银杏GbTRB1蛋白通过结合端粒DNA与互作端粒酶双重机制调控端粒稳定的新发现

本研究针对银杏（Ginkgo biloba）端粒稳定性调控机制不明的科学问题，首次报道了双链端粒结合蛋白GbTRB1不仅能通过Myb结构域结合端粒dsDNA，其H1/H5组蛋白结构域还可结合ssDNA，并通过酵母双杂交和BiFC实验证实其与端粒酶催化亚基GbTERT互作。过表达GbTRB1的拟南芥端粒长度显著增加，揭示了该蛋白在植物端粒维持中的双重功能，为解析银杏长寿机制提供了新视角。

　　

在生命科学领域，端粒被称为"生命时钟"，其长度维持与衰老和长寿密切相关。然而，作为现存最古老的种子植物，银杏（Ginkgo biloba）的端粒长度竟随树龄增长而增加，这一反常现象背后的分子机制始终成谜。北京林业大学的研究团队在《BMC Plant Biology》发表的研究，首次揭示了银杏端粒结合蛋白GbTRB1通过双重作用机制调控端粒稳定的全新范式。

研究人员采用同源克隆获得GbTRB1基因，通过电泳迁移率实验（EMSA）解析其DNA结合特性，利用酵母双杂交、双分子荧光互补（BiFC）和荧光素酶互补实验验证蛋白互作，并构建转基因拟南芥进行端粒长度分析。

Homologous cloning of GbTRB1 in Ginkgo biloba

研究发现GbTRB1含有Myb-like、H1/H5和coiled-coil三个保守结构域，其中Myb结构域与拟南芥AtTRB1相比具有更高疏水性，H1/H5结构域的螺旋区则呈现独特的低赖氨酸/精氨酸特征。

dsDNA-binding properties of GbTRB1 protein

EMSA实验证实GbTRB1能结合最短7bp的端粒重复序列（TTTAGGG），其Myb结构域（Gb-N）是结合dsDNA的关键，但意外发现H1/H5结构域（Gb-H）也具备dsDNA结合能力。

ssDNA-binding properties of GbTRB1 protein

突破性地发现GbTRB1不仅能结合G链单链端粒DNA，还能结合互补C链，且H1/H5结构域是ssDNA结合的核心功能域，这在该蛋白家族中尚属首次报道。

GbTRB1 interacts with telomerase in vivo and in vitro

通过三种互作实验证实GbTRB1与端粒酶催化亚基GbTERT存在直接相互作用，暗示其可能参与端粒酶招募调控。

Overexpressed GbTRB1 in Arabidopsis Thaliana increased the telomere lengths

转基因拟南芥中GbTRB1的过表达导致端粒显著延长，首次在功能层面证明该蛋白对端粒长度的正向调控作用。

这项研究不仅首次报道了植物TRB蛋白兼具dsDNA和ssDNA结合能力的双重特性，更揭示了其通过"结合端粒DNA-互作端粒酶"的双重机制维持端粒稳定的新范式。特别值得注意的是，310年树龄银杏中GbTRB1表达量显著高于百年银杏，暗示该蛋白可能是银杏"逆生长"端粒现象的关键调控因子。研究为理解植物端粒调控网络的进化提供了新视角，也为探索银杏极端长寿的分子机制开辟了新路径。