16.7
O transporte nuclear é controlado mascarando sequências de localização nuclear, alterando o tamanho dos poros dos complexos de poros nucleares e secretando proteínas precursoras.
O NLS é mascarado pela fosforilação da carga, conforme observado no fator transcricional viral, v-Jun, ou por proteínas inibitórias que se ligam ao NLS na carga, conforme observado na regulação do NF-kappaB pelo I-kappaB. Esses mecanismos interferem no processo de reconhecimento do NLS, retendo assim a carga no citosol ou em outras organelas.
O tamanho dos poros nucleares é modulado por proteínas do citoesqueleto para controlar o tamanho das macromoléculas que passam pelo NPC. Como um poro aquoso apertado, o NPC se expande e se contrai para permitir que moléculas seletivas se espremam.
A regulação por proteínas precursoras é observada no metabolismo do colesterol. A proteína de ligação ao elemento de resposta ao esterol ou SREBP é um precursor de um fator de transcrição que está presente como uma proteína transmembrana no RE ligada à proteína de ativação de clivagem SREBP ou SCAP que está ligada ao colesterol.
Em baixas concentrações de colesterol, o SCAP muda de conformação e o complexo SREBP-SCAP é transportado para o aparelho de Golgi.
As proteases residentes em Golgi clivam o domínio citosólico do SREBP, produzindo a proteína ativa. Este fator de transcrição é então importado para o núcleo para ativar as sequências de DNA regulador de esteróis.
A classificação de proteínas nucleares regula a composição do núcleo e a expressão genética, sendo crucial para determinar o destino de uma célula eucariótica. Consequentemente, a entrada e saída de moléculas através do envelope nuclear é um processo rigidamente controlado. A classificação de proteínas nucleares pode ser inibida de uma das seguintes maneiras: 1) mascarando sequências de sinal de carga, 2) modificando a afinidade do receptor nuclear pela carga, 3) controlando o tamanho dos poros nucleares, 4) retendo a carga durante seu trânsito para o citosol ou o núcleo e, 5) secretando proteínas precursoras.
Mascaramento de sinais de classificação
O transporte nuclear é iniciado quando os receptores nucleares se ligam aos sinais de localização nuclear (NLS) ou aos sinais de exportação nuclear (NES). Para limitar a acessibilidade da carga aos receptores nucleares, o NLS ou o NES podem ser mascarados por dois tipos de mecanismos. No primeiro mecanismo, a proteína de carga sofre alterações conformacionais através da formação de ligações dissulfeto ou fosforilação, de modo que não cabe mais no sítio de ligação do receptor. No segundo processo, a carga pode ligar-se a outra molécula, como DNA, mRNA ou proteína, que interfere na sua ligação ao receptor.
Modificando receptores nucleares
A fosforilação da importina alfa pela caseína quinase II após a ligação ao NLS de uma carga aumenta sua afinidade de ligação à importina beta e a importação nuclear. Alternativamente, níveis aumentados de importina beta podem promover o aumento do tráfego do seu substrato, superando a competição com outros receptores nucleares por locais de ligação nos Complexos de Poros Nucleares, ou NPCs.
Regulando o tamanho dos poros nucleares
O tamanho dos poros nucleares também controla o fluxo de transporte de proteínas. As proteínas do citoesqueleto ajudam a contrair ou dilatar o diâmetro do poro nuclear para restringir a entrada de carga no núcleo. Alternativamente, a matriz extracelular pode esticar o envelope nuclear e expandir os poros nucleares para importação de carga.
Retenção de carga
O trafego nuclear também é restringido quando a carga se liga a fatores citosólicos, como a proteína 14-3-3, ou quando ela é marcada para degradação, inibindo o transporte desnecessário através do núcleo.
Secreção precursora
Algumas proteínas, como a p105, são secretadas no citoplasma como precursores inativos. A fosforilação da p105 sinaliza sua clivagem para liberar uma P50 ativa que pode ser transportada para o núcleo.
O transporte nuclear é controlado mascarando sequências de localização nuclear, alterando o tamanho dos poros dos complexos de poros nucleares e secretando proteínas precursoras.
O NLS é mascarado pela fosforilação da carga, conforme observado no fator transcricional viral, v-Jun, ou por proteínas inibitórias que se ligam ao NLS na carga, conforme observado na regulação do NF-kappaB pelo I-kappaB. Esses mecanismos interferem no processo de reconhecimento do NLS, retendo assim a carga no citosol ou em outras organelas.
O tamanho dos poros nucleares é modulado por proteínas do citoesqueleto para controlar o tamanho das macromoléculas que passam pelo NPC. Como um poro aquoso apertado, o NPC se expande e se contrai para permitir que moléculas seletivas se espremam.
A regulação por proteínas precursoras é observada no metabolismo do colesterol. A proteína de ligação ao elemento de resposta ao esterol ou SREBP é um precursor de um fator de transcrição que está presente como uma proteína transmembrana no RE ligada à proteína de ativação de clivagem SREBP ou SCAP que está ligada ao colesterol.
Em baixas concentrações de colesterol, o SCAP muda de conformação e o complexo SREBP-SCAP é transportado para o aparelho de Golgi.
As proteases residentes em Golgi clivam o domínio citosólico do SREBP, produzindo a proteína ativa. Este fator de transcrição é então importado para o núcleo para ativar as sequências de DNA regulador de esteróis.
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