Cell：新研究解析出酵母核孔复合体的三维结构
来源：本站原创 2022-01-07 19:31
在一项新的研究中，来自美国波士顿大学医学院的研究人员利用快速骤冷和低温电镜与计算方法，构建出酵母核孔复合体（NPC）的综合模型，揭示了其核心支架的相互连接的结构。这项研究为两种构型提供了分子模型：一种是在分离的样本中更容易研究，以提供更详细的径向紧凑形式的概述，另一种是在活的酵母细胞中的扩展形式，尽管这种“原位”形式目前的可视化细节水平较差。
2022年1月7日讯/生物谷BIOON/---核孔复合体（nuclear pore complex, NPC）是巨大的多蛋白复合物，作为分子进出细胞核的运输通道。鉴于其在基因表达、生长和发育中的核心作用，核孔复合体缺陷与许多疾病如病毒感染、癌症和某些神经退行性疾病有关，而且核运输是潜在的治疗靶标，这一点并不奇怪。
在一项新的研究中，来自美国波士顿大学医学院的研究人员利用快速骤冷和低温电镜（cryo-EM）与计算方法，构建出酵母NPC的综合模型，揭示了其核心支架的相互连接的结构。这项研究为两种构型提供了分子模型：一种是在分离的样本中更容易研究，以提供更详细的径向紧凑形式的概述，另一种是在活的酵母细胞中的扩展形式，尽管这种“原位”形式目前的可视化细节水平较差。相关研究结果于2022年1月3日在线发表在Cell期刊上，论文标题为“Comprehensive structure and functional adaptations of the yeast nuclear pore complex”。
图片来自Cell, 2022, doi:10.1016/j.cell.2021.12.015。
论文第一作者兼论文共同通讯作者、波士顿大学医学院生理学与生物物理学教授Christopher W. Akey博士解释道，“这项研究极大地扩展了我们对来自酿酒酵母的NPC结构的理解，酿酒酵母是一种模式生物，被用来研究含有细胞核的细胞的生物学特性，因此在多个层面上为这种核运输分子机器的功能提供了新的见解。”
据这些作者的说法，这种综合模型将使人们更好地了解这些较大的巨型通道是如何组装的，以及它们如何通过扩大它们的中央通道来灵活适应核运输的变化。Akey说，“此外，我们首次在同一个细胞中观察到了多种类型的NPC，这反映了这种装配的乐高式能力，即使用可互换的部件来修改其在核侧方面的结构。这种适应性可能在使这些分子机器的功能适应细胞核外围不同的局部环境中发挥作用。”
这些作者认为，这些发现现在为研究病毒如何篡改这一重要途径来感染细胞并改变它们的生理结构以导致疾病奠定了基础。（生物谷 Bioon.com）
参考资料：
Christopher W. Akey et al. Comprehensive structure and functional adaptations of the yeast nuclear pore complex. Cell, 2022, doi:10.1016/j.cell.2021.12.015.
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