端粒酶逆转录酶活性的调节机制
- 格式：pptx
- 大小：147.32 KB
- 文档页数：25
下载文档原格式
合集下载
端粒酶活性的调控机制
端粒酶活性的调控机制端粒酶活性的调控机制是细胞中一项重要的生物调节过程，它对于维持染色体稳定性和细胞寿命具有重要作用。
本文将介绍端粒酶的功能及其在细胞中的调控机制。
一、端粒酶的功能端粒酶是一种催化端粒延长的酶，它通过在染色体末端的端粒结构上合成端粒DNA序列来延长染色体的末端。
端粒是染色体末端的特殊结构，它在染色体复制过程中能够防止染色体末端的缺失和损伤，同时也能够防止染色体末端被错误地识别为DNA双链断裂并引发DNA 损伤修复机制。
二、端粒酶的调控机制端粒酶的活性需要受到调控，以保证其在细胞内的正常功能。
以下是几种常见的端粒酶活性调控机制：1. 蛋白质调控端粒酶活性的调控中，蛋白质起到关键作用。
其中，蛋白质TPP1与端粒酶的结合可以增强其催化活性，同时还能够与端粒结构中的其他蛋白质相互作用，形成复合物，从而提供更好的保护效果。
此外，还有一些蛋白质能够与端粒酶结合并抑制其活性，以避免过度的端粒延长。
2. RNA组分参与的调控在端粒酶的调控中，RNA组分也发挥着重要作用。
例如，端粒RNA（TER）与端粒酶相互作用，能够促进酶的定位和活性。
此外，还有一些RNA组分能够与端粒酶结合并具有调控活性，例如假染色质RNA（TERRA）可以与端粒酶结合，抑制其活性，从而调控端粒的长度。
3. 化学修饰参与的调控端粒酶活性的调控中，化学修饰也扮演着重要角色。
例如，磷酸化修饰可以影响端粒酶与其他蛋白质的相互作用，从而调控其活性。
此外，甲基化修饰和乙酰化修饰等也能够调控端粒酶的功能。
总结：端粒酶活性的调控机制是一个复杂的过程，涉及到蛋白质、RNA组分和化学修饰等多个因素的相互作用。
这些调控机制共同协作，确保端粒酶在细胞中的正常功能发挥，维持染色体稳定性和细胞寿命。
对于深入理解端粒酶的功能及其调控机制，有助于我们更好地认识细胞生物学中的染色体保护机制，并为相关疾病的治疗提供新的思路和方法。
端粒酶调节的基本机制
端粒酶调节的基本机制端粒酶是一种核酶酶复合物，它在端粒复制和维持端粒的长度中起关键作用。
端粒是染色体的末端，其主要由DNA序列TTAGGG的重复序列组成。
在染色体复制过程中，DNA聚合酶在拷贝DNA分子时无法完全复制染色体末端的重复序列，这导致每一个细胞分裂周期结束后，染色体的末端会变短。
端粒酶主要由两个亚单位组成：端粒酶逆转录酶（TERT）和端粒酶RNA（TERC）。
TERT是一种逆转录酶，它能将单链RNA的模板用于合成DNA。
TERC是一个RNA分子，同时充当TERT的模板和端粒的模板。
在端粒复制过程中，TERT使用TERC作为模板合成一段新的DNA序列来延长染色体的末端。
端粒酶的调节主要通过两种机制：转录调控和蛋白质调控。
1. 转录调控：端粒酶的表达受多种转录因子的调控。
其中最重要的是转录因子核因子κB（NF-κB）。
NF-κB是一种转录因子，它能够结合到端粒酶基因的启动子上，促进端粒酶基因的转录。
NF-κB的活化可以通过炎症反应、氧化应激、DNA损伤等多种因素引起。
此外，转录因子c-Myc、SP1等也能调节端粒酶的表达。
2.蛋白质调控：一些蛋白质可以与端粒酶形成复合物，影响其催化活性和稳定性。
其中最重要的是端粒酶抑制因子（TERF）。
TERF家族成员包括TERF1、TERF2、TERF1、TERF4等，它们能够结合到端粒上，起到保护端粒的作用。
TERF1和TERF2的结合可以阻止端粒酶的接近，从而抑制其活性。
此外，端粒酶还与一些拮抗蛋白如TPP1/ACD相互作用，调节端粒酶在端粒上的位置和催化活性。
此外，端粒酶调节还受到一些非编码RNA的影响。
一些miRNA如miR-124、miR-138被发现可以结合到端粒酶mRNA上，抑制其翻译。
还有一些长非编码RNA如TERRA（端粒RNA）可以结合到端粒酶上，改变端粒酶的功能。
除了上述调节机制，端粒酶的活性还受到一些化学物质的调节。
例如，多种植物化合物如黄酮类化合物、多酚类化合物和顶酮酸可以抑制端粒酶的活性。
端粒酶调节的基本机制
端粒酶调节的基本机制端粒酶是一种特殊的酶，它在细胞分裂过程中维护着染色体的稳定性。
端粒酶的功能是延长染色体末端的端粒序列，以防止染色体末端的损耗和不稳定，从而维持染色体的完整性和稳定性。
端粒酶调节的基本机制涉及到端粒保护、端粒酶 reverse transcriptase 活性以及端粒酶活性的调控等多个方面。
下面将对这些方面逐一进行阐述：1.端粒保护：端粒是染色体末端的重要结构，由端粒序列和端粒核酸蛋白复合体组成。
端粒保护机制主要由端粒结合蛋白(Telomere Binding Proteins，简称 TBP)实施。
TBP能够结合到端粒序列上，形成端粒结构，在细胞分裂过程中保护染色体末端，避免其被解旋酶和核酸酯酶识别和降解。
端粒结合蛋白还可以形成染色体末端环，保护端粒避免线性末端和内源性DNA损伤产生的补偿修复。
2. 端粒酶 reverse transcriptase 活性：3.端粒酶活性的调控：端粒酶的活性受到多种机制的调节。
首先，端粒酶的活性是受到端粒长度的调控的。
当端粒长度过短时，端粒酶不能正常结合并合成端粒序列。
这是因为端粒酶催化亚基的活性在过短的端粒上受到了阻碍，无法完成反转录反应。
其次，端粒酶在细胞周期中的表达和活性也受到调控。
端粒酶在幼年细胞和生殖细胞中高度表达，而在体细胞中的表达较低。
此外，端粒酶活性还受到多种蛋白质因子的调控，这些因子可以促进或抑制端粒酶的活性。
例如，一些蛋白质因子通过与端粒结合蛋白相互作用，来调节端粒酶活性的启动和抑制。
总结起来，端粒酶调节的基本机制涉及到端粒保护、端粒酶 reverse transcriptase 活性以及端粒酶活性的调控等多个方面。
这些机制共同作用，维持染色体末端的完整和稳定，确保细胞分裂的顺利进行。
端粒酶调控的异常会导致端粒损耗和不稳定，进而导致细胞凋亡和衰老，甚至是肿瘤的发生。
因此，对于端粒酶调控的深入研究，有助于理解细胞衰老和肿瘤的发生机制，并为相关疾病的治疗提供新的治疗策略。
植物端粒酶的结构与机制研究
植物端粒酶的结构与机制研究端粒是染色体末端的DNA序列，它在维持染色体稳定性和功能上起着重要的作用。
然而，由于DNA复制时的内在限制，染色体末端的DNA序列会不断缩短，这个过程也称之为端粒缩短。
缩短到一定程度时会导致染色体的损坏和细胞衰老，因此在增殖过程中必须维持端粒长度，这个过程便是由端粒酶完成的。
本文旨在介绍植物端粒酶的结构与机制研究。
1. 端粒酶的基本功能和结构端粒酶是一种由蛋白质和RNA复合物组成的酶，可以在DNA末端添加重复的端粒序列。
端粒酶的核心是一种称为逆转录酶的酶，在左右两端分别有RNA和多肽组分。
其中，RNA组分叫做端粒RNA，它是由DNA模板序列合成的一个长链RNA，长度在100-150nt左右，前面有一个反向补体序列，可以与DNA末端形成互补配对。
逆转录酶的核心结构在多种生物中都很相似，包括植物。
人们最初对于植物端粒酶的研究是来自拟南芥和拟麻黄两种模式植物。
这些研究表明，两种模式植物的端粒酶在结构上与酵母和人类的端粒酶存在一些相似性。
2. 植物端粒酶的研究进展虽然植物端粒酶的基本结构和功能与其它生物相似，但由于其一些特殊性质，植物端粒酶的结构与机制研究仍然是一个热门的研究领域。
下面将介绍几个热门的研究方向：2.1 端粒酶RNA的作用机制端粒酶RNA在植物中的重要性不言自明。
它起着保护染色体末端，防止末端因“端粒缩短”而受损的核心作用。
研究发现，植物端粒RNA的结构很复杂，包含了多个域和结构单元。
在序列上，植物和其他生物的端粒RNA序列有显著的不同，也就是说，植物的端粒RNA千差万别，但它们都在谷腺苷（G）末端处具有相同的反向互补序列。
2.2 端粒酶在营养过程中的作用在植物细胞中，端粒酶不仅仅是维持染色体稳定的酶，在营养过程中，它还有诸如抗逆境、质量控制、免疫系统反应等许多重要作用。
一些研究表明，植物端粒酶可以通过一些方式，如DNA重组、RNA-zym蛋白相互作用等来实现其多重功能。
端粒酶在干细胞老化中的作用机制
端粒酶在干细胞老化中的作用机制干细胞是一类具有自我更新和多向分化潜能的细胞，它们在生物体内起着至关重要的作用。
然而，随着年龄的增长，干细胞的功能会逐渐下降，这与干细胞老化有关。
近年来的研究表明，端粒酶在干细胞老化中起着关键的调控作用。
本文将介绍端粒酶的基本机制，重点探讨其在干细胞老化中的作用机制。
一、端粒酶的基本机制端粒酶是一种具有逆转录酶活性的酶，它主要作用于染色体末端的端粒结构。
端粒酶由催化亚单位和RNA亚单位组成，其中催化亚单位负责催化逆转录反应，RNA亚单位则提供了模板以合成新的端粒DNA 序列。
这样，端粒酶能够延长染色体的端粒结构，防止染色体末端的损失和融合。
端粒酶的活性受多种调控因素影响，其中包括端粒酶反向调控蛋白（TERF）家族、端粒长度调控因子（TPP1）等。
二、端粒酶在干细胞老化中的作用机制干细胞老化是指干细胞的功能和储备逐渐下降，无法满足组织和器官的修复和再生需求。
端粒酶在维持干细胞功能和延缓干细胞老化中起着重要作用。
具体而言，端粒酶在干细胞老化中的作用机制主要包括以下几个方面。
1. 端粒长度的维持端粒长度是指染色体末端的端粒DNA序列的长度。
随着干细胞的自我更新，端粒长度会逐渐缩短。
研究发现，在老化的干细胞中，端粒长度更短，而表达端粒酶的干细胞则具有更长的端粒长度。
端粒酶通过逆转录反应来合成和维持端粒DNA序列的长度，从而保持干细胞的功能。
2. 端粒保护功能端粒酶能够防止染色体末端的损失和融合，从而保护干细胞的染色体结构稳定性。
在端粒酶缺失的干细胞中，染色体末端会变得不稳定，并可能发生端粒-端粒融合和环状染色体的形成，导致基因组的异常重组和突变。
因此，端粒酶的正常功能对于维持干细胞的染色体完整性和稳定性至关重要。
3. 转录调控端粒酶在干细胞老化中还通过转录调控来影响干细胞的功能。
研究发现，端粒酶缺失会导致多种基因的表达水平发生改变，这些基因与干细胞的复制、分化和增殖等功能相关。
端粒酶逆转录酶 端粒酶
端粒酶逆转录酶端粒酶
端粒酶是一种特殊的酶，它存在于真核细胞的端粒（染色体末端）上，并在染色体复制过程中起着重要作用。
端粒酶主要负责保护染色体末端的端粒结构，防止染色体在每次细胞分裂时缩短，从而保护染色体的完整性。
端粒酶的功能在细胞衰老和癌症等疾病中也扮演着重要角色。
逆转录酶是一种酶类蛋白，其特殊之处在于它能够将RNA转录成DNA。
在真核生物中，逆转录酶主要存在于一些病毒中，如HIV 病毒。
逆转录酶使得病毒能够将其RNA基因组转录成DNA，并将DNA 插入宿主细胞的染色体中，从而完成病毒基因组的复制和传播。
端粒酶和逆转录酶之间的关联在于它们在细胞生物学和遗传学中的作用。
端粒酶的活性能够影响端粒的长度和稳定性，从而影响染色体的完整性和细胞的生长。
逆转录酶则在病毒基因组的复制和传播中发挥作用，它的活性也与一些疾病的发生和发展有关。
总的来说，端粒酶和逆转录酶在细胞生物学和遗传学中都扮演着重要的角色，它们的功能和相互关联对于细胞的稳定性、衰老和
疾病等方面都具有重要意义。
对这两种酶的研究也为相关疾病的治疗和预防提供了重要的理论基础。
端粒、端粒酶及其基因转录调控与肿瘤
一
５ １ ．３ 为 ４ Ｉ ｐ５ ３ ， ｏ【 ｂ的单拷贝基 因， 编码 由 １ ３ 氨基 酸组成 ２个 １
的 １７ Ｄ蛋 白， １ ２ｋ 含 ６个外显子 ，５个内含子。外显 子长度从 １ ６ ２到 １ ５ ｂ ４ ｐ不等 ， 显子 １ ３ 外 含转 录起始密码 子（ Ｔ ， Ａ Ｃ）而转
性氨基 酸基 序（ Ｔ基序 ） ７个 保守 的逆转 录酶基 序 （ Ｔ基 和 Ｒ 序） 内含子长度变化较 大 ， １４到 ８ １ ｂ 等 ， 内含 。 从 ０ ６ ｅ不 ６ 且
种非结构基因 ， 不具有编码蛋 白质的功能 。对 于与端粒 特
异结合的蛋 白， 目前还没有完全清楚它 的结构和功能 … 。 端粒可使染 色体末 端 得到 保 护 ， 防止 染 色体 末 端降 有 解 、 一端融合 、 端 重排 、 稳定染色体 、 调节细胞 的生 长、 决定 细
短， 缩短到一定程度则 失去其 染 色体稳定 作用 ， 细胞 因而发 生增殖性衰老 。端粒 酶正 是这样 一种 能合成 端粒 重复 序列 以维持端粒长度 的核糖核蛋 白酶 ， 能使细胞 避免增殖性 衰老 而永生化 。端粒酶 具有逆 转 录酶活性 ， 以 自身 Ｒ Ａ 为模 能 Ｎ 板合成端粒重复序列 ， 弥补细胞分裂时端粒 Ｄ Ａ的丢失 。 Ｎ 公认 的研 究认 为 ， 端粒 酶 主 要 由 三部 分 组成 ： 粒 酶 端 Ｒ Ａ组分（ｅ ｍ ｒ ｅＲ Ａ ｃｍｐｎｎ， ） 端粒 酶相 关蛋 白 Ｎ ｔ ｏ ｅａ Ｎ ｏ ｏｅｔ ｍ 、 ｌ ｓ
龙 军 ， 曲波 黄才斌 谢 军 ， 付 ， ， 廖跃光
（． １黔东南 民族 职业技术学 院 ， 贵州
中图分类号 ：７ ０２ １ Ｒ ３ ．３
凯里 ５ ６０ ２ 赣南医学院第一附属 医院 ， ５ ００；． 江西
５ １ ．３ 为 ４ Ｉ ｐ５ ３ ， ｏ【 ｂ的单拷贝基 因， 编码 由 １ ３ 氨基 酸组成 ２个 １
的 １７ Ｄ蛋 白， １ ２ｋ 含 ６个外显子 ，５个内含子。外显 子长度从 １ ６ ２到 １ ５ ｂ ４ ｐ不等 ， 显子 １ ３ 外 含转 录起始密码 子（ Ｔ ， Ａ Ｃ）而转
性氨基 酸基 序（ Ｔ基序 ） ７个 保守 的逆转 录酶基 序 （ Ｔ基 和 Ｒ 序） 内含子长度变化较 大 ， １４到 ８ １ ｂ 等 ， 内含 。 从 ０ ６ ｅ不 ６ 且
种非结构基因 ， 不具有编码蛋 白质的功能 。对 于与端粒 特
异结合的蛋 白， 目前还没有完全清楚它 的结构和功能 … 。 端粒可使染 色体末 端 得到 保 护 ， 防止 染 色体 末 端降 有 解 、 一端融合 、 端 重排 、 稳定染色体 、 调节细胞 的生 长、 决定 细
短， 缩短到一定程度则 失去其 染 色体稳定 作用 ， 细胞 因而发 生增殖性衰老 。端粒 酶正 是这样 一种 能合成 端粒 重复 序列 以维持端粒长度 的核糖核蛋 白酶 ， 能使细胞 避免增殖性 衰老 而永生化 。端粒酶 具有逆 转 录酶活性 ， 以 自身 Ｒ Ａ 为模 能 Ｎ 板合成端粒重复序列 ， 弥补细胞分裂时端粒 Ｄ Ａ的丢失 。 Ｎ 公认 的研 究认 为 ， 端粒 酶 主 要 由 三部 分 组成 ： 粒 酶 端 Ｒ Ａ组分（ｅ ｍ ｒ ｅＲ Ａ ｃｍｐｎｎ， ） 端粒 酶相 关蛋 白 Ｎ ｔ ｏ ｅａ Ｎ ｏ ｏｅｔ ｍ 、 ｌ ｓ
龙 军 ， 曲波 黄才斌 谢 军 ， 付 ， ， 廖跃光
（． １黔东南 民族 职业技术学 院 ， 贵州
中图分类号 ：７ ０２ １ Ｒ ３ ．３
凯里 ５ ６０ ２ 赣南医学院第一附属 医院 ， ５ ００；． 江西
端粒酶在肿瘤发生和转移中的作用机制
端粒酶在肿瘤发生和转移中的作用机制肿瘤是一种严重影响人类健康的疾病，其发生和转移机制一直备受研究者的关注。
近年来，关于端粒酶在肿瘤发生和转移中的作用机制的研究也引起了广泛关注。
本文将从端粒酶的功能、调控及其在肿瘤中的角色等方面，对其作用机制进行探讨。
1. 端粒酶的功能及调控端粒酶是一种保守的核酸酶，主要负责细胞端粒的延伸。
端粒是由TTAGGG序列组成的位于染色体末端的DNA序列，其主要作用是保护染色体的稳定性，防止染色体的断裂和融合。
而端粒在正常细胞中随着细胞的分裂而逐渐缩短，当端粒长度缩短到一定程度时，细胞进入老化状态或发生凋亡。
为了保持细胞持续增殖，肿瘤细胞通过激活端粒酶维持端粒长度，从而逃避老化和凋亡信号的调控。
端粒酶主要由两个亚基组成：端粒酶逆转录酶（TERT）和端粒酶RNA (TR)。
TERT通过逆转录的方式引导TR合成端粒DNA序列，从而使端粒长度保持在一定范围内。
除此之外，端粒酶的活性还受到多种蛋白质的调控，比如端粒酶反义RNA （TERRA）和端粒结合蛋白等。
2. 端粒酶在肿瘤发生中的作用机制端粒酶在肿瘤发生中扮演着至关重要的角色。
一方面，肿瘤细胞中端粒酶活性的激活可以维持端粒的长度，从而使细胞可以无限次地增殖。
这一特性被认为是肿瘤细胞不受限制地分裂和扩张的重要保证。
研究表明，大多数肿瘤细胞都表达着高水平的端粒酶，并且其活性与肿瘤的侵袭和复发有关。
另一方面，端粒酶的激活也与肿瘤的起源和发展密切相关。
研究发现，在正常细胞中，端粒酶的活性被抑制，以避免细胞无限增殖导致的异常细胞扩张。
然而，当细胞遭受到外界的致癌因素或内部突变的影响时，端粒酶的活性可能会被激活，导致肿瘤的发生。
例如，在肺癌等肿瘤中，端粒酶的活性常常显著上调，与肿瘤的分级和预后密切相关。
3. 端粒酶在肿瘤转移中的作用机制肿瘤的转移是肿瘤恶化和预后不良的主要原因之一。
端粒酶在肿瘤转移中也发挥着重要的作用。
研究发现，端粒酶的过度活化可以促进肿瘤细胞的转移和侵袭能力。
端粒酶控制细胞老化和癌症发展的重要因素
端粒酶控制细胞老化和癌症发展的重要因素细胞老化是生物体经历的一个自然过程，它与生物发育和衰老密切相关。
然而，端粒酶在这个过程中起到了至关重要的作用。
端粒酶是一种酶类蛋白，主要功能是维持染色体的稳定性，防止端粒的缩短。
端粒的缩短与细胞衰老和癌症的发展密切相关。
本文将介绍端粒酶的作用、调控细胞老化和抑制癌症发展的机制。
端粒酶是一种核酸酶，存在于大多数真核细胞中。
它主要由一个RNA分子和一组蛋白质组成。
端粒酶的功能是在每个细胞分裂后，补充和延长端粒的序列，使其保持相对恒定的长度。
端粒是染色体末端的重复序列，它们的主要作用是保护染色体免受异常融合和损伤。
在每次细胞分裂时，DNA 复制不能完全覆盖末端的端粒序列，从而导致端粒长度的缩短。
如果端粒变得过短，细胞将停止分裂并进入老化状态。
这是因为端粒的缩短被认为是细胞老化的重要标志。
细胞老化与功能减退、增生能力下降以及器官衰竭等现象有关。
然而，端粒酶的活性也与癌症的发展有关。
在正常细胞中，端粒酶的活性受到严格控制，以防止细胞不受约束地分裂。
但是，在某些癌细胞中，端粒酶的活性被恢复或过度表达，从而导致端粒长度的延长。
这使得癌细胞能够无限制地分裂和扩散，成为癌症的重要因素之一。
为了更好地理解端粒酶在细胞老化和癌症发展中的作用，科学家进行了大量的研究。
他们发现端粒酶的活性受到多种调节因子的影响，其中包括端粒酶逆转录酶（telomerase reverse transcriptase, TERT）和端粒结合蛋白（telomere bindingproteins）。
这些调节因子通过调控端粒酶的表达和激活，影响端粒长度的维持和调控。
此外，端粒酶还受到其他细胞内外因素的影响。
例如，DNA 损伤和炎症等外界刺激可以促进端粒酶的活化。
与此相反，一些细胞因子和激素可以抑制端粒酶的活性，从而抑制细胞的增殖。
细胞内的信号传导路径也可以调节端粒酶的表达和激活，从而影响细胞生命周期的调控。
端粒酶调节的基本机制
受 多 种 因 素 影 响 。 首 先 ， 端 粒 酶 催 化 亚 基 升 。Ｗｔ 失活 与肿 瘤 形 成过 程 中端 粒 酶活 化 有 ｌ （Ｅ Ｔ 在 端粒 酶调节 中起着 主要作 用 ，同时端 关 。 还 有 些 因 素 能 抑 制 人 Ｔ Ｒ ＴＲ ） Ｅ Ｔ表 达 ， 包 括 粒酶 Ｒ Ａ（ Ｒ 也 发挥一 定作用 。其 次 ，基 因量 Ｍ Ｆ ２ Ｎ Ｔ ） Ｚ 一 、锌转录因子和参与细胞周期转录调 节的 的变化、端粒酶 中心亚基 的类 型也都制约着端粒 Ｅ Ｆ ２ 家族 成 员 。最后 ，Ｐ ３ 以参与 人 Ｔ Ｒ ５可 Ｅ Ｔ表 酶调节 。最后 ，端粒 酶定位 、延伸端粒功 能及染 达的负调控 。 色体末端酶类都影响者 端粒 酶调节 。本文概述 了 人Ｔ Ｒ Ｅ Ｔ沉默 受表 观遗 传 控 制 。Ｔ Ｒ Ｅ Ｔ启 动 近些年研 究了解 的端粒酶调节 的基本机制。 子位于高度凝聚染色质 区域 ，与组蛋 白相关 。组 蛋 白和 Ｃ Ｇ甲基 化在人 Ｔ Ｒ ｐ Ｅ Ｔ调节 中受 到影 响 。 １ 前 言 ． ． ． ＥＴ 端 粒 是真 核生 物 染色 体 末端 的一种特 殊 结 此外 ，人 Ｔ Ｒ 启动 子的激活与染色 质外环境有 构 ，是 由端粒结合蛋 白和一段重复序列 Ｇ的端粒 关 。
畜 牧兽 医
海外文摘
ａ 受 ａ Ｒ的运输 。因此 ，人 Ｔ Ｒ的 外 ，人 Ｔ Ｒ转 录 易 受 表 观 遗 传 控 制 ， Ｈ３ Ｈ４乙 Ｃｊｌ 体参 与 的人 Ｔ 和 酰 化作 用 的降低可 以抑制人 Ｔ Ｒ表 达 。最 后 ，人 转录后调节 与辅助 因子在 体外可能调节端粒酶持
２ Ｅ Ｔ的转录调节 Ｔ Ｒ
在 多细胞 生物 体 中，Ｔ Ｒ Ｅ Ｔ基 因表达 与端粒 酶 活性相联 系 。除 了增 生性细胞 和再生性组 织 ， 人Ｔ Ｒ Ｅ Ｔ只在早期 发育 中表达 ，而 在大多数正 常 体 细胞 内不表 达 。这都证 明Ｔ Ｒ 启动子是酶调 ＥＴ 节 的主要靶位 点。 Ｔ Ｒ 表达 受转录 因子结合 位 点影响 。转录 ＥＴ 因子 ｓ１ Ａ Ａ结合蛋 白相互作用调控 Ｔ Ｒ 转 ４ Ｒ的转录及转录后调节 ｐ 与Ｔ Ｔ ＥＴ Ｔ 尽管许 多肿瘤病人 Ｔ Ｒ Ｅ Ｔ的缺 乏 能引起 端粒 ［ 收稿 日期］ ０ １ １ — ６ ２ １— １ １ 酶失活 ，但是 Ｔ Ｒ充足却能缓解端粒酶失活 。Ｓ ｌ ｐ ［ 通讯作者 ］ 汉丽梅 （９ ８ ） 女 ， １６ － ， 汉族 ， 副教授 ， 博士 ， 从事生物 和 Ｈ Ｆ １能激 活 人 Ｔ ， Ｓ ３能 抑 制 人 Ｔ Ｉ一 Ｒ ｐ Ｒ。此 化学与分子生物学及 生物信息学教学与研究 ２ ２ ０７ ０１ ．
畜 牧兽 医
海外文摘
ａ 受 ａ Ｒ的运输 。因此 ，人 Ｔ Ｒ的 外 ，人 Ｔ Ｒ转 录 易 受 表 观 遗 传 控 制 ， Ｈ３ Ｈ４乙 Ｃｊｌ 体参 与 的人 Ｔ 和 酰 化作 用 的降低可 以抑制人 Ｔ Ｒ表 达 。最 后 ，人 转录后调节 与辅助 因子在 体外可能调节端粒酶持
２ Ｅ Ｔ的转录调节 Ｔ Ｒ
在 多细胞 生物 体 中，Ｔ Ｒ Ｅ Ｔ基 因表达 与端粒 酶 活性相联 系 。除 了增 生性细胞 和再生性组 织 ， 人Ｔ Ｒ Ｅ Ｔ只在早期 发育 中表达 ，而 在大多数正 常 体 细胞 内不表 达 。这都证 明Ｔ Ｒ 启动子是酶调 ＥＴ 节 的主要靶位 点。 Ｔ Ｒ 表达 受转录 因子结合 位 点影响 。转录 ＥＴ 因子 ｓ１ Ａ Ａ结合蛋 白相互作用调控 Ｔ Ｒ 转 ４ Ｒ的转录及转录后调节 ｐ 与Ｔ Ｔ ＥＴ Ｔ 尽管许 多肿瘤病人 Ｔ Ｒ Ｅ Ｔ的缺 乏 能引起 端粒 ［ 收稿 日期］ ０ １ １ — ６ ２ １— １ １ 酶失活 ，但是 Ｔ Ｒ充足却能缓解端粒酶失活 。Ｓ ｌ ｐ ［ 通讯作者 ］ 汉丽梅 （９ ８ ） 女 ， １６ － ， 汉族 ， 副教授 ， 博士 ， 从事生物 和 Ｈ Ｆ １能激 活 人 Ｔ ， Ｓ ３能 抑 制 人 Ｔ Ｉ一 Ｒ ｐ Ｒ。此 化学与分子生物学及 生物信息学教学与研究 ２ ２ ０７ ０１ ．
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
▪ 如果用蛋白磷酸化酶2A(protein phosphatase 2A，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(heat shock protein，HSP) 伴侣复合物包括HSP90、HSP70、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。
▪ 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。
▪ 这表明hTERT的剪切不是随机的。 ▪ a变异体是主要的端粒酶活性抑制剂，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。
其他分子和药物对hTERT的调节
▪ 激素：雌激素在雌激素阳性的细胞中可上 调hTERT mRNA 的表达。雌激素原通过激 活c—Myc的表达有助于hTERT 的活化 。 孕酮开始时通过Ras／MEK／ERK信号途 径上调hTERT mRNA 的表达，随后诱导 P21的表达，抑制hTERT的转录。
▪ 组蛋白去乙酰基酶(histone deacetylase，HDAC)抑制剂： HDAC抑制剂能诱导肿瘤细胞生长停滞、分化及凋亡细胞 的死亡，高浓度时可抑制端粒酶活性。被认为是治疗肿瘤 潜在的有效制剂 。
▪ 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 的负调节剂骨髓特异性锌指蛋白2(myeloidspecific zinc finger protein 2，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。
端粒酶调节的主பைடு நூலகம்机制 （hTERT的转录调节）
▪ hTERT mRNA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 hTERT mRNA，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 (wilms tumor supressor gene product，Wt 1)的结合位点。
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)
▪ 细胞周期调节因子：P53可与Spl形成复合物，抑制Spl与 核心启动子结合，过度表达P53能下调hTERT 的转录。 在hTERT启动子转录起始区推测有E2F-1结合位点， E2F-1可降低hTERTmRNA 的表达，为非典型转录抑制 剂。
▪ 生长因子：上皮生长因子(epidermal growth factor，EGF) 通过特异的信号传导通路(MAP激酶信号途径)作用于 hTERT的启动子，上调hTERT mR—NA的表达。
▪ hTR亚单位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hTR mRNA的表达水平无关， 但在肿瘤中端粒酶的活性与hTERT mRNA 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。
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(heat shock protein，HSP) 伴侣复合物包括HSP90、HSP70、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。
▪ 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。
▪ 这表明hTERT的剪切不是随机的。 ▪ a变异体是主要的端粒酶活性抑制剂，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。
其他分子和药物对hTERT的调节
▪ 激素：雌激素在雌激素阳性的细胞中可上 调hTERT mRNA 的表达。雌激素原通过激 活c—Myc的表达有助于hTERT 的活化 。 孕酮开始时通过Ras／MEK／ERK信号途 径上调hTERT mRNA 的表达，随后诱导 P21的表达，抑制hTERT的转录。
▪ 组蛋白去乙酰基酶(histone deacetylase，HDAC)抑制剂： HDAC抑制剂能诱导肿瘤细胞生长停滞、分化及凋亡细胞 的死亡，高浓度时可抑制端粒酶活性。被认为是治疗肿瘤 潜在的有效制剂 。
▪ 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 的负调节剂骨髓特异性锌指蛋白2(myeloidspecific zinc finger protein 2，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。
端粒酶调节的主பைடு நூலகம்机制 （hTERT的转录调节）
▪ hTERT mRNA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 hTERT mRNA，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 (wilms tumor supressor gene product，Wt 1)的结合位点。
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)
▪ 细胞周期调节因子：P53可与Spl形成复合物，抑制Spl与 核心启动子结合，过度表达P53能下调hTERT 的转录。 在hTERT启动子转录起始区推测有E2F-1结合位点， E2F-1可降低hTERTmRNA 的表达，为非典型转录抑制 剂。
▪ 生长因子：上皮生长因子(epidermal growth factor，EGF) 通过特异的信号传导通路(MAP激酶信号途径)作用于 hTERT的启动子，上调hTERT mR—NA的表达。
▪ hTR亚单位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hTR mRNA的表达水平无关， 但在肿瘤中端粒酶的活性与hTERT mRNA 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。