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　　核孔复合物（NPC）介导真核细胞中物质的双向核质转运。然而，由于其巨大的尺寸和高度动态的性质，NPC的准确分子排列仍然是个谜。
　　2022年3月18日，清华大学隋森芳团队在CellResearch在线发表题为NearatomicstructureoftheinnerringoftheSaccharomycescerevisiaenuclearporecomplex的研究论文，该研究通过单粒子冷冻电子显微镜在3。73分辨率下确定了内环（IR单体）不对称单元的结构，并创建了由192个8个核孔蛋白分子组成的完整IR的原子模型。
　　在每个IR单体中，中间层的Z形Nup188Nup192复合物被内外层两个近似平行的菱形结构夹在中间，而Nup188、Nup192和Nic96将所有亚基连接起来，构成了一个相对稳定的IR单体。相比之下，完整的IR是通过IR单体之间松散和不稳定的相互作用组装而成的。这些结构与先前报道的IR结构信息一起揭示了IR单体之间的两种不同的相互作用模式以及IR组装中广泛的柔性连接，为IR的稳定性和延展性提供了结构基础。
　　另外，2022年3月18日，西湖大学施一公及黄高兴宇共同通讯在CellResearch在线发表题为CryoEMstructureoftheinnerringfromtheXenopuslaevisnuclearporecomplex的研究论文，该研究展示了非洲爪蟾NPC内环（IR）亚基的单粒子冷冻电子显微镜结构，平均分辨率为4。2。Nup205的同源二聚体位于IR亚基的中心，两侧是两个Nup188分子。Nup93的四个分子各自将一个延伸的螺旋放入Nup205或Nup188的轴向凹槽中，共同构成中央支架。Nup625854的通道核孔蛋白异源三聚体锚定在中央支架上。六个Nup155分子与中央支架相互作用，并与NDC1ALADIN异二聚体一起将IR亚基锚定到核膜和外环。稀少的亚基间接触可能允许IR的构象和直径有足够的自由度。总之，该研究结构揭示了脊椎动物NPCIR亚基组装的分子基础（点击阅读）。
　　作为真核生物和原核生物之间最显著的标志，细胞核的存在将真核细胞分成孤立的隔室。跨两膜核膜（NE）的大分子转运对于空间分离的转录和翻译至关重要。嵌入NE中的核孔复合物（NPC）是细胞核和细胞质之间的大量双向运输通道。自大约七十年前首次亮相以来，NPC越来越受到研究人员的关注。
　　NPC是体内最大的蛋白质组装体，由约5501000个分子和约30种不同的核孔蛋白（Nups）组成，从酵母到人类的分子量为60120MDa，是控制核质转运的唯一看门人。已知NPC的异常会导致或促进多种疾病，包括病毒感染、发育障碍、神经退行性疾病和癌症。
　　近年来，得益于冷冻电镜（cryoEM）技术的创新和蛋白质纯化方法的发展，多个团队成功获取了完整的NPC样本，并确定了2030的三维（3D）图，包括酿酒酵母NPC（scNPC）、莱茵衣藻NPC（crNPC）、非洲爪蟾NPC（xlNPC）和智人NPC（hsNPC）。然而，由于低分辨率的障碍，NPC亚基的准确分子排列至今仍是个谜。
　　早期对蛋白质蛋白质相互作用和质谱（MS）研究的分析表明，NPC可以分为几个稳定的亚复合体，包括成熟的Y复合体、支架内环复合体、通道nup三聚体（CNT）复合体、细胞质82复合物、核质篮复合物和跨膜环复合物，进一步低聚成圆柱形结构。科学家们一直致力于解决这些亚复合体或亚基的结构，试图将完整的NPC结构作为拼图来实现。
　　酿酒酵母NPCIR的冷冻电镜结构（图源自CellResearch）
　　然而，到目前为止，只有部分亚基片段和次要亚配合物（Y配合物除外）的部分结构已经被X射线晶体学或冷冻电镜技术直接解析。2018年，Kim等人通过满足来自不同分析的广泛数据，包括小角X射线散射（SAXS）、光谱学、晶体学、MS、蛋白质相互作用和低分辨率冷冻电镜图，以亚纳米精度发表了酵母的综合NPC模型。但是，该模型显示每个亚基的方向的准确性较低。
　　作为NPC的核心支架，内环（IR）与胞质环、核质环和管腔环（CR、NR和LR）相连，直接参与NPC中央运输通道的形成。在这里，该研究使用单粒子冷冻电镜报告了IR的近原子结构，结合之前公布的结构信息，揭示了IR亚基之间的两种不同的相互作用模式，为了解IR的组装机制提供了见解。
　　参考消息：
　　https：www。nature。comarticless4142202200632y
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