Цикл Ran: транспортировка белковых компонентов цикла
Возникает вопрос: каким же образом Ran импортируется в ядро? Это, разумеется, не может быть импортин -зависимый механизм, так как в этом случае каждая транслокация Ran в ядро требовала бы транслокации другой такой же молекулы из ядра, и цикл прокручивался бы вхолостую. Действительно оказалось, что за импорт Ran отвечает небольшой димерный белок, NTF2 (nuclear transport factor 2) , который связывается с RanGDP в цитоплазме, после чего образовавшийся комплекс ассоциируется с нуклеопоринами и транслоцируется в ядро ( рис. 6 ). Гидролиз NTP для транслокации Ran не требуется, и поэтому предполагается, что необратимость процессу придает RCC1 -зависимый перевод Ran в GTP-связанную форму, которая обладает значительно меньшим сродством к NTF2, что вызывает диссоциацию комплекса RanGTP-NTF2 (кстати, NTF2 является единственным известным белком, сродство которого к RanGDP выше, чем к RanGTP ).
С другой стороны, обнаружилась зависимость транспорта Ran от наличия белков семейства импортинов-бета , возможно они также могут участвовать в диссоциации этого комплекса c обращенной внутрь стороны ядерной оболочки ( Ribbeck, K. et. al. 1998 ).
Существует альтернативная гипотеза предполагающая, что RanGDP может переноситься в ядро в комплексе с импортинами-альфа / бета / NLS ( Quimby, B. et. al 2000 ).
Еще один белок - участник цикла Ran - RCC1 , помимо обычного Ran-зависимого механизма, транспортируется в ядро также и по альтернативному Ran-независимому пути. Биологический смысл такого дублирования может заключаться в интенсификации импорта RCC1, а также иметь значение в ситуации, когда градиент Ran несформирован, т.е. непосредственно после клеточного деления. Действительно, в последнем случае альтернативный механизм транспорта RCC1 может служить для первичного формирования Ran-градиента, в то время как стандартный градиентно-зависимый механизм для этой цели непригоден. Вероятно, и способность RCC1 связывать хроматин способствует решению обсуждаемой проблемы - белок связывается с хроматином и переходит в форму, неспособную к пассивному выходу из ядра. Также показано, что RCC1 входит в состав митотических хромосом , и вероятно за счет этого асимметрия в распределении этого белка между ядром и цитоплазмой появляется сразу по создании ядерной оболочки ( Nemergut, M. E., Macara, I. G., 2000 ).
Экспорт RanGAP1 и RanBP1 из ядра, куда эти белки могли быть попасть путем диффузии или быть захвачены при формировании ядерной оболочки после деления клетки, протекает при участии белка Crm1 , по Ran-зависимому механизму. Ran-независимый путь для экспорта этих белков не описан. Возможно, впрочем, что градиент Ran после митоза создается только за счет Ran-независимого RCC1-транспорта.
