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細胞:低温電子線トモグラフィーによってとらえられた活動中の核膜孔複合体のスナップショット

Nature 449, 7162 doi: 10.1038/nature06170

核膜孔複合体は真核細胞の核膜に存在し、核と細胞質の間の巨大分子の交換にかかわっている。輸送は、積み荷を中央の転位チャネルに運ぶ可動性の輸送受容体によって調節される。転位チャネルでは、フェニルアラニンとグリシンに富んだ反復配列が結合部位の役割を果たしている。核膜孔の構造解析は、そのサイズと、膜環境にあることや動的性質をもつことを考えると、極めて難しい。今回我々は、低温電子線トモグラフィーを用いて、核膜孔複合体が機能している環境、すなわち、タマホコリカビ(Dictyostelium discoideum)の無傷の核で、その構造を調べた。完全な8回対称からの非対称ユニット(プロトマー)のずれを補償する新たな画像処理戦略により、構造を精密化し新たな特徴を同定することができた。さらに、金のナノ粒子で可視化した積み荷をもった状態のトモグラムを多数重ね合わせることにより、積み荷の搬入軌跡を描いたマップが得られた。最後に、核内搬入の1分子モンテカルロシミュレーションを行い、既存の核内搬入モデルを踏まえて実験で観察された積み荷の分布を解釈した。

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