本文亮点：为四膜虫结合端粒DNA的端粒酶的结构提供了机制上的新认知；关于其催化核心的完整结构揭示了一个叫做TRAP的新的结构单元；揭示了DNA从活性位点到端粒DNA结合p50-TEB复合物的详细途径；揭示了端粒酶RNA TRE模板-TBE在端粒DNA合成过程中的作用。
图片来源：Juli Feigon, et al./UCLA/Cell
端粒酶是一个RNA-蛋白复合物（RNP），负责使用其端粒酶逆转录酶（TERT）和包含模板的端粒酶RNA（TER）在染色体3’末端延长端粒DNA。它的活性是人类健康的关键决定因素，影响着衰老、癌症以及干细胞更新。但是由于缺乏端粒酶、尤其是结合着端粒DNA的端粒酶的原子模型，我们对端粒DNA反复合成的机制并不是很清楚。
为了解决这个问题，来自加州大学洛杉矶分校等单位的科学家们在Z. Hong Zhou及Juli Feigon的带领下使用冷冻电子显微镜揭示了四膜虫中结合了端粒DNA的活化端粒酶的原子结构，分辨率达4.8埃，相关研究成果于近日发表在《Cell》上，题为“Structure of Telomerase with Telomeric DNA”。
研究人员发现端粒酶的催化核心是一个由TERT和TER连锁的复杂结构，包括一个过去未完全表征的TERT结构域，可以与TEN结构域相互作用，在物理上封闭TER，以此调节其活性。
总的而言，这项研究揭示了端粒酶催化核心及其与端粒DNA相互作用形成的复合物的原子结构，为端粒酶组装和循环提供了新的观点，同时还为逆转录酶RNP提供了一个新的范例。这将为促进人们了解端粒及端粒酶在衰老、癌症等一系列生命过程中发挥的作用奠定基础。
参考资料：Jiansen Jiang et al. Structure of Telomerase with Telomeric DNA, Cell (2018). DOI: 10.1016/j.cell.2018.04.038
