核孔復(fù)合物(nuclearporecomplex,NPC)是真核細(xì)胞的核膜上負(fù)責(zé)物質(zhì)雙向運(yùn)輸?shù)奈ㄒ煌ǖ溃瑫r(shí)也是真核細(xì)胞中最龐大、最復(fù)雜的分子機(jī)器之一。其功能異常與包括癌癥在內(nèi)的多種疾病的發(fā)生相關(guān)。
近期,西湖大學(xué)的科研團(tuán)隊(duì)在《Science》期刊上發(fā)表了題為“StructureofthecytoplasmicringoftheXenopuslaevisnuclearporecomplex”的最新研究成果,報(bào)道了目前分辨率最高的NPC中胞質(zhì)環(huán)(CR)亞基的結(jié)構(gòu)。
該研究以非洲爪蟾(Xenopuslaevis)NPC為研究對(duì)象,單顆粒冷凍電鏡分析為主要研究手段。經(jīng)多輪迭代計(jì)算,最終將NPC中CR亞基重構(gòu)至3.7-4.7Å分辨率。該研究還利用重組表達(dá)技術(shù)和單顆粒冷凍電鏡分析手段,將脊椎動(dòng)物中特有的核孔蛋白Nup358的N端結(jié)構(gòu)域解析至3.0Å分辨率。以這些重構(gòu)結(jié)果為基礎(chǔ),最終搭建了迄今為止最完整的CR結(jié)構(gòu)模型。
此前,該團(tuán)隊(duì)已成功解析了NPC中核質(zhì)環(huán)(NR)和內(nèi)環(huán)(IR)的高分辨結(jié)構(gòu),加上此次解析的CR亞基結(jié)構(gòu),三者共同構(gòu)成了目前為止最詳細(xì)且最精確的NPC支架結(jié)構(gòu)模型,為理解脊椎動(dòng)物NPC的組成、結(jié)構(gòu)、組裝以及功能提供了基礎(chǔ)。
同時(shí),該模型還提供了多個(gè)疾病相關(guān)的基因突變?cè)贜PC中的位置信息,為疾病診斷以及后續(xù)藥物開發(fā)提供了寶貴的依據(jù)。