연구 결과는 핵 숨구멍 복합물이 핵에서 mRNAs를 어떻게 수송하는지 해결합니다

세포질은 칭한 사이에서 세포핵과 그것의 주요 약실, 핵 숨구멍 복합물에게 불린 큰짐승 단백질 구조물의 수천, 또는 NPCs 경비를 서고 있습니다. NPCs는 안으로 그리고 나가는 무엇이 정확하게 감시해 세포핵의 도약자 같이, 단단히 입니다. 각 구조물은 우리 몸에 있는 가장 큰 단백질 복합물의 NPCs에게 몇몇을 만드는 대략 1,000의 단백질 분자를 포함합니다. NPCs의 가장 주목할 만한 클라이언트의 한개는 메신저 RNAs로 알려져 있는 분자의 종류, 또는 mRNAs입니다. 이들은 핵에서 단백질로 그 때 변환되는, 세포질에 유전 명령을 전송하는 메신저입니다.

그러나 NPC가 핵에서 mRNAs를 수송하는 방법 지금도 신비입니다.

"mRNAs NPCs를 통해 전송된 가장 큰 화물의 한개이고, 전체적인 프로세스는 일부에서 초 다만 일어납니다,"는 André Hoelz 의 교수, 유산 의료 연구 학회 조사자 및 Caltech에 (HMRI) 화학의 Howard Hughes 의학 학회 능력 (HHMI) 학자를 말합니다. "이것이 작동하는 방법 이었습니다 생물학에 있는 가장 중대한 미해결 문제의 한개는."

NPCs는 몇몇 질병과 연관됩니다. 복합물 내의 단백질에 돌연변이는 근위축성 측방 경화증과 같은 모터 신경 질병에 연결되고 (ALS) Huntington의 질병을 가진 사람들은 그들의 NPCs의 기능에 있는 결점이 있기 위하여 알려집니다.

성격 커뮤니케이션, Hoelz 및 그의 단의 6월 13일 문제점에 있는 새로운 연구 결과에서는--다니엘 린 (PhD '17), 이전 대학원 학생, 및 Sarah Cai MIT에 생물 의학 연구를 위한 Whitehead 학회에 지금 Caltech에의 선두에 서는 의 Caltech에 대학생--세포질에서 mRNAs 떨어져 드롭에 책임있는 인간 NPCs의 특정 소자에 첫번째 원자 가늠자 보기를 보고하십시오. NPC를 통해 수송될 mRNA를 위해, 핵 수출 요인, 작은 단백질의 모형으로 표를 붙여야 합니다. 그 꼬리표는 mRNA가 NPC의 중앙 수송 채널 통신로를 입력하는 것을 허용하는 표 같이 입니다. 일단 mRNA가 세포질 측을 도달하면, 표를 자수해야 합니다--그렇지 않으면, mRNA는 핵으로 다시 이동할 수 있고, 부호 매기는 단백질은 만들어 얻지 않을 것입니다.

엑스레이 결정학, 생화학, 효소학 및 그밖 방법론을 관련시키는 일련의 실험을 통해, 연구원은 mRNA 분자를 유엔 표를 붙이기의 이 프로세스가 인간 세포에서 어떻게 처음으로 작동하는지 보여줄 수 있었습니다.

"그것은 우리는 스냅이의 앞에 있었다 처럼 입니다, mRNAs가 세포의 세포질에서 떨어져 드롭될 때," 말하는 린을 일어나는 무슨 일이 분자 가늠자에 지금 우리는 영화가 저희에게 정확하게 보여주는 있고.

팀의 새로운 사실 인정은 약간의 일련의 결정 구조를 장악해서 인간적인 NPC의 키 단백질 성분 가능하게 했습니다. 그 분대의 한개는 Gle1에게 불립니다. 이 단백질의 3차원 구조물은 효모에서 전에 장악되었었습니다, 그러나 그것의 인간적인 이체를 위해 이렇게 하는 것은 도전에 남아 있었었습니다. 효모 Gle1의 생화확적인 속성을 공부해서, 연구원은 Nup42에게 불린 Gle1를 안정시키것이라는 점을 것을 다른 단백질이, 요구되었다는 것을 파악할 수 있었습니다. 이것을 알고 있, 팀은 스탠포드 싱크로트론 방사선 광원에 Caltech의 분자 관측소 beamline를 사용하여 높은 양에 있는 세포에서 인간적인 Gle1를, 처음으로, 그리고 그 후에 순화할 수 있었습니다, 장악합니다 그것의 결정 구조를.

"효모와 인간 사이 기동전개의 년의 10억으로 조차, 지금도 동일에 남아 있는 우리의 생물 기계장치의 양상이," 말합니다 린을 있습니다.

인간적인 Gle1를 순화하는 기능에, 연구원은 돌연변이가 그것의 구조물에 어떻게 영향을 미치는지 공부 착수합니다. 그(것)들은 모터 신경 질병에 의하여 불린 치명적인 구축 선천적인 증후군 1 (LCCS1)와 연관되기 위하여 알려진 Gle1의 몇몇 특정 돌연변이를 보고 단백질의 변화된 버전이 안정으로 이지 않았다는 것을 발견했습니다.

"Gle1 제대로 작용하기 생활 동안 필수적 입니다,"는 Hoelz를 보다 적게 안정되어 있는 원인이 되는, "그것이 문제를 일으키기 위하여 려고 하고 있는." 이렇게 어떤 돌연변이든지 말합니다

연구원은 DDX19에게 불린 단백질에 그 때 Gle1 경계의 구조물을 봤습니다--NPC를 통과한 후에 mRNA 분자를 유엔 표를 붙이기에 책임 있는지 어느 것이. Gle1는, DDX19를 활성화할 것을 요구됩니다--지금까지는--생각되, 작은 분자가 Gle1와 DDX19 사이 밧줄 같이 이노시톨 hexaphosphate (IP6)를 작동핬다는 것을 불렀다는 것을 생기는 것을 활성화가 허용하.

"우리는 IP6가 인간에서 요구되지 않았다는 것을 것을을 발견했습니다, 효모에서 요구되기 때문에 그것은 놀람이고, IP6 미결은 모든 종을 통해 생기기 위하여 이전에 믿어지고," Cai를 말합니다. "효모와 인간적인 단백질 사이 약간 상사성이 동안, 또한 있습니다 결정적인 다름이."

더 많은 것은인 무엇, mRNA의 유엔 표를 붙이는 것이 작동하는 방법 정확하의 원자 수준 세부사항에 있는 새로운 연구 쇼. 구조상 정보의 이 종류는 모터 신경 질병을 위한 치료 약의 디자인에서 돕기 위하여 앞으로는 이용될 수 있었습니다.

Hoelz는 린과 Cai가 실제적으로 이 연구를 위한 기대를 초과했다고 말합니다. "그(것)들은 새로운 무언가를 발견하고 싶, 의 위 가고 저쪽에 이 계획사업에," 그는 말합니다. "그(것)들은 그것을 일어나. 이것은입니다 Caltech 순간."

근원: http://www.caltech.edu/