结构生物化学/核酸/RNA/mRNA 加工与转运
mRNA 加工与转运围绕着 mRNA 从细胞核到细胞质的移动。转录后,一个发生在细胞核中的过程,mRNA 必须前往细胞质,在那里它可以到达核糖体。mRNA 以 mRNP(信使核糖核蛋白)的形式穿过核膜,mRNP 是一种包含货物载体组件的结构。货物(mRNA)需要载体(蛋白质)的帮助才能跨越核膜。这种机制利用可循环蛋白质并强加方向性。
在 mRNP 完成核加工后,mRNP 靠近 NPC(核孔复合体)。位于该复合体的是 TREX-2 复合体。TREX-2 复合体由包含 Sus1、Cdc31 和 Thp1 的 Sac3 复合体组成。总之,该 TREX-2 复合体提高了 mRNP 进入 NPC 转运通道的效率,这是通过促进 TREX-2 复合体与正在接近的 mRNP 之间的积极相互作用而发生的。位于 NPC 核面的 TREX-2 复合体成为一种平台,在这种平台上,TREX-2 复合体与 mRNP 之间的必要相互作用是有利的。TREX-2 复合体充当一种吸引力,它集中了准备好的 mRNP 并帮助促进通过 NPC 的运动。
除了 TREX-2 复合体的 Sac3 复合体外,一个称为 SAGA 复合体的复合体也是 TREX-2 复合体的一部分。SAGA 复合体连接到 Sac3 复合体,最出名的是活跃基因所在的区域。更具体地说,TREX-2 复合体将活跃基因定位到 NPC 转运通道核篮上的孔以及 SAGA 复合体。
一旦 mRNP 离开 NPC 复合体,mRNP 就会暴露在细胞质条件下。位于细胞质中是必不可少的 DEAD-box 解旋酶,称为 Dbp5。Dbp5 负责 mRNP 复合体的重塑,基本上消除了 mRNP 载体-货物关系的载体方面。mRNP 的重塑(其细节尚不清楚)从 mRNA 的 Poly(A) 尾部释放了 Nab2 和 Mex67-Mtr2。结果,Dbp5 的引入将 mRNA 与 mRNP 隔离。然而,Dbp5 并不总是处于活跃构象。Dbp5 在核和细胞质之间自由流动,但只影响细胞质侧的 mRNP。这是因为 Gle1 和 IP6 的存在。Gle1 和 IP6 位于 NPC 的细胞质面。如果没有这两种化合物,Dbp5 将保持休眠状态。这是因为 Gle1 提高了 Dbp5 的 ATPase 效率及其对 RNA 的亲和力。IP6 增强了 Gle1 和 Dbp5 之间的吸引力。当活化的 Dbp5 将 mRNP 重塑成 mRNA 和载体方面时,Nab2 和 Mex67-Mtr2 会被回收。换句话说,它们从细胞质侧自由流向核侧并在 mRNP 的形成中被重新使用。将 Dbp5 用作重塑 mRNP 的手段控制了转运的方向性。一旦 mRNP 被分离成 mRNA 和载体,mRNA 就不能重新进入细胞核。被分离的 mRNA 准备翻译。
Stewart M. "Nuclear export of mRNA". Trends Biochem Sci. 2010 Nov;35(11):609-17. Epub 2010 Aug 16. Review. Accessed 2012 Nov 20.