处。

信号序列是一小段氨基酸,常位于新造蛋白质的前端,充当目的地标签。研究得最透彻的例子,是把蛋白质引导进内质网的那一种:当这样的蛋白质开始从核糖体上探出时,它的信号序列会被一个颗粒识别,该颗粒暂停翻译,并把整个核糖体停靠到内质网膜上。随后合成恢复,正在生长的链被直接穿过(或嵌入)膜。一旦完成使命,信号序列往往被剪去。其他信号序列则把蛋白质导向细胞核、线粒体或别的区室,各由专属的识别机器来读取。

信号序列之所以重要,是因为没有正确的寻址,细胞就会陷入混乱——一种被造在错误地点的消化酶可能损伤细胞,而一种永远不被输出的激素则毫无用处。这正是分泌途径的前端,细胞借此制造并运送蛋白质的路线。一个有用的澄清:并非所有蛋白质都带有信号序列。没有信号序列的蛋白质由胞质溶胶中的游离核糖体制造,要么就留在那里,要么靠别的线索来分拣;信号序列专指进入以内质网为基础的运输系统的那张“车票”。

胰岛素在合成时前端带有一段信号序列。那个标签把它的核糖体引向内质网膜,使这种激素进入分泌途径;标签随后被剪去,成熟的胰岛素最终被输出到细胞外、进入血液。

信号序列就是贴在待输出蛋白质上的“送往内质网”标签。

信号序列与成品蛋白质的功能不是一回事——它是一个临时的地址标签,蛋白质到达正确区室后往往就被切除。

又称
signal peptidetargeting sequence信号肽