Molecular determinants of selective transport through the nuclear pore complex: a computational study
Hoe kernporiecomplexen selectief transporteren naar de celkern
Kernporiecomplexen (NPCs) zijn de poortwachters van de celkern. Deze enorme ringvormige structuren zijn gevuld met flexibele, ongestructureerde eiwitten die bekend staan als FG-Nups. Ze fungeren als een selectieve barrière: kleine moleculen zijn vrij om er doorheen te bewegen, maar de doorgang van grotere moleculen wordt drastisch vertraagd. Om binnen te komen moeten grote moleculen worden begeleid door specifieke transporteiwitten, ‘nuclear transport receptors (NTRs)’ genaamd. Ondanks tientallen jaren onderzoek blijft het precieze mechanisme van deze selectieve poortwachtersfunctie onderwerp van wetenschappelijk debat.
In zijn proefschrift gebruikt Ankur Mishra moleculaire dynamica-simulaties om transportselectiviteit te bestuderen in zowel biologische gist-NPCs als biomimetische (kunstmatige) NPCs. Mishra laat zien dat selectiviteit berust op een complex evenwicht tussen hydrofobiciteit en lading: (i) aan de ene kant houdt de hydrofobiciteit van FG-Nups de barrière in stand door passieve diffusie tegen te gaan, terwijl (ii) lading fungeert als de drijvende kracht voor actief transport, waarbij hydrofobiciteit een ondersteunende rol speelt. Door deze systemen te vergelijken, toont Mishra aan dat hydrofobiciteit de barrière bepaalt, terwijl elektrische lading het actieve transport controleert.
Ankur Mishra voerde zijn onderzoek uit bij het Zernike Institute for Advanced Materials, afdeling Micromechanica.