Effects of Hydrogen Peroxide Stress on the Nucleolar Redox Environment and Pre-rRNA Maturation.
Effects of Hydrogen Peroxide Stress on the Nucleolar Redox Environment and Pre-rRNA Maturation.
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DOI：
10.3389/fmolb.2021.678488
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发表时间：
2021
影响因子：
5
通讯作者：
Pestov DG
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Sapio RT;Burns CJ;Pestov DG
确定氧化应激的生物学相关分子靶点可能为疾病机制提供新的见解，并加速新生物标志物的开发。核糖体生物合成是细胞蛋白质合成的基本前提，但氧化应激如何影响核糖体生物合成尚未明确确定。为了监测和控制核糖体生物发生的氧化还原环境，我们将氧化还原敏感的roGFP报告基因和过氧化氢酶（一种高效的H2 O2清除剂）靶向核仁，核仁是真核细胞中rRNA转录和加工的主要位点。暴露于非细胞毒性H2 O2浓度的小鼠3 T3细胞的成像显示核仁环境的氧化增加，伴随着核仁RNA中氧化损伤标记物8-oxo-G的可检测增加。对前体rRNA加工的分析表明，在H2 O2存在下，前体rRNA成熟的变化模式复杂，包括抑制初级47 S转录物的转录和加工，18 S前体的积累，以及5.8S rRNA的3′端加工效率低下。这项工作为研究哺乳动物核仁的氧化还原生物学引入了新工具，并确定了对H2 O2应激敏感的前rRNA成熟步骤。
Identifying biologically relevant molecular targets of oxidative stress may provide new insights into disease mechanisms and accelerate development of novel biomarkers. Ribosome biogenesis is a fundamental prerequisite for cellular protein synthesis, but how oxidative stress affects ribosome biogenesis has not been clearly established. To monitor and control the redox environment of ribosome biogenesis, we targeted a redox-sensitive roGFP reporter and catalase, a highly efficient H2O2 scavenger, to the nucleolus, the primary site for transcription and processing of rRNA in eukaryotic cells. Imaging of mouse 3T3 cells exposed to non-cytotoxic H2O2 concentrations revealed increased oxidation of the nucleolar environment accompanied by a detectable increase in the oxidative damage marker 8-oxo-G in nucleolar RNA. Analysis of pre-rRNA processing showed a complex pattern of alterations in pre-rRNA maturation in the presence of H2O2, including inhibition of the transcription and processing of the primary 47S transcript, accumulation of 18S precursors, and inefficient 3′-end processing of 5.8S rRNA. This work introduces new tools for studies of the redox biology of the mammalian nucleolus and identifies pre-rRNA maturation steps sensitive to H2O2 stress.
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DOI：
10.1007/978-3-642-54452-1_5
发表时间：
2014-01-01
期刊：
CHEMICAL BIOLOGY OF NUCLEIC ACIDS: FUNDAMENTALS AND CLINICAL APPLICATIONS
影响因子：
--
作者：
Kuepfer, Pascal A.;Leumann, Christian J.
通讯作者：
Leumann, Christian J.
影响因子：
4.4
作者：
Mirzaei, Hamid;Regnier, Fred
通讯作者：
Regnier, Fred
影响因子：
7.3
作者：
Henras, Anthony K.;Plisson-Chastang, Celia;O'Donohue, Marie-Francoise;Chakraborty, Anirban;Gleizes, Pierre-Emmanuel
通讯作者：
Gleizes, Pierre-Emmanuel
DOI：
10.1073/pnas.89.8.3375
发表时间：
1992-04-15
影响因子：
11.1
作者：
PARK, EM;SHIGENAGA, MK;AMES, BN
通讯作者：
AMES, BN
影响因子：
4.4
作者：
Ding, Qunxing;Markesbery, William R.;Keller, Jeffrey N.
通讯作者：
Keller, Jeffrey N.