端粒酶—肿瘤治疗研究新方向——周冰峰龙妮娅

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1、贵阳医学院医学生物技术专业酶工程论文（2010级）题目端粒酶——肿瘤治疗研究新方向班级医学生物技术专业2010级2013年11月18日学生姓名周冰峰龙妮娅完成日期端粒酶一一肿瘤治疗研究新方向周冰峰龙妮娅摘要：端粒(telomere)是存在于真核细胞染色体末端的一段富含GC串联重复序列的结构；端粒酶(telomerase)是一种由蛋白质和RNA构成的核糖核蛋白体,为RNA依赖的DNA聚合酶，也即逆传录酶，可以催化端粒DNA的合成。正常人体细胞的端粒酶活性检测呈阴性，而在85%以上恶性肿瘤患者的肿瘤细胞屮端粒酶是高度活跃的，呈现阳性，也即在端粒酶作用下，肿瘤细胞染色体端粒不会

2、随细胞分裂而缩短，因此，端粒酶活性是诊断多数恶性肿瘤、判断愈后的良好指标，我们可以运用端粒酶作为治疗肿瘤的靶点，为肿瘤治疗捉供一个新的研究方向。关键词：端粒端粒酶细胞肿瘤治疗一、端粒和端粒酶的发现(一)端粒早在20世纪30年代，诺贝尔奖得主HermnnMuller和BarbaraMcclintock已经观测到染色体的末端结构在避免染色体Z间的融合起到重要的作用，从而猜测它可能冇保护染色体的作用"②，之后，在20世纪70年代初对DNA聚合酶特性的深入研究引申出染色体并没冇随着复制后RNA引物的降解而缩短，其自然末端也没冇相互融合，这就暗示了有一个特殊的结构在保护染色体复制过

3、程屮免遭融合、缩短，由此，人们把染色体末端这一特殊结构定义为端粒(telomere)O(-)端粒酶真核生物DNA的复制只能沿着5,—3,方向进行，并需要冇互补单链作模板，述要求冇一定长度的RNA作为引物。随着引物的切除，随从链5,末端总有一段相当于RNA引物长度的DNA不能完整复制下来，这必然导致染色体DNA随着每一次的细胞分裂其端区不断缩短，这就是Warson于1972年提出的“末端复制问题(endreplicationproblem)⑷。但Larson和Spangler等在对对数生长期的四膜虫的研究中却发现其端区不见缩短，其至述冇所延长。针对这一孑盾，Blackbur

4、n和Greider等⑸认为四膜虫端区的延长不可能是DNA聚合酶作用的结果，而是另有原因。后来他们在四膜虫的细胞提取液中发现了一种酶活性成分,能往端粒区添加重复序列TTGGGG,当时称之为末端转移酶，这就是现在所称的端粒酶（telomerase）。端粒酶的结构和作用机制（一）端粒酶的结构端粒酶是一种特殊的核糖核蛋口酶复合体，具有逆转录酶活性.能够以自身的RNA为模板合成端粒DNA。端粒酶结构主要包括3部分:端粒酶RNA（telomeraseRXA,TR)；端粒酶催化亚单位(telomerasecatalyticsubunit,TERT)和端粒酶相关蛋白质1(telomera

5、seassociated,protein1,TP1/TLP1)；另外，还有hSP90(heatshockprotein90),p23和dyskerin等⑹。这其中最关键的结构就是TR和TERTo人端粒酶RNA（hTR）主要负责指导端粒重复序列的合成，hTR的结构改变或成分的丢失均会影响端粒酶的活性。其次，端粒酶催化亚单位（hTERT）是一个包含1132个氨基酸残基的多态链，它具有逆转录酶的共同结构，也即7个蛋口质域以及端粒酶催化亚基独特的T框架保守区域，其编码基因位于染色体5p±；hTERT是端粒酶起作用的关键结构和主要调控亚单位，它可以通过逆转录hTR模板序列，合成端粒

6、DA重复序列并且添加到染色休末端，从而延长端粒长度。（-）端粒酶的作用机制端粒酶的活性调控，包描niRNA剪接与成熟，hTERT和hTR基因转录，不同组分之间的定位和移位，转录后修饰，具有活性的端粒酶组合，端粒酶结合到端粒产生延t作用等多个水平进行。伴随端粒酶活性的增加，hTERT-mRNA表达水平也相对应成一定比例增加，并且在癌细胞和正常组织中的表达有很大的不同，据此可认定，调控人类端粒酶活性的主要亚单位是hTERT,只要hTERT表达，其他亚单位就会与其共同构成高活性的端粒酶全酶⑺。因此，端粒酶的核心作用是延t端粒，从而维持端粒在复制分裂中保持一定长度，为细胞具有不

7、断复制提供遗传基础。TR和TERT是端粒酶发挥作用的核心组分，分别提供模板和逆转录酶合成端粒DNAo癌细胞屮端粒酶的激活及活性的维持可能是多种因素在多个水平对不同分子靶作用的结果。正常组织广泛表达hTR和hTPl,而hTERT的表达被抑制，大多数端粒酶阳性的肿瘤和永牛化细胞系屮均表达hTERT；此外，在端粒酶阴性细胞屮导入hTERT即可检测到端粒酶活性，这就说明hTERT的表达与端粒活性是平行的，hTERT的激活对肿瘤细胞屮端粒晦活性的激活是“必须的和足够的”⑻。所以在端粒酶的激活过程中hTERT基因在细胞中的表达是决定端粒酶