16.5

Eksport jądrowy

3.9K views01:42 min

Eksport jądrowy polega na rozpoznawaniu sygnałów eksportu jądrowego lub NES na białku ładunkowym.

NES są trzech typów: klasyczny 10-resztowy sygnał bogaty w leucynę, 38-resztowy sygnał M9 i 24-resztowy sygnał KNS.

NES są rozpoznawane przez wyspecjalizowane receptory transportu jądrowego, które przenoszą ładunek przez kompleksy porów jądrowych lub NPC na błonie jądrowej. Transport białka przez jądro zależy od wiązania się receptora z małą GTPazą, Ran.

Receptor eksportujący białko — eksportyna 1 tworzy kompleks z Ran-GTP i ulega zmianie konformacyjnej. Następnie Exportin-Ran-GTP wiąże ładunek, tworząc trzyczłonowy kompleks.

Kompleks exportin-Ran-GTP-cargo przemieszcza się przez NPC, wchodząc w interakcję z FG, powtarza się na jego wewnętrznej wyściółce i przerywa żelowatą selektywną barierę NPC, aby dyfundować do cytozolu.

Białko aktywujące GTPazę zwane Ran-GAP obecne na włókienkach cytoplazmatycznych NPC inicjuje hydrolizę Ran-GTP do Ran-GDP. Ran-GDP wywołuje zmianę konformacyjną w eksporcie 1, która osłabia jego wiązanie z ładunkiem i skomplikowanymi częściami demontażu.

Po uwolnieniu przez receptory białka w cytozolu, eksportyna 1 i Ran-GDP wracają do jądra w celu przeprowadzenia kolejnych rund eksportu jądrowego.

Overview

Loading...

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Jądro ogranicza w sobie kilka białek i przepuszcza inne. Białka ograniczone posiadają sekwencję retencji w jądrze (NRS), zakotwiczającą je w laminach jądrowych i uniemożliwiającą ich transport do cytozolu. Nieograniczone białka po syntezie są transportowane do miejsca ich działania, takiego jak cytozol lub inne organelle, za pomocą sygnałów eksportu jądrowego lub NES.

Wyróżnia się trzy typy NES – kanoniczny sygnał bogaty w leucynę o długości 10 reszt i inne niekanoniczne NES, takie jak sygnały M9 i KNS występujące w heterojądrowych rybonukleoproteinach lub hnRNP. Bogaty w leucynę NES jest obecny na N-końcu polipeptydu i charakteryzuje się odcinkami reszt leucyny i izoleucyny przeplatanych małymi resztami polarnymi. Sekwencja sygnałowa M9 ma długość 38 reszt i jest obecna w domenie C-końcowej hnRNP A1. Sekwencja sygnałowa M9 transportuje białka i związane z białkami mRNA dwukierunkowo przez jądro w sposób wrażliwy na temperaturę. Sygnał eksportu M9 może pozwolić nawet białkom o ograniczonej liczbie jądrowej na przemieszczanie się do cytozolu w wysokich temperaturach i ograniczanie ich do wnętrza jądra w niskich temperaturach. Trzecim niekanonicznym NES jest sygnał KNS o długości 24 aminokwasów występujący w hnRNP K. Podobnie jak M9, sygnał KNS promuje dwukierunkowy handel białkami i RNA w jądrze.

Specyficzni eksporterzy energii jądrowej uznają każdy z tych NES. Na przykład eksporterzy jądrowi, tacy jak utrzymanie regionu chromosomu 1 (CRM1), zwane także eksportyną 1, rozpoznają i eksportują ładunek z sekwencjami sygnałowymi bogatymi w leucynę. Podczas eksportu ładunku Ran-GTP wiąże się z CRM1, tworząc kompleks CRM1-RanGTP. Umożliwia to interakcję CRM1 i ładunku oraz utworzenie trimerycznego kompleksu eksportowego. Kompleks eksportera ładunku-RanGTP następnie oddziałuje z nukleoporynami na włókienkach cytoplazmatycznych kompleksu porów jądrowych lub NPC, przemieszczając się przez jądro. Kompleks Nup358-RanBP na NPC przyspiesza hydrolizę Ran GTP do PKB w celu rozłożenia kompleksu eksportowego i uwolnienia ładunku w cytozolu. CRM1 i RanGDP są poddawane recyklingowi z powrotem do rdzenia w celu wielu rund eksportu ładunków.

Transcript

Key Terms and Definitions

Learning Objectives

Questions that this video will help you answer

Explore More Videos

Nuclear Export Signal

Leucine rich NES

M9 Signal Sequence

Ran GTP Complex

Nuclear Pore Complex

Nucleocytoplasmic Transport

Protein Trafficking