منفذ هسته‌ای
منفذ هسته‌ای (به انگلیسی: Nuclear Pore) بخشی از مجتمع پروتئینی است که به مجتمع منفذ هسته‌ای (NPC) شناخته شده و از درون پوشش هسته‌ای (که یک جفت غشای دوتایی است که هسته سلولهای یوکاریوتی را در بر میگیرد) عبور میکند. این ساختارها به عنوان دروازه‌های اصلی تبادل مولکولی بین هسته و سیتوپلاسم عمل میکنند.
| منفذ هسته‌ای | |
|---|---|
 تصویر شماتیکی از هسته سلول انسانی. منفذ هسته ای در پایین برچسب گذاری شده است. | |
 منفذ هسته‌ای. نمای جانبی. ۱-پوشش هسته‌ای ۲-حلقه بیرونی ۳-اسپوک ۴-سبد ۵-رشته‌ها (اشکال براساس تصاویر میکروسکوپی الکترونی ترسیم شده اند) | |
| جزئیات | |
| شناسه‌ها | |
| لاتین | Porus nuclearis |
| MeSH | D022022 |
| TH | H1.00.01.2.01005 |
| FMA | 63148 |
ساختار
ویرایشهر NPC از تقارن هشت‌وجهی برخوردار است و از سه بخش اصلی تشکیل شده است:[۱]
- حلقههای ستونی (Scaffold): شامل حلقههای بیرونی و داخلی که ساختار اصلی NPC را تشکیل میدهند.
- سیستم فیلتر مرکزی: متشکل از پروتئینهای غنی از تکرارهای فنیلآلانین-گلایسین (FG-nups) که به عنوان سدی انتخابی عمل میکنند.
- ساختارهای جانبی: شامل رشتههای سیتوپلاسمی و حلقه هسته‌ای که در اتصال به سایر ساختارهای سلولی نقش دارند.
هر NPC در انسان از حدود ۳۰ نوع پروتئین مختلف (نوکلئوپورین) تشکیل شده که هرکدام در چندین کپی وجود دارند و مجموعاً به وزن ۱۱۰ مگادالتون میرسند.[۲]
عملکرد
ویرایشNPCها مسیر اصلی انتقال مولکولها بین هسته و سیتوپلاسم هستند:
- انتشار غیرفعال: مولکولهای کوچک (مانند یونها و متابولیتها) با وزن مولکولی زیر ۴۰ کیلودالتون آزادانه عبور میکنند.
- انتقال فعال: مولکولهای بزرگتر مانند RNA و پروتئینها نیاز به واسطهگری کایرونرینها (حاملهای پروتئینی) دارند. این فرایند به GTP وابسته است و توسط پروتئینهایی مانند Ran تنظیم میشود.[۳]
تنظیم چرخه سلولی
ویرایشتعداد NPCها در طول چرخه سلولی تغییر میکند:
- در فاز G1 تعداد NPCها افزایش مییابد.
- در طی میتوز، NPCها تجزیه شده و پس از تشکیل مجدد هستهها در تلوفاز بازسازی میشوند.[۴]
اهمیت بالینی
ویرایشاختلال در عملکرد NPCها با بیماریهای متعددی مرتبط است:
- سندرمهای نورودژنراتیو مانند ALS و بیماری هانتینگتون.
- سرطانها: جهش در نوکلئوپورینهایی مانند NUP98 با لوسمی حاد مرتبط است.[۵]
روشهای مطالعه
ویرایش- میکروسکوپ الکترونی کرایو (Cryo-EM): برای تعیین ساختار سه‌بعدی NPC با وضوح اتمی.
- FRAP (Fluorescence Recovery After Photobleaching): جهت بررسی پویایی انتقال مولکولی.[۶]
پانویس
ویرایش- ↑ Alberts, Bruce (2015). Molecular Biology of the Cell (6th ed.). Garland Science. pp. 565-570. ISBN 978-0815344322.
- ↑ Lin, D. H. (2016). "Architecture of the nuclear pore complex symmetric core". Science. 352 (6283): aaf1015. doi:10.1126/science.aaf1015. PMC 6267873. PMID 27081075.
- ↑ Terry, L. J. (2007). "Mapping the dynamic organization of the nuclear pore complex inside single living cells". Nature Cell Biology. 9 (10): 1163–1172. doi:10.1038/ncb1633. PMID 17891140.
- ↑ Maul, Gerd G (1977). "Quantitative Determination of Nuclear Pore Complexes in Cycling Cells". Journal of Cell Biology. 73 (3): 748–760. doi:10.1083/jcb.73.3.748. PMC 2111421. PMID 406262.
- ↑ Beck, M. (2014). "Nuclear pore complex composition: a new regulator of tissue-specific and developmental functions". Nature Reviews Molecular Cell Biology. 15 (11): 699–709. doi:10.1038/nrm3881. PMID 25319820.
- ↑ Dultz, E. (2013). "Global reorganization of the nuclear pore complex during mitosis". Cell Cycle. 12 (15): 2383–2389. doi:10.4161/cc.25450. PMID 23851364.
پیوند به بیرون
ویرایش- تصویر بافت‌شناسی: 20104loa - سامانهٔ یادگیری بافت‌شناسی در دانشگاه بوستون
- Nuclear pore در سرعنوان‌های موضوعی پزشکی (MeSH) در کتابخانهٔ ملی پزشکی ایالات متحدهٔ آمریکا
- Nuclear Pore Complex animations بایگانی‌شده در ۲۰۰۹-۰۲-۰۷ توسط Wayback Machine
 | این یک مقالهٔ خرد زیست‌شناسی مولکولی است. می‌توانید با گسترش آن به ویکی‌پدیا کمک کنید. |