图片说明:端粒酶结构示意图。蛋白质(绿色)与RNA(浅褐色)及DNA(紫色)联合在一起。
(图片来源:Wistar Institute)
美国app家近日利用X射线结晶学方法,揭示了控制细胞衰老定时机制的端粒酶(Telomerase)的关键部位。这一成果有望为绝大部分的人类癌症提供安全的治疗手段。相关论文8月31日在线发表于《自然》(Nature)杂志上。
端粒酶维持着端粒的长度,它在胚胎干细胞中高度表达,使得胚胎干细胞不断进行分裂却不会遭受染色体损伤。绝大多数成体细胞缺乏端粒酶,导致功能DNA的逐渐丧失。这被认为是决定细胞寿命的一个重要因素。然而,在许多肿瘤中,端粒酶被重新激活,使得反常细胞无止境地进行分裂。
在最新的研究中,美国费城威斯达研究所的Emmanuel Skordalakes和同事检测了许多不同物种的端粒酶基因。他们发现赤拟谷盗(Tribolium castaneum)的端粒酶基因要比其它的短得多,这使得构建基因更为容易。研究人员将这一基因在细菌体内进行了克隆,并进行了结晶学实验。
研究人员重点关注了端粒酶的TERT蛋白亚单位,它呈一个环状结构,在外形上与HIV病毒中的逆转录酶相似。Skordalakes表示,这种相似并非巧合,它们表明了一种共同的进化起源,这将有助于改进抗HIV药物以在癌细胞中抑制端粒酶活性。
Skordalakes说:“抗病毒药AZT已经被用于抵抗癌症,但疗效有限。现在我们知道了这个活性部位的三维结构,就可以聚焦于这一点上来弄清为什么抑制剂不能很好地发挥作用。我们可以对它们进行修改以便更有效地进行绑定,从而增加药物的效力。”
英国癌症研究基金会的Liz Baker认为:“这对于理解端粒酶工作机制是个至关重要的部分。这样的基础性研究有助于app家设计药物抑制端粒酶及用于治疗多种癌症。”
端粒酶的发现者、现美国加州大学旧金山分校的Elizabeth Blackburn说:“这一研究是迈向根本性理解端粒酶及其潜在的医疗应用的重要一步。”不过她同时指出,TERT亚单位结构不会是最终的“结局”。TERT与RNA合作制造DNA,而对这一过程的理解至今仍很缺乏。她说:“所以,面前仍然存在一个重大的挑战——即弄清端粒酶RNA-蛋白质如何进行运作。”(明升手机版(明升中国) 梅进/编译)
(《自然》(Nature),doi:10.1038/nature07283,Andrew J. Gillis,Emmanuel Skordalakes)
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