Tüüp II: signaalijärjestust ei lõigata, N terminus tsütosoolis Tüüp III: signaalijärjestust ei lõigata, N terminus eksplasmaatiline Tüüp IV: mitu korda membraani läbivad. A klass – N terminus tsütosoolne, B klass – N terminus eksoplasmaatiline 4. Kirjelda importi tuuma ja eksporti tuumast, mis signaaljärjestused on vajalikud? Kirjelda tuumapoorikompleksi! Mis funktsioon? Impordiks tuuma on vaja tuuma impordi retseptorit Importiini ja Ran valku. Ran – G-valk, mis ringleb GTP ja GDP seotud vormina, andes energia ühesuunaliseks transpordiks. Importiin seondub NLSi sisaldava valguga ja FG-tuumaporiinidega. Importiin-valgu kompleks seondub Ran-GTPga, mis põhjustab konformatsioonilise muutuse importiinis ning NLSiga valk vabastatakse. Ka valkude ekspordiks tuumast on vajalik teatava signaaljärjestuse olemasolu. Siinkohal on tegemist
Tsütoplasmas seostub vaba importiin kargovalgu NLSile (tuuma(sse) lokaliseeriv signaal), moodustades bimolekulaarse kargokompleksi. See kompleks translotseerub läbi NPC kanali, kui importiin seondub kanalis asuvate FG-nukleoporiinide individuaalsetele FG-kordustele korduste haaval. FG- kordused arvatakse täitvat astmekivide funktsiooni. Kargovalgu transpordiks pole vaja täiendavat energiat. Kui kargokompleks jõuab tuumaplasmasse, siis importiin interakteerub Ran-GTPga, mille tõttu importiini konformatsioon muutub nii, et tema afiinsus NLSi suhtes väheneb ja kargovalk vabaneb tuumaplasmasse. Importiin-Ran-GTP kompleks difundeerub seejärel tagasi läbi NPC. Kui Importiin-Ran-GTP kompleks jõuab NPC tsütoplasmaatilisse ossa, siis Ran interakteerub Ran-GAP valguga (GTPase accelerating protein), mis on NPC tsütoplasmaatiliste filamentide kompleksi üks valke. See stimuleerib Ran-i hüdrolüüsima assotseeritud
ATP energiat (sarnasus), kuid mitte elektrokeemilist gradienti (erinevus). 12. Millised valgud on võimelised tuuma sisenema passiivse transpordiga? Madalmolekulaarsed, kuni 17000 Da puhul suhteliselt kiire difusioon. 13. NLS - nuclear localization signal, vajalik aktiivseks transpordiks suuremate kui 60 kDa valkude puhul, tunneb ära tuumaimpordi retseptori, ja NES sama, mis NLS, ainult ekspordi puhul, tuumatranspordi mehhanism NLSi või NESiga valk seondub tugevalt importiini või eksportiiniga ja see kompleks liigub läbi tuumapoori ja energeetilised aspektid GTP ja GDP. 14. Ran valkude tsükkel, nende osa transpordil impordi puhul: Ran-GTP liitub tuumas eelnevalt tekkinud kompleksiga, see vabastab valgu importiinist ja Ran-GTP/importiini kompleks liigub läbi poori tuumast välja. Tsütoplasmas hüdrolüüsitakse Ran-GTP GDPks, see põhjustab importiini vabanemise ja Ran-GDP liigub tagasi tuuma, kus selle GDP vahetatakse GTPks
Phjuseks see, et NLS-i läheb korduvalt tarvis. Kui rakk alustab mitootilist jagunemist, siis tuumamembraan lahustub ning tuumavalgud satuvad taas tsütoplasmasse. Kui tütarrakkudes formeerub uus tuumaümbris, siis on vaja tuumavalgud tsütoplasmast taas kokku korjata. Importiin on valk, mis tunneb ära NLS-i. See valk koosneb kahest subühikust, mida tähistatakse a ja b . Esimene neist seostub vahetult NLS-ga, b -subühik aga aitab seostuda tuuma poori kompleksiga. Importiini mõlemad subühikud transporditakse kompleksis `laadungiga' tuuma, kus see kompleks laguneb ning importiini subühikud saadetakse tuumast tsütoplasmasse tagasi. Valkude ja RNA-de eksport tuumast. Ka valgu väljumisel tuumast on vajalik teatud signaaljärjestuse olemasolu, mis erineb aga oluliselt impordiks vajalikust NLS-järjestusest. Ekspordi signaali on hakatud tähistama NES (nuclear export signal). Tuuma ekspordi signaalina
Phjuseks see, et NLS-i läheb korduvalt tarvis. Kui rakk alustab mitootilist jagunemist, siis tuumamembraan lahustub ning tuumavalgud satuvad taas tsütoplasmasse. Kui tütarrakkudes formeerub uus tuumaümbris, siis on vaja tuumavalgud tsütoplasmast taas kokku korjata. Importiin on valk, mis tunneb ära NLS-i. See valk koosneb kahest subühikust, mida tähistatakse a ja b . Esimene neist seostub vahetult NLS-ga, b -subühik aga aitab seostuda tuuma poori kompleksiga. Importiini mõlemad subühikud transporditakse kompleksis `laadungiga' tuuma, kus see kompleks laguneb ning importiini subühikud saadetakse tuumast tsütoplasmasse tagasi. Valkude ja RNA-de eksport tuumast. Ka valgu väljumisel tuumast on vajalik teatud signaaljärjestuse olemasolu, mis erineb aga oluliselt impordiks vajalikust NLS-järjestusest. Ekspordi signaali on hakatud tähistama NES (nuclear export signal). Tuuma ekspordi signaalina toimivad järjestused, kus
importiin ja importiin ), (seostub subühik), subühik seostub NPC tsütoplasma poolsete filamentidega.Retseptoriks võivad olla näiteks FG (Phe-Gly) kordusi sisaldavad valgud. Seostumine toimub ilma ATPta. ATP on vajalik subühiku seostumiseks teiste NPC valkudega poori läbimisel. · Tuumas seostub trimeerse kompleksiga Ran valk, tulemuseks on transporditava valgu ja importiini vabanemine Ran importiin liiguvad läbi NPC tagasi tsütoplasmasse, kus toimub hüdrolüüs ja mõlemi komponendi vabanemine (11-37 lk.434) Ran valk annab energiat transpordiks, sest hüdrolüüsib GTP. Ran võib olla seotud GTP ja GDP-ga. Seda kontrollivad täiendavad valgud. GTPaasi aktiveeriv valk GAP (ingl GTPase activating protein) hüdrolüüsib GTP ja muudab Ran GTP Ran GDPks. Tuuma guaniini vahetusfaktor GEF (ingl guanine exchange factor) vahetab GDP GTP-ks.
Energia transpordi tuuma ja tsütoplasma vahel tagab GTPaase aktiivsusega Ran-valk. Tuuma sisenedes on seotud GDPga, tuumas paikneb (Ran-)GEF- valk(guanine exchange factor), mis seostub Ran-valguga ja muudab selle GTP vormi. Tuumast väljudes seondub Ran-valguga aga hoopis (Ran-)GAP(GTPase activating protein), mis viib valgu jälle GDP vormi. Transport toimub GDP-GTP gradendi toimel. Ran-GTP vabastab import-retseptori ehk importiini tema koormast. 8. Kuidas paiknevad tuumas kromosoomid ning kuidas paiknevad tuumas rohkem geene sisaldavad kromosoomid? Kromosoomidel on tuumas igal ühel oma piirkond, territoorium. Rohkem geene sisaldavad kromosoomid paiknevad tuumakeses tsentraalsemalt ja vähem geene sisaldavad perifeersemalt. 9. Mis eristab tuuma organelle tsütoplasma organellidest? Pole eraldatud membraaniga, ning ained, mis asuvad mujal karüoplasmas võivad sinna vabalt difundeeruda. 10
Esimene neist seostub vahetult NLS-ga, B-subühik aga aitab seostuda tuuma poori kompleksiga. Valkude eskport tuumast Ekspordi signaali on hakatud tähistama NES (nuclear export signal). Tuuma ekspordi signaalina toimivad järjestused, kus hüdrofoobsed aminohapped (Leu ja Ile) esinevad teatud kindlas asetuses. On teada ka vastav retseptorvalk, mis analoogselt importiinile tunneb ära ekspordi järjestust ning aitab valgud tuumast välja CRM1, kuid mida on hakatud importiini eeskujul ka eksportiiniks kutsuma. Ka mRNA, tRNA ja rRNA eksport läbi NPC protsess, mis vajab metaboolset energiat ATP kujul ning teatud transpordi signaali. Isegi suhteliselt väikesed tRNA molekulid, mis tavaliselt on väiksemad kui 100 nukleotiidi, ei läbi NPC-d diffusiooni teel. mRNA ekspordiks on oluline tema 5' otsas olev cap-struktuur, mis võimaldab komplekseerumist teatud valkudega, mis vahendavad eksporti tuumast. Miks on rakule kasulik hoida DNA eraldatuna valgusünteesiaparaadist
Tuuma sisenedes on seotud GDPga, tuumas paikneb (Ran-)GEF-valk(guanine exchange factor), mis seostub Ran-valguga ja muudab selle GTP vormi. Tuumast väljudes seondub Ran-valguga 32 aga hoopis (Ran-)GAP(GTPase activating protein), mis viib valgu jälle GDP vormi. Transport toimub GDP-GTP gradendi toimel. Ran-GTP vabastab import-retseptori ehk importiini tema koormast. 8. Kuidas paiknevad tuumas kromosoomid ning kuidas paiknevad tuumas rohkem geene sisaldavad kromosoomid? Kromosoomidel on tuumas igal ühel oma piirkond, territoorium. Rohkem geene sisaldavad kromosoomid paiknevad tuumakeses tsentraalsemalt ja vähem geene sisaldavad perifeersemalt. 9. Mis eristab tuuma organelle tsütoplasma organellidest? Pole eraldatud membraaniga, ning ained, mis asuvad mujal karüoplasmas võivad sinna vabalt difundeeruda. 10
annaabi.ee 
