Ядерные поры: внешние кольца больше не «универсальны»
В ядре эукариотических клеток транспорт происходит через цилиндрические каналы — комплексы ядерных пор (NPC). Каждый NPC состоит из восьми повторяющихся белковых комплексов, содержащих не менее 30 различных типов белков — нуклеопоринов (Nups). Эти комплексы сходятся, образуя канал.
Nups на концах NPC формируют кольцевидные структуры, обрамляющие входы в канал. До сих пор считалось, что эти внешние кольца идентичны и состоят из равного числа девяти или десяти различных Nups, соединённых в повторяющиеся Y-образные структуры.
Однако в исследовании, опубликованном в PLoS Genetics, команда учёных из Университета Осаки и Национального института информационных и коммуникационных технологий (NICT) обнаружила, что теория «универсальности» может быть неверна.
«Мы хотели детальнее изучить NPC дрожжей Schizosaccharomyces pombe», — говорит ведущий автор Харухико Асакава. «Как и у других эукариот, у S. pombe есть консервативный набор Nups, но, в отличие от других видов, внешние кольцевые структуры состоят из неравного числа различных типов белков».
Используя мощную иммуноэлектронную и флуоресцентную микроскопию, исследователи обнаружили совершенно иную структуру. Отслеживая расположение различных белков, они сделали удивительное открытие.
«S. pombe полностью выбросила учебник по этому вопросу», — отмечает старший автор Токуко Харагути. «Мы обнаружили, что белки, формирующие внешние кольца, расположены асимметрично. Вместо идентичных структур, ядерное внешнее кольцо состояло только из двух типов Nups, в то время как оставшиеся семь Nups входили в состав цитоплазматического внешнего кольца».
Интересно, что эта асимметричная кольцевая структура оказалась необходима для нормального роста клеток S. pombe.
«Это разнообразие в структуре внешних колец может дать ключи к пониманию того, как формируется ядерная пора, а также предоставить эволюционные insights в структуру и функцию клеточного ядра», — говорит Асакава. «Мы также надеемся, что наши результаты помогут лучше понять механизмы заболеваний, вызванных аномальными белками ядерных пор, что, в свою очередь, может привести к новым стратегиям лечения».