端粒長度的維持是細胞持續分裂的前提條件 [1] 。在旺盛分裂或需要保持分裂潛能的細胞,如生殖細胞,干細胞和大多數癌細胞(~85%)中,端粒酶(Telomerase)被激活,它在端粒末端添加端粒序列,保證這些細胞中端粒長度的穩定,維持細胞的持續分裂能力。
細胞中有端粒酶的存在并不能保證端粒的延伸。因為端粒DNA的四個TTAGGG重復序列可以形成一種四鏈的G-四鏈體結構。該結構非常穩定,會阻止端粒DNA與端粒酶的相互作用。
中科院動物所譚錚領導的端粒與衰老研究組研究發現了一種hnRNP A2*蛋白,它可以與端粒DNA和端粒酶發生作用,主動打開端粒G-四鏈體結構,將端粒3’端的5個堿基暴露出來,促進它和端粒酶的RNA模板配對,從而增強端粒酶的催化活性和進行性。
在器官組織中,hnRNP A2*的表達水平與端粒酶活性呈正相關。在細胞內hnRNP A2*蛋白伴隨著端粒酶共定位于卡哈爾體和端粒。在細胞中認為表達hnRNP A2*可以使端粒延長,降低表達則使端粒縮短。這些特征說明hnRNP A2*決定了端粒DNA是否可以得到延長,因此它在調控端粒長度平衡,維持細胞的分裂能力中起著重要作用。
該研究成果在PNAS發表,為遺傳疾病研究提供了重要理論依據。