大分子需要更多帮助才能穿过核孔进入细胞核

生物物理学领域的一项新研究揭示了大分子能够进入细胞核的能力。因此，由美因茨约翰内斯·古腾堡大学(JGU)的爱德华·莱姆克(Edward Lemke)教授领导的团队提供了重要的见解，例如，某些病毒如何渗透到细胞核中，从而继续扩散并感染其他病毒。他们还证明，随着分子大小的增加以及表面上相应信号如何对此进行补偿，进入细胞的运输效率会降低。生物物理化学领域的专家莱姆克说：“我们已经对大型生物结构的运输有了新的认识，这有助于我们开发出描述其工作原理的简单模型。”

核定位信号有助于快速进入

一个典型的哺乳动物细胞大约有2,000个核孔，它们是从细胞质进入细胞核的通道，反之亦然。核膜中的这些孔充当了守门员，控制进入并拒绝进入直径约5纳米及更大的更大分子。在表面具有一定核定位序列的分子可以与核孔内的结构结合，从而使它们迅速进入核中。莱姆克解释说：“核孔在它们可以运输的货物的多样性方面非常显着。它们将蛋白质和病毒进口到细胞核中，并将核糖核酸和蛋白质输出到细胞质中。”“尽管该过程具有根本的生物学意义，

考虑到这一点，作为他们项目的一部分，研究人员设计了一组大型运输货物。这些基于衣壳，即包围病毒基因组的病毒中的蛋白质“壳”。然后对直径在17到36纳米之间的货物模型进行荧光标记，以便在通过细胞的途中对其进行观察。在其表面上没有核定位信号的衣壳模型保留在细胞质中，并且没有进入细胞核。随着核定位信号数量的增加，模型衣壳在核中的积累变得更加有效。但更有趣的是，研究人员发现，衣壳越大，实现有效转运到核中所需的核定位信号的数量就越大。

研究小组研究了各种病毒的衣壳，包括乙肝衣壳，这是本研究中使用的最大货物。但是，即使将核定位信号的数量增加到240个，也不会导致衣壳进入核内。这与早期对乙型肝炎病毒的研究结果相吻合，后者表明只有成熟的传染性病毒才能够通过核孔进入细胞核。

合作促成了数学模型的发展

与加拿大多伦多大学的Anton Zilman教授合作，开发了一个数学模型，以阐明运输机制并建立决定运输效率的主要因素。第一作者朱莉娅·帕奇(Giulia Paci)总结说：“我们简单的两参数生物物理模型重新创造了核运输的要求，并揭示了大生物货物在细胞上运输的关键分子决定因素。”海德堡的欧洲分子生物学实验室(EMBL)。

　　免责声明：本文由用户上传，与本网站立场无关。财经信息仅供读者参考，并不构成投资建议。投资者据此操作，风险自担。 如有侵权请联系删除！