Ядерные поры используют разные механизмы сборки на разных стадиях клеточного цикла
Исследователи из Института биологических исследований Солка выявили ключевые различия в механизмах сборки ядерных пор — крупных белковых комплексов, регулирующих транспорт между ядром и цитоплазмой — на двух разных стадиях клеточного цикла.
Два пути сборки
Ядерные поры, состоящие из 30 различных белков, собираются:
- В интерфазе, когда ядро расширяется и удваивает количество пор для двух дочерних клеток.
- После митоза, когда ядерная мембрана заново формируется вокруг разделённых хромосом.
Долгое время оставалось неясным, используют ли эти пути разные механизмы. Ведущий автор исследования Мартин Хетцер поясняет, что топология ядерной мембраны на этих стадиях сильно отличается.
Ключевые различия механизмов
- Сборка в интерфазе: Команда обнаружила, что белок POM121 специфически необходим для сборки в этот период. Он появляется на местах сборки пор первым, но механизм его нацеливания всё ещё изучается.
- Сборка после митоза: В этом процессе ключевую роль в направлении комплекса Nup107/160 (критичного для формирования пор) к местам сборки играет белок ELYS.
Сенсор кривизны мембраны
Исследователи также выявили, что один из компонентов комплекса Nup107/160 — белок Nup133 — направляется к месту сборки пор с помощью нового механизма, который включает сенсинг кривизны ядерной мембраны. Это позволяет координировать сборку всех компонентов в правильном месте и в нужное время.
Значение открытий
Результаты, опубликованные в журнале Cell, важны для понимания регуляции количества ядерных пор — процесса, нарушенного в раковых клетках. Дефекты сборки ядерных пор также связывают с нарушениями развития центральной нервной системы и такими состояниями, как внезапная остановка сердца.
«Мы впервые показали, что существуют два различных механизма сборки этих крупных белковых комплексов, которые учитывают различия в топологии ядерной мембраны в зависимости от стадии клеточного цикла», — резюмирует Мартин Хетцер.