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NPCs在能量损耗或细胞外高渗环境下收缩2024-05-23 08:39:16

其它研究小组对NPC构象的观测也支持了这一观点。NPC在收缩和扩张时显示出不同的构象,收缩时NPC中央通道的直径约在40~50nm,而扩张时其中央通道约为55~70nm。NPC收缩和扩张构象的改变主要基于NPC内环的动态变化,而外环的结构几乎不变。Zimmerli等人在单细胞中观察到NPC在收缩和扩张状态之间的转变,并且证明NPCs在能量损耗或细胞外高渗环境下收缩,这两种情况都会降低核膜张力。

在NPC参与的机械信号转导过程中,除了内环的动态响应外,核篮的构象也随机械信号的传递发生变化。研究表明,钙离子浓度在静电作用驱动下可以调整核篮结构和状态,以实现远端环状结构的打开或关闭。此外,对细胞直接施加的机械力也会影响核篮构象。由于细胞核骨架蛋白SUN1/2与核孔蛋白Nup153的相互作用,机械刺激可通过SUN1/2传递给Nup153,进而拉伸Tpr蛋白,诱导核篮结构的重组。有研究小组通过计算模拟揭示,在生理条件下,核篮的构象状态可作为分子开关,将静电作用和机械拉伸耦合YAP作为一种响应机械信号的转录激活因子,可在机械力的作用下实现核-质穿梭,但其通过NPC的具体机制仍存在大量未知。
 
首先,YAP的氨基酸序列中并没有发现典型的NLS序列,而YAP的分子直径(~65 kDa)大于NPC允许被动扩散尺寸的阈值,因此当细胞核膜上的NPC 在机械力作用下扩张时,可能会引发YAP蛋白的被动扩散入核。YAP也可能通过非典型NLS序列与 NTR 结合,进而完成其核-质穿梭过程,然而这一假设仍需要更多的实验数据支撑。
 
出自《细胞核生物力学研究进展》作者:刘中乾 齐颖新.