[所屬分類:行業(yè)動態(tài)] [發(fā)布時間:2023-8-16] [發(fā)布人:邵玉倩] [閱讀次數(shù):] [返回]

研究揭示核仁腔的組成和調(diào)控機制
 作者：王敏 來源：中國科學報
山東拓普生物工程有限公司  http://xhztyn.cn
中國科學技術(shù)大學教授光壽紅、研究員馮雪竹團隊以模式生物秀麗隱桿線蟲為模型，首次揭示了核仁腔中含有大量的核質(zhì)蛋白以及核糖體RNA中間體參與核仁腔的調(diào)控。該研究填補了學界對核仁腔的認知空白，推動了對于核仁形態(tài)調(diào)控的研究。相關成果日前發(fā)表于《細胞報導》。
核仁是由核糖體DNA、RNA和蛋白質(zhì)交織在一起的復雜多層凝聚體，從內(nèi)到外依次分布著纖維中心、致密纖維成分、致密纖維成分外圍和顆粒成分四個亞區(qū)室。除此之外，各種動植物細胞的核仁中，還廣泛存在一個與上述四個區(qū)室迥然不同的保守亞區(qū)室——核仁腔。
1898年，美國科學家Montgomery等人在用顯微鏡觀察軟體動物生發(fā)泡時，在核仁里發(fā)現(xiàn)了一個新的結(jié)構(gòu)，他們將其命名為核仁腔。然而，在隨后的一百多年里，研究者對它的組成成分、調(diào)控機制和功能的認識仍然十分有限。
此次研究中，課題組通過微分干涉相差顯微鏡和熒光顯微鏡，在野生型秀麗隱桿線蟲的細胞核仁中觀察到核仁腔的存在，并發(fā)現(xiàn)核仁腔具有組織特異性和發(fā)育時期特異性的特點。
隨后，通過對一系列熒光蛋白標記的細胞核和核仁定位蛋白質(zhì)的觀察，發(fā)現(xiàn)核仁腔的組分有別于已知的核仁亞區(qū)，其并不包含定位于核仁的核糖體RNA轉(zhuǎn)錄和加工因子，而是儲存了大量的核質(zhì)定位蛋白。
最后，通過大規(guī)模的反向遺傳學篩選，發(fā)現(xiàn)了核糖體大亞基加工和組裝蛋白的異常會誘導核仁腔的形成，而核糖體小亞基加工和組裝的異常則不會導致核仁腔的生成。
進一步地實驗證明，核仁腔的形成伴隨著27SA2核糖體RNA的顯著富集。而喂食線蟲RNA轉(zhuǎn)錄抑制劑放線菌素D可以有效地抑制27SA2核糖體RNA的富集，同時抑制核仁腔的形成。最后，該研究還解析了27SA2核糖體RNA調(diào)控核仁腔形成的遺傳學通路，發(fā)現(xiàn)兩個保守的RNA結(jié)合蛋白FIB-1和NUCL-1在27SA2核糖體RNA的下游，參與核仁腔的形成。
據(jù)悉，該課題組長期專注于核仁的基因表達調(diào)控和結(jié)構(gòu)維持，相繼發(fā)現(xiàn)核仁應激導致的錯誤核糖體RNA的積累會誘導反義核糖體小干擾RNA形成和激活核仁核糖核酸干擾通路；發(fā)現(xiàn)應激會導致核仁蛋白的錯誤轉(zhuǎn)位。
此次研究進一步指出，應激導致的核糖體RNA中間體的積累還會影響核仁的結(jié)構(gòu)維持。這些工作表明了核仁調(diào)控在生物學過程中的高度復雜性。
相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.celrep.2023.112915
（本文內(nèi)容來源于網(wǎng)絡，版權(quán)歸原作者所有，如有侵權(quán)可后臺聯(lián)系刪除。）