科學家將門戶映射到細胞的細胞核！
微生物查詢網(wǎng) / 2019-04-25 14:56:05
中國微生物菌種查詢網(wǎng) 像島國一樣，細胞核具有運輸問題。進化已經(jīng)用一個雙層膜封閉了它，即核膜，它可以保護DNA，但也可以將其從細胞的其他部分切除。大自然的解決方案是一種大規(guī)模的分子標準 - 圓柱形配置，稱為核孔復合體，進口和出口通過該孔隙復合體連接大部分電池與其總部。
在3月14日“自然”雜志的研究中，洛克菲勒大學的科學家和他們的同事描述了酵母細胞中核孔復合物的結構。他們發(fā)現(xiàn)的生物藍圖分享了有時在混凝土，鋼鐵和鋼絲中大規(guī)模出現(xiàn)的原則。
“它讓我們想起了一座懸索橋，其中堅固和靈活的部件組合產(chǎn)生了一種抗壓彈性結構，”Michael P. Rout說道，他與Brian T. Chait一起領導了這項工作。
孔復合物含有552種成分蛋白，稱為核孔蛋白，科學家以前從未知道它們是如何組合在一起的。它采用了多種方法來組合這些部分的綜合地圖。研究人員希望這種新的分子結構能夠對核門戶如何正常運作以及它中的缺陷如何導致癌癥等疾病進行新的研究。
里程碑
當單細胞生物 - 當時獲得的特殊區(qū)域中含有器官樣結構的唯一生物時，孔隙復合體首先出現(xiàn)，包括細胞核，其中包含細胞的遺傳密碼。
它不僅可以作為進出細胞核的通道，還可以作為調(diào)節(jié)進出的通道的檢查點。例如，允許轉錄成RNA的遺傳指令退出，而細胞核內(nèi)所需的蛋白質(zhì)可以進入。其他一些東西，例如彎曲接管細胞的病毒，都被阻止了。
Rout和Chait在20多年前開始繪制這個古老的結構，因為他們知道這個項目可能會持續(xù)數(shù)十年，因為他們的好奇心的目標并不容易定義。
超過三分之一的孔隙復合體可以移動，這種靈活性，以及結構的巨大尺寸和通過它的恒定交通流，意味著沒有一種方法可以映射它?！白詈螅覀兪褂昧宋覀兛梢苑畔碌乃袞|西，將結果整合在一起，并將它們整合到一個單一的結構中，”Chait說道，他是洛克菲勒的Camille和Henry Dreyfus教授。
與加州大學舊金山分校的研究人員一起;波士頓大學醫(yī)學院;該團隊能夠確定每種核孔蛋白的類型和數(shù)量以及它們彼此的接近程度，以及整個復合體的重量和形狀。
該數(shù)據(jù)使他們能夠可視化許多單個孔組分的解剖結構并將它們?nèi)糠胖迷诳讖秃衔镏?。他們發(fā)現(xiàn)了一個復雜的環(huán)狀結構，包括剛性的對角柱和柔性連接器，可以喚起像金門大橋這樣的人造結構的塔和電纜。
由此產(chǎn)生的地圖是洛克菲勒歷史悠久的調(diào)查線上的突破。20世紀50年代，當大學科學家邁克爾沃森(Michael Watson)觀察到核密封面上的小密度時，孔隙復合體首次進入了人類的視野。大約二十年后，上個月去世的GünterBlobel實驗室是第一批發(fā)現(xiàn)個體nups然后確定其結構的實驗室。
一個新的起點
當涉及到孔隙復合物時，酵母與我們有相當大的共同之處。當團隊將他們的數(shù)據(jù)與人類孔隙復合物的結構發(fā)現(xiàn)進行比較時，他們發(fā)現(xiàn)類似的元素排列有所不同。相似之處表明酵母孔復合物可用于與人類相關的研究。
還有很多這樣的研究要做。孔隙復合體及其成分的缺陷與許多疾病有關，包括自身免疫性疾病和癌癥;與此同時，病毒已經(jīng)發(fā)展成為完全偷偷摸摸的方式。但這些故障和盲點的細節(jié)往往模糊不清。
新的酵母結構可能會有所幫助。有了它，研究小組發(fā)現(xiàn)他們可以繪制某些癌癥中被改變的位點 - 他們說，證據(jù)表明，酵母孔復合物可用于測試壓力，藥物或突變等因素如何改變?nèi)梭w結構，從而有助于努力了解和治療疾病。