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你有過晝夜時差顛倒的困擾么？你也許需要調(diào)整你的生物鐘才能擺脫困擾?？的螤柎髮W最新的科研項目在時差的問題以及人體關(guān)于晝夜規(guī)律的調(diào)整上有了更進一步的研究。 康奈爾大學的研究人員首次將果蠅體內(nèi)的某種蛋白質(zhì)做出了3D晶體結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)在更高等的生物中均普遍存在——從藻類到植物、動物同時也包括人類。 該研究發(fā)表在11月13日的《自然》（Nature）上。 雖然人類的晝夜節(jié)律或生物鐘機制復雜，許多晝夜節(jié)律的關(guān)鍵組分被象果蠅一樣低等的物種所共享，果蠅可用作理解晝夜節(jié)律的模式生物。 稱為隱花色素（dCRY）的蛋白在晝夜節(jié)律鐘中起關(guān)鍵作用，這個蛋白從日光中獲取線索，允許生物按24小時的周期調(diào)整它們的新陳代謝。 生物鐘調(diào)節(jié)諸如植物花瓣開放閉合與樹葉脫落的過程，例如人的饑餓、覺醒與排泄時間及血壓變化。人生物鐘輕微擾亂會導致哈欠和疲勞，但慢性功能障礙則與一些精神疾病和癌癥相關(guān)。 Anand Vaidya，為論文第二作者，是資深的化學與化學生物學教授Brain Crane實驗室的一名碩士研究生，他說：“研究的目的是在分子水平理解dCRY的結(jié)構(gòu)，此研究應用X射線衍射晶體分析法完成。”08級博士研究生 Brian Zoltowski是論文的第一作者，當前為南衛(wèi)理公會大學的助理教授。 Vaidya補充道，“確定dCRY的結(jié)構(gòu)是理解這個蛋白功能與機制的起點。” 果蠅晝夜節(jié)律鐘的主要機制涉及四種蛋白。兩種陰性蛋白作為抑制子，抑制其他兩種陽性蛋白。沒有這種抑制作用，陽性蛋白會活化引發(fā)信號通路的基因，最后控制生物的晝夜節(jié)律。這種抑制作用被dCRY所阻斷，dCRY在白天起作用，與陰性蛋白結(jié)合使陰性蛋白降解。這就使生物鐘重置，陽性蛋白發(fā)揮功能。 通過鑒定dCRY的結(jié)構(gòu)，研究人員發(fā)現(xiàn)當一個能與dCRY結(jié)合、稱為黃素的小分子吸收光后，能有益于蛋白的C-端改變形狀，從而使dCRY與陰性蛋白結(jié)合。先前研究顯示隱花色素，也就是晝夜節(jié)律蛋白，當它的C-端移除就會喪失其功能。 Crane說：“隱花色素另一個有趣的方面是，它們與光裂合酶進化性地相關(guān)，這種酶利用光線修補由陽光中紫外線輻射引起的DNA損傷” 研究發(fā)現(xiàn)dCRY晶體結(jié)構(gòu)與光裂合酶的非常相似。例如，在dCRY分子的C-端確實存在有相同的袋，這與光裂合酶開始修補損傷DNA時所附著的一樣。 最近，dCRY被暗指有磁敏感性——即生物感應磁場的能力，包含地球磁場。雖然更好地理解這種現(xiàn)象還需要更多的探究，Cornell的研究提供了一個著手理解此機制的依據(jù)。 共同作者包括來自洛克菲勒大學遺傳學實驗室的研究人員。該研究由國立衛(wèi)生研究院NIH資助。(生物谷 Bioon.com) 本文來自生物谷論壇生命科學論壇谷友"lindamo100001"的翻譯，轉(zhuǎn)載請注明來自生物谷。 本文英文全文鏈接：http://www.bioon.com/z/trans/201111/511337.shtml |
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