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癌細胞免死金牌被破譯美國科研人員揭示端粒酶關鍵部位三維結(jié)構(gòu)

醫(yī)案日記 2023-06-19 11:02:52

據(jù)中國醫(yī)藥報轉(zhuǎn) 美國研究人員破譯了一種酶的活性區(qū)結(jié)構(gòu),而這種酶掌管幾乎所有人體腫瘤細胞的“生殺大權(quán)”

,且控制細胞衰老的過程
。這種酶名為“端粒酶”,破譯它活性區(qū)結(jié)構(gòu)的研究已持續(xù)10余年
。這項由美國費城威斯塔研究所“威斯塔基因表達和調(diào)控項目”助理教授伊曼紐爾·斯戈達拉克斯博士主持的最新研究成果
,8月31日由英國《自然》雜志網(wǎng)絡版發(fā)布。該研究有望催生更有效的抗癌藥品和抗衰老療法。

緣何能“免死”

人體中的端粒酶負責向染色體末端即“端?div id="jfovm50" class="index-wrap">!敝貜吞砑用撗鹾颂呛怂幔ǎ模危粒┒绦蛄校苑兰毎诜至堰^程中損失遺傳信息

端粒酶處于休眠狀態(tài)時

,細胞每分裂一次,端粒就短一些
,最終失去類似于鞋帶末端的固定作用
,致使基因不穩(wěn)定、細胞死亡
。在胚胎干細胞等頻繁分裂的細胞內(nèi)
,端粒酶處于活躍狀態(tài)。在正常成年人的幾乎所有細胞中
,端粒酶則為休眠狀態(tài)

不過,癌細胞通常能獲得重新激活端粒酶的能力

?div id="jfovm50" class="index-wrap">!八选焙蟮亩肆C冈试S癌細胞無限復制,繼而出現(xiàn)癌癥的典型特征
,即癌細胞不滅
。端粒酶與90%的人體腫瘤相關。如果癌細胞中的端粒酶再度“休眠”
,惡性腫瘤就會停止生長

形如面包圈

斯戈達拉克斯小組利用X射線晶體結(jié)構(gòu)分析法,成功解析出端粒酶活性區(qū)的立體結(jié)構(gòu)

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;钚詤^(qū)名為端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶蛋白(TERT),是端粒酶中具有催化功能的“零件”

研究人員發(fā)現(xiàn)端粒酶活性區(qū)的外形像一個面包圈

,且在掌握活性區(qū)結(jié)構(gòu)后創(chuàng)建端粒酶功能模型。

“這令人激動至極

?div id="d48novz" class="flower left">
!彼垢赀_拉克斯說,“我們第一次確定端粒酶如何在染色體末端集結(jié)
,以開始復制端粒
。”

斯戈達拉克斯2006年進入威斯塔研究所

,有意在分子層面了解端粒酶等物質(zhì)的結(jié)構(gòu)
,希望把所獲信息用于治療人體疾病
。他說,“由于在癌癥和衰老方面扮演著重要角色
,端粒酶顯然成為我的研究對象之一
。”

然而

,研究過程并非一帆風順
。斯戈達拉克斯等人一度為尋找原料發(fā)愁,最終在一種甲殼蟲身上發(fā)現(xiàn)可產(chǎn)生穩(wěn)定
、足量端粒酶的基因

抗癌萬靈藥?

“就化學療法而言

,端粒酶是一個理想目標
。”斯戈達拉克斯說
,“因為它在幾乎所有人體腫瘤中處于活躍狀態(tài),在多數(shù)正常細胞中卻沒有活性
?div id="jfovm50" class="index-wrap">!?/p>

他認定,“這意味著一種使端粒酶失去活性的藥物或許可用于對抗所有的癌癥

,且?guī)缀鯖]有副作用
。”另一方面
,癌細胞重新激活端粒酶實現(xiàn)“免死”
,給抗衰老治療帶來啟示。

研究人員認為

,端粒酶可能在對抗衰老和與年齡相關的疾病治療中扮演重要角色
。如果能在一些正常人體細胞中激活端粒酶并實施有效控制,會使這些細胞重新分裂
,可能讓人體獲得更健康
、更年輕、壽命更長的組織

現(xiàn)有的端粒酶抑制藥物在臨床抗癌試驗中表現(xiàn)不佳

。斯戈達拉克斯打算進一步研究端粒酶的活性區(qū),尋找能抑制端粒酶的新物質(zhì)
,改進現(xiàn)有端粒酶抑制藥物

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