作者:唐凤 来源: 中国科学报 发布时间:2019-12-5
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近日节律震荡调控生物钟获发现

 

本报讯 中国工程院院士、中国医学科学院基础医学研究所生物化学与分子生物学系/医学分子生物学国家重点实验室研究员刘德培团队,首次揭示了氧化还原信号在一个近日节律周期(24小时)内的变化规律,找到了该信号节律和经典生物节律转录翻译负反馈调控机制间直接耦合的关键点,证明了氧化还原信号节律在生物节律中的重要生理作用。日前相关论文刊登于《自然—细胞生物学》。

对于生命活动生物节律震荡现象背后的机制,目前存在两种理论,一种是已经被广泛认可的基于基因转录的转录翻译负反馈环路(TTFL),另一种则是机制尚不清楚的基于代谢的氧化还原震荡子,两种机制之间是否存在直接联系尚不明晰。

研究人员在不同时间点对单个细胞以及小鼠肝脏内的过氧化氢(H2O2)水平进行了测定,发现H2O2水平呈现近日节律震荡。他们采用筛选策略发现,核心生物节律调控分子CLOCK蛋白可以直接感受内源性H2O2的震荡,证明了半胱氨酸195位点可直接被内源性H2O2有节律地氧化修饰,而这一修饰对正常的生物节律不可或缺。

研究人员还证明了表观修饰酶SIRT1下游分子p66Shc蛋白是内源性H2O2节律震荡的关键因子。敲除该关键因子可以扰乱内源性H2O2节律,破坏CLOCK蛋白氧化还原修饰的正常震荡节律和生物钟功能,最终导致小鼠肝脏转录组震荡重塑,增加小鼠自由周期时长,影响光对于小鼠节律行为的重调定。(唐凤)

相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41556-019-0430-2

《中国科学报》 (2019-12-05 第1版 要闻)
 
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