西湖大学科研团队《Science》发文 揭示核孔复合物胞质环的高分辨率冷冻电镜结构

　　【化工仪器网 项目成果】一个典型的哺乳动物的核膜上有3000～4000个核孔，合成功能旺盛的细胞，核孔的数量就多。核孔是以一组蛋白质颗粒以特定的方式排布形成的结构，它可以从核膜上分离出来，被称为核孔复合物(nuclear pore complex, NPC)。核孔复合物(nuclear pore complex, NPC)是真核细胞的核膜上负责物质双向运输的唯一通道，同时也是真核细胞中最庞大、最复杂的分子机器之一。
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　　核孔复合物是一种大型超级分子复合物，由多个版本的大约30种不同蛋白组成——总共至少有450个蛋白分子。细胞生物学家非常想知道这些分子中的每一个是怎样放置到各自的位置而构成核孔的。如果能够研究清楚核孔复合物的结构，也许会对包括癌症在内的多种疾病有更深入的了解，进而攻克。
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　　近期，西湖大学的科研团队在《Science》期刊上发表了题为“Structure of the cytoplasmic ring of the Xenopus laevis nuclear pore complex”的最新研究成果，报道了目前分辨率最高的NPC中胞质环(CR)亚基的结构。
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　　该研究以非洲爪蟾(Xenopus laevis)NPC为研究对象，单颗粒冷冻电镜分析为主要研究手段。经多轮迭代计算，最终将NPC中CR亚基重构至3.7-4.7 ?分辨率。该研究还利用重组表达技术和单颗粒冷冻电镜分析手段，将脊椎动物中特有的核孔蛋白Nup358的N端结构域解析至3.0 ?分辨率。以这些重构结果为基础，最终搭建了迄今为止最完整的CR结构模型。
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　　此前，该团队已成功解析了NPC中核质环(NR)和内环(IR)的高分辨结构，加上此次解析的CR亚基结构，三者共同构成了目前为止最详细且最精确的NPC支架结构模型，为理解脊椎动物NPC的组成、结构、组装以及功能提供了基础。
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　　同时，该模型还提供了多个疾病相关的基因突变在NPC中的位置信息，为疾病诊断以及后续药物开发提供了宝贵的依据。
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　　参考来源：科技部生物中心
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