Transporte Nuclear
A característica distintiva das células eucarióticas é a segregação da síntese do ácido ribonucleico (RNA) e a replicação do ácido desoxirribonucleico (DNA) no núcleo, mantendo-o separado da maquinaria citoplasmática para a síntese de proteínas. Como consequência, os RNAs mensageiros, RNAs ribossômicos, RNAs de transferência e todos os RNAs citoplasmáticos de origem nuclear devem ser transportados de seu local de síntese no núcleo para seus destinos citoplasmáticos finais. Por outro lado, todas as proteínas nucleares devem ser importadas do citoplasma para o núcleo.
Tráfico de macromoléculas entre o núcleo e o citoplasma ocorre através de complexos de poros nucleares (NPCs). Os NPCs são grandes estruturas proteicas que formam canais aquosos através do envelope ou membrana nuclear. Os NPCs são compostos de múltiplas cópias de até cerca de cinqüenta proteínas denominadas nucleoporinas e consistem de três unidades estruturais. Uma estrutura central em forma de anel que envolve o canal central do poro é ensanduichada entre duas estruturas periféricas: o anel citoplasmático do qual emanam oito fibrilas citoplasmáticas, e a borda nuclear que ancora a cesta nuclear.
Transporte nuclear depende dos sinais para importação ou exportação que fazem parte das moléculas transportadas. Estes sinais são chamados de sinais de localização nuclear (NLSs) ou sinais de exportação nuclear (NES), respectivamente. Em proteínas, são sequências específicas de aminoácidos. Os NLSs ou NESs são reconhecidos e ligados por receptores solúveis de importação ou exportação que se deslocam entre o núcleo e o citoplasma. A interação dos receptores com suas cargas (ou substratos) pode ser direta ou mediada por uma proteína adaptador adicional. Ao ligar, os receptores de transporte atracam suas cargas para o NPC e facilitam sua translocação através do canal central do poro. Após a entrega de suas cargas, os receptores são reciclados para dar início ao transporte adicional. De acordo com este modelo, um receptor de exportação (R) liga seu substrato (S) no núcleo e o transporta através do NPC para o citoplasma. No lado citoplasmático, a carga exportada é liberada e o receptor retorna ao núcleo sem a carga. Por outro lado, um receptor de importação liga sua carga de importação no citoplasma e a libera no núcleo.
A grande maioria dos receptores de transporte nuclear são membros de uma grande família de proteínas que apresentam uma alta afinidade por uma pequena GTPase, chamada Ran, na forma de GTP bound. GTP (trifosfato de guanosina) é uma molécula portadora de energia utilizada na sinalização celular. Uma GTPase como Ran pode fazer com que a GTP se torne PIB (difosfato de guanosina), o que alterará as propriedades da GTPase. A GTPase Ran regula a interação dos receptores com suas cargas.
A GTPase atua em conjunto com vários cofatores. A propriedade marcante dos cofactores Ran é que eles estão assimetricamente localizados na célula, com alguns predominantemente citoplasmáticos enquanto outros são predominantemente encontrados no núcleo. Esta assimetria ajuda a controlar o transporte bidirecional entre núcleo e citoplasma.
ver também Transporte por Membranas; Nucleotídeos; Núcleo; Alvo Proteico; RNA
Elisa Izaurralde
Bibliografia
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