Interested Article - Сигнал ядерной локализации

Сигна́л я́дерной локализа́ции ( англ. nuclear localization signal, NLS ) — участок молекулы белка , необходимый и достаточный для его локализации в ядре клетки . Сигнал ядерной локализации — это место узнавания белка транспортными факторами — (транспортинами), которые осуществляют его перенос в ядро .

Сигналы ядерной локализации могут быть линейными и конформационными . Линейные сигналы представляют собой непрерывные аминокислотные последовательности; они могут быть описаны консенсусной последовательностью . Для связывания с кариоферинами линейные NLS, как правило, должны находиться в развёрнутом состоянии, вне третичной структуры . Конформационные NLS — это места связывания кариоферинов, которые формируются на поверхности белковых доменов .

Общие сведения

Сигналы ядерной локализации необходимы для переноса крупных белков из цитозоля в ядро. Сигналы были точно определены посредством методов ^* для разнообразных белков, которые хотя бы временно должны присутствовать в ядре. Для отдельных ядерных белков состав последовательности может быть разным. NLS могут располагаться почти в любом месте аминокислотной последовательности белка, и, как предполагают, они образуют особые петли и сайты на поверхности белка .

Транспорт белка в ядро начинается, когда транспортные комплексы связываются с цитоплазматическими фибриллами ядерных поровых комплексов. Предполагают, что неструктурированные области белков ядерных пор, которые представляют собой барьер для диффузии крупных молекул, отодвигаются. В отличие от транспорта белков в другие органеллы , транспорт в ядро происходит с участием водных пор, а не белкового переносчика, поэтому в ядро белки могут быть доставлены в собранном состоянии, как и рибосомные субъединицы. Однако при переносе крупных белков через ядерные поры, похоже, структура переносимых белков всё-таки меняется .

Классы сигналов ядерной локализации

На 2015 год известно 11 кариоферинов человека , которые участвуют в переносе белков в ядро клетки через ядерные поры (ядерный импорт). Такие белки также называют . Предполагают, что каждый из импортинов распознаёт сигналы ядерной локализации определённого класса. Однако лишь несколько классов были в достаточной мере биохимически и структурно охарактеризованы .

Классический сигнал ядерной локализации

Классический, или основной, сигнал ядерной локализации (cNLS) — это первый из когда-либо описанных сигналов, открытый в 1980-х годах . Он представляет собой линейный сигнал, состоящий из одного или двух кластеров положительно заряженных аминокислотных остатков: K -K/ R -X-K/R или K/R-K/R-X _10—12 (K/R) _3/5 , где X — любая аминокислота . Подобные сигналы обнаружены в большом количестве белков, например в вируса SV40 , ( англ. nuclear cap-binding protein subunit 1 ), BRCA1 ( англ. breast cancer type 1 susceptibility protein ) и ( англ. lymphoid enhancer-binding factor 1 ) . cNLS необычен в том отношении, что он распознаётся семейства (кариоферины-α), которые в свою очередь формируют комплекс с импортином-β1 ( ), собственно транспортным фактором семейства кариоферинов-β .

PY-NLS

PY-NLS — это сигнал ядерной локализации, который распознаётся транспортином-1 и иногда близкими к нему по структуре транспортинами-2А и 2В. PY-NLS состоят из С-концевого мотива R / K / H -X _2—5 - P - Y и N-концевого мотива, который может быть обогащён гидрофобными (Φ- G / A / S -Φ-Φ, где Φ — гидрофобный остаток) либо положительно заряженными аминокислотными остатками . Расстояние между N-концевым мотивом и С-концевыми остатками PY составляет 8—13 аминокислотных остатков. Пара остатков PY играет большую роль в связывании транспортина-1 и необходима для функционирования сигнала ядерной локализации, поэтому он и получил название PY-NLS. PY-NLS должны находиться в неструктурированном или в целом положительно заряженном участке белка . Сигнал такого типа есть в белках hnRNP A1, hnRNP D, hnRNP F, hnRNP M и других.

Примечания

↑ Сорокин А. В., Ким Е. Р., Овчинников Л. П. : [ 7 августа 2017 ] // Успехи биологической химии. — 2007. — Т. 47. — С. 89—128.
↑ Soniat M. , Chook Y. M. (англ.) // The Biochemical journal. — 2015. — Vol. 468, no. 3 . — P. 353—362. — doi : . — . [ ]
, с. 1085—1086.
, с. 1086—1087.
Dingwall C. , Sharnick S. V. , Laskey R. A. (англ.) // Cell. — 1982. — Vol. 30, no. 2 . — P. 449—458. — . [ ]
Lanford R. E. , Butel J. S. (англ.) // Cell. — 1984. — Vol. 37, no. 3 . — P. 801—813. — . [ ]
Lee B. J. , Cansizoglu A. E. , Süel K. E. , Louis T. H. , Zhang Z. , Chook Y. M. (англ.) // Cell. — 2006. — Vol. 126, no. 3 . — P. 543—558. — doi : . — . [ ]
Twyffels L. , Gueydan C. , Kruys V. (англ.) // FEBS letters. — 2014. — Vol. 588, no. 10 . — P. 1857—1868. — doi : . — . [ ]

Литература

Б. Альбертс, А. Джонсон, Д. Льюис и др. Молекулярная биология клетки: в 3-х томах. — М. — Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», Институт компьютерных исследований, 2013. — Т. 1. — 808 с. — ISBN 978-5-4344-0112-8 .