Перинуклеолярное отделение
Перинуклеолярное компартмент (PNC) представляет собой субнадерное тело, характеризующееся его расположением на периферии ядры . [ 1 ] PNC участвует в узорной компартментализации внутри ядра, чтобы организовать специализированные функции. Он почти исключительно обнаруживается в онкогенных клетках и обогащена РНК -связывающими белками, а также РНК -полимеразы III транскриптами .
История
[ редактировать ]Перинуклеолярное компартмент был впервые обнаружен на периферии ядра в 1992 году Andrea Getti et al. При изучении белка HNRNPI/PTB ( связывание полипиримидинового тракта ). [ 2 ] Гетти обнаружил, что в дополнение к нуклеоплазму HNRNPI окрашивал «дискретную неопознанную структуру», всегда противоположную ядры. В 1995 году A. Gregory Matera et al. Впервые дал структуре свое название «перинуклеолярное компартмент» после обнаружения нескольких транскриптов РНК -полимеразы III, а также hnrnpi на нуклеолярном ободке. [ 3 ] Sui Huang et al. широко исследовал перинуклеолярное компартмент, а в 1997 году были первыми, кто изучал PNC в большом количестве раковых клеток человека. [ 4 ]
Структура
[ редактировать ]PNC представляет собой динамическую и нерегулярную структуру, состоящую из множества плотных цепей, обнаруженных в основном в трансформированных раковых клетках. Электронная микроскопия на клетках HeLa подтвердила, что толстые пряди имеют длину 0,25 - 4 мкм и диаметром 80 - 180 нм. [ 3 ] [ 4 ] Эти пряди образуют сетку непосредственно в контакте с ядревом, а в некоторых случаях распространяются в ядры.
РНК
[ редактировать ]Перинуклеолярное компартмент зависит от РНК -связывающих белков и транскриптов РНК -полимеразы III для стабилизации ее структуры. Следовательно, непрерывное производство этих транскриптов является ключевым. Во время проницаемости клеток РНКаза , но не ДНКаза , разрушает ПНС, устанавливающий важность РНК для структуры. [ 1 ] После ингибирования транскриптов РНК Pol III зрелая РНК Pol III не изменяется. Следовательно, PNC зависит только от вновь транскрибированных транскриптов RNA Pol III.
ДНК
[ редактировать ]Перинуклеолярное компартмент также опирается на целостность ДНК, а также локус ДНК для стабильности. Исследования ДНК с ДНК-интеркаляторами , ДНК-связывающими молекулами и ДНК-дамажерами установили, что PNC диссоциирует с определенным повреждением ДНК. [ 5 ] Кроме того, ингибиторы повреждения ДНК не предотвращают разборку PNC, но они предотвращают реформирование PNC, доказывая важность целостности ДНК.
Опора на структуру ДНК, а также тот факт, что дочерние клетки являются точными повторениями материнских клеток, предполагает, что PNC связан с локусом ДНК, хотя точный локус не определен. В S-фазе клеточного цикла ядры PNC в локусе ДНК и повторяются нетронутыми с ДНК. [ 5 ] Это показывает прямую корреляцию между циклами репликации PNC и ДНК и еще больше различает зависимость перинуклеолярного компартмента на ДНК.
Функция
[ редактировать ]Хотя точная функция не была установлена, перинуклеолярная компартмент концентрируется с РНК -связывающими белками, а также вновь транскрибированными транскриптами РНК -полимеразы III, указывающими на вероятную роль в метаболизме РНК. Преимущественно обнаруженные в трансформированных раковых клетках, распространенность составляет менее 5% в нормальных клеточных линиях, но 15-100% в клеточных линиях раковых клеток. [ 6 ] PNC прямо пропорционален метастазированию , а также связан с злокачественными новообразованиями . [ 1 ] Таким образом, он дополнительно исследован в своем потенциале быть биомаркером для рака.
Клеточный цикл
[ редактировать ]Перинуклеолярное компартмент следует по митотическому пути с образованием новых дочерних клеток, которые похожи по размеру и форме для материнских клеток. Тем не менее, они могут различаться по размеру между различными клеточными линиями рака. Оставаясь индивидуальной структурой, PNC остается в прямом контакте с нуклеоли во время интерфазного и имитирует ядры во время митоза. В профазе оба постепенно деконструируют до повторной сборки во время поздней телофазы в новой дочерней клетке. [ 4 ]
РНК метаболизм
[ редактировать ]Перинуклеолярное компартмент был впервые обнаружен из-за характеристики полипиримидинового тракта-связывающего белка (PTB), который представляет собой РНК-связывающий белок, связанный со сплайсингом пре-мРНК , стабильностью и регулированием трансляции. [ 7 ] PTB и другие связывающие белки локализованы в PNC, чтобы в первую очередь обрабатывать РНК -полимеразу II . Кроме того, многие другие мелкие некодирующие РНК-комплексы Pol III, которые регулируют обработку пре-рРНК, локализованы в PNC. [ 7 ] Следовательно, эти белки PNC могут играть роль в метаболизме РНК, а исследования постоянно проводится, чтобы научно доказать это.
Клиническое значение
[ редактировать ]Перинуклолярные компартменты образуются в бластомах , карциномах и саркомах и исключительно представляют злокачественные клетки в солидных опухолевых тканях. [ 1 ] [ 8 ] Появление PNC напрямую коррелирует с ростом и метастазированием раковых клеток. Например, в исследовании гепатоцеллюлярной карциномы (ГЦК) была прямая параллель между повышенным появлением ПНК с увеличением метастазирования, а также злокачественные клеточные линии. Аналогичным образом, антиметастазирование было прямо пропорционально ингибированию PNC, еще раз демонстрируя потенциал для ПНК быть биомаркером по всему раку. [ 9 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Подпрыгнуть до: а беременный в дюймовый Поллок С, Хуан С. (февраль 2010 г.). «Перинуклеолярное отделение» . Перспективы Cold Spring Harbor в биологии . 2 (2): A000679. doi : 10.1101/cshperspect.a000679 . PMC 2828281 . PMID 20182614 .
- ^ Ghetti A, Piñol-Roma S, Michael WM, Morandi C, Dreyfuss G (июль 1992 г.). «HNRNP I, полипиримидиновый тракт-связывающий белок: отдельная ядерная локализация и связь с HNRNAS» . Исследование нуклеиновых кислот . 20 (14): 3671–3678. doi : 10.1093/nar/20.14.3671 . PMC 334017 . PMID 1641332 .
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный Matera AG, Frey MR, Margelot K, Wolin SL (июнь 1995 г.). «Перинуклеолярное компартмент содержит несколько транскриптов III РНК-полимеразы, а также белок, связывающий полипиримидиновый тракт, hnrnp i» . Журнал клеточной биологии . 129 (5): 1181–1193. doi : 10.1083/jcb.129.5.1181 . PMC 2120477 . PMID 7539809 .
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный в Huang S, Deerinck TJ, Ellisman MH, Spector DL (июнь 1997 г.). «Динамическая организация перинуклеолярного компартмента в клеточном ядре» . Журнал клеточной биологии . 137 (5): 965–974. doi : 10.1083/jcb.137.5.965 . PMC 2136227 . PMID 9166399 .
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный Norton JT, Wang C, Gjidoda A, Henry RW, Huang S (февраль 2009 г.). «Перинуклеолярное компартмент напрямую связан с ДНК» . Журнал биологической химии . 284 (7): 4090–4101. doi : 10.1074/jbc.m807255200 . PMC 2640956 . PMID 19015260 .
- ^ Norton JT, Pollock CB, Wang C, Schink JC, Kim JJ, Huang S (август 2008 г.). «Распространенность перинуклеолярного компартмента является фенотипическим маркером злокачественных новообразований подвинов» . Рак . 113 (4): 861–869. doi : 10.1002/cncr.23632 . PMC 4780316 . PMID 18543322 .
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный Norton JT, Huang S (2013). Ву Джи (ред.). «Перинуклеолярное компартмент: метаболизм РНК и рак» . Лечение рака и исследования . 158 Берлин, Гейдельберг: Спрингер: 139–152. doi : 10.1007/978-3-642-31659-3_6 . ISBN 978-3-642-31659-3 Полем PMC 4374481 . PMID 24222357 .
- ^ Вэнь Й, Ван С., Хуан С. (август 2013 г.). «Перинуклеолярное компартмент ассоциируется со злокачественностью» . Границы в биологии . 8 (4): 369–376. doi : 10.1007/s11515-013-1265-z . PMC 3862354 . PMID 24348523 .
- ^ Liu F, Lou G, Zhang T, Chen S, Xu J, Xu L, et al. (2019-06-15). «Система скрининга традиционной медицины с традиционной китайской медициной, основанная на анализе перинуклеолярного компартмента в клетках гепатоцеллюлярной карциномы» . Американский журнал трансляционных исследований . 11 (6): 3555–3566. PMC 6614616 . PMID 31312366 .