1篇重要的Cell论文,与延缓衰老、抗癌密切相干!
发布时间:2018-07-23编辑:信息来源:

 

 

端粒是染色体末端的一种结构,对维持人类基因组的稳固至关重要。打个比方,端粒就像鞋带两头的塑料封套,包管鞋带不会松开。不过,端粒自身也有寿命,它被称作生命时钟。可以说,端粒的长度决定着生物的寿命。
粒酶是一种RNA-蛋白质复合物(RNA–protein complex),其作用是延长位于染色体3′末端的端粒DNA。端粒酶的活性是人类健康的关键决定因素,影响着衰老、癌症和干细胞的更新。当该酶不活跃时,细胞每次分裂,端粒就会变短,最终使得细胞停止分裂或死亡。而当细胞拥有异常活跃的端粒酶时,它们能够持续重建(修复)保护性的端粒,并且不会死亡。举例来说,端粒酶在癌细胞中尤其活跃,这使得癌细胞得以生长和扩散。
在这篇题为“Structure of Telomerase with Telomeric DNA”的论文中,化学及生物化学教授Juli Feigon带领的团队利用一种叫做“嗜热四膜虫”(Tetrahymena thermophila,在淡水池塘中很常见)的单细胞微生物实行了调查。据悉,端粒酶和端粒首次被发现就是在嗜热四膜虫中。
端粒酶的催化核心(catalytic core)由一种特殊的“逆转录酶”(reverse transcriptase,RT,功能是参与“以RNA为模板合成DNA的过程”)和一个RNA组成,该核心在所有生物体(包括人类)中都是相似的。
先前的科研表明,端粒酶的RT具有4个首要区域(major regions)以及多个次区域(sub-regions)。在这项科研中,科学家们揭示了位于端粒酶RT中的一个大的、先前未被科研的次区域——TRAP,首次报道了TRAP的结构、形状、意义以及与其相互作用的区域。
 与其他逆转录酶不同,端粒酶中的RT只能复制一种特殊的六核苷酸RNA(six-nucleotide RNA),并经过多次复制产生一条长的DNA链。科研证实,TRAP在添加小片段DNA到染色体末端中(即延长端粒长度中)起到了至关重要的作用。
科研中,Feigon教授的团队还调查了TRAP与另一名为TEN的区域是如何相互作用的。2018年,Feigon教授等在一篇Science论文中报道了TEN的位置。而这项新颁发的Cell论文揭示了TEN和TRAP的结构,以及它们是如何与彼此及端粒酶RNA相互作用的(interact with each other and with the telomerase RNA)。编辑们发现,事实上,TEN区域的很多突变会扰乱TEN与TRAP的相互作用。
Feigon教授认为:“我现在还记得看到TRAP这一结构的瞬间,当时我就在想,大家已经处置了一个重要谜题的关键局部。这是非常令人兴奋的。现在,大家能看到的不仅是‘生命时钟’的表面,还可以看清其内部组件是如何相互作用使其发挥功能的。这带来的直接影响是,帮助开发靶向端粒酶特定部位的新药。”

   (来源:生物探索)


 


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