Decapping jest centralnym etapem eukariotycznego obrotu mRNA. Ostatnie badania wykazały zidentyfikowały kilka czynników zaangażowanych w katalizę i regulację decappingu. Należą do nich: kompleks dekapujący mRNA zawierający białka Dcp1 i Dcp2; nukleolarny enzym dekapujący, X29, zaangażowany w degradację U8 snoRNA i być może innych ograniczonych jądrowych RNA; oraz "zmiatacz" dekappingu enzym DcpS, który hydrolizuje strukturę czapeczki wynikającą z całkowitej degradacji 3'-do-5' degradacji mRNA przez egzosom. Kilka białek, które stymulują mRNA przez kompleks Dcp1:Dcp2 kolokalizuje się z Dcp1 i Dcp2, wraz z Xrn1, egzonukleazą 5'-do-3', do struktur w cytoplazmie zwanych ciałami przetwarzającymi. ciała. Ostatnie dowody sugerują, że ciała przetwarzające mogą stanowić wyspecjalizowane przedziały komórkowe obrotu mRNA, co sugeruje, że lokalizacja mRNA i białka mogą być integralną częścią rozpadu mRNA. --- Wewnątrzkomórkowy transport mRNA i lokalna translacja odgrywają kluczową rolę w fizjologii neuronów. fizjologii neuronów. Represjonowane translacyjnie mRNA są transportowane jako część cząsteczek rybonukleoprotein (RNP) do odległych miejsc dendrytycznych. cząsteczek rybonukleoprotein (RNP) do odległych miejsc dendrytycznych, ale właściwości różnych cząsteczek RNP i mechanizmów ich represji i transportu pozostają w dużej mierze nieznane. Tutaj opisujemy nową klasę cząsteczek RNP, dendrytyczne ciałka P dendrytyczne struktury podobne do ciał P (dlPbodies), które są obecne w soma i dendrytach neuronów ssaków i mają zarówno podobieństwa, jak i różnice do ciałek P komórek nieneuronalnych. Struktury te wybarwiają się pozytywnie dla wielu ciał P i składników mikroRNP, mRNA represjonowanego przez mikroRNA i niektórych represorów translacji. represory translacji. Wydają się bardziej heterogeniczne niż ciała P komórek HeLa i rzadko zawierają egzonukleazę Xrn1, ale są pozytywne dla rRNA. Cząsteczki te wykazują ruchy motoryczne wzdłuż dendrytów i relokalizują się do odległych miejsc w odpowiedzi na aktywację synaptyczną. Co więcej, Dcp1a jest stabilnie związany z ciałkami dlP w niestymulowanych komórkach, ale szybko wymienia się na aktywacji neuronów, jednocześnie z utratą Ago2 z ciał dlP. Zatem, dlP-ciała mogą regulować lokalną translację poprzez przechowywanie represjonowanych mRNP w niestymulowanych komórkach w niestymulowanych komórkach i uwalnianie ich podczas aktywacji synaptycznej. --- Członkowie rodziny importin-beta, którzy przemieszczają się między jądrem a cytoplazmą cytoplazmy, są niezbędne do nukleocytoplazmatycznego transportu makrocząsteczek. My próbowaliśmy zbadać, czy białka z rodziny importin-beta zmieniają swoją komórkową lokalizację lokalizację komórkową w odpowiedzi na zmiany środowiskowe. W tym raporcie pokazujemy, że transportina (TRN) była minimalnie wykrywana w cytoplazmatycznych ciałach przetwarzających (P-bodies) w normalnych warunkach komórkowych, ale w dużej mierze przeniesiona do granulek stresu granulek (SG) w zestresowanych komórkach. Odzyskiwanie fluorescencji po fotobieleniu wskazuje, że TRN szybko przemieszcza się do i z granulek cytoplazmatycznych. Zubożenie TRN znacznie zwiększyło tworzenie ciałek P, ale nie wpłynęło na liczbę lub rozmiar SG, co sugeruje, że TRN lub jego ładunek (ładunki) uczestniczą w komórkowej funkcji ciałek P. W związku z tym TRN związany z tristetraproliną (TTP) i jego substratami mRNA zawierającymi element bogaty w AU (ARE). Zubożenie TRN zwiększyło liczbę ciałek P i stabilizuje mRNA zawierające ARE, jak zaobserwowano w przypadku knockdown 5'-3' egzonukleazy Xrn1. Co więcej, zubożenie TRN zatrzymało TTP w P-ciałach i w międzyczasie zmniejszyło frakcję mobilnego TTP do SG. Dlatego, nasze dane razem sugerują, że TRN odgrywa rolę w przemieszczaniu TTP między granulkami cytoplazmatycznymi, a tym samym moduluje stabilność mRNA zawierającego ARE. mRNA. --- Lokalna kontrola translacji mRNA moduluje rozwój neuronów, plastyczność synaptyczną plastyczność i tworzenie pamięci. Słabo poznanym aspektem tej kontroli jest rola i skład cząsteczek rybonukleoprotein (RNP), które pośredniczą w transporcie i translacji neuronalnego RNA. transport i translację neuronalnych RNA. Tutaj pokazujemy, że RNP zawierające staufen i RNP zawierające FMRP w neuronach Drosophila zawierają białka obecne również w somatycznych "ciałach P", w tym enzymy degradujące RNA Dcp1p i Xrn1p/Pacman oraz kluczowe składniki miRNA (argonaute), NMD (Upf1p) i ogólnej represji translacji (Dhh1p). ścieżki represji translacji (Dhh1p/Me31B). Wykazano, że Me31B u Drosophila uczestniczyć (1) z białkiem ciała P związanym z FMRP (Scd6p / zaczep przyczepy) w napędzana przez FMRP, zależna od argonauty represja translacji w rozwijającym się oku dyskach imaginalnych; (2) w rozwoju dendrytycznym larwalnych neuronów czuciowych; oraz (3) w represji translacji za pośrednictwem miRNA bantam w dyskach imaginalnych skrzydeł. Te wyniki przemawiają za zachowanym mechanizmem kontroli translacji krytycznym dla funkcji neuronów i otwierają nowe eksperymentalne drogi do zrozumienia regulacji funkcji mRNA w neuronach. --- Candida albicans jest oportunistycznym patogenem grzybiczym, który rośnie jako pączkujące drożdży, pseudohyphal i form hyphal. W odpowiedzi na sygnały zewnętrzne, C. albicans szybko przełącza się pomiędzy tymi formami. granulki, zwane ciałami przetwarzającymi (P-bodies), zostały zgłoszone do akumulacji w różnych warunkach stresu środowiskowego u różnych gatunków, od drożdży po ssaki. ssaków. Tutaj przedstawiamy pierwszą mikroskopową i genetyczną charakterystykę P-bodies u C. albicans. Podstawowe składniki ciałek P, w tym mechanizm mechanizm dekapsułkowania (Dcp2 i Dhh1), egzorybonukleaza 5'-3' (Kem1/Xrn1) i białko rusztowania ciała P Zidentyfikowano białko rusztowania ciała P (Edc3) i wykazano ich lokalizacje w odniesieniu do w odniesieniu do ciał P. Różne warunki wzrostu, w tym pozbawienie glukozy, stres hiperosmotyczny i stres cieplny, stymulowały akumulację ciałek P. Ponadto zaobserwowaliśmy agregację ciałek P podczas rozwoju podczas rozwoju strzępek. Mutant delecyjny edc3/edc3 miał defekt w filamentacji i wykazywał dramatyczną filamentacji i wykazywał dramatyczną redukcję liczby ciałek P. Wyniki te sugerują, że Edc3 odgrywa istotną rolę w montażu i i utrzymywaniu ciałek P u C. albicans oraz że przejście do wzrostu nitkowatego wydaje się towarzyszyć akumulacji ciałek P. --- Uważa się, że obrót mRNA w cytoplazmie ludzkich komórek jest redundantnie przez monomeryczną 5'-3' egzorybonukleazę hXRN1 i kompleks 3'-5' egzorybonukleolityczny kompleks egzosomów RNA. Jednakże, oprócz związanych z egzosomami 3'-5' egzonukleaz hDIS3 i hDIS3L, ludzki genom koduje kolejne białko domeny RNase II/R - hDIS3L2. Tutaj pokazujemy, że hDIS3L2 jest białkiem niezależną od egzosomów cytoplazmatyczną egzonukleazą mRNA 3'-5', która wykazuje aktywność procesywną na strukturalnych substratach RNA in vitro. hDIS3L2 wiąże się z hXRN1 w łańcuchu z hXRN1 w sposób zależny od RNA i może, podobnie jak hXRN1, znajdować się na polisomach. Wpływ hDIS3L2 na cytoplazmatyczny metabolizm RNA ujawnia się poprzez wzrost poziomów cytoplazmatycznych ciał przetwarzających RNA (P-bodies) po hDIS3L2 co również zwiększa okres półtrwania badanych mRNA. Konsekwentnie, Analizy sekwencjonowania RNA (RNA-seq) pokazują, że zubożenie hDIS3L2, podobnie jak hXRN1 i hDIS3L, powoduje zmianę poziomów wielu mRNA. My sugerujemy, że hDIS3L2 jest kluczowym niezależnym od egzosomów efektorem cytoplazmatycznego metabolizmu mRNA metabolizmu cytoplazmatycznego mRNA. --- Jako ważny sposób tłumienia ekspresji genów, informacyjne RNA zawierające element bogaty w AU (ARE) w regionie 3 'untranslacyjnym są szybko degradowane w cytoplazmie cytoplazmie. Rozpad mRNA za pośrednictwem ARE (AMD) jest inicjowany przez deadenylację, a badania badania in vitro wykazały, że późniejsza degradacja zachodzi w kierunku 3'-5' poprzez kompleks egzonukleaz zwany egzosomem. Alternatywna ścieżka alternatywna ścieżka degradacji mRNA zachodzi w ciałach przetwarzających, ogniskach cytoplazmatycznych, które zawierają enzymy dekapujące, egzonukleazę 5'-3' Xrn1 i heptamer Lsm1-7. Aby określić, który z tych dwóch szlaków jest ważny dla AMD w żywych komórkach, my składniki obu szlaków przy użyciu krótkiego interferującego RNA w ludzkich komórkach HT1080 komórkach. Wykazaliśmy, że Xrn1 i Lsm1 są niezbędne dla AMD. Z drugiej strony, z z trzech testowanych składników egzosomu, tylko knockdown PmScl-75 spowodował silne zahamowanie AMD. silną inhibicję AMD. Nasze wyniki pokazują, że komórki ssaków, podobnie jak drożdże, wymagają szlaku 5'-3' Xrn1 do degradacji ARE-mRNA. --- Derepresja elementów transpozycyjnych (TE) w trakcie epigenetycznego przeprogramowania mysiej zarodkowej linii zarodkowej wymaga istnienia solidnej obrony, która składa się ze szlaku PIWI/piRNA i mechanizmu metylacji DNA de novo metylacji DNA. Aby uzyskać dalszy wgląd w biogenezę i funkcję piRNA piRNA, zbadaliśmy wewnątrzkomórkową lokalizację składników szlaku piRNA i wykorzystaliśmy połączenie podejść genetycznych, molekularnych i biologii komórkowej do zbadania wydajności szlaku piRNA w komórkach zarodkowych myszy pozbawionych Maelstrom (MAEL), ewolucyjnie konserwowanego białka zaangażowanego w wyciszanie transpozonów u muszek owocowych i myszy. w wyciszaniu transpozonów u muszek owocowych i myszy. Tutaj pokazujemy, że główne składniki szlaku płodowego szlaku piRNA, białka MILI i MIWI2, lokalizują się w dwóch różnych typach cytoplazmy zarodkowej zarodkowych granulek cytoplazmatycznych i wykazują zróżnicowaną asocjację z składnikami mechanizmu degradacji/translacyjnej represji mRNA. Pierwszy typ granulek, pi-ciała, zawiera moduł MILI-TDRD1 szlaku piRNA i prawdopodobnie odpowiada enigmatycznemu "materiałowi cementującemu" opisanemu po raz pierwszy w mikrografiach elektronowych gonocytów szczura ponad 35 lat temu. Drugi typ drugi typ granulek, piP-ciałka, zawiera moduł MIWI2-TDRD9-MAEL szlaku piRNA i charakterystyczne składniki ciałek P, GW182, DCP1a, DDX6/p54 i białka XRN1. Ciała piP znajdują się głównie w pobliżu ciał pi, a te dwa często współdzielą białko MVH (mouse VASA homolog), helikazę RNA. W Mael-mutant gonocytów, MIWI2, TDRD9 i MVH są tracone z piP-ciał, podczas gdy nie obserwuje się wpływu na skład ciał pi. Dalsza analiza wykazała, że MAEL wydaje się specyficznie ułatwiać zależne od MIWI2 aspekty szlaku piRNA piRNA, w tym biogenezę wtórnych piRNA, metylację DNA de novo i wydajną regulację w dół TE. Łącznie nasze dane ujawniają skomplikowaną cytoplazmatyczną kompartmentalizację szlaku piRNA płodu, która opiera się na funkcji MAEL . --- Białko supresorowe nowotworu p53 jest ważnym regulatorem proliferacji komórek i apoptozy. białko supresorowe p53 jest ważnym regulatorem proliferacji i apoptozy komórek. p53 można znaleźć w jądrze i w cytozolu, a lokalizacja subkomórkowa jest kluczowa dla kontroli funkcji p53. lokalizacja subkomórkowa jest kluczem do kontrolowania funkcji p53. W tej pracy odkryliśmy, że szeroko stosowane przeciwciało monoklonalne przeciwko p53, określane jako Pab 1801 (Pan antibody 1801) daje niezwykły punktowy sygnał w cytoplazmie kilku linii komórkowych pochodzenia ludzkiego. Co zaskakujące, punkty te zaobserwowano również w dwóch niezależnych liniach komórkowych p53-null. Co więcej, ogniska wybarwione za pomocą Pab 1801 były obecne w komórkach szczurów, chociaż Pab 1801 rozpoznaje epitop, który nie jest konserwowany w p53 gryzoni. W przeciwieństwie do tego, barwienie jądrowe Pab 1801 odpowiadało do prawdziwego p53, ponieważ było ono regulowane w górę przez leki stymulujące p53 i nieobecne w komórkach p53-null. komórkach p53-null. Zidentyfikowaliśmy cytoplazmatyczne punkciki Pab 1801 jako P Bodies (PBs), które są zaangażowane w regulację mRNA. Stwierdziliśmy, że w kilku liniach komórkowych, w tym U2OS, WI38, SK-N-SH i HCT116, punkciki Pab 1801 ściśle ściśle kolokalizują z PB zidentyfikowanymi za pomocą specyficznych przeciwciał przeciwko składnikom PB składnikom PB Hedls, Dcp1a, Xrn1 lub Rck/p54. PB są wysoce dynamiczne i odpowiednio, punkciki Pab 1801 zniknęły, gdy PB rozpuściły się po leczeniu cykloheksymidem, lekiem, który powoduje stabilizację polisomów i przerwanie PB. Ponadto Ponadto, knockdown specyficznych składników PB, które wpływają na integralność PB jednocześnie spowodowało rozpuszczenie PB i zniknięcie punkcików Pab 1801 puncta. Nasze wyniki ujawniają silną reaktywność krzyżową Pab 1801 z nieznanymi składnikami PB. nieznanymi składnikami PB. Zaobserwowano to przy różnych protokołach immunobarwienia protokołach immunobarwienia, co oznacza poważne ograniczenie w stosowaniu tego przeciwciała do obrazowania p53 w cytoplazmie większości typów komórek pochodzenia ludzkiego lub gryzoni. --- W komórkach eukariotycznych degradacja masowego mRNA w kierunku od 5' do 3' wymaga działania kompleksu dekapującego (składającego się z DCP1 i DCP2) oraz egzonukleazy 5' do 3' XRN1. Enzymy te znajdują się w dyskretnych cytoplazmatycznych znanych jako ciałka P lub ciałka GW (z powodu akumulacji antygenu antygenu GW182). Białka działające w innych procesach posttranskrypcyjnych zostały zostały również zlokalizowane w ciałkach P. Należą do nich SMG5, SMG7 i UPF1, które funkcjonują w rozkładzie mRNA, w którym pośredniczy nonsens (NMD), oraz białka Argonaute, które są niezbędne dla interferencji RNA (RNAi) i szlaku mikro-RNA (miRNA). Ponadto Ponadto XRN1 jest wymagane do degradacji mRNA ukierunkowanych przez NMD i RNAi. Aby zbadać możliwą interakcję między ciałami P a tymi posttranskrypcyjnymi procesami procesami posttranskrypcyjnymi, usunęliśmy P-ciała lub niezbędne składniki szlaku z komórek Drosophila komórek i przeanalizowaliśmy wpływ tych ubytków na ekspresję konstruktów reporterowych. konstruktów reporterowych, umożliwiając nam monitorowanie funkcji NMD, RNAi lub miRNA. My pokazujemy, że białko GW182 wiążące RNA i kompleks dekapujący DCP1:DCP2 są wymagany do wyciszania genów za pośrednictwem miRNA, odkrywając kluczową rolę składników ciała P w szlaku miRNA. Nasza analiza ujawniła również, że zahamowanie jednego szlaku poprzez pozbawienie jego kluczowych efektorów nie zapobiega funkcjonowaniu innych szlaków, co sugeruje brak współzależności u Drosophila. --- Ciała P (ciała przetwarzające) są ogniskami cytoplazmatycznymi widocznymi pod mikroskopem świetlnym w komórkach somatycznych komórkach somatycznych kręgowców i bezkręgowców, a także w drożdżach, roślinach i trypanosomach. Na poziomie molekularnym, ciała P są dynamicznymi agregatami mRNA i białek, które pełnią podwójną funkcję: po pierwsze, są siedliskiem mRNA, które są wyciszone translacyjnie, a takie mRNA może ponownie wyjść z P-bodies, aby ponownie zaangażować się w translację. Po drugie, ciała P rekrutują mRNA, które są ukierunkowane na deadenylację i degradację przez szlak decapping/Xrn1. Podczas gdy niektóre białka są podstawowymi składnikami ciał P, inne zaangażowane w rozpoznawaniu krótkotrwałych mRNA mogą być uwięzione w ciałach P tylko wtedy, gdy rozpad mRNA jest osłabiony. gdy rozpad mRNA jest osłabiony. Odzwierciedla to bardzo przejściowe interakcje, dzięki którym wiele białek wiąże się z ciałami P. W niniejszym przeglądzie podsumowujemy najnowsze odkrycia dotyczące funkcji, montażu i ruchliwości ciałek P. Zaktualizowana lista białek i RNA, które lokalizują się w P-ciałach, pomoże w śledzeniu tej szybko rozwijającej się dziedziny. szybko rozwijającej się dziedzinie. --- W komórkach ssaków białka zaangażowane w wyciszanie i degradację mRNA lokalizują się w do dyskretnych ognisk cytoplazmatycznych zwanych ogniskami przetwarzania lub ciałami P. Tutaj pokazujemy, że mikroskopowo widoczne ciała P są znacznie zmniejszone po zakażeniu wirusem Zachodniego Nilu ale białka składowe nie są zubożone. Z drugiej strony, wiele składników ciał P, w tym LSM1, GW182, DDX3, DDX6 i XRN1, ale nie inne, takie jak DCP1a i EDC4, są rekrutowane do miejsc replikacji wirusa, jak o czym świadczy ich kolokalizacja w regionie okołojądrowym z wirusowym NS3. Badania kinetyczne badania sugerują, że białka składowe są po raz pierwszy uwalniane z ciał P w odpowiedź na zakażenie WNV w ciągu 12 godzin po zakażeniu, a następnie rekrutacja do miejsc replikacji wirusa w ciągu 24-36 godzin po zakażeniu. Wyciszenie rekrutowanych białek indywidualnie za pomocą siRNA zakłócało replikację wirusa do różnym stopniu, co sugeruje, że rekrutowane białka są wymagane do skutecznej replikacji wirusa. W związku z tym białka ciała P mogą stanowić nowy lek do hamowania infekcji wirusowej. --- Ciała P to organelle o wielkości 100-300 nm zaangażowane w wyciszanie i degradację mRNA. degradacji. Zgłoszono, że łącznie 60 ludzkich białek lokalizuje się w ciałach P ciał. Kilka ludzkich SNP przyczynia się do złożonych chorób poprzez zmianę strukturę i funkcję białek. Ponadto SNP zmieniają różne czynniki transkrypcyjne wiążące czynniki transkrypcyjne, miejsca splicingu i regulacji miRNA. Ze względu na istotne funkcje ciał P w regulacji mRNA, zbadaliśmy obliczeniowo funkcjonalne znaczenie SNP w 7 składnikach ciał P, takich jak XRN1, DCP2, EDC3, CPEB1, GEMIN5, STAU1 i TRIM71. Analizy obliczeniowe niesynonimicznych SNP tych komponentów zainicjowano przy użyciu dobrze wykorzystywanych publicznie dostępnych oprogramowania, takiego jak SIFT, a następnie PolyPhen, PANTHER, MutPred, I-Mutant-2.0 i PhosSNP 1.0. Funkcjonalne znaczenie niekodujących SNP w regionach regulatorowych regionach regulatorowych analizowano za pomocą FastSNP. Wykorzystując bazę danych miRSNP, my SNP w kontekście, który zmienia miejsca wiązania miRNA w wyżej wymienionych genach. wyżej wymienionych genach. Nasze badania in silico zidentyfikowały różne szkodliwe SNP, a to katalogowanie jest niezbędne i daje z pierwszej ręki informacje do dalszej analizy metodami in vitro i in vivo w celu lepszego zrozumienie utrzymania, montażu i funkcjonalnych aspektów ciał P w zarówno w zdrowiu, jak i chorobie. --- Egzorybonukleaza Xrn1 jest powszechnie uznawana za kluczowy składnik w szlaku degradacji 5'-3' RNA. Enzym ten jest wysoce konserwatywny między drożdżami i i wiadomo, że jest zaangażowany w interferencję RNA i degradację mikroRNA, jak również w obrót RNA. W drożdżach i ludzkich komórkach hodowli tkankowej wykazano, że Xrn1 wykazano, że jest składnikiem ciałek P (ciałek przetwarzających), dynamicznych cytoplazmatycznych granulek, w których może zachodzić degradacja RNA. W tym artykule pokazujemy po raz pierwszy, że Pacman, homolog Xrn1 u Drosophila, jest zlokalizowany w cząsteczkach cytoplazmatycznych w komórkach jąder Drosophila. Cząsteczki te są obecne zarówno w mitotycznie dzielących się spermatogoniach pochodzących z pierwotnych komórek macierzystych jak i w aktywnych transkrypcyjnie spermatocytach. Pacman jest kolokalizowany z aktywatorem dekapowania dDcp1 i helikazą Me31B (homologiem Dhh1) w tych cząsteczkach w tych cząsteczkach, chociaż ta kolokalizacja nie pokrywa się całkowicie, sugerując, że istnieją różne przedziały w tych granulkach. Cząsteczki zawierające Pacman reagują na stres i wyczerpanie czynników rozpadu 5'-3' w taki sam sposób jak ciałka P drożdży, a zatem prawdopodobnie są miejscami degradacji lub przechowywania mRNA. Wykazano, że Pacman jest wymagany do prawidłowej spermatogenezy spermatogenezy Drosophila, co sugeruje, że kontrola stabilności mRNA ma kluczowe znaczenie w szlaku różnicowania jąder.
Czy egzonukleaza Xrn1 jest składnikiem ciałek P?
W komórkach eukariotycznych XRN1 często znajduje się w cząsteczkach znanych jako ciała przetwarzające (ciała P) wraz z innymi białkami zaangażowanymi w szlak degradacji 5' → 3', takimi jak DCP2 i helikaza DHH1 (Me31B).  W drożdżach i ludzkich komórkach hodowli tkankowej wykazano, że Xrn1 jest składnikiem ciałek P (ciałek przetwarzających), dynamicznych granulek cytoplazmatycznych, w których może zachodzić degradacja RNA. Wiele składników ciał P, w tym LSM1, GW182, DDX3, DDX6 i XRN1, ale nie inne, takie jak DCP1a i EDC4, jest rekrutowanych do miejsc replikacji wirusa, o czym świadczy ich kolokalizacja w regionie okołojądrowym z wirusowym NS3.