上海交通大学基础医学院易静研究组和华东理工大学杨弋小组以及中科院上海药物所等合作,利用氧化还原探针和活细胞影像技术研究,揭示了核仁应激感应机制。相关研究发表在最新一期《自然—通讯》。核仁是细胞核内合成和装配核糖体亚基的场所,在经典的细胞生物学概念中只负责核糖体生物合成。近10多年来亚细胞的蛋白组学发现大量蛋白质在核仁和核质之间穿梭移位,原因不明。同时,很多文献报导多种类型的应激刺激都会引起核仁蛋白的移位并激活著名的应激信号通路,造成所谓的“核仁应激”。
研究人员用活细胞中同时表达氧化还原荧光探针和一个荧光标记的名为核磷蛋白(NPM1)的核仁蛋白,并在同一细胞实时观察,发现各种不同刺激如饥饿、辐射、低氧、高温和化疗药物放线菌素D等均像双氧水一样引起核仁区室的氧化,进而触发NPM1从核仁移位到核质。通过在同一个活细胞观察野生型和突变型的NPM1移位模式以及观察NPM1单独或与氧化修饰催化酶融合的蛋白的移位模式,明确了NPM1上一个半胱氨酸残基C275的氧化(类型为谷胱甘肽化)修饰导致该蛋白与核仁的rDNA和rRNA解离,离开核仁进入核质。
专家表示,核仁应激感应的氧化还原机制不仅为理解核仁的新功能提供线索,还可能解释化疗药物治疗相关白血病的作用原理。
原始出处
Kai Yang, Ming Wang, Yuzheng Zhao, Xuxu Sun, Yi Yang, Xie Li, Aiwu Zhou, Huilin Chu, Hu Zhou, Jianrong Xu, Mian Wu, Jie Yang & Jing Yi.A redox mechanism underlying nucleolar stress sensing by nucleophosmin.Nat Commu.2016