eLife：端粒、癌症和衰老新见解

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。

　　

生物通报道：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。延伸阅读：干细胞中的双面怪：端粒和端粒酶。

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。

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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。

（生物通：王英）

生物通推荐原文摘要：
The Ku subunit of telomerase binds Sir4 to recruit telomerase to lengthen telomeres in S. cerevisiae
Abstract: In Saccharomyces cerevisiae and in humans, the telomerase RNA subunit is bound by Ku, a ring-shaped protein heterodimer best known for its function in DNA repair. Ku binding to yeast telomerase RNA promotes telomere lengthening and telomerase recruitment to telomeres, but how this is achieved remains unknown. Using telomere-length analysis and chromatin immunoprecipitation, we show that Sir4 – a previously identified Ku-binding protein that is a component of telomeric silent chromatin – is required for Ku-mediated telomere lengthening and telomerase recruitment. We also find that specifically tethering Sir4 directly to Ku-binding-defective telomerase RNA restores otherwise-shortened telomeres to wild-type length. These findings suggest that Sir4 is the telomere-bound target of Ku-mediated telomerase recruitment and provide one mechanism for how the Sir4-competing Rif1 and Rif2 proteins negatively regulate telomere length in yeast.