핵공복합체는 선택적으로 분자를 수송하는데 NLS 및 NES 서열이 인식되는 분자적 과정은 어떻게 이루어지나요?
안녕하세요. 핵의 이중막에는 핵공이라고 하는 구멍이 있고, 핵공을 통해서는 아무 물질이나 이동할 수 있는 것이 아니라 핵공복합체는 선택적으로 분자를 수송하는데 NLS 및 NES 서열이 인식되는 분자적 과정은 어떻게 이루어지나요?
핵 안으로 들어올 단백질의 핵 위치 서열(NLS)은 임포틴이라는 수송 수용체에 의해 인식되어 결합하고, 이 복합체가 핵공 복합체를 통해 핵 내부로 이동하면 Ran-GTP가 임포틴에 결합하여 단백질을 방출시킵니다. 반대로 핵 밖으로 나갈 단백질의 핵 방출 서열(NES)은 엑스포틴 수용체 및 Ran-GTP와 결합하여 복합체를 형성한 후 핵공을 통해 세포질로 나가고, 세포질에서 Ran-GTP가 Ran-GDP로 가수분해되면서 단백질이 방출되는 과정을 거칩니다.
안녕하세요. 김채원 전문가입니다.
NLS는 임포틴이 직접 서열을 인식해서 단백질을 결합시키고, 뉴클레오포린과 상호작용하면서 Ran-GTP 의존적으로 핵으로 수송되게됩니다.
NES는 엑스포틴이 Ran-GTP와 함께 단백질을 인식하고 복합체 형성후 핵 밖으로 보내면서 Ran-GTP 가수분해로 해리되면서 방향성이 보장되게됩니다.
안녕하세요. 이상현 전문가입니다.
NLS는 임포틴이, NES는 엑스포틴이 각각 인식해서 핵공복합체의 뉴클레오포린과 상호작용하면서 선택적수송을 만들어냅니다.
방향성이 부여되고 핵내외단백질 이동이 정밀하게 조절되는 과정입니다.
감사합니다.
안녕하세요. 정준민 전문가입니다.
nls는 임포틴이 nes는 엑스포틴이 각각 인식해 핵공복합체와 결합할수 있답니다.
이후 ran gtp/gdp의 구배에 의해 단백질이 선택적으로 핵 안팎으로 운반될수 있답니다.
핵의 이중막에는 핵공을 통해 물질을 선택적으로 수송하는 핵공복합체가 존재하며, 물질의 핵 내외 이동은 특정 아미노산 서열을 인식하는 단백질에 의해 이루어지게 됩니다.
핵으로 이동할 단백질의 NLS는 임포르틴이라는 수송 단백질에 결합합니다. 이 복합체가 핵공을 통과한 후, 핵 내의 Ran-GTP와 결합하여 단백질을 방출합니다.
그리고 핵에서 세포질로 이동할 단백질의 NES는 엑스포르틴 및 Ran-GTP와 결합하여 삼자 복합체를 형성하고, 이 복합체가 핵공을 통과한 후, 세포질에서 Ran-GTP가 Ran-GDP로 전환되면서 복합체가 해체되고 단백질이 방출됩니다.
안녕하세요. 말씀해주신 것과 같이 핵공복합체(NPC)는 단순히 구멍이 아니라 수백 개의 핵공 단백질이 모여 이룬 거대한 단백질 복합체로, 핵과 세포질 사이의 분자 교통을 정밀하게 조절하는데요, NPC는 작은 분자는 자유롭게 확산할 수 있게 하지만, 그보다 큰 단백질이나 RNA는 반드시 특정 서열 신호와 수송 단백질을 통해 선택적으로 이동해야 합니다. 이때 중요한 것이 NLS와 NES입니다. NLS 서열은 보통 양전하 아미노산이 풍부한 짧은 서열인데요, 핵 안쪽에는 Ran-GTP가 고농도로 존재하며, Ran-GTP가 Importin-β에 결합하면 수송 복합체가 해체되고, NLS 단백질은 핵 안으로 방출됩니다. 반대로 NES는 보통 소수성 아미노산이 규칙적으로 배열된 서열인데요, 삼자 복합체가 NPC의 FG-nucleoporin과 상호작용하며 세포질로 이동하며 세포질에는 RanGAP이 있어 Ran-GTP를 Ran-GDP로 가수분해시킵니다. 이때 Exportin이 화물 단백질을 방출하고, Ran-GDP는 다시 핵 안으로 돌아가 GTP로 재충전됩니다. 감사합니다.