Concanavalin A-reactive nuclear matrix glycoprotein

Abstract

The binding capacity of concanavalin A (Con A) to condensed euchromatin and heterochromatin was investigated in chicken erythrocyte nuclei (CEN), mouse liver cells, Zea mays mays meristematic cells and Drosophila melanogaster polytene chromosomes after 4 N HCl hydrolysis to determine whether binding was preferentially occurring in bands and heterochromatin. Dry mass (DM) variation was investigated in CEN by interference microscopy. Feulgen and Con A reactions were employed for all materials to correlate the loci of the two reactions. Quantifications and topological verifications were carried out by video image analysis (high performance cytometry). It was observed that 4 N HCl hydrolysis caused an important DM loss in CEN leaving a level corresponding to the average DNA DM content. In this material, Con A binding was restricted to the nuclear envelope, which reinforces the idea of the absence of a nuclear matrix in these cells. The other cell types exhibited a correspondence of Feulgen-positive and Con A-reactive areas. The Con A reaction was highly positive in the condensed chromatin areas and heterochromatin. This fact led us to speculate that Con A-positive proteins may play a role in the chromatin condensation mechanism, endowing this structure with physico-chemical stability towards acid hydrolysis and contributing to its rheological properties.<br>A capacidade de ligação da concanavalina A (Con A) a regiões condensadas de eucromatina e heterocromatina foi investigada em núcleos de eritrócito de frango (CEN), hepatócitos de rato, células meristemáticas de Zea mays mays e em cromossomos politênicos de Drosophila melanogaster após hidrólise com HCl 4 N para determinar a ocorrência de ligação preferencial em bandas e heterocromatina. A variação da massa seca foi investigada em CEN por microscopia de interferência, e reações de Feulgen e Con A foram empregadas para todos os materiais para correlacionar os loci de ambas reações. As quantificações e verificações topológicas foram levadas a efeito por análise de imagens (citometria de alta performance). Foi observado que a hidrólise por HCl 4 N causou uma importante perda de massa seca em CEN, permanecendo um nível correspondente ao conteúdo médio de massa seca de DNA. Neste material a ligação com Con A foi restrita ao envelope nuclear, reforçando a idéia da ausência da matriz nuclear nessas células. Os demais tipos celulares exibiram áreas reativas de cromatina condensada e heterocromatina. Este fato permite especular o papel desempenhado por proteínas Con A-positivas no mecanismo de condensação cromatínica. Esta estrutura glicoprotéica contribuiria para uma maior estabilidade físico-química da cromatina condensada, especificamente da heterocromatina, e também para suas propriedades reológicas

Chromatin supraorganization and extensibility in mouse hepatocytes following starvation and refeeding

“…The microscopic and microspectrophotometric data indicate that Con‐A mannose/glucose reactive residues, probably from the nuclear matrix (6, 36, 42), were no longer detectable in fixed hepatocyte nuclei after starvation. This suggests that during starvation the degradation of nuclear proteins (24) also affects proteins from the nuclear matrix.…”

“…The ability of ECF to bind to concanavalin A (Con‐A) extracted from Canavalia ensiformes was also investigated. Briefly, slides were incubated at room temperature with the Con‐A solution for 10 min, followed by a peroxidase solution for 10 min and by a peroxidase substrate solution containing 3,3′‐diaminobenzidine (Fluka Chemie, Switzerland), according to the protocols of Kiernan (35) and Vidal et al (36). This was performed because Con‐A–positive glycoproteins with physicochemical stability to acid hydrolysis that contributes to chromatin rheologic properties have been reported as being topologically located in heterochromatin and in condensed euchromatin even after a harsh HCl treatment, which removes histones (6, 36).…”

Chromatin supraorganization and extensibility in mouse hepatocytes with development and aging

“…These glycoproteins may be nuclear matrix components (6,7,53,54). Different types of cells differ in their nuclear matrix composition (55), and cells with the same origin but subjected to different physiological conditions may undergo glycoprotein content changes (7), thus showing a possible correlation between gene activity and protein glycosylation in the nucleus (23).…”

Efeitos da idade na glicosilação de histonas de núcleos de neurônios corticais de camundongos

“…Glicoproteínas ligantes à Con A foram também observadas in situ em núcleos de hepatócitos de camundongo (VIDAL et al 1997), sendo que a quantidade detectável dessas proteínas está relacionada com o estado fisiológico desse tipo celular em condições normais ou patológicas (ex. : jejum, envelhecimento e diabetes) (MORAES et al, 2005;MELLO et al, 2009).…”

“…Nos núcleos de hepatócitos de camundongos, glicoproteínas reativas à Con A podem ter um papel importante na formação da heterocromatina pericentromérica, já que elas foram encontradas concentradas nos cromocentros (VIDAL et al, 1997). A detecção citológica de glicoproteínas reativas à Con A em núcleos de hepatócitos após um período de jejum de 48 h é drasticamente diminuída, possivelmente por causa de um aumento no empacotamento da cromatina e degradação protéica.…”