论文链接：https://www.aminer.cn/pub/618373386750f81fdc1b1141?f=cs
细胞核是否具有核膜，是区分真核生物与原核生物的关键。核膜将核内遗传物质与细胞质及其他细胞结构分离开来，使细胞核成为细胞运行的「司令部」。司令部派出的「传令兵」信使 RNA 则需要经过核膜上的核孔离开，其他「补给」也需要经过核孔运送进入细胞核。核孔复合物（NPC）介导核质运输，其错综复杂的架构仍未完全解析。
在这里，密歇根大学、马克斯·普朗克生物物理研究所、欧洲分子生物学实验室等多个组织的研究人员合作，报告了具有显式膜和多种构象状态的人类 NPC 支架的近乎完整的结构模型。
研究人员将基于 AlphaFold 和 RoseTTAfold 的结构预测，与冷冻电子断层扫描以及综合建模相结合。研究表明接头 Nups 在子复合物中和跨子复合物的空间组织支架以建立高阶结构。微秒长分子动力学模拟表明，支架不需要稳定内外核膜融合，而是加宽中心孔隙。该工作举例说明了如何将基于 AI 的建模与原位结构生物学相结合，以了解跨空间组织级别的亚细胞结构。
核孔复合物（NPC）对于细胞核和细胞质之间的运输至关重要，对真核生物中的许多其他细胞过程也至关重要。
在这里，研究人员将来自孤立 NE 和完整细胞内的人类 NPC 的冷冻电子断层扫描（cryo-ET）分析，与基于人工智能的结构预测相结合，从而推断出一个模型；该模型包含 90% 以上的人类 NPC 支架，拥有前所未有的精度和多种构造。
他们证明了基于人工智能的 Nups 模型及其使用 AlphaFold 和 RoseTTAfold 构建的子复合体，与未发布的 X 射线晶体学结构、冷冻电镜图和补充数据一致。阐明了接头 Nups 的精确三维（3D）轨迹、大多数 FG-Nups 的膜结合域的组织和移植位点，收缩和扩张构象。
这是近乎完整的结构模型支持新型分析。它揭示了链接器 Nups 在高阶结构中执行专用的空间组织功能。它能够对嵌入显式膜中的支架进行分子动力学模拟，以说明人类 NPC 支架如何抵消核膜施加的机械力。
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