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結構生物化學/核酸/RNA/mRNA 加工與轉運

來自華夏公益教科書,開放的書籍,為開放的世界

mRNA 加工與轉運圍繞著 mRNA 從細胞核到細胞質的移動。轉錄後,一個發生在細胞核中的過程,mRNA 必須前往細胞質,在那裡它可以到達核糖體。mRNA 以 mRNP(信使核糖核蛋白)的形式穿過核膜,mRNP 是一種包含貨物載體元件的結構。貨物(mRNA)需要載體(蛋白質)的幫助才能跨越核膜。這種機制利用可迴圈蛋白質並強加方向性。

在核膜處

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在 mRNP 完成核加工後,mRNP 靠近 NPC(核孔複合體)。位於該複合體的是 TREX-2 複合體。TREX-2 複合體由包含 Sus1、Cdc31 和 Thp1 的 Sac3 複合體組成。總之,該 TREX-2 複合體提高了 mRNP 進入 NPC 轉運通道的效率,這是透過促進 TREX-2 複合體與正在接近的 mRNP 之間的積極相互作用而發生的。位於 NPC 核面的 TREX-2 複合體成為一種平臺,在這種平臺上,TREX-2 複合體與 mRNP 之間的必要相互作用是有利的。TREX-2 複合體充當一種吸引力,它集中了準備好的 mRNP 並幫助促進透過 NPC 的運動。


除了 TREX-2 複合體的 Sac3 複合體外,一個稱為 SAGA 複合體的複合體也是 TREX-2 複合體的一部分。SAGA 複合體連線到 Sac3 複合體,最出名的是活躍基因所在的區域。更具體地說,TREX-2 複合體將活躍基因定位到 NPC 轉運通道核籃上的孔以及 SAGA 複合體。


mRNP 匯出複合物的解體

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一旦 mRNP 離開 NPC 複合體,mRNP 就會暴露在細胞質條件下。位於細胞質中是必不可少的 DEAD-box 解旋酶,稱為 Dbp5。Dbp5 負責 mRNP 複合體的重塑,基本上消除了 mRNP 載體-貨物關係的載體方面。mRNP 的重塑(其細節尚不清楚)從 mRNA 的 Poly(A) 尾部釋放了 Nab2 和 Mex67-Mtr2。結果,Dbp5 的引入將 mRNA 與 mRNP 隔離。然而,Dbp5 並不總是處於活躍構象。Dbp5 在核和細胞質之間自由流動,但隻影響細胞質側的 mRNP。這是因為 Gle1 和 IP6 的存在。Gle1 和 IP6 位於 NPC 的細胞質面。如果沒有這兩種化合物,Dbp5 將保持休眠狀態。這是因為 Gle1 提高了 Dbp5 的 ATPase 效率及其對 RNA 的親和力。IP6 增強了 Gle1 和 Dbp5 之間的吸引力。當活化的 Dbp5 將 mRNP 重塑成 mRNA 和載體方面時,Nab2 和 Mex67-Mtr2 會被回收。換句話說,它們從細胞質側自由流向核側並在 mRNP 的形成中被重新使用。將 Dbp5 用作重塑 mRNP 的手段控制了轉運的方向性。一旦 mRNP 被分離成 mRNA 和載體,mRNA 就不能重新進入細胞核。被分離的 mRNA 準備翻譯。

參考文獻

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Stewart M. "Nuclear export of mRNA". Trends Biochem Sci. 2010 Nov;35(11):609-17. Epub 2010 Aug 16. Review. Accessed 2012 Nov 20.

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