Struktura jądra komórkowego

Struktura jądra komórkowego Otoczka jądrowa Jąderko Heterochromatyna Kariolimfa (euchromatyna,  ziarnistości i włókna) Blaszka jądrowa Błona zewnętrzna otoczki jądrowej Błona wewnętrzna otoczki jądrowej Przestrzeń okołojądrowa Pory jądrowe Nukleoplazma Matriks jądrowa  - jądro komórkowe pozbawione chromatyny Jądro komórkowe nie jest otoczone  klasyczną podwójną błoną komórkową Jąderko Chromatyna Otoczka jądrowa Por jądrowy Rybosom Retikulum endoplazmatyczne Wnętrze retikulum endoplazmatycznego Zewnętrzna warstwa otoczki jadrowej Wewnetrzna  warstwa Zdjęcia kompleksów porów jądrowych Strona cytoplazmatyczna Strona cytoplazmatyczna Strona cytoplazmatyczna Strona jądrowa Strona jądrowa Model kompleksu poru jądrowego (rok 1993) Filament cytoplazmatyczny Pierścień cytoplazmatyczny Pierścień jądrowy Centralny szkielet Koszyk jądrowy Pierścień dystalny Błona zewnętrzna Błona wewnętrzna Szprycha Centralna zatyczka Jądro Cytoplazma Otoczka jądrowa Trójwymiarowy model poru jądrowego na  podstawie krio-elektronowej trójwymiarowej  tomografii DR –pierścień dystalny CP – centralna zatyczka CF – filament cytoplazmatyczny NR – pierścień jądrowy CR – pierścień cytoplazmatyczny BF – filamenty koszyka IF – filamenty jądrowe HA – „szprychy” PH – boczne otwory Centralna zatyczka jest strukturą labilną,  która reprezentuje albo transportowane  kargo albo wsunięty koszyk jądrowy 45% porów zatkanych 12% porów zatkanych Filament cytoplazmatyczny Pierścień cytoplazmatyczny Pierścień jądrowy Centralny szkielet Kanał boczny Filament jądrowy Koszyk jądrowy Pierścień dystalny Błona zewnętrzna Błona wewnętrzna Aktualny model kompleksu poru jądrowego (rok 2003) 90 nm – długość części centr. 50-70 nm – średnica części centr. 50 nm – dł. filamentów cyt. 70 nm – dł. koszyka jądrowego Transport jądrowy • Transport jądrowy jest integralną częścią wielu procesów: ekspresji  genów, przekazywania sygnałów, cyklu komórkowego, proliferacji i  różnicowania komórek • Transport aktywny i bierny przez błony komórkowe; egzo- i endocytoza;  kanałami siateczki endoplazmatycznej i przez kompleksy porów jądrowych • Pory  jądrowe pozwalają na pasywną dyfuzję jonów i małych molekuł do 40  kDa zgodnie z gradientem stężeń • Selektywny (zależny od specjalnych sygnałów) transport:  - do  jądra: białek (uczestniczących w transkrypcji, replikacji, splicingu) - z  jądra: RNA (mRNA, tRNA, rRNA i snRNA) głównie w postaci  kompleksów z białkami (RNP, rybonukleoproteiny) - w obu kierunkach (białka regulatorowe, snRNA).

(…)

… czy Nup98 wykazały, że niektóre
nukleoporyny wykazują bardzo dużą mobilność i cechy
te są niezbędne do transportu kargo przez pory
•
Nukleoporyny zawierają charakterystyczne
powtarzające się motywy FG (FXFG, GLFG
lub FG, gdzie F-fenyloalanina, G-glicyna, Lleucyna, X-dowolny aminokwas), które są
miejscami wiązania receptorów transportu; ponadto
nukleoporyny zawierają często motywy zamka
leucynowego, palca…
… (uczestniczących w transkrypcji, replikacji, splicingu)
•
Transport jest bardzo szybki i intensywny: około 100 MDa na sekundę
może być transportowane przez jeden por; obliczono, że może się
odbywać 1000 translokacji na sekundę przez jeden por jądrowy
Główne składniki transportu
jądrowego
Skład molekularny poru jądrowego
•
Por jądrowy składa się z około 30 białek
•
Większość nukleoporyn jest ułożonych symetrycznie…
… sygnałową o nazwie sygnał lokalizacji jądrowej NLS (ang.
Nuclear Localization Signal); zidentyfikowano dwa typy klasycznych
sygnałów NLS bogatych w reszty lizyny: typ I (PKKKRKV) oraz typ
II (VKRX10KKKKLD); sygnałem kierującym małe rybonukleoproteiny
jądrowe (U snRNP) jest reszta trimetyloguanozyny zwana kapem na
końcu 5’ U snRNA;
– białka transportowane z jądra do cytoplazmy mają sekwencję
sygnałową…
…) przez receptora transportu i połączenie
utworzonego kompleksu kargo-receptor z
nukleoporynami poru jądrowego
NES
NES
2. translokacja kompleksu kargo-receptor przez
kanał centralny poru
3. dysocjacja kompleksu kargo-receptor, której
efektem jest uwolnienie transportowanego cargo
Mechanizm importu jądrowego
Porównanie eksportu i importu
Cykl RanGTP/GDP
Kap = karioferyna
Niebieski – importyny
Morelowy - eksportyny…
... zobacz całą notatkę