中文摘要
端粒是真核生物染色体末端的蛋白-DNA复合体,对于维持染色体稳定是必需的。端粒酶能将端粒DNA序列加到染色体末端。从低等真核生物到高等真核生物,端粒的结构和功能高度保守。单细胞真核生物(酿酒酵母)为端粒生物学的研究提供了一个理想的实验系统。在酿酒酵母S. cerevisiae中,EST2,TLC1,EST1,EST3和CDC13这5个基因是端粒复制必需的。EST2和TLC1编码端粒酶的催化亚基和RNA亚基,构成了端粒酶的核心酶。人们以往对酿酒酵母端粒酶的研究侧重遗传学。端粒酶活性调控机理还不清楚。我们将运用生物化学、遗传学和结构生物学的手段,希望回答Est1p和Est3p在端粒酶全酶复合体中起什么作用,Est3p,Cdc13p/Stn1p/Ten1p,yKu70/80p等是如何调节端粒酶活性的。鉴于端粒复制在进化上高度保守,研究端粒酶活性调节将帮助人们进一步理解细胞衰老及肿瘤发生的机理。
结题摘要
端粒是真核生物染色体末端高度保守的蛋白质-DNA复合物,是保证染色体稳定性和细胞存活必需的结构。端粒酶是一种核糖核蛋白,它能在染色体末端添加端粒DNA重复序列。在酿酒酵母中,至少有五个基因EST2, TLC1, EST1, EST3和CDC13对体内端粒酶活性是必需的。在我们的工作中,我们利用生物化学、遗传学和结构生物学手段共同研究了Est1以及Cdc13/Stn1/Ten1对端粒酶核心酶 Est2/Tlc1的调控作用,发现Est1具有促进端粒单链 DNA形成 G4 链高级结构的活性,而且该活性既是端粒酶发挥功能必需的,也是端粒酶保护端粒和抑制端粒DNA同源重组必需的。Ten1可以促进Cdc13的端粒DNA结合,负调控端粒酶的活性。Stn1可以结合端粒单链DNA。此外,我们还发现Sua5是一个新的非OB-fold端粒单链DNA结合蛋白,正调控端粒酶的活性。以往研究表明,端粒酶介导的端粒长度维持在高等生物进化过程中是高度保守的,而端粒酶的活性对于细胞的生长也是必需的。因而,端粒酶活性调控的研究将有助于理解细胞衰老和肿瘤发生的分子机制。
