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DHX9ストレス顆粒がUV誘発RNA損傷から娘細胞を保護する方法

細胞分裂中、ゲノムの完全性を維持するには、遺伝物質の娘細胞への正確な分離が重要です。ただし、このプロセスは、DNA損傷を誘発し、染色体分離を損なう可能性がある紫外線(UV)照射を含むさまざまな細胞ストレスによって挑戦することができます。そのようなストレス条件に対処するために、細胞はストレス顆粒の形成などの保護メカニズムを進化させました。ストレス顆粒は、失速した翻訳複合体とさまざまなRNA結合タンパク質を含む細胞質局所であり、ストレス条件下でのmRNA貯蔵、RNA崩壊、および翻訳制御に役割を果たすと考えられています。

最近の研究は、UV誘発RNA損傷から娘細胞を保護する際のストレス顆粒の役割に光を当てています。関連するメカニズムの概要は次のとおりです。

損傷したRNAの隔離: 紫外線照射時に、細胞はRNA病変の形成を経験し、翻訳を混乱させ、mRNAの完全性を損なう可能性があります。ストレス顆粒は、RNA分子を隔離し、潜在的に有害なタンパク質への翻訳を妨げる貯蔵区画として機能します。損傷したRNAを隔離することにより、ストレス顆粒は細胞トランスクリプトームの品質を維持するのに役立ち、細胞機能を妨げる可能性のある異常なタンパク質の産生を最小限に抑えます。

RNA修復因子の動員: ストレス顆粒は、損傷したRNA分子を修復するために不可欠なRNA修復因子の動員のためのプラットフォームとして機能します。損傷したRNAのストレス顆粒への隔離は、RNA修復機構との相互作用を促進し、効率的な修復プロセスを促進します。 RNAヘリカーゼ、RNAエキソヌクレアーゼ、RNAリガーゼなどのさまざまなRNA修復因子は、RNA病変にアクセスして修復できる顆粒をストレスにするために局在することが知られています。

翻訳抑制: ストレス顆粒は、ストレス条件下での翻訳の抑制にも寄与します。これは、翻訳開始因子とリボソームタンパク質をストレス顆粒に隔離することによって達成され、それにより活性翻訳複合体のアセンブリを阻害します。グローバルな翻訳を減らすことにより、細胞はエネルギーと資源を節約すると同時に、細胞損傷を悪化させる可能性のあるタンパク質の合成を防ぐことができます。さらに、ストレス顆粒への翻訳因子の隔離は、損傷したRNA分子の翻訳を防ぎ、有害なタンパク質の産生をさらに最小限に抑えるのに役立ちます。

mRNA減衰経路との相互作用: ストレス顆粒は、損傷または不要なRNA分子の分解の原因となるmRNA減衰経路と相互接続されています。ストレス顆粒に隔離された損傷したRNA分子は、エキソソームを介したRNA崩壊経路を介した分解の標的とすることができます。エキソソームは、RNA分子を分解するマルチサブユニット複合体であり、ストレス顆粒と密接に関連していることがよくあります。損傷したRNAの分解を促進することにより、ストレス顆粒は細胞RNA恒常性の維持に寄与し、潜在的に有害なRNA種の蓄積を防ぎます。

全体として、UV照射に応答したストレス顆粒の形成は、RNA損傷から娘細胞を保護するための保護メカニズムとして機能します。損傷したRNAを隔離し、RNA修復因子を補充し、翻訳を抑制し、mRNA減衰経路との相互作用により、ストレス顆粒は細胞トランスクリプトームの完全性を維持し、娘細胞へのRNA損傷の伝播を防ぎ、生存率と適切な発達を確保することにより、

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