自身免疫性疾病的新假说:应激与核仁

自身免疫性疾病(艾滋病)病理复杂,受遗传、表观遗传和环境因素的影响。艾滋病的发病机制仍然是个谜,但人们提出了许多假说。讨论了几个假设,以提出它们独特的解释,并证明它们实际上不是相互排斥的;这些假设的结合可以提供对艾滋病更全面的解释。

图1所示。核仁胁迫可以破坏失活的X染色体。这可以使染色质暴露于高水平的多胺中,多胺与组蛋白和DNA甲基化竞争,破坏表观遗传控制。恢复:被破坏的染色质可以经历先前隔离基因的激活和表达。核仁的异常活性可能导致rna、蛋白质和核糖核蛋白复合物的异常构象的稳定。 These may be autoantigenic.

在这里,描述了一个新的假说:“核仁”假说。核核是细胞核中RNA和蛋白质折叠并组装成核糖核蛋白(RNP)复合物的位置,用作微型细胞机器,如:1)剪接体将前信使RNA切割成信使RNA (mrna);2)将mrna翻译成特定蛋白质的核糖体;3)核仁内辅助RNA加工的小核仁RNA。细胞可以有多个核仁。核仁表现为没有DNA的区域,但被活性和非活性染色质(由DNA和蛋白质如组蛋白组成的遗传物质)所包围。核仁的开放空间允许长RNA分子折叠并结合蛋白质以产生功能性RNA。由于许多不同的RNPs是由核仁产生的,并且在细胞生长、分化和应激过程中对RNPs的需求量很大,因此核仁是细胞中最活跃和最动态的成分之一。当对rnp的需求增加时,核仁的大小迅速增加。为了帮助带负电荷的RNA折叠,核仁具有非常高含量的带正电荷的小分子,称为多胺。 Expansion of the nucleolus is directly related to increased availability of polyamines. Cell stress, such as a viral infection, typically involves increased polyamine synthesis since the virus, or the cell recovering from stress, requires increased nucleolar activity to create additional ribosomes, splicosomes, etc. However, polyamines at high levels can stabilize abnormal conformations of RNA, DNA, RNPs and proteins. These abnormal conformations could be autoantigenic since the immune system may not have had sufficient exposure to them previously. For example, Z-DNA is an infrequent and transient DNA conformation which appears as an autoantigenic target in systemic lupus erythematosus (SLE) and rheumatoid arthritis (RA). Many autoantigens in SLE are, at least transiently, components of the nucleolus where high polyamine levels could stabilize those components in abnormal conformations and associations.

在细胞应激过程中,核仁的扩张可能会吞噬一些邻近的染色质,使染色质暴露在核仁中高水平的多胺中。这可能会破坏染色质,打开先前隔离的基因。

有许多序列可能在艾滋病中发挥作用。甲基化的困难可能导致基因表达的表观遗传控制和蛋白质和rna的甲基化依赖性运输的广泛破坏。因此,核仁应激和染色质破坏可以解释一些艾滋病。

韦斯利·布鲁克斯
美国佛罗里达州坦帕市南佛罗里达大学化学系

出版

自身免疫性疾病假说综述及“核仁”假说的介绍。
布鲁克斯WH
Clin Rev Allergy immuno1 . 2016年6月21日

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