新生肽链在内质网中翻译的同时也进行一系列加工修饰，包括信号肽的切除、二硫键的形成、高级结构的折叠及核心糖化等。所以内质网中有多种分子伴侣、二硫键异构酶、肽基脯氨酰异构酶等折叠相关蛋白。关于折叠与糖基化等内容以后介绍，这里主要关注蛋白的运输定位等问题。

新生肽链的运输。Front Mol Neurosci. 2017; 10: 222.

翻译和初步加工完成后，大部分成熟的蛋白质被包装到外壳蛋白复合物（COP）II包被的囊泡中，沿着微管转移到高尔基体。这些蛋白质在高尔基体进一步分类，有些进入高尔基体的各个区室中，另一些则通过COPI包被的囊泡反向转运回到内质网。

这种逆向转运是为了回收内质网蛋白。虽然多数可溶性ER蛋白通过与其它驻留蛋白相互作用而保留在ER中，但仍有一部分被分泌到高尔基体。所以大多数ER蛋白具有特定的识别序列，称为ER保留信号，可以指导其回收。

经典的ER保留信号是Lys-Asp-Glu-Leu四肽，故称KDEL基序。可溶性ER蛋白的C末端常具有这个motif。KDEL基序的识别通过特定的受体（KDELR）进行，人类有三个KDEL受体基因（KDELR1-3）。

在高尔基体，带有KDEL序列的分子（如HSP70家族的多种分子伴侣等）与KDELR形成复合物，包装到外壳蛋白复合物I（COPI）囊泡中，通过逆行转运回到ER。

COPI介导逃逸的ER蛋白逆向运输。J Cell Biol. 2016 Dec 19; 215(6): 769–778.

另一个重要的ER保留信号是KKXX基序（其中K是Lys，X代表任意氨基酸），大多数ER膜蛋白的C端含有此序列。带有KKXX基序的蛋白质也是通过COPI回到ER。

在分泌途径中，细胞器之间的蛋白质运输是通过球形囊泡进行的，囊泡从供体细胞器中出芽，再与受体细胞器融合。这种策略允许分泌蛋白穿过膜屏障，而不会破坏细胞器的完整性。

囊泡主要根据其蛋白质外壳分类。在真核生物中主要有三种囊泡外壳蛋白：COPI、COPII和 网格蛋白（clathrin）。后者负责质膜和高尔基体反式网络（Trans-Golgi Network，TGN）形成的囊泡，可以与内体（endosome）或溶酶体融合。

细胞内的囊泡运输。J Cell Biol. 2016 Dec 19; 215(6): 769–778.

哺乳动物的高尔基体通常位于内质网和质膜（PM）之间，是由5-8个扁平囊堆叠而成的极性细胞器。其朝向ER一侧称为顺式面（cis face）或形成面（forming face），从ER接受新形成的蛋白和脂类；朝向PM一侧称为反式面（trans face）或成熟面（mature face），将加工成熟的分子释放出去。

其中间结构依次为顺式膜囊、中间膜囊、反式膜囊和反式网络（TGN）。在高尔基体进行糖基化修饰的分子一般从顺式面进入，依次穿过各层膜囊并进行修饰，成熟后从反式面通过运输囊泡离去。

高尔基体的结构与功能。J Mol Biol. 2016 Aug 14; 428(16): 3183–3193.

高尔基体最主要的功能是糖基化，主要是对ER形成的核心糖链进行修饰和调整，称为末端糖化。此外还有硫酸化，磷酸化和特定肽键的断裂（如胰岛素切除C肽）等。

高尔基体是分泌途径的中心枢纽，人类三分之一以上的蛋白质会通过这个途径加工运输。加工后的蛋白根据结构进行分类，被运往溶酶体、分泌颗粒和质膜等目的地。

参考文献：

1. Hisayo Jin, et al. The Role of BiP Retrieval by the KDEL Receptor in the Early Secretory Pathway and its Effect on Protein Quality Control and Neurodegeneration. Front Mol Neurosci. 2017; 10: 222.

2. Natalia Gomez-Navarro, et al. Protein sorting at the ER–Golgi interface. J Cell Biol. 2016 Dec 19; 215(6): 769–778.

3. Jie Li, et al. Golgi Structure and Function in Health, Stress, and Diseases. The Golgi Apparatus and Centriole. 2019; 67: 441–485.

4. Xiaoyan Zhang, et al. Glycosylation quality control by the Golgi structure. J Mol Biol. 2016 Aug 14; 428(16): 3183–3193.