<aside> ⭕ (亲)核蛋白(karyophilic protein)

在细胞质内合成后,需要或能够进入细胞核内发挥功能的一类蛋白质,如各种组蛋白、DNA合成酶类、RNA转录和加工的酶等)。核蛋白一般都含有特殊的氨基酸信号序列(Nuclear localization signal,NLS),作为核孔运输的信号**【由含水核孔通道来鉴别,蛋白永性性部分,进入细胞核不被切除,可反复使用——有利于细胞分裂后核蛋白重新入核】**。核蛋白(含NLS)需要结合NLS受体蛋白(又称输入蛋白/载体),才能进入核内。

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<aside> ⭕ 核定位信号 (nuclear localization signal,NLS):

  1. NLS是存在于亲核蛋白内的一些短的氨基酸序列片段,富含碱性氨基酸残基,如Lys、Arg,此外还常含有Pro。
  2. NLS的氨基酸残基片段可以是一段连续的序列,也可以分成两段,两段之间间隔约10个氨基酸残基(核质蛋白)。
  3. NLS序列可存在于亲核蛋白的不同部位,在指导完成核输入后并不被切除
  4. NLS只是亲核蛋白入核的一个必要条件而非充分条件

<aside> 🍅 (亲)核蛋白入核转运的步骤

  1. 结合:需NLS识别并结合输入蛋白(importin);
  2. 转运:需GTP水解提供能量。

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具体过程

  1. 输入蛋白α(结合NLS蛋白)、β亚基(与核孔复合体的胞质丝相互作用)和货物蛋白相互作用形成一个运输复合体

  2. 转运复合体通过改变构象的核孔复合体的中央栓相互作用,被转运到细胞核内,消耗ATP。

  3. 在细胞核内,Ran-GTP蛋白与β亚基结合,使得复合物解体。 NLS蛋白留在核内,而Ran-GTP-β亚基复合物、α亚基重新回到细胞质。

  4. Ran-GAP的协同作用下,GTP水解,Ran-GDP蛋白和B亚基分离,游离的输入蛋白β亚基和a亚基一起参与新的具有NLS信号的入核蛋白的运输。

    Ran-GTP必须和Ran-GAP相互作用,才能激活Ran-GTP的GTP酶活性,将其水解并释放Pi,成为Ran-GDP。

  5. Ran-GDP可通过NPC回到细胞核中,在Ran核苷交换因子1 (Ran nucleotide- exchange factor 1, RCC1) 的作用下,释放GDP,重新结合GTP

    RCC1是Ran的鸟苷交换因子(GEF)