Selectivity of the yeast nuclear pore complex - probing transport in vivo

Het kern porie complex (NPC) is verantwoordelijk voor al het transport in en uit de celkern. De belangrijkste taken zijn het scheiden van transcriptie en translatie en het mogelijk maken van snel transport tussen het cytoplasma en de kern. Het complex vormt een barrière voor diffusie van eiwitten. In een systematische studie met behulp van reporter eiwitten hebben we gekeken naar het effect van grootte op de diffusie door het NPC van oplosbare en membraan eiwitten. De ongevouwen eiwitten in het centrum van het complex zorgen voor de barrière, en specifieke eiwitten spelen een bepalende rol in het vormen van de barrière. Door de resultaten te vergelijken met een computer model van de ongevouwen eiwitten in het kern porie complex kunnen we concluderen dat de dichtheid in het midden van het kanaal correleert met de lekheid van het NPC. De methode met reporter eiwitten kan ook toegepast worden om de functie van het NPC te bestuderen in ouder wordende cellen. Door gist-cellen in een microfluidische chip te volgen tijdens hun complete levensduur kan de rol en de functie van het NPC in veroudering worden geanalyseerd. Het actief transport van membraan eiwitten naar het binnenmembraan van de kern gaat ook door het NPC, maar via welke weg is nog onduidelijk. Een aantal membraaneiwitten die in de kern lokaliseren hebben een ongevouwen linker domein dat essentieel is voor het transport. De grootte en flexibiliteit van deze linker blijken de belangrijkste eigenschap voor efficiënt transport.The Nuclear Pore Complex (NPC) is the main gateway for transport in and out of the nucleus. The main tasks are to separate transcription and translation and to allow for fast transport between cytoplasm and nucleus. The complex forms a barrier for the diffusion of proteins. In a systematic analysis using reporter proteins we studied the effect of size on the diffusion through the NPC of soluble and membrane proteins. The unfolded proteins in the center of the pore form a barrier, and specific proteins are essential to form this barrier. We compared the results with a computer model of the unfolded proteins in the NPC and this showed a clear correlation between the density in the center of the channel with the leakiness of the NPC. The approach with reporter proteins can also be applied to study the function of the NPC in ageing cells. By following yeast cells in a microfluidic chip the role and function of the NPC in ageing can be studied. The active transport of membrane proteins to the inner nuclear membrane also need to go via the NPC, but the route through the complex is still unclear. Some membrane proteins that localize in the nucleus have an unfolded linker domain that is essential for transport. The size and flexibility of this linker are essential properties for efficient transport