Importine
Synonym(e)
Definition
Mit dem Begriff "Importine" werden Importmoleküle in den Kern bezeichnet.
Allgemeine Information
In eukaryotischen Zellen wird die DNA in ihrer eigenen Organelle, dem Zellkern isoliert. Diese Anordnung erleichtert die zelluläre Regulation, insbesondere die Genexpression und die Zellsignalisierung, indem sie den Durchgang von Molekülen zum und vom Kern steuert. Moleküle passieren die doppelschichtige Kernmembran über streng kontrollierte „Löcher“ in der Membran, die als Kernporenkomplexe (NPCs) bekannt sind. Ein NPC bildet einen wässrigen Kanal, der den Kern mit dem Zytoplasma verbindet, und kann etwa 25 nm breit sein, groß genug, um große Anordnungen wie ribosomale Untereinheiten durchzulassen. Eine typische Wirbeltierzelle besitzt zwischen 1000 und 10.000 NPCs. Jeder NPC enthält 30-50 verschiedene Proteine, sogenannte Nukleoporine, die einen physikalischen Durchgang durch die Membran bilden und den bidirektionalen Transport von Molekülen zum und vom Kern vermitteln.
Die meisten kleinen Moleküle wie Ionen und kleine Proteine können den NPC allein durch passive Diffusion passieren. Größere Moleküle wie Proteine, mRNA, tRNA und rRNA müssen sich jedoch zuerst mit Trägermolekülen (Karyopherinen oder Kerntransportrezeptoren) verbinden, die sich auf den Transport einer bestimmten Ladung durch den NPC spezialisiert haben.
Karyopherine können in Importine (Importmoleküle in den Kern) und Exportine (Exportmoleküle aus dem Kern) unterteilt werden. Einige Transportrezeptoren wirken jedoch sowohl auf Import- als auch auf Exportmoleküle.
Sobald der Kern mRNA exportiert, um sie im Zytoplasma zu translatieren, muss er die Proteine zurück importieren, die für die Funktion erforderlich sind, wie Histone, ribosomale Proteine, die für die Ribosomenassemblierung benötigt werden, Signalproteine wie Transkriptionsfaktoren und Spleißfaktoren, um mRNA zu verarbeiten . Die meisten großen Proteine werden von Importinen, Trägermolekülen, die Fracht mit einem Kernlokalisierungssignal (NLS) erkennen und transportieren, in den Kern importiert. Die meisten Importine sind heterodimere Rezeptoren, die aus zwei Untereinheiten bestehen:
Importin-alpha und Importin-beta
Importin-Beta verwendet Importin-Alpha als Adaptermolekül, um das Kernlokalisierungssignal im Frachtmolekül zu erkennen. Auf anderen Wegen kann Importin-Beta die Fracht jedoch auch selbst binden und transportieren.