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單片與雙片的NLS：這些神秘序列有何不同？你能辨認出來嗎？
在生命的細胞機制中，核定位信號（Nuclear Localization Signal，簡稱 NLS）扮演著至關重要的角色。這種信號是由一系列氨基酸序列組成，主要負責標記蛋白質以便將其運輸入細胞核。通常，NLS 通常由一個或多個短序列組成，這些序列上暴露出帶有正電荷的賴氨酸或精氨酸。雖然不同的核定位蛋白可能擁有相同的 NLS，但它們的功能和結構卻各不相同。
這些神秘的序列對於細胞內部的運輸機制至關重要，因為它們使蛋白質得以進入核內，進行其功能。
NLS的類型
NLS 可以分為典型和非典型兩大類型，其中典型類型又可細分為單片 NLS 和雙片 NLS。
典型 NLS
單片 NLS 僅包含一組正電荷氨基酸，變化相對單一。而雙片 NLS 則包含兩組基本氨基酸序列，中間插入一段相對較短的間隔序列。首個被發現的 NLS 是子病毒 SV40 大 T 抗原中的序列 PKKKRKV，這是一個典型的單片 NLS。
核蛋白質進口進程經過了長期的研究，最早的實驗結果來自約翰·古爾登的研究，他展示了從細胞質微注入到蛙類卵母細胞後，純化的核蛋白質會在核內積累的現象。
非典型 NLS
在非典型類型的 NLS 中，我們看到許多獨特的例子，例如 hnRNP A1 的酸性 M9 域和酵母轉錄抑制因子 Matα2 中的序列 KIPIK。這些 NLS 通常不會依賴於 importin α 類似的蛋白，而是直接與特定的 recepto 結合，這使得它們在細胞運輸中能夠獨樹一幟。
NLS的發現
核膜的存在對於真核細胞的特徵至關重要，因為它將 DNA 免受細胞質內部活動的干擾。最初的 NLS 研究是由古爾登的發現引發的，爾後的研究逐步揭示了核蛋白進口的不同機制。最早的知識局限於認為核蛋白質通過核孔進入核內是自由的，這一結論後來被證明是錯誤的。
伊夫·丁沃爾和瑪格麗特·拉斯基到 1982 年時利用核質蛋白質，證明了存在一個核進口的專門信號，而這直接催生了後續對 NLS 的研究。
核進口的機制
蛋白質進入細胞核的過程涉及到核膜內層和外層之間的協同工作。這兩層膜在多個位置連接，形成通道，使得細胞質和核質間的物質轉運成為可能。蛋白質在經過核孔複合體（NPC）時，會與 importin 結合，這一過程是進口過程的關鍵。
Ran-GTP 會隨後結合到 importin-蛋白質複合體中，這促使 importin 解除對蛋白質的親和力，釋放出蛋白質進入核內；而 Ran-GTP/importin 複合體則會返回細胞核外，進一步維持這一過程的循環。
思考問題
這些核定位信號在細胞活動及其功能中所扮演的角色促使我們思考，或許未來在基因治療或小分子藥物的設計上，NLS的應用將會帶來何種變革？
