คอมเพล็กซ์ ตัวเชื่อม โครงสร้างนิวคลีโอสเกเลตันและไซโตสเกเลตัน (LINC) เป็นคอมเพล็กซ์โปรตีนที่เกี่ยวข้องกับทั้งเยื่อหุ้มชั้นในและชั้นนอกของนิวเคลียสประกอบด้วย โปรตีน โดเมน SUNและโปรตีนโดเมน KASH โปรตีนโดเมน SUN เป็นโปรตีนที่ฝังอยู่ในเยื่อหุ้มนิวเคลียสชั้นใน (INM) พวกมันมีปฏิสัมพันธ์กับนิวเคลียร์ลามิน โครมาตินและเครือข่ายเส้นใยและพอลิเมอร์ของ INM ภายในนิวเคลียส ในทำนองเดียวกัน โปรตีน โดเมน KASH (เรียกว่าเนสปรินในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม^{[ 1 ]} ) ฝังอยู่ในเยื่อหุ้มนิวเคลียสชั้นนอก (ONM) และมีปฏิสัมพันธ์กับโปรตีนโดเมน SUN ในช่องว่างรอบนิวเคลียส (ลูเมน) ระหว่างเยื่อหุ้มทั้งสอง ปฏิสัมพันธ์นี้ภายใน ลูเมน ของเยื่อหุ้มนิวเคลียสประกอบเป็นโครงสร้างระดับสูงที่รับผิดชอบในการส่งผ่านแรงข้ามเยื่อหุ้มนิวเคลียส^{[ 1 ]}โปรตีนโดเมน KASH ยังข้ามเยื่อหุ้มนิวเคลียสชั้นนอกเพื่อโต้ตอบกับเส้นใยแอคตินเส้นใยไมโครทูบูล (ผ่าน มอเตอร์ ไดนีอินและไคนีซิน) เส้นใยระดับกลาง (ผ่านสเปคตริน ) เซนโทรโซม และออร์แกเนลล์ในไซโตพลาสซึม จำนวนโปรตีนโดเมน SUN และโดเมน KASH เพิ่มขึ้นในวิวัฒนาการ^{[ 2 ]}

โปรตีนที่มีโดเมน Sad-1 และ UNC-84 (SUN) ภายในนิวเคลียสจะทำปฏิกิริยากับลามิน A, B, C และโครโมโซม ภายในช่องว่างรอบนิวเคลียส (ระหว่างเยื่อหุ้มนิวเคลียสชั้นในและชั้นนอก) จะมี SUN-1 และ -2 ซึ่งสร้างการเชื่อมต่อกับโปรตีนโดเมน KASH บนเนสปรินและช่องว่างภายในเยื่อหุ้มนิวเคลียส^{[ 3 ]}ที่น่าสนใจคือ การกำจัด SUN-1 หรือ -2 เพียงอย่างเดียวจะไม่รบกวนการเชื่อมต่อของคอมเพล็กซ์ LINC ซึ่งบ่งชี้ถึงความคล้ายคลึงกันระหว่างโปรตีนทั้งสอง โครงสร้างและหน้าที่ของพวกมันอาจดูคล้ายกัน แต่ไม่เหมือนกัน รูปแบบการจับของพวกมันทำให้แตกต่างกัน: SUN-1 ยึดติดกับเยื่อหุ้มนิวเคลียสในกรณีที่ไม่มีลามิน A/C ในขณะที่ SUN-2 ยึดติดกับเยื่อหุ้มนิวเคลียสโดยอาศัยลามิน A/C นอกจากนี้ SUN-2 ยังมีส่วนร่วมในโครงสร้างระบบลำดับสูง (เช่น คอมเพล็กซ์ LINC) มากกว่า ในขณะที่ SUN-1 ส่วนใหญ่จะทำปฏิกิริยากับคอมเพล็กซ์รูพรุนนิวเคลียสและไมโอซิส^{[ 4 ]}

โปรตีนตระกูล KASH เป็นส่วนประกอบหลักของคอมเพล็กซ์ LINC ซึ่งมีสมาชิกทั้งหมดหกตัวและเกี่ยวข้องกับโครงสร้างไซโตสเกเลตันในทุกด้าน ส่วนสำคัญของตระกูล KASH คือโปรตีนเนสปรินสี่ตัว ได้แก่ เนสปริน-1 (เข้ารหัสโดยSYNE1 ), เนสปริน-2 (เข้ารหัสโดยSYNE2 ), เนสปริน-3 (เข้ารหัสโดยSYNE3 ) และเนสปริน-4 (เข้ารหัสโดยSYNE4 ) สมาชิกโปรตีนตระกูล KASH อีกสองตัวคือ Jaw1/LRMP (เข้ารหัสโดยJAW1)และ KASH5 (เข้ารหัสโดยKASH5 ) ^{[ 3 ]}ตระกูลเนสปรินได้รับการอนุรักษ์ทางวิวัฒนาการ ซึ่งแสดงให้เห็นโดยวิวัฒนาการสี่แบบของโปรตีนเนสปริน โปรตีนเนสปรินที่มีขนาดใหญ่ที่สุดเมื่อมีความยาวเต็มที่เรียกว่า 'ยักษ์' เนสปริน-1 และ -2 เนสปรินทั้งสองนี้ประกอบด้วยโดเมนหลักสามโดเมน ได้แก่ โดเมนปลาย N จับกับโครงสร้างไซโตสเกเลตันของแอคตินผ่านทางCalponin Homology (CH) โดเมน KASH ปลาย C จับกับเยื่อหุ้มนิวเคลียส และโดเมนแท่งกลางที่มีสเปคตรินซ้ำหลายอันเชื่อมต่อโดเมน CH และ KASH เพื่อการโต้ตอบระหว่างโปรตีน^{[ 5 ]}

หน้าที่ของคอมเพล็กซ์ LINC ดูเหมือนจะเกี่ยวข้องกับกิจกรรมต่างๆ ของเซลล์มากมาย หนึ่งในคุณสมบัติหลักของคอมเพล็กซ์ LINC คือการเคลื่อนย้ายและการจัดวางตำแหน่งของนิวเคลียส ในทำนองเดียวกัน คอมเพล็กซ์ LINC มีส่วนเกี่ยวข้องกับการเคลื่อนย้ายโครโมโซมในระยะไมโอซิสเพื่อค้นหาคู่ของมันในระยะเลปโททีน/ไซโกทีน การยึดเซนโทรโซมเข้ากับเยื่อหุ้มนิวเคลียสชั้นนอก การสร้างคอมเพล็กซ์รูพรุนนิวเคลียส และการตอบสนองต่อสิ่งเร้าทางกลจากภายนอกเซลล์ หน้าที่หลายอย่างที่กล่าวมาข้างต้นสามารถเชื่อมโยงกับการตอบสนองของเซลล์ต่อสิ่งเร้าภายนอกได้ คอมเพล็กซ์ LINC ซึ่งทำหน้าที่เชื่อมต่อภายในเซลล์ จึงจำเป็นสำหรับการรับรู้สิ่งเร้าทางกลต่างๆ

มีความเชื่อมโยงที่สำคัญระหว่างลามิน A/C ซึ่งเป็นส่วนประกอบสำคัญของคอมเพล็กซ์ LINC และการแสดงออกของโครมาติน/โครโมโซม แม้ว่ากลไกที่แน่นอนจะยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างสมบูรณ์ แต่ก็มีการคาดการณ์ว่าเครือข่ายที่หนาแน่นของลามิน A/C ควบคุมการเข้าถึงเฮเทอโรโครมาตินและการกำหนดตำแหน่งของปัจจัยการถอดรหัส ซึ่งได้รับการสนับสนุนจากความเข้มข้นของลามิน A/C ที่ต่ำที่พบในเซลล์ต้นกำเนิดของตัวอ่อนในขณะที่อยู่ในสถานะโครมาตินแบบเปิด การกำจัดเนสปริน-2 ซึ่งเป็นส่วนประกอบหลักของคอมเพล็กซ์ LINC พบว่าทำให้การกำหนดตำแหน่งของฮิสโตนที่สำคัญสำหรับการรักษาบาดแผลเปลี่ยนแปลงไป ซึ่งเชื่อมโยงคอมเพล็กซ์ LINC กับการแสดงออกของยีนและควบคุมชะตากรรมของเซลล์ต่อไป^{[ 4 ]}

การส่งสัญญาณเชิงกลได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นความสามารถของนิวเคลียสในการรับรู้แรงเชิงกลซึ่งกระตุ้นการตอบสนองทางชีวภาพ โดยแปลงสิ่งเร้าเริ่มต้นให้เป็นกิจกรรมทางเคมีไฟฟ้าบางรูปแบบ ปรากฏการณ์นี้สามารถเกิดขึ้นได้ผ่านเส้นทางเชิงกลมากมาย รวมถึงการบีบอัด แรงเฉือน การเปลี่ยนแปลงออสโมติก การยึดเกาะของเซลล์ สิ่งเร้าจากการสั่นสะเทือน และแรงที่เกิดขึ้นภายในเซลล์ จุดแข็งที่สำคัญที่สุดของคอมเพล็กซ์ LINC คือการมีอยู่ของการเชื่อมต่อทางกายภาพที่เชื่อมโยงแอคตินในไซโตพลาสซึมกับลามินของนิวเคลียส ดังนั้น สัญญาณจึงสามารถส่งผ่านได้เร็วกว่าการแพร่แบบพาสซีฟหรือการส่งสัญญาณแบบโมเลกุลถึง 12.5 - 25 เท่า^{[ 6 ]}ทำให้นิวเคลียสสามารถตอบสนองได้ภายในไม่กี่นาที การแข็งตัวของนิวเคลียสเป็นการตอบสนองเฉพาะอย่างหนึ่งที่ควบคุมโดยปฏิสัมพันธ์ของคอมเพล็กซ์ LINC ซึ่งพบว่าเริ่มต้นผ่านเนสปริน-1 ที่จับกับแอคตินในไซโตสเกเลตัน การยืดเนสปริน -1 กระตุ้นให้เกิดการฟอสโฟรีเลชันอย่างรวดเร็วของอีเมอริน ซึ่งตั้งอยู่ที่เยื่อหุ้มนิวเคลียสชั้นใน ซึ่งจะเปลี่ยนแปลงลามิน A และเริ่มต้นลำดับการถอดรหัสของยีนที่ถูกควบคุมด้วยกลไก^{[ 7 ]}

แรงทางกลที่ได้รับจากคอมเพล็กซ์ LINC ยังสามารถส่งผลกระทบต่อการถ่ายโอนโปรตีนข้ามเยื่อหุ้มนิวเคลียสได้ เนื่องจากการเชื่อมต่อของคอมเพล็กซ์ LINC กับคอมเพล็กซ์รูพรุนนิวเคลียส (NPCs) NPCs มีปฏิสัมพันธ์กับลามินาภายในนิวเคลียส เช่นเดียวกับ SUN-1 ซึ่งเชื่อมต่อโดยตรงกับการตอบสนองของนิวเคลียสต่อการส่งผ่านแรง เส้นทางโปรตีนหนึ่ง YAP/TAZ ได้รับการแสดงให้เห็นว่านำเข้าสู่นิวเคลียสภายใต้การเปลี่ยนแปลงรูปร่างหรือความเครียดของนิวเคลียส ในทำนองเดียวกัน งานจากห้องปฏิบัติการของ Driscoll แสดงให้เห็นว่าการนำเข้า YAP ภายใต้ความเครียดของนิวเคลียสจะถูกขัดขวางหากคอมเพล็กซ์ LINC ถูกรบกวนผ่านการลดระดับของ nesprin -1 giant ^{[ 7 ]}