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Lexikon der Biologie: Nucleoplasmin

Nucleoplasmin s, hochgeladenes, pentameres Chaperon (Polypeptidketten bindende Proteine), das im Nuclear-Sol von Amphibien, Vögeln und Säugern zu finden ist. In Eizellen des Krallenfrosches (Amphibienoocyte), in denen die Funktion von Nucleoplasmin meist untersucht wurde, ist es das häufigste Protein. Nucleoplasmin ist maßgeblich an Aufbau und Modellierung des Chromatins während früher Entwicklungsphasen von Eizelle und Froschembryo beteiligt. Zum einen bindet es die Histonproteine (Histone) H2A und H2B und baut sie als Nucleosomen in nackte DNA-Stränge ein, die aus den raschen DNA-Replikationszyklen der Froschembryonen resultieren. Zum anderen ist es im Verlauf der Befruchtung für die Umstrukturierung bzw. Dekondensation des Spermien-Chromatins (Spermien) verantwortlich, die Grundvoraussetzung für die Verschmelzung von Ei- und Samenzelle ist. Dazu tauscht Nucleoplasmin Sperma-spezifische, basische Proteine, die für die dichte Verpackung der Sperma-DNA sorgen, gegen die Histone H2A und H2B aus. Die entpackte Spermien-DNA kann dann repliziert (Replikation) und von der Eizelle aufgenommen werden. Ausschlaggebend für die Dekondensationsaktivität während der Oocytenreifung ist – neben der stark negativen Ladung, die von ausgedehnten N-terminalen Polyglutamat-Bereichen herrührt – offensichtlich auch die Hyperphosphorylierung des Nucleoplasmins. Da Nucleoplasmin in großen Mengen im Cytoplasma synthetisiert und dann selektiv in den Zellkern transportiert wird, werden Nucleoplasmine auch als Modell für den Kerntransport von Proteinen und die diesen Transport beeinflussenden Faktoren intensiv untersucht.

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