

النبات

مواضيع عامة في علم النبات

الجذور - السيقان - الأوراق

النباتات الوعائية واللاوعائية

البذور (مغطاة البذور - عاريات البذور)

الطحالب

النباتات الطبية


الحيوان

مواضيع عامة في علم الحيوان

علم التشريح

التنوع الإحيائي

البايلوجيا الخلوية


الأحياء المجهرية

البكتيريا

الفطريات

الطفيليات

الفايروسات


علم الأمراض

الاورام

الامراض الوراثية

الامراض المناعية

الامراض المدارية

اضطرابات الدورة الدموية

مواضيع عامة في علم الامراض

الحشرات


التقانة الإحيائية

مواضيع عامة في التقانة الإحيائية


التقنية الحيوية المكروبية

التقنية الحيوية والميكروبات

الفعاليات الحيوية

وراثة الاحياء المجهرية

تصنيف الاحياء المجهرية

الاحياء المجهرية في الطبيعة

أيض الاجهاد

التقنية الحيوية والبيئة

التقنية الحيوية والطب

التقنية الحيوية والزراعة

التقنية الحيوية والصناعة

التقنية الحيوية والطاقة

البحار والطحالب الصغيرة

عزل البروتين

هندسة الجينات


التقنية الحياتية النانوية

مفاهيم التقنية الحيوية النانوية

التراكيب النانوية والمجاهر المستخدمة في رؤيتها

تصنيع وتخليق المواد النانوية

تطبيقات التقنية النانوية والحيوية النانوية

الرقائق والمتحسسات الحيوية

المصفوفات المجهرية وحاسوب الدنا

اللقاحات

البيئة والتلوث


علم الأجنة

اعضاء التكاثر وتشكل الاعراس

الاخصاب

التشطر

العصيبة وتشكل الجسيدات

تشكل اللواحق الجنينية

تكون المعيدة وظهور الطبقات الجنينية

مقدمة لعلم الاجنة


الأحياء الجزيئي

مواضيع عامة في الاحياء الجزيئي


علم وظائف الأعضاء


الغدد

مواضيع عامة في الغدد

الغدد الصم و هرموناتها

الجسم تحت السريري

الغدة النخامية

الغدة الكظرية

الغدة التناسلية

الغدة الدرقية والجار الدرقية

الغدة البنكرياسية

الغدة الصنوبرية

مواضيع عامة في علم وظائف الاعضاء

الخلية الحيوانية

الجهاز العصبي

أعضاء الحس

الجهاز العضلي

السوائل الجسمية

الجهاز الدوري والليمف

الجهاز التنفسي

الجهاز الهضمي

الجهاز البولي


المضادات الميكروبية

مواضيع عامة في المضادات الميكروبية

مضادات البكتيريا

مضادات الفطريات

مضادات الطفيليات

مضادات الفايروسات

علم الخلية

الوراثة

الأحياء العامة

المناعة

التحليلات المرضية

الكيمياء الحيوية

مواضيع متنوعة أخرى

الانزيمات
Transport of Macromolecules in & out of the Nucleus Involves Localization Signals
المؤلف:
Peter J. Kennelly, Kathleen M. Botham, Owen P. McGuinness, Victor W. Rodwell, P. Anthony Weil
المصدر:
Harpers Illustrated Biochemistry
الجزء والصفحة:
32nd edition.p584-586
2025-12-31
44
It has been estimated that more than a million macromolecules per minute are transported between the nucleus and the cytoplasm in an active eukaryotic cell. These macromolecules include histones, ribosomal proteins and ribosomal subunits, transcription factors, and mRNA molecules. The transport is bidirectional and occurs through the nuclear pore complexes (NPCs). These are complex structures with a mass approximately 15 times that of a ribosome and are composed of aggregates of about 30 different proteins. The minimal diameter of an NPC is approximately 9 nm. Molecules smaller than about 40 kDa can pass through the channel of the NPC by diffusion, but special translocation mechanisms exist for larger molecules.
Here we shall mainly describe current knowledge about the nuclear import of certain macromolecules. The general picture that has emerged is that proteins to be imported (cargo molecules) carry a nuclear localization signal (NLS). One example of an NLS is the amino acid sequence (Pro)2-(Lys)3 Arg-Lys-Val, which is markedly rich in basic residues. A cargo molecule containing an NLS interacts with importin, a soluble protein which has two subunits, termed α and β. For the transport of proteins into the nucleus, importin usually functions as a heterodimer, importin α/β. The α sub unit binds to the NLS and the complex docks transiently at the NPC via interaction with the β subunit. Another family of proteins called Ran plays a critical regulatory role in the inter action of the complex with the NPC and in its translocation through the NPC. Ran proteins are small monomeric nuclear GTPasesand, like other GTPases, exist in either GTP-bound or GDP-bound states. They are themselves regulated by guanine nucleotide exchange factors (GEFs), which are located in the nucleus, and Ran GTPase-accelerating proteins (GAPs), which are predominantly cytoplasmic. The GTP-bound state of Ran is favored in the nucleus and the GDP-bound state in the cytoplasm. The conformations and activities of Ran molecules vary depending on whether GTP or GDP is bound to them (the GTP-bound state is active; see discussion of G-proteins in Chapter 42). The asymmetry between nucleus and cytoplasm—with respect to which of these two nucleotides is bound to Ran molecules—is thought to be crucial in understanding the roles of Ran in transferring complexes unidirectionally across the NPC. When cargo molecules are released inside the nucleus, the importins recirculate to the cytoplasmto be used again. Figure 1 summarizes some of the principal features in the above process.
Fig1. The entry of a protein into the nucleoplasm.A cargo molecule (C) in the cytoplasm interacts via its nuclear localization signal (NLS) to form a complex with importin (I). This complex binds to Ran (R)·GDP and traverses the nuclear pore complex (NPC) into the nucleoplasm. In the nucleoplasm, Ran·GDP is converted to Ran·GTP by guanine nuclear exchange factor (GEF), causing a conformational change in Ran which releases the cargo molecule. The I-Ran·GTP complex then leaves the nucleoplasm via the NPC to return to the cytoplasm. Here I is released by the action of GTPase-accelerating protein (GAP), which converts GTP to GDP, enabling it to bind to another C. The Ran·GTP is the active form of the complex, with the Ran·GDP form is inactive. Directionality is believed to be conferred on the overall process by the dis sociation of Ran·GTP in the cytoplasm.
Proteins similar to importins, referred to as exportins, are involved in the export of many macromolecules (various proteins, tRNA molecules, ribosomal subunits, and certain mRNA molecules) from the nucleus. Cargo molecules for export carry nuclear export signals (NESs). Ran proteins are involved in this process also, and it is now established that the processes of import and export share a number of common features. The family of importins and exportins are referred to as karyopherins.
Another system is involved in the translocation of the majority of mRNA molecules. These are exported from the nucleus to the cytoplasm as messenger ribonucleoprotein (mRNP) complexes attached to a protein termed mRNP exporter that carries mRNP molecules through the NPC. Ran is not involved. This system appears to use the hydrolysis of ATPby an RNA helicase (Dbp5) to drive translocation.
Other small monomeric GTPases (eg, ARF, Rab, Ras, and Rho) are important in various cellular processes such as vesicle formation and transport (ARF and Rab; see later), certain growth and differentiation processes (Ras), and formation of the actin cytoskeleton (Rho). A process involving GTP and GDP is also crucial in the transport of proteins across the membrane of the ER.
الاكثر قراءة في الكيمياء الحيوية
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة
الآخبار الصحية

قسم الشؤون الفكرية يصدر كتاباً يوثق تاريخ السدانة في العتبة العباسية المقدسة
"المهمة".. إصدار قصصي يوثّق القصص الفائزة في مسابقة فتوى الدفاع المقدسة للقصة القصيرة
(نوافذ).. إصدار أدبي يوثق القصص الفائزة في مسابقة الإمام العسكري (عليه السلام)