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Science:衰老和癌症的关键——控制端粒长度的因子被发现

日期: 2017-03-14
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       Scripps研究所的科学家发现了一种在衰老过程中微调端粒的蛋白,该蛋白是端粒长度上限的决定因子。此项研究在1月13日的Science上发表。了解端粒的长度是至关重要的,因为端粒决定体内细胞的寿命,也决定衰老和癌症发病的关键流程。


微调端粒的TZAP和其机制被发现

       端粒末端有个端粒特异性保护蛋白复合体(shelterin),是与端粒结合的六蛋白复合体,防止端粒被当成双链DNA的帽状结构。如果端粒长,shelterin复合物的蛋白浓度相对就较低。人们已知端粒酶是修复端粒的,但它同时也在使癌细胞的端粒增长。之前人们认为DNA复制时由于RNA引物的存在,而当复制到端粒时,RNA引物脱落致使DNA一条链变短,端粒就是这样一点点变短,还并不知道有其它蛋白能够调整端粒的长度。

       此文章发现的新蛋白,命名为TZAP(端粒相关锌指蛋白),和染色体末端结合决定了端粒有多长。TZAP优先地和拥有低浓度的shelterin复合物的长端粒结合,与端粒重复序列结合因子TRF1和TRF2竞争。当位于端粒时,TZAP触发“端粒微调”,这一过程导致端粒重复序列的快速删除。

       基于这些结果,研究人员提出了一种在哺乳动物细胞中端粒长度的调节模式:长端粒中shelterin复合物的浓度降低,造成TZAP和端粒的结合启动端粒微调。对TZAP结合长端粒代表触发端粒微调的开关,设置了端粒长度的上限。


       科学家解说TZAP被发现的意义

       Scripps研究所的副教授Eros LazzeriniDenchi说:“端粒代表一个细胞的时钟。你生来就具有一定长度的端粒,每次细胞分裂,就会失去一点端粒。一旦端粒太短,细胞就不能分裂了。”

       自然,研究人员对延长端粒是否能延缓衰老感到好奇,许多科学家已经研究使用一种叫做端粒酶的特殊酶来修复端粒。他们发现这样做的一个缺点是,非自然的长端粒是癌症产生的一个危险因素。

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