新合成的分子轉(zhuǎn)回生物鐘

日本的科學家設計了新的分子來改變晝夜節(jié)律，為控制時差和改善睡眠障礙治療開辟了道路。如果可以重置我們的24小時自然晝夜節(jié)律或睡眠/覺醒周期，則可以顯著減少時差和輪班工作的負面影響。名古屋大學轉(zhuǎn)化生物分子研究所(ITbM)的研究人員通過合成可縮短晝夜節(jié)律期的分子，朝著這個方向邁出了第一步。這些分子直接作用于我們的一種“ 時鐘蛋白 ”，稱為CRY。

大多數(shù)生物體，包括人類，都有一個生物鐘，每24小時重置一次，調(diào)節(jié)睡眠/覺醒周期和新陳代謝等功能。當這個周期中斷時，就像時差一樣，睡眠障礙隨之而來。長期睡眠喪失可能會影響心血管，內(nèi)分泌，免疫和神經(jīng)系統(tǒng)，其中包括高血壓，肥胖和精神健康障礙等嚴重后果。

我們的生物鐘基本上由四個“主調(diào)節(jié)器”蛋白質(zhì)串聯(lián)運行。CLOCK和BMAL1合并后，可促進蛋白質(zhì)PER和CRY的產(chǎn)生。反過來，這些蛋白質(zhì)阻斷CLOCK和BMAL1，從而關閉循環(huán)。這種激活，產(chǎn)生和停止/阻斷的循環(huán)每天進行一次，并且還受到稱為FBXL3的化合物的影響，該化合物標記CRY以被細胞酶降解。

2012年發(fā)現(xiàn)的一種名為KL001的分子通過與FBLX3競爭CRY蛋白上的相同斑點來延長晝夜周期，防止其降解。通過仔細分析其結(jié)構(gòu)，ITbM研究人員制備了與KL001相似的化合物，從而合成了第一個靶向CRY蛋白的晝夜節(jié)律縮短分子。

這種量身定制的分子設計方法為未來提供了巨大的潛力。該文章的作者之一Takashi Yoshimura說：“我們希望我們能夠進一步利用合成化學來制造能夠控制動物晝夜節(jié)律的生物活性分子，并進一步了解生物鐘機制，這必將有助于醫(yī)療應用，食品生產(chǎn)和時鐘研究的進步。“

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