The nuclear pore complex (NPC) functions as a doorway for the exchange of macromolecules between the nucleus and the cytoplasm, and a detailed view of this doorway is now revealed by Baumeister, Medalia and colleagues in Science.

CP/T | NPC

Рис. с сайта www.paterson.man.ac.uk

Размеры NPCs делают их структурную характеристику трудной и предыдущие структурные исследования использовали изолированные или detergent-экстрагированные NPCs, которые чувствительные к потере определенных компонентов и груза. Поэтому, чтобы обеспечить более верную прижизненную картину Baumeister, Medalia и др. использовали крио-элетронную томографию целых транспорт-активных ядер Dictyostelium discoideum.

Из полученных томограмм они экстрагировали 267 объёмов, которые содержали NPC и использовали сравнительные процедуры для получения 8-9-nm-разрешения, трехмерных карт плотности. На такой карте основные структурные свойства NPCs д.б. различимы: т.е., 8 цитоплазматических филамент, которые прикреплены к цитоплазматическому кольцу; центральное, просветное кольцо с соединениями (spokes); central plug/transporter (CP/T) в центральном канале; и т.наз. ядерная сетка (basket) (ядерное кольцо и дистальное кольцо, связанные ядерными филаментами).

Однако, авт. отметили также некоторые новые признаки - напр., ядерные и цитоплазматические филаменты, выглядели более изогнутыми и деликатными, чем описывались раньше, а комплекс был менее удлинен вдоль нуклео-цитоплазматической оси. Более того они установили, что размер, форма и положение CP/T в NPCs варьируют. Состав и роль CP/T остаются неясными, но это наблюдение показывает, что оно состоит, по крайней мере, частично из грузового комплекса, который задержан при прохождении.

После дальнейшего анализа Baumeister, Medalia и др. отметили, что NPCs находятся в одном из двух предпочтительных состояний. В NPCs из класса 'cytoplasmic-filament' CP/T находится в плоскости цитоплазматического кольца. Цитоплазматические филаменты находятся в определенной ориентации и соединены с CP/T с помощью удлинненых плотностей. Эти структуры , следовательно, выглядят цитоплазматическими филаментами в состоянии связанного груза. Напротив, в NPCs класса 'lumenal-ring' CP/T находитвся в плоскости просветного кольца со спицами и видны только основания цитоплазматических филамент. Эти структуры, следовательно, выглядят так, когда цитоплазматические филаменты, которые освободились от груза и движутся свободно. Дальнейшие отличия в организации просветных спиц и в проявлении ядерной корзинки также м.б. отличаться между этими двумя классами.

Итак, эта работа показала. что CP/T является по существу грузом во время транзита и что NPCs подвергается существенным структурным перестройка во время транзита груза.