β-actin Ser199位点的O-GlcNAcylation修饰调控着核斑点的定位,在糖尿病中这种修饰过程会发生紊乱

《Histochemistry and Cell Biology》:The O-GlcNAcylation of β-actin Ser199 controls nuclear speckle localization and is dysregulated in diabetes

【字体: 时间:2025年11月26日 来源:Histochemistry and Cell Biology 2.1

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  肌动蛋白核内O-葡萄糖胺修饰抑制纤维形成并调控核 speckles功能,糖尿病条件下修饰增强,抗体干预可逆转纤维抑制,并与GAPDH、H1.4共定位影响RNA加工。

  

摘要

肌动蛋白是一种关键的细胞骨架蛋白,同时也在细胞核内调节染色质重塑、转录和RNA加工。这些核内功能受到翻译后修饰(PTMs)的调控,但核内肌动蛋白特定翻译后修饰的作用仍不明确。其中,Ser199位点的O-甘露糖-N-乙酰基化(gS199)尤为值得关注,因为该位点也可以被磷酸化(pS199),并且毗邻Thr201–203区域,该区域是已知的肌动蛋白纤维延长的促进因子。在本研究中,我们旨在阐明Ser199 O-甘露糖-N-乙酰基化在核内肌动蛋白的组织和功能中的作用。我们发现,Ser199位点的O-甘露糖-N-乙酰基化与肌动蛋白在核斑点处的定位有关,并能抑制肌动蛋白纤维的形成。体内和体外实验表明,gS199及pS199修饰的肌动蛋白在细胞核内呈点状分布,并与核斑点标记蛋白SRSF2(SC35)共定位。免疫电子显微镜观察显示,在糖尿病条件下,这种定位现象显著增强。此外,引入抗gS199-肌动蛋白抗体后引发了核内肌动蛋白纤维的形成,从而直接将Ser199 O-甘露糖-N-乙酰基化与肌动蛋白聚合的抑制联系起来。免疫沉淀和质谱分析确定了3-磷酸甘油醛脱氢酶和组蛋白H1.4是修饰后Ser199-肌动蛋白的核内结合伙伴。这些发现提示了一种机制:Ser199 O-甘露糖-N-乙酰基化通过限制肌动蛋白聚合、将其锚定在核斑点上来影响RNA加工。糖尿病中这一途径的失调可能会破坏核斑点的稳定性,并导致潜在的转录缺陷,进而引发糖尿病并发症。

肌动蛋白是一种关键的细胞骨架蛋白,同时也在细胞核内调节染色质重塑、转录和RNA加工。这些核内功能受到翻译后修饰(PTMs)的调控,但核内肌动蛋白特定翻译后修饰的作用仍不明确。其中,Ser199位点的O-甘露糖-N-乙酰基化(gS199)尤为值得关注,因为该位点也可以被磷酸化(pS199),并且毗邻Thr201–203区域,该区域是已知的肌动蛋白纤维延长的促进因子。在本研究中,我们旨在阐明Ser199 O-甘露糖-N-乙酰基化在核内肌动蛋白的组织和功能中的作用。我们发现,Ser199位点的O-甘露糖-N-乙酰基化与肌动蛋白在核斑点处的定位有关,并能抑制肌动蛋白纤维的形成。体内和体外实验表明,gS199及pS199修饰的肌动蛋白在细胞核内呈点状分布,并与核斑点标记蛋白SRSF2(SC35)共定位。免疫电子显微镜观察显示,在糖尿病条件下,这种定位现象显著增强。此外,引入抗gS199-肌动蛋白抗体后引发了核内肌动蛋白纤维的形成,从而直接将Ser199 O-甘露糖-N-乙酰基化与肌动蛋白聚合的抑制联系起来。免疫沉淀和质谱分析确定了3-磷酸甘油醛脱氢酶和组蛋白H1.4是修饰后Ser199-肌动蛋白的核内结合伙伴。这些发现提示了一种机制:Ser199 O-甘露糖-N-乙酰基化通过限制肌动蛋白聚合、将其锚定在核斑点上来影响RNA加工。糖尿病中这一途径的失调可能会破坏核斑点的稳定性,并导致潜在的转录缺陷,进而引发糖尿病并发症。

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