1. Importation nucléaire :
- Signaux de localisation nucléaire (NLS) et récepteurs de transport nucléaire :les protéines de navette qui doivent être importées dans le noyau contiennent des séquences d'acides aminés spécifiques appelées signaux de localisation nucléaire (NLS). Ces séquences NLS sont reconnues par les récepteurs de transport nucléaire (caryophérines) dans le cytoplasme.
- Liaison à l'importine :les protéines navettes contenant le NLS se lient à l'importine-α, un récepteur de transport nucléaire, formant un complexe importine-cargo. L'importine-α fait partie de la famille des caryophérines importines qui facilitent l'importation nucléaire.
2. Translocation à travers le complexe de pores nucléaires (NPC) :
- Amarrage au NPC :Le complexe importin-cargo s'amarre au complexe des pores nucléaires (NPC), une grande structure protéique qui forme un canal dans l'enveloppe nucléaire.
- Interaction avec les nucléoporines :Les nucléoporines sont des protéines qui forment la structure du NPC et régulent le passage des molécules à travers celui-ci. L'importine-α interagit avec des nucléoporines spécifiques, ce qui permet au complexe de pénétrer dans le pore nucléaire.
3. Transport dépendant de l'énergie :
- Cycle RanGTPase :Le mouvement des protéines faisant la navette à travers le NPC est piloté par l'énergie fournie par le cycle RanGTPase. Ran est une petite protéine GTPase qui existe sous deux formes :RanGTP dans le noyau et RanGDP dans le cytoplasme.
- Liaison du RanGTP :À l'intérieur du noyau, le RanGTP se lie à l'importine-β, provoquant la libération de la protéine cargo et sa translocation dans le noyau.
4. Exportation nucléaire :
- Signaux d'exportation nucléaire (NES) :les protéines qui doivent être exportées du noyau contiennent des signaux d'exportation nucléaire (NES). Exportine-1, un membre différent de la famille des caryophérines, reconnaît et se lie à ces séquences NES.
- Formation du complexe d'exportation :Exportine-1 forme un complexe avec la protéine cargo contenant la NES. Le complexe d’exportation se déplace ensuite via le NPC vers le cytoplasme.
- Cycle RanGTPase :Le complexe importine-β-RanGTP est recyclé vers le cytoplasme. L'hydrolyse du RanGTP se produit dans le cytoplasme, générant du RanGDP et permettant la libération de l'importine-β de Ran.
5. Règlement :
- Régulation de l'activité des NPC :Le mouvement des protéines faisant la navette à travers les pores nucléaires est régulé par divers facteurs, notamment les signaux cellulaires, la disponibilité des sources d'énergie et les interactions avec d'autres protéines. Une dérégulation du transport nucléaire peut entraîner des dysfonctionnements cellulaires et des maladies.
En résumé, les protéines navettes font fonctionner les pores nucléaires en interagissant avec les récepteurs de transport nucléaire, les nucléoporines et le cycle RanGTPase. Ces mécanismes assurent le transport contrôlé des protéines entre le noyau et le cytoplasme, facilitant divers processus cellulaires essentiels.
