O-GlcNAc对核孔复合体结构与功能的机械响应性调控

核孔复合体（NPC）控制跨核膜的分子交换，但其如何调节选择性通透性以满足特定细胞类型和/或环境的需求，仍然知之甚少。我们证明，NPC扩散屏障的强度在不同细胞类型之间存在差异，在培养神经元中尤为严格，并且与核孔蛋白的O-连接N-乙酰葡萄糖胺（GlcNAc）修饰相关。 利用能够特异性调控核孔蛋白GlcNAc化的条件性工具，我们表明GlcNAc可调节NPC通透性。有趣的是，核孔蛋白GlcNAc化具有机械敏感性：在铺展于刚性基底上的细胞中，GlcNAc化水平升高，而在这种条件下核孔会扩张。事实上，我们证明，增加或减少GlcNAc化分别会使NPC扩张和收缩。 此外，在渗透压冲击期间NPC发生急性收缩时，O-连接N-乙酰葡萄糖胺转移酶会被募集以修饰NPC。因此，细胞利用GlcNAc调节稳态下的NPC通透性，以响应机械输入，并抵消其渗透环境发生关键变化所带来的影响。

核孔复合体（nuclear pore complexes, NPCs）控制着跨核膜的分子交换，但其如何调整自身的选择性通透性以满足特定细胞类型和/或环境的需求，仍然知之甚少。我们证明，NPC扩散屏障的强度在不同细胞类型之间存在差异，在培养神经元中尤为严格，并且与核孔蛋白的O-连接型N-乙酰葡萄糖胺（GlcNAc）修饰相关。利用能够特异性调控核孔蛋白GlcNAc化的条件性工具，我们表明GlcNAc可调节NPC的通透性。有趣的是，核孔蛋白GlcNAc化具有机械敏感性：在铺板于刚性基底上的细胞中，其水平升高，而这是一种核孔扩张的条件。实际上，我们证明，提高或降低GlcNAc化水平分别会使NPC扩张或收缩。此外，在渗透压冲击导致NPC急性收缩时，O-连接型N-乙酰葡萄糖胺转移酶会被招募以修饰NPC。因此，细胞利用GlcNAc响应机械输入来调节稳态下的NPC通透性，并抵消其渗透环境发生关键变化所带来的影响。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.07.737034v1?rss=1

🏷️ 核孔复合体 O-GlcNAc修饰 机械敏感性 核膜通透性 核孔蛋白