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2009年诺贝尔生理学或医学奖研究成果介绍 摘要：2009年10月5日瑞典卡罗林斯卡医学院诺贝尔生理学或医学奖评审委员会宣布将本 年度诺贝尔生理学或医学奖授予三位美国科学家伊丽莎白·布莱克本(Elizabeth H Blackburn)、卡罗尔·格雷德(CarolW．Greider)和杰克·绍斯塔克(JackW．Szostak)，以 表彰他们在上世纪80年代发现了“端粒和端粒酶是如何保护染色体的”。本文主要介绍端 粒和端粒酶是如何保护染色体的。 关键词：端粒，端粒酶，染色体 Elizabeth Blackburn教授1948年出生在澳大利亚塔斯马尼亚州霍巴特市，毕业于墨尔本 1975 1990 大学， 年在剑桥大学获博士学位，而后在耶鲁大学做博士后， 年至今在加州大学 任教。Jack Szostak教授1952年出生在英国伦敦，毕业于加拿大麦吉尔大学，1977年在美国 康奈尔大学获博士学位，现供职于哈佛医学院、麻省总医院和霍华休斯医学研究所。这两 位科学家合作证实了真核生物的端粒具有保护染色体末端的作用。Carol Greider教授1961 年出生在美国加州的圣地亚哥，1987年在加州大学Black—burn教授的指导下获博士学位， 1997 Greider 而后在冷泉港实验室做博士后， 年至今任教于约翰 ·霍普金斯大学医学院。 教 授与Blackbum教授合作发现了催化延伸端粒结构的端粒酶。 1 端粒能保护染色体末端 以下仅以哺乳动物的端粒为例加以介绍。哺乳动物端粒的重复序列为(TTAGGG ／ AATCCC)，其中G链3’端是一段单链的悬突(overhang)，C链5’端以序列(ATC)结束。电镜 观察发现，端粒结构是一个双环结构，称为T环(T—loop)，3’端的悬突替代G链的一段序 列与C链配对，形成D环(D-loop)，T环的形成使得染色体的末端被包裹保护起来而免遭破 坏。哺乳动物的端粒与一个6种蛋白构成的复合物shelterin结合，这6种蛋白分别为TRFl、 TRF2 POTl TIN2 Rapl TPPl TRFl TRF2 telomeric repeat binding factor 1and 2 、 、 、 和 。 和 ( )能 5’-YTAGGGTTR-3’ POTl protection of 够特异性识别并结合双链重复序列上的 序列， ( telomeres 1)则能识别并结合3’端悬突和D环上单链重复序列上的5’-(T)TAGGGTTAG-3’序 列，上述三种蛋白保证了shelterin能够特异性识别染色体上的端粒并与之结合。另外，TRFl 和TRF2还能结合另外四种蛋白质：TIN2(TRF2-and TRFl-interacting nuclear protein 2)、 Rapl repressor activator protein 1 TPPl POTl ( ／ )、 和 ，共同构成一个稳定的复合体。 shelterin 端粒的重要作用之一是保护染色体末端不发生融合，这其中， 发挥着关键作用。 shelterin 1 G 3’ 目前的研究表明， 主要有以下三方面的作用：()保持端粒 链 端悬突的稳定， C 5’ ATC 2 决定 链 端以序列( )结束；()阻止端粒酶对端粒的过度延长作用，使端粒维持在一 个合适的长度；(3)促使端粒3’端悬突反折插入端粒双链部分