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JACS:新型化合物能够调控人们的“日夜”生物节律

来源:本站原创 2019-12-03 23:35

2019年12月4日 讯 /生物谷BIOON/ --名古屋大学日本转化生物分子研究所(ITbM),荷兰格罗宁根大学的研究人员及其同事发现了一种调节细胞生物钟的新方法。发表在《Journal of the American Chemical Society》杂志上的关于这种方法的进一步研究可能有助于开发针对多种疾病的疗法。
 
领导该研究的ITbM生物化学家Tsuyoshi Hirota解释说:“我们提供了一种使用光来精确控制生物钟功能的新方法。昼夜节律控制着我们生理的日常节律。它的功能障碍与许多疾病有关,例如睡眠障碍,代谢疾病和癌症。控制昼夜节律的新方法可以揭示分子钟机制并为治疗与生物钟有关的疾病提供基础。”
 
研究人员的方法涉及控制一个名为longdaysin的分子,他们发现该分子调控细胞生物钟。 Longdaysin与一种称为CKI的酶结合,抑制其活性并延长生物钟经过一个睡眠-觉醒周期的时间。
 

(图片来源:Www.pixabay.com)

为了控制这一过程,研究小组将一种化学“笼子”加入了对光有反应的长日光浴中,这个“笼子”称为光可移动保护基团(PPG)。在黑暗条件下,PPG阻止longdaysin与CKI结合。当该化合物暴露于紫外线或紫色光时,PPG释放了长日黄素,使其能够结合并抑制CKI。该过程在人细胞,小鼠组织和斑马鱼幼虫中均得到了成功的复现。
 
这种用光控制长日黄素活性的水平可能会导致治疗方法的发展,以调整因CKI相关的基因突变导致患有家族性晚期睡眠阶段的人的时钟周期。研究人员说,他们的研究还可以帮助进一步研究哺乳动物的昼夜节律,确定昼夜节律紊乱与疾病发展之间的关系,以及寻找使用光依赖调节来治疗昼夜节律相关疾病的疗法。(生物谷Bioon.com)


原始出处:Dušan Kolarski, Akiko Sugiyama, Ghislain Breton, Christin Rakers, Daisuke Ono, Albert Schulte, Florence Tama, Kenichiro Itami, Wiktor Szymanski, Tsuyoshi Hirota, Ben L. Feringa. Controlling the Circadian Clock with High Temporal Resolution through Photodosing. Journal of the American Chemical Society, 2019; 141 (40): 15784 DOI: 10.1021/jacs.9b05445


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