跳到主页内容
美国国旗

美国政府的官方网站

Dot政府

gov意味着它是官方的。
联邦政府网站通常以.gov或.mil结尾。之前分享敏感信息，确保你在联邦政府政府网站。

Https系统

该站点是安全的。
这个https（https）：//确保您连接到官方网站，并且您提供的任何信息都是加密的并安全传输。

访问密钥 NCBI主页 MyNCBI主页 主要内容 主导航
.2016年4月26日；7(17):24700-18.
doi:10.18632/目标8267。

孕激素通过耗尽Hutchinson-Gilford早熟成纤维细胞中期动粒中的CENP-F而损害染色体维持

维罗尼卡·埃什 1, 香露 1, 戴安娜·加布里埃尔 1, 卡里马·贾巴利 1
附属公司

孕激素通过耗尽Hutchinson-Gilford早熟成纤维细胞中期动粒中的CENP-F而损害染色体维持

维罗尼卡·埃什等。 Oncotarget公司. .

摘要

Hutchinson-Gilford早衰综合征（HGPS，OMIM 176670）是一种罕见的早衰疾病，因心肌梗死或中风导致平均14.7岁的死亡。HGPS中最常见的突变位于LMNA基因外显子11内的G608G位置（GGC>GGT）。这种突变导致前层胺A羧基末端末端50个氨基酸缺失，产生一种截短的法尼基化蛋白，称为前体蛋白。层胺在细胞核的组织和结构中起着重要作用。前体蛋白的核堆积导致间期HGPS细胞的严重形态和功能改变。在本研究中，我们研究了前体蛋白是否引起HGPS成纤维细胞有丝分裂过程的时空偏差。我们分析了有丝分裂期间内源性前体蛋白的核分布与核膜、核膜（NE）和核孔成分的关系。我们发现，前体蛋白早在中期就导致染色体分离缺陷，延迟NE重组，并在有丝分裂末期将叶片组分和内部NE蛋白困在内质网中。孕激素将着丝粒蛋白F（CENP-F）从中期染色体动粒中移出，导致染色质滞后、双核细胞增多和基因组不稳定。每一轮有丝分裂过程中，前体依赖性缺陷的积累都会使细胞过早衰老。

关键词：CENP-F；Hutchinson-Gilford早衰症；层粘连蛋白；有丝分裂；进步者。

PubMed免责声明

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。

数字

图1
图1。HGPS成纤维细胞在晚期胞质分裂期间细胞质层粘连蛋白A和层粘连素B1聚集体与前体蛋白共定位
对来自答：。未受影响的对照（GMO3349C）和B。患有HGPS（HGADFN127）的受试者。用抗前体蛋白抗体[22]和抗层粘连蛋白A抗体对细胞进行染色。染色质用DAPI（蓝色）染色。如图所示，在有丝分裂的不同阶段，层粘连蛋白A和前体蛋白的典型染色（n=71）。单个免疫荧光图像以黑色和白色显示。有丝分裂控制细胞中未检测到孕激素，因此未显示这些单荧光图像。三重合并信号对应于所示的层粘连蛋白A（绿色）、前体蛋白（红色）和DAPI（蓝色）。在HGPS细胞中，前体蛋白与层粘连蛋白A在中期染色体（箭头）的核心区域共定位，与对照细胞相比，层粘连蛋白质A和前体蛋白在末期主要保持细胞质。C、。对照组（GMO3349C）和D。使用抗前体素和抗层粘连B1抗体的HGPS（HGADFN127）成纤维细胞显示为单幅图像（n=44）。显示了层粘连蛋白B1（绿色）、前体蛋白（红色）和染色质（蓝色）的三重合并信号。箭头表示HGPS核具有亮氨酸和低层蛋白B1信号。细胞质层粘连蛋白B1聚集体在胞质分裂期间与前体蛋白共定位。比例尺，10μm。
图2
图2。有丝分裂的HGPS成纤维细胞中的Emerin和SUN1分布发生改变
答：。对照组的免疫细胞化学（GMO33349C）和B。使用针对emerin（绿色）和progrein（红色）的抗体的HGPS（HGADFN127）显示为单个图像（n=19）。染色质用DAPI（蓝色）染色。显示了三重合并信号。Emerin是一种INM蛋白，在间期表现为环状染色，间期与前体蛋白信号部分重叠。对照细胞在末期可检测到典型的emerin-rim染色，而在HGPS细胞中，emerin-rinm染色较淡，emerin聚集体与前体蛋白在细胞质中共定位。C、。使用针对SUN1（绿色）和progrein（红色）的抗体对对照组（GMO3349C）和D。HGPS成纤维细胞（HGADFN127），（n=25）。SUN1是一种INM蛋白，在NE间期、中期染色体的核心区域以及随后的有丝分裂阶段与前体蛋白共定位。在HGPS细胞的胞质分裂过程中，存在较大的SUN1和前体阳性聚集体。显示三个合并信号。比例尺，10μm。
图3
图3。HGPS成纤维细胞有丝分裂末期，大量SUN1仍滞留在内质网中
答：。用抗SUN1（绿色）和抗calnexin（ER标记物）（红色）抗体对对照（GMO3349C）成纤维细胞进行免疫细胞化学。染色质用DAPI（蓝色）染色。显示三个合并信号。比例尺，10μm，（n=8）。在对照细胞中，NE在前期分解后，SUN1与calnexin在内质网共定位，直到在末期补充到核外周。B。用抗SUN1（绿色）和抗calnexin（红色）抗体标记HGPS（HGADFN127）成纤维细胞（n=8）。在HGPS细胞中，与对照细胞相比，在胞质分裂期间，SUN1细胞质聚集体仍滞留在内质网中。C、。HGPS HGADFN127成纤维细胞用抗前体素（红色）和抗钙粘蛋白（绿色）抗体标记（n=14）。在有丝分裂的不同阶段，前体蛋白信号与calnexin信号部分重叠。胞质分裂期间，孕激素细胞质聚集体与钙连蛋白在内质网共同分布。
图4
图4。HGPS成纤维细胞中核孔向NE转化的募集延迟
答：。使用针对NPC 414（绿色）和progrein（红色）的抗体对对照组（GMO3349C）和B。HGPS（HGADFN127）成纤维细胞。染色质用DAPI（蓝色）染色。显示三个合并信号。比例尺，10μm，（n=27）。而在对照细胞中，NPC在末期被招募到NE，而在HGPS细胞中，仅在末期到胞质分裂期间检测到NPC。在HGPS子核的胞质分裂期间，NPC聚集在NE。
图5
图5。有丝分裂的HGPS细胞经常出现染色质滞后现象
答：。用DAPI（DNA，蓝色）和抗孕激素抗体（红色）标记HGPS（HGADFN127）成纤维细胞。显示了有丝分裂不同阶段染色质滞后的典型图像。箭头表示染色质滞后的位置。B。双核细胞标记DAPI（蓝色）和calnexin（绿色）；显示了具有代表性的图像。显示了前体蛋白与DNA或calnexin与DNA的双重融合信号。比例尺，10μm。C、。按照对照材料和方法（GMO3349C，GMO1651C）和HGPS细胞（HGADFN127，HGADFFN003）中的描述，对有丝分裂不同阶段显示滞后染色质的细胞数量进行评分。在对照组和HGPS组中，平均有丝分裂指数分别为1.40%和0.94%。在有丝分裂的每个阶段，对染色质滞后的有丝分裂细胞的数量进行评分，并按指示测定对照组或HGPS培养物中有丝分裂细胞核总数的百分比。在每个对照细胞系和HGPS细胞系的6个独立培养物中，在对照细胞中筛选出5217个细胞，在HGPS培养物中筛选出4976个细胞。这些值以平均值±SD的形式报告，并使用Student t检验进行评估。D。通过直接计数来自3个独立培养物的1559个对照细胞（GMO3349C，GMO1651C）和2130个HGPS细胞（HGADFN127，HGADFFN003），计算双核细胞和巨核细胞的百分比。数据以平均值±标准差表示，并使用Student t检验进行评估。E.公司。与（C）中描述的评估平行，按照（C）的描述对特定有丝分裂阶段发现的细胞数量进行评分和测定。有丝分裂的HGPS细胞在后期增加。
图6
图6。极光激酶B在有丝分裂HGPS细胞中的分布改变
答：。对对照组（GMO3349C）和B。HGPS成纤维细胞（HGADFN127）使用针对前体蛋白（红色）和极光B（绿色）的抗体。图中显示了间期和不同有丝分裂阶段的代表性图像（n=17）。合并的图像对应于包括DAPI（蓝色）在内的三重信号。箭头表示HGPS细胞后期纺锤体中区的极光B信号丢失。C、 D。显示了在有丝分裂的不同阶段用于检测孕激素（红色）和α-微管蛋白（绿色）的免疫荧光标记对照（GMO33349C）和HGPS（HGADFN127）细胞（n=7）。有丝分裂的HGPS细胞微管分布无明显变化。比例尺，10μm。
图7
图7。在HGPS细胞中期，CENP-F从动粒去定位
对答：。控制（GMO3349C）和B。HGPS成纤维细胞（HGADFN127）使用针对CENP-F（绿色）和progrein（红色）的抗体。图中显示了有丝分裂阶段的代表性图像（n=18）。箭头表示HGPS细胞中期动粒细胞CENP-F缺失。合并的图像对应于包括DNA（蓝色）在内的三重信号。C、。带有编码GFP-前胺A（绿色）或D。显示了用抗CENP-F（红色）和DNA（蓝色）标记的GFP progerin（绿色）。箭头表示转染GFP-progrein构建物的HeLa细胞中期动粒中CENP-F缺失。比例尺，10μm（n=8）。
图8
图8。孕激素C末端序列类似于CENP-F末端
PSI-BLAST[56]校准工具（通过PredictProtein访问(网址：www.predictprotein.org)[57]用于对齐一系列相关序列，结果显示，前体蛋白的C末端序列与CENP-F和CENP-E相似。所有序列均取自UniProt[58]。答：。CAAX法尼基化基序意味着在C末端观察到以下四个连续的残基：半胱氨酸-脂肪族-脂肪族-任何。脂肪氨基酸为G、A、V、L、I、P（部分）。三个C-末端的比对表明，CAAX并不严格包含在CENP-E和CENP-F中。然而，两者都含有CXAX，并且已知两者都是法尼酰化的，这表明CXAX也可能指示法尼酰化[47]。B。CENP-E和前体蛋白之间16个最终残基的最佳比对显示CENP-E.中有6个氨基酸的缺口。标准解释是前体蛋白在该区域可能有更长的环。C、。CENP-F和progrein之间的16个最终残基的最佳比对在末尾没有显示任何差距。值在0到10之间的条表示序列相似性：根据氨基酸的生物物理特征，值越大，相似性越大。最大值10（在线缩写中用星号表示）表示相同的残留物。孕激素的12个C末端残基与CENP-F的C末端具有显著的序列相似性；这种相似性超出了CAAX主题。D。CENP-F、前体蛋白和层粘连蛋白B1（LMNB1）C末端的比对。E.公司。CENP-F和层粘连蛋白B1之间16个最终残基的最佳比对显示层粘连肽B1中有9个氨基酸，具有一定的相似性。
图9
图9。HGPS细胞核蛋白的研究现状
答：。从对照和HGPS培养物中分离的总细胞提取物中的层粘连蛋白A/C、孕激素、层粘连蛋白B1、埃默林、SUN1和β-肌动蛋白的代表性蛋白质印迹显示。B。显示了calnexin、NPC 414、Aurora B、CENP-F、α-微管蛋白和β-肌动蛋白的代表性蛋白质印迹。C、。定量显示了在归一化为β-肌动蛋白后，层粘连蛋白A、前体蛋白、层粘连C、层粘着蛋白B1、emerin、SUN1、calnexin、NPC 414、Aurora B、CENP-F和α-微管蛋白水平相对于对照细胞水平的fold变化（n=8*P（P）<0.05，学生t检验）。与对照细胞相比，非同步化HGPS细胞的前体蛋白、SUN1、emerin和calnexin水平升高。与对照细胞相比，未同步化HGPS细胞中的Lamin B、Aurora B和CENP-F水平降低。
请参阅PMC中的此图像和版权信息

类似文章

查看所有类似文章

引用人

查看所有“被引用”文章

工具书类

    1. Gordon LB、Massaro J、D'Agostino RBS、Campbell SE、Brazier J、Brown WT、Kleinman ME、Kieran MW、Progeria临床试验法尼酸化抑制剂对Hutchinson-Gilford早衰综合征生存率的协同影响。循环。2014;130:27–34.-项目管理咨询公司-公共医学
    1. Eriksson M、Brown WT、Gordon LB、Glynn MW、Singer J、Scott L、Erdos MR、Robbins CM、Moses TY、Berglund P、Dutra A、Pak E、Durkin S等。层粘连蛋白A的复发性新发点突变导致Hutchinson-Gilford早衰综合征。自然。2003;423:293–298.-公共医学
    1. De Sandre-Giovannoli A、Bernard R、Cau P、Navarro C、Amiel J、Boccachio I、Lyonnet S、Stewart CL、Munnich A、Le Merrer M、Levy N.Lamin，《Hutchinson-Gilford项目截断》，科学。2003;300:2055.-公共医学
    1. Capell BC、Olive M、Erdos MR、Cao K、Faddah DA、Tavarez UL、Conneely KN、Qu X、San H、Ganesh SK、Chen X、Avallone H、Kolodge FD等。法尼基转移酶抑制剂可在早衰小鼠模型中预防心血管疾病的发病和晚期进展。美国国家科学院院刊2008；105:15902–15907.-项目管理咨询公司-公共医学
    1. Sinensky M、Fantle K、Trujillo M、McLain T、Kupfer A、Dalton M。前层蛋白A的加工途径。细胞科学杂志。1994;107:61–67.-公共医学