我們染色體頂端的微小端粒曾被認為無法編碼蛋白質，但它似乎具有強大的生物功能，可能與我們對癌症和衰老的理解有關。最近，有研究團隊發現，染色體尖端的端粒含有足夠的遺傳信息，可以產生兩種具有潛在有效生物學特性的小蛋白質。

        近日，北卡萊羅那大學醫學院的Taghreed Al-Turki博士和Jack Griffith博士團隊在Proceedings of the National Academy of Sciences期刊上發表了題為“Mammalian Telomeric RNA (TERRA) can be translated to produce valine-arginine and glycine-leucine dipeptide repeat proteins”的研究。該研究發現，端粒含有產生兩種小蛋白質——VR(纈氨酸-精氨酸)和GL(甘氨酸-亮氨酸)的遺傳信息，其中VR蛋白在一些人類癌細胞以及患有端粒相關缺陷的患者的細胞中升高。

        Jack Griffith博士表示，基於這項研究，對這些蛋白質進行簡單的血液檢測可以為某些癌症和其他人類疾病提供有價值的篩查。且由於端粒會隨著年齡的增長而縮短，這些測試還可以提供“端粒健康”的衡量標準。

        研究背景

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        端粒是存在於真核細胞線狀染色體末端的一小段DNA-蛋白質複合體。端粒包含一種獨特的DNA序列，由無休止的TTAGGG堿基重複組成，以某種方式抑製染色體相互粘附。20年前，格裏菲斯實驗室證明，端粒DNA的末端會繞回自身形成一個小圈，從而隱藏了末端，阻止了染色體與染色體的融合。當一個健康的人類細胞分裂成兩個完全相同的細胞時，每條染色體的頂端都會剪掉一小段DNA，每分裂一次，端粒就會逐漸變短，最終短到細胞不能正常分裂，導致細胞死亡。

        科學家在大約80年前首次發現了端粒，由於其序列單調，該領域的既定教條認為端粒不能編碼任何蛋白質，更不用說具有強大生物功能的蛋白質了。2011年，佛羅裏達州一個研究遺傳性ALS的小組報告說，罪魁禍首是一種含有六堿基重複的RNA分子，這種RNA分子通過一種新穎的機製可以產生一係列由兩個氨基酸一個接一個重複組成的有毒蛋白質。

        Al-Turki和Griffith在論文中指出，這種RNA與人類端粒產生的RNA驚人的相似，他們假設同樣的新奇機製可能在起作用。

        開發血液測試

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        在這項新研究中，他們進行了實驗，以展示端粒DNA如何指導細胞產生VR(纈氨酸-精氨酸)和GL(甘氨酸-亮氨酸)的信號蛋白。信號蛋白本質上是一種化學物質，它能引發細胞內其他蛋白質的連鎖反應，然後導致對健康或疾病重要的生物學功能。

        然後，Al-Turki和Griffith用化學方法合成了VR和GL，並使用強大的電子和共聚焦顯微鏡以及最先進的生物學方法來檢查它們的性質，揭示了VR蛋白在一些人類癌細胞以及患有端粒缺陷疾病的患者的細胞中以較高的數量存在。

        新發現的端粒蛋白VR(綠色球體)在染成紅色的人骨肉瘤癌細胞的細胞核(藍色橢圓)中積累。

        Al-Turki表示，隨著年齡的增長，血液中VR和GL的含量可能會穩步上升，這可能會為生物年齡提供一種新的生物標誌物。且炎症也可能引發這些蛋白質的產生。他們下一步將為這些蛋白質開發一種簡單的血液測試。總之，發現端粒編碼兩種新的信號蛋白將改變我們對癌症、衰老以及細胞如何與其他細胞通信的理解。

        參考資料：

        https://www.news-medical.net/news/20230221/Simple-blood-tests-for-telomeric-protein-could-provide-a-valuable-screen-for-certain-cancers.aspx

        注：本文旨在介紹醫學研究進展，不能作為治療方案參考。如需獲得健康指導，請至正規醫院就診。