衰老和癌症:酶保护染色体免受氧化损伤

欧洲科学家发现了一种蛋白质,帽染色体在细胞分裂和保护他们免受氧化损伤和缩短,与衰老和癌症有关。

当细胞分裂时,他们收拾他们所有的遗传物质严格的包装染色体。我们的染色体的末端有一个独特的结构,命名为端粒。复制端粒需要专门的机制,而成人生物只有在少数细胞中。这意味着染色体随时间变短,限制了细胞的寿命和导致衰老。端粒也很敏感氧化损伤复制,从而影响他们的能力。欧洲科学家已经发现了一种蛋白质与染色体相关联细胞分裂从氧化损伤和保护他们的技巧。该发现发表在细胞的报道可能产生重大影响,如何在未来治疗癌症和其他与年龄相关的疾病。

部门、损坏和缩短

精确传输从一个细胞的基因组的后代是至关重要的维持其特点和整个机体的健康。我们的基因组是不断受到破坏等环境因素的阳光和氧自由基,这是我们正常的代谢功能的副产品。因此,氧化损伤是一个常数对地球上所有生命的威胁。

细胞进化出了许多抗氧化防御,但细胞的某些部分,如染色体技巧,端粒,特别容易受到氧化损伤。端粒是重复的核苷酸序列两端的染色体。他们的作用是保护这一目标从损坏或与其他染色体融合,这对细胞将是灾难性的。在大多数成人组织,每次分裂时,染色体长度缩短一点;最终,端粒缩短,染色体的末端变得暴露,导致细胞的死亡或不可逆块进一步分裂。这个过程是加速了氧化损伤。衰老的普遍理论,以及癌症,引用了核心作用氧化损伤的端粒在这些流程。

保护端粒的一种酶

染色体的DNA是由紧紧缠绕起来专门蛋白质。Joachim Lingner的实验室和Viesturs Simanis EPFL分析端粒的蛋白质构成在整个细胞周期期间更好地了解氧化损伤影响端粒。

研究人员利用分子生物学技术,其中包括标签的一个相对较新的一个叫QTIP各种蛋白质在染色体,因此研究人员可以比较和识别定量差异的蛋白质组成的端粒在不同阶段的生命周期。

研究了酶的酶类1 (PRDX1)。它作为一种抗氧化剂酶,这意味着它是细胞用来减轻氧化损伤的影响。

使用QTIP,研究人员发现大量的PRDX1端粒在细胞周期的两个阶段:这个阶段当细胞合成新的DNA和重复其遗传物质(s阶段),并在之后阶段(G2),当细胞生长在大小之前开始分裂。

利用基因技术,科学家将PRDX1从细胞,发现端粒更容易受到氧化损伤。这意味着PRDX1具有抗氧化作用,保护端粒。

此外,研究人员能够揭示氧化损伤是如何影响端粒上。当他们包含氧化受损核苷酸为端粒,他们发现染色体停止增长。原因是构建染色体的酶称为端粒酶延伸他们突然放弃了过程当它遇到损坏的核苷酸。癌症细胞要求生存这一发现端粒酶可能打开攻击这种酶在癌症的新途径。

“我们的研究联系氧化损伤和端粒,这两个之前与衰老和癌症,”Joachim Lingner说。除了这些,氧化损伤的端粒也连接到心脏衰竭和肌肉萎缩症。确定了PRDX1 Lingner的实验室现在将试图确定是否有其他抗氧化酶保护端粒:“我们希望进一步的研究这个问题将提供见解,帮助我们了解癌症发展的机制,衰老和遗传疾病。”