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zui近,研究人员发现,可能为睡眠障碍、时差和其他昼夜节律相关的健康问题,带来新的治疗方法。在这项研究中,研究人员确定了生物钟周期的决定因素。
不论是真菌还是人类,生物钟影响着生物体生活几乎所有的方面。从分子水平上来说,在这些昼夜节律的核心存在着生物振荡器,构成这些周期的关键蛋白质其寿命大约为24小时。由于时钟周期与蛋白质寿命相匹配,因此多年来科学家们认为,这种蛋白质的稳定性,决定着这些生物钟的周期长度。但是,这并不是那么简单。
为什么这一周转发生在24小时内,一直都归因于生物钟蛋白本身,其经历了协调性和渐进性的修饰,具体来说是磷酸化改变了蛋白质的结构和活性,从而导致了蛋白质降解和周转。从本质上讲,生物钟蛋白是缓慢磷酸化的,直到它们慢慢变得不稳定并消失,从而允许合成和破坏循环重新开始。
在一种*的模型中,研究人员检测了导致周期决定的因素和*的因果循环(把生物钟蛋白磷酸化与稳定性相结合),从而确定了生物钟周期的决定因素。但是这项研究发现,磷酸化本身就足以改变振荡器负反馈回路中蛋白质的有效性,因此生物钟蛋白在反馈回路中就不再那么有效。虽然蛋白质降解是zui终的结果,但是,蛋白质结构,而不是稳定性变化,实际上可能是确定时钟速度的关键因素。
研究人员说:“令人惊讶的是,我们发现,稳定性不是周期决定的关键因素。一旦磷酸化通过某一个不论与其有无关系的点,生物钟蛋白都会降解,因为在这个点上,它对于生物钟机械来说是看不见的。"
研究人员说:“较之我们之前认为的,生物钟影响着们日常生活的更多方面,这项工作表明了如何操纵生物钟来改善健康问题。"
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