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核小体（核ドメインまたは核ドットとも呼ばれる）は、真核細胞の細胞核に見られる膜のない構造で、生体分子の凝縮物です。[1]核小体には、カハール小体、核小体、核スペックル（スプライシングスペックルとも呼ばれる）、ヒストン遺伝子座小体、前骨髄球性白血病タンパク質（PML）核小体（PML発癌性ドットとも呼ばれる）が含まれます。[2]核小体にはND10も含まれます。NDは核ドメインを表し、10は見られるドットの数を示します。[3]さらに、核小体のサブタイプは、タンパク質分解の場であると示唆されているクラストソームです。 [4]
生体分子凝縮物は核体と互換的に使用されることが多い用語ですが、「凝縮物」という用語は、その物体の熱力学的特性が既知であることを意味します。[5]したがって、核体（場合によっては核コンパートメント）はより一般的な用語であり、生物物理学的特性が凝縮物ではないか、現在テストされていない構造を包含します。[6]
核小体は、悪性または過剰刺激を受けた動物細胞の核内の顕著なインタークロマチン構造として最初に発見されました[7] [8]。これは、原発性胆汁性肝硬変の抗sp100自己抗体、続いて前骨髄球性白血病（PML）因子を使用して特定されましたが、多くの自己免疫疾患や癌性疾患でも増加しているようです。[9] 核ドットは代謝的に安定しており、ヌクレアーゼ消化や塩抽出に耐性があります。[10]
構造
単純核体（I型およびII型）および複合核体（III、IVa型およびV型）の殻は、おそらくタンパク質性である非染色質線維状物質からなる。[11]その核体は核マトリックスと共に分離され、核体の表面からの突起によって線維顆粒核マトリックス成分に連結されていた。[11]核ドットの主成分は、タンパク質sp100核抗原、LYSP100（sp100の相同遺伝子）、[12] ISG20、[13] PML抗原、NDP55、および核マトリックスに関連する53kDaタンパク質である。 [ 14]核孔複合体に関連するPIC1/SUMO-1などの他のタンパク質も核ドットに関連する。[15]タンパク質は、さまざまなストレス（それぞれ刺激または熱ショック）に反応して分散数を増やすことで、核内で再編成することができる。[16]
関数
核小体タンパク質の1つは転写活性領域に関与していると思われる。[17] PML抗原およびsp100の発現はインターフェロンに反応する。sp100は転写活性化特性を持っていると思われる。PMLタンパク質は増殖および形質転換を抑制することが報告されており、[8]特に水疱性口内炎ウイルス（VSV）（ラブドウイルス）およびインフルエンザAウイルスの感染を阻害するが、[18]他の種類のウイルスの感染は阻害しない。SUMO -1 ユビキチン様タンパク質は、ドットに標的となるようにPMLタンパク質を改変する役割を担っている。[19]一方、PMLの過剰発現はプログラム細胞死をもたらす。[20]
ドットの機能として考えられるものの一つは、「核のゴミ捨て場」または「貯蔵庫」である。 [21]核小体はすべて同じ機能を果たすわけではない。Sp140は特定の小体と関連し、転写活性化に関与していると思われる。[22]
ND10核体はクロマチン制御において重要な役割を果たしていることが示されている。[23]
核小体は遺伝子制御のさまざまな側面に関与していると考えられています。これらの特定の領域（核小体内のプレリボソームRNAと関連するリボソーム生合成タンパク質）に基質と酵素を集中させることで、特定の核小体に関連する酵素反応の効率を高めるのに役立つ可能性があるという仮説があります。たとえば、かつてはスプライシング因子の貯蔵庫であると考えられていた核スペックルは、現在ではスプライシング促進因子（メジャーおよびマイナースプライソソームの成分など）とプレmRNA基質分子を集中させ、スプライシング反応の運動効率を高めることが示されています。[24]したがって、今後の研究では、転写、RNA修飾、リボソーム生合成、その他の核プロセスなど、遺伝子制御のさまざまな側面で他の核小体が機能的な役割を果たしているかどうかが明らかになるでしょう。
病理学
これらの小体、または類似の小体は、リンパ系癌[25] [26]およびSLE（狼瘡）[27]の存在下で増加することが確認されている。また、亜急性硬化性全脳炎でも高頻度に観察され 、この場合には麻疹に対する抗体が核小体で発現し、局在していることが示される。[28]
- 前骨髄球性白血病（PML）では、腫瘍性PML-レチノイン酸受容体α（RARα）キメラが核小体におけるPMLの正常濃度を乱す。三酸化ヒ素（As 2 O 3）とオールトランスレチノイン酸（トレチノイン）の投与は、小体の再編成を誘発し、この白血病の寛解を引き起こす。As 2 O 3 はキメラを破壊し、SUMO-1ユビキチン化された新しいPMLが核小体に再局在することを可能にする。[19]レチノイン酸は、同じキメラのカスパーゼ3媒介分解を誘導する。[29]
- HHVでは、ICP0は感染初期に核ドットを破壊する。[30]
参考文献
- ^ Weber SC (2017年6月). 「配列エンコードされた物質特性が核小体の構造と機能を決定する」Current Opinion in Cell Biology 46 : 62–71. doi :10.1016/j.ceb.2017.03.003. PMID 28343140.
- ^ Zimber A、Nguyen QD、 Gespach C (2004年10 月)。「核体とコンパートメント: 健康と疾患における機能的役割と細胞シグナル伝達」。細胞シグナル伝達。16 (10): 1085–104。doi :10.1016/j.cellsig.2004.03.020。PMID 15240004 。
- ^ Rivera-Molina YA、Martínez FP、Tang Q（2013年8月）。「ウイルスの側面の核ドメイン10」。World Journal of Virology。2 （3）：110–22。doi ：10.5501 / wjv.v2.i3.110。PMC 3832855。PMID 24255882。
- ^ Lafarga M、Berciano MT、Pena E、Mayo I、Castaño JG、Bohmann D、他 (2002 年 8 月)。「クラストソーム: 19S および 20S プロテアソーム、ユビキチン、プロテアソームのタンパク質基質が豊富な核小体のサブタイプ」。Molecular Biology of the Cell . 13 (8): 2771–82. doi :10.1091/mbc.e02-03-0122. PMC 117941 . PMID 12181345.
- ^ Banani SF、Lee HO、Hyman AA、Rosen MK (2017年5月)。「生体分子凝縮物：細胞生化学のオーガナイザー」。Nature Reviews 。分子細胞生物学。18 (5): 285–298。doi : 10.1038 /nrm.2017.7。PMC 7434221。PMID 28225081。S2CID 37694361。
- ^ Bhat P、Hanson D、Guttman M（2021年8月）。 「遺伝子発現の定量的制御のメカニズムとしての核区画化」。Nature Reviews。分子細胞生物学。22 （ 5）：653–670。doi ：10.1038/s41580-021-00387-1。PMID 34341548 。
- ^ Brasch K, Ochs RL (1992年10月). 「核体（NB）：新たに「再発見された」細胞小器官」.実験細胞研究. 202 (2): 211–23. doi :10.1016/0014-4827(92)90068-J. PMID 1397076.
- ^ ab Sternsdorf T, Grötzinger T, Jensen K, Will H (1997年12月). 「核ドット：さまざまなステージで活躍する俳優たち」.免疫生物学. 198 (1–3): 307–31. doi :10.1016/s0171-2985(97)80051-4. PMID 9442402.
- ^ Pawlotsky JM、Andre C、Metreau JM、Beaugrand M、Zafrani ES、Dhumeaux D (1992 年 7 月)。「多重核ドット抗核抗体は原発性胆汁性肝硬変に特異的ではない」。肝臓学。16 ( 1 ) : 127–31。doi : 10.1002/hep.1840160121。PMID 1319948。S2CID 22729443。
- ^ Ascoli CA, Maul GG (1991年3月). 「新規核ドメインの同定」. The Journal of Cell Biology . 112 (5): 785–95. doi : 10.1083/jcb.112.5.785. PMC 2288866. PMID 1999457.
- ^ ab Chaly N, Setterfield G, Kaplan JG, Brown DL (1983). 「マウス脾臓リンパ球の核小体: II - コンカナバリンA刺激時の細胞化学およびオートラジオグラフィー」。Biology of the Cell . 49 (1): 35–43. doi :10.1111/j.1768-322x.1984.tb00220.x. PMID 6199062. S2CID 43084163.
- ^ Dent AL、Yewdell J、Puvion-Dutilleul F、Koken MH、de The H、Staudt LM (1996 年 8 月)。「LYSP100 関連核ドメイン (LAND): 新しいクラスの核下構造の説明と PML 核小体との関係」。Blood。88 ( 4 ) : 1423–6。doi : 10.1182 /blood.V88.4.1423.bloodjournal8841423。PMID 8695863。
- ^ Gongora C、David G、Pintard L、Tissot C、Hua TD、Dejean A、Mechti N (1997 年 8 月)。「インターフェロン誘導性の新規 PML 核小体関連タンパク質の分子クローニング」。The Journal of Biological Chemistry。272 (31): 19457–63。doi : 10.1074/ jbc.272.31.19457。PMID 9235947。
- ^ Zuber M、 Heyden TS、Lajous - Petter AM (1995)。「ドット構造に局在する核マトリックス関連核タンパク質を認識するヒト自己抗体」。Biology of the Cell。85 ( 1): 77–86。doi :10.1111/j.1768-322X.1995.tb00944.x。PMID 8882521 。
- ^ Sternsdorf T、Jensen K、Will H (1997 年 12 月)。「 PIC1 /SUMO-1 による核ドット関連タンパク質 PML および Sp100 の共有結合修飾の証拠」。The Journal of Cell Biology。139 ( 7): 1621–34。doi :10.1083/jcb.139.7.1621。PMC 2132645。PMID 9412458。
- ^ Maul GG、Yu E、Ishov AM、Epstein AL (1995 年 12 月)。「核ドメイン 10 (ND10) 関連タンパク質も核小体中に存在し、ストレス後に数百の核部位に再分布する」。Journal of Cellular Biochemistry。59 ( 4 ): 498–513。doi :10.1002/jcb.240590410。PMID 8749719。S2CID 22209911 。
- ^ Xie K、Lambie EJ 、 Snyder M (1993年10 月)。「核ドット抗原は核内の転写ドメインを特定する可能性がある」。 分子細胞生物学。13 (10): 6170–9。doi :10.1128/ MCB.13.10.6170。PMC 364676。PMID 8413218。
- ^ Chelbi-Alix MK、Quignon F、Pelicano L、Koken MH、de Thé H (1998 年 2 月)。「インターフェロン誘導性前骨髄球性白血病タンパク質によってもたらされるウイルス感染に対する抵抗力」。Journal of Virology。72 ( 2 ) : 1043–51。doi : 10.1128/JVI.72.2.1043-1051.1998。PMC 124576。PMID 9444998 。
- ^ ab Müller S、Matunis MJ 、Dejean A (1998年1月)。「ユビキチン関連修飾因子SUMO-1との結合が核内のPMLの分配を制御する」。EMBOジャーナル 。17 ( 1 ):61–70。doi :10.1093/emboj/17.1.61。PMC 1170358。PMID 9427741。
- ^ Quignon F、De Bels F、Koken M、Feunteun J、Ameisen JC、de Thé H (1998 年 11 月)。 「PMLは新たなカスパーゼ非依存性の死プロセスを誘導する」。自然遺伝学。20 (3):259-65。土井：10.1038/3068。PMID 9806544。S2CID 856232 。
- ^ Maul GG (1998年8月). 「核ドメイン10、DNAウイルスの転写と複製の場」. BioEssays . 20 (8): 660–7. doi :10.1002/(SICI)1521-1878(199808)20:8<660::AID-BIES9>3.0.CO;2-M. PMID 9780840. S2CID 46499841.
- ^ Bloch DB、Chiche JD、Orth D、de la Monte SM、Rosenzweig A、Bloch KD (1999 年 6 月)。「核小体の構造的および機能的異質性」。分子細胞 生物学。19 ( 6): 4423–30。doi :10.1128/MCB.19.6.4423。PMC 104401。PMID 10330182。
- ^ Gu H、Zheng Y (2016 年 4 月)。 「 HSV-1 のクロマチン抑制における ND10 核体の役割 」。Virology Journal。13 : 62。doi : 10.1186 / s12985-016-0516-4。PMC 4822283。PMID 27048561。
- ^ Bhat P, Chow A, Emert B, et al. (2024年5月). 「核スペックル周辺のゲノム組織化がmRNAスプライシング効率を高める」. Nature . 629 (5): 1165–1173. doi :10.1038/s41586-024-07429-6. PMC 11164319. PMID 38720076 .
- ^ Rivas C, Oliva H (1974). 「ホジキン病における核小体」. Pathologia Europaea . 9 (4): 297–301. PMID 4457783.
- ^ Tani E, Ametani T (1975). 「脳における悪性リンパ腫の核特性」神経系の悪性リンパ腫. Vol. Suppl 6. pp. 167–71. doi :10.1007/978-3-662-08456-4_28. ISBN 978-3-540-07208-9. PMID 168720。
{{cite book}}:|journal=無視されました (ヘルプ) - ^ Jones JM、Martinez AJ、Joshi VV、McWilliams N（1975年3月） 。 「全身性エリテマトーデス」。Archives of Pathology。99（3）：152–7。PMID 164172。
- ^ Brown HR、Thormar H (1976 年 11 月)。「麻疹核カプシドに対する抗血清による硬化性全脳炎 (SSPE) における単純核小体の免疫ペルオキシダーゼ染色」。Acta Neuropathologica。36 ( 3 ) : 259–67。doi : 10.1007/BF00685370。PMID 795259。S2CID 38057985。
- ^ Nervi C, Ferrara FF, Fanelli M, Rippo MR, Tomassini B, Ferrucci PF, et al. (1998年10月). 「カスパーゼはレチノイン酸誘導性急性前骨髄球性白血病PML/RARalpha融合タンパク質の分解を仲介する」Blood . 92 (7): 2244–51. PMID 9746761.
- ^ Schneider SM、Pritchard SM、Wudiri GA、Trammell CE、Nicola AV（2019年5月） 。Dermody TS（編）。「プロテアソーム阻害剤によってブロックされる単純ヘルペスウイルス感染の初期段階」。mBio。10 （3 ）：e00732–19、/mbio/10/3/mBio.00732–19.atom。doi ： 10.1128 /mBio.00732-19。PMC 6520451。PMID 31088925。