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影响老化和癌症的酶已解码

发布时间:2018-05-15 浏览次数:40

他们在“自然”杂志上报道称,解码称为端粒酶的酶的结构可能会导致药物减缓或阻止衰老过程,并伴随着新的癌症治疗方法。

加利福尼亚大学伯克利分校的分子生物学家Kathleen Collins的首席研究员Kathleen Collins在一份声明中表示,“这已经是很长一段时间了。”

“我们的研究结果为理解人类端粒酶疾病突变提供了一个结构框架,并代表了朝向端粒酶相关临床治疗的重要一步。”

部分蛋白质和部分RNA--传递构建蛋白质指令的遗传材料 - 端粒酶作用于微小鞘(称为端粒),覆盖所有细胞内发现的染色体的尖端。

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在人类中,每个细胞都含有23对染色体,其中包括一对性染色体 - “X”和“Y” - 这两个染色体在男性和女性之间有所不同。

澳大利亚与美国的生物学家伊丽莎白布莱克本在二十世纪七十年代发现端粒及其保护功能时分享了2009年诺贝尔医学奖,他们将它们比作塑料瓶盖,防止鞋带磨损。

然而,最终,鞋带尖端和端粒确实会崩溃:每次细胞分裂时,端粒会磨损多一点,直到细胞停止分裂并死亡。生物学家认为,这可能是自然衰老过程的核心。

但有一个转折点。

一个'哇!'的时刻

1985年,布莱克本发现了端粒酶,以及通过基本上用额外的DNA重建端粒来延长细胞寿命的显着能力,这与翻新轮胎可以使其几乎与新的一样好。

换句话说,端粒酶被揭示是长寿的关键因素。

它也可能与疾病有关。

加利福尼亚大学圣克鲁兹分校的分子生物学或RNA中心教授迈克尔斯通说:“遗传基因突变会影响端粒酶功能,导致疾病。”

酶的缺乏会加速细胞死亡。在另一个极端,太多的端粒酶“支持大多数人类癌症中无节制的细胞生长”,他在评论中写道,在自然界也如此。

但是,由于对端粒酶复合物的结构和组织的不完全理解,妨碍了开发能够控制酶表达的药物的早期努力 - 基本上将其打开或关闭 - “受到阻碍。”

为了破解端粒酶密码,柯林斯和她的团队使用最先进的冷冻电子显微镜(Cryo-EM)以前所未有的7或8埃分辨率观察酶的活性。

埃是一米长的十亿分之一。

Cryo-EM可以破译无法结晶的化合物的分子结构,并用X射线进行成像。它的开发者赢得了2017年诺贝尔化学奖。

“当我到了能够看到所有亚基的地步 - 我们总共有11种蛋白质 - 这是'哇!哇!这是他们如何融合在一起'的时刻\”,主要作者Thi加州大学伯克利分校米勒基础科学研究所博士后Hoang Duong Nguyen。

2010年的一项研究表明,老龄化可以在用端粒酶治疗的小鼠中逆转。

在2011年,科学家们找到了一种方法,将90岁以上的老年人细胞转化为复原的干细胞,与胚胎发现的干细胞没有区别。

在实验室实验中,细胞老化的几个关键标志物被“重置”,包括端粒的大小。


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