Pore nucléaire

Un pore nucléaire est un complexe de protéines qui traverse l’enveloppe du noyau des cellules eucaryotes. Installé là où les membranes interne et externe se rejoignent, il permet des échanges sélectifs avec le cytoplasme. L’expression désigne couramment l’ensemble appelé complexe du pore nucléaire, et pas seulement l’ouverture ménagée dans les membranes.

Une ouverture organisée

Les protéines constitutives, les nucléoporines, forment une charpente ancrée dans l’enveloppe nucléaire, un canal central et des structures tournées vers le noyau ou le cytoplasme. Certaines nucléoporines possèdent des régions souples qui participent à la barrière sélective. Le pore associe donc une architecture relativement stable à des constituants mobiles ; ce n’est ni un trou libre ni un canal commandé par une simple porte mécanique.

Sa taille et sa composition ne sont pas identiques dans toutes les cellules. Les comparaisons entre espèces et types cellulaires montrent une organisation générale conservée avec des variations de structure. Le nombre de pores dépend aussi de la cellule et de son état physiologique.

Transport entre noyau et cytoplasme

Les petites molécules peuvent diffuser à travers le complexe. Le passage de nombreuses macromolécules repose sur des récepteurs de transport qui reconnaissent leur cargaison et interagissent avec la barrière. Des protéines sont ainsi importées dans le noyau, tandis que différents ARN ou assemblages ribonucléoprotéiques en sortent.

Le système Ran contribue à la direction de nombreux transports de protéines, mais tous les échanges ne suivent pas une voie unique. L’export des ARN messagers utilise notamment une machinerie différente. Taille, propriétés de la molécule, signaux de reconnaissance et récepteurs conditionnent ensemble le passage ; une frontière universelle de masse moléculaire serait trompeuse.

Renouvellement du complexe

Dans les cellules dont la mitose s’accompagne d’une rupture de l’enveloppe nucléaire, les complexes se désassemblent puis se reforment autour des noyaux fils. D’autres organismes conservent leur enveloppe pendant la division. La fonction du pore doit donc être replacée dans le type de cycle cellulaire observé.