La importación/exportación de proteínas nucleares está
controlada por Ran, una GTPasa nuclear de la superfamilia Ras que determina la direccionalidad del
transporte nucleoplasmático (Kierszenbaum 2008).
Ran: Importación y exportación de proteínas en el núcleo celular.
Universidad del Mar Biología Celular
Complejo de poro nuclear
Membrana nuclear
Complejo importina
Núcleo
Citosol
Importina β
Importina α
Proteína con secuencia de
localización nuclear
NLS (nuclear-localization
signal)
Cromatina
GEF RCC1 Intercambiador
GDP-GTP
Importina
Proteína con secuencia de localización
nuclear
Ran-GTP
1 En el citoplasma la proteína con señal de importación se asocia a la importina, un
heterodímero de subunidades β y α. De acuerdo con Müller-Esterl, W. (2009): La importia α reconoce el NLS de las proteínas para la importación nuclear. La importina β se liga a α.
2 La subunidad β conduce al complejo importina α y a la proteína a importar a
través del poro nuclear facilitando la translocación hacia el núcleo.
1
2
3 La interacción de la importina β con las FG-
nucleoporinas lleva a cabo el transporte a través del poro en un proceso que no requiere directamente la aplicación de energía mediante hidrólisis de ATP.
FG-nucleoporinas
3
4 En el nucleoplasma el complejo Ran-GDP
interactúa con RCC1 (Kierszenbaum 2008), un intercambiador de nucleótidos de guanina (GEF), causando que Ran libere GDP y se una a GTP que se encuentra en elevada concentración.
4
Unión Ran-GTP Importina β
5 Ran en su forma GTP se une al complejo de
importación, especificamente a la importina β causando una disminución de afuinidad del complejo hacia el NLS.
5
6
6 El complejo importina-Ran-GTP libera el cargo 8la
proteína) dentro del núcleo.
7
7 Para continuar con el ciclo el complejo importina-Ran-GTP es
devuelto al citoplasma a través del poro mediante difusión siguiendo los gradientes de concentración.
Ran-GDP
8
Ran-GAP P
8 En el lado citoplasmático Ran-GAP convierte Ran-GTP a Ran-GDP
disociando el complejo y liberando la importina. El ciclo se repite.
En Molecular Cell Biology , Lodish y Berk (2008) describen el proceso de importación de proteínas y ocurre de acuerdo con los siguientes pasos:
Complejo de poro nuclear
Membrana nuclear
Núcleo
Citosol
P
Exportina/Crm1
Proteína a exportar con secuencia de exportación nuclear
Exportina/Crm1
NES (nuclear-export signal)
Ran-GTP
Ran-GAP
Ran-GBP1
Complejo de exportación
1
1 En el nucleoplasma se forma el complejo de exportación
mediante el acoplamiento de la Exportina a la proteína con la señal de exportación nuclear mediante el reconocimiento de ésta y después sucede la unión a Ran-GTP.
Ran-GDP
Proteína con secuencia NES
2 Ran en su forma GTP adquiere afinidad para con la NES
de la proteína y la exportina, así el complejo cargo está listo para la exportación.
2
3
FG-nucleoporinas
3.1 Una vez en el citoplasma de acuerdo con
Kierszenbaum, (2008) el complejo interactua con Ran-GBP1 quien desencadena la disociación de Ran-GTP con la exportina liberando así el cargo.
4 Ran-GAP, asociada con los filamentos del Complejo de
poro nuclear interactúa con Ran-GTP y éste último libera un fosfato para terminar convirtiéndose en Ran-GDP.
5 La proteína con señal NES y la exportina se disocian y la proteína
queda liberada en el citoplasma.
3.1 3 El complejo se difunde a través del poro nuclear
mediante su interacción con las FG-Nucleoporinas.
6 Para continuar con el ciclo Ran-GDP y la exportina son devueltas al
núcleo mediante un gradiente de concentración a través del complejo de poro nuclear.
De acuerdo con Lodish y Berk (2008) el proceso de exportación de proteínas desde el núcleo comprende los siguientes pasos:
Sin embargo según Lodish y Berk (2008) la separación de Ran y la exportina/cargo se debe directamente a la interacción con Ran-GAP como se muestra en el paso 4.
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6
•Kierszenbaum, A. (2008). Histología y biología celular: introducción a la anatomía patológica. Madrid: Elsevier España. •Lodish, H. F., & Berk, A. (2008). Molecular Cell Biology. W.H. Freeman. •Müller-Esterl, W. (2009). Bioquímica: Fundamentos para Medicina y Ciencias de la Vida. Reverte. •Imagen de caja: •http://www.veryicon.com/icon/png/System/Red%20Icons/BOX.png
JOEL
RICCI LóPEZ
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