16.7
通过掩盖核定位序列、改变核孔复合体的孔径和分泌前体蛋白来控制核转运。
NLS 被病毒转录因子 v-Jun 中观察到的货物磷酸化或结合货物上 NLS 的抑制蛋白所掩盖,如 I-kappaB 对 NF-kappaB 的调节所观察到的。这些机制干扰 NLS 识别过程,从而将货物保留在胞质溶胶或其他细胞器中。
细胞骨架蛋白调节核孔径,以控制通过 NPC 的大分子大小。作为一个紧密的房水孔,NPC 会膨胀和收缩,以允许选择性分子挤过。
在胆固醇代谢中观察到前体蛋白的调节。甾醇反应元件结合蛋白或 SREBP 是转录因子的前体,在内质网中以跨膜蛋白的形式存在,附着在与胆固醇结合的 SREBP 切割激活蛋白或 SCAP 上。
在低胆固醇浓度下,SCAP 会改变构象,SREBP-SCAP 复合物被转运到高尔基体。
高尔基体驻留蛋白酶裂解 SREBP 的胞质结构域,产生活性蛋白。然后将该转录因子导入细胞核以激活甾醇调节 DNA 序列。
核蛋白分选能够调节细胞核的组成和基因表达,这对于决定真核细胞的命运是至关重要的。因此,分子进出核膜是一个严格控制的过程。核蛋白分选可通过以下方式之一来进行抑制:1)屏蔽货物信号序列,2)改变核受体对货物的亲和力,3)控制核孔的大小,4)在货物转运到细胞质或细胞核的过程中保留货物,5)分泌前体蛋白。
分选信号的屏蔽
核转运是在当核受体与核定位信号(NLS)或核外运信号(NES)进行结合后才开始的。为了能够限制货物与核受体的接触,核定位信号或核外运信号可以通过两种类型的机制来对其进行屏蔽。在第一种机制中,货物蛋白能够通过二硫键的形成或磷酸化发生构象变化,使其不再适合受体的结合位点。在第二个过程中,货物可能会与另一种分子(例如 DNA、mRNA 或蛋白质)进行结合,并以此来干扰或与受体的结合。
修饰核受体
与货物的核定位信号进行结合后,酪蛋白激酶 II 会对导入蛋白 α 进行磷酸化,从而增强其与导入蛋白 β 进行结合的亲和力和核导入能力。或者,可以通过增加导入蛋白 β 的水平来竞争核孔复合物(NPC)上的结合位点的其他核受体,以此来促进其底物的运输。
调节核孔的大小
核孔的大小还能够控制蛋白质的运输量。细胞骨架蛋白有助于收缩或扩张核孔的大小,从而限制了货物进入到细胞核中。另外,细胞外基质也能够拉伸核膜、扩大核孔、促进货物的输入。
货物保留
当货物与 14-3-3 蛋白等胞质因子结合或标记为降解时,核运输也会受到限制,从而能够抑制不必要的跨核运输。
前体分泌
一些蛋白质(例如 p105)能够以无活性前体的形式分泌分泌到细胞质中。p105 的磷酸化会使其发出裂解信号,从而释放出可转运至细胞核的活性 P50。
通过掩盖核定位序列、改变核孔复合体的孔径和分泌前体蛋白来控制核转运。
NLS 被病毒转录因子 v-Jun 中观察到的货物磷酸化或结合货物上 NLS 的抑制蛋白所掩盖,如 I-kappaB 对 NF-kappaB 的调节所观察到的。这些机制干扰 NLS 识别过程,从而将货物保留在胞质溶胶或其他细胞器中。
细胞骨架蛋白调节核孔径,以控制通过 NPC 的大分子大小。作为一个紧密的房水孔,NPC 会膨胀和收缩,以允许选择性分子挤过。
在胆固醇代谢中观察到前体蛋白的调节。甾醇反应元件结合蛋白或 SREBP 是转录因子的前体,在内质网中以跨膜蛋白的形式存在,附着在与胆固醇结合的 SREBP 切割激活蛋白或 SCAP 上。
在低胆固醇浓度下,SCAP 会改变构象,SREBP-SCAP 复合物被转运到高尔基体。
高尔基体驻留蛋白酶裂解 SREBP 的胞质结构域,产生活性蛋白。然后将该转录因子导入细胞核以激活甾醇调节 DNA 序列。
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