مطالعه ساختارها و فرایندهای مربوط به انتقال ازمیانکمپلکس منفذ هسته با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی

کمپلکس های منفذ هسته NPCs گذرگاه های دوطرفه انتخابی بین هسته وسیتوپلاسم هستند. درحالیکه مولکول های کوچک آزادانه از میان نانو منفذها انتشارمی یابند، مولکول های بزرگ (بیشتر از 40 کیلودالتون) تنها با اتصال به رسپتورهای انتقالی مخصوص می توانند ازمیان این گذرگاه ها عبور کنند. کانال مرکزی کمپلکس های منفذ هسته باپروتیین های نامنظم دارای موتیف تکرار FG، که به عنوان ناپ های FG شناخته می شوند، فرش شده اند که مسیول عملکرد انتخابی NPC ها هستند. به منظورمطالعه ی سازوکار انتقال انتخابی این نانومنفذها، رفتار انفرادی و دسته جمعی یکی از ناپ های FG فرش کننده ی کانال مرکزی، به نام Nsp1 با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی درشت دانه مورد مطالعه قرارگرفته است. نتایج شبیه سازی نشان می دهند در حالی که قطعات انفرادی Nsp1 ساختارهای کروی مانندی را تشکیل می دهند، اما آرایه ی 5×5 از قطعات Nsp1 متصل شده به سطح صفحه ای، ساختار برس مانندی را تشکیل می دهند که به نظر می رسد، لازمه ی برقرار بودن مدل دروازه مجازی مدل برس پلیمری برای عملکرد انتخابی NPC ها است. اضافه کردن NTF2 به عنوان یک رسپتور انتقالی به ساختار برس مانند منجر به فرو ریختن ساختار کشیده شده ی آن می شود و NTF2 می تواند از این سد آنتروپی عبور کند. در مقابل، اگزونوکلیاز به عنوان یک پروتیین غیر رسپتور، نمی تواند عبورکند. نتیجه می گیریم که ساختار برس مانند قادر است بین رسپتورهای انتقالی و پروتیین های غیر رسپتور در مدخل خودش، تبعیض قایل شود.

Keywords:

کمپلکس های منفذ هسته , ناپ FG , شبیه سازی دینامیک مولکولی , رسپتور انتقالی , برس پلیمری