Anzeige
Scientists at the Stanford University School of Medicine have now identified a protein that does much the same for the telomerase enzyme — ferrying the critically important clump of proteins around to repair the ends of chromosomes that are lost during normal replication. Without such ongoing maintenance, stem cells would soon cease dividing and embryos would fail to develop.
"This is the first new protein component of telomerase that has been identified in 10 years," said Steven Artandi, MD, PhD, associate professor of hematology. "And it's likely to be a valuable target for anti-cancer therapies."
Artandi is the senior author of the research, which will be published in the Jan. 30 issue of Science. Graduate student Andrew Venteicher is the first author. The two collaborated with scientists at the National Cancer Institute-Frederick and the University of Georgia to conduct the research.
Telomerase is normally expressed in adult stem cells and immune cells, as well as in cells of the developing embryo. In these cells, the enzyme caps off the ends of newly replicated chromosomes, allowing unfettered cell division. Without telomerase, cells stop dividing or die within a limited number of generations. Unfortunately, the enzyme is also active in many cancer cells. Artandi and his collaborators found that blocking the inappropriate expression of the protein, called TCAB1, in human cancer cells keeps telomerase from reaching its DNA targets, called telomeres, and may limit the cell's life span.
"There are currently no effective telomerase inhibitors," said Artandi. "We've never really understood before how the enzyme gets to the telomeres; it's been a complete black box. Now we're starting to piece together how it happens, and that gives us more opportunities to interfere with its function."
Telomerase has been subject of intense research for years, but scientists have been stymied by the enzyme's large size and extreme rarity. Few cells in the adult body make the huge protein complex, and even they make only tiny amounts. As a result, only some members have been identified.
"It's been incredibly challenging to figure out all the protein components of telomerase," said Artandi, who refers to the unknown members of the complex as "dark matter." "We know how big the enzyme is, and it's clear that the known components don't add up to the total. Now we've identified one more member."
The researchers used a highly sensitive protein identification technique called mass spectrometry to ferret out TCAB1's presence in telomerase based on its ability to bind to another, known component of the enzyme. Early last year, Artandi's lab used the same technique to identify for the first time two other proteins — pontin and reptin — that are important for assembling the massive complex. This time around they identified TCAB1, a protein of previously unknown function.
Unlike pontin and reptin, TCAB1 is a true component of telomerase. But it's not required for the enzyme's activity. Rather, it recruits the telomerase complex to processing and holding areas in the nucleus of the cell called Cajal (pronounced "cuh-hall") bodies. Like a high-end garage, Cajal bodies apply the finishing touches to a variety of proteins that use small molecules of RNA to conduct their activities (telomerase, for example, uses an RNA molecule as a template for the DNA chain it tacks onto the ends of chromosomes). When appropriate, TCAB1 then chauffeurs the telomerase complex to the waiting end of a newly replicated chromosome.
"TCAB1 is absolutely necessary for the telomerase to make this jump from Cajal bodies to telomeres," said Artandi. "When we inhibited its activity in human cancer cells, the telomeres grew shorter," implying the cancer cells would die more quickly.
Prior to this study, TCAB1 had no known function. "Andy [Venteicher] found that TCAB1 binds not only telomerase, but also a specific class of small, non-coding RNA molecules that also end up in the Cajal bodies," said Artandi. He added that the protein may be a common biological shuttle responsible for delivering a variety of molecules to their destinations. He and his collaborators plan to continue their study of TCAB1 and also to identify other telomerase components.
"This is a story that's been unfolding over decades," said Artandi. "Telomerase is such a high-priority target for many diseases, but it's hard to attack when you know very little about it. But that's changing now."
Krista Conger | Quelle: EurekAlert!
Weitere Informationen: www.stanford.edu
mednews.stanford.edu
Weitere Berichte zu: anti-cancer therapies > cancer cells > cell division > DNA > embryos > immune cell > replicated chromosomes > RNA > stem cells > TCAB1 > telomerase enzyme
Newly discovered breast milk antibodies help neutralize HIV
23.05.2012 | Duke University Medical Center
Scientists unravel role of fusion gene in prostate cancer
23.05.2012 | New York- Presbyterian Hospital/Weill Cornell Medical Center/Weill Cornell Medical College
Licht lässt die Partikel in der Atmosphäre wachsen. In einem Experiment hat ein internationales Forscherteam erstmals einen neuen Mechanismus nachweisen können, bei dem Partikel durch Licht größer werden und der damit Einfluss auf die Wolkenbildung und das Klima hat.
Photokatalytische Reaktionen können zu einer schnellen Bindung von nicht kondensierenden flüchtigen organischen Kohlenwasserstoffen (VOCs) auf der Oberfläche der Partikel führen. Unter solchen Bedingungen nehme die Größe und Masse der Partikel schnell zu, schreiben die Wissenschaftler im renommierten Fachblatt PNAS.
Die Ergebnisse des Laborexperimentes könnten Effekte erklären, die bisher schon bei Feldkampagnen ...
Ähnlich wie blutsaugende Insekten prüfen Pflanzenschädlinge ihren Wirt auf Abwehrsignale, bevor sie anfangen zu fressen
Pflanzen bilden wenige Minuten nach Angriff eines Fraßfeindes Jasmonsäure, ein Hormon, das die Verteidigung gegen Insekten in Gange setzt mit der Folge, dass giftige Stoffe wie Nikotin oder Verdauungshemmer in den Blättern akkumulieren.
Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie, Jena, haben jetzt herausgefunden, dass Zwergzikaden die Verteidigungsbereitschaft von Tabakpflanzen aufspüren können. ...
Wissenschaftlern vom Institut für Physikalische und Theoretische Chemie der Universität Bonn ist es erstmals gelungen, den Transport eines wichtigen Informationsträgers in biologischen Zellen praktisch unmodifiziert in Echtzeit zu filmen.
Die Studie zeigt, wie die so genannte Boten-RNA die Zellkernhülle überwindet und vom Zellkern in das Zytoplasma gelangt. Diese Arbeit ist nun in dem renommierten Journal „Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA“ (PNAS) publiziert.
Der Bauplan aller Lebewesen ist in ihrem Erbgut gespeichert. Dieses lagert bei höheren ...
Ein neuer Sonderforschungsbereich (SFB) an der Philipps-Universität geht der einzigartigen Fähigkeit von Mikroorganismen auf den Grund, sich ständig an veränderte Umweltbedingungen anzupassen. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert den SFB 987 mit dem Titel "Mikrobielle Diversität in der umweltabhängigen Signalantwort" in den kommenden vier Jahren mit voraussichtlich mehr als sieben Millionen Euro.
„Die erfolgreiche Beantragung des neuen Sonderforschungsbereichs belegt einmal mehr die exzellenten wissenschaftlichen Leistungen im Bereich der Mikrobiologie am Standort Marburg“, erklärt Professor Dr. Frank Bremmer, der Marburger Uni-Vizepräsident für Forschung. „Die Einrichtung des SFB wird Marburgs Stellung als zentraler Ort der mikrobiologischen Forschung festigen und deren internationale Sichtbarkeit weiter erhöhen.“ ...
Erosion in tropischen Küstenregionen führt zum schnellen Tod der Korallen
Die Farbigkeit, Vielfalt und Exotik der tropischen Korallenriffe fasziniert viele Menschen weltweit. Und doch sind es die Folgen unserer Zivilisation, die dieses fragile Ökosystem bedrohen durch Klimaerwärmung, Sauerstoffmangel und Ozeanversauerung. Fortschreitende Industrialisierung, Waldrodungen und intensive Landwirtschaft in küstennahen Gebieten führen zu Erosion und verändern die Lebensbedingungen im Meer dramatisch.
Jetzt ...
Anzeige
Anzeige

23.05.2012 | Energie und Elektrotechnik
Nano-Müll lässt sich nicht verbrennen
23.05.2012 | Ökologie Umwelt- Naturschutz
Nea Kameni volcano movement captured by Envisat
23.05.2012 | Geowissenschaften
Jeder Mensch ist anders - Nutzen der individualisierten Medizin
23.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten
14th Leibniz Conference of advanced science „Sensorsysteme 2012“
23.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten
Exklusive Kontakte beim Investforum
23.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten