文档介绍：端粒、端粒酶与癌症
【摘要】端粒和端粒酶是近年来生命科学研究的热点。细胞分裂过程中,因其染色体末端(端粒)DNA不能完全复制而缩短,使细胞逐渐失去增殖能力而衰老,端粒酶可延长染色体末端DNA,端粒酶的活化使细胞获得无限增殖能力。在永生细胞系及绝大多数的恶性肿瘤(85% ) 细胞中有活化的端粒酶。本文综述了端粒与端粒酶的结构与功能,端粒酶在端粒合成与稳定中的作用,介绍了端粒酶活性的测定方法,并讨论了通过抑制端粒酶活性来治疗癌症的可能性。
【关键词】端粒;端粒酶;癌症
端粒(telomere) 和端粒酶(telom erase) 是近年来生命科学研究的热点之一,正常细胞在分裂过程中,因其染色体末端(端粒)DNA 不能完全复制而缩短,细胞经多次分裂后,端粒缩短达到危机点(crisis),促发某一信号,使细胞逐渐失去增殖能力而衰老死亡。端粒酶可延长染色体末端DNA,端粒酶的活化使细胞获得无限增殖能力。基于此,有少数细胞(如永生细胞系) 及绝大多数恶性肿瘤细胞(85%) 可逃逸这一危机点。因为在这些细胞中含有活化的端粒酶系统,从而使细胞获得无限增殖能力,使之永生化和恶变,因此,对端粒和端粒酶系统的研究,有助于阐明细胞衰老和恶变机制,对肿瘤的诊断、治疗以及抗衰老都具有重要的理论和实际意义。一般认为,癌症是由多种突变的积累,破坏了细胞正常的生长调控而引起的,除了一些明确的病因外,有许多实验结果支持这样一种假说,即端粒酶的激活对许多恶性肿瘤细胞的形成是必需的,且肿瘤细胞与端粒酶活动增加之间存在相互激发的关系〔1〕。这种显著的相关性提示: 在肿瘤细胞恶性状态的进展和维持中,端粒酶可能起到关键性的作用。本文就端粒与端粒酶研究的最新进展作一综述,具体讨论了端粒的结构与功能,端粒酶在端粒合成与稳定中的作用,介绍了端粒酶活性的测定方法,细胞永生与端粒酶激活的关系,提出了通过抑制端粒酶活性来治疗癌症的可能性。 1 端粒(telomere)
端粒(telomere) 的概念
端粒是指真核细胞线性染色体末端的蛋白质-DNA特殊结构,即染色体末端DNA 序列的多个重复,其作用是保护和稳定染色体的末端,它由2~20kb 串联的短片段重复序列(TTAGGG) n 及一些结合蛋白组成。四膜虫(单细胞生物) 端粒的结构是6 个核苷酸5'- TTGGGG - 3'序列的多次重复。人类为5'-TTAGGG- 3'序列的多次重复。随着细胞不断分裂,染色体复制次数增加,端粒DNA 序列进行性缩短。故粒端长度决定了细胞寿命,至一定长度时,细胞停止分化,并出现程序性死亡(细胞凋亡,Apoptosis) 。端粒作为细胞的
“有丝分裂钟”(mitosis clock) 调节细胞分裂。早衰的端粒长度明显低于正常人,而人精原细胞的端粒长度比体细胞长数千kb,并不随年龄增长而递减〔2〕。
端粒的结构、功能
1978年,Blackbum发现一种单细胞池塘生物四膜虫的染色体端粒DNA 为一种简单核苷酸序列的大量重复,即(TTGGGG)n,后来证明人和脊椎动物的端粒均为含有丰富鸟嘌呤(G) 的重复DNA 序列,人类端粒DNA 由5'TTAGGG3'的重复单位构成,细胞中端粒DNA 总是和非组蛋白成分的蛋白质结合成一个复合体,其结构虽不清楚,但它有重要的作用,可以