3D-реконструкція ядерної пори. Зображення: Jan Kosinski / EMBL
Дослідникам з Європейської лабораторії молекулярної біології вдалося визначити будову однієї з найбільш складних білкових структур у клітині, яка утворює внутрішнє кільце ядерної пори — каналу, що з'єднує цитоплазму з внутрішнім вмістом ядра. Результати дослідження опубліковані в журналі Science.
Мембрана ядра клітини зазвичай містить сотні ядерних пор, які грають роль у транспорті сотень і тисячі молекул, що проходять через кожну хвилину. Їх також використовують віруси, щоб ввести свій генетичний матеріал в організм клітини-господаря. За роки досліджень вчені змогли зрозуміти, з чого складаються ядерні пори, однак досі мали туманне уявлення про те, як складаються їхні окремі елементи.
Пора складається з безлічі копій приблизно 30 різних білків, званих нуклеопоринами. Вони утворюють складну структуру, яка складається з декількох кілець. Цитоплазматичне кільце знаходиться із зовнішньої сторони ядра і контактує з цитоплазмою, ядерне кільце розташоване на протилежному боці ядерної мембрани. Між цими кільцями лежить ще одне кільце — внутрішнє. Саме про будову останнього хімікам і молекулярним біологам тривалий час було невідомо.
Щоб з'ясувати, як білкові компоненти утворюють внутрішнє кільце, вчені скористалися методами комп'ютерного моделювання, суміщеними з мас-спектрометрією і криоелектронною томографією. Крок за кроком вчені реконструювали кільцеву структуру, поєднуючи один з одним сотні молекул, які були подібні до елементів складної мозаїки.
Дослідники виявили, що, незважаючи на інші типи білкових одиниць, в основі архітектури кільця лежав той же принцип, що і в інших кільцях системи. За словами вчених, розуміння того, як окремі елементи структури взаємодіють один з одним, може допомогти зрозуміти еволюцію ядерних пор на ранніх етапах розвитку еукаріотичних клітин.