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核定位序列 编辑
1982年R. Laskey发现核内含量丰富的核质蛋白(nucleoplasmin)的C端有一个信号序列,可引导蛋白质进入细胞核(图12-7),称作核定位信号(nuclear localization signal,NLS)。第一个被确定的NLS是病毒SV40的T抗原,它在胞质中合成后很快积累在核中。其NLS为:pro-lys-lys-lys-Arg-Lys-val,即使单个氨基酸被替换,亦失去作用。
NLS由4-8个氨基酸组成,含有Pro、Lys和Arg。对其连接的蛋白质无特殊要求,并且完成核输入后不被切除。
Karyopherin是一类与核孔选择性运输有关的蛋白家族,相当于受体蛋白。其中importin负责将蛋白从细胞质运进细胞核,exportin负责相反方向的运输。
通过核孔复合体的转运还涉及Ran蛋白,Ran是一种G蛋白,调节货物受体复合体的组装和解体,在细胞核内Ran-GTP的含量远高于细胞质。
核质蛋白向细胞核的输入可描述如下:①蛋白与NLS受体,即importin α/β二聚体结合;②货物与受体的复合物与NPC胞质环上的纤维结合;③纤维向核弯曲,转运器构象发生改变,形成亲水通道,货物通过;④货物受体复合体与Ran-GTP结合,复合体解散,释放出货物;⑤与Ran-GTP结合的importin β,输出细胞核,在细胞质中Ran结合的GTP水解,Ran-GDP返回细胞核重新转换为Ran-GTP;⑥importin α在核内exportin的帮助下运回细胞质
对细胞核向细胞质的大分子输出了解较少,大多数情况下,细胞核内的RNA是与蛋白质形成RNP复合物转运出细胞核的。RNP的蛋白质上具有核输出信号(nuclear export signal, NES),可与细胞内的受体exportin结合,形成RNP-exportin-Ran-GTP复合体,输出细胞核后,Ran-GTP水解,释放出结合的RNA,Ran-GDP、exportin和RNP蛋白返回细胞核.