关于端粒酶的文献综述

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1、关于端粒酶及其与肿瘤关系的文献综述孙建平指导老师：张宏梅（广东工业大学轻工化工学院生物化工专业，广州，510006）摘要：本文介绍了端粒和端粒酶的结构、特征和功能，回顾了近十几年来在端粒酶上的一些研究成果。着重介绍了端粒酶与肿瘤的发生的关系，以及它在肿瘤的检测和治疗方面的应用。关键字：端粒酶肿瘤检测治疗20世纪30年代Muller发现了保持染色体稳定的端粒结构，1985年Greider和Blackbum在四膜虫细胞提取物中发现了端粒酶，并证实端粒酶具有维持端粒长度的功能。1989年Morin等人在宫颈癌的Hela细胞发现活化的人端粒

2、酶，从此对端粒酶的研究便不断深入，本文对端粒酶的研究进展综述如下。1.端粒与端粒酶端粒是Muller于1938年首次发现这一结构并将其命名为端粒[1]（telomers）。它是真核细胞染色体末端由重复DNA序列和蛋白质的复合物，是保持染色体完整和稳定性的重要结构。端粒DNA是由两条不同的DNA链构成，富含G的那条链5’-3’指向染色体末端，次链比富含C的链在其3’末端尾处可多处12~16个核苷酸的长度[2]。不同物种端粒的重复序列和长度不一样，但每种生物体都有其特定的序列和平均长度。人类端粒的重复序列是5’-TTAGGG-3’,其长

3、度为5～15kb[3]，生物学功能是防止染色体讲解、末端融合、非正常重组和染色体缺失。端粒的长度反映着细胞复制史及复制潜能，正常体细胞由于末端复制过程，端粒随细胞分裂而进行缩短，这种分子侵蚀作用使得细胞的分裂次数有了生理限制，从而限制了体细胞的寿命[4]，因此端粒被称作细胞寿命的“有丝分裂钟”。端粒酶于1984年由Ssampay等发现，它是由端粒酶RNA链和蛋白质组成的核糖核蛋白酶，直接参与端粒的形成，是一种能将真核生物染色体末端DNA加以延长的核酸蛋白复合物。目前认为人端粒酶结构上主要包括三种成分：端粒RNA成分（humantel

4、omeraseRNAcomponent，hTR）、端粒酶催化亚单位（humantelomerasereversetransciptase，hTERT）和端粒酶相关蛋白（TEP/TLP1、TP1）。在体外，仅有hTR与hTERT两种成分就能表达出完整端粒酶的活性[5]。端粒酶能够以自身的RNA为模板逆转录合成端粒DNA重复序列并添加到端粒末端，以维持端粒长度，保持染色体的相对恒定[6]。端粒酶对端粒的延伸是精确调控的过程，是各个亚单位相互协调的结果[6]。首先，端粒酶反转录酶被激活，进而催化激活端粒酶；而后，端粒酶通过结合蛋白结合在D

5、NA的TG引物及端粒酶RNA模板上，使端粒引物末端位于端粒酶RNA模板区的起始端，然后开始合成端粒DNA，进行到模板区的末端时，沿长的DNA末端与RNA模板配对解开，但脱落的端粒仍然结合在端粒酶结合蛋白上，其末端又结合在端粒酶RNA模板区的起始位，如此反复合成端粒，直到端粒达到一定长度后终止。端粒酶不只是专一地合成端粒重复序列，已经有一些实验正式其具有其他功能如抗细胞凋亡、DNA修复等[7-10]。locatedintheTomb,DongShenJiabang,deferthenextdayfocusedontheassassin

6、ation.Linping,Zhejiang,1ofwhichliquorwinemasters(WuzhensaidinformationisCarpenter),whogotAfewbayonets,duetomissedfatal,whennightcame2.端粒酶与肿瘤的发生自1994年，Kim[11]开始应用一种灵敏的基于PCR的端粒酶检测方法TRAP法来探测人体组织中的端粒酶活性后，研究发现，90％的恶性肿瘤组织中都存在端粒酶活性，在常见恶性肿瘤细胞中端粒酶活化的阳性检出率分别为：胃癌85％、肺癌80.1％、肝癌85％

7、、乳腺癌85％、肾癌71％、胰腺癌95％等[12-14],相反绝大多数正常细胞和组织只展现了极低的或无端粒酶活性[15]。由此可见端粒酶基因的异常激活是绝大多数恶性肿瘤发生的共同途径，原因之一就是它消除了因端粒的缩短对肿瘤发展的抑制作用。所以，阐明端粒酶在正常体细胞中抑制而癌变过程中被激活的调控机制对于肿瘤的诊断和治疗具有十分重要的意义[16]。其中一个机制可能与p53有关。p53功能丧失或突变是大多数人类癌变的特点，大约50%的乳腺癌和40%～60%的大肠癌发现有p53基因缺失。在缺失端粒酶的裸鼠中，端粒的功能失调和p53的丢失，

8、造成裸鼠细胞有亲癌性和癌症的早发性[17]。可见，端粒酶在肿瘤发生发展过程中的作用，与p53有一定的关系，尤其是与p53是否发生突变有关。另外也有一些研究认为，hTERT存在c-myc基因的作用位点，端粒酶的活性受c-myc的影响。C