インポーチン
最後に、インポーチンαが細胞質へ戻るためには、核からの搬出を助けるRan-GTP/CAS(英語版)複合体と結合しなければならない。CAS(cellular apoptosis susceptibility protein)はインポーチンβスーパーファミリーのカリオフェリンで、核外輸送因子として定義される。インポーチンβはRan-GTPと結合したまま細胞質へ戻る。細胞質では、Ran-GTPはRanGAPによって加水分解されてRan-GDPとなり、インポーチンαとインポーチンβは解離して再利用される。全体として、GTPの加水分解がこのサイクルのエネルギー源となっている。核内ではGEFがRanにGTP分子を結合させ、細胞質ではGAPによってRan-GDPへ加水分解される。このRanの活性によって、タンパク質の一方向の輸送が可能になっている。
インポーチンは、インポーチンα/βのヘテロ二量体、またはインポーチンβの単量体として存在する。インポーチンαは1994年にマックス・デルブリュック分子医学センター(Max Delbrück Center for Molecular Medicine)のEnno Hartmannらのグループによって最初に単離された。すでにタンパク質の核内輸送の過程は記載されていたものの、この過程に関与する主要なタンパク質が明らかにされたのは初めてであった。インポーチンαは約60 kDaの細胞質のタンパク質で、タンパク質の核内への輸送に必須であり、ツメガエル属(Xenopus)の卵から精製されたSRP1pタンパク質と44%の配列同一性があった。クローニングと配列決定、そして大腸菌での発現が行われたが、シグナル依存的な輸送を完全に再構成するためにはさらにRan(TC4)が必要であった。この研究では、他の主要な促進因子も発見された。
インポーチンβは、インポーチンαとは異なり酵母に直接的なホモログは存在しないが、90–95 kDaのタンパク質として精製され、多くの場合インポーチンαとヘテロ二量体を形成することが判明した。このことを示した研究には、Michael Rexachらによる研究や、Dirk Görlichによる研究がある。彼らのグループは、インポーチンαが機能するためにはインポーチンβが必要であり、共に核局在化シグナル受容体を形成して核内への輸送を可能にしていることを発見した。こうした1994年から1995年にかけての発見以降、IPO4(英語版)やIPO7(英語版)などの多くのインポーチンが、その構造や分布の違いによって、わずかに異なる積み荷タンパク質の核内輸送を促進していることが判明した。