核定位序列

核定位信號一般指本詞條

核定位序列(Nuclear localization sequence)或者核定位信號——蛋白質的一個結構域,通常為一短的胺基酸序列,它能與入核載體相互作用,使蛋白能被運進細胞核。

基本介紹

  • 中文名:核定位序列
  • 外文名:Nuclear localization sequence
  • 釋義:蛋白質的一個結構域
  • 類別:基因工程
簡介,特點,

簡介

1982年R. Laskey發現核內含量豐富的核質蛋白(nucleoplasmin)的C端有一個信號序列,可引導蛋白質進入細胞核(圖12-7),稱作核定位信號(nuclear localization signal,NLS)。第一個被確定的NLS是病毒SV40的T抗原,它在胞質中合成後很快積累在核中。其NLS為:pro-lys-lys-lys-Arg-Lys-val,即使單個胺基酸被替換,亦失去作用。
NLS由4-8個胺基酸組成,含有Pro、Lys和Arg。對其連線的蛋白質無特殊要求,並且完成核輸入後不被切除。

特點

入核信號與導肽的區別在於: ①由含水的核孔通道來鑑別; ②入核信號是蛋白質的永久性部分,在引導入核過程中,並不被切除, 可以反覆使用, 有利於細胞分裂後核蛋白重新入核。有多種類型的核定位信號,這些信號都具有一個帶正電荷的肽核心。第一個被確定的NLS序列的蛋白質是SV40的T抗原(MW=92kDa), 它在細胞質中合成後很快積累在細胞核中, 是病毒DNA在核內複製所必需的蛋白質。其野生型胺基酸序列為Pro-Lys-Lys-Lys-Arg-Lys-Val, 即使單個胺基酸突變所產生的突變型NLS(Pro-Lys-Tyr-Lys-Arg-Lys-Val)也能阻止這種蛋白質進入細胞核而停留在細胞質中。如果將這種信號接到非核蛋白的隨機Lys的側鏈上, 則非核蛋白也能轉變成核蛋白
核定位序列
Karyopherin是一類與核孔選擇性運輸有關的蛋白家族,相當於受體蛋白。其中imporin負責將蛋白從細胞質運進細胞核,exportin負責相反方向的運輸。
通過核孔複合體的轉運還涉及Ran蛋白,Ran是一種G蛋白,調節貨物受體複合體的組裝和解體,在細胞核內Ran-GTP的含量遠高於細胞質。
核質蛋白向細胞核的輸入可描述如下:①蛋白與NLS受體,即imporin α/β二聚體結合;②貨物與受體的複合物與NPC胞質環上的纖維結合;③纖維向核彎曲,轉運器構象發生改變,形成親水通道,貨物通過;④貨物受體複合體與Ran-GTP結合,複合體解散,釋放出貨物;⑤與Ran-GTP結合的imporin β,輸出細胞核,在細胞質中Ran結合的GTP水解,Ran-GDP返回細胞核重新轉換為Ran-GTP;⑥imporin α在核內exportin的幫助下運回細胞質
對細胞核向細胞質的大分子輸出了解較少,大多數情況下,細胞核內的RNA是與蛋白質形成RNP複合物轉運出細胞核的。RNP的蛋白質上具有核輸出信號(nuclear export signal, NES),可與細胞內的受體exportin結合,形成RNP-exportin-Ran-GTP複合體,輸出細胞核後,Ran-GTP水解,釋放出結合的RNA,Ran-GDP、exportin和RNP蛋白返回細胞核.

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