生物通报道：端粒，2009年因诺奖而更为出名的细胞器，是与染色体的复制和稳定性有关的位于某染色体末端的一种结构。它能维持染色体的稳定，防止染色体相互融合。在正常人体细胞中，端粒会随着细胞分裂而逐渐缩短。遗传因素及环境中的紧张性刺激因子可缩短端粒的长度，因此端粒长度成为一种生物学老化的新型标记。

近期来自中科院上海生科院生化与细胞所的研究人员在之前研究的基础上，发现端粒酶调控亚基Est11通过促进端粒G4链高级结构的形成而参与端粒末端保护，抑制端粒DNA发生同源重组。这一研究成果公布在Molecular and Cellular Biology杂志上。

领导这一研究的是生化与细胞所周金秋研究员，其早年毕业于南京大学，曾在美国普林斯顿大学分子生物学从事博士后研究工作，2001年作为“****”引进回国。

周金秋研究组之前发现Est1可以促进端粒单链DNA形成G4链高级结构，并且该活性对于端粒的复制是必需的，该研究成果发表在《Nature Structural & Molecular Biology》上。

在这一基础上，研究人员又深入分析，发现Est1通过促进端粒G4链高级结构的形成而参与端粒末端保护，抑制端粒DNA发生同源重组。这些研究提出了Est1调控端粒酶活性及保护端粒的新模型，即Est1通过促进端粒DNA形成G4链高级结构，发挥着激活端粒酶以及保护端粒的双重功能。

端粒是位于真核生物线性染色体末端的由DNA和蛋白质组成的复合物结构，它对于基因组的完整性以及染色体的稳定性发挥着至关重要的作用，端粒DNA长度以及其结构的维持与细胞衰老和癌症发生密切相关。在有端粒酶活性的细胞中，端粒酶途径是端粒DNA长度维持的主要机制；当端粒酶缺失时，细胞也可以通过同源重组途径维持端粒DNA长度。在酿酒酵母中，端粒酶全酶包括催化亚基Est2，RNA模版亚基Tlc1，以及调控亚基Est1和Est3。其中有关端粒酶亚基的研究具有重要意义。

（生物通：万纹）

原文摘要：

Est1 protects telomeres and inhibits subtelomeric Y'-element recombination.
Tong XJ, Li QJ, Duan YM, Liu NN, Zhang ML, Zhou JQ.

The State Key Laboratory of Molecular Biology, Institute of Biochemistry and Cell Biology, Shanghai Institutes for Biological Sciences, Chinese Academy of Sciences; The Graduate School of the Chinese Academy of Sciences, 320 Yueyang Road, Shanghai, 200031, China.

Abstract
In budding yeast Saccharomyces cerevisiae, the structure and function of telomeres are maintained by binding proteins, such as Cdc13-Stn1-Ten1 (CST), Yku and the telomerase complex. Like CST and Yku, telomerase also plays a role in telomere protection, or capping. Unlike CST and Yku, however, the underlying molecular mechanism of telomerase-mediated telomere protection remains unclear. In this study, we employed both the CDC13-EST1 fusion gene and the separation-of-function allele est1-D514A to elucidate that Est1 provided a telomere protection pathway that was independent of both the CST and Yku pathways. Est1's ability to convert single-stranded telomeric DNA into a G-quadruplex was required for telomerase-mediated telomere protection function. Additionally, Est1 maintained the integrity of telomeres by suppressing the recombination of subtelomeric Y' elements. Our results demonstrate that one major functional role that Est1 brings to the telomerase complex is the capping or protection of telomeres.

作者简介：

周金秋 　　

表观遗传学家 　　
研究员，研究组长，博士生导师，所长助理 　　
中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所

个人简介： 　　
1984年至1988就读于南京大学生物系，获学士学位。 　　
1992至1997年就读于美国迈阿密大学医学院生物化学与分子生物学系，获博士学位。 　　
1998年至2001年在美国普林斯顿大学分子生物学系接受博士后训练。 　　
2001年9月作为”****”入选者受聘于生物化学与细胞生物学研究所，任研究员，博士生导师 　　
2002年1月起，任中国科学院与德国马普学会合作的青年科学家小组组长。 　　

研究方向：染色质结构与功能 　　

研究工作： 　　
我们实验室的长远目标是探索真核细胞维持染色体稳定性的机制和细胞衰老的机理。

目前主要研究：
(1)染色体末端--端粒的结构、功能与复制及其与癌症和细胞衰老的关系；
(2)不依赖端粒长度的细胞衰老的机理。

我们大部分的工作集中在端粒的结构、功能及复制，真核生物端粒酶活性是如何被调节的，端粒酶活性和端粒长短的调节对于癌症和细胞衰老的生物学意义等方面。端粒，真核细胞染色体的末端结构，由简单的DNA重复序列及其结合蛋白组成。端粒对于维持染色体的稳定性具有非常重要的作用：它可以保护染色体末端防止其降解，帮助细胞识别区分完整或者断裂的DNA，促进染色体末端的完整复制。在大多数真核生物中，端粒DNA是由端粒酶，一个端粒特异性的反转录酶合成的。该实验室综合应用遗传学、生物化学以及细胞生物学手段研究酵母和人的端粒酶活性调控，发现鉴定影响端粒的相关蛋白。目前开展了端粒相关蛋白的结构生物学研究。该实验室还起始了以酵母为模型的细胞衰老研究。衰老的速率被认为首先是由遗传控制的，衰老调控基因在进化上是相当保守的。例如，酵母中SGS1基因的突变导致生命周期的缩短，而其在哺乳动物中的同源基因，WRN基因的突变则会导致一种遗传性的早衰(Werner´s综合症)。但是，对于导致这些衰老相关过程的精确机制却仍然知之甚少。因此，在低等生物中确立一些衰老或者长寿的遗传标记将有助于我们解读哺乳动物包括人类的衰老进程。
 

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