細胞環境が核孔複合体の構造を形作る

科学分野:

• 細胞生物学
• 構造生物学
• バイオ物理学

背景:

• 核孔複合体 (NPC) は,核と細胞質の間の輸送を容易にする重要な分子機構である.
• NPCは,中央チャネルの周りに異なるリングで配置された複数のヌクレオポリンで構成された大きな構造です.
• 核輸送規制の理解には,原生環境におけるNPCの構造を理解することが不可欠です.

研究 の 目的:

• 人間のNPCの高解像度構造モデルを 細胞環境内で生成する
• NPCのアーキテクチャと次元に細胞の文脈の影響を調査する.
• NPCのサブストラクチャの機能的相互依存性を探求する.

主な方法:

• DLD-1細胞の冷凍電子トモグラフィー (冷凍ET)
• 試料の準備のための冷凍焦点イオンビーム (冷凍FIB) 研磨.
• リングの相互依存性を評価するためにNup96の標的分解.

主要な成果:

• 人間のNPCの新しい構造モデルは,以前と比較して,かなり広い内輪と75%大きな中央チャネル容量を明らかにしています.
• 内輪の周りの膜の非対称性とともに,核プラズマと細胞プラズマの輪の再編成が観察された.
• Nup96の分解は,チャネル寸法と膜非対称性を維持するNPCリングの相互依存性を示した.

結論:

• セルラー環境は,NPCのサイズとアーキテクチャに大きく影響し,固有の柔軟性を強調します.
• NPCのサブストラクチャは,中央輸送チャネルと膜非対称性を動的に調節するために相互作用します.
• この研究は,NPCの原生細胞環境における可塑性に関する新しい洞察を提供します.