中大新聞網訊（通訊員黃燕）端粒是真核生物染色體末端的特殊結構，由串聯重復序列TTAGGG和被稱為“端粒體”的蛋白質復合物構成，其主要生物學功能是阻止線性染色體末端被識別為雙鏈斷裂及由此誘發的DNA損傷反應，起到保護基因組穩定性的作用。大部分腫瘤細胞延伸端粒依賴端粒酶，另外有10-15%的腫瘤細胞通過端粒延伸替代機制（alternative lengthening of telomere，ALT）延伸端粒。TERRA是從亞端粒區轉錄出的含端粒重復序列的長鏈非編碼RNA，可入侵到DNA雙鏈中，與模板鏈形成RNA: DNA雜合鏈，稱為R-loop結構。研究表明，R-loop結構可調控DNA相關的生物學過程，包括轉錄終止、基因調控、端粒穩態和 DNA損傷修復等，R-loop失調會造成如DNA損傷、轉錄延伸缺陷、染色體重組等基因組不穩定因素。其中R-loop結構對于ALT途徑及端粒穩態的調控至關重要。因此找到新的端粒R-loop相關蛋白組分，對于認識端粒結構、理解腫瘤的發生發展及開發靶向型腫瘤藥物都具有非常重要的意義。
2023年11月22日，中山大學生命科學學院松陽洲課題組在Protein and Cell在線發表了題為“ILF3 safeguards telomeres from aberrant homologous recombination as a telomeric R-loop reader”的研究論文。本研究利用端粒體蛋白的雙分子熒光互補（bi-molecular fluorescence complementation，BiFC）技術，結合RNA: DNA互作蛋白的質譜數據，篩選鑒定出ILF3是一個新的端粒R-loop結合蛋白。通過微量熱泳動、免疫共沉淀、免疫熒光等實驗，證明了ILF3作為端粒 R-loop Reader，以RNA依賴的方式定位在端粒上。此外，利用課題組自主開發的新型快速生物素鄰近標記技術PhastID（已獲國家發明專利授權），鑒定出ILF3與DHX9相互作用并阻止了TERRA進一步侵入到端粒雙鏈DNA中，從而抑制過多的R-loop的形成。ILF3功能缺失增加了TERRA的轉錄，導致R-loop在端粒上積聚，增加了端粒損傷TIFs的水平。端粒脆性和染色體外端粒重復序列的增加，引起DNA損傷反應和端粒結構的異常，激活了同源重組介導的ALT通路，并最終導致了端粒的異常延伸。
研究模型圖
中山大學生命科學學院為文章第一單位，生命科學學院2016級博士研究生王傳樂和黃燕副教授為論文共同第一作者。黃燕副教授及松陽洲教授為共同通訊作者。博士后楊悅，博士研究生李若菲、李影影、吳嘉麗，碩士研究生丘泓欣，時光副教授，馬文賓教授對本論文做出重要貢獻。本研究受國家自然科學基金重點和面上項目資助。
論文鏈接：https://doi.org/10.1093/procel/pwad054
