МедУнивер - MedUniver.com Все разделы сайта Видео по медицине Книги по медицине Форум консультаций врачей  
Рекомендуем:
Генетика:
Генетика
Аномалии хромосом
Биология клетки
Генетика врожденных пороков
Генетика рака - опухолей
Молекулярная генетика
Наследственные синдромы
Цитогенетика - исследование хромосом
Лечение наследственных болезней
Фармакогенетика
Форум
 

Механизм регулирования ядерного транспорта

• Импорт и экспорт белков являются регулируемыми процессами

• Ядерный транспорт используется клеткой для регуляции многих функций, включая прохождение по циклу и восприятие внешних сигналов

• Регуляцию ядерного транспорта можно проиллюстрировать на примере движения транскрипционного фактора NF-kB

Наличие у клеток эукариот ядерной оболочки создает такой уровень регуляции экспрессии генов и клеточного цикла, какой невозможен у прокариот. Как импорт, так и экспорт белка являются регулируемыми процессами. Существует много примеров, иллюстрирующих важность регулируемого ядерного транспорта для контроля транскрипции.

В ответ на стресс и сигналы, контролирующие рост, клетки регулируют движение транскрипционных факторов между ядром и цитоплазмой. Например, циркадные ритмы контролируются регулируемым ядерным транспортом транскрипционных факторов PER (period) и TIM (timeless). Также в прохождении клетки по циклу и ее реакции на внешние сигналы важную роль играет движение протеинкиназ и их регуляторов между ядром и цитоплазмой.

Поступление белков в ядро и выход из него может регулироваться на нескольких уровнях. Во-первых, способность карго взаимодействовать с транспортным рецептором может меняться при прямой модификации карго, за счет, например, фосфорилирования. Во-вторых, карго может закрепиться в каком-либо компартменте, и, таким образом, оказаться неспособным к дальнейшему транспорту. В-третьих, может меняться способность самой ЯПК к транспорту белков.

Многие ключевые аспекты регулируемого транспорта можно проиллюстрировать на примере транскрипционного фактора NF-kB. В ответ на сигналы различной природы фактор мигрирует из цитоплазмы в ядро и активирует транскрипцию многих генов, участвующих в иммунном ответе. Для того чтобы активация фактора NF-kB обеспечивалась только определенным сигналом, он связан с ингибиторным белком, находящимся в цитоплазме, который называется I-кВ (ингибитор кВ). Это взаимодействие не позволяет NLS NF-kB взаимодействовать с импортном а.

По получению клеткой сигнала активации NF-kB, происходит фосфорилирование и быстрая деградация I-кВ. При этом открывается NLS в NF-kB, происходит взаимодействие фактора с рецептором, и он поступает в ядро, где активирует транскрипцию гена-мишени.

Напротив, экспорт NF-kB происходит при необходимости прекращения транскрипции в определенный момент времени. Ингибитор кВ (I-кВ) содержит элементы NLS и NES и циркулирует между ядром и цитоплазмой. Вновь синтезированные молекулы I-кВ поступают в ядро, где связываются с NF-kB, и способствуют его выходу. Наряду с экранированием NLS в NF-kB, взаимодействие между NF-kB и 1-кВ экранирует NLS в I-кВ.

Поскольку NLS обоих белков оказываются экранированными, комплекс NF-kB и I-кВ остается в цитоплазме, что предотвращает дальнейшую NF-кВ-зависи-мую активацию транскрипции. Таким образом, путем регуляции входа транскрипционного фактора в ядро и выхода из него клетка контролирует реакцию на действие различных сигналов. Ответ развивается быстро, поскольку фосфорилирование I-кВ и транспорт NF-kB происходят в течение нескольких минут после получения клеткой сигнала. В то же время для образования нового активного фактора с участием транскрипции и трансляции требуется от 30 до 60 мин.

Механизм регуляции ядерного транспорта
Вход и выход из ядра белка NF-kB является тонко регулируемым процессом.
Это достигается с помощью ковалентной модификации предсуществующего цитоплазматического белка заякоривания,
I-кВ, и синтеза его новых молекул, соответственно. Для простоты Ran не показана.

Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021

- Также рекомендуем "Механизм экспорта РНК из ядра клетки"

Оглавление темы "Транспортная система ядра клетки":
  1. Механизм экспорта белка из ядра клетки
  2. Механизм контроля ядерного транспорта Ran-ГТФазой
  3. Модели механизма ядерного транспорта
  4. Механизм регулирования ядерного транспорта
  5. Механизм экспорта РНК из ядра клетки
  6. Сборка и экспорт рибосом
  7. Механизм экспорта тРНК из ядра
  8. Механизм экспорта иРНК из ядра
  9. Механизм транспорта гетерогенных ядерных рибонуклеопротеиновых частиц (гяРНП)
  10. Факторы участвующие в экспорте иРНК
Медунивер Мы в Telegram Мы в YouTube Мы в VK Форум консультаций врачей Контакты, реклама
Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.