2025年高考癌細胞不死且可無(wú)限復制之謎破解
來(lái)源:網(wǎng)絡(luò )整理 2024-11-18 17:19:51
美國研究人員破譯一種酶的活性區結構,而這種酶掌管幾乎所有人體腫瘤的“生殺大權”,且控制細胞衰老過(guò)程。
這種酶名為“端粒酶”,破譯它活性區結構的研究已持續10余年。最新成果有望催生更有效的抗癌藥品和抗衰老療法。
緣何能“免死”?
人體中的端粒酶負責向染色體末端、即“端粒”重復添加脫氧核糖核酸(DNA)短序列,以防細胞在分裂過(guò)程中損失遺傳信息。
端粒酶處于休眠狀態(tài)時(shí),細胞每分裂一次,端粒就短一些,最終失去類(lèi)似于鞋帶末端的固定作用,致使基因不穩定、細胞死亡。在胚胎干細胞等頻繁分裂的細胞內,端粒酶處于活躍狀態(tài)。在正常成年人的幾乎所有細胞中,端粒酶轉為休眠狀態(tài)。
不過(guò),癌細胞通常能獲得重新激活端粒酶的能力。“睡醒”后的端粒酶允許癌細胞無(wú)限復制,繼而出現癌癥的典型特征,即癌細胞不滅。端粒酶與90%的人體腫瘤相關(guān)。
如果癌細胞中的端粒酶再度“休眠”,惡性腫瘤會(huì )停止生長(cháng)。
形如面包圈
斯戈達拉克斯小組利用X射線(xiàn)晶體結構分析法,成功解析端粒酶活性區的立體結構;钚詤^名為端粒酶逆轉錄酶蛋白(TERT),是端粒酶中具有催化功能的“零件”。
研究人員發(fā)現端粒酶活性區的外形像一個(gè)面包圈,且在掌握活性區結構后創(chuàng )建端粒酶功能模型。
“這令人激動(dòng)至極,”斯戈達拉克斯說(shuō),“我們第一次確定端粒酶如何在染色體末端集結,以開(kāi)始復制端粒。”
斯戈達拉克斯2006年進(jìn)入威斯塔研究所,有意在分子層面了解端粒酶等物質(zhì)的結構,希望把所獲信息用于治療人體疾病。他說(shuō),“由于在癌癥和衰老方面扮演重要角色,端粒酶顯然成為我的研究對象之一”。
然而,研究過(guò)程并非一帆風(fēng)順。斯戈達拉克斯等人一度為尋找原料發(fā)愁,最終在一種甲殼蟲(chóng)身上發(fā)現可產(chǎn)生穩定、足量端粒酶的基因。
抗癌萬(wàn)靈藥?
“就化學(xué)療法而言,端粒酶是一個(gè)理想目標,”斯戈達拉克斯告訴英國《泰晤士報》記者,“因為它在幾乎所有人體腫瘤中處于活躍狀態(tài),在多數正常細胞中卻沒(méi)有活性。”
他認定,“這意味著(zhù)一種使端粒酶失去活性的藥物或許可用于對抗所有癌癥,且幾乎沒(méi)有副作用。”
另一方面,癌細胞重新激活端粒酶實(shí)現“免死”,給抗衰老治療帶來(lái)啟示。
研究人員認為,端粒酶可能在對抗衰老和與年齡相關(guān)的疾病治療中扮演重要角色。如果能在一些正常人體細胞中激活端粒酶并實(shí)施有效控制,會(huì )使這些細胞重新分裂,可能讓人體獲得更健康、更年輕、壽命更長(cháng)的組織。
現有端粒酶抑制藥物在臨床抗癌試驗中表現不佳。斯戈達拉克斯打算進(jìn)一步研究端粒酶活性區,尋找能抑制端粒酶的新物質(zhì),改進(jìn)現有端粒酶抑制藥物。
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