科学家填写端粒酶酶的3D视觉图

完全四晶烯端粒酶酶络合物的三维电子显微镜结构，具有先前溶解的高分辨率结构。

UCLA和UC Berkeley研究人员已经完成了端粒酶酶的第一视觉图，报告了酶的每个组分相对于彼此的位置和酶的活性位点的完整组织。

比如终于看到手表的所有档位以及他们如何共同努力，来自UCLA和UC Berkeley的研究人员在曾经第一次解决了整个端粒酶酶复合物的各种组分如何合适的难题和三个 - 尺寸结构。

研究人员表示，众所周知，在老化和大多数癌症中发挥重大作用的重组酶的第一个完整视觉图的创建是一个突破，这可能会开辟出一种新的战斗疾病方法，这是对抗疾病的突破。

“领域的每个人都想知道端粒酶看起来像什么。我很兴奋，我很难呼吸，“朱丽·菲尼顿，化学和生物化学教授和该研究的高级作者。“我们是第一个看到它的人。”

科学家们报告了酶的每个组分相对于彼此的彼此和酶的完整组织的位置。此外，他们证明了不同的组分如何有助于酶活性，具有生化功能的唯一相关结构。

该研究显示了4月11日在“自然”的印刷版中，可在线获取。

“我们组合每种可能的方法，我们可以让我们的手来解决这种结构和使用尖端的技术进步，”与雪原和研究的共同高级作者合作，jiansen jiance jiansen jiang表示，jiansen jiang表示，jiansen jiance表示。加州纳米系统研究所电子成像中心电子影像中心的主任，UCLA和微生物学，免疫学和分子遗传学教授。“五年前，这一突破是不可能的。”

“我们真的不得不pu出一切如何合适，如谜题，”成贡实验室的国家健康博士道国家研究院博士·米拉科斯（Co-First Autoction Miracco）说。“当我们开始在高分辨率结构中拟合到从电子显微镜出现的斑点时，我们意识到一切都与过去的生物化学研究数十年来拟合并具有意义。这个项目刚盛开，而且Blob成为一个杰作。“

端粒酶酶是组分的混合物，使其在我们的细胞内部，以维持在染色体的末端的保护区，称为端粒。端粒就像鞋带末端的塑料尖端一样，保护重要的遗传信息。但是每次一个细胞势叠，这些端粒均缩短，就像时间炸弹的慢燃烧的融合一样。最终，端粒侵蚀到不再适用于细胞的点，触发细胞死亡是老化过程的正常部分。

虽然大多数细胞具有相对较低的端粒酶水平，但80％至90％的癌细胞具有异常的端粒酶活性。这可以防止端粒缩短并延伸这些致瘤细胞的寿命 - 癌症进展的重要因素。

鉴于每种组分的形状和化学，新发现会产生考虑药物和靶分子可能相互作用的方式的巨大潜力。到目前为止，设计靶向端粒酶的癌症斗争药物很像拍摄箭头，在穿着蒙着眼睛时击中靶心。通过这张完整的视觉地图，研究人员开始删除该蒙版。

“抑制端粒酶不会损害最健康的细胞，但预计才能减缓广泛的癌症的进展，”施法集说。“我们的结构可用于指导靶向药物开发来抑制端粒酶，我们使用的模型系统也可用于筛选癌症治疗的候选药物。”

研究人员解决了Tetrahymena Thermophila中端粒酶的结构，是科学家首次鉴定端粒酶和端粒的单细胞真核生物，导致2009年医学或生理学中的诺贝尔奖。在UC Berkeley的Co-Sear作者Kathleen Collins实验室中的Tetrahymena端粒酶研究，为UC Berkeley的分子和细胞生物学教授，为待解决的结构奠定了遗传和生化基础。

“该项目的成功绝对依赖于我们研究群体之间的合作，”费贡说。

“在这个项目的每一步，有困难，”她补充道。“我们在电子显微镜和生物化学中克服了这么多的技术障碍。几乎我们可以拥有的每个问题，我们曾经，但在每个阶段都以创新的方式克服了这些障碍。“

研究人员所说的最大惊喜之一是蛋白质p50的作用，它用作四虫ene端粒酶中的铰链，以允许在复合物内的动态运动;发现P50是酶活性的重要球员，也是募集其他蛋白质加入复合物的基本球员。

“这种结构的美丽是它为我们开辟了一个全新的问题，让我们回答，”Feigon说。“这种复杂与端粒体相互作用的确切机制是未来研究的活跃区域。”

“UCLA的氛围和合作真的很棒，而且与一些最先进的设施相结合，”周说。“我们在UCLA中有一个高级的电子显微镜工厂，即使是电子显微镜中没有强大背景的研究人员也可以学习如何使用和受益。这将在前进时真正有用。“

该研究由国家科学基金会和国家卫生研究院资助。公布的平等捐款是由UCLA的博士和奇克·米科尔科，周和雪原的博士后研究人员作出的。Kathleen Collins的成员们为这项研究提供了贡献的UC Berkeley实验室，包括Technician Kyungah Hong，博士后研究员Barbara Eckert和前研究生科学闵。其他共同作者包括亨利·陈和达尔·德里亚迪京州富京研究生研究人员。

出版物：jiansen jiang等，“Tetrahymena端粒酶全新酶的结构，”自然496,187-192（2013年4月11日）; DOI：10.1038 / Nature12062

图像：贾森江，爱德华·米拉科科/ UCLA化学和生物化学