1. Kärnkraftsimport :
- Nukleära lokaliseringssignaler (NLS) och nukleära transportreceptorer:Skyttelproteiner som måste importeras till kärnan innehåller specifika aminosyrasekvenser som kallas nukleära lokaliseringssignaler (NLS). Dessa NLS-sekvenser känns igen av nukleära transportreceptorer (karyoferiner) i cytoplasman.
- Bindning till importin:De NLS-innehållande skyttelproteinerna binder till importin-α, en nukleär transportreceptor, och bildar ett importin-lastkomplex. Importin-α är en del av importinfamiljen av karyoferiner som underlättar kärnimport.
2. Translokation genom Nuclear Pore Complex (NPC) :
- Dockning vid NPC:Importin-cargo-komplexet lägger till vid kärnporkomplexet (NPC), en stor proteinstruktur som bildar en kanal i kärnhöljet.
- Interaktion med nukleoporiner:Nukleoporiner är proteiner som bildar NPC:s struktur och reglerar passagen av molekyler genom den. Importin-α interagerar med specifika nukleoporiner, vilket gör att komplexet kan komma in i kärnporen.
3. Energiberoende transport :
- RanGTPas-cykel:Rörelsen av skyttelproteiner genom NPC drivs av energin som tillhandahålls av RanGTPas-cykeln. Ran är ett litet GTPase-protein som finns i två former:RanGTP i kärnan och RanGDP i cytoplasman.
- RanGTP-bindning:Inuti kärnan binder RanGTP till importin-β, vilket orsakar frisättningen av lastproteinet och dess translokation till kärnan.
4. Kärnkraftsexport :
- Nukleära exportsignaler (NES):Proteiner som behöver exporteras från kärnan innehåller kärnexportsignaler (NES). Exportin-1, en annan medlem av karyopherinfamiljen, känner igen och binder till dessa NES-sekvenser.
- Bildande av exportkomplexet:Exportin-1 bildar ett komplex med det NES-innehållande fraktproteinet. Exportkomplexet translokeras sedan genom NPC till cytoplasman.
- RangGTPas-cykel:Importin-β-RanGTP-komplexet recirkuleras tillbaka till cytoplasman. RangGTP-hydrolys sker i cytoplasman, genererar RanGDP och tillåter frisättning av importin-β från Ran.
5. Föreskrifter :
- Reglering av NPC-aktivitet:Rörelsen av skyttelproteiner genom nukleära porer regleras av olika faktorer, inklusive cellulära signaler, tillgången på energikällor och interaktionerna med andra proteiner. Dysregulation av nukleär transport kan leda till cellulära funktionsfel och sjukdomar.
Sammanfattningsvis driver skyttelproteiner nukleära porer genom att interagera med nukleära transportreceptorer, nukleoporiner och RangGTPas-cykeln. Dessa mekanismer säkerställer den kontrollerade transporten av proteiner mellan kärnan och cytoplasman, vilket underlättar olika väsentliga cellulära processer.
