核局在化シグナルとインポート

サイトゾルから核に取り込まれたタンパク質には、核局在化シグナル(NLS)と呼ばれるアミノ酸配列が短時間で含まれています。

インポーチンは、特殊な核輸入受容体であり、カーゴタンパク質のNLSを認識し、核孔複合体またはNPCを介して核に輸送します。

インポーチンは、アルファサブユニットとベータサブユニットの可溶性二量体としてサイトゾルに存在します。インポーチンαは、カーゴタンパク質のNLSに結合してカーゴ受容体複合体を形成します。

インポーチンβは、NPCから伸びる細胞質線維に結合し、カーゴ受容体複合体をチャネルの開口部にドッキングします。

NPCの内側チャネルには、フェニルアラニン-グリシンまたはFGに富むリピートが敷かれており、ゲルのような選択的バリアを形成します。

カーゴ受容体複合体がチャネルを通過すると、βサブユニットはFGリピートと複数の弱い接触を行い、チャネルを横切ってホップし、FGリピート間の相互作用を切断し、ゲル様バリアを溶解します。このような接触と溶解を繰り返すことで、カーゴ受容体複合体は核内を移動します。

核内では、Ranと呼ばれるGTP結合タンパク質がインポーチンβに結合し、受容体の構造変化を誘導してカーゴタンパク質を放出します。

その後、インポーチン-Ran-GTP複合体はサイトゾルに運ばれ、そこでGTPが加水分解され、インポーチンが別の貨物輸入ラウンドに放出されます。