Science

植物&动物 | 生态&环境 | 大脑&行为 | 健康 | 技术 | 科学&政策 | 进化 | 古生物学 | 细胞 | 分子 | 基因&蛋白 | 遗传&发育 | 生物化学 | 生物物理 | 免疫 | 人物&事件 | 微生物学 |
当前位置: Science » Science封面 » Science封面:建造中的核孔复合体

Science封面:建造中的核孔复合体

摘要 : 本期Science封面为:建造中的核孔复合体。核孔复合体是唯一网关大分子进入或退出核是真核细胞最大的组件之一。

F1.medium (13)

本期Science封面为:建造中的核孔复合体。核孔复合体是唯一网关大分子进入或退出核是真核细胞最大的组件之一。这幅图描绘了个人的综合方法用于确定结构蛋白质组件(蓝色),他们的连接(虚线),他们安排的完整组装(在透明的核膜)。

核孔是人类细胞中最大最复杂的蛋白复合体,大约由一千个蛋白亚基组成,镶嵌在细胞核的核膜上,控制着细胞核与细胞质之间的物质运输。许多病毒通过核孔将自己的遗传物质注入宿主细胞核,而且核孔会在细胞癌变的时候发生变化,因此研究核孔是非常有意义的。科学家们已经对核孔的许多部件有所了解,但还不清楚这些部件是如何组装在一起的。

核孔复合体含有一千个蛋白亚基,镶嵌在细胞核的核膜上,控制着细胞核与细胞质之间的物质运输。许多病毒通过核孔将自己的遗传物质注入宿主细胞核,而且核孔会在细胞癌变的时候发生变化,因此研究核孔是非常有意义的。科学家们已经对核孔的许多部件有所了解,但还不清楚这些部件是如何组装在一起的。

EMBL的科学家们在本期Science杂志上发表了核孔复合体的重要研究成果。“核孔是人类细胞中最大最复杂的蛋白复合体。我们进一步揭示了它的结构,”EMBL的Martin Beck说。“这将帮助人们理解核孔在癌症、衰老和其他疾病中出现的问题。”

核孔复合体由三层环组成:朝向细胞核的核质环,朝向细胞质的胞质环,以及它们之间的内环。Beck团队此前已经解析了核质环和胞质环,现在他们通过冷冻电镜技术揭示了内环的结构。“令人惊讶的是,内环虽然由不同的元件组成,但它的基本构架跟另外两个环相同,” EMBL的Shyamal Mosalaganti指出。“这个复杂的结构是根据简单原则建立起来的。”

冷冻电镜具有传统成像技术无法比拟的一些优势,比如不需要结晶。用冷冻电镜进行结构分析时,是在液氮温度下瞬间冷冻蛋白质悬液,让蛋白质分子周围的水分保持类似液体的状态,然后再通过成像解析蛋白分子的三维结构。

不久以前,冷冻电镜还不是大多数结构生物学家们的第一选择。而现在,冷冻电镜已经成为了X射线晶体衍射的有力竞争者,不仅在分辨率上能够与之匹敌,还适用于难以结晶的大分子。可以说,这一技术为结构生物学和药物研发领域带来了一场革命,催生了大量的研究新成果。

原文链接:

Molecular architecture of the inner ring scaffold of the human nuclear pore complex

原文摘要:

 

Nuclear pore complexes (NPCs) are 110-megadalton assemblies that mediate nucleocytoplasmic transport. NPCs are built from multiple copies of ~30 different nucleoporins, and understanding how these nucleoporins assemble into the NPC scaffold imposes a formidable challenge. Recently, it has been shown how the Y complex, a prominent NPC module, forms the outer rings of the nuclear pore. However, the organization of the inner ring has remained unknown until now. We used molecular modeling combined with cross-linking mass spectrometry and cryo-electron tomography to obtain a composite structure of the inner ring. This architectural map explains the vast majority of the electron density of the scaffold. We conclude that despite obvious differences in morphology and composition, the higher-order structure of the inner and outer rings is unexpectedly similar.

 

来源: Science 浏览次数:55

我们欢迎生命科学领域研究成果、行业信息、翻译原创、实验技术、采访约稿。-->投稿

RSS订阅 | 生物帮 | 粤ICP备11050685号-3 ©2011-2014 生物帮 Science  All rights reserved.