高爾基體加工後的蛋白被分類運往溶酶體、分泌顆粒和質膜等目的地。其中溶酶體蛋白的定位标簽比較獨特，是修飾的糖鍊。

經典的溶酶體定位标簽是甘露糖6-磷酸（M6P）。這需要蛋白質中具有特定序列（Asn-X-Ser / Thr），經内質網和高爾基體連續加工修飾産生。M6P由甘露糖受體（MPR）識别。MPR有兩種類型（CD-MPR和CI-MPR），共同參與溶酶體蛋白的運輸過程。

也有些蛋白通過非M6P-MPR依賴的途徑靶向到溶酶體。例如溶酶體整合膜蛋白（LIMP-II）負責運輸溶酶體β-葡萄糖腦苷脂酶（β-GC），Sortilin可以轉運神經降壓素（NT），脂蛋白脂肪酶和鞘脂激活蛋白（ProSAP）等。

參與溶酶體蛋白運輸的受體。Biochim Biophys Acta. 2009 Apr;1793(4):605-14.

在高爾基體反式網絡（TGN），帶有M6P修飾的蛋白與MPR結合，其它蛋白與sortilin或LIMP-II結合，然後被包裝到帶有網格蛋白的囊泡（CCV）或運輸載體（TC）中，帶到内體。

内體的酸性pH使這些蛋白與其受體解離。釋放的蛋白保留在管腔中，MPR和sortilin通過逆行運輸囊泡（retromer）從内體回到TGN，而LIMP-II無法回收，最終成為溶酶體限制性膜的組成部分。

溶酶體蛋白的定位途徑。Biochim Biophys Acta. 2009 Apr;1793(4):605-14.

還有一些MPR從TGN逃逸到質膜，可将帶有M6P的分子從胞外傳遞到内體，最後進入溶酶體。

TGN是高爾基體向外運輸蛋白的總樞紐，分泌蛋白也是在這裡形成胞吐小泡，然後與質膜融合，從而将其釋放到胞外。不過分泌途徑比較複雜，有不同支路，定位标簽也不唯一。

分泌蛋白的經典加工成熟過程需要經内質網核心糖化和高爾基體末端糖化等修飾。其中新生肽鍊進入内質網的方式主要是由信号肽引導，屬于伴随翻譯的易位（cotranslational translocation）。

分泌蛋白的折疊和成熟。Genetics. 2013 Feb; 193(2): 383–410.

現在已經發現了一些特殊的進入内質網方式，都屬于翻譯後易位（post-translational translocation）。一種情況是由胞質Hsp70 ATPases（例如Ssa1），将新生的分泌蛋白維持在去折疊的易位狀态，通過Sec62 / Sec63 / Sec71 / Sec72形成的Sec63複合體進入内質網。

還有一種情況是所謂的GET途徑（Guided Entry of Tail-anchored proteins），這也是C端錨定膜蛋白嵌入膜中的三條途徑之一。據估計，真核生物基因組中約有5％的整合膜蛋白需要這條不依賴SRP的途徑，包括與細胞内膜融合事件密切相關的SNARE蛋白。

分泌蛋白進入内質網的三條途徑。Genetics. 2013 Feb; 193(2): 383–410.

在細胞質中，Sgt2、Get4和Get5形成亞複合體，将C端錨定蛋白底物加載到靶向因子Get3。後者将其引導至膜上的Get1 / Get2複合物，然後消耗ATP穿過ER膜。

參考文獻：

1. Thomas Braulke, et al. Sorting of lysosomal proteins. Biochim Biophys Acta. 2009 Apr;1793(4):605-14.

2. Charles K. Barlowe, et al. Secretory Protein Biogenesis and Traffic in the Early Secretory Pathway. Genetics. 2013 Feb; 193(2): 383–410.

3. Yihong Ye. Regulation of protein homeostasis by unconventional protein secretion in mammalian cells. Semin Cell Dev Biol. 2018 Nov; 83: 29–35.

4. Federica Brandizzi, et al. Organization of the ER–Golgi interface for membrane traffic control. Nat Rev Mol Cell Biol. 2013 Jun; 14(6): 382–392.

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