端粒酶细节被破解 有助抗癌防老化

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近日「自然」期刊发表研究报告,宣布完成科学界探索二十年的课题:破解端粒酶(telomerase)的细部结构。这项研究是由加州大学柏克莱分校的研究人员所完成的。利用低温电子显微镜技术,甚于过往的高解析度,描绘出这种在老化及癌症上扮演关键角色的酵素结构细节。研究报告指出,这项突破可望带来能延缓或者阻止老化的药物,以及癌症的新治疗方法。

端粒酶过度 造成癌细胞滋生

带领这项研究的柏克莱加大分子生物学家科林斯说,这是期待已久的成果,「我们的发现提供结构体系以便了解人类端粒酶疾病变异,这也代表朝端粒酶相关临床治疗,迈出重要一步」。

端粒是位于染色体末端的一小段去氧核糖核酸(DNA)序列,如同「保护盖」保护染色体在细胞分裂时不受到破坏,不过端粒会因细胞分裂而日渐缩短,缩短到一个程度就失去保护作用,随之造成衰老、增加病变的机率。端粒酶可修补包括人类在内的动、植物染色体端粒,阻止其缩短,但也与癌症有关系。

利用低温电子显微镜技术 解开结构之谜

加州大学圣塔克鲁兹分校分子生物学中心教授史东说,端粒酶不足可能加速细胞死亡,另一头的极端就是,过度则会造成癌细胞不受限制的生长,不过早期调控端粒酶表现,即控制其作用「开启」或「关闭」的研究,都受限于对其结构缺乏完整了解。

科林斯的团队利用去年才刚摘下诺贝尔化学奖的低温电子显微镜技术,以前所未有的七到八「埃」(?ngstr?m,等于○.一奈米)解析度,观察作用中的端粒酶。

突破性发现 可帮助研发药物

报告第一作者阮黄杨(Thi Hoang Duong Nguyen,译音)说,之前人类端粒酶影像解析度最好的也只有三十埃(约三奈米);他们利用低温电子显微镜能够得到七到八埃解析度,「当我能看到所有这些(端粒酶)亚单位,总***十一个蛋白质亚单位,那真是太惊叹了,这就是他们如何结合在一起。」

研究团队指出,有这些高解析度影像,加上目前对端粒酶基因序列的了解,足以开始思考与端粒酶有关的标靶药物,例如找出提高端粒酶活动的方法,有助于延缓老化的负面效应,而封锁其运作又可能有助于对抗癌症。

话题: 抗癌, 标靶药物, 端粒酶