P-тела
В клеточной биологии P -тельца , или процессинговые тельца , представляют собой отдельные фокусы, образующиеся в результате разделения фаз внутри цитоплазмы эукариотической клетки , состоящей из множества ферментов, участвующих в обороте мРНК . [1] тела представляют собой высококонсервативные структуры и наблюдались в соматических клетках позвоночных беспозвоночных и P - , растений и дрожжей . На сегодняшний день было продемонстрировано, что P-тельца играют фундаментальную роль в общем распаде мРНК , нонсенс-опосредованном распаде мРНК , распаде мРНК, опосредованном элементами, богатыми аденилат-уридилатом , и , индуцированном микроРНК (миРНК) замалчивании мРНК . [2] Не все мРНК, попадающие в Р-тельца, деградируют, поскольку было продемонстрировано, что некоторые мРНК могут выходить из Р-тельц и повторно инициировать трансляцию . [3] [4] Очистка и секвенирование мРНК из очищенных процессинговых телец показали, что эти мРНК в значительной степени подвергаются трансляционной репрессии перед инициацией трансляции и защищены от распада 5'-мРНК. [5]
Первоначально предполагалось, что P-тела являются местами деградации мРНК в клетке и участвуют в снятии кэпов и расщеплении мРНК, предназначенных для разрушения. [6] [7] Более поздняя работа поставила это под сомнение, предположив, что P-тельца хранят мРНК до тех пор, пока она не понадобится для трансляции. [8] [5] [9]
В нейронах Р-тельца приводятся в движение моторными белками в ответ на стимуляцию. Вероятно, это связано с локальной трансляцией в дендритах . [10]
История
[ редактировать ]Р-тела впервые были описаны в научной литературе Башкировым с соавт. [11] в 1997 году, в котором они описывают «маленькие гранулы… отдельные, заметные очаги» как цитоплазматическое расположение мышиной экзорибонуклеазы mXrn1p. Лишь в 2002 году был опубликован взгляд на природу и важность этих цитоплазматических фокусов. [12] [13] [14] когда исследователи продемонстрировали, что в очагах локализуются многочисленные белки, участвующие в деградации мРНК. Их важность была признана после того, как были получены экспериментальные данные, указывающие на Р-тельца как места деградации мРНК в клетке. [7] Исследователи назвали эти структуры, обрабатывающие тела, или «P-тела». В это время для идентификации обрабатывающих органов также использовалось множество описательных названий, в том числе «тела GW» и «тела для декапирования»; однако был выбран термин «P-тела», который в настоящее время широко используется и принимается в научной литературе. [7] Недавно были представлены доказательства того, что GW-тельца и P-тельца на самом деле могут быть разными клеточными компонентами. [15] Доказательства заключаются в том, что GW182 и Ago2, оба связанные с молчанием генов miRNA, обнаруживаются исключительно в мультивезикулярных тельцах или GW-тельцах и не локализуются в P-тельцах. Также следует отметить, что Р-тельца не эквивалентны стрессовым гранулам и содержат в основном неперекрывающиеся белки. [5] Эти две структуры поддерживают перекрывающиеся клеточные функции, но обычно возникают под действием разных стимулов. Хойл и др. предполагает, что за хранение мРНК может отвечать новый сайт, называемый тельцами EGP, или стрессовыми гранулами, поскольку в этих сайтах отсутствует декапирующий фермент. [16]
Ассоциации с микроРНК
[ редактировать ]Репрессия, опосредованная микроРНК, происходит двумя способами: либо за счет репрессии трансляции, либо за счет стимуляции распада мРНК. микроРНК рекрутируют комплекс RISC на мРНК, с которой они связаны. Связь с P-тельцами обусловлена тем фактом, что многие, если не большинство, белки, необходимые для подавления генов микроРНК, локализованы в P-тельцах, как описано Kulkarni et al. (2010). [2] [17] [18] [19] [20] Эти белки включают, помимо прочего, каркасный белок GW182, Argonaute (Ago), декапирующие ферменты и РНК-хеликазы .Текущие данные указывают на то, что P-тельца являются каркасными центрами функции miRNA, особенно благодаря доказательствам того, что нокдаун GW182 нарушает образование P-тельц. Однако остается много безответных вопросов о P-тельцах и их связи с активностью miRNA. В частности, неизвестно, существует ли контекстно-зависимая (стрессовое состояние или нормальное) специфичность механизма действия P-тела. Основываясь на данных о том, что P-тельца иногда являются местом распада мРНК, а иногда мРНК может выйти из P-тельц и повторно инициировать трансляцию, остается вопрос о том, что контролирует это переключение. Еще один неоднозначный вопрос, который следует рассмотреть, заключается в том, активно ли функционируют белки, которые локализуются в P-тельцах, в процессе молчания генов miRNA или они просто находятся в режиме ожидания.
Белковый состав
[ редактировать ]В 2017 году был опубликован новый метод очистки тел переработки. [5] Хубстенбергер и др. использовали сортировку частиц, активируемую флуоресценцией (метод, основанный на идеях сортировки клеток, активируемых флуоресценцией ), для очистки обрабатывающих тел от эпителиальных клеток человека. Из этих очищенных обрабатывающих тел они смогли использовать масс-спектрометрию и секвенирование РНК, чтобы определить, какие белки и РНК находятся в процессирующих телах соответственно. Это исследование выявило 125 белков, которые в значительной степени связаны с перерабатывающими органами. [5] Примечательно, что эта работа предоставила наиболее убедительные на сегодняшний день доказательства того, что P-тельца могут не быть местами деградации в клетке, а вместо этого использоваться для хранения трансляционно репрессированной мРНК. Это наблюдение было дополнительно подтверждено визуализацией одиночной молекулы мРНК, проведенной группой Чао в 2017 году. [9]
В 2018 году Юн и др. применили метод бесконтактной маркировки под названием BioID, чтобы идентифицировать и предсказать обрабатывающий протеом тела. [21] Они сконструировали клетки, способные экспрессировать несколько процессинговых белков, локализованных в организме, в виде белков, слитых с ферментом BirA*. Когда клетки инкубируются с биотином , BirA* будет биотинилировать белки, находящиеся поблизости, помечая таким образом белки внутри процессинговых тел биотиновой меткой. Затем стрептавидин использовали для выделения меченых белков и масс-спектрометрии для их идентификации. Используя этот подход, Youn et al. идентифицировали 42 белка, которые локализуются в перерабатывающих телах. [21]
Идентификатор гена | Белок | Ссылки | Также содержится в стрессовых гранулах ? |
---|
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Луо Й, На З, Славофф С.А. (май 2018 г.). «P-тела: состав, свойства и функции» . Биохимия . 57 (17): 2424–2431. doi : 10.1021/acs.biochem.7b01162 . ПМК 6296482 . ПМИД 29381060 .
- ^ Перейти обратно: а б Кулкарни М., Озгур С., Стеклин Г. (февраль 2010 г.). «На пути к P-телам». Труды Биохимического общества . 38 (Часть 1): 242–251. дои : 10.1042/BST0380242 . ПМИД 20074068 .
- ^ Бренгес М., Тейшейра Д., Паркер Р. (октябрь 2005 г.). «Движение эукариотических мРНК между полисомами и цитоплазматическими процессинговыми телами» . Наука . 310 (5747): 486–489. Бибкод : 2005Sci...310..486B . дои : 10.1126/science.1115791 . ПМК 1863069 . ПМИД 16141371 .
- ^ Бхаттачарья С.Н., Хабермахер Р., Мартин У., Клосс Э.И., Филипович В. (июнь 2006 г.). «Облегчение репрессии трансляции, опосредованной микроРНК, в клетках человека, подвергнутых стрессу» . Клетка . 125 (6): 1111–1124. дои : 10.1016/j.cell.2006.04.031 . ПМИД 16777601 . S2CID 18353167 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п д р с т в v В х и С аа аб и объявление но из в ах есть также и аль являюсь а к ап ак с как в В из хорошо топор является тот нет бб до нашей эры др. быть парень бг чб с минет БК с бм млрд быть б.п. БК бр бс БТ этот бв б бх к бз что CB копия компакт-диск Этот см. cg ч Там СиДжей ск кл см CN со КП cq кр CS КТ с резюме cw сх сай чешский и БД округ Колумбия дд из дф дг д Из диджей дк дл дм дн делать дп дк доктор дс DT из дв ДВ дх ты дз Хюбстенбергер А., Курель М., Бенар М., Сукер С., Эрно-Ланге М., Шуайб Р. и др. (октябрь 2017 г.). «Очистка P-тела выявляет конденсацию репрессированных регулонов мРНК» . Молекулярная клетка . 68 (1): 144–157.e5. doi : 10.1016/j.molcel.2017.09.003 . ПМИД 28965817 .
- ^ Лонг, Рой М.; МакНелли, Марк Т. (1 мая 2003 г.). «Распад мРНК: X (XRN1) отмечает пятно» . Молекулярная клетка . 11 (5): 1126–1128. дои : 10.1016/S1097-2765(03)00198-9 . ISSN 1097-2765 .
- ^ Перейти обратно: а б с Шет У, Паркер Р. (май 2003 г.). «Декепирование и распад информационной РНК происходят в цитоплазматических процессинговых телах» . Наука . 300 (5620): 805–808. Бибкод : 2003Sci...300..805S . дои : 10.1126/science.1082320 . ПМК 1876714 . ПМИД 12730603 .
- ^ Бренг, Мюриэль; Тейшейра, Даниэла; Паркер, Рой (21 октября 2005 г.). «Движение эукариотических мРНК между полисомами и цитоплазматическими процессинговыми телами» . Наука . 310 (5747): 486–489. дои : 10.1126/science.1115791 . ISSN 0036-8075 . ПМК 1863069 . ПМИД 16141371 .
- ^ Перейти обратно: а б Хорватова, Ивана; Фойгт, Франка; Котрис, Анна Владимировна; Чжан, Иньсю; Артус-Ревель, Кэролайн Г.; Эглингер, Ян; Стадлер, Майкл Б.; Джорджетти, Лука; Чао, Джеффри А. (2 ноября 2017 г.). «Динамика обмена мРНК, выявленная с помощью визуализации одиночных молекул в одиночных клетках» . Молекулярная клетка . 68 (3): 615–625.е9. doi : 10.1016/j.molcel.2017.09.030 . ISSN 1097-2765 . ПМИД 29056324 .
- ^ Куго Н., Бхаттачария С.Н., Тапиа-Арансибия Л., Бордонне Р., Филипович В., Бертран Э., Рэдж Ф. (декабрь 2008 г.). «Дендриты нейронов млекопитающих содержат специализированные структуры, подобные P-телам, которые реагируют на активацию нейронов» . Журнал неврологии . 28 (51): 13793–13804. doi : 10.1523/JNEUROSCI.4155-08.2008 . ПМК 6671906 . ПМИД 19091970 .
- ^ Перейти обратно: а б Башкиров В.И., Шертан Х., Золингер Дж.А., Бюрстедде Дж.М., Хейер В.Д. (февраль 1997 г.). «Цитоплазматическая экзорибонуклеаза мыши (mXRN1p) с предпочтением субстратов тетраплекса G4» . Журнал клеточной биологии . 136 (4): 761–773. дои : 10.1083/jcb.136.4.761 . ПМК 2132493 . ПМИД 9049243 .
- ^ Перейти обратно: а б Эйстатиой Т., Чан Э.К., Тененбаум С.А., Кин Дж.Д., Гриффит К., Фрицлер М.Дж. (апрель 2002 г.). «Фосфорилированный цитоплазматический аутоантиген, GW182, ассоциируется с уникальной популяцией мРНК человека внутри новых цитоплазматических пятен» . Молекулярная биология клетки . 13 (4): 1338–1351. дои : 10.1091/mbc.01-11-0544 . ПМЦ 102273 . ПМИД 11950943 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к Ингельфингер Д., Арндт-Йовин DJ, Люрманн Р., Аксель Т. (декабрь 2002 г.). «Белки LSm1-7 человека колокализуются с ферментами, разрушающими мРНК Dcp1/2 и Xrnl, в отдельных цитоплазматических фокусах» . РНК . 8 (12): 1489–1501. дои : 10.1017/S1355838202021726 . ПМК 1370355 . ПМИД 12515382 .
- ^ Перейти обратно: а б с ван Дейк Э., Куго Н., Мейер С., Бабайко С., Вале Э., Серафин Б. (декабрь 2002 г.). «Человеческий Dcp2: каталитически активный фермент, декапирующий мРНК, расположенный в специфических цитоплазматических структурах» . Журнал ЭМБО . 21 (24): 6915–6924. дои : 10.1093/emboj/cdf678 . ПМК 139098 . ПМИД 12486012 .
- ^ Гиббингс DJ, Чаудо С., Эрхардт М., Войннет О (сентябрь 2009 г.). «Мультивезикулярные тельца связываются с компонентами эффекторных комплексов микроРНК и модулируют активность микроРНК». Природная клеточная биология . 11 (9): 1143–1149. дои : 10.1038/ncb1929 . ПМИД 19684575 . S2CID 205286867 . (Ошибка: два : 10.1038/ncb1009-1272b , PMID 19684575 , Часы втягивания )
- ^ Хойл Н.П., Кастелли Л.М., Кэмпбелл С.Г., Холмс Л.Е., Эш член парламента (октябрь 2007 г.). «Стресс-зависимая релокализация трансляционно-примированных мРНП в цитоплазматические гранулы, которые кинетически и пространственно отличаются от P-тельц» . Журнал клеточной биологии . 179 (1): 65–74. дои : 10.1083/jcb.200707010 . ПМК 2064737 . ПМИД 17908917 .
- ^ Лю Дж., Валенсия-Санчес М.А., Хэннон Г.Дж., Паркер Р. (июль 2005 г.). «МикроРНК-зависимая локализация целевых мРНК в P-тельцах млекопитающих» . Природная клеточная биология . 7 (7): 719–723. дои : 10.1038/ncb1274 . ПМЦ 1855297 . ПМИД 15937477 .
- ^ Лю Дж., Ривас Ф.В., Вольшлегель Дж., Йейтс-младший, Паркер Р., Хэннон Дж.Дж. (декабрь 2005 г.). «Роль компонента P-тела GW182 в функции микроРНК» . Природная клеточная биология . 7 (12): 1261–1266. дои : 10.1038/ncb1333 . ПМК 1804202 . ПМИД 16284623 .
- ^ Сен Г.Л., Блау Х.М. (июнь 2005 г.). «Argonaute 2/RISC находится в местах распада мРНК млекопитающих, известных как цитоплазматические тельца». Природная клеточная биология . 7 (6): 633–636. дои : 10.1038/ncb1265 . ПМИД 15908945 . S2CID 6085169 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Эйстатиой Т., Якимив А., Чан Е.К., Серафин Б., Куго Н., Фрицлер М.Дж. (октябрь 2003 г.). «Белок GW182 колокализуется с белками, связанными с деградацией мРНК hDcp1 и hLSm4, в цитоплазматических тельцах GW» . РНК . 9 (10): 1171–1173. дои : 10.1261/rna.5810203 . ПМК 1370480 . ПМИД 13130130 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п д р с т в v В х и С аа аб и объявление но из в ах есть также и аль являюсь а к ап ак с как Юн Дж.Ю., Данэм В.Х., Хонг С.Дж., Найт Дж.Д., Башкуров М., Чен Г.И. и др. (февраль 2018 г.). «Картирование близости высокой плотности выявляет субклеточную организацию мРНК-ассоциированных гранул и тел» . Молекулярная клетка . 69 (3): 517–532.e11. doi : 10.1016/j.molcel.2017.12.020 . ПМИД 29395067 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Кедерша Н., Стеклин Г., Айоделе М., Яконо П., Ликке-Андерсен Дж., Фрицлер М.Дж. и др. (июнь 2005 г.). «Стрессовые гранулы и процессинговые тельца представляют собой динамически связанные места ремоделирования мРНП» . Журнал клеточной биологии . 169 (6): 871–884. дои : 10.1083/jcb.200502088 . ПМК 2171635 . ПМИД 15967811 .
- ^ Перейти обратно: а б Чжан Б., Ши Ц, Вария С.Н., Син С., Клетт Б.М., Кук Л.А., Герман П.К. (июль 2016 г.). «Зависимое от активности регулирование стабильности протеинкиназы путем локализации в P-тельцах» . Генетика . 203 (3): 1191–1202. дои : 10.1534/genetics.116.187419 . ПМЦ 4937477 . ПМИД 27182950 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Куго Н., Бабайко С., Серафин Б. (апрель 2004 г.). «Цитоплазматические очаги — это места распада мРНК в клетках человека» . Журнал клеточной биологии . 165 (1): 31–40. дои : 10.1083/jcb.200309008 . ПМК 2172085 . ПМИД 15067023 .
- ^ Ян З., Джекимив А., Вуд М.Р., Эйстатиой Т., Рубин Р.Л., Фрицлер М.Дж., Чан Е.К. (ноябрь 2004 г.). «GW182 имеет решающее значение для стабильности телец GW, экспрессируемых во время клеточного цикла и пролиферации клеток» . Журнал клеточной науки . 117 (Часть 23): 5567–5578. дои : 10.1242/jcs.01477 . ПМИД 15494374 .
- ^ Кучеренко М.М., Щербата Х.Р. (январь 2018). «Стресс-зависимая регуляция Rbfox1/A2bp1 миР-980 способствует образованию рибонуклеопротеиновых гранул и выживанию клеток» . Природные коммуникации . 9 (1): 312. Бибкод : 2018NatCo...9..312K . дои : 10.1038/s41467-017-02757-w . ПМК 5778076 . ПМИД 29358748 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Кулкарни М., Озгур С., Стеклин Г. (февраль 2010 г.). «На пути к P-телам». Труды Биохимического общества . 38 (Часть 1): 242–251. дои : 10.1042/BST0380242 . ПМИД 20074068 .
- Эулалио А., Бем-Ансмант I, Изаурральде Э. (январь 2007 г.). «P-тела: на перекрестке посттранскрипционных путей». Обзоры природы. Молекулярно-клеточная биология . 8 (1): 9–22. дои : 10.1038/nrm2080 . ПМИД 17183357 . S2CID 41419388 .
- Маркс Дж. (ноябрь 2005 г.). «Молекулярная биология. P-тела отмечают место для контроля производства белка». Наука . 310 (5749): 764–765. дои : 10.1126/science.310.5749.764 . ПМИД 16272094 . S2CID 11106208 .
- Андерсон П., Кедерша Н. (июнь 2009 г.). «РНК-гранулы: посттранскрипционные и эпигенетические модуляторы экспрессии генов». Обзоры природы. Молекулярно-клеточная биология . 10 (6): 430–436. дои : 10.1038/nrm2694 . ПМИД 19461665 . S2CID 26578027 .