科学家取得惊人发现在端粒中发现新的蛋白质活性

曾经被认为由于简单单调的DNA重复而无法编码蛋白质，我们染色体尖端的微小端粒似乎具有强大的生物学功能，这可能与我们对癌症和衰老的理解有关。

在美国国家科学院院刊上的报告中，UNC医学院的研究人员TaghreedAl-Turki博士和JackGriffith博士做出了惊人的发现，即端粒包含产生两种小蛋白质的遗传信息，他们发现其中一种在某些人类癌细胞以及患有端粒相关缺陷的患者的细胞中升高。

“根据我们的研究，我们认为对这些蛋白质进行简单的血液检测可以为某些癌症和其他人类疾病提供有价值的筛查，”微生物学和免疫学凯南特聘教授兼北卡罗来纳大学莱恩伯格综合癌症中心成员格里菲斯说。“这些测试还可以衡量‘端粒健康’，因为我们知道端粒会随着年龄的增长而缩短。”

端粒包含一个独特的DNA序列，由无限重复的TTAGGG碱基组成，这些碱基以某种方式抑制染色体相互粘连。二十年前，格里菲斯实验室表明，端粒DNA的末端环回自身形成一个小圆圈，从而隐藏末端并阻止染色体与染色体的融合。当细胞分裂时，端粒会缩短，最终变得如此短以致于细胞无法再正常分裂，从而导致细胞死亡。

科学家大约在80年前首次发现端粒，由于其单调的序列，该领域的既定教条认为端粒不能编码任何蛋白质，更不用说具有强大生物学功能的蛋白质了。

2011年，佛罗里达州的一个研究遗传性肌萎缩侧索硬化症的小组报告说，罪魁祸首是一种含有六碱基重复序列的RNA分子，通过一种新的机制，它可以产生一系列由两个氨基酸依次重复组成的有毒蛋白质。Al-Turki和Griffith在他们的论文中指出这种RNA与人类端粒产生的RNA惊人的相似，他们假设可能存在相同的新机制。

他们进行了实验——如PNAS论文中所述——以展示端粒DNA如何指导细胞产生信号蛋白，他们称之为VR(缬氨酸-精氨酸)和GL(甘氨酸-亮氨酸)。信号蛋白本质上是一种化学物质，可以触发细胞内其他蛋白质的连锁反应，从而产生对健康或疾病很重要的生物学功能。

Al-Turki和Griffith然后化学合成了VR和GL，使用强大的电子和共聚焦显微镜以及最先进的生物学方法检查它们的特性，揭示了VR蛋白在一些人类癌细胞中的含量增加，因为以及来自患有因端粒缺陷引起的疾病的患者的细胞。

格里菲斯实验室的博士后研究员Al-Turki说：“我们认为，随着年龄的增长，我们血液中VR和GL的含量可能会稳步上升，这有可能为生物年龄提供一种新的生物标志物，而不是实际年龄。”.“我们认为炎症也可能引发这些蛋白质的产生。”

格里菲斯指出，“当你违背当前的想法时，你通常是错误的，因为你在与许多在各自领域辛勤工作的人背道而驰。但偶尔科学家们未能将来自两个非常遥远的领域的观察结果放在一起，这就是我们所做的.发现端粒编码两种新型信号蛋白将改变我们对癌症、衰老以及细胞与其他细胞通讯方式的理解。

“许多问题仍有待回答，但我们现在的首要任务是为这些蛋白质开发一种简单的血液测试。这可以告诉我们我们的生理年龄，并提供癌症或炎症等问题的警告。”