李菁《端粒酶逆转录酶活性的调节机制

《李菁《端粒酶逆转录酶活性的调节机制》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、端粒酶逆转录酶活性的调节机制与抗肿瘤药物的筛选端粒重复扩增法(telomericrepeatamplificatlonprotocol，简称TRAP)什么是端粒酶？端粒酶(telomerase)是一种细胞RNA依赖的DNA聚合酶，其功能是维持真核细胞染色体末端端粒的长度。由高度重复的TTAGGG序列构成的端粒，具有保护染色体末端被降解以及和其他染色体连接的作用。端粒酶的组成？具有酶活性的端粒酶主要由两部分组成：RNA组分(hTR)含有与端粒酶重复序列结合的模板区具有逆转录酶活性的蛋白催化亚基(hTERT)hTR亚单位

2、在大多数组织细胞中表达，而hTERT常常只在增殖的细胞中表达。端粒酶的活性与hTRmRNA的表达水平无关，但在肿瘤中端粒酶的活性与hTERTmRNA水平密切相关。因此，hTERT的表达是端粒酶活化和细胞癌变的限速步骤。转染hTERT可改变核基质与端粒的结合，产生基因调节信号，下调细胞衰老相关基因的表达，上调DNA修复相关基因活性，增加端粒的稳定性，减低染色体自发伤。端粒酶调节的主要机制（hTERT的转录调节）hTERTmRNA与端粒酶活性存在良好的相关性，提示hTERT的表达是通过转录比率的变化来调节的，这种方式被

3、认为是端粒酶调节的主要机制。两者并非总是呈正相关。经研究，在体内发现高水平的hTERT启动子活性伴低拷贝数的hTERTmRNA，进一步发现了4个参与hTERT基因调节的重要区域。第一区域从翻译起始位(+1)～(一300)，为核心启动子，具有双向活性。有多个E盒和Spl结合位点。c—Myc和Max蛋白形成异二聚体后与，E盒结合活化hTERT的转录。Mad蛋白是c-Myc的拮抗剂，可将Myc／Max结合转变成Mad／Max结合，从而降低hTERT启动子活性。Spl也是通过与核心启动子中富含GC的位点结合而活化hTERT的

4、转录。Spl和c-Myc的共同作用可完全活化hTERT启动子，这些重要转录因子的上调，可能与癌变过程中端粒酶的活化有关。有人推测在正常细胞中存在端粒酶抑制物，在肿瘤中其功能和表达丧失，导致端粒酶再活化。此区有hTERT的负调节剂wilms肿瘤抑制基因产物(wilmstumorsupressorgeneproduct，Wt1)的结合位点。第二区从(-1821~-81lbp)，功能上涉hTERT第一个内含子的剪切，对hTERT的特异剪切起关键作用。第三区从(-800~-300bp)为抑制区，含有hTERT的负调节剂骨髓特

5、异性锌指蛋白2(myeloid-specificzincfingerprotein2，MZF-2)的结合位点，能降低hTERT的转录活性。第四区位于结构基因外显子1的起始位置(+1~+1077)bp(含外显子2的大部分)。在抑制hTERT启动子活性中发挥主要作用。hTERT转录后剪切现已发现有6种不同的hTERT的剪切变异体。α、β为缺失型，另4个有内含子插入。这些变异体均无催化活性。在人类生长过程中，hTERT的剪切具有组织特异性屡特定成人组织中的激素应答性。这表明hTERT的剪切不是随机的。a变异体是主要的端粒酶

6、活性抑制剂，通过精细地调节a变异体和全长的转录体之间的比例平衡来调节端粒酶的活性。转录后修饰hTERT转录后可在其特定的丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸残基处磷酸化。研究发现，尽管未受刺激的淋巴细胞没有端粒酶活性，但有可检测的蛋白水平。受刺激后hTERT蛋白量仅轻度增加，但hTERT蛋白磷酸化比例及活性大大增加，在细胞中的分布发生变化。推测hTERT蛋白在未受刺激的细胞中以无活性的去磷酸化状态存在于细胞浆中，受刺激后磷酸化，并使其转移至细胞核中装配成有活性的端粒酶，在端粒处发挥功能。现认为转录后hTERT经PKC、ERK1／2

7、和Akt激酶的磷酸化后，通过PKC依赖的信号转导途径，增加c—Myc的表达而活化端粒酶。其调节与hTERT蛋白水平无关。如果用蛋白磷酸化酶2A(proteinphosphatase2A，PP2A)去磷酸化，则端粒酶活性明显降低，提示去磷酸化可使端粒酶变成无活性的构象。对端粒酶修饰后其功能改变的进一步研究，有利于研制针对这一过程的特异的抑制剂，开发新的抗肿瘤药物。伴侣蛋白介导的调节hTERT与蛋白结合对其在细胞核的装配及活化是必须的。热休克蛋白(heatshockprotein，HSP)伴侣复合物包括HSP90、HSP

8、70、P23，与hTERT功能相关。HSP90的靶标多是信号蛋白，它可使不稳定的信号传导蛋白保持构象改变而维持其活性。加入HSP伴侣复合物的纯化成分，有助于hTERT蛋白的折叠、装配，显著增强端粒酶活性。HSP90可与Akt结合，保护Akt免受PP2A诱导的去磷酸化作用，保持其活化的磷酸化状态。这对维持端粒酶活性、抑制凋亡是必须的。其他分子和药