mRNAの核外輸送

タンパク質合成のためには、成熟したmRNAを核から細胞質に輸送する必要があります。

核膜全体に埋め込まれているのは、核孔複合体またはNPCとして知られる大きなタンパク質複合体です。これらは、核と細胞質の間の選択的なチャネルとして機能し、一部の高分子のみが通過できるようにします。

NPCは、ヌクレオポリンと呼ばれるタンパク質のクラスで構成される中空の円筒形構造を持ち、約30の異なるメンバーがあります。

NPCを通過するために、mRNAは核輸送受容体と呼ばれる別のタンパク質と会合します。それらはRNA-受容体複合体を形成し、NPCチャネルを介して細胞質にシャトルすることができ、続いて複合体が解離します。

これで、受容体は核に戻り、別のmRNAを輸送することができます。

成熟mRNAは、細胞内に存在するRNA種のごく一部です。残りは、スプライシング済みのmRNA、切り出されたイントロン、不完全または不規則にスプライシングされた製品などのジャンクRNAで構成されています。

転写および転写後プロセシングにおいて、5'キャップと3'ポリAテールを持つ通常のmRNAは、-Cap結合複合体またはCBC、エクソンジャンクション複合体またはEJC、ポリA結合タンパク質、不均一性核リボ核タンパク質またはhnRNP、およびSRタンパク質などのさまざまなタンパク質と会合します。

一方、ジャンクRNAはこれらのタンパク質に結合できず、停滞したままになります。

RNAに関連するタンパク質を検出することにより、細胞は正しく処理されたmRNAと残りのmRNAを区別します。ジャンクRNAは、核内RNAエキソソーム複合体によって分解されます。

真核生物の核内RNAエキソソームは、樽型のコアからなるRNA-タンパク質複合体で、RNA分子が通されてエキソヌクレアーゼに到達します。この酵素は、RNAをヌクレオチドに分解し、ヌクレオチドは細胞プールに戻されます。