细胞核内结构在基因调控中扮演着关键角色2024-05-24 09:59:18
actin约有20％分布于细胞核内，为维持actin在细胞质和细胞核之间的平衡，G-actin不断通过NPC穿梭于核-质之间，其中Importin9和Exportin6蛋白介导的细胞核主动转运过程发挥了关键作用。胞质中的F-actin聚合可降低核内G-actin水平，进而导致RNA聚合酶II转录延长的减少，随后H3K27me3在启动子处积累导致基因沉默。总之，细胞核内结构在基因调控中扮演着关键角色，通过影响细胞核的形态以及染色质的结构，参与应力/应变调控的细胞核功能和基因表达。然而，机械信号转导过程中核内成分互作调控基因转录的具体机制和调控网络仍不清楚，需要更深入的研究。细胞在高基质刚度的环境中，通过黏着斑-细胞骨架-LINC复合体的传递导致细胞核扁平化，从而拉伸NPC，降低其对分子运输的机械阻力，并增加小分子蛋白的被动核转运和YAP的核输入。然而，对于NPC的3D建模显示，扩张或收缩构型的NPC均为圆形且显示出相似的中央通道面积，似乎排除了中央通道在分子核-质转运调节中的主要作用，并将NPC输运能力的变化归因于核篮的重排。基于这些证据，有研究提出基于 NPC机械激活的新模型：细胞外机械刺激通过SUN1传递给核篮蛋白Nup153，Nup153拉伸另一核篮蛋白Tpr，诱导核篮结构重组，而核篮结构的开启或关闭引起物质进出细胞核更高或更低的通量。
细胞外机械应力调控的核篮构型变化受到LINC复合体的影响，其中SUN1和Nup153之间的相互作用在细胞的生理病理行为中起作用。Pull-down 实验表明，SUN1蛋白的N端和C端都参与了与Nup153相互作用，这一结果得到了免疫荧光的支持，GFP标记的SUN1与Nup153显示出共定位。
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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