论文部分内容阅读
核膜作为真核细胞区别于原核细胞的主要特征之一，使细胞核与细胞质在结构上得以区分，并将遗传物质的复制与转录限制在细胞核内，蛋白质的翻译则在细胞质中进行。在细胞间期，核质之间存在着频繁的物质交换。蛋白质以及RNA在Ran系统的调控下，通过跨核膜转运蛋白的协助，从而实现入核或出核转运。Crml是最重要的出核转运受体之一，它负责带有出核转运信号的蛋白，以及部分RNA的出核转运。近年来的研究表明，Crml不仅涉及物质的出核转运，还与某些中心体蛋白在中心体上的定位相关，并调控中心体的复制功能，以确保有丝分裂的顺利进行。
本文研究结果显示无论在XTC细胞，还是在HeLa细胞中，Crml在分裂间期的中心体上以及分裂期的纺锤体极上均有定位。其中，Crml的N末端（1到112氨基酸残基）是负责Crml在中心体上定位的重要结构域。由于这一结构域的主要功能是负责Crml与RanGTP的结合，显示Crml在中心体的定位可能依赖于中心体上少量存在的RanGTP。另外，本文研究显示Crml N末端的过量表达，引起了中心体上两个重要的结构蛋白pericentrin和γ-tubulin的定位减少，并抑制中心体微管生长的能力。利用RNA干涉技术降低细胞中的Crml水平后，pericentrin以及γ-tubulin在中期细胞纺锤体极上的定位也受到了抑制，并引起一系列有丝分裂异常，说明定位于中心体的Crml与中心体的正常功能密切相关，并且影响了pericentrin/γ-tubulin在中心体上的定位与功能发挥。
文献显示，pericentrin是一个分子量巨大的中心体结构蛋白，它通过募集γ-tubulin，PKA，PKC以及DICS1等蛋白来调控中心体的结构和功能。有研究称pericentrin对Crml的专一性抑制剂LMB具有敏感性，显示pericentrin与Crml具有相互作用。通过序列的分析和比对发现，pericentrin具有多个保守的NES类似信号。通过对含有NES类似信号的pericentrin片段的转染以及药物处理结果的分析，发现，其中有5个NES类似信号真正具有出核转运功能，它们分别是NES1（245 LELEALRLSL254），NES2（1158LQDALRRLLGL1168），NES3（1169FGETLRAAVTL1179），NES4（1540LDEFNELAI1548）和NES5（1745VIEKLQHELSL1755）。将这些NES信号分别插入用于测量NES出核转运活性的Rev1.4-GFP载体，发现，5个NES信号具有不同的出核转运活性，其中NES5具有较强的活性，而剩余4个NES活性都较低。另外，本研究通过点突变以及生化分析，还在pericentrin的N端（8到42位氨基酸残基）发现了一个入核转运信号。与经典的monopartite或bipartite型NLS不同，这是一个非经典的tripartite型的NLS，但在入核转运机制上，它仍是以经典模式为主，即依赖于importinα/β入核，并且受到Ran系统的调控。
研究发现而当NES信号突变时，全长pericentrin在细胞中定位发生改变，即在细胞核内的定位有所增多。当NLS信号突变时，虽然全长pericentrin在细胞中的定位不变，但对于LMB的处理不再敏感。结果表明pericentrin的NES，NLS信号对其在细胞内的定位，以及核内外的转运都有决定性的意义。
本文认为分布于中心体上的Crml通过适时的结合带有NES信号的中心体蛋白调控中心体的结构与功能。此外，中心体蛋白pericentrin不仅有调控中心体的功能，还具有核质穿梭的功能，可以在Crml/RanGTP以及importinβ的协助下进行出入核转运。