机械力如何促进转录相关因子入核的机制2024-05-23 08:37:56
目前研究最多的是依赖NLS和入核转运蛋白的蛋白质入核过程。在细胞质中，入核转运蛋白α识别蛋白质的NLS进而与入核转运蛋白β结合形成三聚体复合物，该复合物通过入核转运蛋白β与NPC中央通道的FG基序相互作用通过NPC。在细胞核中，Ran-GTP与入核转运蛋白β结合形成复合物，促进入核转运蛋白α、入核转运蛋白β与含NLS的蛋白质分子解离。蛋白质分子在细胞核内释放后，入核转运蛋白β-Ran-GTP复合体被重新输出到细胞质；入核转运蛋白α则需要在其它蛋白（如CAS蛋白）的辅助下被输出到细胞质中，再用于下一周期的分子运输。此外，有研究工作显示部分蛋白质存在仅依赖入核转运蛋白α或仅依赖入核转运蛋白β、甚至不依赖入核转运蛋白的转运机制，这些特殊方式往往与蛋白质特殊结构相关，其机理仍需要进一步深入研究。Wolf和Mofrad于2009年首次提出NPC结构和功能变化直接参与机械信号转导过程。作为核膜上的分子转运通道，NPC促进响应机械信号的转录因子或转录调控相关因子的细胞核-质转运，如心肌素相关转录因子和细胞外信号调节激酶等。
目前关于机械力如何促进转录相关因子入核的机制主要分为两类：一是在机械力的作用下NPC中央通道孔径增加，从而降低了物质转运的壁垒阻碍；二是由机械力引发的生化级联信号改变了转录因子的构象，使得转录因子与NTR间的亲和力增强，促进其入核输运。
目前关于机械力如何促进转录相关因子入核的机制主要分为两类：一是在机械力的作用下NPC中央通道孔径增加，从而降低了物质转运的壁垒阻碍；二是由机械力引发的生化级联信号改变了转录因子的构象，使得转录因子与NTR间的亲和力增强，促进其入核输运。
2017年，Elosegui-Artola等人提供了关于NPC拉伸与细胞核机械信号转导相关的实验证据。该团队使用带有20μm球形尖端的AFM对细胞核直接施加1.5nN的恒定力，诱导YAP易位到细胞核内，该过程的发生独立于生化信号的调控，而核膜高张力引起的NPC孔径扩张是YAP转运效率提高的关键。
出自《细胞核生物力学研究进展》作者:刘中乾 齐颖新.
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