Die Ausbreitung der kleinen GTPase Ran ist während des gesamten Zellzyklus wichtig. Hohe RanGTP-Konzentrationen im Kern von Interphase-Zellen regulieren den Kerntransport. Während der Mitose befreit chromosomal lokalisiertes RanGTP Faktoren für den Spindelaufbau aus der Sequestrierung durch Importine. Li et al. zeigen auf Seite 635, dass sich RanGTP an Chromosomen anreichert, weil der Komplex aus Ran und seinem Guanin-Nukleotid-Austauschfaktor (GEF) stark an Chromatin bindet.
Ran-gebundenes RCC1 (unten) ist an Chromosomen weniger mobil (Kreis, von links nach rechts) als ungebundenes RCC1 (oben).
GTP-gebundenes Ran wird durch den GEF RCC1 produziert, der nur schwach an Histone bindet. Anhand einer GFP-markierten Version zeigen die Autoren, dass RCC1 sehr mobil ist und schnell zwischen dem freien und dem an Chromatin gebundenen Zustand wechselt. Da RCC1 sowohl in Anwesenheit als auch in Abwesenheit von Chromatin eine starke GEF-Aktivität aufweist, wollten die Autoren herausfinden, wie die RanGTP-Produktion auf Chromosomen beschränkt ist. Sie fanden heraus, dass Ran-gebundenes RCC1 eine stärkere Chromosomenbindung aufweist. Durch die Bindung von RCC1 an Ran unter Verwendung einer mutierten Version von Ran wurde RCC1 auf Chromosomen immobilisiert. Ran verstärkte auch die Bindung von RCC1 an Chromatin in vitro. Nur ein Nukleotidaustausch, der RCC1 von Ran verdrängt, löste den GEF und RanGTP von den Chromosomen.
Die erhöhte Affinität des Komplexes für Chromosomen lässt sich durch seine Bindungsgeometrie erklären. RCC1 bindet an die Histone H2A und H2B, während Ran nur schwach an die Histone H3 und H4 bindet. Der Komplex ist daher gut geeignet, um an Nukleosomen-Oktamere zu binden. Die Ausnutzung der Geometrie von Nukleosomen ist also eine einfache Möglichkeit, den GTP-Austausch mit dem an Chromatin gebundenen Ran zu verbinden. ▪