植物核孔蛋白研究进展

核孔复合物(nuclear pore complex,NPC)位于核膜,是控制细胞核与细胞质之间进行蛋白质和mRNA等大分子物质转运的唯一通道。模式植物拟南芥的核孔复合物由30多种多拷贝的核孔蛋白(nucleoporins,NUPs)构成,根据它们参与形成的亚基可分为外环、内环、连接、跨膜、中心FG(phenylalanine-glycine)和核篮核孔蛋白。核孔蛋白不仅介导核质转运,而且在植物多个生命进程中发挥重要作用。该文综述了植物核孔蛋白参与核质转运、激素信号响应、生长发育、环境胁迫应答、免疫防御等的研究进展,为植物核孔蛋白生物学功能的系统认知及深入探索提供参考。     

核孔复合物的结构、组装及功能

核孔复合物(NPC)是一个巨型分子复合物,相对分子质量约125×106。脊椎动物的NPC由大约30种蛋白质组成,这些蛋白质的序列大多具有FG(苯丙氨酸-甘氨酸)重复序列。NPC锚定于双层核膜上,并且是物质跨核膜运输的惟一通道,它可快速介导小分子物质的被动运输以及大分子物质的主动运输过程。虽然NPC具有较大的相对分子质量和复杂的结构,但它可在细胞分裂过程中分离并重新组装。生物大分子经NPC的跨核膜运输直接影响真核细胞的生长、增殖、分化、发育等多种生命活动。本文重点介绍NPC的结构、组装及其功能特点。     

核孔复合体

真核生物间期的细胞中,可以观察到由二层核膜围绕的细胞核。核膜不是一个完全封闭的膜体系,而是由内外二层核膜局部融合形成许多小孔,称为核孔,核孔及其周围的复杂结构统称核孔复合体(Nuclear pore complex,以下简称NPC),有时人们也把核孔作为NPC的同意词。NPC担负着细胞核与细胞质之间繁忙的运输大分子或颗粒物质的任务,而小分子和离子的通透主要是由核膜调节的。在快速生长的细胞中,每分钟要把约10~4个核糖体大小亚基从细胞核的核仁运到细胞质中以满足蛋白质合成的需要。在S期的细胞中     

Karyopherins家族与核孔转运的研究进展

大分子物质入核是靠其核内定位序列（NLS）,而核内输出是靠其核输出信号（NES）,不同的NLS和NES直接或靠配体间接的被转运受体识,目前确定的转运受体都属于同一家族－Karyopherins家族,它们可以在核和胞质间穿梭,可以与小的Ran GTPase以及核孔蛋白相结合,Ran GTPase调节运受体与转运物,配体,核孔蛋白间的结合,而这是决定核孔转运的关键。然而一部分受体转运物复合物通过核孔复合体（NPC）并不需要Ran水解GTP。     

Ran及其结合与调控蛋白在核膜装配过程中的调控作用

核膜在细胞周期中呈现高度的动态性：在细胞分裂的前中期,核膜崩解并分散到细胞质中;在细胞分裂的后期,核膜开始在染色体的表面重新装配,最终形成完整的核膜结构。近期的研究发现,Ran GTP酶、物质转运蛋白importinβ、内层核膜蛋白LBR（lamin B receptor）以及核孔复合体蛋白nucleoporins在核膜重建的过程中起关键性调控作用,并受到细胞周期调控因子p34cdc2激酶的调节。LBR是一个八次跨膜的膜蛋白,主要定位于内层核膜。在细胞分裂的早期,随着核膜崩解,LBR与核膜崩解而生成的小膜泡一起分散到细胞质中;在细胞分裂的后期,通过LBR与importinβ相互结合,含有LBR的膜泡被importinβ携带至染色质的表面参与核膜重建。目前已知p34cdc2激酶对LBR与importinβ介导的核膜重建起重要调控作用。Nucleoporins是核孔复合体主要组分。随核膜崩解,核孔复合体解聚成nucleoporins,分散到细胞质中,或结合到其他亚细胞成分上。细胞分裂后期,核孔复合体伴随核膜装配而组装。     

蛋白质入核转运的机制和研究进展

细胞核膜是由外膜和内膜组成的磷脂双分子层结构,同时镶嵌一些核孔复合体（NPC）.核孔复合体是胞浆和胞核之间主动和被动转运的生理屏障.核内功能蛋白在胞浆内合成后通过核孔复合体进入胞核,这个过程除了需要NPC上核孔蛋白、胞浆内核转运受体和RanGTP等蛋白的参与外, 货物蛋白本身的结构特征在其入核转运过程中亦发挥重要作用.本文着重就蛋白入核转运的机制及近年来取得的相关进展进行综述.     

漫谈细胞核和细胞质之间的大分子转运

细胞核、细胞质和线粒体之间不断地进行物质和信息的交流;层连蛋白能改变核膜的结构,对细胞核内外大分子的分布起调节作用。核孔复合体是调节细胞核-胞浆大分子运转的主要作用部位。核苷三磷酸酶位于异染色质中,能为某些致癌物所诱导;亲核蛋白依靠自身所特有的运输信号穿越核膜。     

核孔复合体的动态组装

核孔是介导所有大分子入核出核的唯一通道。在整个生命活动中,核孔复合体的组成蛋白总是处于动态变化中。核孔复合体的动态组装改变了核质转运状态,并最终改变了细胞的功能。     

高等动物细胞核膜和核纤层结构、功能及动态变化调控机制

细胞核是真核细胞中最大的细胞器．高等动物细胞核主要由双层核膜、核孔复合体、核纤层、染色质和核仁等组成．在细胞有丝分裂期,细胞核呈现去装配和再装配等动态变化．在细胞分裂间期,核膜、核孔复合体和核纤层构成细胞核的外周结构,为遗传物质在染色质和核仁中的代谢提供了一个相对稳定的环境,同时调控细胞核内外的物质转运,在细胞增殖、分化、个体发育和细胞衰老等许多方面发挥着重要作用．本文主要对高等动物细胞核膜和核纤层结构、功能及动态变化调控机制等方面的研究进展进行简要综述．     

家鸽精母细胞核膜和核孔复合体的初步观察

核孔复合体Pore Complex为非膜成分。核膜与核孔复合体的模式图解主要由Frankel970等提出。我国王宗舜等同志通过家蚕精母细胞核孔复合体的研究,提出双层核膜、核孔复合体与细胞核纤维网架的模式图解。我们通过家鸽精母细胞的观察,看到核孔复合体有异于各模式图解之处。现将初步观察结果报告如下,希共同探讨。