Nastanek, sestava in delovanje stresnih granul - Revision history

Neža Uršič: /* Posttranslacijske modifikacije mRNA v stresnih granulah */

2026-04-12T10:41:13Z

Posttranslacijske modifikacije mRNA v stresnih granulah

← Older revision		Revision as of 10:41, 12 April 2026
Line 7:		Line 7:
	==mRNA v stresnih granulah==		==mRNA v stresnih granulah==
	Za oblikovanje SG so ključnega pomena tudi mRNA molekule, ki predstavljajo kar 78-90% stresnih granul. V prisotnosti stresa se zaradi velike količine prostih mRNA povečajo RNA-RNA interakcije, kar dodatno spodbuja njihovo kondenzacijo v granule. Kljub temu da so v stresnih granulah opazili veliko različnih mRNA molekul, so ugotovili, da je v večjih količinah prisotnih le okrog 10% vrst celotne celične mRNA. To kaže, da SG ne vplivajo na translacijo v celicah globalno, temveč bolj specifično na tiste mRNA, ki agregirajo v stresnih granulah. Prav tako so odkrili, da so mRNA molekule, ki se nahajajo v SG večinoma daljše in imajo manjšo translacijsko učinkovitost[2].		Za oblikovanje SG so ključnega pomena tudi mRNA molekule, ki predstavljajo kar 78-90% stresnih granul. V prisotnosti stresa se zaradi velike količine prostih mRNA povečajo RNA-RNA interakcije, kar dodatno spodbuja njihovo kondenzacijo v granule. Kljub temu da so v stresnih granulah opazili veliko različnih mRNA molekul, so ugotovili, da je v večjih količinah prisotnih le okrog 10% vrst celotne celične mRNA. To kaže, da SG ne vplivajo na translacijo v celicah globalno, temveč bolj specifično na tiste mRNA, ki agregirajo v stresnih granulah. Prav tako so odkrili, da so mRNA molekule, ki se nahajajo v SG večinoma daljše in imajo manjšo translacijsko učinkovitost[2].
	==~~Posttranslacijske modifikacije~~ mRNA v stresnih granulah==		==Modifikacije baz mRNA v stresnih granulah==
	Na sortiranje mRNA v obdobjih stresa vplivajo tudi specifične kemijske modifikacije njihovih baz. Med njimi je najpogostejša in najpomembnejša modifikacija m6A. mRNA z m6A modifikacijo prepozna YTHDF, ki se s svojo YTH domeno veže na m6A. YTHDF ob prisotnosti m6A zviša učinkovitost translacije ter vsebuje zaporedja z nizko kompleksnostjo, kar omogoča fazno ločevanje v SG. Ker je fazno ločevanje bistveno okrepljeno ob prisotnosti mRNA, ki vsebuje več m6A modifikacij, se ob stresu, ko je translacija ustavljena, lahko povezava YTHDF z mRNA olajša nastanek SG[2].		Na sortiranje mRNA v obdobjih stresa vplivajo tudi specifične kemijske modifikacije njihovih baz. Med njimi je najpogostejša in najpomembnejša modifikacija m6A. mRNA z m6A modifikacijo prepozna YTHDF, ki se s svojo YTH domeno veže na m6A. YTHDF ob prisotnosti m6A zviša učinkovitost translacije ter vsebuje zaporedja z nizko kompleksnostjo, kar omogoča fazno ločevanje v SG. Ker je fazno ločevanje bistveno okrepljeno ob prisotnosti mRNA, ki vsebuje več m6A modifikacij, se ob stresu, ko je translacija ustavljena, lahko povezava YTHDF z mRNA olajša nastanek SG[2].

Manja Kokol at 07:03, 12 April 2026

2026-04-12T07:03:23Z

← Older revision		Revision as of 07:03, 12 April 2026
Line 29:		Line 29:
	Translacijo, stabilnost in modifikacije mRNA bi lahko neodvisno uravnavali RNP kompleksi, ki se nahajajo v ločenih skupkih znotraj SG. Mehanizem, po katerem se mRNA usmerjajo v različne skupke znotraj SG, bi lahko bil povezan z m6A modifikacijami. Kot že omenjeno, pri razvrščanju mRNA v granule sodelujeta proteina YTHDF3 in G3BP1. Prvi prepozna m6A modifikacijo, drugi pa veže nemodificirano mRNA. m6A-nemodificirana mRNA se tako poveže s proteinom G3BP1 v jedru stresne granule, medtem ko se m6A -modificirana mRNA v skupke združi s proteinom YTHDF3 in se nahajajo v bolj dinamičnem ovoju SG[2].		Translacijo, stabilnost in modifikacije mRNA bi lahko neodvisno uravnavali RNP kompleksi, ki se nahajajo v ločenih skupkih znotraj SG. Mehanizem, po katerem se mRNA usmerjajo v različne skupke znotraj SG, bi lahko bil povezan z m6A modifikacijami. Kot že omenjeno, pri razvrščanju mRNA v granule sodelujeta proteina YTHDF3 in G3BP1. Prvi prepozna m6A modifikacijo, drugi pa veže nemodificirano mRNA. m6A-nemodificirana mRNA se tako poveže s proteinom G3BP1 v jedru stresne granule, medtem ko se m6A -modificirana mRNA v skupke združi s proteinom YTHDF3 in se nahajajo v bolj dinamičnem ovoju SG[2].
	==Translacija znotraj granul==		==Translacija znotraj granul==
	Z metodami, ki omogočajo opazovanje translacije in vivo so ugotovili, da znotraj SG poteka tudi določena stopnja translacije, kar je v nasprotju s prepričanjem, da so SG območja brez kakršnekoli translacijske aktivnosti. Velika večina mRNA v SG je dejansko translacijsko utišana, 1 do 2% molekul mRNA pa ohranja signal nastajajočih peptidnih verig. V SG se lahko prevaja tako mRNA, katere translacija je med stresom v citoplazmi povečana ~~(ATF4)~~, kot tudi mRNA, katerih proteini se med stresom nizko izražajo ~~(5’TOP)~~. Glede na rezultate teh raziskav okolje SG ni popolnoma neprepustno za ribosome, ampak se lahko v SG povežejo tudi mRNA, ki so še vedno vezane na polisome[2].		Z metodami, ki omogočajo opazovanje translacije in vivo so ugotovili, da znotraj SG poteka tudi določena stopnja translacije, kar je v nasprotju s prepričanjem, da so SG območja brez kakršnekoli translacijske aktivnosti. Velika večina mRNA v SG je dejansko translacijsko utišana, 1 do 2% molekul mRNA pa ohranja signal nastajajočih peptidnih verig. V SG se lahko prevaja tako mRNA, katere translacija je med stresom v citoplazmi povečana, kot tudi mRNA, katerih proteini se med stresom nizko izražajo. Glede na rezultate teh raziskav okolje SG ni popolnoma neprepustno za ribosome, ampak se lahko v SG povežejo tudi mRNA, ki so še vedno vezane na polisome[2].
	=Zaključek=		=Zaključek=
	Razumevanje mehanizmov nastajanja stresnih granul in njihovega vpliva na translacijo je pomembno tudi za razvoj novih terapevtskih pristopov, saj tarčno usmerjanje komponent SG, predvsem G3BP1[5], predstavlja obetavno možnost za razvoj načinov zdravljenja nevrodegenerativnih bolezni in raka.		Razumevanje mehanizmov nastajanja stresnih granul in njihovega vpliva na translacijo je pomembno tudi za razvoj novih terapevtskih pristopov, saj tarčno usmerjanje komponent SG, predvsem G3BP1[5], predstavlja obetavno možnost za razvoj načinov zdravljenja nevrodegenerativnih bolezni in raka.

Neža Uršič: /* Viri */

2026-04-12T06:47:03Z

Viri

← Older revision		Revision as of 06:47, 12 April 2026
Line 37:		Line 37:
	[2] P. Adjibade, R. Mazroui: Stress granules: stress-induced cytoplasmic mRNPs compartments linked to mRNA translational regulatory pathways. Front. RNA Res. 2023, 1, 1226610. DOI: 10.3389/frnar.2023.1226610		[2] P. Adjibade, R. Mazroui: Stress granules: stress-induced cytoplasmic mRNPs compartments linked to mRNA translational regulatory pathways. Front. RNA Res. 2023, 1, 1226610. DOI: 10.3389/frnar.2023.1226610

	[3] P. ~~Ivanov~~, N. ~~Kedersha~~, P. ~~Anderson~~: Stress Granules ~~and Processing Bodies in Translational Control~~. ~~Cold Spring Harb Perspect Biol 2019~~, 11, ~~a032813~~. DOI: 10.~~1101~~/~~cshperspect~~.~~a032813~~		[3] P. Yang, C. Mathieu, R.-M. Kolaitis, P. Zhang, J. Messing, U. Yurtsever, Z. Yang, J. Wu, Y. Li, Q. Pan idr.: G3BP1 Is a Tunable Switch that Triggers Phase Separation to Assemble Stress Granules. Cell 2020, 181, 325-345.e28. DOI: 10.1016/j.cell.2020.03.046

	[4] D.-M. Franchini, O. Lanvin, M. Tosolini, E. Patras De Campaigno, A. Cammas, S. Péricart, C.-M. Scarlata, M. Lebras, C. Rossi, L. Ligat idr.: Microtubule-Driven Stress Granule Dynamics Regulate Inhibitory Immune Checkpoint Expression in T Cells. Cell Reports 2019, 26, 94-107.e7. DOI: 10.1016/j.celrep.2018.12.014		[4] D.-M. Franchini, O. Lanvin, M. Tosolini, E. Patras De Campaigno, A. Cammas, S. Péricart, C.-M. Scarlata, M. Lebras, C. Rossi, L. Ligat idr.: Microtubule-Driven Stress Granule Dynamics Regulate Inhibitory Immune Checkpoint Expression in T Cells. Cell Reports 2019, 26, 94-107.e7. DOI: 10.1016/j.celrep.2018.12.014

	[5] H. Zhou, J. Luo, K. Mou, L. Peng, X. Li, Y. Lei, J. Wang, S. Lin, Y. Luo, L. Xiang: Stress granules: functions and mechanisms in cancer. Cell Biosci 2023, 13, 86. DOI: 10.1186/s13578-023-01030-6		[5] H. Zhou, J. Luo, K. Mou, L. Peng, X. Li, Y. Lei, J. Wang, S. Lin, Y. Luo, L. Xiang: Stress granules: functions and mechanisms in cancer. Cell Biosci 2023, 13, 86. DOI: 10.1186/s13578-023-01030-6

Neža Uršič: /* Vloga G3BP v stresnih granulah */

2026-04-12T06:45:06Z

Vloga G3BP v stresnih granulah

← Older revision		Revision as of 06:45, 12 April 2026
Line 18:		Line 18:

	==Vloga G3BP v stresnih granulah==		==Vloga G3BP v stresnih granulah==
	Pomembno vlogo pri nukleaciji SG ima tudi protein G3BP – RBP, ki omogoča fazno separacijo in tvorbo kondenzatov[2]. Z dimerizacijo prek N-končne domene tvori homodimere. Intrinzično neurejeno regijo, ki sledi dimerizacijski domeni, lahko razdelimo na dva dela: IDR1, močno negativno nabito in zelo kislo regijo, ter IDR2, ki je rahlo pozitivno nabita. Na C-koncu proteina najdemo domeno za vezavo na RNA, sestavljeno iz stabilnega RNA-prepoznavnega motiva in neurejene regije IDR3, ki je prav tako pozitivno nabita. Pri nizkih koncentracijah RNA prevladujejo intramolekularne interakcije med IDR1 in IDR3, kar predstavlja zaprto konformacijo homodimera. Ob povišani koncentraciji RNA ta izpodrine IDR1 in se veže na IDR3, kar povzroči, da homodimer preide v odprto konformacijo, ki omogoča fazno separacijo[4]. G3BP prav tako spodbuja kondenzacijo neprevedenih RNP-jev posredno prek inaktivacije eIF4A[2].		Pomembno vlogo pri nukleaciji SG ima tudi protein G3BP – RBP, ki omogoča fazno separacijo in tvorbo kondenzatov[2]. Z dimerizacijo prek N-končne domene tvori homodimere. Intrinzično neurejeno regijo, ki sledi dimerizacijski domeni, lahko razdelimo na dva dela: IDR1, močno negativno nabito in zelo kislo regijo, ter IDR2, ki je rahlo pozitivno nabita. Na C-koncu proteina najdemo domeno za vezavo na RNA, sestavljeno iz stabilnega RNA-prepoznavnega motiva in neurejene regije IDR3, ki je prav tako pozitivno nabita. Pri nizkih koncentracijah RNA prevladujejo intramolekularne interakcije med IDR1 in IDR3, kar predstavlja zaprto konformacijo homodimera. Ob povišani koncentraciji RNA ta izpodrine IDR1 in se veže na IDR3, kar povzroči, da homodimer preide v odprto konformacijo, ki omogoča fazno separacijo[3]. G3BP prav tako spodbuja kondenzacijo neprevedenih RNP-jev posredno prek inaktivacije eIF4A[2].

	==Vloga hipofosforiliranega 4EBP1 pri nastanku stresnih granul==		==Vloga hipofosforiliranega 4EBP1 pri nastanku stresnih granul==

Neža Uršič: /* Nekanonične stresne granule */

2026-04-12T06:44:51Z

Nekanonične stresne granule

← Older revision		Revision as of 06:44, 12 April 2026
Line 15:		Line 15:
	Kanonične SG se najpogosteje tvorijo kot posledica fosforilacije eIF2α, ki je del ternarnega kompleksa (eIF2.GTP.Met-tRNAᵢMet), ključnega za iniciacijo translacije. Fosforilacija eIF2α na serinu 51, ki jo sprožijo zaradi stresa aktivirane kinaze, povzroči nastanek nefunkcionalnega ternarnega kompleksa. Posledično se tvorijo nefunkcionalni 43S in 48S kompleksi, ki se ne morejo pretvoriti v aktivni 80S kompleks. To vodi v kopičenje zastalih 48S kompleksov, kar povzroči, da ribosomom zmanjka mRNA. Ker ti zastali kompleksi predstavljajo eno izmed komponent SG, skupaj z RBP-ji, ki omogočajo nukleacijo, povzročijo nastanek SG. Poleg tega lahko fosforiliran eIF2α povzroči tudi odpadanje ribosomov iz mRNA med elongacijo, kar poveča količino prostih, neprevedenih mRNA, ki dodatno prispevajo k tvorbi SG. Kanonične SG pa lahko nastanejo tudi neodvisno od fosforilacije eIF2α, če pride do inhibicije tvorbe ternarnega kompleksa z drugimi mehanizmi[2].		Kanonične SG se najpogosteje tvorijo kot posledica fosforilacije eIF2α, ki je del ternarnega kompleksa (eIF2.GTP.Met-tRNAᵢMet), ključnega za iniciacijo translacije. Fosforilacija eIF2α na serinu 51, ki jo sprožijo zaradi stresa aktivirane kinaze, povzroči nastanek nefunkcionalnega ternarnega kompleksa. Posledično se tvorijo nefunkcionalni 43S in 48S kompleksi, ki se ne morejo pretvoriti v aktivni 80S kompleks. To vodi v kopičenje zastalih 48S kompleksov, kar povzroči, da ribosomom zmanjka mRNA. Ker ti zastali kompleksi predstavljajo eno izmed komponent SG, skupaj z RBP-ji, ki omogočajo nukleacijo, povzročijo nastanek SG. Poleg tega lahko fosforiliran eIF2α povzroči tudi odpadanje ribosomov iz mRNA med elongacijo, kar poveča količino prostih, neprevedenih mRNA, ki dodatno prispevajo k tvorbi SG. Kanonične SG pa lahko nastanejo tudi neodvisno od fosforilacije eIF2α, če pride do inhibicije tvorbe ternarnega kompleksa z drugimi mehanizmi[2].
	==Nekanonične stresne granule==		==Nekanonične stresne granule==
	Nekanonične oziroma atipične SG nastanejo neodvisno od eIF2α in so posledica sprememb v kompleksu eIF4F~~[3]~~, ki sodeluje pri začetku translacije z vezavo na 5’ kapo mRNA. Kompleks eIF4F sestavljajo eIF4E (omogoča vezavo na kapo), eIF4A (odvije sekundarne strukture na 5' neprevajajoči regiji mRNA) in ogrodni eIF4G. Čeprav vsi trije iniciacijski faktorji sodelujejo pri iniciaciji translacije, imajo med stresom različne vloge pri regulaciji SG. Medtem ko eIF4E in eIF4G spodbujata nastanek SG, eIF4A deluje ravno nasprotno, saj s svojo helikazno aktivnostjo preprečuje kondenzacijo RNA. Zanimivo je, da lahko določeni inhibitorji spremenijo funkcijo eIF4A tako, da ta stabilno veže mRNA in s tem prepreči skeniranje 40S podenote, kar vodi v blokado iniciacije in nastanek SG[2].		Nekanonične oziroma atipične SG nastanejo neodvisno od eIF2α in so posledica sprememb v kompleksu eIF4F, ki sodeluje pri začetku translacije z vezavo na 5’ kapo mRNA. Kompleks eIF4F sestavljajo eIF4E (omogoča vezavo na kapo), eIF4A (odvije sekundarne strukture na 5' neprevajajoči regiji mRNA) in ogrodni eIF4G. Čeprav vsi trije iniciacijski faktorji sodelujejo pri iniciaciji translacije, imajo med stresom različne vloge pri regulaciji SG. Medtem ko eIF4E in eIF4G spodbujata nastanek SG, eIF4A deluje ravno nasprotno, saj s svojo helikazno aktivnostjo preprečuje kondenzacijo RNA. Zanimivo je, da lahko določeni inhibitorji spremenijo funkcijo eIF4A tako, da ta stabilno veže mRNA in s tem prepreči skeniranje 40S podenote, kar vodi v blokado iniciacije in nastanek SG[2].

	==Vloga G3BP v stresnih granulah==		==Vloga G3BP v stresnih granulah==
	Pomembno vlogo pri nukleaciji SG ima tudi protein G3BP – RBP, ki omogoča fazno separacijo in tvorbo kondenzatov[2]. Z dimerizacijo prek N-končne domene tvori homodimere. Intrinzično neurejeno regijo, ki sledi dimerizacijski domeni, lahko razdelimo na dva dela: IDR1, močno negativno nabito in zelo kislo regijo, ter IDR2, ki je rahlo pozitivno nabita. Na C-koncu proteina najdemo domeno za vezavo na RNA, sestavljeno iz stabilnega RNA-prepoznavnega motiva in neurejene regije IDR3, ki je prav tako pozitivno nabita. Pri nizkih koncentracijah RNA prevladujejo intramolekularne interakcije med IDR1 in IDR3, kar predstavlja zaprto konformacijo homodimera. Ob povišani koncentraciji RNA ta izpodrine IDR1 in se veže na IDR3, kar povzroči, da homodimer preide v odprto konformacijo, ki omogoča fazno separacijo[4]. G3BP prav tako spodbuja kondenzacijo neprevedenih RNP-jev posredno prek inaktivacije eIF4A[2].		Pomembno vlogo pri nukleaciji SG ima tudi protein G3BP – RBP, ki omogoča fazno separacijo in tvorbo kondenzatov[2]. Z dimerizacijo prek N-končne domene tvori homodimere. Intrinzično neurejeno regijo, ki sledi dimerizacijski domeni, lahko razdelimo na dva dela: IDR1, močno negativno nabito in zelo kislo regijo, ter IDR2, ki je rahlo pozitivno nabita. Na C-koncu proteina najdemo domeno za vezavo na RNA, sestavljeno iz stabilnega RNA-prepoznavnega motiva in neurejene regije IDR3, ki je prav tako pozitivno nabita. Pri nizkih koncentracijah RNA prevladujejo intramolekularne interakcije med IDR1 in IDR3, kar predstavlja zaprto konformacijo homodimera. Ob povišani koncentraciji RNA ta izpodrine IDR1 in se veže na IDR3, kar povzroči, da homodimer preide v odprto konformacijo, ki omogoča fazno separacijo[4]. G3BP prav tako spodbuja kondenzacijo neprevedenih RNP-jev posredno prek inaktivacije eIF4A[2].

Neža Uršič: /* Vloga G3BP v stresnih granulah */

2026-04-12T06:44:26Z

Vloga G3BP v stresnih granulah

← Older revision		Revision as of 06:44, 12 April 2026
Line 17:		Line 17:
	Nekanonične oziroma atipične SG nastanejo neodvisno od eIF2α in so posledica sprememb v kompleksu eIF4F[3], ki sodeluje pri začetku translacije z vezavo na 5’ kapo mRNA. Kompleks eIF4F sestavljajo eIF4E (omogoča vezavo na kapo), eIF4A (odvije sekundarne strukture na 5' neprevajajoči regiji mRNA) in ogrodni eIF4G. Čeprav vsi trije iniciacijski faktorji sodelujejo pri iniciaciji translacije, imajo med stresom različne vloge pri regulaciji SG. Medtem ko eIF4E in eIF4G spodbujata nastanek SG, eIF4A deluje ravno nasprotno, saj s svojo helikazno aktivnostjo preprečuje kondenzacijo RNA. Zanimivo je, da lahko določeni inhibitorji spremenijo funkcijo eIF4A tako, da ta stabilno veže mRNA in s tem prepreči skeniranje 40S podenote, kar vodi v blokado iniciacije in nastanek SG[2].		Nekanonične oziroma atipične SG nastanejo neodvisno od eIF2α in so posledica sprememb v kompleksu eIF4F[3], ki sodeluje pri začetku translacije z vezavo na 5’ kapo mRNA. Kompleks eIF4F sestavljajo eIF4E (omogoča vezavo na kapo), eIF4A (odvije sekundarne strukture na 5' neprevajajoči regiji mRNA) in ogrodni eIF4G. Čeprav vsi trije iniciacijski faktorji sodelujejo pri iniciaciji translacije, imajo med stresom različne vloge pri regulaciji SG. Medtem ko eIF4E in eIF4G spodbujata nastanek SG, eIF4A deluje ravno nasprotno, saj s svojo helikazno aktivnostjo preprečuje kondenzacijo RNA. Zanimivo je, da lahko določeni inhibitorji spremenijo funkcijo eIF4A tako, da ta stabilno veže mRNA in s tem prepreči skeniranje 40S podenote, kar vodi v blokado iniciacije in nastanek SG[2].
	==Vloga G3BP v stresnih granulah==		==Vloga G3BP v stresnih granulah==
	Pomembno vlogo pri nukleaciji SG ima protein G3BP, ki ~~z intrinzično neurejenimi regijami~~ omogoča fazno separacijo in tvorbo kondenzatov. G3BP prav tako spodbuja kondenzacijo neprevedenih RNP-jev~~, neposredno ali~~ posredno prek inaktivacije eIF4A[2].		Pomembno vlogo pri nukleaciji SG ima tudi protein G3BP – RBP, ki omogoča fazno separacijo in tvorbo kondenzatov[2]. Z dimerizacijo prek N-končne domene tvori homodimere. Intrinzično neurejeno regijo, ki sledi dimerizacijski domeni, lahko razdelimo na dva dela: IDR1, močno negativno nabito in zelo kislo regijo, ter IDR2, ki je rahlo pozitivno nabita. Na C-koncu proteina najdemo domeno za vezavo na RNA, sestavljeno iz stabilnega RNA-prepoznavnega motiva in neurejene regije IDR3, ki je prav tako pozitivno nabita. Pri nizkih koncentracijah RNA prevladujejo intramolekularne interakcije med IDR1 in IDR3, kar predstavlja zaprto konformacijo homodimera. Ob povišani koncentraciji RNA ta izpodrine IDR1 in se veže na IDR3, kar povzroči, da homodimer preide v odprto konformacijo, ki omogoča fazno separacijo[4]. G3BP prav tako spodbuja kondenzacijo neprevedenih RNP-jev posredno prek inaktivacije eIF4A[2].

	==Vloga hipofosforiliranega 4EBP1 pri nastanku stresnih granul==		==Vloga hipofosforiliranega 4EBP1 pri nastanku stresnih granul==
	Nekanonične SG se pogosto tvorijo ob stresih, kot so hipoksija, pomanjkanje ATP ali ob okužbi s poliovirusom prek inaktivacije mTORC1 kinaze, kar vodi do kopičenja hipofosforiliranega 4EBP1. Ta tekmuje z eIF4G za vezavo na eIF4E, kar zmanjša tvorbo aktivnega eIF4F kompleksa, posledično pa nastanejo SG. Znižana raven ATP dodatno zmanjša vezavo eIF4A na RNA, kar spodbuja kondenzacijo RNA. Medtem ko hipofosforilacija 4EBP1 spodbuja nastanek nekanoničnih SG, pa hkrati s svojim vplivom na stabilnost eIF4F posredno vpliva na zmanjšan nastanek kanoničnih SG[2].		Nekanonične SG se pogosto tvorijo ob stresih, kot so hipoksija, pomanjkanje ATP ali ob okužbi s poliovirusom prek inaktivacije mTORC1 kinaze, kar vodi do kopičenja hipofosforiliranega 4EBP1. Ta tekmuje z eIF4G za vezavo na eIF4E, kar zmanjša tvorbo aktivnega eIF4F kompleksa, posledično pa nastanejo SG. Znižana raven ATP dodatno zmanjša vezavo eIF4A na RNA, kar spodbuja kondenzacijo RNA. Medtem ko hipofosforilacija 4EBP1 spodbuja nastanek nekanoničnih SG, pa hkrati s svojim vplivom na stabilnost eIF4F posredno vpliva na zmanjšan nastanek kanoničnih SG[2].

Neža Uršič: /* Posttranslacijske modifikacije mRNA v stresnih granulah */

2026-04-11T18:18:42Z

Posttranslacijske modifikacije mRNA v stresnih granulah

← Older revision		Revision as of 18:18, 11 April 2026
Line 8:		Line 8:
	Za oblikovanje SG so ključnega pomena tudi mRNA molekule, ki predstavljajo kar 78-90% stresnih granul. V prisotnosti stresa se zaradi velike količine prostih mRNA povečajo RNA-RNA interakcije, kar dodatno spodbuja njihovo kondenzacijo v granule. Kljub temu da so v stresnih granulah opazili veliko različnih mRNA molekul, so ugotovili, da je v večjih količinah prisotnih le okrog 10% vrst celotne celične mRNA. To kaže, da SG ne vplivajo na translacijo v celicah globalno, temveč bolj specifično na tiste mRNA, ki agregirajo v stresnih granulah. Prav tako so odkrili, da so mRNA molekule, ki se nahajajo v SG večinoma daljše in imajo manjšo translacijsko učinkovitost[2].		Za oblikovanje SG so ključnega pomena tudi mRNA molekule, ki predstavljajo kar 78-90% stresnih granul. V prisotnosti stresa se zaradi velike količine prostih mRNA povečajo RNA-RNA interakcije, kar dodatno spodbuja njihovo kondenzacijo v granule. Kljub temu da so v stresnih granulah opazili veliko različnih mRNA molekul, so ugotovili, da je v večjih količinah prisotnih le okrog 10% vrst celotne celične mRNA. To kaže, da SG ne vplivajo na translacijo v celicah globalno, temveč bolj specifično na tiste mRNA, ki agregirajo v stresnih granulah. Prav tako so odkrili, da so mRNA molekule, ki se nahajajo v SG večinoma daljše in imajo manjšo translacijsko učinkovitost[2].
	==Posttranslacijske modifikacije mRNA v stresnih granulah==		==Posttranslacijske modifikacije mRNA v stresnih granulah==
	Na sortiranje mRNA v obdobjih stresa vplivajo tudi specifične kemijske modifikacije njihovih baz. Med njimi je najpogostejša in najpomembnejša modifikacija m6A. mRNA z m6A modifikacijo prepozna YTHDF, ki se s svojo YTH domeno veže na m6A. YTHDF ob prisotnosti m6A zviša učinkovitost translacije ter vsebuje zaporedja z nizko kompleksnostjo, kar omogoča fazno ločevanje v SG. Ker je fazno ločevanje bistveno okrepljeno ob prisotnosti mRNA, ki vsebuje več m6A modifikacij, se ob stresu, ko je translacija ustavljena, lahko povezava YTHDF z mRNA olajša nastanek SG. Protein, ki ima poleg YTHDF vlogo pri translaciji in kondenzaciji RNA, je FMRP. Z inaktivacijo eIF4F zavira iniciacijo translacije, hkrati pa tudi onemogoča elongacijo. FMRP se prav tako veže na m6A modificirano mRNA, vendar od te vezave ni popolnoma odvisen tako kot YTHDF. Zato verjetno FMRP in YTHDF tekmujeta za vezavo na m6A-RNA, kar pojasnjuje njuni nasprotni vlogi pri translacijski aktivaciji oziroma represiji. FMRP se lahko veže tudi na nemodificirane regije m6A-mRNA, a take povezave, za razliko od povezave na modificirane regije, ne omogočajo fazne separacije[2].		Na sortiranje mRNA v obdobjih stresa vplivajo tudi specifične kemijske modifikacije njihovih baz. Med njimi je najpogostejša in najpomembnejša modifikacija m6A. mRNA z m6A modifikacijo prepozna YTHDF, ki se s svojo YTH domeno veže na m6A. YTHDF ob prisotnosti m6A zviša učinkovitost translacije ter vsebuje zaporedja z nizko kompleksnostjo, kar omogoča fazno ločevanje v SG. Ker je fazno ločevanje bistveno okrepljeno ob prisotnosti mRNA, ki vsebuje več m6A modifikacij, se ob stresu, ko je translacija ustavljena, lahko povezava YTHDF z mRNA olajša nastanek SG[2].

	=Nastanek kanoničnih in nekanoničnih stresnih granul=		=Nastanek kanoničnih in nekanoničnih stresnih granul=
	SG lahko nastanejo po dveh glavnih poteh – kot kanonične ali nekanonične SG.		SG lahko nastanejo po dveh glavnih poteh – kot kanonične ali nekanonične SG.

Neža Uršič at 10:56, 11 April 2026

2026-04-11T10:56:36Z

← Older revision		Revision as of 10:56, 11 April 2026
Line 1:		Line 1:
	=Uvod=		=Uvod=
			Stresne granule (SG) so brezmembranski ribonukleoproteinski delci (RNP), ki jih najdemo v citosolu evkariontskih celic. Večinoma so zgrajene iz mRNA molekul, katerih translacija je bila preprečena. Vsebujejo tudi številne iniciacijske faktorje, RNA-vezavne proteine (RBP) ter proteine, ki se na RNA ne vežejo. Pomembne so, ker vplivajo na lokalizacijo in translacijo mRNA molekul, prav tako pa lahko mutacije, ki povečajo njihovo izražanje povzročijo nekatere nevrodegenerativne bolezni[1].

			Do oblikovanja stresnih granul pride zaradi povečane količine prostih neprevavajočih se mRNA molekul v citosolu, kar je večinoma povezano s prisotnostjo stresa v okolju celice. Stres lahko povzročijo radiacija, zdravila ali druge kemijske spojine, virusne infekcije, pomanjkanje hranil … Te različne stresne situacije večinoma vodijo v celostno reprogramiranje izražanja genov, saj na splošno inhibirajo translacijo, povečajo pa translacijo tistih mRNA, katerih nastali proteini omogočajo prilagajanje na stres[2].
	=Sestava=		=Sestava=
			Zgradba stresnih granul je kompleksna in precej raznolika, saj je odvisna od pogojev nastanka. Sestavljene so iz dveh plasti, v notranjosti je del z večjo koncentracijo proteinov in mRNA, okrog pa manj koncentriran in dinamičen ovoj. Proteini v granulah so raznoliki, približno 50% vseh proteinov se veže na RNA, ostali pa se na RNA ne vežejo, ampak so na primer encimi, ki uvajajo posttranslacijske modifikacije ali metabolični encimi. V granulah so lahko prisotne tudi nekatere glavne komponente signalnih poti, kar kaže na to, da lahko oblikovanje stresnih granul spremeni signalizacijo. Granule so dinamične strukture, ki se v celici lahko zlivajo in premikajo po citosolu. Ko opravijo svojo nalogo, jih celica razgradi z avtofagijo ali pa razpadejo, kar omogoča, da se mRNA molekule lahko ponovno prevajajo[1].
	==mRNA v stresnih granulah==		==mRNA v stresnih granulah==
			Za oblikovanje SG so ključnega pomena tudi mRNA molekule, ki predstavljajo kar 78-90% stresnih granul. V prisotnosti stresa se zaradi velike količine prostih mRNA povečajo RNA-RNA interakcije, kar dodatno spodbuja njihovo kondenzacijo v granule. Kljub temu da so v stresnih granulah opazili veliko različnih mRNA molekul, so ugotovili, da je v večjih količinah prisotnih le okrog 10% vrst celotne celične mRNA. To kaže, da SG ne vplivajo na translacijo v celicah globalno, temveč bolj specifično na tiste mRNA, ki agregirajo v stresnih granulah. Prav tako so odkrili, da so mRNA molekule, ki se nahajajo v SG večinoma daljše in imajo manjšo translacijsko učinkovitost[2].
	==Posttranslacijske modifikacije mRNA v stresnih granulah==		==Posttranslacijske modifikacije mRNA v stresnih granulah==
			Na sortiranje mRNA v obdobjih stresa vplivajo tudi specifične kemijske modifikacije njihovih baz. Med njimi je najpogostejša in najpomembnejša modifikacija m6A. mRNA z m6A modifikacijo prepozna YTHDF, ki se s svojo YTH domeno veže na m6A. YTHDF ob prisotnosti m6A zviša učinkovitost translacije ter vsebuje zaporedja z nizko kompleksnostjo, kar omogoča fazno ločevanje v SG. Ker je fazno ločevanje bistveno okrepljeno ob prisotnosti mRNA, ki vsebuje več m6A modifikacij, se ob stresu, ko je translacija ustavljena, lahko povezava YTHDF z mRNA olajša nastanek SG. Protein, ki ima poleg YTHDF vlogo pri translaciji in kondenzaciji RNA, je FMRP. Z inaktivacijo eIF4F zavira iniciacijo translacije, hkrati pa tudi onemogoča elongacijo. FMRP se prav tako veže na m6A modificirano mRNA, vendar od te vezave ni popolnoma odvisen tako kot YTHDF. Zato verjetno FMRP in YTHDF tekmujeta za vezavo na m6A-RNA, kar pojasnjuje njuni nasprotni vlogi pri translacijski aktivaciji oziroma represiji. FMRP se lahko veže tudi na nemodificirane regije m6A-mRNA, a take povezave, za razliko od povezave na modificirane regije, ne omogočajo fazne separacije[2].
	=Nastanek kanoničnih in nekanoničnih stresnih granul=		=Nastanek kanoničnih in nekanoničnih stresnih granul=
			SG lahko nastanejo po dveh glavnih poteh – kot kanonične ali nekanonične SG.
	==Kanonične stresne granule==		==Kanonične stresne granule==
			Kanonične SG se najpogosteje tvorijo kot posledica fosforilacije eIF2α, ki je del ternarnega kompleksa (eIF2.GTP.Met-tRNAᵢMet), ključnega za iniciacijo translacije. Fosforilacija eIF2α na serinu 51, ki jo sprožijo zaradi stresa aktivirane kinaze, povzroči nastanek nefunkcionalnega ternarnega kompleksa. Posledično se tvorijo nefunkcionalni 43S in 48S kompleksi, ki se ne morejo pretvoriti v aktivni 80S kompleks. To vodi v kopičenje zastalih 48S kompleksov, kar povzroči, da ribosomom zmanjka mRNA. Ker ti zastali kompleksi predstavljajo eno izmed komponent SG, skupaj z RBP-ji, ki omogočajo nukleacijo, povzročijo nastanek SG. Poleg tega lahko fosforiliran eIF2α povzroči tudi odpadanje ribosomov iz mRNA med elongacijo, kar poveča količino prostih, neprevedenih mRNA, ki dodatno prispevajo k tvorbi SG. Kanonične SG pa lahko nastanejo tudi neodvisno od fosforilacije eIF2α, če pride do inhibicije tvorbe ternarnega kompleksa z drugimi mehanizmi[2].
	==Nekanonične stresne granule==		==Nekanonične stresne granule==
			Nekanonične oziroma atipične SG nastanejo neodvisno od eIF2α in so posledica sprememb v kompleksu eIF4F[3], ki sodeluje pri začetku translacije z vezavo na 5’ kapo mRNA. Kompleks eIF4F sestavljajo eIF4E (omogoča vezavo na kapo), eIF4A (odvije sekundarne strukture na 5' neprevajajoči regiji mRNA) in ogrodni eIF4G. Čeprav vsi trije iniciacijski faktorji sodelujejo pri iniciaciji translacije, imajo med stresom različne vloge pri regulaciji SG. Medtem ko eIF4E in eIF4G spodbujata nastanek SG, eIF4A deluje ravno nasprotno, saj s svojo helikazno aktivnostjo preprečuje kondenzacijo RNA. Zanimivo je, da lahko določeni inhibitorji spremenijo funkcijo eIF4A tako, da ta stabilno veže mRNA in s tem prepreči skeniranje 40S podenote, kar vodi v blokado iniciacije in nastanek SG[2].
	==Vloga G3BP v stresnih granulah==		==Vloga G3BP v stresnih granulah==
	==Vloga hipofosforiliranega 4EBP1 pri nastanku stresnih granul==		Pomembno vlogo pri nukleaciji SG ima protein G3BP, ki z intrinzično neurejenimi regijami omogoča fazno separacijo in tvorbo kondenzatov. G3BP prav tako spodbuja kondenzacijo neprevedenih RNP-jev, neposredno ali posredno prek inaktivacije eIF4A[2].
			==Vloga hipofosforiliranega 4EBP1 pri nastanku stresnih granul==
			Nekanonične SG se pogosto tvorijo ob stresih, kot so hipoksija, pomanjkanje ATP ali ob okužbi s poliovirusom prek inaktivacije mTORC1 kinaze, kar vodi do kopičenja hipofosforiliranega 4EBP1. Ta tekmuje z eIF4G za vezavo na eIF4E, kar zmanjša tvorbo aktivnega eIF4F kompleksa, posledično pa nastanejo SG. Znižana raven ATP dodatno zmanjša vezavo eIF4A na RNA, kar spodbuja kondenzacijo RNA. Medtem ko hipofosforilacija 4EBP1 spodbuja nastanek nekanoničnih SG, pa hkrati s svojim vplivom na stabilnost eIF4F posredno vpliva na zmanjšan nastanek kanoničnih SG[2].
	=Vloga stresnih granul pri translaciji=		=Vloga stresnih granul pri translaciji=
			Vloga stresnih granul pri regulaciji translacije še vedno ni popolnoma razjasnjena. Številne študije potrjujejo, da SG delujejo kot mesta za časovno regulacijo inhibicije translacije določenih mRNA. Novejše študije na celicah brez proteina G3BP pa kažejo, da se globalna inhibicija translacije zgodi tudi v odsotnosti granul, kar odpira vprašanje, če sta tvorba SG in translacijska represija morda ločena procesa[2].
	==Časovna regulacija translacije==		==Časovna regulacija translacije==
			Primer časovne regulacije SG je bil opažen pri inhibitornih imunskih kontrolnih točkah T-limfocitov ki se, ko se kopičijo v SG ne prevajajo, prevajati in izražati pa se začnejo, ko se SG razgradijo[4]. Nasprotno se proteini toplotnega šoka (Hsp) med stresom ne kopičijo v granulah, kar jim omogoča, da se takrat lahko prevajajo. Kljub temu da proteini toplotnega šoka ne agregirajo s proteinom G3BP1, ta vseeno vpliva na regulacijo njihove translacije. G3BP1 deluje kot translacijski represor za Hsp, njegova odsotnost pa vodi v močno povečano ekspresijo Hsp. SG lahko na translacijo Hsp vplivajo tudi tako, da ujamejo proteine, ki bi sicer spodbujali translacijo Hsp. Stresne granule v primeru aktivacijskega transkripcijskega faktorja 4 (ATF4) preprečujejo prekomerno izražanje ATF4 tako, da se del ATF4 med stresom shrani v SG. Del, ki se shrani v SG naj bi bil del z m6A modifikacijo. Mehanizem metilacije in demetilacije v povezavi z agregacijo v SG bi lahko bil ključen za celično uravnavanje ravni ATF4 med stresom[2].
			==Skupki znotraj stresnih granul==
			Translacijo, stabilnost in modifikacije mRNA bi lahko neodvisno uravnavali RNP kompleksi, ki se nahajajo v ločenih skupkih znotraj SG. Mehanizem, po katerem se mRNA usmerjajo v različne skupke znotraj SG, bi lahko bil povezan z m6A modifikacijami. Kot že omenjeno, pri razvrščanju mRNA v granule sodelujeta proteina YTHDF3 in G3BP1. Prvi prepozna m6A modifikacijo, drugi pa veže nemodificirano mRNA. m6A-nemodificirana mRNA se tako poveže s proteinom G3BP1 v jedru stresne granule, medtem ko se m6A -modificirana mRNA v skupke združi s proteinom YTHDF3 in se nahajajo v bolj dinamičnem ovoju SG[2].
	==Translacija znotraj granul==		==Translacija znotraj granul==
			Z metodami, ki omogočajo opazovanje translacije in vivo so ugotovili, da znotraj SG poteka tudi določena stopnja translacije, kar je v nasprotju s prepričanjem, da so SG območja brez kakršnekoli translacijske aktivnosti. Velika večina mRNA v SG je dejansko translacijsko utišana, 1 do 2% molekul mRNA pa ohranja signal nastajajočih peptidnih verig. V SG se lahko prevaja tako mRNA, katere translacija je med stresom v citoplazmi povečana (ATF4), kot tudi mRNA, katerih proteini se med stresom nizko izražajo (5’TOP). Glede na rezultate teh raziskav okolje SG ni popolnoma neprepustno za ribosome, ampak se lahko v SG povežejo tudi mRNA, ki so še vedno vezane na polisome[2].
	=Zaključek=		=Zaključek=
			Razumevanje mehanizmov nastajanja stresnih granul in njihovega vpliva na translacijo je pomembno tudi za razvoj novih terapevtskih pristopov, saj tarčno usmerjanje komponent SG, predvsem G3BP1[5], predstavlja obetavno možnost za razvoj načinov zdravljenja nevrodegenerativnih bolezni in raka.
	=Viri=		=Viri=
			[1] D. S. W. Protter, R. Parker: Principles and Properties of Stress Granules. Trends in Cell Biology 2016, 26, 668–679. DOI: 10.1016/j.tcb.2016.05.004

			[2] P. Adjibade, R. Mazroui: Stress granules: stress-induced cytoplasmic mRNPs compartments linked to mRNA translational regulatory pathways. Front. RNA Res. 2023, 1, 1226610. DOI: 10.3389/frnar.2023.1226610

			[3] P. Ivanov, N. Kedersha, P. Anderson: Stress Granules and Processing Bodies in Translational Control. Cold Spring Harb Perspect Biol 2019, 11, a032813. DOI: 10.1101/cshperspect.a032813

			[4] D.-M. Franchini, O. Lanvin, M. Tosolini, E. Patras De Campaigno, A. Cammas, S. Péricart, C.-M. Scarlata, M. Lebras, C. Rossi, L. Ligat idr.: Microtubule-Driven Stress Granule Dynamics Regulate Inhibitory Immune Checkpoint Expression in T Cells. Cell Reports 2019, 26, 94-107.e7. DOI: 10.1016/j.celrep.2018.12.014

			[5] H. Zhou, J. Luo, K. Mou, L. Peng, X. Li, Y. Lei, J. Wang, S. Lin, Y. Luo, L. Xiang: Stress granules: functions and mechanisms in cancer. Cell Biosci 2023, 13, 86. DOI: 10.1186/s13578-023-01030-6

Neža Uršič at 06:26, 10 April 2026

2026-04-10T06:26:01Z

← Older revision		Revision as of 06:26, 10 April 2026
Line 4:		Line 4:
	==Posttranslacijske modifikacije mRNA v stresnih granulah==		==Posttranslacijske modifikacije mRNA v stresnih granulah==
	=Nastanek kanoničnih in nekanoničnih stresnih granul=		=Nastanek kanoničnih in nekanoničnih stresnih granul=
			==Kanonične stresne granule==
			==Nekanonične stresne granule==
			==Vloga G3BP v stresnih granulah==
			==Vloga hipofosforiliranega 4EBP1 pri nastanku stresnih granul==
	=Vloga stresnih granul pri translaciji=		=Vloga stresnih granul pri translaciji=
	==Časovna regulacija translacije==		==Časovna regulacija translacije==

Neža Uršič at 13:46, 9 April 2026

2026-04-09T13:46:42Z

← Older revision		Revision as of 13:46, 9 April 2026
Line 1:		Line 1:
	=Uvod=		=Uvod=
	=Sestava=		=Sestava=
			==mRNA v stresnih granulah==
			==Posttranslacijske modifikacije mRNA v stresnih granulah==
	=Nastanek kanoničnih in nekanoničnih stresnih granul=		=Nastanek kanoničnih in nekanoničnih stresnih granul=
	=Vloga stresnih granul pri translaciji=		=Vloga stresnih granul pri translaciji=
			==Časovna regulacija translacije==
			==Translacija znotraj granul==
	=Zaključek=		=Zaključek=
	=Viri=		=Viri=