蛋白质保持双重任务关键齿轮的生物钟和代谢控制

不间断的节奏指南几乎所有动物和植物的生理过程。身体中的每个细胞含有特殊蛋白质,作用于另一个联锁反馈循环生成near-24小时振荡称为昼夜节律。这些规定的行为由大脑控制,比如睡觉和吃饭,以及代谢、激素和其他节奏的内在身体的器官。例如,当你吃可能会对节奏控制脂肪或糖分影响新陈代谢,说明生理和代谢生理学是盘根错节的。

Rev-erbα是一个转录因子(TF),调节细胞的内部时钟和代谢基因和重点实验室的米切尔Lazar,医学博士,博士研究所主任糖尿病、肥胖和新陈代谢的佩雷尔曼医学院在宾夕法尼亚大学,二十多年。现在,在打印前在网上发表的一项新的研究科学快讯,Lazar团队描述了Rev-erbα调节体内时钟在大多数细胞和代谢的基因肝,身体的脂肪以及糖代谢的主要器官。“令人兴奋的新发现是,,而不是使用相同的机制调节肝脏的时钟和代谢功能,Rev-erbα这些工作在不同的方式,”拉扎尔解释道。

知道确切的分子球员和这两个重要的差异和相关角色Rev-erbα正在帮助科学家更好地理解和发展为糖尿病等疾病的药物,代谢紊乱在轮班工作者,甚至别人。

“我们表明Rev-erbα调节时钟和新陈代谢使用不同的机制与细胞的基因组,互动”笔记Lazar Rev-erbα的双重任务。“一方面,时钟控制要求Rev-erbα直接绑定到基因组,它与其他转录因子,白天生物钟基因的镇压。”

另一方面,Rev-erbα调节在肝脏代谢基因在基因组中地方指示服务器绑定其他肝脏特异性因素。这种间接的控制Rev-erbα肝脏是独一无二的,然而,耦合到时钟自Rev-erbα本身生理水平,也就是说,只有在高水平表达肝脏在一天中的某些时候。

的代谢影响Rev-erbα包括监管的重要作用肝脂肪。脂肪肝已成为一个巨大的社会问题,如果不加治疗,会导致肝脏炎症(肝炎)和危及生命的肝功能衰竭(肝硬化)。脂肪肝是高度与肥胖和糖尿病相关,也是重大的公共健康威胁在美国和整个世界。

“关键是要找到新的方法来预防或逆转肝脏中脂肪的积累,“Lazar说。“以前很难想象Rev-erbα可能是脂肪肝的药物目标是否也参与了维护身体的时钟控制睡眠。”

宾夕法尼亚大学团队的新发现表明,Rev-erbα在自我维持的分子时钟的控制在所有组织不同于肝脏。”这两种截然不同的模式的行动可能使Rev-erbα能够稳定的生理振荡生物钟基因,而耦合肝脏代谢日常环境和代谢变化,”Lazar说。可能发生的耦合通过代谢物如血红素,身体的携带氧气分子,和其他蛋白质,包括酶组蛋白脱乙酰酶(HDAC),这对于Rev-erbα更关键代谢功能在时钟比它的作用。

“这就提出了一个可能性,药物,特别是影响Rev-erbα代谢物或HDAC酶的交互,在不影响时钟全身可以调节肝脏代谢同时最小化对的整体完整性的影响生物钟,”他说。HDAC抑制剂已经在诊所对某些形式的癌症。研究人员希望下一章在Rev-erbα研究可以提供一个新的和更具体的方法对抗代谢性疾病的日益流行,尤其是脂肪肝。