| Summary: | Telomerase synthesizes telomeric sequences and is minimally composed of a reverse transcriptase (RT) (TERT) and RNA (TR). We reconstituted heterologous mouse and human TERT-TR and chimeric mTERT-hTERT-hTR complexes in vitro and in immortalized human alternative lengthening of telomere (ALT) cells. Our data suggest that species-specific determinants of activity, processivity, and telomere function map not only to TR, but also to the TERT component. hTERT-hTR, but not heterologous TERT-TR complexes, nor chimeric mTERT-hTERT-hTR complexes, significantly reduced the percentage of chromosomes without telomeric signals in ALT cells. Moreover, heterologous and chimeric complexes were defective in recruitment to telomeres. Our results suggest a requirement for several hTERT domains and interaction with multiple proteins for proper recruitment of telomerase to the shortest telomeres in human ALT cells. The ability of hTERT to elongate short mouse telomeres, and the inability of mTERT to elongate short human telomeres suggest that mechanisms regulating recruitment and activity of hTERT at short telomeres may be less stringently regulated than mechanisms regulating mTERT recruitment and activity at short telomeres. Results such as these may lead to the design of better strategies for inhibiting telomerase and validation using rodent models. For example, TERT domains that confer similar functions in human and mouse cells may be better targets than domains with species-restricted functions. We also tested the specificity of a novel class of platinum(II) G-quadruplex stabilizers at inhibiting telomerase activity. We showed that these ligands efficiently stabilize telomeres and inhibit telomerase activity with comparable potency to telomestatin (a potent telomerase inhibitor). Additionally, these ligands may present a potent dual action strategy to not only inhibit telomerase function, but also disrupt telomere function and assembly. Accordingly, targeting telomere function === La télomérase synthétise les séquences télomériques et se compose minimalement d'une sous-unité transcriptase inverse (TERT) et d'un fragment d'ARN (TR). Nous avons reconstitué des complexes hétérologues TERT-TR humains et murins ainsi que des complexes chimériques mTERT-hTERT-hTR in vitro et dans des cellules immortalisées utilisant un mécanisme alternatif d'élongation des télomères (cellules ALT). Nos résultats suggèrent que les déterminants espèce-spécifiques de l'activité, la processivité et la fonction télomérique sont attribués non seulement au composant TR mais aussi au composant TERT de la télomérase. Les complexes hTERT-hTR, mais non les complexes hétérologues TERT-TR ou mTERT-hTERT-hTR ont diminué le pourcentage de chromosomes sans signal télomérique de façon significative lorsqu'exprimés dans des cellules ALT. De plus, il a été démontré que les complexes hétérologues et chimériques sont déficients quant à leur recrutement aux télomères. Nos résultats suggèrent que plusieurs domaines de TERT et la présence d'interactions entre plusieurs protéines sont requis pour le recrutement de la télomérase aux télomères les plus courts dans les cellules ALT. La capacité de hTERT à allonger les télomères murins les plus courts, et l'incapacité de mTERT à allonger les télomères humains les plus courts suggèrent que les mécanismes régulant le recrutement et l'activité de hTERT aux télomères les plus courts seraient régulés de façon moins rigoureuse que les mécanismes régulant ceux de mTERT. De tels résultats pourraient mener à la création de meilleures stratégies visant à inhiber la télomérase et la validation de celles-ci dans des modèles murins. Par exemple, les domaines de TERT qui confèrent des fonctions similaires dans les cellules humaines et murines risquent de représenter de meilleurs cibles thérapeutiques que les domaines de TERT possédant des fonctions espèce-spécifiques.$
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