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腾讯登录【PNAS】惊！科学家挖掘了端粒中新的蛋白质活性，可为癌症开发血液检测
| 导读 | 我们染色体顶端的微小端粒曾被认为无法编码蛋白质，但它似乎具有强大的生物功能，可能与我们对癌症和衰老的理解有关。最近，有研究团队发现，染色体尖端的端粒含有足够的遗传信息，可以产生两种具有潜在有效生物学特性的小蛋白质。 |
近日，北卡莱罗那大学医学院的Taghreed Al-Turki博士和Jack Griffith博士团队在Proceedings of the National Academy of Sciences期刊上发表了题为“Mammalian Telomeric RNA (TERRA) can be translated to produce valine-arginine and glycine-leucine dipeptide repeat proteins”的研究。该研究发现，端粒含有产生两种小蛋白质——VR(缬氨酸-精氨酸)和GL(甘氨酸-亮氨酸)的遗传信息，其中VR蛋白在一些人类癌细胞以及患有端粒相关缺陷的患者的细胞中升高。
Jack Griffith博士表示，基于这项研究，对这些蛋白质进行简单的血液检测可以为某些癌症和其他人类疾病提供有价值的筛查。且由于端粒会随着年龄的增长而缩短，这些测试还可以提供“端粒健康”的衡量标准。
研究背景
01
端粒是存在于真核细胞线状染色体末端的一小段DNA-蛋白质复合体。端粒包含一种独特的DNA序列，由无休止的TTAGGG碱基重复组成，以某种方式抑制染色体相互粘附。20年前，格里菲斯实验室证明，端粒DNA的末端会绕回自身形成一个小圈，从而隐藏了末端，阻止了染色体与染色体的融合。当一个健康的人类细胞分裂成两个完全相同的细胞时，每条染色体的顶端都会剪掉一小段DNA，每分裂一次，端粒就会逐渐变短，最终短到细胞不能正常分裂，导致细胞死亡。
科学家在大约80年前首次发现了端粒，由于其序列单调，该领域的既定教条认为端粒不能编码任何蛋白质，更不用说具有强大生物功能的蛋白质了。2011年，佛罗里达州一个研究遗传性ALS的小组报告说，罪魁祸首是一种含有六碱基重复的RNA分子，这种RNA分子通过一种新颖的机制可以产生一系列由两个氨基酸一个接一个重复组成的有毒蛋白质。
Al-Turki和Griffith在论文中指出，这种RNA与人类端粒产生的RNA惊人的相似，他们假设同样的新奇机制可能在起作用。
开发血液测试
02
在这项新研究中，他们进行了实验，以展示端粒DNA如何指导细胞产生VR(缬氨酸-精氨酸)和GL(甘氨酸-亮氨酸)的信号蛋白。信号蛋白本质上是一种化学物质，它能引发细胞内其他蛋白质的连锁反应，然后导致对健康或疾病重要的生物学功能。
然后，Al-Turki和Griffith用化学方法合成了VR和GL，并使用强大的电子和共聚焦显微镜以及最先进的生物学方法来检查它们的性质，揭示了VR蛋白在一些人类癌细胞以及患有端粒缺陷疾病的患者的细胞中以较高的数量存在。
新发现的端粒蛋白VR（绿色球体）在染成红色的人骨肉瘤癌细胞的细胞核（蓝色椭圆）中积累。
Al-Turki表示，随着年龄的增长，血液中VR和GL的含量可能会稳步上升，这可能会为生物年龄提供一种新的生物标志物。且炎症也可能引发这些蛋白质的产生。他们下一步将为这些蛋白质开发一种简单的血液测试。总之，发现端粒编码两种新的信号蛋白将改变我们对癌症、衰老以及细胞如何与其他细胞通信的理解。（转化医学网360zhyx.com）
参考资料：
https://www.news-medical.net/news/20230221/Simple-blood-tests-for-telomeric-protein-could-provide-a-valuable-screen-for-certain-cancers.aspx
注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。
Jack Griffith博士表示，基于这项研究，对这些蛋白质进行简单的血液检测可以为某些癌症和其他人类疾病提供有价值的筛查。且由于端粒会随着年龄的增长而缩短，这些测试还可以提供“端粒健康”的衡量标准。
研究背景
01
端粒是存在于真核细胞线状染色体末端的一小段DNA-蛋白质复合体。端粒包含一种独特的DNA序列，由无休止的TTAGGG碱基重复组成，以某种方式抑制染色体相互粘附。20年前，格里菲斯实验室证明，端粒DNA的末端会绕回自身形成一个小圈，从而隐藏了末端，阻止了染色体与染色体的融合。当一个健康的人类细胞分裂成两个完全相同的细胞时，每条染色体的顶端都会剪掉一小段DNA，每分裂一次，端粒就会逐渐变短，最终短到细胞不能正常分裂，导致细胞死亡。
科学家在大约80年前首次发现了端粒，由于其序列单调，该领域的既定教条认为端粒不能编码任何蛋白质，更不用说具有强大生物功能的蛋白质了。2011年，佛罗里达州一个研究遗传性ALS的小组报告说，罪魁祸首是一种含有六碱基重复的RNA分子，这种RNA分子通过一种新颖的机制可以产生一系列由两个氨基酸一个接一个重复组成的有毒蛋白质。
Al-Turki和Griffith在论文中指出，这种RNA与人类端粒产生的RNA惊人的相似，他们假设同样的新奇机制可能在起作用。
开发血液测试
02
在这项新研究中，他们进行了实验，以展示端粒DNA如何指导细胞产生VR(缬氨酸-精氨酸)和GL(甘氨酸-亮氨酸)的信号蛋白。信号蛋白本质上是一种化学物质，它能引发细胞内其他蛋白质的连锁反应，然后导致对健康或疾病重要的生物学功能。
然后，Al-Turki和Griffith用化学方法合成了VR和GL，并使用强大的电子和共聚焦显微镜以及最先进的生物学方法来检查它们的性质，揭示了VR蛋白在一些人类癌细胞以及患有端粒缺陷疾病的患者的细胞中以较高的数量存在。
新发现的端粒蛋白VR（绿色球体）在染成红色的人骨肉瘤癌细胞的细胞核（蓝色椭圆）中积累。
Al-Turki表示，随着年龄的增长，血液中VR和GL的含量可能会稳步上升，这可能会为生物年龄提供一种新的生物标志物。且炎症也可能引发这些蛋白质的产生。他们下一步将为这些蛋白质开发一种简单的血液测试。总之，发现端粒编码两种新的信号蛋白将改变我们对癌症、衰老以及细胞如何与其他细胞通信的理解。（转化医学网360zhyx.com）
参考资料：
https://www.news-medical.net/news/20230221/Simple-blood-tests-for-telomeric-protein-could-provide-a-valuable-screen-for-certain-cancers.aspx
注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。
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