กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 6 นาที

พาราสเปคเคิล

ใน ชีววิทยาของเซลล์ พารา เสปเคิล เป็นช่องว่างรูปร่างไม่สม่ำเสมอของ เซลล์ มีขนาดประมาณ 0.

พาราสเปคเคิล

ภาพซ้อนทับของภาพไมโครกราฟเรืองแสง (สีเขียว) บนภาพ DIC ของเซลล์ HeLa ที่แสดงโปรตีนฟิวชั่นเรืองแสงสีเหลืองของโปรตีน Paraspeckle Protein 1 (PSP1): 1. ไซโตพลาสซึม; 2. นิวเคลียส; 3. นิวคลีโอลัส; 4. พาราเสปเคิล

ในชีววิทยาของเซลล์พาราเสปเคิลเป็นช่องว่างรูปร่างไม่สม่ำเสมอของเซลล์มีขนาดประมาณ 0.2-1 ไมโครเมตร[ 1 ]พบในช่องว่างระหว่างโครมาตินของนิวเคลียส[ 2 ]มีการบันทึกครั้งแรกใน เซลล์ HeLaซึ่งโดยทั่วไปจะมี 10 ถึง 30 ต่อหนึ่งนิวเคลียส[ 3 ]ปัจจุบันเป็นที่ทราบกันว่าพาราเสปเคิลมีอยู่ในเซลล์ปฐมภูมิ ของมนุษย์ทั้งหมด เซลล์สายพันธุ์ที่เปลี่ยนแปลง และส่วนตัดเนื้อเยื่อ[ 4 ]ชื่อของมันมาจากลักษณะการกระจายตัวในนิวเคลียส โดย "para" ย่อมาจาก parallel และ "speckle" หมายถึงsplicing specklesซึ่งอยู่ใกล้เคียงเสมอ[ 3 ]หน้าที่ของมันยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างสมบูรณ์ แต่เชื่อกันว่ามันควบคุมการแสดงออกของยีนโดยการกักเก็บโปรตีนหรือ mRNA ที่มีลำดับซ้ำแบบกลับด้านใน 3′ UTR [ 5 ] [ 6 ]

โครงสร้าง

West et al. (2016) [ 7 ]แนะนำว่า NEAT1 จะถูกพับและผูกติดกับโปรตีนแกนพาราเสปคเคิลเพื่อสร้างหน่วยแรก ซึ่งจะถูกเชื่อมต่อเข้าด้วยกันโดยโปรตีน FUS เพื่อสร้างทรงกลมพาราเสปคเคิลที่มีระเบียบ[ 8 ]

พาราเสปคเคิลจัดเรียงตัวเป็นโครงสร้างทรงกลมแบบแกนและเปลือก โดยมีโปรตีนเจ็ดชนิดอยู่บนโครงสร้างของlncRNA NEAT1 (ไอโซฟอร์ม 23kb ที่เรียกว่า NEAT1_2 หรือ NEAT1v2) [ 8 ]ในปี 2016 West และคณะได้เสนอแบบจำลองที่ได้รับการยอมรับในปัจจุบันสำหรับพาราเสปคเคิล โดยอิงจากผลการค้นพบในปัจจุบันโดยใช้กล้องจุลทรรศน์ความละเอียดสูง[ 7 ]แบบจำลองของพวกเขาระบุว่า โครงสร้าง NEAT1_2พับตัวเป็นหน่วยรูปตัว V จากนั้นหน่วยเหล่านี้จำนวนมากจะประกอบกันเป็นทรงกลมแบบแกนและเปลือกโดยโปรตีน FUS โปรตีนแกนSFPQ , NONOและ PSPC1 จะเชื่อมโยงอย่างแน่นหนากับโครงสร้างที่ประกอบขึ้น ในที่สุด เปลือกจะก่อตัวขึ้นโดยประกอบด้วยโปรตีน TDP43 ที่อยู่ร่วมกันบางส่วน เนื่องจากลักษณะที่สำคัญของ NEAT1 ในการประกอบพาราเสปคเคิล จึงเชื่อว่าการประกอบเกิดขึ้นใกล้กับไซต์การถอดรหัสของ NEAT1 [ 8 ]

เป็นที่สังเกตว่าพาราเสปคเคิลมีลักษณะร่วมกันอย่างมากทั้งในด้านคุณสมบัติและโครงสร้างกับแกรนูลความเครียด ในไซโตพลาสซึม ซึ่งเป็นออร์แกเนลล์ที่ไม่มีเยื่อหุ้มอีกประเภทหนึ่ง ข้อสรุปนี้เกิดขึ้นจากข้อเท็จจริงที่ว่าทั้งสองมีโปรตีนองค์ประกอบร่วมกัน[ 9 ]มีปริมาณมากขึ้นเมื่อเกิดความเครียด ดูเหมือนว่าจะทำงานโดยการกักเก็บโปรตีนอื่นๆ และทั้งสองมีบริเวณแกนกลางหรือเปลือกที่แตกต่างกันซึ่งมีโมเลกุลเฉพาะที่ที่คาดการณ์ได้[ 9 ]

การแปลเป็นภาษาท้องถิ่น

พาราเสปคเคิลเป็นโครงสร้างแบบไดนามิกที่เปลี่ยนแปลงไปตามการเปลี่ยนแปลงของกิจกรรมการเผาผลาญในเซลล์ พาราเสปคเคิลขึ้นอยู่กับการถอดรหัส[ 2 ]ส่วนประกอบโปรตีนทั้งห้าที่เสนอมี โมทีฟการจดจำ RNA (RRMs) [ 3 ]และในกรณีที่ไม่มีการถอดรหัสRNA polymerase II พาราเสปคเคิลจะหายไป และส่วนประกอบที่เกี่ยวข้องทั้งหมดจะก่อตัวเป็นหมวก perinucleolar รูปทรงพระจันทร์เสี้ยวในนิวคลีโอลัส ปรากฏการณ์นี้แสดงให้เห็นในระหว่างวงจรเซลล์ ในวงจรเซลล์ พาราเสปคเคิลจะปรากฏในระหว่างระยะอินเตอร์เฟส และในระหว่างการแบ่งเซลล์แบบ ไมโทซิสทั้งหมดยกเว้นระยะเทโลเฟสเพราะเมื่อนิวเคลียสลูกสาวสองนิวเคลียสถูกสร้างขึ้น จะไม่มีการถอดรหัส RNA Pol II ดังนั้นส่วนประกอบโปรตีนจึงก่อตัวเป็น หมวก perinucleolar แทน รูปแบบการแปลตำแหน่งยังถูกทำซ้ำในการทดลองโดยใช้ยาที่ยับยั้ง การถอดรหัส [ 4 ]

การทำงาน

บทบาทของพาราเสปคเคิลยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างถ่องแท้ มีการเสนอแนะว่ากิจกรรมของ NONO (หรือ p54nrb) ซึ่งเป็นส่วนประกอบของโปรตีนนั้นขึ้นอยู่กับตำแหน่งภายในนิวเคลียส[ 4 ]ดังนั้น คำอธิบายหนึ่งเกี่ยวกับหน้าที่ของพาราเสปคเคิลคือ การจัดเรียงตำแหน่งของโปรตีนที่เป็นส่วนประกอบอย่างเป็นระเบียบ และช่วยชี้นำกิจกรรมของโปรตีนเหล่านั้น ในทางกลับกัน เชื่อกันว่าสิ่งนี้ทำให้พาราเสปคเคิลมีหน้าที่ควบคุมการถอดรหัส[ 10 ]นอกจากนี้การวิเคราะห์แบบเมตาโดย Fox et al. (2018) [ 9 ]เชื่อมโยงการควบคุมของพาราเสปคเคิลกับความสามารถในการกักเก็บหรือขโมยโปรตีนและRNA ที่เป็นส่วนประกอบ ซึ่งทำให้ส่วนประกอบอื่นๆ ในนิวเคลียสลดลง การวิจัยในปัจจุบันเกี่ยวกับหน้าที่ของพาราเสปคเคิลส่วนใหญ่มุ่งเป้าไปที่บทบาทของส่วนประกอบต่างๆ เพื่อบ่งชี้การใช้งานในเซลล์ที่กว้างขึ้น หน้านี้เน้นที่บทบาทของโปรตีนพาราเสปคเคิลและ NEAT1 เป็นหลัก

ทางสรีรวิทยา

ข้อมูลเชิงลึกหลักเกี่ยวกับหน้าที่ทางสรีรวิทยาของพวกมันคือตำแหน่งของพวกมัน พาราเสปคเคิลที่โดดเด่นพบได้เฉพาะในกลุ่มเซลล์ย่อยในเนื้อเยื่อของหนู เช่นเซลล์ลูเตียลหรือเซลล์ที่ปลายเยื่อบุผิวลำไส้[ 9 ]ดังนั้น จากตำแหน่ง จึงเชื่อกันว่าพาราเสปคเคิลมีบทบาทในการควบคุมมะเร็ง การสืบพันธุ์ และการจัดการไวรัส

ประเด็นหนึ่งที่ได้รับความสนใจคือบทบาทของพาราเสปคเคิลในมะเร็งและสถานการณ์ความเครียดของเซลล์ Wang Z, Li K, Huang W (2019) [ 11 ]ระบุว่าปริมาณของ NEAT1 และพาราเสปคเคิลเพิ่มขึ้นในเนื้องอกของระบบทางเดินอาหารและมะเร็งทางเดินหายใจ นอกจากนี้ การแสดงออกของ NEAT1 ยังสัมพันธ์กับขนาดของเนื้องอก ระยะของมะเร็ง ความสามารถในการแพร่กระจาย และการอยู่รอดโดยรวมของผู้ป่วย ในขณะที่ความล้มเหลวในการควบคุมการผลิต NEAT1 เชื่อมโยงกับโรคที่ไม่ใช่มะเร็ง เช่น โรคทางระบบประสาทเสื่อม เช่น โรคพาร์กินสันหรืออัลไซเมอร์ [ 11 ] อย่างไรก็ตามหน้าที่ของ NEAT1 และพาราเสปคเคิลไม่ได้เป็นไปในทางบวกเสมอไป มีการพิสูจน์แล้วว่าพวกมันช่วยเพิ่มความร้ายแรงและความเป็นเซลล์ต้นกำเนิด ของเนื้องอกเต้านมโดย การเพิ่มการแสดงออกของยีน WNT4 [ 4 ]

NEAT1 ยังส่งผลต่อการตั้งครรภ์และโอกาสในการมีบุตร โดยเฉพาะใน สัตว์เลี้ยงลูก ด้วยนม เพศเมีย ที่มีเซลล์ลูเตียลซึ่งถูกควบคุมโดยพาราเสปคเคิล[ 10 ]ซึ่งอาจทำให้เกิดความผิดปกติหรืออาจไม่มีการก่อตัวของคอร์ปัสลูเตียมส่งผลให้เป็นหมัน มีลูกครอกเล็ก และการตั้งครรภ์ที่ประสบความสำเร็จน้อยลง ในการศึกษาโดย Chai Y, Liu J, Zhang Z, Liu L (2016) [ 9 ]หนูที่ถูกตัดยีน (ไม่มี NEAT1) แสดงให้เห็นถึงความผิดปกติในการเพิ่มจำนวนของเซลล์เยื่อบุผิว ทำให้แม่ให้นมได้ไม่ดีและลดอัตราการรอดชีวิตของลูกครอกลงไปอีก ที่น่าสนใจคือ หนูที่ถูกตัดยีนเหล่านี้แสดงให้เห็นถึงผลกระทบแบบสุ่ม กล่าวคือ คอร์ปัสลูเตียมจะก่อตัวขึ้นในบางตัว แต่ไม่ใช่ทุกตัว[ 9 ]สิ่งนี้ตอกย้ำความจริงที่ว่าพาราเสปคเคิลสามารถถูกกระตุ้นได้ด้วยความเครียดของเซลล์ และตัวกระตุ้นจากสิ่งแวดล้อมมีผลกระทบ

จากมุมมองด้านไวรัส ระดับ NEAT1 มีผลกระทบที่สังเกตได้ต่อการติดเชื้อภายในเซลล์ด้วยไวรัส RNA หลายชนิด รวมถึงไข้สมองอักเสบญี่ปุ่น โรคพิษสุนัขบ้า [ 11 ] HIV [ 11 ] [ 12 ] ไข้หวัดใหญ่ [ 13 ] และ Hantaan [ 14 ] รวมถึงไวรัสเริมที่เข้ารหัสด้วย DNA [ 15 ] Wang Z , Li K , Huang W ( 2019 ) [ 11 ] แนะนำว่าNEAT1_2 / paraspeckles ทำหน้าที่เป็นตัวกระตุ้นการป้องกันเซลล์และช่วยกลไกการป้องกันของเซลล์

โมเลกุล

จากมุมมองระดับโมเลกุล หน้านี้จะตรวจสอบหน้าที่ของพาราเสปคเคิลผ่านทาง NEAT1, NONO (p45nrb) และ SFPQ (PSF)

แง่มุมหนึ่งของหน้าที่ระดับโมเลกุลคือความสามารถของพาราเสปคเคิลในการกักเก็บโมเลกุลอื่นๆ ที่ส่งผลต่อการถอดรหัส ซึ่งทำโดยทั้ง NEAT1 และโปรตีนที่เป็นส่วนประกอบบางส่วน NEAT1 มีหน้าที่หลักในการสร้างโครงสร้างของพาราเสปคเคิลและให้ความเสถียรแก่ส่วนประกอบโปรตีน[ 11 ]อย่างไรก็ตาม ยังแสดงให้เห็นว่าสามารถควบคุมการแสดงออกของยีนได้ โดยการดึงดูดปัจจัยการถอดรหัสกักเก็บปัจจัยเหล่านั้นจากโปรโมเตอร์ของยีนและในที่สุดก็เปลี่ยนแปลงการถอดรหัส[ 5 ] [ 16 ] [ 17 ]นอกจากนี้ Wang Z, Li K, Huang W (2019) [ 11 ]ระบุว่า NEAT1 สามารถควบคุมการแสดงออกโดยการเชื่อมโยงกับโปรตีนที่จับกับ RNAซึ่งควบคุม เหตุการณ์ การตัดต่อ RNAและสามารถจัดการความเสถียรของโปรตีนได้ การกักเก็บโมเลกุลอีกรูปแบบหนึ่งคือผ่าน NONO และ SFPQ ซึ่งทั้งสองโปรตีนสามารถจับกับ RNA สองสายที่เกิดขึ้นจากการถอดรหัสโมทีฟแบบกลับด้าน[ 9 ]

อีกแง่มุมหนึ่งของการทำงานระดับโมเลกุลคือการกำหนดตำแหน่งของโปรตีนพาราเสปคเคิลโดย NEAT1 เพื่อควบคุมกิจกรรมของพวกมัน ในการศึกษาโดย Hirose, T. et al. (2014) [ 6 ]เมื่อระดับ NEAT1_2 เพิ่มขึ้น พาราเสปคเคิลจะยาวขึ้น ซึ่งไม่เพียงแต่จะเพิ่มความยาวของพาราเสปคเคิลเท่านั้น แต่ยังเพิ่มความต้องการโปรตีนพาราเสปคเคิลมากขึ้นเพื่อสร้างโครงสร้างตติยภูมิที่จำเป็นสำหรับการทำงานที่เหมาะสม ซึ่งจะลด ความพร้อมใช้งานของโปรตีน นิวคลีโอพลาสมิกในการศึกษาของพวกเขาพบว่าสิ่งนี้มีผลกระทบต่อบทบาทของโปรตีนพาราเสปคเคิลอิสระ เช่นSFPQซึ่งปกติจะยับยั้ง IL-8 ซึ่งเป็นยีนที่ตอบสนองต่อภูมิคุ้มกัน หรือสามารถกระตุ้น ยีน ADARB2ได้ ดังนั้น การควบคุมยีนจึงสามารถถูกจัดการได้ไม่เพียงแค่ผ่านการกักเก็บโปรตีนที่ไม่ใช่ส่วนประกอบเท่านั้น แต่ยังรวมถึงโปรตีนที่เป็นส่วนประกอบของพาราเสปคเคิลด้วย

องค์ประกอบพาราสเปคเคิล

ดึงมาจากตารางในพาราเสปคเคิล: ที่ซึ่ง RNA ที่ไม่เข้ารหัสแบบยาวพบกับการแยกเฟส[ 9 ]
ชื่อยีนความสำคัญในการก่อตัวของพาราเสปคเคิลโดเมนคล้ายพรีออน(ก)การกลายพันธุ์ของ ALS (b)ลิงก์การแยกเฟสของเหลว-ของเหลว(ค)เขตพาราสเปคเคิล(ง)
โปรตีนพาราสเปคเคิล
AHDC1ไม่จำเป็นเลขที่
AKAP8Lไม่จำเป็นใช่
เซลฟ์6และ(e)เลขที่
ซีอาร์บีพีไม่จำเป็นเลขที่
ซีพีเอสเอฟ5ไม่จำเป็นเลขที่
ซีพีเอสเอฟ6ไม่จำเป็นเลขที่
ซีพีเอสเอฟ7สำคัญเลขที่
ดาแซป1จำเป็นใช่
ดีแอลเอ็กซ์3และใช่
อีดับบลิวเอสอาร์1ไม่จำเป็นใช่ใช่
เอฟเอ็ม98เอสำคัญใช่
ฟิกน์สำคัญใช่
ฟัสจำเป็นใช่ใช่ใช่แกนกลาง
เอชเอ็นอาร์เอ็นพีเอ1สำคัญใช่ใช่ใช่
เอชเอ็นอาร์เอ็นพีเอ1แอล2และใช่
เอชเอ็นอาร์เอ็นเอฟและเลขที่
เอชเอ็นอาร์เอ็นพีเอช1และใช่
เอชเอ็นอาร์เอ็นพีเอช3จำเป็นใช่
เอชเอ็นอาร์เอ็นพีเคจำเป็นเลขที่
เอชเอ็นอาร์เอ็นพีอาร์สำคัญใช่
HNRNPUL1สำคัญใช่
เม็กซ์3เอและเลขที่
โนโน่จำเป็นใช่แกนกลาง
พีซีอีดี1เอสำคัญเลขที่
พีเอสพีซี1ไม่จำเป็นใช่แกนกลาง
อาร์บีเอ็ม3ไม่จำเป็นใช่
อาร์บีเอ็ม4บีไม่จำเป็นเลขที่
อาร์บีเอ็ม7ไม่จำเป็นเลขที่
อาร์บีเอ็ม12สำคัญใช่
อาร์บีเอ็ม14จำเป็นใช่ใช่แพทช์
อาร์บีเอ็มเอ็กซ์ไม่จำเป็นเลขที่
รันซ์3ไม่จำเป็นใช่
เอสเอฟพีคิวจำเป็นใช่ใช่แกนกลาง
SMARCA4 (BRG1)จำเป็นเลขที่แพทช์
SRSF10สำคัญเลขที่
SS18L1และใช่ใช่
TAF14สำคัญใช่ใช่
ทีดีพี43และใช่ใช่เปลือก
ยูบีเอพี2แอลไม่จำเป็นใช่
ZC3HGไม่จำเป็นใช่
อาร์เอ็นเอพาราเสปคเคิล
นีท1จำเป็นไม่มีข้อมูล(e)เปลือก 5' + 3' แกนกลาง
อาร์เอ็นเอที่มี IRไม่จำเป็นไม่มีข้อมูล
อาร์เอ็นเอที่อุดมด้วย AGไม่จำเป็นไม่มีข้อมูลเปลือก
(ก) โดเมนที่มีความซับซ้อนต่ำชนิดหนึ่งซึ่งอุดมไปด้วยกรดอะมิโนที่มีขั้วและขนาดเล็ก (ไกลซีน, อะลานีน, เซริน, โพรลีน, แอสปาราจีน, กลูตามีน, ไทโรซีน) ซึ่งมีส่วนเกี่ยวข้องกับการก่อตัวของกลุ่มเส้นใยที่มีลำดับสูงกว่า

(ข) โรคกล้ามเนื้ออ่อนแรงเอแอลเอส หรือที่รู้จักกันในชื่อโรคเซลล์ประสาทสั่งการ

(ค) การแบ่งส่วนประกอบของสารผสมระดับโมเลกุลออกเป็นเฟสที่แยกออกจากกันอย่างชัดเจน (เช่น น้ำมันและน้ำ) ในเซลล์ ออร์แกเนลล์ที่ไม่มีเยื่อหุ้มหลายชนิดแสดงพฤติกรรมคล้ายของเหลว ซึ่งบ่งชี้ว่าพวกมันเป็นของเหลวที่แยกออกจากกัน

(d) โซนพาราเสปคเคิลเกี่ยวข้องกับการสร้างภาพความละเอียดสูงพิเศษของพาราเสปคเคิล

(e) คำย่อ: nd, ไม่ได้ระบุ; N/A, ไม่เกี่ยวข้อง

  • หน้า " Nuclear Compartments:Paraspeckle"ในฐานข้อมูลโปรตีนนิวเคลียร์ (Nuclear Protein Database) ซึ่งเขียนโดย ดร. อาร์ชา ฟ็อกซ์ และ ดร. เวนดี้ บิคมอร์ ให้ข้อมูลสรุปและลิงก์ไปยังข้อมูลเกี่ยวกับส่วนประกอบของพาราเสปคเคิล
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Paraspeckle&oldid=1351601946 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ พาราสเปคเคิล

ใน ชีววิทยาของเซลล์ พารา เสปเคิล เป็นช่องว่างรูปร่างไม่สม่ำเสมอของ เซลล์ มีขนาดประมาณ 0.

โครงสร้าง

พาราเสปคเคิลจัดเรียงตัวเป็นโครงสร้างทรงกลมแบบแกนและเปลือก โดยมีโปรตีนเจ็ดชนิดอยู่บนโครงสร้างของ lncRNA NEAT1 (ไอโซฟอร์ม 23kb ที่เรียกว่า NEAT1_2 หรือ NEAT1v2) [ 8 ] ในปี 2016 West และคณะได้เสนอแบบจำลองที่ได้รับการยอมรับในปัจจุบันสำหรับพาราเสปคเคิล...

การแปลเป็นภาษาท้องถิ่น

พาราเสปคเคิลเป็นโครงสร้างแบบไดนามิกที่เปลี่ยนแปลงไปตามการเปลี่ยนแปลงของกิจกรรมการเผาผลาญในเซลล์ พาราเสปคเคิลขึ้นอยู่กับการถอดรหัส [ 2 ] ส่วนประกอบโปรตีนทั้งห้าที่เสนอมี โมทีฟการจดจำ RNA (RRMs) [ 3 ] และในกรณีที่ไม่มี การถอดรหัส RNA polymerase II...

การทำงาน

บทบาทของพาราเสปคเคิลยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างถ่องแท้ มีการเสนอแนะว่ากิจกรรมของ NONO (หรือ p54nrb) ซึ่งเป็นส่วนประกอบของโปรตีนนั้นขึ้นอยู่กับตำแหน่งภายในนิวเคลียส [ 4 ] ดังนั้น คำอธิบายหนึ่งเกี่ยวกับหน้าที่ของพาราเสปคเคิลคือ...