（法新社巴黎三十一日電） 根據今天披露在《自然》期刊裡的研究報告，美國研究人員已破解出在大部份癌症生長中扮演關鍵性角色的酵素「端粒酶」（telomerase）的奧秘，為可能研發出新穎抗癌藥物開闢新途徑。
圖1. 美科學家破解關鍵酵素奧秘，開啟抗癌新途徑
審視這項研究的其他科學家稱許此研究為基礎癌症生物學上的重大突破，但也提醒說，在這項研究成果轉化為新一代療法前，仍有很多工作待完成。
主持這項研究的費城 The Wistar Institute 教授 Emmanuel Skordalakes 表示，「端粒酶是化學療法的理想標靶，因為它在幾乎所有人類癌症腫瘤中均具活性，但在絕大部分正常細胞中卻不具活性。」
圖2. Emmanuel Skordalakes 教授
Skordalakes 說：「此意味，抑制端粒酶藥物，很可能既可對抗所有癌症，且鮮少副作用。」
人類的端粒酶可合成名為端粒（telomeres）的 DNA 片斷附加到染色體尾端，防止細胞分裂時受損和漏失遺傳資訊。此種酵素主要是在諸如胚胎幹細胞等頻繁增殖細胞中具活性，在正常細胞內則呈關閉狀態，以避免引發細胞增殖失控問題。
圖3. The active and the nucleotide-binding sites of telomerase.
圖4. a, Surface representation of TERT with the modelled RNA (dark green) and DNA (dark purple) shown in cartoon. The RNA-binding pocket of TERT is located in the deep cavity on the side of the ring. b, Contacts between the TERT ring and a modelled RNA–DNA heteroduplex are shown. The path of the incoming DNA primer within the TERT ring is lined up with several conserved positively charged residues poised for direct contacts with its backbone. The thumb loop and the thumb 310 helix are shown in light green; the IFD motif is shown in light blue.
但在癌細胞內，端粒酶則被啟動，讓疾病細胞不斷分裂增殖，達到科學家指稱的「細胞長生不老」，這也是所有癌症的特徵。
針對端粒酶抑制劑的長達十年研究，一直因欠缺對此酵素結構的深入理解而受阻。Skordalakes 及同僚率先提供此酵素分子內攸關重要蛋白質的完整結構。於原子層次揭露此酵素如何複製染色體尾端的端粒，此程序攸關腫瘤發展。
圖5. Structure of the catalytic subunit of telomerase, TERT-PDB code：3DU5. 圖片來源：http://www.pdb.org/pdb/search/structidSearch.do?structureId=3DU5
相同機轉的解析也涉及老化過程，此意味任何新抑制藥物，或許也有助於延長壽命。研究此酵素複雜結構的最主要障礙是無法取得足夠數量酵素，不論是自人類或酵母都無法取得足夠數量。
Skordalakes 篩選廣泛有機物，包括原生動物和昆蟲在內，終於發現穀倉內害蟲「擬穀盜」（Tribolium castaneum，一種甲蟲）能產生穩定的豐富數量端粒酶。他說：「這是真正的突破，一旦發現此有機物的基因呈現我們所需數量的該蛋白質，我們能迅速取得進展。」
研究人員利用「X 光晶體繞射學」技術，分析X光照射在分子晶體上產生的該酵素活性區域立體結構圖像。瞭解名為端粒酶反轉錄酶（telomerase reverse transcriptase，TERT）蛋白的該區結構，就能破解酵素運作的奧秘。
圖6. Structure of the catalytic subunit of telomerase, TERT --PDB code：3DU6. 圖片來源：http://www.pdb.org/pdb/search/structidSearch.do?structureId=3DU6
Skordalakes 表示，「這是我們首度能理解在開始複製端粒時，端粒酶如何在染色體尾端合成。」
在報告披露前預先審視這項研究的多位科學家，讚揚這項研究成果的重大意義。但他們也指出，這只是邁向新穎癌症療法的一連串重要步驟之一。英國癌症研究協會轉譯研究負責人紐威爾告訴法新社，「毫無疑問的，確定端粒酶結構在了解癌症生物學上至關重要，且可能有助於研發出端粒酶抑制劑。但這些抑制劑最終能否成為有效抗癌療法，仍言之過早。」
原始論文：
Structure of the Tribolium castaneum telomerase catalytic subunit TERT
Andrew J. Gillis1, Anthony P. Schuller1 & Emmanuel Skordalakes1
Nature advance online publication 31 August 2008 | doi:10.1038/nature07283; Received 3 June 2008; Accepted 23 July 2008; Published online 31 August 2008
http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/abs/nature07283.html
〔Supplementary Information〕(3M, PDF file)
原始報導：
http://tw.news.yahoo.com/article/url/d/a/080901/19/154kb.html