癌細(xì)胞“免死金牌”被破譯美國科研人員揭示端粒酶關(guān)鍵部位三維結(jié)構(gòu)

據(jù)中國醫(yī)藥報(bào)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(xì)胞的“生殺大權(quán)”，且控制細(xì)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(xiàng)由美國費(fèi)城威斯塔研究所“威斯塔基因表達(dá)和調(diào)控項(xiàng)目”助理教授伊曼紐爾·斯戈達(dá)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(luò)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(fù)責(zé)向染色體末端即“端?！敝貜?fù)添加脫氧核糖核酸（ＤＮＡ）短序列，以防細(xì)胞在分裂過程中損失遺傳信息。

端粒酶處于休眠狀態(tài)時(shí)，細(xì)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(xì)胞死亡。在胚胎干細(xì)胞等頻繁分裂的細(xì)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(xì)胞中，端粒酶則為休眠狀態(tài)。

不過，癌細(xì)胞通常能獲得重新激活端粒酶的能力?！八选焙蟮亩肆Ｃ冈试S癌細(xì)胞無限復(fù)制，繼而出現(xiàn)癌癥的典型特征，即癌細(xì)胞不滅。端粒酶與９０％的人體腫瘤相關(guān)。如果癌細(xì)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(dá)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)?；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(gè)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?！彼垢赀_(dá)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(fù)制端粒。”

斯戈達(dá)拉克斯２００６年進(jìn)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?！?/p>

然而，研究過程并非一帆風(fēng)順。斯戈達(dá)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(xué)療法而言，端粒酶是一個(gè)理想目標(biāo)?！彼垢赀_(dá)拉克斯說，“因?yàn)樗趲缀跛腥梭w腫瘤中處于活躍狀態(tài)，在多數(shù)正常細(xì)胞中卻沒有活性?！?/p>

他認(rèn)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(xì)胞重新激活端粒酶實(shí)現(xiàn)“免死”，給抗衰老治療帶來啟示。

研究人員認(rèn)為，端粒酶可能在對抗衰老和與年齡相關(guān)的疾病治療中扮演重要角色。如果能在一些正常人體細(xì)胞中激活端粒酶并實(shí)施有效控制，會使這些細(xì)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(yàn)中表現(xiàn)不佳。斯戈達(dá)拉克斯打算進(jìn)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(jìn)現(xiàn)有端粒酶抑制藥物。