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科技工作者之家 2020-05-07
来源:iNature
核孔复合物(NPC)是真核细胞在细胞质和细胞核之间双向货物运输的唯一途径。 核孔复合物(NPC)在高等真核生物中大约为110-125 MDa的分子质量,详细的结构信息是对NPC进行机械理解的先决条件功能。为了实现这一目标,阐明NPC的三维结构的探索始于25年前。X射线晶体学已成功应用于NPC的各个成分和亚复合物,从而形成了30多个晶体胞质环(CR)及其相关的胞质细丝(CF)中的结构域和亚复合物。
NPC胞质环(CR)亚基的冷冻EM结构(图源自Cell Research )
然而,对于完整的NPC,唯一可行的结构研究方法是电子显微镜(EM),该方法可以重建是1993年使用随机规范倾斜方法进行的低分辨率成像,近年来使用冷冻电子断层扫描(cryo-ET)进行了约10次中等分辨率的重建。特别是在人类,非洲爪蟾,酿酒酵母等揭示了NPC的一般结构特征。 cryo-ET重建允许对接现在的X射线结构。
NPC具有圆柱形外观,位于内核膜和外核膜之间的融合点。从细胞质侧沿着圆柱轴,NPC由胞质细丝(CF),胞质环(CR),内环(IR),核环(NR)和核篮(NB)组成。在核包膜(NE)的内腔中,有一个称为腔环(LR)的圆形支架。
Nup214复合体连接外部和内部Y复合体(图源自Cell Research )
NPC显示大约八倍的对称性。 NPC的异常大尺寸及其构象可塑性,对于以更高的分辨率,尤其是cryo-ET进行结构确定提出了挑战。迄今为止,通过cryo-ET的人类NPC的CR亚基的局部分辨率已达到15Å。在此分辨率下,蛋白质成分仅在结构域水平和X射线结构可以牢固地停靠在重建结构中以生成复合坐标。在这项研究中,研究人员通过单粒子分析(SPA)报告了非洲爪蟾NPC的CR的冷冻-EM结构。该重建结果显示平均分辨率为5.5–7.9Å,这显示了单个α螺旋的管状密度,并且允许放置CR的大多数组件的辅助结构元素。
参考消息:
https://www.nature.com/articles/s41422-020-0319-4
来源:Plant_ihuman iNature
原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU3MTE3MjUyOA==&mid=2247508654&idx=2&sn=389a74197814fc6fc93934ac0e79ee15&chksm=fce6d171cb915867d6abdebb038ba4d9dd5bad6e352a1d077c9fb2a2c34cf8d7ef4280ad284d#rd
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