核孔蛋白（）是一类蛋白质家族，作为构成（nuclear pore complex, NPC）的组成单元。。核孔复合物是长度纵穿整个核膜的巨大结构物，嵌入在核膜内，位于内核膜与外核膜融合的部位，形成了细胞核与细胞质之间调控高分子流动的通道。核孔使分子能够通过被动运输和协助运输的方式穿过核膜。核孔蛋白家族包含了30种蛋白质的家族，是真核细胞核孔复合物的主要构成部分。核孔蛋白62是该家族中含量最丰富的成员。 核孔可允许水溶性分子转运穿过核膜。核孔蛋白能够以极高的速率将分子运输穿过核膜。单个核孔复合物每分钟可将60,000个蛋白质分子运输穿过核膜。 这些核转运蛋白与含有苯丙氨酸（F）和甘氨酸（G）重复序列（FG重复序列）的核孔蛋白相互作用。 通过这种方式，核转运蛋白能够将其所携带的货物穿梭于核膜两侧。核孔蛋白仅参与分子量大于40 kDa的大分子亲水物质的转运，因为较小的分子可通过被动运输穿过核孔。核孔蛋白在转录后mRNA从细胞核向细胞质转运的过程中起着重要作用。 根据其功能不同，某些核孔蛋白定位于核孔复合物的胞质侧或核质侧。还有一些核孔蛋白可能同时存在于两侧。最近的研究表明，FG核孔蛋白的序列中编码了特定的进化保守特征，这些特征有助于理解它们如何调节分子通过核孔复合物的运输。
结构
核孔蛋白聚集形成核孔复合物，这是一个贯穿核膜的八边形环状结构。该环由八个支架亚复合体组成，两层样包被层夹着一些衬里孔道的蛋白质。从细胞质到核质，环状复合物的三层分别被命名为细胞质环、内孔环和核质环。不同组别的蛋白质结合在环的两侧，而一些跨膜蛋白则将该组装体锚定在脂质双层上。
在支架亚复合体中，细胞质环和核质环均由Y复合物组成，这是一种由NUP133和NUP107等蛋白质构成的复合物。八个支架的每一端各有两个Y复合物，因此每个孔共包含32个复合物。 衬在内孔壁上的蛋白质组成了NUP62复合物。
某些核孔蛋白含有FG重复序列 (FG repeats)。得名于苯丙氨酸 （，简写为F）和甘氨酸（，简写为G），FG重复序列是短小的疏水性片段，用于中断长串親水性氨基酸序列。这些柔性片段形成无固定结构的展开或无序片段。 它们形成一团链状结构，允许较小的分子扩散通过，但会中断大型親水性大分子。这些大分子只有在伴随一种信号分子——该分子能与核孔蛋白的FG重复片段暂时相互作用——的情况下，才能穿过核孔。FG核孔蛋白 (FG nucleoporins)还包含一个球状部分，作为锚定点与核孔复合物相连。 另一个例子是Y（NUP107-160）复合物，它由多种不同的核孔蛋白组成。NUP107-160复合物定位于着动粒（），并在有丝分裂中发挥作用。
转运机制
核孔蛋白通过与转运蛋白——核轉運蛋白（）的相互作用，调节大分子穿过核膜的转运过程。核转运蛋白会与所载的货物结合，并与核孔蛋白中的FG重复序列发生可逆性相互作用。核孔素及其所载货物在FG重复序列之间传递，直至沿浓度梯度扩散并通过核孔复合物。核转运蛋白可作为內輸蛋白（将蛋白质运入细胞核）或外輸蛋白（将蛋白质运出细胞核）。
病理学
已有多种疾病被证实与核孔蛋白的病理异常有关，其中最显著的包括糖尿病、原发性胆汁性胆管炎、帕金森病和阿尔茨海默病。研究还表明，编码不同核孔蛋白的基因过度表达与癌性肿瘤的形成有关。
研究表明，核孔蛋白对葡萄糖浓度的变化极为敏感。因此，糖尿病患者通常表现出核孔蛋白糖基化水平的升高，尤其是核孔蛋白62。
某些自體免疫性疾病（如抗p62抗体，其会抑制p62复合物）与原发性胆汁性胆管炎有关，后者会破坏肝脏的胆管。
p62复合物的生成减少是许多神经系统变性疾病的共同特征。p62启动子受氧化修饰的现象与阿尔茨海默病、亨廷顿病、帕金森病等神经退行性疾病存在关联。
编码核孔蛋白88的基因表达增加常见于癌前病变和恶性贅生物中。
核孔蛋白是核孔复合物的组成部分。aladin基因突变是的致病原因，这是一种常染色体隐性遗传的神经内分泌疾病。突变的aladin会导致核蛋白输入选择性障碍和对氧化应激的超敏反应。 DNA修复蛋白aprataxin和的输入选择性减少，这可能增加细胞DNA对氧化应激诱导损伤的敏感性，从而引发细胞死亡。
示例
每种核孔蛋白均以其分子量（以千道为单位）命名。以下是核孔蛋白家族中几种蛋白质的示例：
- NUP35、NUP37、NUP43、NUP50
- NUP54、NUP62、NUP85、NUP88、NUP93、NUP98
- NUP107、NUP133、NUP153、NUP155、NUP160、NUP188
- NUP205、NUP210、NUP214
参阅
- 核运输
- 核膜
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参考文献
外部链接
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