乘坐跨時(shí)區(qū)過夜航班或是經(jīng)常倒夜班，常常會讓人徹夜難眠,。據(jù)最新一期《神經(jīng)元》雜志報(bào)道,，加拿大麥吉爾大學(xué)研究人員日前發(fā)現(xiàn)，該現(xiàn)象與蛋白合成這一基本生物學(xué)過程密切相關(guān),。這一發(fā)現(xiàn)將有助于治療因跨時(shí)區(qū)旅行和倒夜班造成的睡眠障礙,，以及抑郁癥和帕金森氏癥等慢性疾病。
地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生白天和黑夜,，給眾生賦予了晝夜節(jié)律,。在哺乳動物大腦中，“生物鐘”驅(qū)動著睡眠,、清醒,、攝食及新陳代謝的生活節(jié)奏以及許多其他必要過程。大腦時(shí)鐘的內(nèi)部運(yùn)作非常復(fù)雜,，科學(xué)家們一直在探尋其背后的分子過程,。
麥吉爾大學(xué)古德曼癌癥研究中心生物化學(xué)教授內(nèi)厄姆·索南伯格對蛋白合成如何在生物時(shí)鐘內(nèi)受控進(jìn)行了研究。研究最終在生物時(shí)鐘內(nèi)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)阻遏蛋白,，去除該蛋白后,，大腦生物鐘功能將會得到令人驚奇的改善。
基于所有哺乳動物都有相似的生物鐘,，研究小組利用小鼠展開實(shí)驗(yàn),。實(shí)驗(yàn)小鼠缺乏一種稱為4E-BP1的特殊蛋白，該蛋白可阻斷蛋白合成這一重要功能,。研究發(fā)現(xiàn),，缺乏該種蛋白的小鼠能更快地克服生物鐘干擾,。通過誘導(dǎo)類似時(shí)差這樣的狀態(tài)，缺乏該種蛋白的小鼠與正常小鼠相比適應(yīng)時(shí)區(qū)改變的時(shí)間縮短了一半,。
此外,，研究人員還發(fā)現(xiàn)，一種對大腦時(shí)鐘功能至關(guān)重要的小蛋白——血管活性腸肽（VIP）在缺乏4E-BP1的小鼠身上會相應(yīng)增加,。此一結(jié)果表明,，生物鐘功能紊亂可通過基因調(diào)控加以改善，這為治療生物鐘相關(guān)疾病開辟了一條新的途徑,。（記者 馮衛(wèi)東）
圈點(diǎn)
天一黑眼一閉,，一天就過去了——睡覺是動物適應(yīng)晝夜現(xiàn)象的本能，人的意識很難干涉,，所以聰明人未必睡得香,。好消息是：隨著若干“催眠蛋白質(zhì)”和“清醒蛋白質(zhì)”被發(fā)現(xiàn),，我們有可能不依靠化學(xué)安眠藥改善睡眠質(zhì)量,。不過，我們還不知道這種未來療法是否有副作用,。大腦實(shí)在是復(fù)雜得很,，減少一種蛋白質(zhì)在改善一項(xiàng)功能的同時(shí)，也可能阻礙另一種功能,。（生物谷 Bioon.com）
生物谷推薦的英文摘要
Neuron doi: 10.1016/j.neuron.2013.06.026
Translational Control of Entrainment and Synchrony of the Suprachiasmatic Circadian Clock by mTOR/4E-BP1 Signaling
Ruifeng Cao1, Barry Robinson2, Haiyan Xu3, Christos Gkogkas1, Arkady Khoutorsky1, Tommy Alain1, Akiko Yanagiya1, Tatiana Nevarko1, Andrew C. Liu3, Shimon Amir2, , , Nahum Sonenberg
Protein synthesis is critical for circadian clock function, but little is known of how translational regulation controls the master pacemaker in mammals, the suprachiasmatic nucleus (SCN). Here we demonstrate that the pivotal translational repressor, the eukaryotic translational initiation factor 4E binding protein 1 (4E-BP1), is rhythmically regulated via the mechanistic target of rapamycin (mTOR) signaling in the SCN and preferentially represses vasoactive intestinal peptide (Vip) mRNA translation. Knockout (KO) of Eif4ebp1 (gene encoding 4E-BP1) leads to upregulation of VIP and higher amplitude of molecular rhythms in the SCN. Consequently, the 4E-BP1 null mice exhibit accelerated re-entrainment to a shifted light/dark cycle and are more resistant to the rhythm-disruptive effects of constant light. Conversely, in Mtor+/− mice VIP expression is decreased and susceptibility to the effects of constant light is increased. These results reveal a key role for mTOR/4E-BP1-mediated translational control in regulating entrainment and synchrony of the master clock.
