Bagaimana protein memasuki nukleus

Membran sel merupakan salah satu unsur penting bagi kehidupan. Inilah yang memisahkan non-kehidupan dari keteraturan dan keseimbangan makhluk hidup. Namun, semua makhluk hidup berhubungan dengan lingkungan eksternal mereka dan memiliki kebutuhan untuk berinteraksi dengannya, bahkan untuk sesuatu yang sederhana seperti makan. Sel harus secara khusus mengenali, memilih dan memperkenalkan molekul tertentu yang ditemukan di luar. Pada eukariota, yang urutannya jauh lebih tinggi daripada prokariota, kompartementalisasi juga lebih tinggi. Nukleus berisi materi genetik dan pada dasarnya adalah tempat semua informasi disimpan untuk membuat alat untuk bertahan hidup dalam situasi apa pun. Itulah sebabnya jika perjalanan dari membran luar ke bagian dalam sel, ke sitoplasmanya, dijaga dengan baik, pintu masuk ke nukleus pasti lebih kompleks.

Ada molekul tertentu yang secara pasif dapat memasuki nukleus, seperti yang terjadi pada membran plasma. Air adalah salah satu senyawa dan kendaraan utama untuk molekul kecil yang mengikutinya. Namun, dalam membran inti terdapat pori-pori inti , struktur besar yang dibentuk oleh beberapa polipeptida yang akan mengatur lewatnya zat-zat kompleks. Telah ditetapkan bahwa unsur yang lebih besar dari 9 nm (atau sekitar 50 kDa) memerlukan jenis transportasi ini.

Di dalam nukleus terdapat informasi, DNA, untuk membuat protein, tetapi RNA meninggalkan nukleus untuk menghasilkan protein, sehingga ini akan terkonsentrasi di sitoplasma. Ketika DNA harus ditranskripsi menjadi RNA untuk membuat protein, protein spesifik, DNA polimerase, harus masuk ke nukleus. Protein ini sebenarnya adalah kompleks besar yang terdiri dari beberapa subunit. Telah ditemukan bahwa ada subunit kecil yang dapat masuk sendiri, sedangkan subunit berukuran molekul besar cenderung berkumpul di sitoplasma dan masuk bersama-sama melalui transpor yang difasilitasi, yang memerlukan pengeluaran energi.

Selain polimerase, protein lain harus melewati pori-pori. Faktor transkripsi -sinyal untuk gen tertentu yang akan ditranskripsi- atau histon -protein pelindung DNA- adalah beberapa di antaranya. Semuanya memiliki domain dalam urutan asam amino mereka yang akan dikenali oleh protein yang bertanggung jawab atas transportasi. Salah satu sistem transpor klasik ke nukleus dimediasi oleh importin dan RAN, meskipun ada sistem lain yang serupa dalam cara kerjanya tetapi dengan protein target lainnya. Sedemikian rupa sehingga dengan dua atau tiga sistem Anda dapat memilih kelompok protein yang berbeda untuk dimasukkan ke dalam nukleus. Sistem importinas + RAN adalah yang paling banyak masuk dan paling sering.

Importin adalah sekelompok protein kecil yang ditemukan di sitoplasma dan mampu mengikat domain lokalisasi nukleus protein dalam sitoplasma. Penyatuan dengan protein yang bersangkutan akan menghasilkan perubahan bentuk alpha importin (ada beberapa alpha importin yang akan bergabung dengan posisi yang berbeda), yang akan bergabung dengan beta importin (yang mampu menggabungkan alpha importin yang berbeda), yang akan mengubah morfologinya menjadi lebih mirip dengan protein pori inti. Setelah menempel pada pori, pengeluaran energi akan memasukkan protein ke dalam nukleus dan melepaskannya dari pori. Di pedalaman, para importir memiliki afinitas yang tinggi terhadap RAN. Protein kecil ini memiliki dua konformasi. Ketika terikat pada GTP (homolog ATP dan oleh karena itu molekul dengan muatan energik) ia mengikat pengimpor dan muatannya, bersaing dengannya untuk menyerap pengimpor. Akhirnya ini mengubah bentuknya lagi dan dipisahkan dari beban dengan menyembunyikan domain pengikatan.

Related Posts