染色體上端粒長度的維持對個體至關重要,這個維持是通過端粒酶實現的。近日,由中山大學生命科學學院松陽洲院長帶領的團,發現了細胞周期依賴性端粒酶的招募機制,并指出端粒保護蛋白TPP1 磷酸化調控細胞周期依賴性端粒酶的招募新信號通路,相關研究論文于2013年3月18日發表在PNAS雜志上。
這一研究的是現任中山大學生命科學學院的松陽洲(Zhou Songyang)教授,“973”項目科學家。迄今在信號傳導和分子細胞學領域的研究中做出了性的貢獻,對人體細胞端粒調節機理和胚胎干細胞的蛋白組學和功能性的研究處于國內外相關領域的前沿。據統計到2012年已發表SCI論文90余篇,總引用次數超過1.138萬次。曾榮獲Scientist報年度*論文獎和Cell雜志30年*30篇文章獎之一等榮譽。是眾多雜志,如Cell、 Science、Nature、PNAS等的審稿人,也是美國自然科學基金會的評委。
對于所有多次分裂的細胞來說,維持染色體兩端端粒(omere)的長度是至關重要的。一種稱作端粒酶(omerase)的酶可使兩端得以延長,以抵消每次染色體拷貝所發生染色體縮短。如果端粒酶無法維持染色體的兩端,細胞就會停止增殖。
但端粒酶的存在可以是一把雙刃劍:相同的活性可以讓干細胞獲得長壽,也可以讓癌細胞維持分裂。反之,功能失常也可以阻礙干細胞正常功能,導致諸如肺纖維化、再生障礙性貧血和先天性角化不良等嚴重疾病。了解端粒酶的運作機制,有助于開發出癌癥和其他疾病的治療方法。
在去年發表于《細胞》(Cell)雜志的一篇論文中,來自斯坦福大學醫學院的研究人員證實,端粒酶是通過與覆蓋染色體末端的一種稱為TPP1的蛋白質互作而被招募到了端粒處。并確定了一個稱作OB-fold的區域是端粒酶結合TPP1的確切區域。然而在細胞周期中TPP1對于端粒酶招募的確切作用機制還有待進一步闡明。
在這篇文章中,研究人員證實在細胞周期進程中人類TPP1的多個位點發生了磷酸化,與S/G2/M晚期粒酶活性相關。在TPP1 OB fold區內Ser111 (S111)位點磷酸似乎對于細胞周期依賴性端粒酶招募極其重要。結構分析結果表明磷酸化S111在TPP1 OB fold的端粒酶互作結構域。當研究人員利用突變破壞S111時,發現其可導致TPP1復合物內端粒酶活性減小以及端粒縮短。
新研究揭示了通過TPP1磷酸化,控制細胞周期依賴性端粒酶招募和端粒延伸的新調控信號通路。并為靶向性治療藥物開發提供了結構信息基礎。
原文摘要:
Phosphorylation of TPP1 regulates cell cycle-dependent omerase recruitment
omere maintenance is essential for organisms with linear chromosomes and is carried out by omerase during cell cycle. The precise mechanism by which cell cycle controls omeric access of omerase and omere elongation in mammals remains largely unknown. Previous work has established oligonucleotide/oligosaccharide binding (OB) fold-containing omeric protein TPP1, formerly known as TINT1, PTOP, and PIP1, as a key factor that regulates omerase recruitment and activity. However, the role of TPP1 in cell cycle-dependent omerase recruitment is unclear. Here, we report that human TPP1 is phosphorylated at multiple sites during cell cycle progression and associates with higher omerase activity at late S/G2/M……
作者簡介:
松陽洲
現任中山大學生命科學學院院長,“973”項目科學家。1990年畢業于中山大學生物化學專業,1995年獲美國波士頓塔夫茲大學博士學位,隨后在哈佛大學和MIT進行博士后研究工作。曾任美國貝勒醫學院終身講席教授及該院分子研發中心、高通量細胞篩選中心主任。從事癌癥與干細胞相關的研究。于2009年回國并受聘于中山大學生命科學學院,獲得重大科學研究計劃的資助,并任項目科學家。
迄今在信號傳導和分子細胞學領域的研究中做出了性的貢獻,對人體細胞端粒調節機理和胚胎干細胞的蛋白組學和功能性的研究處于國內外相關領域的前沿。到2012年發表SCI論文90余篇,總引用次數超過1.138萬次,H-index為47。曾榮獲Scientist報年度*論文獎和Cell雜志30年*30篇文章獎之一等榮譽。還曾獲“美國Ellison協會青年研究人員獎”、“Leukemia and Lymphoma Society學者獎”、“Michael Debakey 杰出研究獎”;是眾多雜志,如Cell、 Science、Nature、PNAS、MCB、JBC、和EMBO J等雜志的審稿人,也是美國自然科學基金會的評委,在國內外享有良好的學術聲譽。