Ядерная пора — это переход в ядро клетки. Типичная клетка имеет сотни таких пор, играющих решающую роль в контроле сотен тысяч молекул, которые входят и выходят из этого отсека каждую минуту.
Ядерные поры используются многими вирусами для введения своего генетического материала в организм хозяина, и известно, что они изменяются, когда клетки становятся злокачественными, поэтому важно знать, как они работают. Ученые понимали многие компоненты ядерной поры, но неясно, как именно эти строительные блоки соединяются вместе.
«Ядерная пора — это самый большой и сложный белковый комплекс в человеческой клетке. Теперь мы понимаем, как она устроена», — говорит Мартин Бек, руководивший работой в EMBL. «Это очень важный первый шаг к пониманию того, что на самом деле происходит с ядерными порами при раке, во время старения и в других условиях».Ядерная пора состоит из трех слоистых колец: ядерного кольца, обращенного к ядру; цитоплазматическое кольцо, обращенное к остальной части клетки; и внутреннее кольцо между этими двумя.
Группа Мартина Бека из EMBL, уже изучив, как устроены строительные блоки ядерного и цитоплазматического колец, разработала расположение частей, образующих внутреннее кольцо.«К удивлению, мы обнаружили, что, хотя оно состоит из разных строительных блоков, внутреннее кольцо имеет ту же базовую архитектуру, что и два других кольца», — говорит Шьямал Мосалаганти из EMBL, который изучал кольцо с помощью криоэлектронной микроскопии. «Эта очень сложная структура построена с использованием простых принципов [1]. Мы смогли раскрыть это, потому что здесь мы переплели множество различных техник».Бек и его коллеги теперь хотели бы понять, как клетка решает эту трехмерную головоломку: как собирается ядерная пора.
Благодаря гранту ERC ученые также изучают, как поры различаются между разными типами клеток.«Зная эту структуру, мы можем теперь посмотреть, как развивались ядерные поры, в самом начале развития сложных клеток», — говорит Ян Косински из EMBL, который собрал части вместе с помощью компьютерного моделирования. «В тот момент, когда у вас появляется ядро - отсек, в котором заключена ДНК — вам нужна ядерная пора, но то, как она возникла, все еще является предметом интенсивных споров».