科學家揭示端粒酶內部工作機制，在癌癥、衰老中扮演重要角色

為四膜蟲結合端粒DNA的端粒酶的結構提供了機制上的新認知；關于其催化核心的完整結構揭示了一個叫做TRAP的新的結構單元；揭示了DNA從活性位點到端粒DNA結合p50-TEB復合物的詳細途徑；揭示了端粒酶RNA TRE模板-TBE在端粒DNA合成過程中的作用。

端粒酶是一個RNA-蛋白復合物（RNP），負責使用其端粒酶逆轉錄酶（TERT）和包含模板的端粒酶RNA（TER）在染色體3’末端延長端粒DNA。它的活性是人類健康的關鍵決定因素，影響著衰老、癌癥以及干細胞更新。但是由于缺乏端粒酶、尤其是結合著端粒DNA的端粒酶的原子模型，我們對端粒DNA反復合成的機制并不是很清楚。

為了解決這個問題，來自加州大學洛杉磯分校等單位的科學家們在Z. Hong Zhou及Juli Feigon的帶領下使用冷凍電子顯微鏡揭示了四膜蟲中結合了端粒DNA的活化端粒酶的原子結構，分辨率達4.8埃，相關研究成果于近日發表在《Cell》上，題為“Structure of Telomerase with Telomeric DNA”。

研究人員發現端粒酶的催化核心是一個由TERT和TER連鎖的復雜結構，包括一個過去未完全表征的TERT結構域，可以與TEN結構域相互作用，在物理上封閉TER，以此調節其活性。

總的而言，這項研究揭示了端粒酶催化核心及其與端粒DNA相互作用形成的復合物的原子結構，為端粒酶組裝和循環提供了新的觀點，同時還為逆轉錄酶RNP提供了一個新的范例。這將為促進人們了解端粒及端粒酶在衰老、癌癥等一系列生命過程中發揮的作用奠定基礎。