端粒结合蛋白TRF2的研究进展

端粒DNA结合蛋白TRF2(TTAGGG repeat binding factor-2)以二聚体形式通过Myb结构域与端粒重复序列TTAGGG结合,并与TRF1、TIN2、Rap1、TINT1及POT1蛋白组成Shelterin蛋白复合物,协同在端粒动态平衡维持过程中起关键作用,进而影响整个基因组的稳定性。此外,TRF2在细胞DNA损伤应答过程中可能发挥重要作用。本文将对TRF2结构和功能研究的最新进展进行综述。     

端粒保护蛋白TRF2的研究进展

端粒是染色体末端的核蛋白结构。染色体末端重复的端粒DNA可以规避不适当的DNA损伤反应(DNA damage response, DDR)的激活,维持染色体的稳定性,端粒的缺失会引起染色体融合并导致细胞的衰老及死亡。端粒特异性蛋白复合物Shelterin在保护端粒完整性方面具有重要作用。在这个复合体中,端粒结合因子2 (telomeric-repeat binding factor 2, TRF2)在维持端粒稳定、防止端粒染色体末端融合以及端粒染色体复制过程中发挥关键作用。该文综述了TRF2介导的保护染色体末端的多方面的机制。     

P53与TRF1、TRF2的体外结合及P53结合功能区的分析

通过分析端粒结合蛋白TRF1、TRF2与P5 3的体外结合 ,探讨P5 3 端粒途径调节细胞生命活动的分子机制 .GST和 4种人P5 3 GST融合蛋白经大肠杆菌表达、谷胱甘肽 SepharoseTM4B纯化后 ,进行SDS PAGE和考马斯亮篮染色 .人P5 3包括野生型 (1～ 393)、C端缺失体P5 3N5 (2～ 2 93)、N端缺失体P5 32C(95～ 393)、单个氨基酸突变体P5 3R175H(175R→H) .各纯化蛋白的分子量与预计的完全一致 ,且纯化率达 90 %以上 .将纯化的GST和P5 3 GST融合蛋白与人乳腺癌细胞MCF 7细胞蛋白进行体外结合反应 ,Western印迹检测反应物中P5 3和TRF1、TRF2的结合 .野生型P5 3和P5 3 R175H均能沉淀MCF 7中的TRF1、TRF2 ,且结合力相似 ,而单独的GST则无沉淀TRF1、TRF2的作用 .与野生型P5 3和P5 3R175H相比 ,P5 32C与TRF1、TRF2的结合力明显增加 ,P5 3N5与TRF1、TRF2的结合力大大减弱 .表明P5 3和TRF1、TRF2可以进行直接而特异的体外结合 ,且它们的结合为P5 3C端 (2 93～ 393)结构域依赖性 .P5 3和TRF1、TRF2这种结构域依赖性的结合可能与端粒动态变化所诱导的细胞活动有关 .     

端粒相关蛋白TIN2

TIN2（TRFI相互作用核蛋白2）是一重要的端粒相关蛋白。人TIN2蛋白包括N端,TRF1交互作用区（TRF1—Int）和C端3个结构域。它在TRF1复合物、TRF2复合物和Sheherin的功能中扮演关键角色,协同其它端粒蛋白维持端粒长度、结构和功能。TIN2与个体发育、细胞分化和肿瘤发生密切相关。     

牛绝对端粒长度测定及DNA提取造成的影响

目的：端粒是真核生物染色体末端的一种高度保守的负责维持染色体稳定的特殊结构,其DNA序列长度即端粒长度,会随着年龄增长或疾病发生发展而逐渐缩短,检测端粒长度可以为评估机体衰老和健康状况提供参考,但目前缺乏测定微量牛DNA样本绝对端粒长度的方法;通过实时荧光定量PCR(real-time quantitative PCR, qPCR)实现微量牛DNA样本绝对端粒长度的测定并评估DNA提取方法对牛绝对端粒长度测定结果的影响,为进行端粒长度研究时选择合适的DNA提取方法和端粒长度分析方法提供参考。方法：利用标准曲线对检测样本的端粒和内参Ct值进行转换,通过qPCR测定牛端粒长度绝对值;采用膜吸附法、苯酚-氯仿法和磁珠法3种方法分别提取相同样本的DNA,分别用端粒末端限制性片段(terminal restriction fragment, TRF)分析法和qPCR法分析端粒长度,比较不同DNA提取方法对牛绝对端粒长度测定的影响。结果：(1)qPCR可以测定纳克级别DNA样本的绝对端粒长度,检测结果重复性良好,并且和“金标准”TRF测定结果的相关性良好。(2)不同方法提取的DNA用TRF分析法和...     

骨肿瘤端粒长度变化与相关蛋白表达的关系

目的:研究骨肿瘤端粒长度变化与端粒结合蛋白即端粒重复结合因子1(TRF1)和端粒保护因子(POT1),端粒酶催化亚单位(hTERT),肿瘤相关基因P53、c-myc表达的关系,以了解骨肿瘤的分子特征。方法:采用免疫组织化学、端粒定量荧光原位杂交(Telo-FISH)和原位杂交检测了20例骨肉瘤、25例软骨肉瘤、14例骨的纤维结构不良中端粒长度、TRF1、POT1、hTERT、P53、c-myc的表达情况,并进行统计分析。结果:20例骨肉瘤平均长度为0.31,25例软骨肉瘤为0.41,14例骨的纤维结构不良为0.52。统计显示三者间端粒长度有显著差异(P<0.05)。骨肉瘤和软骨肉瘤TRF1、POT1阳性率均显著低于骨纤维结构不良(P<0.05)。而骨肉瘤和软骨肉瘤hTERT基因表达显著高于骨纤维结构不良(P<0.05)。骨肉瘤、软骨肉瘤P53、c-myc阳性率高于骨纤维结构不良(P<0.05)。统计分析骨肿瘤端粒长度变化与端粒结合蛋白TRF1、POT1的表达呈负相关性,与端粒酶hTERT基因表达、与P53蛋白核聚积,以及c-myc癌基因表达呈正相关性。结论:骨肿瘤端粒长度与恶性表型有关、端粒短缩与肿瘤基因突变相关。     

端粒酶与肿瘤

端粒(telomere)是存在于真核生物线性染色体末端,由串联重复的DNA序列及其相关蛋白所组成的结构。由于能防止染色体的端-端融合、重组和降解,故具有稳定染色体的作用。众所周知,参与真核生物线性DNA复制的DNA聚合酶并不能使染色体DNA完全复制,因而染色体末端的端粒序列在不断分裂的过程中逐渐缩短。当人染色体的末端,又称末端限制片断TPF(terminal restriction fragments),缩短到5—7Kbp时,细胞就会发生衰老,因此,     

端粒结合蛋白在端粒复制与损伤修复中的作用

端粒位于真核细胞线性染色体末端，正常的端粒长度与结构对于细胞基因组稳定的维持有重要作用. 端粒DNA序列的高度重复性使其容易形成一些特殊的二级结构，相比染色体其他位置更难复制. 结合在端粒上的Shelterin蛋白复合体由六个端粒结合蛋白组成，该复合体可以通过抑制端粒处异常DNA损伤修复途径的激活维持端粒的稳定. 此外，近几年的研究显示，Shelterin蛋白复合体还具有调控功能异常端粒的DNA修复途径选择，参与端粒的复制功能. 因此，本文就最近发现的Shelterin蛋白复合体成员调控的端粒处DNA修复及参与的端粒复制过程进行综述.     

端粒及端粒酶活性的调控机制

广义的端粒由帽子、双链的串联重复序列的DNA核心部分及亚端粒构成,其结合蛋白是一个复合体,由TRF1、TRF2、TIN2、Pot1、TPP1、RAP1 6个亚单位组成;另外,还结合组蛋白的特定成分H3K9三甲基聚合体和H4K20三甲基聚合体。端粒酶主要由hTerc、hTert、dyskerin构成。端粒的功能主要受端粒酶的活性调控;而端粒酶活性主要受hTert及hTerc的转录水平和转录后的剪切、hTert的翻译等因素的调控。端粒与端粒酶结构和功能的异常与细胞衰老及肿瘤的发生、发展关系密切。     

端粒保护蛋白

端粒保护蛋白（pmtection of telomere 1,PoT1）是存在于人和裂殖酵母的端粒相关蛋白,特异性地与端粒单链DNA相结合。人POT1基因位于7号染色体上,由22个外显子组成,其中4个外显子属于跳跃外显子,可形成5个剪接变异体。POT1的功能在于维持端粒的稳定,通过TRF1．TIN2．PIP1-POT通路调节端粒长度。     

哺乳动物细胞衰老调节的新机制——端粒的表观遗传修饰

端粒（telomere）是位于真核生物染色体末端的保护性结构,在调节细胞衰老及细胞寿命等 方面具有重要意义.人们已在端粒结构中鉴定出了一系列的蛋白因子,如TRF1、TRF2、Pot1 ,Rap1、Tin2等,这些因子在保护端粒以及维持端粒合适长度的过程中具有重要作用.最近 人们发现,在端粒结构以及亚端粒区域中存在丰富的表观遗传修饰,该类修饰包括组蛋白的 三甲基化、组蛋白的乙酰基化以及DNA的甲基化等.并且发现这些修饰在端粒长度调节过程以 及端粒相关疾病的发生发展过程中具有重要意义.人们推测,该机制可能对哺乳动物的衰老过 程以及衰老相关的疾病等方面具有重要的调节作用.本文将对这些方面的最新研究进展作一 介绍.     

人细胞端粒DNA复制与长度维持

端粒位于染色体末端,由短的串联重复DNA片段及其结合蛋白组成。端粒在维持基因组稳定性及染色体结构完整性方面发挥着重要作用。端粒DNA由富含G/C的序列构成,包括双链区及G含量高的3'悬垂单链区(G-overhang,G-tail)。端粒DNA能够形成G四联体(G-quadruplex)和T环(T-loop)等高级结构。许多与DNA损伤修复相关的蛋白质参与端粒DNA的复制与端粒结构的维持,并相对于基因组的其他区域,端粒的DNA复制较为特别,从广义上讲,端粒DNA的复制可以包括双链复制(telomere replication),端粒酶复制延伸(telomerase extension)和C链补齐(C-rich fill-in)。端粒双链复制引起的端粒长度缩短是导致人体细胞衰老的重要原因,而端粒酶复制延伸及C链补齐是干细胞及肿瘤细胞维持其端粒长度及持续分裂能力的主要途径。端粒复制及其结构功能研究是生物医学领域的一个重要热点,阐释端粒复制的机理将为疾病预防及治疗等提供新的思路。     

渥曼青霉素对端粒DNA链断裂重连接作用的影响

端粒是位于真核细胞染色体末端的DNA-蛋白质复合体,在维持染色体稳定上起着重要的作用,并且与细胞的衰老、癌变有着密切的关系。本实验观察了DNA依赖性蛋白激酶(DNA-dependent protein kinase,DNA-PK)抑制剂-渥曼青霉素(wortmannin,WM)对H2O2诱导的HeLa细胞端粒DNA链断裂重连接效应。结果表明WM能够显著地抑制H2O2诱导的HeLa细胞端粒DNA链断裂后的重连接作用,提示DNA-PK参与了端粒DNA链断裂损伤的修复过程。     

游动双孢菌线型质粒pPR2的全序列测定及分析

[目的]获得游动双孢菌线型质粒pPR2的全序列,并揭示新型的端粒复制蛋白和可能的中间复制位点.[方法]用分段克隆的方法和序列拼接获得pPR2的全序列,利用软件分析端粒DNA的二级结构和可能的端粒复制蛋白,利用链霉菌原生质体转化的方法检测可能的中间复制的位点.[结果]pPR2全长为15520 bp,(G C)含量为68.1%.其端粒末端反向重复序列的长度为329 bp,不能像多数链霉菌的线型质粒那样能形成保守的"折返"的二级结构.pPR2虽然没有参与链霉菌端粒复制的保守的tap/tpg基因,但是pPR2.3c基因编码了一个双结构域蛋白,分别同链霉菌的端粒复制相关蛋白Tap和嗜血杆菌的解旋酶具有相似性.pPR2缺少典型的链霉菌重复序列-复制基因(iteron-rep)区段,将几乎覆盖全长pPR2的两段DNA进行克隆后,不能转化变铅青链霉菌.此外,pPR2基因还编码可能参与线型DNA复制的调控的单链结合蛋白(SSB)和与放线菌质粒接合转移相关的主要蛋白(Tva).[结论]pPR2是链霉菌之外的放线菌中最小的线型质粒,其序列在游动双孢菌属的线型质粒中是首次报道.pPR2可能具有新型的端粒复制的机制,其中pPR2.2c和pPR2.3c编码可能的端粒复制蛋白.     

端粒蛋白TRF1与肌动蛋白结合蛋白PFN2相互作用的鉴定

目的:鉴定端粒蛋白TRF1和肌动蛋白结合蛋白PFN2是否存在相互作用,并且两者的相互作用是否与端粒在细胞核周的锚定有关。方法:将TRF1构建到myc标签载体,PFN2构建到GST标签载体,采用GST-pull down技术,验证两者是否存在相互作用;同时将TRF1构建到EGFP标签的绿色荧光载体,PFN2构建到RED标签的红色荧光载体,两者共转入细胞,利用荧光显微镜观察两者在细胞中的共定位情况。结果:GST-pull down证明TRF1与PFN2存在直接相互作用,两者在细胞中可以共定位。结论:TRF1与PFN2存在相互作用,且这种相互作用发生在细胞核周。     

TRF1、TRF2和POT1基因mRNA在前列腺癌组织中的表达

目的:探究端粒重复序列结合蛋白质1(TRF1)、TRF2和端粒保护蛋白(POT1)基因mRNA在前列腺癌(PCa)组织中的表达。方法:收集46例PCa患者肿瘤中心组织(中心组织组)和35例前列腺增生(BPH)患者BPH组织(BPH组织组),提取总RNA,逆转录成cDNA,采用定量PCR测定TRF1、TRF2和POT1在中心组织组和BPH组织基因mRNA的表达,采用基因mRNA所得CT值与β-actin mRNA所得CT值之差(△CT值)表示,并进行差异性分析。结果:中心组织组TRF1的△CT值高于BPH组织组,差异有统计学意义(Z=-3.469,P=0.001);TRF2的△CT值分别为8.49(5.75,10.21)和8.16(6.28,9.75),差异无统计学意义(Z=-1.719,P=0.086);中心组织组POT1的△CT值高于BPH组织组,差异有统计学意义(t=-18.48,P=0.000)。结论:TRF1和POT1在PCa肿瘤组织中的表达升高,说明TRF1和POT1的高表达可能与PCa的发生和发展有关,但TRF2在PCa肿瘤中心组织和BPH组织中的表达没有表现出差异,有待进一步研究。     

人端粒保护蛋白1(hPOT1)保护和调节端粒长度机制

人端粒保护蛋白1(humanprotectionoftelomeres1,hPOT1)是一种端粒单链DNA结合蛋白,与端粒单链TTAGGG重复序列特异性结合。hPOT1蛋白分子有其特有的结构,其与TTAGGG重复单链序列的结合具有独特的分子机制。hPOT1与其他重要的端粒结合蛋白、端粒酶等相互作用,共同完成端粒保护和端粒长度调节。     

端粒结合蛋白与端粒长度调控

真核细胞端粒DNA序列的丢失与细胞的衰老及凋亡有关.端粒酶的激活可维持端粒长度并使细胞获得无限增殖的能力.端粒结合蛋白则可能通过调节端粒酶或其他相关因子的行为参与对端粒长度的调控.近年有关端粒结合蛋白的研究取得了突破性进展并在此基础上建立了端粒长度调控模型.     

铅和硒对端粒长度、端粒酶及端粒结合蛋白的影响

以酿酒酵母细胞为实验材料 ,在分子水平上研究铅 (Pb)和硒 (Se)对端粒长度、端粒酶及端粒结合蛋白的影响。结果发现 :与对照组相比 ,添加 1mg/LPb的培养基中培养 10 0代后的酿酒酵母细胞中端粒DNA的平均长度缩短 ,端粒结合蛋白Rap1p含量减少 ,而且Rap1p蛋白的二级结构受到扰动、端粒酶活性降低、43%的细胞死亡。加 1mg/LSe培养 10 0代后的酿酒酵母细胞与对照组相比 ,细胞中端粒平均长度增加 ,Rap1p蛋白浓度和二级结构保持稳定 ,端粒酶活性增加 ,细胞正常存活。以上结果表明 ,Pb对酿酒酵母细胞端粒有损伤 ,而且其损伤在子代细胞中有累积效应 ;而Se对Pb损伤具有一定程度的修复保护作用 ,适量给机体补Se对抑制细胞损伤和衰老有一定作用。由于端粒的特殊结构特征 ,推断Pb和Se是通过作用于端粒酶及端粒结合蛋白而间接影响端粒长度的     

端粒、端粒酶结构功能研究进展

端粒是真核生物线性染色体末端由重复DNA序列和蛋白质结合形成的复合结构,其特殊的环形结构与多种结合蛋白形成了端粒的多重功能的基础。端粒的功能包括染色体末端的保护、引导减数分裂的同源染色体配对、参与DNA修复过程等;端粒酶具有逆转录酶特性和维持端粒长度的功能,其活性与恶性肿瘤的发生密切相关,调控因子错综复杂。