Wetenschappers hebben de innerlijke werking blootgelegd van een sleutelenzym dat betrokken is bij veroudering en de ontwikkeling van kanker, waardoor de weg wordt vrijgemaakt voor het mogelijke ontwerp van therapeutische strategieën die zich op dit enzym richten. De bevindingen, gepubliceerd in het tijdschrift Nature Communications, werpen licht op het ingewikkelde assemblagemechanisme van een essentieel enzym genaamd telomerase, dat verantwoordelijk is voor het in stand houden van de uiteinden van chromosomen, de structuren die genetische informatie in cellen dragen.

De kern van telomerase ligt een zeer gespecialiseerde subeenheid die bekend staat als TERT, de enzymatische component die nieuw DNA synthetiseert aan de uiteinden van chromosomen. Hoewel TERT onmisbaar is voor het overleven van cellen, leidt de overexpressie of reactivering ervan in de meeste volwassen cellen vaak tot onsterfelijkheid en draagt ​​het bij aan de ontwikkeling van kanker. Begrijpen hoe TERT assembleert, kan dus kritische inzichten opleveren in verouderingsgerelateerde ziekten en kanker.

Met behulp van geavanceerde technieken zoals cryo-elektronenmicroscopie en biochemische testen kon het onderzoeksteam, onder leiding van wetenschappers van de Universiteit van Californië, San Francisco, de precieze moleculaire architectuur van TERT visualiseren terwijl het met andere eiwitten samenwerkt om een functioneel telomerasecomplex. Dit onthulde de dynamische wisselwerking tussen TERT en zijn partnereiwitten, waardoor de opeenvolgende stappen blootlegden die betrokken zijn bij de assemblage ervan.

De onderzoekers ontdekten dat TERT een stapsgewijs proces van dimerisatie, RNA-herkenning en conformationele veranderingen ondergaat voordat het zijn volledig actieve staat bereikt. Belangrijk is dat ze kritieke regio's binnen TERT identificeerden die dienen als hotspots voor assemblage, wat veelbelovende doelen biedt voor toekomstige therapeutische interventies gericht op het verstoren van de assemblage en functie van telomerase.

Door de moleculaire complexiteit van de TERT-assemblage te ontcijferen, vergroot deze studie niet alleen ons begrip van fundamentele biologische processen, maar opent het ook nieuwe wegen voor therapeutische verkenning. Het aanpakken van de moleculaire kwetsbaarheden in de TERT-assemblage zou potentieel therapeutische strategieën kunnen opleveren voor het bestrijden van verouderingsgerelateerde ziekten en het behandelen van bepaalde soorten kanker. Verder onderzoek is nodig om het translationele potentieel van deze bevindingen te onderzoeken en selectieve remmers te ontwikkelen die de assemblage en activiteit van TERT kunnen moduleren zonder de normale cellulaire functies in gevaar te brengen.