Измененная гравитация влияет на субъядрышковую локализацию фибрилларина и NopA64, важнейших белков процессинга рРНК

Abstract

Фибрилларин и растительный гомолог нуклеолина являются двумя важнейшими ядрышковыми белками, участвующими в процессинге пре-рРНК. Для понимания эффектов, оказываемых измененной гравитацией на функционирование ядрышка, мы исследовали локализацию фибрилларина и NopA64 в ядрышковых субкомпонентах меристематических клеток корней проростков кресс-салата (Lepidium sativum L.), выросших в условиях симулированной микрогравитации, и сравнили ее с контрольной в клетках, выросших в нормальных условиях, при 1g. Впервые показано, что фибрилларин кресс-салата имеет молекулярную массу 41 кДа. Фибрилларин и NopA64 в ядрышках клеток кресс-салата локализуются в зонах, которые содержат процессирующиеся молекулы пре-рРНК, как было предварительно показано для других видов, что подтверждает участие этих белков в рибонуклеопротеиновых комплексных частицах, задействованных в процессинге пре-рРНК – процессомах. В условиях измененной гравитации мы впервые показали уменьшение количества как фибрилларина, так и NopA64 в переходной зоне между фибриллярными центрами и плотным фибриллярным компонентом по сравнению с контролем, что может указывать на снижение уровня раннего процессинга пре-рРНК в экспериментальных условиях. Подобное уменьшение содержания фибрилларина и NopA64 было выявлено и в плотном фибриллярном компоненте, что, вероятно, свидетельствует о снижении уровня процессинга пре-рРНК и на последующих этапах. Полученные нами данные позволяют впервые предположить, что измененная гравитация (клиностатирование) вызывает снижение уровня функциональной активности ядрышка.

Fibrillarin and plant nucleolin homologue NopA64 are two important nucleolar proteins involved in pre-rRNA processing. To understand better the effects of the altered gravity environment on the nucleolus functioning we have investigated the location of fibrillarin and NopA64 in nucleolar subcomponents of cress (Lepidium sativum L.) root meristematic cells grown under simulated microgravity that was compared to the control cells grown in normal conditions at 1 g. Cress fibrillarin was first shown to have the molecular weight 41 kDa. Both fibrillarin and NopA64 in the cress cell nucleolus are located in the zones known to contain processing pre-rRNA molecules as it has been previously reported in other species. The data confirm participation of these proteins in processomes – RNP complex particles involved in pre-rRNA processing. Under altered gravity a decrease in the quantity of both fibrillarin and NopA64 in the transition zone between fibrillar centres and the dense fibrillar component was observed, compared to control, which could point out to a lowering of the level of early pre-rRNA processing in these experimental conditions. This decrease was also detected in the bulk of the dense fibrillar component. These data support the idea that altered (reduced) gravity results in lowering the level of functional activity of the nucleolus.