今日, 《自然》線上發表了一項重要研究。 在苦苦尋找了30多年後, 我們終於發現了一片有望延長人類壽命的新天地。
讓我們把時鐘撥回到1985年。
但這兩名女科學家發現, 端粒酶竟然可以“延長”端粒, 讓細胞的無限複製成為可能。 這篇發表在頂尖學術期刊《細胞》上的論文不足10頁, 卻興起了人類對永生的狂熱。 為了表彰這一突破性的發現, 她們也與Jack Szostak博士一道分享了2009年的諾貝爾生理學或醫學獎。
30多年過去了, 儘管無數人想基於這個發現來開發“長生不老藥”, 目前的成功案例依然為零。 這背後的一大瓶頸在於我們對端粒酶複雜結構的認知不足。
為了解析端粒酶的結構, 同樣是來自加州大學伯克利分校的Kathleen Collins教授已經為之付出了26年的青春。 在經歷了無數次失敗後, 與Eva Nogales教授一道, 她們的努力終於迎來了回報。 過去, 人類端粒酶最清晰的“證件照”, 其解析度只有30埃。 如今, 這支團隊將解析度一下子提高到了7-8埃!
這是人類迄今為止最高清的人體端粒酶結構, 也是人類首次能斬釘截鐵地回答, 端粒酶究竟是什麼模樣。
“我們觀察到端粒酶一共有11個蛋白亞基, ”該研究的第一作者Kelly Nguyen博士說道:“第一次看到這些亞基時, 我欣喜地意識到, ‘天呐, 天呐, 這就是它們組裝在一起的方式!’”
成功的秘訣在於科研人員的自身奮鬥,
有人也許會說, 解析端粒酶的結構很酷, 但這有什麼用?Collins教授表示, 這個精美的結構讓我們能夠理解相關疾病背後的病因。 由於基因突變, 一些患者的端粒長度只有正常人的25%, 他們往往活不過20歲, 壽命非常短暫。 而利用解析出的結構, 我們知道, 這是由於基因突變破壞了關鍵蛋白之間的相互作用。
更令人興奮的是, 這個結構可能讓我們找到延年益壽的藥物。 通過大通量篩選, 我們有望發現能啟動端粒酶活性,
我們期待長壽藥的儘早到來!
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本文題圖來自Janet Iwasa
參考資料:
[1] Cryo-EM structure of substrate-bound human telomerase holoenzyme
[2] Long-sought structure of telomerase paves way for new drugs for aging, cancer