منفذ هسته‌ای

*منفذ هسته‌ای*
منفذ هسته‌ای
	تصویر شماتیکی از هسته سلول انسانی. منفذ هسته ای در پایین برچسب گذاری شده است.
	منفذ هسته‌ای. نمای جانبی. ۱-پوشش هسته‌ای ۲-حلقه بیرونی ۳-اسپوک ۴-سبد ۵-رشته‌ها (اشکال براساس تصاویر میکروسکوپی الکترونی ترسیم شده اند)
جزئیات
شناسه‌ها
لاتین	Porus nuclearis
MeSH	D022022
TH	H1.00.01.2.01005
FMA	63148

منفذ هسته‌ای (به انگلیسی: Nuclear Pore) بخشی از مجتمع پروتئینی است که به مجتمع منفذ هسته‌ای (NPC) شناخته شده و از درون پوشش هسته‌ای (که یک جفت غشای دوتایی است که هسته سلولهای یوکاریوتی را در بر میگیرد) عبور میکند. این ساختارها به عنوان دروازه‌های اصلی تبادل مولکولی بین هسته و سیتوپلاسم عمل میکنند.

ساختار

هر NPC از تقارن هشت‌وجهی برخوردار است و از سه بخش اصلی تشکیل شده است:^[۱]

حلقه های ستونی (Scaffold): شامل حلقه های بیرونی و داخلی که ساختار اصلی NPC را تشکیل میدهند.
سیستم فیلتر مرکزی: متشکل از پروتئینهای غنی از تکرارهای فنیل آلانین-گلایسین (FG-nups) که به عنوان سدی انتخابی عمل میکنند.
ساختارهای جانبی: شامل رشته های سیتوپلاسمی و حلقه هسته‌ای که در اتصال به سایر ساختارهای سلولی نقش دارند.

هر NPC در انسان از حدود ۳۰ نوع پروتئین مختلف (نوکلئوپورین) تشکیل شده که هرکدام در چندین کپی وجود دارند و مجموعاً به وزن ۱۱۰ مگادالتون میرسند.^[۲]

عملکرد

NPCها مسیر اصلی انتقال مولکولها بین هسته و سیتوپلاسم هستند:

انتشار غیرفعال: مولکولهای کوچک (مانند یونها و متابولیتها) با وزن مولکولی زیر ۴۰ کیلودالتون آزادانه عبور میکنند.
انتقال فعال: مولکولهای بزرگتر مانند RNA و پروتئینها نیاز به واسطهگری کایرونرینها (حاملهای پروتئینی) دارند. این فرایند به GTP وابسته است و توسط پروتئینهایی مانند Ran تنظیم میشود.^[۳]

تنظیم چرخه سلولی

تعداد NPCها در طول چرخه سلولی تغییر میکند:

در فاز G1 تعداد NPCها افزایش مییابد.
در طی میتوز، NPCها تجزیه شده و پس از تشکیل مجدد هسته ها در تلوفاز بازسازی می شوند.^[۴]

اهمیت بالینی

اختلال در عملکرد NPCها با بیماریهای متعددی مرتبط است:

سندرمهای نورودژنراتیو مانند ALS و بیماری هانتینگتون.
سرطانها: جهش در نوکلئوپورینهایی مانند NUP98 با لوسمی حاد مرتبط است.^[۵]

روشهای مطالعه

میکروسکوپ الکترونی کرایو (Cryo-EM): برای تعیین ساختار سه‌بعدی NPC با وضوح اتمی.
FRAP (Fluorescence Recovery After Photobleaching): جهت بررسی پویایی انتقال مولکولی.^[۶]

پانویس

↑ Alberts, Bruce (2015). Molecular Biology of the Cell (6th ed.). Garland Science. pp. 565-570. ISBN 978-0815344322.
↑ Lin, D. H. (2016). "Architecture of the nuclear pore complex symmetric core". Science. 352 (6283): aaf1015. doi:10.1126/science.aaf1015. PMC 6267873. PMID 27081075.{{cite journal}}: نگهداری یادکرد:شماره مقاله به‌جای شماره صفحه (رده)
↑ Terry, L. J. (2007). "Mapping the dynamic organization of the nuclear pore complex inside single living cells". Nature Cell Biology. 9 (10): 1163–1172. doi:10.1038/ncb1633. PMID 17891140.
↑ Maul, Gerd G (1977). "Quantitative Determination of Nuclear Pore Complexes in Cycling Cells". Journal of Cell Biology. 73 (3): 748–760. doi:10.1083/jcb.73.3.748. PMC 2111421. PMID 406262.
↑ Beck, M. (2014). "Nuclear pore complex composition: a new regulator of tissue-specific and developmental functions". Nature Reviews Molecular Cell Biology. 15 (11): 699–709. doi:10.1038/nrm3881. PMID 25319820.
↑ Dultz, E. (2013). "Global reorganization of the nuclear pore complex during mitosis". Cell Cycle. 12 (15): 2383–2389. doi:10.4161/cc.25450. PMID 23851364.

پیوند به بیرون

تصویر بافت‌شناسی: 20104loa - سامانهٔ یادگیری بافت‌شناسی در دانشگاه بوستون
Nuclear pore در سرعنوان‌های موضوعی پزشکی (MeSH) در کتابخانهٔ ملی پزشکی ایالات متحدهٔ آمریکا
Nuclear Pore Complex animations بایگانی‌شده در ۲۰۰۹-۰۲-۰۷ توسط Wayback Machine

این یک مقالهٔ خرد زیست‌شناسی مولکولی است. می‌توانید با گسترش آن به ویکی‌پدیا کمک کنید.

[Alberts-1] Alberts, Bruce (2015). Molecular Biology of the Cell (6th ed.). Garland Science. pp. 565-570. ISBN 978-0815344322.

[Lin2016-2] Lin, D. H. (2016). "Architecture of the nuclear pore complex symmetric core". Science. 352 (6283): aaf1015. doi:10.1126/science.aaf1015. PMC 6267873. PMID 27081075.{{cite journal}}: نگهداری یادکرد:شماره مقاله به‌جای شماره صفحه (رده)

[Terry2007-3] Terry, L. J. (2007). "Mapping the dynamic organization of the nuclear pore complex inside single living cells". Nature Cell Biology. 9 (10): 1163–1172. doi:10.1038/ncb1633. PMID 17891140.

[Maul1977-4] Maul, Gerd G (1977). "Quantitative Determination of Nuclear Pore Complexes in Cycling Cells". Journal of Cell Biology. 73 (3): 748–760. doi:10.1083/jcb.73.3.748. PMC 2111421. PMID 406262.

[Beck2014-5] Beck, M. (2014). "Nuclear pore complex composition: a new regulator of tissue-specific and developmental functions". Nature Reviews Molecular Cell Biology. 15 (11): 699–709. doi:10.1038/nrm3881. PMID 25319820.

[Dultz2013-6] Dultz, E. (2013). "Global reorganization of the nuclear pore complex during mitosis". Cell Cycle. 12 (15): 2383–2389. doi:10.4161/cc.25450. PMID 23851364.

[۱]

[۲]

[۳]

[۴]

[۵]

[۶]