Cell重点推荐：当端粒遇到端粒酶

　　

生物通报道：来自加拿大舍布鲁克大学的两位学者就近期公布的一项端粒酶研究成果，发表了题为“Exposing Secrets of Telomere-Telomerase Encounters”的评点文章，指出端粒为了保持其功能和稳定性，必须通过与端粒酶交互作用来实现。在人类细胞中，这种相互作用是由卡哈尔体（Cajal body）介导完成，而新研究则发现了建立良好化学关联的一种分子机制。

端粒是位于真核生物线性染色体末端的由DNA和蛋白质组成的复合物结构，它对于基因组的完整性以及染色体的稳定性发挥着至关重要的作用，端粒DNA长度以及其结构的维持与细胞衰老和癌症发生密切相关。在有端粒酶活性的细胞中，端粒酶途径是端粒DNA长度维持的主要机制；当端粒酶缺失时，细胞也可以通过同源重组途径维持端粒DNA长度。

如果端粒酶无法维持染色体的两端，细胞就会停止增殖。端粒酶功能异常将有利于癌细胞，但在正常干细胞中它会引起严重的功能障碍，并导致诸如肺纤维化、再生障碍性贫血和先天性角化不良等疾病。

来自美国斯坦福大学医学院的研究人员早期鉴定出一种被称作TCAB1的蛋白：该蛋白能够将端粒酶复合体携带到细胞核中卡哈尔体的加工区域。所谓卡哈尔体是相当具保守性的核细胞器。到目前为止，在脊椎动物、果蝇、酵母菌，以及植物中均发现存在卡哈尔体。尽管卡哈尔体被发现已经100多年，卡哈尔体的确切功能还不是很明朗。

为了弄清楚端粒酶复合体如何被运载到端粒末端，在最新研究中，研究人员进行了进一步分析，发现端粒酶是通过与包被染色体末端的蛋白TPP1相互作用而被招募到端粒上。更重要的是，他们鉴定出端粒结合TPP1上的精确区域：一个被称作OB-fold的区域。

研究人员发现当让TPP1上的这个位点发生突变时，研究人员能够阻断这两个蛋白的相互作用，从而阻断端粒酶转移到端粒上。而且当他们在人癌细胞中干扰这种相互作用时，癌细胞端粒开始缩短。

之后为了确证他们的研究发现，研究人员还利用来自患有肺纤维化(pulmonary fibrosis)的病人的细胞来开展研究。这种疾病长期困扰着研究人员和临床医生，因为在实验室进行测试时患者突变的端粒酶似乎是完全活化的。

结果研究人员发现疾病相关突变发生在与TPP1互作的端粒酶部分，干扰了它们的结合。因此这种发生突变的酶尽管处于活化状态，也不能到达需要它的位点。

（生物通：万纹）

原文摘要：

Exposing Secrets of Telomere-Telomerase Encounters

In order for telomeres to remain functional and stable, they must rendezvous with the enzyme telomerase in a productive manner. In human cells, this interaction is mediated by Cajal bodies as matchmaker, and now Zhong et al. reveal molecular determinants that establish good chemistry between the two partners