美国科学家近日发现了一种功能极似端粒酶的蛋白质，它能四处运送至关重要的蛋白质块来修复在正常复制中被丢失的染色体末端。如果没有这样的日常维护，干细胞将很快停止分裂，胚胎也将无法发育。这是10年来首次发现端粒酶的新蛋白组分，这也许将成为抗癌疗法的一个有价值靶标。该项研究成果刊登在1月30日出版的《科学》杂志上。
端粒酶可在成体干细胞、免疫细胞和正在发育的胚胎细胞中正常表达。在这些细胞中，端粒酶附着在新复制的染色体末端，从而使细胞的分裂不受约束。如果没有端粒酶，细胞将停止分裂，或在有限数目的分裂后死亡。不幸的是，这种酶在许多癌细胞中也很活跃。研究人员发现，阻止这种称为TCAB1蛋白的不恰当表达，也许能限制端粒酶到达其DNA靶标（端粒），并限制细胞的寿命。
研究人员表示，目前还没有有效的端粒酶抑制剂。多年来，端粒酶一直是研究热点，但科学家们困扰于其大尺寸和极其少量。成人体内的少数细胞可制作出这种巨型蛋白复合物，但制作量非常之少，因此只有端粒酶的部分成分已被确定。研究人员称，要找出端粒酶的所有蛋白成分是一项难以置信的巨大挑战，端粒酶中的未知成分甚至被称为“暗物质”。
美国斯坦福大学医学院的研究人员使用高灵敏的蛋白鉴别技术（质谱），找到了端粒酶中TCAB1的存在。去年年初，研究人员曾利用相同的技术首次确定了另两种蛋白pontin和reptin，这两种蛋白对端粒酶这种巨型复合物的形成非常重要。此次，研究人员则确定了TCAB1蛋白具有以前未知的功能。
与pontin和reptin不同的是，TCAB1是端粒酶的一个真正组成部分。但它对酶的活性来说并不是必需的，它只是给称为卡哈尔体（Cajalbodies）的细胞核中的处理和保持区域补充端粒酶复合物。卡哈尔体将对各种使用RNA小分子来引领其活性的蛋白进行修饰，譬如，端粒酶使用RNA分子作为嵌在染色体末端的DNA链的模板。在适当的时候，TCAB1将端粒酶复合物运送到新复制染色体的等待端。
研究人员表示，TCAB1对端粒酶完成从卡哈尔体到端粒的跳跃是绝对必需的。一旦抑制其在人类癌细胞中的活性，端粒就会变短，这也意味着癌细胞会更快地死亡。研究人员认为，TCAB1蛋白可能是一种负责将各种分子运往其目的地的普通生物运输器。下一步，研究人员将继续对TCAB1进行研究，并寻找端粒酶的其他组成部分。（生物谷Bioon.com）
生物谷推荐原始出处：
Science，Vol. 323. no. 5914, pp. 644 - 648，Andrew S. Venteicher，Steven E. Artandi
A Human Telomerase Holoenzyme Protein Required for Cajal Body Localization and Telomere Synthesis
Andrew S. Venteicher,1,2 Eladio B. Abreu,3* Zhaojing Meng,4* Kelly E. McCann,1,5 Rebecca M. Terns,3 Timothy D. Veenstra,4 Michael P. Terns,3 Steven E. Artandi1,2,5
Telomerase is a ribonucleoprotein (RNP) complex that synthesizes telomere repeats in tissue progenitor cells and cancer cells. Active human telomerase consists of at least three principal subunits, including the telomerase reverse transcriptase, the telomerase RNA (TERC), and dyskerin. Here, we identify a holoenzyme subunit, TCAB1 (telomerase Cajal body protein 1), that is notably enriched in Cajal bodies, nuclear sites of RNP processing that are important for telomerase function. TCAB1 associates with active telomerase enzyme, established telomerase components, and small Cajal body RNAs that are involved in modifying splicing RNAs. Depletion of TCAB1 by using RNA interference prevents TERC from associating with Cajal bodies, disrupts telomerase-telomere association, and abrogates telomere synthesis by telomerase. Thus, TCAB1 controls telomerase trafficking and is required for telomere synthesis in human cancer cells.
1 Department of Medicine, Stanford School of Medicine, Stanford, CA 94305, USA.
2 Program in Biophysics, Stanford School of Medicine, Stanford, CA 94305, USA.
3 Department of Biochemistry and Molecular Biology and Department of Genetics, University of Georgia, Athens, GA 30602, USA.
4 Laboratory of Proteomics and Analytical Technologies, Advanced Technology Program, Science Applications International Corporation (SAIC)–Frederick, National Cancer Institute (NCI)–Frederick, Frederick, MD 21702, USA.
5 Program in Cancer Biology, Stanford School of Medicine, Stanford, CA 94305, USA.
