中科院動物研究所、武漢大學(xué)的研究人員在11月26日的美國《國家科學(xué)院院刊》（PNAS）雜志上發(fā)表了一項科研成果，他們在新研究中發(fā)現(xiàn)了一種新型端粒和端粒酶相互作用蛋白，證實其具有解開端粒G-quadruplex，促進哺乳動物細胞中端粒延伸的功能。
中科院動物研究所的譚錚（Zheng Tan）研究員和武漢大學(xué)的趙勇（Yong Zhao）博士為這篇論文的共同通訊作者。前者的主要研究興趣是端粒功能與細胞衰老的機制，采用生物化學(xué)，生物物理和細胞生物學(xué)的手段研究染色體端粒DNA結(jié)構(gòu)與功能，端粒損傷和復(fù)制機理，端粒結(jié)合蛋白，端粒細胞分裂控制與細胞復(fù)制性衰老。
端粒（omere）是染色體末端的重復(fù)DNA序列，組成為（TTAGGG）n，是細胞核膜的重要組分。端粒在人細胞中長度約為幾千到一兩萬堿基對，它防止細胞將天然染色體末端識別為染色體斷裂，起著保護和穩(wěn)定染色體的作用。在細胞分裂過程中，由于DNA的半保留復(fù)制是不*的復(fù)制，每一次DNA復(fù)制后染色體末端要丟失一段端粒DNA序列。如果沒有補償，端粒會隨著細胞分裂變得越來越短。當(dāng)端粒變得太短時，細胞將失去分裂能力。端粒長度的維持是細胞持續(xù)分裂的前提條件。
端?？s短可端粒酶延伸端粒DNA而得到補償。端粒酶是一種由蛋白質(zhì)和RNA組成的核糖核酸蛋白復(fù)合物,能夠與自身攜帶的RNA模板合成端粒重復(fù)DNA序列,加到端粒末端而維持端粒的長度,抵消或者延緩端粒長度的不斷縮短，從而維持染色體的穩(wěn)定及細胞的活力。除了雙鏈外，端粒DNA可以形成G-quadruplex結(jié)構(gòu)，并以此調(diào)節(jié)控制與端粒相關(guān)的生物學(xué)功能。端粒的丟失，延伸，復(fù)制，長度平衡與細胞分裂增殖，衰老，癌變和個體生長發(fā)育，衰老密切相關(guān)，同時也是干預(yù)衰老和防治癌癥的重要靶點。
在這篇文章中，研究人員報告稱發(fā)現(xiàn)了哺乳動物核內(nèi)不均一核糖核蛋白A2 （hnRNP A2）的一種剪接變異體hnRNP A2*。在體外試驗中他們證實hnRNP A2*可以結(jié)合端粒DNA和端粒酶。hnRNP A2*與端粒酶共定位于卡哈爾體（Cajal body）中和端粒上。體外分析表明hnRNP A2*積極地解開了端粒G-quadruplex DNA，暴露出3′端粒尾部的5 nt，大大提高了端粒酶的催化活性和持續(xù)合成能力。體內(nèi)實驗表明組織中的hnRNP A2*表達水平與端粒酶活性呈正相關(guān)，hnRNP A2*過表達可導(dǎo)致端粒延伸。
上述研究結(jié)果表明hnRNP A2*具有解開端粒G-quadruplexes，并借助端粒酶促進端粒延長的作用。揭示端粒的這一延伸機制對于深入了解細胞衰老機制，開發(fā)出有效的癌癥新治療新策略具有重要的意義。
