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JMCB丨张亮/施蕴渝、杨弋/陈显军团队阐述衰老过程中hnRNPA与TERRA共相分离调控端粒加帽过程介导端粒稳定性

生物探索  · 公众号  · 生物  · 2024-10-22 16:35

主要观点总结

本文介绍了端粒的结构和功能,以及POT1和hnRNPA1在端粒加帽过程中的作用。中国科技大学和华东理工大学的研究团队合作揭示了衰老过程中hnRNPA1与TERRA共相分离调控端粒加帽过程介导端粒稳定性的分子机制。

关键观点总结

关键观点1: 端粒的结构和功能

端粒是真核生物染色体末端的一种特殊结构,由TTAGGG重复DNA序列和shelterin复合物组成。其主要功能是防止染色体末端融合,维持染色体和基因组的稳定。

关键观点2: POT1和RPA在端粒加帽过程中的作用

DNA复制完成后,POT1优先结合端粒的单链区,是端粒完成加帽过程的重要环节。而RPA在DNA复制过程中与单链DNA亲和力更高,易结合至端粒上,启动DNA损伤修复过程。

关键观点3: hnRNPA1在端粒加帽过程中的作用

hnRNPA1通过高亲和力结合端粒ssDNA,促进端粒加帽。研究揭示了其识别TERRA RNA和端粒DNA的分子机制,并探讨了TERRA对hnRNPA1相分离的影响。

关键观点4: 中国科技大学和华东理工大学的研究

两所大学的研究团队合作揭示了衰老过程中hnRNPA1与TERRA共相分离调控端粒加帽过程介导端粒稳定性的分子机制。该研究综合利用结构生物学、生物化学和细胞生物学的方法,分析了蛋白质hnRNPA1 UP1结构域识别端粒RNA TERRA的分子机制,并探讨了相分离如何参与基因组稳定性的维持。


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引言 端粒是真核生物染色体末端由TTAGGG重复DNA序列和六元蛋白质复合物shelterin组成的特殊结构。它的主要功能是防止染色体末端融合,从而维持染色体和基因组的稳定。端粒末端包含一段G-rich单链区,该区域结合shelterin复合物中的POT1,再协同shelterin复合物中其它组分完成端粒末端折叠加帽,形成含有T-loop和D-loop的稳定结构。但是DNA复制完成后,与端粒末端的单链DNA亲和力更高的蛋白质RPA较POT1更易结合至端粒上,启动DNA损伤修复过程 【1】 。因此,POT1在DNA复制完成后优先结合端粒的单链区是端粒完成加帽过程的重要环节。有研究对POT1结合端粒过程中的DNA结合蛋白质进行了质谱分析,发现了促进端粒加帽的关键蛋白质hnRNPA1。它通过高亲和力结合端粒ssDNA,使RPA无法结合到端粒上 【2】 。随后,由端粒转录的长链RNA TERRA结合hnRNPA1,释放DNA的单链区。 ………………………………

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