最近，美國達特茅斯大學(xué)蓋澤爾醫學(xué)院的一項發(fā)現，可能為睡眠障礙、時(shí)差和其他晝夜節律相關(guān)的健康問(wèn)題，帶來(lái)新的治療方法。在這項研究中，研究人員確定了生物鐘周期的決定因素。相關(guān)研究結果發(fā)表在1月29日的《Science》雜志。

       最近，美國達特茅斯大學(xué)蓋澤爾醫學(xué)院的一項發(fā)現，可能為睡眠障礙、時(shí)差和其他晝夜節律相關(guān)的健康問(wèn)題，帶來(lái)新的治療方法。在這項研究中，研究人員確定了生物鐘周期的決定因素。相關(guān)研究結果發(fā)表在1月29日的《Science》雜志。

       不論是真菌還是人類(lèi)，生物鐘影響著(zhù)生物體生活幾乎所有的方面。從分子水平上來(lái)說(shuō)，在這些晝夜節律的核心存在著(zhù)生物振蕩器，構成這些周期的關(guān)鍵蛋白質(zhì)其壽命大約為24小時(shí)。由于時(shí)鐘周期與蛋白質(zhì)壽命相匹配，因此多年來(lái)科學(xué)家們認為，這種蛋白質(zhì)的穩定性，決定著(zhù)這些生物鐘的周期長(cháng)度。但是，這并不是那么簡(jiǎn)單。延伸閱讀：科學(xué)家發(fā)現生物鐘的最后一塊拼圖。

      為什么這一周轉發(fā)生在24小時(shí)內，一直都歸因于生物鐘蛋白本身，其經(jīng)歷了協(xié)調性和漸進(jìn)性的修飾，具體來(lái)說(shuō)是磷酸化改變了蛋白質(zhì)的結構和活性，從而導致了蛋白質(zhì)降解和周轉。從本質(zhì)上講，生物鐘蛋白是緩慢磷酸化的，直到它們慢慢變得不穩定并消失，從而允許合成和破壞循環(huán)重新開(kāi)始。

      在一種眾所周知的模型中，達特茅斯大學(xué)的研究人員檢測了導致周期決定的因素和長(cháng)期的因果循環(huán)（把生物鐘蛋白磷酸化與穩定性相結合），從而確定了生物鐘周期的決定因素。

       本文首席研究員、達特茅斯大學(xué)遺傳系主任、遺傳學(xué)和生物化學(xué)教授Jay Dunlap博士說(shuō)：“我們曾經(jīng)以為，當重要的生物鐘蛋白降解的時(shí)候，晝夜節律周期就會(huì )結束。這個(gè)周期的長(cháng)度，在很大程度上取決于這些蛋白質(zhì)是如何穩定?！盝ay Dunlap博士在國際上被公認為生物鐘生物學(xué)領(lǐng)域的先驅?zhuān)?986年克隆了第一個(gè)微生物生物鐘基因，在隨后的20年里，他匯集了驅動(dòng)晝夜節律的生物鐘基因、蛋白和反饋回路的復雜網(wǎng)絡(luò )，在2009年當選為美國國家科學(xué)院院士。

       但是這項研究發(fā)現，磷酸化本身就足以改變振蕩器負反饋回路中蛋白質(zhì)的有效性，因此生物鐘蛋白在反饋回路中就不再那么有效。雖然蛋白質(zhì)降解是最終的結果，但是，蛋白質(zhì)結構，而不是穩定性變化，實(shí)際上可能是確定時(shí)鐘速度的關(guān)鍵因素。