发布时间:2015-02-02 17:39 原文链接: Science:科学家发现控制生物钟周期的关键元件

  在开发治疗睡眠障碍疗法的道路上,研究人员将时差和其它健康问题同生物周期节律相联系起来,近日,刊登在国际杂志Science上的一篇研究论文中,来自达特茅斯Geisel医学研究所的研究人员通过研究鉴别出决定生物钟周期的关键决定子。

  不管真菌、细菌亦或者是人类,生物钟都会影响其一生中的方方面面,在生物昼夜节律中从分子水平来讲,生物振荡器的存在以及组成循环的关键蛋白扮演着重要作用;由于生物钟的周期和关键蛋白的寿命是互相匹配的,因此很多年以来研究人员推测这些蛋白质的稳定性决定着生物钟的周期长度。

  为何24小时的更替会因生物钟蛋白而变化,生物钟蛋白往往会经历互相协调和进行性地修饰,即磷酸化,这实际上可以修饰蛋白的结构和活性从而引发蛋白降解和更替,从本质上来讲,在生物钟蛋白变得不稳定之前其磷酸化过程非常缓慢。文章中研究人员在已知的有机体模型中进行检测发现了这种生物钟周期的关键决定子。研究者Jay Dunlap说道,此前我们都认为当生物钟蛋白被降解时生理周期就会终止,而该周期的长度主要是由生物钟关键蛋白的稳定性而决定的。

  研究者表示,在生物振荡器的负反馈调节过程中,磷酸化本身完全足以改变蛋白质的有效性从而使得生物钟蛋白在反馈过程并不是长期有效,尽管蛋白的降解是最终的结果,但蛋白质的稳定性如果不改变实际上就是决定生物钟周期速度的关键决定因素。

  更让研究人员感兴趣的是他们发现,蛋白质这种稳定性并不是生物钟周期决定子的关键因子,一旦磷酸化作用越过某个特殊的点,不管生物钟蛋白是否降解都不会影响生物钟周期。最后研究者说道,生物钟影响着我们生活的方方面面,本文研究揭示了生物钟如何被控制来改变人类的机体健康。

相关文章

突变之谜:揭开COVID19快速传播背后的秘密

理化学研究所的研究人员发现,SARS-CoV-2病毒的一个早期突变(D614G)可能通过改变尖峰蛋白的形状,提高病毒适应人类宿主的能力,从而促成了它的快速传播。这一发现可能有助于为下一代疫苗和抗病毒药......

蛋白MYC对MAIT细胞的生长、增殖、代谢和功能至关重要

在一项新的研究中,来自爱尔兰梅努斯大学和英国邓迪大学的研究人员发现蛋白MYC对粘膜相关恒定T细胞(mucosal-associatedinvariantTcell,MAIT)的生长、增殖、代谢和功能至......

高效的基于相分离蛋白辅助的CRISPR转录激活工具

CRISPR-Cas9(Clusteredregularlyinterspacedshortpalindromicrepeats-CRISPR-associatedproteins)系统已被广泛用于许......

科学家利用贻贝粘附蛋白开发治疗关节炎的干细胞粘附剂

软骨是能通过提供减震来保护骨骼的组织,其能促进关节的平滑运动,由于其有限的内在愈合能力,干细胞移植就是一种能解决软骨炎症和损伤,并促进软骨再生的一种非常有希望的治疗性策略,然而,这种技术的一个主要限制......

世界上最快的生物运动背后的巨大蛋白

科学家们发现了Spirostomum的超快收缩的分子基础,Spirostomum是一种以令人难以置信的快速运动而闻名的毫米级单细胞原生动物属。利用从RNAi获得的高质量基因组,研究人员发现收缩结构,即......

破解自身免疫性疾病的密码

自身免疫性疾病被认为是免疫系统认错人的结果。巡逻中的免疫细胞全副武装,准备保卫身体免受病原体的入侵,它们将正常人的细胞误认为是受感染的细胞,并将它们的武器对准自己的健康组织。然而,在大多数情况下,找到......

2023年4月Science期刊精华整理

2023年4月份即将结束,4月份Science期刊又有哪些亮点研究值得学习呢?小编对此进行了整理,与各位分享。1.Science:开发出基于强化学习的蛋白结构设计方法doi:10.1126/scien......

NatCommun:科学家发现人类酒精相关肝病发生特殊蛋白

酒精相关肝病(ALD,Alcohol-associatedliverdisease)是一种发生在一些过度饮酒的患者机体中的复杂疾病,同时其也是美国退伍军人和肝脏移植患者发生慢性肝脏疾病的主要原因之一,......

“X”档案破解

据最新一期《自然·结构与分子生物学》杂志报道,荷兰癌症研究所研究人员揭示了为什么人的DNA是X形的,并发现了一种普遍存在的机制,通过这种机制,细胞可决定DNA的形状。这一发现或对了解人类细胞行为产生更......

AI生成超越自然界的蛋白?

美国研究人员使用人工智能(AI)来设计超越自然界的新蛋白质。他们开发的机器学习算法,可生成具有特定结构特征的蛋白质,这些蛋白质可用于制造具有特定机械性能(如刚度或弹性)的材料,从而取代作为原料的石油或......