真核细胞为何要进行蛋白质的分选(protein sorting)与转运?目前已知在细胞中有哪几种类型的膜泡分选运输方式?说明它们的作用及其机制。
 
【正确答案】(1)真核细胞进行蛋白分选与转运的原因 真核细胞内含有大量蛋白质,除了线粒体和叶绿体能合成少量蛋白质外,绝大多数的蛋白质均在细胞质基质中的核糖体上开始合成,然后转运至细胞的特定部位,也只有转运至正确的部位并装配成结构与功能的复合物,才能参与细胞的生命活动。 (2)膜泡运输方式 ①网格蛋白包被膜泡介导的膜泡运输 a.作用 负责蛋白质从高尔基体TGN向质膜、胞内体或溶酶体和植物液泡运输。在受体介导的细胞内吞途径中也负责将物质从质膜运往胞内体,以及从胞内体到溶酶体的运输。 b.作用机制 TGN腔内的特异性分子被浓缩进网格蛋白包被膜泡,一旦从TGN区出芽形成转运泡,则网格蛋白包被脱落,然后膜泡转运至相应的靶膜,或溶酶体、植物细胞的液泡,或细胞膜。 ②COPⅡ包被膜泡介导的膜泡运输 a.作用 负责从内质网到高尔基体的物质运输。 b.作用机制 COPⅡ包被膜泡对转运的物质具有选择性并使之浓缩。在COPⅡ包被蛋白中,Sar蛋白是一种小的GTP结合蛋白,和其他CTP结合蛋白一样,作为开关分子起调节作用,主要调节膜泡包被的装配与去装配。当Sar蛋白与GDP结合时,处于非活化状态,当GDP被GTP取代,则激活Sar蛋白并导致它与内质网膜的结合,同时引发其他包被蛋白组分在ER膜上装配、出芽,随即形成COPⅡ包被膜泡。 ③COPⅠ包被膜泡介导的膜泡运输 a.作用 负责回收、转运内质网逃逸蛋白返回内质网。 b.作用机制 在组成型分泌过程中,COPⅠ包被膜泡在非选择性的批量运输中行使功能。研究表明,膜泡转移不仅沿内质网向高尔基体方向进行顺行转运,也可沿相反方向进行逆行转运。COPⅠ包被膜泡首先是将物质从内质网转运到ER-Golgi中介组分(IC),然后COPⅠ包被膜泡再将物质从IC转运到高尔基体。
【答案解析】