eLife:端粒、癌症和衰老新见解
日期:2015-09-16 09:00:40
最近,约翰霍普金斯大学的研究人员,发现了“一个生化过程如何控制保护性染色体末端的长度”的分子证据,这是最终了解癌症生长和衰老的重要一步。
相关研究结果以封面故事的形式发表在《eLife》杂志,本文通讯作者、约翰霍普金斯大学生物学家David C. Zappulla及其研究生Evan P. Hass展示了面包酵母细胞中两种蛋白如何共同引导一种关键酶,进入染色体末端——端粒,以恢复其长度。随着每一轮的细胞分裂,端粒长度会减少。
这种酶——端粒酶,没有大量地存在于成人人体组织中,而是在大多数癌症中,它是丰富的,并可以允许无限的细胞生长。Zappulla说,这项研究以模型酵母细胞为研究对象,它就像人类一样,具有线性染色体,该研究旨在找出端粒酶是如何起作用的,并希望最终了解如何破坏它,并可能杀死癌细胞。
抑制肿瘤细胞中端粒酶对端粒的保护作用,可能会抑制疾病,但在正常细胞中,端粒长度缩短是有缺点的:它与人类和许多其他动物的衰老进程有着密切的联系。因为端粒酶招募蛋白可能被抑制,以阻止癌症的生长,它们可能会被鼓励来减缓衰老。然而,这可能会有引发癌症的风险,因为癌症和衰老几乎都有一种阴阳关系。
Zappulla说,这个发现证实了以前的报道,并提供了关于两个关键蛋白(Ku和Sir4)功能的新见解。此前的研究表明,Ku结合Sir4,但是Zappulla和Hass提供遗传证据表明,这种结合作用,对于端粒酶延长端粒是显著的。
Zappulla说,新的端粒酶调控蛋白网络的运作,可以通过研究它对单个端粒的实时影响,而得以更深入的了解。他说,他的实验室目前正在高度可操作的酵母生物中,开发一个实验系统,作为这项分子生物学研究的下一阶段。
Zappulla补充说,他的实验室从事面包酵母研究,是因为它给研究人员提供了大量的控制变量,而且它的细胞分裂速度非常快。他承认,在酵母中发现的生物相关问题,也发生在人类中。
未来的研究将包括:调查这一类似机制是否在人类细胞中运作,这可能会为治疗癌症的新药奠定基础。
端粒酶是在1984年由Carol Greider发现的,现在她是翰斯霍普金斯大学医学院分子生物学和遗传学主任。在2009年,Greider和Elizabeth Blackburn、Jack W. Szostak,因为发现端粒和端粒酶保护染色体的机理,而分享了当年的诺贝尔生理学或医学奖。
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