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zui近,研究人員發現,可能為睡眠障礙、時差和其他晝夜節律相關的健康問題,帶來新的治療方法。在這項研究中,研究人員確定了生物鐘周期的決定因素。
不論是真菌還是人類,生物鐘影響著生物體生活幾乎所有的方面。從分子水平上來說,在這些晝夜節律的核心存在著生物振蕩器,構成這些周期的關鍵蛋白質其壽命大約為24小時。由于時鐘周期與蛋白質壽命相匹配,因此多年來科學家們認為,這種蛋白質的穩定性,決定著這些生物鐘的周期長度。但是,這并不是那么簡單。
為什么這一周轉發生在24小時內,一直都歸因于生物鐘蛋白本身,其經歷了協調性和漸進性的修飾,具體來說是磷酸化改變了蛋白質的結構和活性,從而導致了蛋白質降解和周轉。從本質上講,生物鐘蛋白是緩慢磷酸化的,直到它們慢慢變得不穩定并消失,從而允許合成和破壞循環重新開始。
在一種*的模型中,研究人員檢測了導致周期決定的因素和*的因果循環(把生物鐘蛋白磷酸化與穩定性相結合),從而確定了生物鐘周期的決定因素。但是這項研究發現,磷酸化本身就足以改變振蕩器負反饋回路中蛋白質的有效性,因此生物鐘蛋白在反饋回路中就不再那么有效。雖然蛋白質降解是zui終的結果,但是,蛋白質結構,而不是穩定性變化,實際上可能是確定時鐘速度的關鍵因素。
研究人員說:“令人驚訝的是,我們發現,穩定性不是周期決定的關鍵因素。一旦磷酸化通過某一個不論與其有無關系的點,生物鐘蛋白都會降解,因為在這個點上,它對于生物鐘機械來說是看不見的。”
研究人員說:“較之我們之前認為的,生物鐘影響著們日常生活的更多方面,這項工作表明了如何操縱生物鐘來改善健康問題。”
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