开题报告
端粒是短的多重复的非转录序列（TTAGGG）及一些结合蛋白组成的存在于真核细胞线状染色体末端的一小段DNA-蛋白质复合体，它与端粒结合蛋白一起构成了特殊的“帽子”结构。除了提供非转录DNA的缓冲物外，它还能保护染色体末端免于融合和退化，在染色体定位、复制、保护和控制细胞生长及寿命方面具有重要作用，并与细胞凋亡、细胞转化和永生化密切相关。当细胞分裂一次，每条染色体的端粒就会逐次变短一些。哺乳动物端粒末端是一段突出的3rsquo;-DNA 单链，核苷酸序列是重复的TTAGGG，它可以被端粒酶延长。在正常的体细胞中，端粒酶的表达非常低，而且通常其活性无法被检测到，因此细胞只能进行有限次数的分裂，但在干细胞及一些快速分化、复制的细胞，如造血细胞中，端粒酶的表达则比较高且处于激活状态。在大多数癌细胞中端粒酶也处于激活状态，而且是癌细胞能够持续生长的关键之一，因此，研发能抑制端粒酶活性的小分子化合物一直是癌症研究中的热点之一。
Shelterin是端粒末端由POT1，TPP1，TIN2，TRF1，TRF2和Rap1六个端粒结合蛋白形成的蛋白复合物，其主要功能是保护染色体末端，避免它被DNA修复机制识别为DNA断裂并防止染色体末端偶联。
在这六个组件中，TRF2在3rsquo;DNA末端单链以及T-loop这两个对端粒稳定性至关重要的结构的形成中起着重要作用。另外，TRF2在DNA损伤修复中也有重要作用。研究表明，TRF2在多种癌细胞都有过度表达，敲落TRF2基因会诱发DNA修复机制、引起DNA末端偶联，并导致细胞衰老乃至凋亡。因此可以与TRF2相互作用并调节其功能的小分子是研究Shelterin和端粒的相当有价值的工具。
T-loop的形成及TRF1和TRF2对其它蛋白的招募
目前发现已有多种蛋白可以被TRF2的TRFH结构域招募，其中之一是属于 SNM1/Pso2 家族的 5rsquo;核酸外切酶Apollo。Apollo在DNA 前导链的 3rsquo;末端单链的形成有着重要的作用。生物学研究表明阻断 Apollo与TRF2 的相互作用可以起到与敲低TRF2类似的效果：从一位带有Hoyeraal-Hreidarsson 症状的患者体内的成纤维细胞中曾分离出一种变异的Apollo 蛋白，这种蛋白不具备与TRF2 结合的能力，但仍具备核酸外切酶的功能，而且仍能与正常的Apollo 蛋白形成二聚体，因此这种Apollo 蛋白实际上是一种阻断TRF2 与Apollo 相互作用的内在抑制剂。在正常成纤维细胞中表达这种蛋白可以抑制端粒的复制并导致端粒功能失常，而且可以导致细胞进入衰老状态。通常癌细胞中端粒的长度要远短于正常细胞，与端粒DNA 结合的TRF2 也相应地比正常细胞中少，导致癌细胞更依赖TRF2 来保护端粒，所以作用于TRF2 的小分子化合物有可能在癌细胞和正常细胞间具有选择性。通过对这类小分子化合物的研究，有可能可以发现新的抗癌研究的靶点并发展出新的抗癌药物。
从TRF2 与Apollo 多肽所形成的复合物的晶体结构中（图1）可以看出，Apollo 多肽中L-500、A-501、L-506、P-508 和V-509 中的残基与TRF2 有疏水性相互作用，而K-503 中的氨基和Y-504 中的酚羟基与TRF2 中的E-94 的羧基有氢键作用，Y-504 中的苯环还同时与TRF2 中由L-101 和R-102 的疏水性部分形成的一个疏水性的槽结合。其它氨基酸残基与TRF2 没有作用。因为TRF2 中E-94 与Apollo 中K-503 与Y-504 的氢键作用，E-94 所处的alpha; 螺旋发生了部分形变。
