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抑癌基因P53新解读:可保护端粒!

2016/01/19 来源:生物探索
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导读
近期,美国Wistar研究所团队首次证明,抑癌基因P53除了调控细胞分裂周期之外,还能够修复端粒DNA损伤,从而维持染色体完整。研究人员第一次将抑癌基因和端粒联合研究,最终发现了P53又一个新功能。


近期,美国Wistar研究所团队首次证明,抑癌基因P53除了调控细胞分裂周期之外,还能够修复端粒DNA损伤,从而维持染色体完整。研究人员第一次将抑癌基因和端粒联合研究,最终发现了P53又一个新功能。

知识点回顾:P53+端粒

作为研究最多的肿瘤抑癌基因(tumor suppressor gene),P53一直癌症研究的首选靶点之一。P53基因编码的蛋白质,参与调控细胞凋亡、修复等过程,从而防止细胞癌变。所以,当P53基因发生突变后,其对细胞生长、凋亡和DNA修复等过程的调控作用就失效,为细胞癌变提供可能。已有研究证实,超过一半的癌症都与P53基因突变有关联,是肿瘤中最常见的遗传学突变。

其实,P53对细胞周期、遗传物质的监护并不是孤军奋战。染色体的“帽子”——端粒,也参与保护染色体完整性、调控细胞分裂周期过程。DNA分子每次分裂复制,端粒就缩短一点。一旦端粒消耗殆尽,细胞将会立即激活凋亡机制,即细胞走向凋亡。所以,端粒其长度反映细胞复制史及复制潜能,被称作细胞寿命的“有丝分裂钟”。

当DNA因压力等胁迫受到损伤时,P53会负责激活参与细胞周期基因、诱导细胞凋亡基因的转录,启动DNA修复过程。P53和端粒都有保护基因组信息的功能,但是这两个关键因素之间的关联却从未被研究。

P53修复端粒DNA损伤,维持染色体完整性

为探索未知,美国Wistar研究所团队开展了有关于P53和端粒的研究。他们发现,P53能够抑制端粒DNA的损伤累积,首次阐述P53与端粒之间的关联。相关研究成果发表于《European Molecular Biology Organization》期刊。

通过CHIP-Seq技术验证蛋白质与DNA之间的互作,研究人员发现在亚端粒区域(端粒与染色体之间的区域)存在一些P53结合位点证实细胞核内存在DNA与蛋白质形成的复合体。

当P53与亚端粒区域结合,P53会抑制组蛋白修饰gamma-H2AX。当DNA发生双链断裂,组蛋白会被大量修饰。如果这种修饰过程持续存在,断裂的DNA将无法得到修复。所以抑制组蛋白修饰过程,意味着DNA损伤能够得到修复。此外,P53能够阻止端粒DNA降解,从而维持端粒的完整性,允许他们更好地发挥对染色体的保护作用。

基于上述结果,研究人员总结:P53能够促进端粒部位DNA的损伤修复,对维持端粒长度,保护遗产信息准确有着重要意义。这可能是P53又一个新的抑癌功能,有望在抗癌研究中发挥新指示。

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