科学家确定了端粒酶酵素的重要部分的详细结构

科学家确定了端粒酶酵素，绝大多数的人力癌症的重要纳税人的重要部分的详细结构。 了解蛋白质的实际形状导致了更好的了解对它如何操作使细胞不朽 - 并且应该帮助科学家宽广地设计有效抗癌药。

直到现在，缺乏关于酵素的详细结构信息妨害在展开剂的进展禁止它，说研究员，发布他们的在本质结构上 & 分子生物学的发现。 霍华德・休斯医疗学院总统托马斯 R. Cech，实验室在科罗拉多大学在巨石城，导致研究，进行与同事史蒂文 A. Jacobs 和伊莱恩 R. Podell。

巨蟹星座研究员有长期寻找一个方式制服端粒酶，额外的活动造成未经检查的增长多达 90% 的人力肿瘤的酵素。 酵素是对一些迅速地分开的细胞至关重要 - 例如那些在一个开发的胚胎 - 它扩大 telomeres 的地方，高度重复性脱氧核糖核酸的地区被找到在染色体的末端。 在多数健康成人细胞，端粒酶被关闭，并且 telomeres 迟缓地收缩在细胞分裂 - 帮助限额细胞的寿命的一个正常进程期间。 癌细胞，然而，通常查找一个方式翻回端粒酶，达到危险不朽。

“获得 telomeres 再被复制对于致癌作用是必需的进行”， Cech 解释了。 “它是在癌症的发展的一个重要步骤，并且那治疗地做它很多利益，因为它是可能影响各种各样的癌症的目标”。

端粒酶抗化剂在临床发展许多年，但是， Cech 说，进展是慢的。 “反端粒酶化学疗法的发展由这个情况质询了没有为考虑的结构上的基本类型这个问题”，他说。 “没有在什么的所有详细资料的照片此蛋白质的任何部分看上去象”。

许多实验室运作往开发该照片，但是这项任务证明挑战。 那是，因为酵素倾向于一次一起聚集在细胞外面，防止它形成被定购的水晶必要为结构上的研究。 从 Cech 的实验室的科学家和其他设法通过结晶蛋白质的部分简化事态，但是他们选择的细分市场正倔强地一起聚集了象全部的酵素。

Jacobs、一名 Damon Runyon 癌症研究基础研究员在 Cech 的实验室和本文的第一个作者，开发了一个新的途径。 在细菌和散发绿色荧光灯的蛋白质帮助下， Jacobs 任意地筛选了酵素的数万个片段将借自己对成功的结构分析的一个的。 他的方法利用了这个情况，当萤光蛋白质的多个副本一起时聚集，荧光熄灭或者被熄灭。 因此 Jacobs 设计细菌导致端粒酶酵素的片段被熔化对萤光蛋白质。 因为一起成群的端粒酶片段将扯拽 - 和熄灭 - 他们的关联萤光蛋白质， Jacobs 知道所有鲜绿色的细菌殖民地导致任意依然是的蛋白质片段。 那些少见殖民地会是进一步的分析的最佳的候选人。

Jacobs 执行在端粒酶酵素的片段的这些实验从各种各样的有机体的，并且发现了从 Tetrahymena 的仅一个片段 -- 端粒酶首先被发现的单一含有某种或若干小细胞的有机体 -- 将从事。 研究员命名了蛋白质片段 “端粒酶重要 N 终端” (十) 域，关于其在完全酵素内的位置。 这花费了一些更加生物化学的窍门，使用 X 光衍射，但是 Jacobs 最终明确了蛋白质片段并且分析了它。

终于，研究员能获得非常详细三维映射，阐明每个单个原子的位置在这个十域内的。 他们的研究表示十描绘为在其表面的一条深刻的凹线。 “但是”， Cech 说， “没有其相关合作伙伴的蛋白质晶体结构不是非常情报的”。 因此这个小组执行进一步的分析。

端粒酶必须获取到染色体的末端为了延伸它，并且 Cech 说科学家以前决定了他的实验室现在学习蛋白质的区域也许包含重要 “锚点站点”。 的确，这个十域能夹住在试管的 telomeric 脱氧核糖核酸和，当研究员制造一系列的唯一氨基酸在这个域内更改，他们发现了严重地受影响染色体末端的捆绑的三这些。 “他们结果在该凹线内排队”， Cech 说。

科学家发现这些同样变化废除了端粒酶的能力扩大 telomeres，显示出，凹线对有效的端粒酶是重要。

“我们现在有端粒酶的部分的一张详细照片形成此锚点站点和实际上识别在是的蛋白质内的一条凹线什么确实坚持染色体的末端”， Cech 说。 染色体的技巧一定依然是自由允许对站点的存取直接地扩大 telomeres 的酵素的， Cech 指出了，因此锚点站点附近巩固脱氧核糖核酸分子，轻微离其中心较近。

Cech 是乐观的这个十域的新的纵向将加速端粒酶抗化剂的发展作为化学疗法的作用者。 “在该凹线将坐 - 的分子，即使它是很远从 - 查找的有效的站点，如它完全地将废除端粒酶的能力从事”。 这扩展药物设计的可能性，他说。 “而不是一种有效的站点抗化剂，您可能为十个域抗化剂筛选”。

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