アポトーシスエンドヌクレアーゼの役割

アポトーシスによる細胞死は、いくつかの重要な生理学的および病理学的プロセスを媒介し、本質的にプログラムされているようです。その特徴的な特徴は、通常の間隔でクロマチンの切断とともに、核と細胞質の特徴的な形態学的変化です。ここでは、アポトーシス胸腺細胞のDNA組織と核構造を研究して、切断イベントと、責任のあるエンドヌクレアーゼの役割を含むことを定義します。アポトーシスでは、DNAの二本鎖切断が2つのクラスのクロマチン断片を生成することを示しています。DNAの70％が核に結合したH1リッチオリゴヌクレオソーム、および30％が短いオリゴヌクレオソームとモノヌクレオソームを構成します。、HMG1と2で濃縮され、核には付着していません。この少数派のクラスは、おそらく転写活性構成でクロマチンに由来し、核形成内の酵素へのアクセスを改善し、より完全な消化を引き起こすでしょう。アポトーシスにおける特徴的な核小体形態は、ヌクレオリンが豊富なフィブリラー中心の保存により、転写活性リボソーム遺伝子の切断の観点からも説明できます。クロマチン切断、核小体形態の変化、およびクロマチン凝縮は、プロテアーゼ阻害剤の存在下での正常な胸腺細胞核のミクロコッカルヌクレアーゼ消化によって密接に模倣されました。したがって、アポトーシスでは、内因性エンドヌクレアーゼの選択的活性化は、広範囲にわたるクロマチン切断だけでなく、主要な核形態の変化にも関与しているようです。

Cell death by apoptosis mediates several important physiologic and pathologic processes and appears to be intrinsically programmed. Its characteristic features are distinctive morphologic changes of nucleus and cytoplasm, along with cleavage of chromatin at regularly spaced sites. Here we study DNA organization and nuclear structure in apoptotic thymocytes to define the cleavage event and, by implication, the role of the responsible endonuclease. We show that in apoptosis, double-stranded cleavage of DNA generates two classes of chromatin fragments: 70% of DNA exists as long, H1-rich oligonucleosomes bound to the nucleus, and 30% comprises short oligonucleosomes and mononucleosomes, which are depleted in H1, enriched in HMG1 and 2, and not attached to the nucleus. This minority class probably derives from chromatin in a transcriptionally active configuration, which would allow better access to enzymes in the nucleoplasm, producing more complete digestion. The characteristic nucleolar morphology in apoptosis can also be explained in terms of cleavage of the transcriptionally active ribosomal genes, with conservation of the nucleolin-rich fibrillar center. The chromatin cleavage, nucleolar morphologic changes, and chromatin condensation were closely mimicked by micrococcal nuclease digestion of normal thymocyte nuclei in the presence of protease inhibitors. Thus, in apoptosis, selective activation of an endogenous endonuclease appears to be responsible not only for widespread chromatin cleavage but also for the major nuclear morphologic changes.