|  【導(dǎo)讀】自從1984年發(fā)現(xiàn)端粒酶以來，鑒別延長(zhǎng)或縮短這一染色體末端保護(hù)帽的其他生物分子的研究工作一直在緩慢地進(jìn)行著�，F(xiàn)在，來自約翰霍普金斯大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)了另一種對(duì)于維持端粒長(zhǎng)度至關(guān)重要的關(guān)鍵酶。 自從1984年發(fā)現(xiàn)端粒酶以來，鑒別延長(zhǎng)或縮短這一染色體末端保護(hù)帽的其他生物分子的研究工作一直在緩慢地進(jìn)行著�，F(xiàn)在，來自約翰霍普金斯大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)了另一種對(duì)于維持端粒長(zhǎng)度至關(guān)重要的關(guān)鍵酶。研究人員表示，他們采用的發(fā)現(xiàn)該酶的新方法應(yīng)該會(huì)加速發(fā)現(xiàn)其他決定端粒長(zhǎng)度的蛋白和過程。研究結(jié)果發(fā)布在11月14日的《Cell Reports》雜志上。 約翰霍普金斯大學(xué)基礎(chǔ)生物醫(yī)學(xué)科學(xué)研究所分子生物學(xué)與遺傳學(xué)主任及教授Carol Greider博士說：“很早以前我們就知道，端粒酶不能講述染色體端粒維持特定長(zhǎng)度的完整故事，但利用我們擁有的工具，很難搞清楚哪些蛋白負(fù)責(zé)讓端粒酶完成它的工作�！�Greider因發(fā)現(xiàn)端粒酶而獲得了2009年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。 Greider指出，闡明延長(zhǎng)端粒必需的蛋白具有廣泛的健康影響，因?yàn)榭s短的端粒與衰老以及肺臟和骨髓疾病等各種疾病都有關(guān)聯(lián)，而過長(zhǎng)的端粒則與癌癥有關(guān)。由于每次為細(xì)胞分裂做準(zhǔn)備而進(jìn)行DNA復(fù)制時(shí)端粒都會(huì)自然縮短，細(xì)胞需要一個(gè)調(diào)控得當(dāng)?shù)倪^程來在生物體一生中添加適當(dāng)數(shù)量的構(gòu)件到端粒上。 然而直到現(xiàn)在，研究人員都只能通過一種受限且耗時(shí)的測(cè)試來確定，某一特定蛋白是否參與維持了端粒長(zhǎng)度，這一測(cè)試首先要求在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)細(xì)胞中阻斷懷疑蛋白的作用，然后讓細(xì)胞在大約3個(gè)月的時(shí)間內(nèi)生長(zhǎng)及分裂，確保可以出現(xiàn)檢測(cè)得到的端粒酶長(zhǎng)度差異。除了耗時(shí)，這種測(cè)試并不適用于在3個(gè)月之前其喪失會(huì)殺死細(xì)胞的蛋白。 為了找到更好的工具，Greider實(shí)驗(yàn)室研究生Stella Suyong Lee一開始采用了一個(gè)用于測(cè)量酵母端粒長(zhǎng)度的辦法。就是人為地切割哺乳動(dòng)物端粒，然后檢測(cè)端粒酶延長(zhǎng)的部分——需要不到1天時(shí)間，即便阻斷的蛋白為細(xì)胞分裂所必需也可以完成這一測(cè)試。但從酵母轉(zhuǎn)換至哺乳動(dòng)物涉及到一大堆無法預(yù)見的技術(shù)困難，這一項(xiàng)目歷時(shí)近5年。Greider將它的最終成功歸功于Lee的堅(jiān)持。 在他們?cè)囍\(yùn)行這種稱作為ADDIT的新測(cè)試時(shí)，Greider研究小組檢測(cè)了一種酶——ATM激酶�！�ATM激酶已知參與了DNA修復(fù)，但對(duì)于它是否在端粒延伸中起作用，研究報(bào)道未取得一致的意見，”Greider說。她的研究小組在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的小鼠細(xì)胞中阻斷了這種酶，利用ADDIT發(fā)現(xiàn)它確實(shí)延長(zhǎng)了端粒。他們利用傳統(tǒng)的、長(zhǎng)達(dá)3個(gè)月的端粒測(cè)試驗(yàn)證了結(jié)果，得到了相同的結(jié)論。 該研究小組還發(fā)現(xiàn)，在正常小鼠細(xì)胞中，一種阻斷PARP1酶的藥物可以激活ATM激酶，刺激端粒延長(zhǎng)。Greider說，這一研究發(fā)現(xiàn)提供了概念證明：可采用藥物來延長(zhǎng)端粒治療短端粒疾病，例如骨髓衰竭。但她警告說，不同于在小鼠細(xì)胞中，在人類細(xì)胞中PARP1不具有相同的端粒延長(zhǎng)效應(yīng)。 Greider研究小組打算利用ADDIT來發(fā)現(xiàn)，有關(guān)ATM激酶參與的端粒延長(zhǎng)生物化學(xué)信號(hào)通路，以及幫助決定端粒長(zhǎng)度的其他信號(hào)通路的更多信息。Lee說：“潛在應(yīng)用令人感到非常興奮。最終ADDIT可以幫助我們了解細(xì)胞在衰老和癌癥失控性細(xì)胞生長(zhǎng)之間取得平衡的機(jī)制，這將非常的有趣。” |
