Nature：研究人员发现可用于开发癌症新药物的靶点

2012年10月25日 讯 /生物谷BIOON/ --近日，在Nature发表的一项研究论文中，美国科罗拉多州博尔德大学BioFrontiers研究所的科学家Tom Cech和Leslie Leinwand详细描述了一种新靶点可以用来开发抗癌药物，该靶点位于我们DNA的两端。 这两位科学家的实验室研究人员合作找到一段氨基酸，如果药物封锁阻断该氨基酸片段嵌入染色体末端，可以防止癌细胞繁殖。在这个位点上的氨基酸一旦被修改，最终的染色体得不到端粒酶，而端粒酶是许多癌细胞生长所需要的。 Cech说：这是一个令人兴奋的科学发现，为我们开发一种新的癌症治疗方式铺平了道路。令人诧异的是，改变单一的氨基酸就可阻止端粒的增长，虽然开发癌症药物有一个很长的路要走，但这一发现给了我们一个巨大的希望。 该研究的共同作者包括：博士后研究员Jayakrishnan Nandakumar和Ina Weidenfeld Ina，科罗拉多大学本科学生Caitlin Bell和霍华德·休斯医学研究所资深科学家Arthur Zaug。自20世纪70年代，他们在癌症中研究了端粒的作用。他们在染色体的两端创造了重复核苷酸序列，这个序列像缎带蝴蝶结的尾巴，保护染色体恶化或与相邻染色体末端的端部熔合。端粒在细胞分裂过程中所消耗，会随着时间的推移越来越短。一种叫做端粒酶的酶，补充端粒在其整个生命周期内的损耗。 端粒酶使细胞年轻。从干细胞向生殖细胞演变中，端粒酶使得细胞继续生存和繁殖。端粒酶太少会导致骨髓、肺和皮肤的疾病。端粒酶太多导致细胞的过度增殖，细胞有可能成为“不死的”。随着这些不死亡细胞的继续分裂，他们会演变成肿瘤。 科学家们估计，端粒酶的激活是高达90％人类癌症的促发因素。至目前为止，科学家一直在开发能减缓癌细胞生长，限制端粒酶的药物。在这项新研究中，Cech和Leinwand设想一种抗癌药物将锁定在染色体末端约束端粒酶。这种方法抑制端粒酶的对接，可能有助治疗癌症。（生物谷：Bioon.com） doi:10.1038/nature11648 PMC: PMID: The TEL patch of telomere protein TPP1 mediates telomerase recruitment and processivity Jayakrishnan Nandakumar,Caitlin F. Bell,Ina Weidenfeld,Arthur J. Zaug,Leslie A. Leinwand& Thomas R. Cech Human chromosome ends are capped by shelterin, a protein complex that protects the natural ends from being recognized as sites of DNA damage and also regulates the telomere-replicating enzyme, telomerase. Shelterin includes the heterodimeric POT1–TPP1 protein, which binds the telomeric single-stranded DNA tail. TPP1 has been implicated both in recruiting telomerase to telomeres and in stimulating telomerase processivity (the addition of multiple DNA repeats after a single primer-binding event),. Determining the mechanisms of these activities has been difficult, especially because genetic perturbations also tend to affect the essential chromosome end-protection function of TPP1 Here we identify separation-of-function mutants of human TPP1 that retain full telomere-capping function in vitro and in vivo, yet are defective in binding human telomerase. The seven separation-of-function mutations map to a patch of amino acids on the surface of TPP1, the TEL patch, that both recruits telomerase to telomeres and promotes high-processivity DNA synthesis, indicating that these two activities are manifestations of the same molecular interaction. Given that the interaction between telomerase and TPP1 is required for telomerase function in vivo, the TEL patch of TPP1 provides a new target for anticancer drug development.