核孔運輸(transport through nuclear pore)胞質溶膠中合成的蛋白質穿過細胞核內外膜形成的核孔進入細胞核。核孔運輸又稱為門運輸，核孔是如同一扇可開啟的大門，而且是具有選擇性的門，能夠主動運輸特殊的生物大分子。除此之外還是tRNA的通道。
基本介紹
- 中文學名：核孔運輸
- 拉丁學名：transport through nuclear pore
- 別稱：門運輸
- 功效：被動擴散、主動運輸
簡介,功效,
簡介
核孔，內外膜常在某些部位互相融合成環狀開口。在核孔上鑲嵌著一種複雜的結構，叫核孔複合體，核質之間的物質交換 主要是通過核孔複合體進行的。1949—1950年間，H.G.Callan與S.G.Tomlin在用透射電子顯微鏡觀察兩棲類卵母細胞的核被膜發現了核孔，隨後人逐漸認識到核孔並不是一個簡單的孔洞，而是一個相對獨立的複雜結構。1959年M.LWatson將這種結構命名為核孔複合體。迄今為止已知所有真核細胞在細胞分裂間期普遍存在核孔複合體。
核孔複合體鑲嵌在內外核膜融合形成的核孔上，直徑為120~150nm, 其中一部分結構嵌入核被膜內。從結構上看，核孔複合體從核外（胞質面）向核內（核質面）依次由三個環狀亞單位構成“三明治”式的結構;其成分主要由蛋白質構成，其總相對分子量約125000×103，共有約1000多個蛋白質分子;從功能上看，核孔複合體可以看作一種特殊的跨膜運輸蛋白複合體，並且是一個雙功能、雙向性的親水性核質交換通道。雙功能表現 在它有兩種運輸方式：被動擴散和主動運輸。雙向性表現在既介導蛋白質的入核轉運，又介導RNA、核糖核蛋白顆粒(RNP)的出核轉運。
功效
1、通過核孔複合體的被動擴散：核孔複合體作為被動擴散的親水通道，其有效直徑為9~10nm，有的可達12.5nm，即離子、小分子、以及直徑在10nm以下的物質原則上都可以自由通過。通過 核孔複合體的擴散速度與分子大小成反比，相對分子質量小於5.0×103 的小分子可以自由擴散，17×103的蛋白質在2min內可達到核質間的平衡，44×103的蛋白質需30min達到平衡，而大於60×103的球蛋白則幾乎不能進入核內，依據這些資料分析， 核孔複合體是一個圓形的親水性運輸通道，估計其功能直徑約為9nm、長約15nm。對於球形蛋白質這種有效直徑相當於允許相對分子質量40×103~60×103以下的蛋白質分子自由通過核孔。但並非所符合條件的蛋白質分子都是自由出入的，有些蛋白質相對分子量雖小，但帶有特殊的胺基酸信號序列，因此是通過主動運輸運進核內的；或者本身沒有信號序列，但可以與其他具信號序列的物質結合，一起可通過主動運輸進入核內。所以，核孔複合體的被動擴散並不意味著所有直徑小於10nm的小分子在核膜兩側的分布都是均勻的。
2、主動運輸：生物大分子的核質分配如親核蛋白的核輸入、RNA分子及RNP顆粒的核輸出主要是通過核孔複合體的主動運輸完成的。其運輸具有選擇性及雙向性。其選擇性表現在以下方面：（1）對運輸顆粒大小的限制，其功能直徑比被動擴散大，約10-20nm，甚至可達26nm。比如象核糖體亞單位這樣大的顆粒也可以通過核孔複合體到細胞質中。（2）通過核孔複合體的主動運輸是一個信號識別與載體介導的過程，需消耗ATP的能量。（3）具雙向性。即可把DNA聚合酶、RNA聚合酶、組蛋白、核糖體蛋白等運進核內，又可把mRNA、裝配好的核糖體亞單位等從核內運到細胞質。
所以，由於核孔複合體的存在，核膜並不像想像的是全透性的，而是有選擇透過性的。
2、主動運輸：生物大分子的核質分配如親核蛋白的核輸入、RNA分子及RNP顆粒的核輸出主要是通過核孔複合體的主動運輸完成的。其運輸具有選擇性及雙向性。其選擇性表現在以下方面：（1）對運輸顆粒大小的限制，其功能直徑比被動擴散大，約10-20nm，甚至可達26nm。比如象核糖體亞單位這樣大的顆粒也可以通過核孔複合體到細胞質中。（2）通過核孔複合體的主動運輸是一個信號識別與載體介導的過程，需消耗ATP的能量。（3）具雙向性。即可把DNA聚合酶、RNA聚合酶、組蛋白、核糖體蛋白等運進核內，又可把mRNA、裝配好的核糖體亞單位等從核內運到細胞質。
所以，由於核孔複合體的存在，核膜並不像想像的是全透性的，而是有選擇透過性的。
