과학자들은 놀라운 발견을 하고 텔로미어에서 새로운 단백질 활동을 찾습니다

[아름이]

과학자들은 놀라운 발견을 하고 텔로미어에서 새로운 단백질 활동을 찾습니다
날짜:
2023년 2월 20일
원천:
노스캐롤라이나 대학교 건강 관리
요약:
연구원들은 텔로미어가 두 개의 작은 단백질을 생성하는 유전 정보를 포함하고 있다는 놀라운 발견을 했습니다. 그 중 하나는 일부 인간 암세포와 텔로미어 관련 결함으로 고통받는 환자의 세포에서 증가한다는 것을 발견했습니다.

전체 이야기
DNA의 단순한 단조로운 반복으로 인해 단백질을 암호화할 수 없다고 생각되었던 우리 염색체 끝에 있는 작은 텔로미어는 암과 노화에 대한 우리의 이해와 잠재적으로 관련이 있는 강력한 생물학적 기능을 보유하고 있는 것으로 보입니다.

UNC 의과대학 연구원인 Taghreed Al-Turki 박사와 Jack Griffith 박사는 National Academy of Science 회보 에 텔로미어가 두 개의 작은 단백질을 생성하는 유전 정보를 포함하고 있다는 놀라운 사실을 발견했습니다. 텔로미어 관련 결함을 앓고 있는 환자의 세포뿐만 아니라 일부 인간 암세포에서 증가했습니다.

UNC Lineberger 종합 암 센터의 일원인 Kenan 미생물학 및 면역학 석좌 교수인 Griffith는 "우리의 연구를 바탕으로 우리는 이러한 단백질에 대한 간단한 혈액 검사가 특정 암 및 기타 인간 질병에 대한 귀중한 선별 검사를 제공할 수 있다고 생각합니다."라고 말했습니다. "텔로미어가 나이가 들면서 짧아진다는 것을 알고 있기 때문에 이러한 테스트는 '텔로미어 건강'의 척도를 제공할 수도 있습니다."

텔로미어는 염색체가 서로 달라붙는 것을 어떻게든 억제하는 TTAGGG 염기의 끝없는 반복으로 구성된 독특한 DNA 서열을 포함합니다. 20년 전, 그리피스 연구실은 텔로미어 DNA의 끝이 작은 원을 형성하기 위해 자체적으로 돌아가서 끝을 숨기고 염색체-염색체 융합을 차단한다는 것을 보여주었습니다. 세포가 분열하면 텔로미어가 짧아지고 결국 너무 짧아져서 세포가 더 이상 적절하게 분열할 수 없게 되어 세포 사멸로 이어집니다.

과학자들은 약 80년 전에 처음으로 텔로미어를 확인했으며, 그들의 단조로운 서열 때문에 텔로미어가 강력한 생물학적 기능을 가진 단백질은 말할 것도 없고 어떤 단백질도 암호화할 수 없다고 현장에서 확립된 교리를 유지했습니다.

2011년 플로리다의 한 그룹은 유전형 ALS에 대해 연구하면서 범인이 새로운 메커니즘에 의해 차례로 반복되는 두 개의 아미노산으로 구성된 일련의 독성 단백질을 생성할 수 있는 6개 염기 반복을 포함하는 RNA 분자라고 보고했습니다. Al-Turki와 Griffith는 그들의 논문에서 이 RNA가 인간 텔로미어에서 생성된 RNA와 놀랍도록 유사하다는 점에 주목하고 동일한 새로운 메커니즘이 작용할 수 있다는 가설을 세웠습니다.

그들은 PNAS 논문 에 설명된 대로 실험을 수행하여 텔로미어 DNA가 VR(발린-아르기닌) 및 GL(글리신-류신)이라는 신호 단백질을 생산하도록 세포에 지시할 수 있는 방법을 보여주었습니다. 신호 단백질은 본질적으로 세포 내부의 다른 단백질의 연쇄 반응을 유발하여 건강이나 질병에 중요한 생물학적 기능을 유발하는 화학 물질입니다.

Al-Turki와 Griffith는 VR과 GL을 화학적으로 합성하여 최신 생물학적 방법과 함께 강력한 전자 및 공초점 현미경을 사용하여 특성을 조사하여 VR 단백질이 일부 인간 암세포에 높은 양으로 존재한다는 것을 밝혔습니다. 텔로미어 결함으로 인한 질병으로 고통받는 환자의 세포.

"우리는 나이가 들어감에 따라 혈액 내 VR 및 GL의 양이 꾸준히 증가하여 실제 연령과 대조되는 생물학적 연령에 대한 새로운 바이오마커를 잠재적으로 제공할 가능성이 있다고 생각합니다."라고 Griffith 연구소의 박사후 연구원인 Al-Turki는 말했습니다. . "우리는 염증이 이러한 단백질의 생산을 촉발할 수도 있다고 생각합니다."

Griffith는 다음과 같이 말했습니다. 텔로미어가 두 가지 새로운 신호 단백질을 암호화한다는 사실을 발견하면 암, 노화, 세포가 다른 세포와 소통하는 방식에 대한 이해가 바뀔 것입니다.

"많은 질문에 대한 답이 남아 있지만 현재 우리의 가장 큰 우선 순위는 이러한 단백질에 대한 간단한 혈액 검사를 개발하는 것입니다. 이것은 우리에게 생물학적 나이를 알려주고 암이나 염증과 같은 문제에 대한 경고를 제공할 수 있습니다."

National Institutes of Health는 세 가지 보조금(GM31819, ES013773, ESO31635)을 통해 이 연구에 자금을 지원했습니다. UNC 바이러스 벡터 코어와 UNC Lineberger 종합 암 센터의 광학 현미경 시설은 이 연구에서 중요한 파트너였습니다. Jack Griffith는 UNC 생화학 및 생물물리학과에서 공동 교수로 임명되었습니다.

출처 : https://www.sciencedaily.com/