穿梭蛋白質(zhì)如何運(yùn)作核孔
核孔復(fù)合物是微小的通道,其中發(fā)生細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)之間的物質(zhì)交換。巴塞爾大學(xué)的科學(xué)家們報告了令人吃驚的新研究,這些研究可能推翻既定的核運(yùn)輸監(jiān)管模式。他們在“細(xì)胞生物學(xué)雜志”上發(fā)表的研究揭示了稱為輸入蛋白的穿梭蛋白如何控制核孔的功能 - 而不是認(rèn)為核孔控制著進(jìn)口的穿梭。
遺傳信息通過含有大量核孔的膜在細(xì)胞核中得到保護(hù)。這些毛孔促進(jìn)了稱為輸入蛋白的蛋白質(zhì)的運(yùn)輸,這些蛋白質(zhì)在細(xì)胞核和周圍細(xì)胞質(zhì)之間傳遞分子貨物。
與流行觀點(diǎn)相反,由Biozentrum的Argovia教授和巴塞爾大學(xué)瑞士納米科學(xué)研究所的Roderick Lim教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組現(xiàn)已證明核孔復(fù)合物不像一個調(diào)節(jié)核的簡單過濾器那樣工作。運(yùn)輸過程。相反,不同的進(jìn)口商合作,像“旋轉(zhuǎn)門”一樣連續(xù)打開和關(guān)閉毛孔。
Importins調(diào)節(jié)核毛孔
長期以來,科學(xué)家們一直認(rèn)為核孔復(fù)合物中的分子過濾器會阻止或使分子進(jìn)入細(xì)胞核。Lim目前的研究表明,單獨(dú)使用此過濾器不足以實(shí)現(xiàn)屏障功能,但僅提供建立屏障功能的基本基礎(chǔ)設(shè)施。相反,載貨的輸入物作為調(diào)節(jié)核孔復(fù)合物運(yùn)輸障礙的真正組成部分。
此外,Lim及其同事展示了如何將輸入的穿梭與其屏障功能相結(jié)合。事實(shí)上,importins存在兩種相互作用的形式:alpha和beta。Importin beta促進(jìn)貨物進(jìn)入孔隙,而Importin alpha決定可以進(jìn)入核心的貨物。
令人驚訝的是,該團(tuán)隊(duì)現(xiàn)已發(fā)現(xiàn),importin alpha可作為分子開關(guān),有助于釋放或保留importin beta以打開或關(guān)閉毛孔。在沒有importin alpha的情況下,importin beta失去了穿過核孔通道的能力。
進(jìn)口健康和疾病
該研究提供的見解也有助于理解與核孔復(fù)合體(如癌癥)的運(yùn)輸缺陷相關(guān)的疾病。
“我們一直認(rèn)為核孔復(fù)合體是一種控制核運(yùn)輸?shù)莫?dú)立機(jī)器,”林說。
“現(xiàn)在,我們對進(jìn)口α和β的系統(tǒng)相互作用如何能夠調(diào)節(jié)核孔復(fù)合物以維持連續(xù)運(yùn)輸有了更大的認(rèn)識。因此,如果進(jìn)口α失靈,旋轉(zhuǎn)門機(jī)制可能會卡住,使基本蛋白質(zhì)不能到達(dá)他們的核目的地。或者,如果進(jìn)口β有缺陷,毛孔可能會泄漏,防止不需要的物質(zhì)進(jìn)入并使細(xì)胞核中毒。“
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