生物评论周报第211期:Science封面核孔复合物的近原子级精细结构

Science封面核孔复合物的近原子分辨率精细结构

1、Science:非洲爪蟾核孔复合体NPC)的细胞质环结构。

2022年6月10日,西湖大学施一公、黄高兴宇等研究人员合作在《科学》发表了标题为”Structure of the cytoplasmic ring of the Xenopus laevis nuclear pore complex.“的研究成果,揭示非洲爪蟾核孔复合体(NPC)的细胞质环结构。

NPC介导核细胞质货物的运输。研究人员提出了一个单粒子的冷冻电镜重建,在3.7-4.7埃的分辨率下,重建了来自非洲爪蟾NPC的细胞质环(CR)亚单位。Nup358的一个氨基末端结构域的结构已经在3.0埃的分辨率下被解析出来,促进了每个CR亚单位中五个Nup358分子的识别。

 

非洲爪蟾核孔复合体(NPC)的细胞质环结构。

fig 1| 非洲爪蟾NPC细胞质环

 

最终的CR亚单位模型包括五个Nup358、两个Nup205和两个Nup93分子,此外还有两个先前表征的Y复合体。Nup160的羧基端片段在每个Y复合物的顶点作为一个组织中心。结构分析显示了Nup93、Nup205和Nup358如何促进和加强主要由两层Y复合体形成的CR支架组装。

 

(评论:分子组合丰富了我们对脊椎动物和人类 NPC 构建的理解——从旧的核支架到将各个部分连接在一起的连接蛋白,以及从核膜锚定到中央运输通道上方的细胞质丝。)

文章来源:

Xuechen Zhu, Gaoxingyu Huang et al, Structure of the cytoplasmic ring of the Xenopus laevis nuclear pore complex.DOI: abl8280,Science:最新IF:41.037

 

2、Science:核孔的细胞质表面结构

2022年6月10日,来自美国加州理工学院André Hoelz研究团队在《科学》杂志上发表了题为”Architecture of the cytoplasmic face of the nuclear pore.“的研究成果揭示核孔的细胞质表面结构。

据介绍,NPC是核细胞质运输的唯一双向通道。尽管最近在阐明NPC对称核心结构方面取得了进展,但对mRNA输出至关重要的不对称装饰的细胞质面,以及核孔蛋白相关疾病的一个热点,仍然难以捉摸。

核孔的细胞质表面结构
fig 2| 核孔的细胞质表面结构 (来源science

研究人员报告了人类核孔复合体(NPC)细胞质面的复合结构,该结构是通过结合生化重组、晶体结构测定、对接低温电子断层成像重建和生理学验证获得的。而物种特异性的模体将演化保守的~540千卡的异六聚体细胞质丝核孔蛋白复合物固定在中央运输通道之上,NUP358五聚体束的附着取决于外套核孔蛋白复合物的双环排列。这个复合物结构及其预测能力为阐明mRNA输出和核蛋白疾病的分子基础提供了丰富的基础

 

(评论:示的复合结构及其预测能力为阐明 mRNA 输出和核孔蛋白疾病的分子基提供了丰富的基础。)

文章来源:

Christopher J. Bley, Si Nie et al, Architecture of the cytoplasmic face of the nuclear pore.DOI: abm9129,Science:最新IF:41.037

 

3、Science:利用整合的冷冻电镜和AlphaFold揭示核孔复合体的细胞质环结构。

2022年6月10日,来自美国哈佛大学吴皓研究团队在《科学》杂志上发表了题为”Structure of cytoplasmic ring of nuclear pore complex by integrative cryo-EM and AlphaFold.“的研究成果,利用整合的冷冻电镜和AlphaFold揭示核孔复合体的细胞质环结构。

 

核孔复合体的细胞质环结构

fig 3| 染色体核孔复合体胞质环的低温电镜结构(来源science)

 

研究人员利用单粒子冷冻电镜和AlphaFold预测法,确定了爪哇鱼卵母细胞核孔复合体(NPC)的近乎完整的细胞质环结构。研究人员用AlphaFold预测了核蛋白的结构,并以突出的二级结构密度为指导与中分辨率图进行了匹配。通过使用AlphaFold的复合物预测,研究人员进一步建立或确认了某些分子的相互作用。

研究人员确定了五份Nup358的结合模式,Nup358是最大的NPC亚单位,具有Phe-Gly重复序列,用于货物运输,并预测它含有一个盘绕结构域,可能提供亲和力来协助其在某些条件下作为NPC形成的成核中心作用。

据介绍,NPC是细胞质和细胞核之间双向货物运输的管道。

 

(评论:代表了实验结构生物学与人工智能的合作共赢,是人类探索生物微观世界的又一次胜利。另外,也证明了正在进行的分辨率革命,在我们寻求了解大分子组件的构造和设计原理方面,具有不可替代地作用。)

文章来源:

Pietro Fontana, Ying Dong et al, Structure of cytoplasmic ring of nuclear pore complex by integrative cryo-EM and AlphaFold.DOI: abm9326,Science:最新IF:41.037

 

艾美捷科技优势代理品牌

发表评论

:?: :razz: :sad: :evil: :!: :smile: :oops: :grin: :eek: :shock: :???: :cool: :lol: :mad: :twisted: :roll: :wink: :idea: :arrow: :neutral: :cry: :mrgreen: