【點擊上方藍字雲城二十年關注我吧】 大約在12～16億年前，原始的真核細胞出現。除細菌和藍藻外，真核生物幾乎涵蓋了所有動物和植物，當然也包括人類。 在真核細胞的微觀世界中，核孔複合物（nuclear pore complex, NPC）是其中最龐大、最複雜的分子機器之一，也是在核膜上負責物質雙向運輸的唯一通道，其功能異常與包括癌症在內的多種疾病的發生聯繫在一起。NPC的高分辨率結構解析一直被視為結構生物學界的「聖杯」之一。 2022年6月10日，西湖大學施一公團隊在Science上在線發表了題為「Structure of the cytoplasmic ring of theXenopus laevisnuclear pore complex」的最新研究成果，報道了目前分辨率最高的NPC中胞質環（CR）亞基的結構。 此前，該團隊已成功解析了NPC中核質環（NR）和內環（IR）的高分辨結構，加上此次解析的CR亞基結構，三者共同構成了目前為止最詳細且最精確的NPC支架結構模型，為理解脊椎動物NPC的組成、結構、組裝以及功能提供了堅實的基礎。同時，該模型還提供了多個疾病相關的基因突變在NPC中的位置信息，為疾病診斷以及後續藥物開發提供了寶貴的依據。 論文鏈接： https://www.science.org/doi/10.1126/science.abl8280 NPC鑲嵌於細胞核的雙層核膜（nuclear envelope, NE）之上，在從細胞質到細胞核的方向上，主要由胞質絲（cytoplasmic filaments, CF）、CR、IR、腔環（luminal ring, LR）、NR和核籃（nuclear basket, NB）組成。其中，CR、IR和NR構成NPC最穩定的支架部分，是結構生物學領域關注的重點。 NPC的結構示意圖 該模型中CR亞基的主體由兩個Y複合物組成，此外還包含五個Nup358、兩個Nup205和兩個Nup93分子。在Y複合物中，新解析的Nup160的C端片段作為組織中心，在介導三條臂匯集上起着重要作用。而Nup358、Nup205和Nup93在輔助以及穩定CR骨架的組裝過程中起着重要的作用。 CR亞基的單顆粒冷凍電鏡結構 施一公團隊已深耕NPC結構領域多年。2020年5月至今，該團隊先後在Cell Research發表多篇研究論文，報道了非洲爪蟾卵母細胞的 NPC 的腔環（LR）、胞質環（CR）、核質環（NR）、內環（IR）的冷凍電鏡結構。他們克服多項技術障礙，從初步確認整體結構再到深入刻畫複合物細節，逐步揭開了核孔複合物的神秘面紗。 NPC支架的結構模型 西湖大學生命科學學院博士後朱薛辰、黃高興宇，清華大學生命科學學院2021屆博士畢業生（現西湖大學生命科學學院博士後）曾超，西湖大學生命科學學院博士後占謝超和三年級博士生梁珂為該文共同第一作者，黃高興宇和施一公教授為該文共同通訊作者。 該研究得到了國家自然科學基金、西湖大學、西湖實驗室、西湖教育基金會以及中國博士後科學基金會的支持。 相關文獻列表： Cryo-EM structure of the inner ring from the Xenopus laevis nuclear pore complex. Cell Res. 32, 451–460 (2022). doi: 10.1038/s41422-022-00633-x. Cryo-EM structure of the nuclear ring from Xenopus laevis nuclear pore complex. Cell Res. 32, 349–358 (2022). doi: 10.1038/s41422-021-00610-w. Molecular architecture of the luminal ring of the Xenopus laevis nuclear pore complex. Cell Res. 30, 532–540 (2020). doi: 10.1038/s41422-020-0320-y. Structure of the cytoplasmic ring of the Xenopus laevis nuclear pore complex by cryo-electron microscopy single particle analysis. Cell Res. 30, 520–531 (2020). doi: 10.1038/s41422-020-0319-4. 來源/西湖大學 編輯/雲城二十年
留言列表