加州大學洛杉磯分校的生化學家得到了端粒酶組裝所需的關鍵性蛋白-RNA復合體結構。端粒酶是一種核糖核蛋白復合物，對于癌癥和衰老研究非常重要。研究人員在單細胞生物四膜蟲中發(fā)現，p65蛋白的末端區(qū)域具有一個彈性尾，能夠使端粒酶RNA主干彎曲成為下一個蛋白裝配的腳手架。對這一過程的了解有助于研究人員對人類和其他生物中類似蛋白的功能進行預測。該文章發(fā)表在Molecular Cell雜志上。單細胞原生動物四膜蟲和人類的遺傳密碼都儲存在長鏈DNA包裝而成的染色體中。端粒酶幫助生成端粒，在染色體末端加帽保護DNA不被降解。端粒隨著細胞的每次分裂而逐漸縮短，在多次分裂后，被逐步侵蝕只剩下一點的端粒可能引發(fā)細胞死亡。

端粒酶活性異常高的細胞可以不斷重建其染色體保護帽，使細胞得以無限復制，成為永生細胞，而就目前看來這種永生細胞其實是一種詛咒。在人類絕大多數細胞中端粒酶并不是很活躍，因為永生不死的細胞對人體并沒有好處。隨著細胞分裂次數的增加，DNA損傷也在細胞中累積，而這些DNA損傷會隨著細胞分裂被帶入下一代細胞。

過于活躍的端粒酶的危害遠比傳播DNA錯誤更大，甚至會導致致死性的后果。在癌細胞中端粒酶尤其活躍，使癌細胞免于自然衰亡。而尋找在關閉癌細胞端粒酶活性的途徑，能幫助阻止癌細胞增殖。

研究人員認為阻斷酶活性，可以靶標其活性也可以靶標其裝配過程。而阻斷酶的裝配使其不能形成，這和關閉酶活性的效果是一樣的。

由于端粒酶與癌癥和衰老相關，引起了科學家們廣泛的興趣，而人們對于這種酶的3D結構和這種酶的形成過程卻所知甚少。四膜蟲的端粒酶催化核心由三部分組成：端粒酶RNA（TER），端粒酶逆轉錄酶（TERT）和La蛋白家族的p65。

UCLA的這項研究就是旨在分析RNA鏈和蛋白結合形成端粒酶的過程。研究人員把研究的重點放在端粒酶的關鍵組分之一p65蛋白上。

p65蛋白的末端是一個柔軟的尾部，研究發(fā)現這一彈性尾對于蛋白功能很重要，能與端粒酶RNA相互作用。研究人員將p65彈性尾剪掉，發(fā)現無尾的p65不能幫助端粒酶組裝，而使端粒酶組裝嚴重受阻。

通過X射線晶體結構和核磁共振波譜分析，研究人員檢測了p65蛋白結構以及它與端粒酶RNA的互作。研究發(fā)現，裝配時p65的彈性尾撬開RNA雙螺旋鏈，并使RNA彎曲以便結合端粒酶另一必要組分端粒酶逆轉錄酶TERT。

P65蛋白不僅幫助TERT組裝，還在RNA鏈末端附近折疊提供保護直到端粒酶組裝完成。沒有這種保護，裸露的RNA極易被其他酶水解破壞。

p65屬于La-motif蛋白家族，在人類和其他多種生物中La-motif蛋白家族都扮演著RNA分子伴侶的角色。這項在低等生物四膜蟲中的研究能幫助科學家更好的理解人體內類似蛋白的作用。有很多數據說明蛋白尾對于RNA結合很重要，尤其是丙肝病毒RNA。而現在科學家有望預測蛋白與相應RNA組裝和相互作用的過程。

首次發(fā)現端粒酶的科學家獲得了2009年的諾貝爾獎，他們的研究也使用了四膜蟲這一生長在淡水中的纖毛小生物。