國際學(xué)術(shù)期刊Nature Structural and Molecular Biology 于11月9日在線發(fā)表了中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所國家蛋白質(zhì)科學(xué)中心（上海）雷鳴研究組的最新研究成果The Tetrahymena telomerase p75–p45–p19 subcomplex is a unique CST complex，揭示了端粒酶組分p75-p45-p19構(gòu)成了四膜蟲中獨(dú)特的CST復(fù)合物。

端粒是真核生物染色體最末端的區(qū)域，雖然不具備編碼蛋白質(zhì)的功能，但是端粒對(duì)染色體的保護(hù)功能在基因完整性和細(xì)胞生理學(xué)其他方面的調(diào)節(jié)都起著至關(guān)重要的作用，端粒長度的異常與癌癥及早衰等疾病之間存在密切關(guān)聯(lián)。絕大多數(shù)真核生物可以利用端粒酶調(diào)控端粒的長度。在端粒研究領(lǐng)域獨(dú)特模式生物四膜蟲中，TERT、TER和p65構(gòu)成了端粒酶的催化核心。除此之外，端粒酶另外三個(gè)蛋白組分p75、p45和p19可以形成一個(gè)亞復(fù)合物，其中任何一個(gè)組分的缺失都會(huì)導(dǎo)致四膜蟲端粒DNA長度的異常，表明7-4-1復(fù)合物在調(diào)節(jié)端粒穩(wěn)定性中扮演重要角色。然而，p75、p45和p19發(fā)揮上述作用的結(jié)構(gòu)與功能的分子機(jī)制迄今為止并不清楚。

在該研究中，萬兵兵及其同事在研究員雷鳴的指導(dǎo)下，成功解析了p19、p45C以及p45N-p19的晶體結(jié)構(gòu)。CST復(fù)合物（由Cdc13/Ctc1-Stn1-Ten1等三個(gè)蛋白構(gòu)成）是端粒末端形成與保護(hù)中的關(guān)鍵因子，在酵母、植物、動(dòng)物等真核生物中高度保守，但是在四膜蟲中一直沒有同源蛋白的信息報(bào)道。令人驚訝的是，盡管一級(jí)序列同源性較差，但是上述三級(jí)結(jié)構(gòu)比對(duì)的結(jié)果表明p45和p19與Stn1和Ten1之間極其相似。同CST復(fù)合物類似，p75、p45和p19可以形成穩(wěn)定的異源三聚體，并能夠特異性地識(shí)別與結(jié)合四膜段蟲端粒單鏈DNA。進(jìn)一步的體內(nèi)實(shí)驗(yàn)表明，過表達(dá)野生型p45和p19能夠誘導(dǎo)顯著的端?？s短，無法結(jié)合p45的突變體型p19的過表達(dá)則會(huì)導(dǎo)致G鏈長度的異常增加，而C鏈長度幾乎沒有明顯改變。上述結(jié)果揭示了端粒酶7-4-1亞復(fù)合物就是四膜蟲中的CST復(fù)合物以及7-4-1在協(xié)調(diào)四膜蟲端粒G鏈和C鏈DNA合成中的重要作用。

萬兵兵和唐婷是該工作的共同第一作者，雷鳴和武健是該工作的共同通訊作者。該研究工作獲國家科技部、國家自然科學(xué)基金委、中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)（B類）的經(jīng)費(fèi)資助。