美國研究人員在7月25日出版的《細胞》雜志上刊登論文指出,,他們發(fā)現(xiàn)了晝夜節(jié)律(身體生物鐘)與新陳代謝相關(guān)聯(lián)的一種分子。這項發(fā)現(xiàn)為糖尿病,、肥胖及其他相關(guān)疾病的治療揭示了新的可能,。
美國加州大學(xué)歐文分校藥理學(xué)系主任兼特聘教授保羅 撒森-柯西和他的同事確定,,負責(zé)調(diào)控人體晝夜節(jié)律的關(guān)鍵蛋白CLOCK在發(fā)揮作用時,,必須和另一種調(diào)節(jié)細胞使用的蛋白SIRT1取得平衡。研究人員表示,,這種相互作用對于人類疾病和老化具有深遠的影響,,對適當(dāng)?shù)男玛惔x來說也可能至關(guān)重要。
擾亂晝夜節(jié)律可強烈影響人體健康,,包括可導(dǎo)致代謝紊亂,、失眠、抑郁癥,、冠心病以及癌癥,。據(jù)估計,,人體中多達15%%的基因受控于這些生物鐘,。撒森-柯西在2006年就已確定CLOCK蛋白是這臺晝夜不停的機器上必不可少的一個分子齒輪。
在新的研究中,,研究人員確認SIRT1蛋白能平衡CLOCK的功能,。SIRT1的功能雖與CLOCK不同,,但這兩種蛋白相互作用能創(chuàng)造出一種可在細胞內(nèi)進行精細調(diào)節(jié)的結(jié)合體。
SIRT1能感覺到細胞中的能量水平,,其活動是由一個細胞正在消耗的營養(yǎng)物數(shù)量來調(diào)節(jié)的,。SIRT1還能幫助細胞抵御氧化和輻射所誘發(fā)的壓力,基于這個原因,,SIRT1的一個眾所周知的功能就是幫助控制老化過程。
CLOCK與SIRT1都是外基因組的一部分,,由蛋白質(zhì)構(gòu)成,,其存在與細胞的DNA有關(guān)。這些蛋白質(zhì)接受外部環(huán)境因子,,并使細胞呈現(xiàn)不同的基因表達,,而且這些基因的結(jié)構(gòu)并不因此發(fā)生改變。研究人員表示,,當(dāng)這兩種極其重要的蛋白質(zhì)間的平衡被打破時,,正常的細胞機能就會被迫中斷。因為這兩種酶所扮演的角色,、人類睡眠模式或飲食的改變就能直接“轉(zhuǎn)譯”成細胞起作用的機制,。
這項發(fā)現(xiàn)也指出,適當(dāng)?shù)乃吲c飲食有助于維持或重建CLOCK—SIRT1的平衡,。CLOCK與SIRT1之間特殊的相互作用也可導(dǎo)致開發(fā)出以促進健康新陳代謝為目標(biāo)的藥物,,并由此解決諸如糖尿病與肥胖等醫(yī)學(xué)問題。(生物谷Bioon.com)
生物谷推薦原始出處:
Cell, Vol 134, 212-214, 25 July 2008
SIRT1 Is a Circadian Decetylase for Core Clock Components
William J. Belden1 and Jay C. Dunlap1,
1 Department of Genetics, Dartmouth Medical School, Hanover, NH 03755, USA
Summary
The transcriptional activator CLOCK is a histone acetyltransferase that is required for the circadian expression of many genes. Asher et al., 2008 and Nakahata et al., 2008 now demonstrate that the NAD+-dependent enzyme SIRT1 functions as a histone deacetylase that counteracts the activity of CLOCK. These results broaden our understanding of the impact of cellular metabolism on the circadian system.