Как клеточное ядро избавляется от ненужных компонентов

Клеточная организация в отдельные компартменты критически важна для её функции. Например, ядерная оболочка, отделяя ядро от цитоплазмы, предотвращает преждевременную трансляцию незрелых РНК.

Однако во время митоза ядерная оболочка разбирается, что позволяет крупным цитоплазматическим компонентам, таким как рибосомы, смешиваться с ядерным материалом. Когда после митоза ядерная оболочка собирается заново, эти цитоплазматические компоненты должны быть удалены. "Ядерная оболочка может способствовать этому, активно импортируя или экспортируя субстраты до определённого размера, но было неясно, что происходит с очень крупными цитоплазматическими компонентами", — говорит Мина Петрович из лаборатории Герлиха в IMBA (Институт молекулярной биотехнологии) и соавтор исследования.

Исследовательская группа из IMBA и Европейской лаборатории молекулярной биологии (EMBL) в Гейдельберге показала, что крупные компоненты, такие как рибосомы, действительно удаляются из формирующегося ядра до того, как собирается ядерная оболочка. Этот процесс исключения требует участия белка Ki-67, который был в центре более ранней публикации в Nature Сары Кюйлен-Хэринг, руководителя группы в EMBL Гейдельберг и второго соавтора данного исследования.

В том более раннем исследовании было обнаружено, что Ki-67 отвечает за разделение хромосом на ранних стадиях митоза, действуя как поверхностно-активное вещество. "Примечательно, что теперь мы обнаружили, что в конце митоза он меняет свои свойства и выполняет противоположную функцию — кластеризацию хромосом", — сказала Кюйлен-Хэринг. Собираясь в плотный кластер в конце клеточного деления, хромосомы способны исключать крупные цитоплазматические компоненты до того, как восстановится ядерная оболочка.

"Эта совместная работа показывает, как один белок может динамически изменять поверхностные свойства хромосом, — объясняет Альберто Эрнандес Армадарис, аспирант группы Кюйлен-Хэринг. — В конечном счёте это способствует эффективной компартментализации ключевых процессов внутри клетки".