Scripps研究所的科學(xué)家發(fā)現了一種在衰老過(guò)程中微調端粒的蛋白，該蛋白是端粒長(cháng)度上限的決定因子。此項研究在1月13日的Science上發(fā)表。了解端粒的長(cháng)度是至關(guān)重要的，因為端粒決定體內細胞的壽命，也決定衰老和癌癥發(fā)病的關(guān)鍵流程。
Scripps研究所的科學(xué)家發(fā)現了一種在衰老過(guò)程中微調端粒的蛋白，該蛋白是端粒長(cháng)度上限的決定因子。此項研究在1月13日的Science上發(fā)表。了解端粒的長(cháng)度是至關(guān)重要的，因為端粒決定體內細胞的壽命，也決定衰老和癌癥發(fā)病的關(guān)鍵流程。
微調端粒的TZAP和其機制被發(fā)現
端粒末端有個(gè)端粒特異性保護蛋白復合體(shelterin)，是與端粒結合的六蛋白復合體，防止端粒被當成雙鏈DNA的帽狀結構。如果端粒長(cháng)，shelterin復合物的蛋白濃度相對就較低。人們已知端粒酶是修復端粒的，但它同時(shí)也在使癌細胞的端粒增長(cháng)。之前人們認為DNA復制時(shí)由于RNA引物的存在，而當復制到端粒時(shí)，RNA引物脫落致使DNA一條鏈變短，端粒就是這樣一點(diǎn)點(diǎn)變短，還并不知道有其它蛋白能夠調整端粒的長(cháng)度。
此文章發(fā)現的新蛋白，命名為T(mén)ZAP（端粒相關(guān)鋅指蛋白），和染色體末端結合決定了端粒有多長(cháng)。TZAP優(yōu)先地和擁有低濃度的shelterin復合物的長(cháng)端粒結合，與端粒重復序列結合因子TRF1和TRF2競爭。當位于端粒時(shí)，TZAP觸發(fā)“端粒微調”，這一過(guò)程導致端粒重復序列的快速刪除。
基于這些結果，研究人員提出了一種在哺乳動(dòng)物細胞中端粒長(cháng)度的調節模式：長(cháng)端粒中shelterin復合物的濃度降低，造成TZAP和端粒的結合啟動(dòng)端粒微調。對TZAP結合長(cháng)端粒代表觸發(fā)端粒微調的開(kāi)關(guān)，設置了端粒長(cháng)度的上限。
科學(xué)家解說(shuō)TZAP被發(fā)現的意義
Scripps研究所的副教授ErosLazzeriniDenchi說(shuō)：“端粒代表一個(gè)細胞的時(shí)鐘。你生來(lái)就具有一定長(cháng)度的端粒，每次細胞分裂，就會(huì )失去一點(diǎn)端粒。一旦端粒太短，細胞就不能分裂了。”
自然，研究人員對延長(cháng)端粒是否能延緩衰老感到好奇，許多科學(xué)家已經(jīng)研究使用一種叫做端粒酶的特殊酶來(lái)修復端粒。他們發(fā)現這樣做的一個(gè)缺點(diǎn)是，非自然的長(cháng)端粒是癌癥產(chǎn)生的一個(gè)危險因素。
LazzeriniDenchi說(shuō)：“端粒，這個(gè)細胞時(shí)鐘需要被精準地調節來(lái)允許足夠多的細胞分裂來(lái)產(chǎn)生分化的組織和維護我們身體的再生組織，同時(shí)限制癌細胞的增殖。”
在這項新的研究中，研究人員發(fā)現TZAP控制的過(guò)程稱(chēng)為端粒的微調，確保端粒不會(huì )變得太長(cháng)。
LazzeriniDenchi解釋說(shuō)：“這個(gè)蛋白決定了端粒長(cháng)度的上限，允許細胞增殖，但不能太多。”
在過(guò)去的幾十年里，唯一所知道和端粒特殊結合的蛋白是端粒酶和被稱(chēng)為Shelterin復合體的蛋白復合物。特定和端粒結合的TZAP的發(fā)現，對于很多相信沒(méi)有其它的蛋白和端粒結合的科學(xué)家是一個(gè)驚喜。
文章的第一作者JuliaSuZhouLi說(shuō)：“這是一個(gè)和染色體末端結合的蛋白復合物，在它被發(fā)現之前沒(méi)有蛋白被證明特定地定位到端粒。”
LazzeriniDenchi說(shuō)：“這項研究開(kāi)辟了許多新的和令人興奮的問(wèn)題。”
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