'Better safe than sorry' is a recurring theme in cell biology to ensure that cells are equipped to drive critical processes efficiently, more than one enzyme is recruited for the job, or more than one transport mechanism is in place. The nuclear pore complex turns out to be no exception. In the March issue of Nature Cell Biology, Susan Wente and colleagues define the minimal requirements for a functioning pore and, strikingly, they find that a large number of its key domains can be deleted with little apparent consequence.

Blue pseudo-colouring highlights the nuclear pore complexes, whereas green pseudo-colouring highlights the nuclear envelope together with the attached ribosomes. The image was obtained using a field emission scanning electron microscope (DS 130F, Topcon). Bar, 100 nm.

Транспорт грузов между ядром и цитоплазмой осуществляется через комплексы ядерных пор и обеспечивается с помощью транспорта рецепторов, которые взаимодействуют с определенными доменами внутри поддерживающего белка nucleoporin пор. Имеется более сотни таких доменов, которые состоят из FG (phenylalanine-glycine) повторов и полярных спейсерных последовательностей, занимающих пору и, как полагают, составляющих потенциальные сайты связывания, помогающие транспорту рецепторов при их прохождении через пору.

Wente и др. попытались определить, какие FG домены важны для транспорта и до какой степени существует перекрывание в этой системе. Таким образом, они надеялись прояснить механизмы, которые управляют ядерным транспортом. Они систематически делетировали определенные FG домены из нуклеопориновых генов у почкующихся дрожжей Saccharomyces cerevisiae. Они сначала вызывали одиночные делеции и затем комбинировали их во всех возможных комбинациях пар, трёх и нескольких делеций до тех пор, пока не возникала летальность или дефекты транспорта.

Во-первых, все нуклепориновые FG домены, которые локализуются только на одной стороне поры м.б. удалены с минимальными последствиями для ядерного транспорта. Во-вторых, более половины от общего числа FG доменов м.б. делетировано без нарушения функции поры и не имеется, по-видимому, прямой корреляции между количеством делетированных FG доменов и тяжестью наблюдаемых фенотипов. Скорее специфические комбинации FG повторов образуют ключевые детерминанты для транспорта.

Авт. установили, что разные импортируемые рецепторы испытывают дифференциальное влияние от делеций определенных FG доменов, это указывает на то, что м.б., по крайней мере, два самостоятельных маршрута через пору. Более того, стало ясным, что один тип FG домена - GLFG домен - является более критическим, чем др.: мутантные линии, содержащие только GLFG домены м. обеспечивать транспорт в отсутствие др. типов FG доменов, тогда как их делеция, по-видимому, имеет страшные последствия для жизнеспособности клеток.

Существующие модели транспорта - включая и 'affinity gradient' модель, согласно которой транспортируемые рецепторы движутся через пору путём последовательных взаимодействий с FG доменами всё увеличивающегося сродства - сегодня нуждаются в переоценке. Фактически, м. исключить, что составные части некоторых современных моделей м. работать. Остаются по-прежнему важные нерешенные вопросы, такие как вклад non-FG доменов в транспорт через минимальные поры, но тем не менее полученные результаты составляют существенную основу, на которой будет базироваться наше понимание ядерного транспорта.