리보솜 전사와 DNA 수리에 필수적인 Treacle의 상 분리

Core Concepts

Treacle는 상 분리 능력을 통해 핵소체 섬유성 중심부의 형성과 유지, 리보솜 유전자 전사 및 전사체 처리 효율성 보장, 그리고 리보솜 유전자 손상에 대한 DNA 손상 반응 활성화에 중요한 역할을 한다.

Abstract

이 연구는 핵소체 단백질 Treacle의 상 분리 특성과 그 기능적 중요성을 규명하였다.
Treacle은 전하를 가진 반복 도메인과 양전하 C-말단 도메인의 협력을 통해 액체-액체 상 분리를 일으킨다. 이를 통해 섬유성 중심부(FC)와 밀집 섬유성 구성부(DFC)를 분리하여 리보솜 유전자 전사와 전사체 처리를 효율적으로 수행할 수 있게 한다. Treacle의 상 분리 능력 저하는 FC와 DFC의 혼재를 유발하여 전사와 처리 과정의 효율성을 저하시킨다.
또한 Treacle의 상 분리는 리보솜 유전자 손상 시 TOPBP1과의 상호작용을 매개하여 DNA 손상 반응을 활성화하는 데 필수적이다. Treacle의 상 분리 결함은 TOPBP1 결합 및 핵소체 내 DNA 손상 반응 개시를 저해한다.
종합하면, Treacle은 상 분리 특성을 통해 핵소체 구조와 기능을 통합적으로 조절하는 중심 허브 단백질로 작용한다.

Stats

Treacle 결핍 시 핵소체 섬유성 중심부와 밀집 섬유성 구성부의 구분이 사라지고 리보솜 유전자 전사와 전사체 처리가 저하된다.
Treacle의 중심 도메인과 C-말단 도메인이 상 분리에 필요하며, 중심 도메인의 교대 전하 블록이 액체 상태 유지에 중요하다.
Treacle의 상 분리 결함 돌연변이 발현 시 섬유성 중심부 형성이 저해되어 리보솜 유전자 전사와 전사체 처리가 감소한다.
Treacle의 상 분리 능력 저하는 TOPBP1과의 결합 및 리보솜 유전자 손상에 대한 DNA 손상 반응 활성화를 저해한다.

Quotes

"Treacle은 상 분리 능력을 통해 핵소체 섬유성 중심부의 형성과 유지, 리보솜 유전자 전사 및 전사체 처리 효율성 보장, 그리고 리보솜 유전자 손상에 대한 DNA 손상 반응 활성화에 중요한 역할을 한다."
"Treacle의 상 분리 결함은 TOPBP1 결합 및 핵소체 내 DNA 손상 반응 개시를 저해한다."

Key Insights Distilled From

Treacle’s ability to form liquid phase condensates is essential for nucleolar fibrillar center assembly, efficient rRNA transcription and processing, and rRNA gene repair

by Velichko,A. ... at www.biorxiv.org 05-12-2023

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.05.11.540311v3

Deeper Inquiries

Treacle 이외의 핵소체 구성 단백질들의 상 분리 특성과 그 기능적 의의는 무엇일까

Treacle 이외의 핵소체 구성 단백질들의 상 분리 특성은 각각의 역할과 기능적 의의를 가지고 있습니다. 예를 들어, nucleolin은 dense fibrillar component (DFC)에서 주로 발견되며, 이 영역은 rRNA의 초기 가공에 관여합니다. Nucleolin의 상 분리 특성은 DFC의 형성과 유지에 중요한 역할을 합니다. 또한, nucleophosmin (B23)은 granular component (GC)에서 발견되며, 이 영역은 ribosome 조립에 필요한 단백질들을 보관하고 있습니다. B23의 상 분리 특성은 GC의 기능을 유지하고 ribosome 조립에 필요한 환경을 제공합니다.

Treacle의 상 분리 특성은 어떤 생리적 상황에서 추가적으로 조절될 수 있을까

Treacle의 상 분리 특성은 다양한 생리적 상황에서 조절될 수 있습니다. 예를 들어, Treacle의 중심 영역에 있는 인산화 기능성 잔기들은 상 분리 특성을 조절하는 데 중요한 역할을 할 수 있습니다. 또한, Treacle의 인산화나 유비퀴틴화와 같은 후행적인 수정은 상 분리 특성을 변화시킬 수 있습니다. 또한, 세포 내 환경의 pH나 이온 농도 변화도 Treacle의 상 분리 특성을 조절할 수 있습니다.

Treacle의 상 분리 조절이 세포 분화나 발달 과정에 어떤 영향을 미칠 수 있을까

Treacle의 상 분리 조절이 세포 분화나 발달 과정에는 다양한 영향을 미칠 수 있습니다. 예를 들어, Treacle의 상 분리 능력이 세포 분화 과정에서 특정 유전자의 발현을 조절하거나 세포 주기 제어에 영향을 줄 수 있습니다. 또한, Treacle의 상 분리 특성이 발달 과정에서 특정 조직이나 장기의 형성에 필수적인 단계를 조절하는 데 중요한 역할을 할 수 있습니다. Treacle의 상 분리 조절이 세포 분화나 발달 과정에 미치는 영향은 더 깊이 연구되어야 합니다.