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端粒酶

 

端粒酶是一種由RNA和蛋白質組成的核糖核蛋白複合體,屬於反轉錄酶,與端粒的調控機理密切相關。人類的端粒酶亞單位基因已被複製出來,分別是端粒酶RNA(hTR)、端粒酶結合蛋白(hTP1)、端粒酶活性催化單位(hTERT)。

 

它以自身的RNA作為端粒DNA複製的模板,合成出富含脫氧單磷酸鳥苷(Deoxyguanosine Monophosphate,dGMP)的DNA序列後添加到染色體的末端並與端粒蛋白質結合,從而穩定了染色體的結構。但是,在正常人體細胞中,端粒酶的活性受到相當嚴密的調控,只有在造血細胞、幹細胞和生殖細胞,這些必須不斷分裂複製的細胞之中,才可以偵測到具有活性的端粒酶。

 

當細胞分化成熟後,必須負責身體中各種不同組織的需求,各司其職,於是,端粒酶的活性就會漸漸的消失。對細胞來說,本身是否能持續分裂複製下去並不重要,而是分化成熟的細胞將背負更重大的使命,就是讓組織器官運作,使生命延續。端粒酶在保持端粒穩定、基因組完整、細胞長期的活性和潛在的繼續增殖能力等方面有重要作用。端粒酶的存在,就是把 DNA 複製機制的缺陷填補起來,即由把端粒修復延長,可以讓端粒不會因細胞分裂而有所損耗,使得細胞分裂複製的次數增加。

 

 

端粒酶活性調控機制

 

  • 端粒酶在不同細胞中對端粒的調控機制具有特異性。

  • 細胞自我更新和增殖調控能夠調節端粒酶活性,如幹細胞、腫瘤細胞等端粒酶活性一般高於體細胞,外援信號也能夠激活端粒酶活性使體細胞表現出癌細胞無限增殖的特性。

  • 對細胞周期中幾個調節點的調控很可能是決定端粒酶活性的潛在因素。

 

 

端粒酶治療作用:

 

由於端粒酶在正常體細胞中幾乎不表達而在腫瘤細胞中表達量較大,故將其作為腫瘤治療的靶點,直接抑制其活性或是從基因層面進行操作,來抑制癌細胞分化,治療癌症。研究表明,端粒酶抑制劑比傳統的癌症化學療法和基因療法有更高的特異性和較少的副作用,並且有更廣的應用範圍,很可能對晚期擴散腫瘤也能起到抑制效果。

 

腫瘤診斷中,在早期腫瘤細胞中經常能夠檢測到端粒酶活性的變異,在有轉移傾向的癌細胞組織中更是能夠檢測到端粒酶的高表達,因而對於癌症的早期診斷有著重要意義。同時了解端粒酶的結構功能及其活性調控因素也有助於提高對於腫瘤發生機制的認識,提供治療癌症的新思路。