16.4: Nükleer Yerelleştirme Sinyalleri ve İçe Aktarma

Çekirdeğe hedeflenen proteinler, nükleer lokalizasyon sinyali veya NLS adı verilen kısa amino asit dizilerini taşır. Klasik nükleer lokalizasyon sinyalleri iki türdendir: tek parçalı ve iki parçalı NLS. Tek parçalı klasik NLS (cNLS), 4-8 amino asitten oluşan tek bir kümeden oluşur. İki parçalı cNLS, 2-3 amino asitten oluşan iki kümeden ve iki kümeyi birbirine bağlayan 9-12 kalıntı uzunluğunda prolin açısından zengin bir bağlayıcıdan oluşur. Sinyal kümeleri, lizin ve arginin gibi pozitif yüklü amino asitler açısından zengindir ve döngüler veya sinyal yamaları halinde bulunur. cNLS'ye ek olarak diğer NLS sınıfları şunları içerir:

1. Klasik olmayan NLS,
2. Varsayılan NLS,
3. Uzaysal epitop NLS,
4. Şifreli NLS ve
5. Çoklu NLS.

NLS, alfa ve beta alt birimlerinden oluşan, importinler adı verilen çözünür nükleer ithalat reseptörleri tarafından tanınır. Importin alfa, bir reseptör-kargo kompleksi oluşturmak için kargo proteinlerini bağlar. Importin beta, FG nükleoporinleri ile etkileşime girer ve reseptör-kargo kompleksini çekirdek boyunca taşır. Çekirdeğin içine girdiğinde, importin beta, GTP'ye bağlı küçük monomerik Ran GTPaz ile etkileşime girer ve bu, importin alfa-kargo kompleksinin ayrışmasına yol açar. Importin alfanın ihracat reseptörü olan Cas-Ran GTP, yükü çekirdeğe bırakmak için Nup 50 ve importin alfa ile birleşir. Importin beta-Ran GTP kompleksi ve CAS-Ran GTP-Importin alfa kompleksi, başka bir nükleer ithalat turu için sitozole geri döner.

Sitozolden çekirdeğe aktarılan proteinler, nükleer lokalizasyon sinyalleri veya NLS adı verilen kısa amino asit dizileri içerir.

Özel nükleer ithalat reseptörleri olan importinler, kargo proteinlerinin NLS'sini tanır ve bunları nükleer gözenek kompleksleri veya NPC'ler yoluyla çekirdeğe taşır.

İthalatlar, sitozolde bir alfa ve bir beta alt biriminin çözünür dimerleri olarak bulunur. Importin alfa, bir kargo-reseptör kompleksi oluşturmak için bir kargo proteininin NLS'sini bağlar.

Importin beta, NPC'den uzanan sitoplazmik fibrilleri bağlar ve kargo-reseptör kompleksini kanalın açıklığına yerleştirir.

NPC'nin iç kanalı, jel benzeri bir seçici bariyer oluşturan fenilalanin-glisin veya FG açısından zengin tekrarlarla kaplıdır.

Kargo-reseptör kompleksi kanal boyunca hareket ederken, beta alt birimi, FG tekrarları ile birden fazla zayıf temas kurar ve kanal boyunca sıçrar, FG tekrarları arasındaki etkileşimleri kırar ve jel benzeri bariyeri çözer. Bu tür tekrarlanan temaslar ve çözünme yoluyla, kargo-reseptör kompleksi çekirdeğin içinde hareket eder.

Çekirdeğin içinde, Ran adı verilen GTP'ye bağlı bir protein, importin beta'yı bağlar ve kargo proteinini serbest bırakmak için reseptörde konformasyonel bir değişikliğe neden olur.

importin-Ran-GTP kompleksi daha sonra GTP'nin hidrolize edildiği sitozole geri taşınır ve ithalatları başka bir kargo ithalatı turu için serbest bırakır.