Una señal de localización nuclear ( NLS ) es una porción de una molécula de proteína que es necesaria y suficiente para su localización en el núcleo celular . La señal de localización nuclear es el sitio de reconocimiento de proteínas por factores de transporte - carioferinas (transportinas), que llevan a cabo su transferencia al núcleo [1] .
Las señales de localización nuclear pueden ser lineales y conformacionales [2] . Las señales lineales son secuencias continuas de aminoácidos ; pueden ser descritos por una secuencia de consenso . Para unirse a las carioferinas, la NLS lineal, por regla general, debe estar en un estado desplegado, fuera de la estructura terciaria . Los NLS conformacionales son sitios de unión para las carioferinas que se forman en la superficie de los dominios proteicos .
Se requieren señales de localización nuclear para la transferencia de proteínas grandes desde el citosol al núcleo. Las señales se han determinado con precisión mediante técnicas de ADN recombinante para una variedad de proteínas que deberían estar presentes al menos temporalmente en el núcleo. Para proteínas nucleares individuales, la composición de la secuencia puede ser diferente. Los NLS se pueden ubicar en casi cualquier parte de la secuencia de aminoácidos de una proteína y se cree que forman bucles y sitios específicos en la superficie de la proteína [3] .
El transporte de proteínas hacia el núcleo comienza cuando los complejos de transporte se unen a las fibrillas citoplasmáticas de los complejos del poro nuclear . Se supone que las regiones no estructuradas de las proteínas del poro nuclear, que representan una barrera para la difusión de moléculas grandes, están retraídas. A diferencia del transporte de proteínas a otros orgánulos , el transporte al núcleo ocurre con la participación de poros de agua, y no con un transportador de proteínas, por lo que las proteínas pueden ser entregadas al núcleo en un estado ensamblado, como subunidades ribosómicas . Sin embargo, durante la transferencia de proteínas grandes a través de los poros nucleares, parece que la estructura de las proteínas transferidas todavía cambia [4] .
A partir de 2015, se conocen 11 carioferinas humanas que están involucradas en la transferencia de proteínas al núcleo celular a través de poros nucleares (importación nuclear). Estas proteínas también se denominan importinas . Se supone que cada una de las importinas reconoce las señales de localización nuclear de una determinada clase. Sin embargo, sólo unas pocas clases han sido suficientemente bioquímica y estructuralmente caracterizadas [2] .
La señal de localización nuclear clásica o básica (cNLS) es la primera señal jamás descrita, descubierta en la década de 1980 [5] [6] . Es una señal lineal que consta de uno o dos grupos de residuos de aminoácidos cargados positivamente: K -K / R -XK / R o K / RK / RX 10-12 (K / R) 3/5 , donde X es cualquier amino ácido [ 2] . Se han encontrado señales similares en un gran número de proteínas, por ejemplo, en el antígeno T grande del virus SV40 , NCBP1 ( subunidad 1 de la proteína de unión a la tapa nuclear ), BRCA1 ( susceptibilidad al cáncer de mama tipo 1 proteína ) y LEF1 ( factor 1 de unión al potenciador linfoide ) [1 ] . cNLS es inusual porque es reconocido por proteínas adaptadoras de la familia importina-α en] (carioferinas-α), que a su vez forman un complejo con importina-β1 ( carioferina-β1 ), la familia de propio factor de transporte carioferinas-β [2] .
PY-NLS es una señal de localización nuclear que es reconocida por la transportina-1 y, a veces, por las transportinas-2A y 2B estructuralmente relacionadas. Los PY-NLS consisten en un motivo C-terminal R / K / H - X 2-5 - P - Y y un motivo N-terminal que puede enriquecerse en hidrofóbico ( Φ- G / A / S -Φ-Φ, donde Φ es un residuo hidrofóbico) o residuos de aminoácidos cargados positivamente [7] . La distancia entre el motivo N-terminal y los residuos PY C-terminal es de 8 a 13 residuos de aminoácidos. El par de residuos PY juega un papel importante en la unión de la transportina-1 y es esencial para el funcionamiento de la señal de localización nuclear, de ahí el nombre PY-NLS. PY-NLS debe ubicarse en una región no estructurada o generalmente cargada positivamente de la proteína [8] . Una señal de este tipo está presente en las proteínas hnRNP A1, hnRNP D, hnRNP F, hnRNP M y otras.