参与代谢、运输与信号传递过程

  1. 细胞质基质是糖酵解过程、磷酸戊糖途径、糖醛酸途径、糖原的合成与部分分解过程等基础代谢途径的发生场所

  2. 细胞质基质参与信号通路中信号蛋白对信号的传递、不同信号通路间的交叉对话(cross-talking)

  3. 细胞质基质保证各代谢活动和信号传递高效有序,各途径之间协调有序地完成物质、能量与信息的定向转移和传递

细胞骨架功能

  1. 细胞质骨架巨大的表面积为细胞质基质中其它成分和细胞器提供锚定位点,是细胞结构体系的组织者
  2. 蛋白质、mRNA等生物大分子通过与骨架蛋白分子间的选择性结合,锚定在特定的位点,从而在细胞质基质中形成更为精细的三维特定区域,使复杂的代谢反应高效而有序地进行

蛋白质的修饰与降解

蛋白质的修饰

在细胞质中发生的蛋白修饰有如下几类

  • 辅酶或辅基与酶的结合,如 NADPH
  • 磷酸化与去磷酸化
  • 蛋白质糖基化,主要发生在内质网和高尔基体中
  • 甲基化和酰基化,如 组蛋白修饰,骨架蛋白也被甲基化以对抗降解

决定蛋白寿命

细胞质基质中广泛存在的泛素相关酶可以通过泛素降解途径决定蛋白质的命运

决定蛋白质寿命的信号存在于蛋白质 N 端的第一个氨基酸残基

  • 若 N 端的第一个氨基酸是Met、Ser、 Thr、Ala、Val、Cys、 Gly或Pro蛋白质稳定
  • 若是其他氨基酸,则蛋白质不稳定

Note

真核细胞每种蛋白起始合成时,N端都是甲硫氨酸,合成后不久即被特
异的氨基肽酶水解除去,然后由氨酰-tRNA蛋白转移酶把一个信号氨基
酸加到某些蛋白质的N端,最终留下一个稳定或不稳定的氨基酸残基

保证蛋白质正确折叠/重新折叠错误蛋白质

这一功能主要通过热激蛋白(HSP)完成,这是一种分子伴侣(molecular chaperone)点击此处理解伴侣的含义

HSP 组成型或特异型表达,主动与畸形蛋白结合,利用 ATP 的能量使蛋白重新折叠