molpit
Login:
Password:
remember
PIT00124 Сборки (assemblages) в клетке

Представляю Вам новые субклеточные структуры сборки (assemblages) - функциональные блоки, образованные путем разделения клеточных фаз. Примерами сборок являются цитоплазматические P-гранулы, гранулы зародышевых клеток, и различные ядерные тельца (ядрышки, тельца Кахаля или спиральные тельца — небольшие органеллы, ассоциированные с ядрышком, тельца фактора промиелолейкоза или PML тельца, спеклы или пятнышки, etc), но эти частицы не имеют ясно объединяющей терминологии. Таким образом, предлагаемое объединяющее имя "сборки" для всех этих функциональных частиц, которые включают фазовые переходы, некоторые из них сделаны из природно неупорядоченых белков (IDPs). Эти частицы обладают поведением жидкости, так как их компоненты находятся в постоянном и быстром обмене с окружающей цитоплазмой или нуклеоплазмой. Ключевым свойством комплексов, образованных повторяющимися, с низким уровнем сложности, последовательностей IDPs является обратимость. Насколько сборка окажется универсальной субклеточной структурой - покажет будущее. А пока обратимся к очень хорошему обзору

{Toretsky2014} J A Toretsky & P E Wright. Assemblages - Functional units formed by cellular phase separation // JCB, 206 (5), 579-588 (2014). DOI 10.1083/jcb.201404124 Аннотация. Разделение внутриклеточного пространство за мембранно-связанными органеллами может быть достигнуто белками, которые поливалентные, или содержат, по сути неупорядоченные области белков низкой сложности. Эти белки могут претерпеть изменение физической фазы с образованием функциональных гранулы или другие объекты в цитоплазме или нуклеоплазме, что мы всё вместе определяем термином "сборка". От природы неупорядоченные белки (Intrinsically Disordered Proteins или IDPs) играют важную роль в формировании подмножества клеточных комплексов путем стимулирования разделения фаз. Точки зрения последних работ вовлекают комплексы в болезненные состояния, указывая, что внутренние расстройства и фазовые переходы должны быть учтены при разработке терапевтических средств. Вот рисунки из статьи с полными подписями к рисункам.

F1.large (44Кб)
Рис. 1. [Toretsky2014] Образование сборки приводит к возникновению новых свойств белка и связывания РНК. Эта серия картинок (А-D) показывает, что увеличение локальной концентрации белка (желтые ленты) в областях клетки могут привести к фазовым переходом (желтый туман) чтобы сформировать сборку, когда достигается критическая концентрация. Фазу отделения сборки может быть образована с помощью слабых однотипных или гетеротипические взаимодействий и возможностью обмена составных молекул с окружающим раствором. Этот фазово-разделенный материал позволяет захватить и взаимодействовать с другими типами белков или РНК (голубые молекулы). (D), окончательное формирование сборки показывает поглощения двух молекул РНК.

F2.large (69Кб)
Рис. 2. [Toretsky2014] Фазовый переход вызван природно-неупорядоченными белками (IDPs) регулирует транспорт в каналах ядерных пор. (A) Сагиттальная плоскость ядерной поры, которая заполняется IDPs. FG белки, и варианты, описанные в тексте, вносят свой вклад в "начинку" пространства между структурными компонентами белка (серый цвет). Архитектура комплекса ядерной поры (NPC) создает зоны транспорта, указанные здесь как светло-красный и светло-голубой. (В) Поперечный вид сложных компонентов ядерной поры (Nups) показывает локализацию FG белков и транспортных зон. (C) Подписи определяют типы белков, обнаруженных в поровом комплексе ядра и их биофизических характеристик. Эта часть рисунка основана на Saccharomyces cerevisiae FG Nups и адаптирован из Yamada et al. (2010).

F3.large (100Кб)
Рис. 3. [Toretsky2014] ДНК, действует в качестве каркаса для EWS-FLI1 связывания с GGAA повторами, что приводит к фазовому переходу, предположительно основанному на высокой концентрации EWS доменов. Ряд картинок (А-D) показывает последовательное связывание EWS-FLI1 (фиолетовый со спиральной областью) с GGAA (красный/зеленый) повторами в ДНК. Высокая концентрация EWS доменов происходит в результате связывания нескольких белков EWS-FLI1 в микросателлитной ДНК, что и может привести к фазовым переходом, основанных на принципиально неупорядоченных повторах с низкой сложностью. (E) Увеличилась локальная концентрация этих EWS доменных субъединиц имеют эмержентные (возникающие) свойства в критической концентрации, изображенной здесь, как пять белков, потому фазовый переход приводит к связыванию РНК (голубой). Сборка и ей взаимодействие с РНК может быть частью транскрипции или посттранскрипционной перестройки. Захват РНК может ограничивать эту динамическую фазу, отделяющую сборку от зарождающейся пре-мРНК или от посттранскрипционного комплекса сплайсинга. Сокращения - FLI1 - протоонкоген низкой сложности, (EWS) - саркома Юинга Ewing sarcoma.

Читать обзор надо достаточно внимательно! Ведь он написан прямо для нашего проекта CellBook.

Добавить к примерам сборок можно P-гранулы, которые несколько раз обсуждались здесь, биочастицы Ивана, другие биочастицы, гипотетические сборки Якимова (ламины в хромосомых) и целый ряд других сборок, например, биологических устройств и приводов, и даже клеточных приборов. Думается, что большие биомолекулы с растворителем также могут быть сборками.

Peter Belobrov 25 Sep 2014 18:18
© International Open Laboratory for Advanced Science and Technology — MOLPIT, 2009–2021