发现端粒编码两种蛋白质,可能改变癌症研究
这一发现还将改变我们对衰老和其他与端粒长度相关的疾病的认识。
端粒——位于染色体末端的保护帽——可以编码两种蛋白质,这是之前认为不可能的事情,新研究表明。发现编码这些蛋白质的遗传信息(其中一种蛋白质在某些人类癌症中会升高)可能会对健康、医学和细胞生物学领域产生巨大影响。
“发现端粒编码两种新型信号蛋白将改变我们对癌症、衰老以及细胞间沟通方式的理解,”研究作者、北卡罗来纳大学教堂山分校微生物学和免疫学凯南杰出教授杰克·格里菲斯在一篇论文中表示。陈述。
“根据我们的研究,我们认为对这些蛋白质进行简单的血液测试可以为某些癌症和其他人类疾病提供有价值的筛查,”格里菲斯补充道,他也是北卡罗来纳大学莱恩伯格综合癌症中心的成员。“这些测试还可以提供‘端粒健康’的衡量标准,因为我们知道端粒“”。
端粒是染色体末端的重复 DNA 序列区域,在衰老过程中起着重要作用。当细胞分裂时,端粒会缩短,最终变得非常粗短,以至于分裂停止,细胞死亡。这种机制确保细胞在其生命周期内不会积累足够的突变而成为问题,并且是抵御癌症的巧妙防御手段,癌症的特点是细胞分裂迅速。
茫茫然而,已经找到了解决此问题的方法,并可以利用一种酶来维持端粒的长度,使它们能够分裂和积累突变,同时避免细胞死亡。
由于端粒的 DNA 序列单调,由无数 TTAGGG 碱基重复组成,科学家们曾认为端粒无法产生蛋白质。然而,这项新研究表明事实并非如此。
在一系列实验中,研究人员证明端粒 DNA 实际上能够产生两种小蛋白质:VR(缬氨酸-精氨酸)和 GL(甘氨酸-亮氨酸)。两者都是信号蛋白,这意味着它们负责细胞中一系列重要的生物学反应。
可以看到蛋白质 VR(绿色球体)在人类骨肉瘤癌细胞的细胞核(蓝色椭圆形)中积聚。图片来源:格里菲斯实验室,UNC Lineberger
当研究小组化学合成VR和GL时,他们发现前者存在于某些人类癌细胞以及患有端粒相关疾病的人体内,这意味着这一发现可能会对他们的研究以及未来的衰老研究具有启发意义。
格里菲斯实验室的博士后研究员 Taghreed Al-Turki 表示:“我们认为,随着年龄的增长,血液中的 VR 和 GL 含量可能会稳步上升,这可能为生物年龄(而非实际年龄)提供一种新的生物标记。我们认为炎症也可能引发这些蛋白质的产生。”
“还有许多问题有待解答,但我们现在的首要任务是开发一种针对这些蛋白质的简单血液检测方法。这可以让我们了解自己的生物年龄,并警告我们可能存在癌症或炎症等问题,”格里菲斯总结道。
研究结果发表于美国国家科学院院刊。