端粒是真核生物染色体末端由TTAGGG重复DNA序列和六元蛋白质复合物shelterin组成的特殊结构。它的主要功能是防止染色体末端融合,从而维持染色体和基因组的稳定。端粒末端包含一段G-rich单链区,该区域结合shelterin复合物中的POT1,再协同shelterin复合物中其它组分完成端粒末端折叠加帽,形成含有T-loop和D-loop的稳定结构。但是DNA复制完成后,与端粒末端的单链DNA亲和力更高的蛋白质RPA较POT1更易结合至端粒上,启动DNA损伤修复过程【1】。因此,POT1在DNA复制完成后优先结合端粒的单链区是端粒完成加帽过程的重要环节。有研究对POT1结合端粒过程中的DNA结合蛋白质进行了质谱分析,发现了促进端粒加帽的关键蛋白质hnRNPA1。它通过高亲和力结合端粒ssDNA,使RPA无法结合到端粒上【2】。随后,由端粒转录的长链RNA TERRA结合hnRNPA1,释放DNA的单链区。此时异源二聚体POT1-TPP1结合端粒单链DNA,再协同shelterin复合物中其它组分形成端粒稳定结构。然而,20多年来,其具体的分子机制一直不清楚。
中国科技大学张亮/施蕴渝和华东理工大学杨弋/陈显军团队合作在Journal of Molecular Cell Biology发表了最新研究成果:Phase separation of hnRNPA1 and TERRA regulates telomeric stability,揭示了衰老过程中hnRNPA与TERRA共相分离调控端粒加帽过程介导端粒稳定性。