《細(xì)胞核與染色質(zhì)》

Introduction-Nucleus最大的細(xì)胞器(organelle)重要的胞內(nèi)區(qū)室(compartment)核被膜核基質(zhì)染色質(zhì)核仁核體染色質(zhì)包裝遺傳信息讀取RNA修飾RNP組裝核孔物質(zhì)運(yùn)輸現(xiàn)在是1頁(yè)\一共有43頁(yè)\編輯于星期四Cellbiologyconcernabout…細(xì)胞生物學(xué)：基本結(jié)構(gòu)組成成分核內(nèi)生命活動(dòng)的組織、協(xié)調(diào)生理意義基因的分子生物學(xué)：染色質(zhì)包裝從DNA到mRNA非編碼RNA遺傳學(xué)生物化學(xué)現(xiàn)在是2頁(yè)\一共有43頁(yè)\編輯于星期四內(nèi)容提要基本結(jié)構(gòu)及主要功能元件1核內(nèi)分子生物學(xué)過(guò)程概述2核孔復(fù)合體及其介導(dǎo)的物質(zhì)運(yùn)輸3核膜的崩解與組裝4核仁及其他核內(nèi)結(jié)構(gòu)的組成與功能5現(xiàn)在是3頁(yè)\一共有43頁(yè)\編輯于星期四細(xì)胞核基本結(jié)構(gòu)核被膜核基質(zhì)染色質(zhì)核仁核體現(xiàn)在是4頁(yè)\一共有43頁(yè)\編輯于星期四核被膜的結(jié)構(gòu)組成核被膜(nuclearenvelope)核膜(nuclearmembrane)核孔復(fù)合體(nuclearporecomplex,NPC)核纖層(nuclearlamina)現(xiàn)在是5頁(yè)\一共有43頁(yè)\編輯于星期四核膜(nuclearmembrane)外核膜核糖體顆粒與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相連內(nèi)核膜無(wú)核糖體顆粒LBR核周間隙與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔相通核孔內(nèi)外膜融合孔膜區(qū)現(xiàn)在是6頁(yè)\一共有43頁(yè)\編輯于星期四核孔復(fù)合體(NPC)孔膜區(qū)域組裝的復(fù)雜蛋白復(fù)合物核質(zhì)物質(zhì)運(yùn)輸現(xiàn)在是7頁(yè)\一共有43頁(yè)\編輯于星期四核纖層(nuclearlamina)核纖層蛋白(laminA-C)纖維狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)支撐調(diào)節(jié)基因表達(dá)調(diào)節(jié)DNA損傷修復(fù)內(nèi)核膜NPC核周染色質(zhì)分裂期核被膜的崩解與組裝現(xiàn)在是8頁(yè)\一共有43頁(yè)\編輯于星期四核基質(zhì)核骨架蛋白質(zhì)纖維網(wǎng)架結(jié)構(gòu)體系真核生物細(xì)胞核起源于原核細(xì)胞入侵？融合？現(xiàn)在是9頁(yè)\一共有43頁(yè)\編輯于星期四染色質(zhì)分子生物學(xué)：萬(wàn)倍壓縮遺傳學(xué)：數(shù)量核型結(jié)構(gòu)細(xì)胞生物學(xué)：不同染色質(zhì)形態(tài)的核內(nèi)分布

核周異染色質(zhì)袢環(huán)結(jié)構(gòu)(loop)染色體區(qū)域化分布現(xiàn)在是10頁(yè)\一共有43頁(yè)\編輯于星期四核仁與核體核仁：染色體的核仁組織區(qū)RNA蛋白核糖體的裝配工廠核體：功能元件RNP集中區(qū)域非編碼RNA蛋白

RNA修飾RNP組裝核糖體裝配現(xiàn)在是11頁(yè)\一共有43頁(yè)\編輯于星期四內(nèi)容提要基本結(jié)構(gòu)及主要功能元件1核內(nèi)分子生物學(xué)過(guò)程概述2核孔復(fù)合體及其介導(dǎo)的物質(zhì)運(yùn)輸3核膜的崩解與組裝4核仁及其他核內(nèi)結(jié)構(gòu)的組成與功能5現(xiàn)在是12頁(yè)\一共有43頁(yè)\編輯于星期四核內(nèi)分子生物學(xué)過(guò)程染色質(zhì)結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)DNA復(fù)制、修復(fù)、重組基因轉(zhuǎn)錄及其調(diào)控RNA加工現(xiàn)在是13頁(yè)\一共有43頁(yè)\編輯于星期四短片：chromosomecoil現(xiàn)在是14頁(yè)\一共有43頁(yè)\編輯于星期四短片：DNAreplication現(xiàn)在是15頁(yè)\一共有43頁(yè)\編輯于星期四短片：strandexchange現(xiàn)在是16頁(yè)\一共有43頁(yè)\編輯于星期四短片：genetranscription現(xiàn)在是17頁(yè)\一共有43頁(yè)\編輯于星期四內(nèi)容提要基本結(jié)構(gòu)及主要功能元件1核內(nèi)分子生物學(xué)過(guò)程概述2核孔復(fù)合體及其介導(dǎo)的物質(zhì)運(yùn)輸3核膜的崩解與組裝4核仁及其他核內(nèi)結(jié)構(gòu)的組成與功能5現(xiàn)在是18頁(yè)\一共有43頁(yè)\編輯于星期四核孔復(fù)合體-核質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)通道跨內(nèi)外核膜親水通道核孔直徑80-120nm復(fù)合體直徑120-150nm自由擴(kuò)散順濃度梯度有效直徑9-10nm

40-60KD無(wú)需能量主動(dòng)運(yùn)輸信號(hào)肽

需能量不去折疊雙向同時(shí)運(yùn)輸轉(zhuǎn)運(yùn)速度極快（~500個(gè)/s）現(xiàn)在是19頁(yè)\一共有43頁(yè)\編輯于星期四短片：Rapidnuclearimportation現(xiàn)在是20頁(yè)\一共有43頁(yè)\編輯于星期四核孔復(fù)合體的結(jié)構(gòu)30余種蛋白亞基多拷貝組合八邊形對(duì)稱結(jié)構(gòu)柱狀亞基環(huán)帶亞基腔內(nèi)亞基環(huán)狀亞基蛋白纖維核籃現(xiàn)在是21頁(yè)\一共有43頁(yè)\編輯于星期四核孔復(fù)合體轉(zhuǎn)運(yùn)的分子尺寸限制無(wú)定形結(jié)構(gòu)域(unstructuredregion)無(wú)序屏障現(xiàn)在是22頁(yè)\一共有43頁(yè)\編輯于星期四主動(dòng)運(yùn)輸與信號(hào)肽蛋白分選：信號(hào)肽核轉(zhuǎn)運(yùn)信號(hào)(NTS)核分選：核定位信號(hào)(NLS)核輸出信號(hào)(NES)

任何位置完成分選后不剪切現(xiàn)在是23頁(yè)\一共有43頁(yè)\編輯于星期四核孔復(fù)合體轉(zhuǎn)運(yùn)的生物大分子NTS/向?qū)У鞍邹D(zhuǎn)入(Import)

組蛋白DNA聚合酶RNA聚合酶RNA加工相關(guān)蛋白轉(zhuǎn)出(Export)tRNAmRNA核糖體前體顆粒轉(zhuǎn)入&轉(zhuǎn)出基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控蛋白（轉(zhuǎn)錄因子）

RNA向?qū)У鞍赚F(xiàn)在是24頁(yè)\一共有43頁(yè)\編輯于星期四主動(dòng)運(yùn)輸模型通道：NPC出入口：蛋白纖維搬運(yùn)工：核轉(zhuǎn)運(yùn)受體(nucleartransportreceptor)輔助：FG-repeatsRanGTP現(xiàn)在是25頁(yè)\一共有43頁(yè)\編輯于星期四直接結(jié)合多種NTR識(shí)別不同NTS間接結(jié)合適配蛋白(adaptorprotein)無(wú)信號(hào)肽大分子“搭車”RNA蛋白質(zhì)與有信號(hào)肽的蛋白結(jié)合兩類核轉(zhuǎn)運(yùn)受體(NTR)

入核轉(zhuǎn)運(yùn)受體(NIR)識(shí)別NLS蛋白入核出核轉(zhuǎn)運(yùn)受體(NER)識(shí)別NES蛋白出核核轉(zhuǎn)運(yùn)受體對(duì)靶蛋白的識(shí)別現(xiàn)在是26頁(yè)\一共有43頁(yè)\編輯于星期四GTPase：Ran導(dǎo)航：控制轉(zhuǎn)運(yùn)方向

調(diào)控因子：Ran-GAP

Ran-GEF現(xiàn)在是27頁(yè)\一共有43頁(yè)\編輯于星期四Ran控制的NTR分子開(kāi)關(guān)現(xiàn)在是28頁(yè)\一共有43頁(yè)\編輯于星期四NPC主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆肿幽Ｐ同F(xiàn)在是29頁(yè)\一共有43頁(yè)\編輯于星期四RNA的出核轉(zhuǎn)運(yùn)向?qū)Х肿樱壕哂蠳ES的輔助蛋白質(zhì)量檢查：正確折疊和加工的RNA分子才能獲得出核資格現(xiàn)在是30頁(yè)\一共有43頁(yè)\編輯于星期四內(nèi)容提要基本結(jié)構(gòu)及主要功能元件1核內(nèi)分子生物學(xué)過(guò)程概述2核孔復(fù)合體及其介導(dǎo)的物質(zhì)運(yùn)輸3核膜的崩解與組裝4核仁及其他核內(nèi)結(jié)構(gòu)的組成與功能5現(xiàn)在是31頁(yè)\一共有43頁(yè)\編輯于星期四核膜的崩解與組裝-骨架章交叉發(fā)生于細(xì)胞分裂過(guò)程中觸發(fā)點(diǎn)：磷酸化p34cdc2N端Ser22C端Ser392LaminA單體形式游離LaminB與核膜小泡結(jié)合現(xiàn)在是32頁(yè)\一共有43頁(yè)\編輯于星期四核膜的崩解與組裝1核孔復(fù)合體和核被膜片段如何找到染色體？2游離到胞質(zhì)中的核蛋白如何回到核內(nèi)？3如何避免不屬于核內(nèi)的胞質(zhì)蛋白在核膜組裝時(shí)混入核內(nèi)？現(xiàn)在是33頁(yè)\一共有43頁(yè)\編輯于星期四找到染色體前期核膜崩解后游離于胞質(zhì)內(nèi)：核膜小泡(雙層核膜+膜蛋白)

NPC亞基蛋白+NIRFGrepeatsLaminRanRan-GAP末期染色體上：Ran-GEF→Ran-GTPCloudLamin去磷酸化啟動(dòng)核膜重組：核膜小泡→Lamin←NPC蛋白+NIRNPC+NIR→Ran-GTPCloud

現(xiàn)在是34頁(yè)\一共有43頁(yè)\編輯于星期四核蛋白回歸及非核蛋白屏蔽NPC組裝完畢即開(kāi)始工作：入核轉(zhuǎn)運(yùn)NLS不剪切的生理意義：反復(fù)利用核膜組裝緊貼染色體：屏蔽非核蛋白無(wú)意義轉(zhuǎn)運(yùn)核蛋白回歸現(xiàn)在是35頁(yè)\一共有43頁(yè)\編輯于星期四內(nèi)容提要基本結(jié)構(gòu)及主要功能元件1核內(nèi)分子生物學(xué)過(guò)程概述2核孔復(fù)合體及其介導(dǎo)的物質(zhì)運(yùn)輸3核膜的崩解與組裝4核仁及其他核內(nèi)結(jié)構(gòu)的組成與功能5現(xiàn)在是36頁(yè)\一共有43頁(yè)\編輯于星期四核仁-Ribosome-producingfactoryUnlikemanyofthemajororganellesinthecell,thenucleolusisnotboundbyamembrane,itisalargeaggregateofmacromolecules.染色質(zhì)（rRNAgenes）

前體rRNA成熟rRNArRNA加工酶向?qū)NA（snoRNP）核糖體蛋白核糖體亞單位前體顆粒核骨架現(xiàn)在是37頁(yè)\一共有43頁(yè)\編輯于星期四染色質(zhì)的核仁組織區(qū)核仁組織區(qū)→袢環(huán)DNA→核仁主體結(jié)構(gòu)現(xiàn)在是38頁(yè)\一共有43頁(yè)\編輯于星期四核糖體加工過(guò)程rRNA基因轉(zhuǎn)錄前體rRNA加工成熟rRNA組裝核糖體亞單位前體顆粒出核現(xiàn)在是39頁(yè)\一共有43頁(yè)\編輯于星期四核仁的電鏡結(jié)構(gòu)纖維中心：rRNA基因區(qū)域rRNA基因轉(zhuǎn)錄致密纖維組分：snoRNP前體rRNA加工顆粒組分：