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Cuerpos nucleares

Cuerpos nucleares en células pulmonares embrionarias humanas

Los cuerpos nucleares (también conocidos como dominios nucleares o puntos nucleares ) son condensados ​​biomoleculares , estructuras sin membrana que se encuentran en los núcleos celulares de las células eucariotas . [1] Los cuerpos nucleares incluyen cuerpos de Cajal , el nucléolo , motas nucleares (también llamadas motas de empalme), cuerpos del locus de histonas y cuerpos nucleares de la proteína de leucemia promielocítica (PML) (también llamados puntos oncogénicos PML). [2] Los cuerpos nucleares también incluyen ND10. ND significa dominio nuclear y 10 se refiere a la cantidad de puntos observados. [3] Además, un subtipo de cuerpo nuclear es un clastosoma que se sugiere que es un sitio de degradación de proteínas. [4]

Si bien el término condensado biomolecular se utiliza a menudo indistintamente con el de cuerpo nuclear, el término "condensados" implica que se conocen las propiedades termodinámicas del cuerpo [5] . Por lo tanto, el término cuerpo nuclear (y, a veces, compartimento nuclear) es más general y abarca estructuras en las que la propiedad biofísica no es un condensado o no se ha probado actualmente [6] .

Los cuerpos nucleares se observaron por primera vez como estructuras intercromatinales prominentes en los núcleos de células animales malignas o hiperestimuladas [7] [8] identificadas utilizando autoanticuerpos anti-sp100 de cirrosis biliar primaria y posteriormente el factor de leucemia promielocítica (PML), pero también parecen estar elevados en muchas enfermedades autoinmunes y cancerosas. [9] Los puntos nucleares son metabólicamente estables y resistentes a la digestión con nucleasas y la extracción de sal. [10]

Estructura

Diagrama de la formación de los cuerpos nucleares.

Los cuerpos nucleares simples (tipos I y II) y las capas de los cuerpos nucleares complejos (tipos III, IVa y V) consisten en un material fibrilar no cromatínico que probablemente sea proteínico. [11] Estos cuerpos nucleares se coaislaron con la matriz nuclear y se vincularon al componente de la matriz nuclear fibrogranular mediante proyecciones desde la superficie de los cuerpos nucleares. [11] Los componentes primarios de los puntos nucleares son las proteínas sp100, antígeno nuclear, LYSP100 (un homólogo de sp100), [12] ISG20 , [13] antígeno PML, NDP55 y proteína de 53 kDa asociada con la matriz nuclear. [14] Otras proteínas, como PIC1/SUMO-1, que están asociadas con el complejo de poros nucleares, también se asocian con puntos nucleares. [15] Las proteínas pueden reorganizarse en el núcleo, aumentando el número de dispersión en respuesta a diferentes tipos de estrés (estimulación o choque térmico, respectivamente). [16]

Función

Una de las proteínas del cuerpo nuclear parece estar involucrada en regiones transcripcionales activas. [17] La ​​expresión del antígeno PML y sp100 responde a los interferones. Sp100 parece tener propiedades transactivadoras transcripcionales. Se informó que la proteína PML suprime el crecimiento y la transformación, [8] e inhibe específicamente la infección del virus de la estomatitis vesicular (VSV) (un rabdovirus) y el virus de la influenza A, [18] pero no otros tipos de virus. La proteína similar a la ubiquitina SUMO-1 es responsable de modificar la proteína PML de tal manera que se dirija a los puntos. [19] mientras que la sobreexpresión de PML resulta en muerte celular programada. [20]

Una de las funciones hipotéticas de los puntos es la de "depósito nuclear" o "almacenamiento". [21] Puede que no todos los cuerpos nucleares desempeñen la misma función. Sp140 se asocia con ciertos cuerpos y parece estar implicada en la activación transcripcional. [22]

Se ha demostrado que los cuerpos nucleares ND10 desempeñan un papel importante en la regulación de la cromatina . [23]

Se ha sugerido que los cuerpos nucleares están involucrados en múltiples aspectos de la regulación genética. Al concentrar sustratos y enzimas en estos territorios definidos (es decir, ARN preribosómico y proteína de biogénesis de ribosomas asociada dentro del nucléolo), se plantea la hipótesis de que esto puede ayudar a aumentar la eficiencia de las reacciones enzimáticas asociadas con el cuerpo nuclear en particular. Por ejemplo, se ha demostrado que las motas nucleares, que alguna vez se pensó que eran depósitos de almacenamiento de factores de empalme, ahora concentran factores promotores de empalme (por ejemplo, componentes del espliceosoma mayor y menor) y moléculas de sustrato de pre-ARNm para aumentar la eficiencia cinética de la reacción de empalme [24] . Por lo tanto, los estudios futuros mostrarán si otros cuerpos nucleares desempeñan papeles funcionales en varios aspectos de la regulación genética, como la transcripción, las modificaciones del ARN, la biogénesis de los ribosomas y otros procesos nucleares.

Patología

Patrón de tinción de inmunofluorescencia de anticuerpos sp100. Se pueden ver puntos nucleares en el núcleo de las células. Elaborado con suero de un paciente con cirrosis biliar primaria en células HEp-20-10 con un conjugado FITC.

Se ha encontrado que estos cuerpos, o similares, aumentan en presencia de cánceres linfoides [25] [26] y LES (lupus). [27] También se observan con mayor frecuencia en la panencefalitis esclerosante subaguda ; en este caso, los anticuerpos contra el sarampión muestran expresión y localización en los cuerpos nucleares. [28]

Referencias

  1. ^ Weber SC (junio de 2017). "Las propiedades de los materiales codificados por secuencias determinan la estructura y función de los cuerpos nucleares". Current Opinion in Cell Biology . 46 : 62–71. doi :10.1016/j.ceb.2017.03.003. PMID  28343140.
  2. ^ Zimber A, Nguyen QD, Gespach C (octubre de 2004). "Cuerpos nucleares y compartimentos: funciones y señalización celular en la salud y la enfermedad". Señalización celular . 16 (10): 1085–104. doi :10.1016/j.cellsig.2004.03.020. PMID  15240004.
  3. ^ Rivera-Molina YA, Martínez FP, Tang Q (agosto de 2013). "Dominio nuclear 10 del aspecto viral". Revista Mundial de Virología . 2 (3): 110–22. doi : 10.5501/wjv.v2.i3.110 . PMC 3832855 . PMID  24255882. 
  4. ^ Lafarga M, Berciano MT, Pena E, Mayo I, Castaño JG, Bohmann D, et al. (agosto de 2002). "Clastosoma: un subtipo de cuerpo nuclear enriquecido en proteosomas 19S y 20S, ubiquitina y sustratos proteínicos del proteosoma". Biología molecular de la célula . 13 (8): 2771–82. doi :10.1091/mbc.e02-03-0122. PMC 117941 . PMID  12181345. 
  5. ^ Banani SF, Lee HO, Hyman AA, Rosen MK (mayo de 2017). "Condensados ​​biomoleculares: organizadores de la bioquímica celular". Nature Reviews. Biología celular molecular . 18 (5): 285–298. doi :10.1038/nrm.2017.7. PMC 7434221. PMID 28225081.  S2CID 37694361  . 
  6. ^ Bhat P, Hanson D, Guttman M (agosto de 2021). "Compartimentalización nuclear como mecanismo de control cuantitativo de la expresión génica". Nature Reviews. Biología celular molecular . 22 (5): 653–670. doi :10.1038/s41580-021-00387-1. PMID  34341548.
  7. ^ Brasch K, Ochs RL (octubre de 1992). "Cuerpos nucleares (NB): un orgánulo recientemente "redescubierto". Experimental Cell Research . 202 (2): 211–23. doi :10.1016/0014-4827(92)90068-J. PMID  1397076.
  8. ^ ab Sternsdorf T, Grötzinger T, Jensen K, Will H (diciembre de 1997). "Puntos nucleares: actores en muchos escenarios". Inmunobiología . 198 (1–3): 307–31. doi :10.1016/s0171-2985(97)80051-4. PMID  9442402.
  9. ^ Pawlotsky JM, Andre C, Metreau JM, Beaugrand M, Zafrani ES, Dhumeaux D (julio de 1992). "Los anticuerpos antinucleares de puntos nucleares múltiples no son específicos de la cirrosis biliar primaria". Hepatología . 16 (1): 127–31. doi :10.1002/hep.1840160121. PMID  1319948. S2CID  22729443.
  10. ^ Ascoli CA, Maul GG (marzo de 1991). "Identificación de un nuevo dominio nuclear". The Journal of Cell Biology . 112 (5): 785–95. doi :10.1083/jcb.112.5.785. PMC 2288866 . PMID  1999457. 
  11. ^ ab Chaly N, Setterfield G, Kaplan JG, Brown DL (1983). "Cuerpos nucleares en linfocitos esplénicos de ratón: II - Citoquímica y autorradiografía durante la estimulación con concanavalina A". Biología de la célula . 49 (1): 35–43. doi :10.1111/j.1768-322x.1984.tb00220.x. PMID  6199062. S2CID  43084163.
  12. ^ Dent AL, Yewdell J, Puvion-Dutilleul F, Koken MH, de The H, Staudt LM (agosto de 1996). "Dominios nucleares asociados a LYSP100 (LAND): descripción de una nueva clase de estructuras subnucleares y su relación con los cuerpos nucleares de PML". Blood . 88 (4): 1423–6. doi : 10.1182/blood.V88.4.1423.bloodjournal8841423 . PMID  8695863.
  13. ^ Gongora C, David G, Pintard L, Tissot C, Hua TD, Dejean A, Mechti N (agosto de 1997). "Clonación molecular de una nueva proteína asociada al cuerpo nuclear PML inducida por interferón". The Journal of Biological Chemistry . 272 ​​(31): 19457–63. doi : 10.1074/jbc.272.31.19457 . PMID  9235947.
  14. ^ Zuber M, Heyden TS, Lajous-Petter AM (1995). "Un autoanticuerpo humano que reconoce la proteína nuclear asociada a la matriz nuclear localizada en estructuras de puntos". Biología de la célula . 85 (1): 77–86. doi :10.1111/j.1768-322X.1995.tb00944.x. PMID  8882521.
  15. ^ Sternsdorf T, Jensen K, Will H (diciembre de 1997). "Evidencia de modificación covalente de las proteínas nucleares asociadas a puntos PML y Sp100 por PIC1/SUMO-1". The Journal of Cell Biology . 139 (7): 1621–34. doi :10.1083/jcb.139.7.1621. PMC 2132645 . PMID  9412458. 
  16. ^ Maul GG, Yu E, Ishov AM, Epstein AL (diciembre de 1995). "Las proteínas asociadas al dominio nuclear 10 (ND10) también están presentes en los cuerpos nucleares y se redistribuyen a cientos de sitios nucleares después del estrés". Journal of Cellular Biochemistry . 59 (4): 498–513. doi :10.1002/jcb.240590410. PMID  8749719. S2CID  22209911.
  17. ^ Xie K, Lambie EJ, Snyder M (octubre de 1993). "Los antígenos de puntos nucleares pueden especificar dominios transcripcionales en el núcleo". Biología molecular y celular . 13 (10): 6170–9. doi :10.1128/MCB.13.10.6170. PMC 364676 . PMID  8413218. 
  18. ^ Chelbi-Alix MK, Quignon F, Pelicano L, Koken MH, de Thé H (febrero de 1998). "Resistencia a la infección viral conferida por la proteína de leucemia promielocítica inducida por interferón". Journal of Virology . 72 (2): 1043–51. doi :10.1128/JVI.72.2.1043-1051.1998. PMC 124576 . PMID  9444998. 
  19. ^ ab Müller S, Matunis MJ, Dejean A (enero de 1998). "La conjugación con el modificador relacionado con la ubiquitina SUMO-1 regula la partición de PML dentro del núcleo". The EMBO Journal . 17 (1): 61–70. doi :10.1093/emboj/17.1.61. PMC 1170358 . PMID  9427741. 
  20. ^ Quignon F, De Bels F, Koken M, Feunteun J, Ameisen JC, de Thé H (noviembre de 1998). "La leucoencefalopatía multifocal progresiva induce un nuevo proceso de muerte independiente de caspasas". Genética de la Naturaleza . 20 (3): 259–65. doi :10.1038/3068. PMID  9806544. S2CID  856232.
  21. ^ Maul GG (agosto de 1998). "Dominio nuclear 10, el sitio de transcripción y replicación del virus ADN". 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.
  22. ^ Bloch DB, Chiche JD, Orth D, de la Monte SM, Rosenzweig A, Bloch KD (junio de 1999). "Heterogeneidad estructural y funcional de los cuerpos nucleares". Biología molecular y celular . 19 (6): 4423–30. doi :10.1128/MCB.19.6.4423. PMC 104401 . PMID  10330182. 
  23. ^ Gu H, Zheng Y (abril de 2016). "El papel de los cuerpos nucleares ND10 en la represión de la cromatina del HSV-1". Virology Journal . 13 : 62. doi : 10.1186/s12985-016-0516-4 . PMC 4822283 . PMID  27048561. 
  24. ^ Bhat P, Chow A, Emert B, et al. (mayo de 2024). "La organización del genoma alrededor de las motas nucleares impulsa la eficiencia del empalme del ARNm". Nature . 629 (5): 1165–1173. doi :10.1038/s41586-024-07429-6. PMC 11164319 . PMID  38720076. 
  25. ^ Rivas C, Oliva H (1974). "Cuerpos nucleares en la enfermedad de Hodgkin". Pathologia Europaea . 9 (4): 297–301. PMID  4457783.
  26. ^ Tani E, Ametani T (1975). "Características nucleares del linfoma maligno en el cerebro". Linfomas malignos del sistema nervioso . Vol. Suppl 6. págs. 167–71. doi :10.1007/978-3-662-08456-4_28. ISBN 978-3-540-07208-9. Número PMID  168720. {{cite book}}: |journal=ignorado ( ayuda )
  27. ^ Jones JM, Martinez AJ, Joshi VV, McWilliams N (marzo de 1975). "Lupus eritematoso sistémico". Archivos de patología . 99 (3): 152–7. PMID  164172.
  28. ^ Brown HR, Thormar H (noviembre de 1976). "Tinción con inmunoperoxidasa de cuerpos nucleares simples en panencefalitis esclerosante (SSPE) mediante antisuero contra nucleocápsides del sarampión". Acta Neuropathologica . 36 (3): 259–67. doi :10.1007/BF00685370. PMID  795259. S2CID  38057985.
  29. ^ Nervi C, Ferrara FF, Fanelli M, Rippo MR, Tomassini B, Ferrucci PF, et al. (octubre de 1998). "Las caspasas median la degradación inducida por ácido retinoico de la proteína de fusión PML/RARalpha de la leucemia promielocítica aguda". Blood . 92 (7): 2244–51. PMID  9746761.
  30. ^ Schneider SM, Pritchard SM, Wudiri GA, Trammell CE, Nicola AV (mayo de 2019). Dermody TS (ed.). "Primeros pasos en la infección por el virus del herpes simple bloqueados por un inhibidor del proteasoma". mBio . 10 (3): e00732–19, /mbio/10/3/mBio.00732–19.atom. doi :10.1128/mBio.00732-19. PMC 6520451 . PMID  31088925.