CytoplasmONMINMLAPZLAP1MAN1NesprinNPC三MOK2RBCCSREBPNuclearlaminNucleoplasmChromatin(laminsA,BandC)http:/en.wikipedia.org/wiki/Nuclear_lamina1维持细胞核的形态核纤层是核被膜的支架,此外,核纤层与核骨架以及穿过核被膜的中间纤维相连,使胞质骨架和核骨架形成一连续网络结构。2提供染色质附着位点在间期核中核纤层提供染色质(异染色质)在核周边锚定的位点。核纤层能与染色质的特定区段结合。内核膜上具有laminB的受体(为8次跨膜蛋白),以及emerin蛋白(为单次跨膜蛋白)等膜整合蛋白,能与核纤层蛋白结合。3参与染色质和核的组装核纤层在细胞分裂时呈现出周期性的变化。在前期结束时,核纤层被磷酸化,介导核膜解体。其中laminB与核膜残余小泡结合,A型溶于胞质中。在分裂末期,核纤肽去磷酸化重新组装,介导核膜的重建。Hutchinson-Gilford Progeria Syndrome (HGPS)早年衰老综合征,简称早老症
1 维持细胞核的形态 核纤层是核被膜的支架,此外,核纤层与核骨架以及穿过核被膜的中间纤维相连,使胞质 骨架和核骨架形成一连续网络结构。 2 提供染色质附着位点 在间期核中核纤层提供染色质(异染色质)在核周边锚定的位点。 核纤层能与染色质的特定区段结合。 内核膜上具有 lamin B 的受体(为 8 次跨膜蛋白),以及 emerin 蛋白(为单次跨膜蛋白) 等膜整合蛋白,能与核纤层蛋白结合。 3 参与染色质和核的组装 核纤层在细胞分裂时呈现出周期性的变化。 在前期结束时,核纤层被磷酸化,介导核膜解体。其中 lamin B 与核膜残余小泡结 合,A 型溶于胞质中。在分裂末期,核纤肽去磷酸化重新组装,介导核膜的重建。 Hutchinson-Gilford Progeria Syndrome (HGPS) 早年衰老综合征,简称早老症
HGPS patientsHealthy individualsC>TLMNAex11ex12ex11ex12mRNAConsitutiveuse of theSporadicuse of theactivatedcrypticsplicesitecryptic splice site-50 aa deletion1LoHigh levels oftoxicLowlevelsoftoxic福CSIMtruncatedlaminAtruncatedlaminA70years10yearsInHGPSpatientsthecellnucleushasdramaticallyaberrantmorphology(bottomright) rather than the uniform-Alteration of nuclear lamina structureshape typically found in healthyDisorganization of heterochromatinindividuals (top, right)·Accumulation ofunrepaired DNA damage早年衰老综合征,简称早老症,呈散发的常染色体显性遗传,他是过早老化疾病中的一种典型病例,被认为是研究正常衰老进程的一个模型,患者多为儿童,发病率为1/800万患儿衰老速度相当于正常儿童的5-10倍,刚出生时患儿看似正常,但到一两岁时,早老的症状就开始出现,主要表现为严重生长迟缓,秃顶,皮下脂肪缺失,硬皮症,特征性颅面异常,手指关节变硬,骑马样姿态,像个小老头,但思维和认知状况正常,是一种部分衰老综合征:随后出现加速的动脉粥样硬化,充血性心力衰竭,心肌梗死等严重症状。患儿大多死于心血管疾病或中风,寿命大多为7-27岁,平均为13岁。发病机理:由于编码A/C型核纤层蛋白的laminA基因发生点突变而引起的,这个突变激活了基因11号外显子上一个隐蔽的剪切位点,产生了一种被截短了C端的50个氨基酸的A型核纤层蛋白sporadic四核被膜的主要功能1构成核质之间的天然选择性屏障核被膜为内膜系统的组成部分,是将DNA局限在细胞核的关键结构,使细胞功能区域化。(避免生命活动的彼此干扰,使生命活动更加井然有序:保护DNA不受细胞骨架运动所产生的机械力的损伤)2核质间物质交换与信息交流通过膜的物质运输:(1)部分离子、水分子、100道尔顿以下的小分子(单糖、双糖、aa
早年衰老综合征,简称早老症,呈散发的常染色体显性遗传,他是过早老化疾病中的一种 典型病例, 被认为是研究正常衰老进程的一个模型,患者多为儿童,发病率为 1/800 万 患儿衰老速度相当于正常儿童的 5-10 倍,刚出生时患儿看似正常,但到一两岁时,早老 的症状就开始出现, 主要表现为严重生长迟缓,秃顶,皮下脂肪缺失,硬皮症,特征性颅面异常,手指关节变 硬,骑马样姿态,像个小老头,但思维和认知状况正常,是一种部分衰老综合征;随后出 现加速的动脉粥样硬化,充血性心力衰竭,心肌梗死等严重症状。患儿大多死于心血管疾 病或中风,寿命大多为 7-27 岁,平均为 13 岁。 发病机理:由于编码 A/C 型核纤层蛋白的 laminA 基因发生点突变而引起的,这个突变激 活了基因 11 号外显子上一个隐蔽的剪切位点,产生了一种被截短了 C 端的 50 个氨基酸 的 A 型核纤层蛋白 sporadic 四 核被膜的主要功能 1 构成核质之间的天然选择性屏障 核被膜为内膜系统的组成部分,是将 DNA 局限在细胞核的关键结构,使细胞功能区域化。 (避免生命活动的彼此干扰,使生命活动更加井然有序;保护 DNA 不受细胞骨架运动所 产生的机械力的损伤) 2 核质间物质交换与信息交流 通过膜的物质运输:(1)部分离子、水分子、100 道尔顿以下的小分子(单糖、双糖、āā
核酸、组蛋白、RNA聚合酶、DNA聚合酶等)可以自由通过核膜:(2)有些大分子物质常以小泡形式排出核外(内膜局部先形成小泡,移向外膜,融合后排出,另外方式是物质先进入核周腔,然后经外膜外排或进入与核周腔相通的内质网腔。通过核孔复合体的物质运输:核孔复合体可看作是一种特殊的跨膜运输蛋白复合体,构成核质间双功能、双向选择性运输的通道,双功能分为被动运输和主动运输。双向性为介导入核和出核转运。被动扩散协助扩胶信号介导的核编入信号介导的核输出8?O胞质制胞质制胞质制胞质制福elf?核被膜核被膜核鼓膜核被膜E示意图It核质侧核质侧核版侧核质制Oit牛M<~5×104o核物人物●核输出物M>~5×104说明-核孔作用蛋白核输人受休/我休核输出受休/我体中央检(转运体)¥4℃时不被抑制4℃时被抑制需要核定位信号序列需要核输出信号序列不需要提供能量不需要提供能量需要核定位信号序列受体需要核输出信号序列受体/体/体最大转运物M,为5×104需要与NPC相互作用特点在研究过的情况中,似乎在研充过的情况中,似孚无明大小限制不需要核苷酸水解不需要核苷酸水解¥4C时被抑制4C时被抑制(通过核孔复合体物质运输的功能示意图)自由扩散:~9nm:~5000D(fast);17.000D(2min);>60.000D(x)被动扩散:功能直径约9一10nm,甚至12.5nm,允许离子、水溶性分子、代谢物小蛋白分子穿梭于核一质之间,进行自由扩散和协助扩散:扩散速度与分子量成反比。小于5×103的可自由进入,大于60×103的球蛋白不能进入
核酸、组蛋白、RNA 聚合酶、DNA 聚合酶等)可以自由通过核膜;(2)有些大分子物质 常以小泡形式排出核外(内膜局部先形成小泡,移向外膜,融合后排出,另外方式是物质 先进入核周腔,然后经外膜外排或进入与核周腔相通的内质网腔。 通过核孔复合体的物质运输:核孔复合体可看作是一种特殊的跨膜运输蛋白复合体,构成 核质间双功能、双向选择性运输的通道,双功能分为被动运输和主动运输。双向性为介导 入核和出核转运。 (通过核孔复合体物质运输的功能示意图) 自由扩散:~9nm; ~5000D(fast);17,000D(2min); >60,000D(х) 被动扩散:功能直径约 9—10nm,甚至 12.5nm,允许离子、水溶性分子、代谢物小蛋白分 子穿梭于核—质之间,进行自由扩散和协助扩散;扩散速度与分子量成反比。小于 5×103 的可自由进入,大于 60×103 的球蛋白不能进入
<10nmCYTOSOLsizeofmoleculesthat enter nucleusbyfreediffusionNUCLEUSsizeofmacromolecules50nmthatenternucleus直径9-10nmbyactivetransport主动运输:对进出核的物质具高度选择性。表现在(1)对运输颗粒大小的选择,一般可达10-20nm,有效直径可调节:(2)是一个信号识别与载体介导的过程,需要ATP;(3)具有双向性。TranscriptionandRNAprocessingChromosomereplicationDNA0O0O000OOO+YrRNAmRNAtRNARibosomalsubunits-NUCLEUSProteins neededfortranscriptionRibosomalProteinsynthesisProteins neededproteinsforchromosometRNAGrowingreplicationSpolypeptidemRNARibosome2CYTOSOLCompletedprotein
主动运输:对进出核的物质具高度选择性。表现在(1)对运输颗粒大小的选择,一般可 达 10-20nm,有效直径可调节;(2)是一个信号识别与载体介导的过程,需要 ATP;(3) 具有双向性