穿过核被膜:核质转运的有序调控 对于真核生物来说细胞核与细胞质之间大分子物质的转运是一个严格的细胞内过程,调节核质交换的机制受多水平调控。这种调控是通过调节各个转运物的表达或功能、转运受体或者转运通道来获得的。上述每种调节机制都对转运形式和转运能力产生广泛影响,这种严格的调控制度直接影响基因表达、信号转导、发育以及疾病。 在真核细胞中,从其它的细胞内组分中分离核基因物质需要可调控的核进出从而实现基本的生物学过程。核质转运机制需要特殊的细胞内因子核大分子复合体来调节像 RNA 的双向往返核蛋白质转运物质。特殊转运物及时穿过核被膜对于正确的细胞分裂和基因表达是十分严格的。而且转运路线不受调节或者出现错误将会导致多种疾病。在此我们强调多种策略来调节蛋白质和 RNA 的进出以及对细胞内外信号的影响。 核转运的细胞内机制 核转运通过核孔复合体进行,NPC 是由大于60MD 的大分子结构组成的横跨核被膜脂双层的通道。核孔复合体的结构使蛋白质和 RNA 方便地进出。核孔蛋白(核孔复合体的组成蛋白)在 NPC 的组装和功能中起精确的作用。核孔蛋白有助于整个NPC 的构建,孔膜蛋白将 NPC 锚定在核被膜上。FG-Nu ps 包含三种类别的Nu p,它们包括三种不同的结构域,分别为 FG 、GLFG.或者 FXFG 的重复功能域,它们可以通过带电或极性的隔离序列隔离。FG-Nu ps 可能沿着核孔复合体中心排列并将纤丝延伸到细胞质核核质表面。另外,未折叠的自然地 FG 结构域也许在 NPC 中有多种拓扑学位置。 离子、代谢物核其它小分子物质是通过被动扩散运输的,而大于40KD 的蛋白运输则需要特殊的转运受体。这个FG-Nu ps 在形成 NPC 通透性屏障中起重要作用,尽管形成屏障的结构 NPC 被报道过。FG-Nu ps 对于NPC 的活性转运支架来说是一必需组分。转移受体被认为用于核多的、随机的低亲和性的FG 重复序列相互作用。在 FG-Nu ps 和转移受体停靠核转移过程中这一系列的相互作用是不需要能量的,只在最终释放和双向阶段有核苷酸的水解。 通透屏障的物理结构和转运机制尚存在争议而且并没有彻底弄明白。辩论的焦点是NPC 的通透屏障是自发的还是耗能的,最近研究表明这两种情况都有。作为一个物理屏障,FG-Nu ps 会相互作用形成一个胶状筛,小分子可以被动扩散。通过筛子转移受到转移受体的调控,转移受体主要是溶解屏障和允许配体复合物进入。作为一个能量屏障,它形成一个排斥的门控,...