惠子健

    (山西医科大学,山西 太原 030001)

    20世纪 30年代 Muller发现了保持染色体稳定的端粒结构,1985年 Greider和 Blackburn在四膜虫细胞提取物中发现了端粒酶,并证实端粒酶具有维持端粒长度的功能。1989年 Morin等人在宫颈癌的Hela细胞发现活化的人端粒酶,从此对端粒酶的研究便不断深入,本文对端粒酶的研究进展综述如下。

    1 端粒酶的结构

    端粒酶(Telomerase)又称端粒末端转移酶。目前认为人端粒酶结构上主要包括三种成分:端粒 RNA成分((human telomerase RNA component,hTR)、端粒酶催化亚单位(human telomerase reverse transcip tase,hTERT)和端粒酶相关蛋白(TEP/TLP1/TP1)。在体外,仅有 hTR与 hTERT两种成分就能表达出完整端粒酶的活性。

    1.1 hTR

    端粒酶的 RNA亚基(hTR)是合成端粒 DNA的模板,实验证明它对端粒酶的结构和催化活性都很重要[1～3]。人端粒酶RNA于 1995年被克隆成功,基因位于 3p 26.3[4],长度 445个核苷酸,为单拷贝基因,由 RNA聚合酶Ⅱ进行转录,hTR模板序列为 5'-CUAACCCUAAC-3'[2],模板区序列与人端粒DNA序列互补。以端粒 3'-末端为引物,在端粒酶反转录酶催化下,通过模板的滚动,特异合成端粒DNA,延长端粒。端粒酶RNA的序列和长度都有保守的二级结构,从 5'到 3'方向包含四个保守的双螺旋,双螺旋Ⅰ是最保守的区域,双螺旋ⅡⅢ是茎环结构,这些保守的茎环通常是蛋白质结合区域,对保持端粒酶的功能十分重要[3]。Autexier[5]用小核核酸酶处理部分纯化的人 293细胞所构成的重组体系确定 hTR最小功能区位于44 nt～203nt,其中在 170 nt～179 nt,180 nt～189nt,190nt～199 nt间的突变均可使 hTR完全失活,提示这3个核苷酸区域对hTR活性是必须的,可能与端粒酶蛋白组分结合有关。

    1.2 hTERT

    端粒酶催化亚单位hTERT是具有反转录酶结构的组分[6]。1997年,Nakamura等克隆了人类端粒酶蛋白TP1(telomerase associated protein1)和 TP2(telomerase associated protein2) ......