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“生物鐘“蛋白是如何發(fā)揮功能的？

2018-02-11 09:06來源：生物谷

我們都知道人體能夠隨著晝夜的變化適應(yīng)性地發(fā)揮功能。而根據(jù)最近由來自賓夕法尼亞大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究者們發(fā)表在《Science》雜志上的一篇文章，一個(gè)長(zhǎng)期以來被認(rèn)為調(diào)節(jié)晝夜節(jié)律的關(guān)鍵蛋白"Rev-erb"能夠通過對(duì)染色體的環(huán)狀區(qū)域松緊度進(jìn)行調(diào)節(jié)，起到調(diào)控基因表達(dá)的效果。

過去十五年來，Mitchell A. Lazar等人一直致力于揭示Rev-erb蛋白在調(diào)節(jié)機(jī)體生物節(jié)律、代謝穩(wěn)態(tài)以及大腦健康方面的分子機(jī)制。

人體的基因表達(dá)具有明顯的晝夜特征，而這一效應(yīng)是由機(jī)體的分子"鐘表"所調(diào)控的。關(guān)鍵的生物鐘蛋白能夠激活或者抑制染色體環(huán)狀區(qū)域蛋白復(fù)合體的工鞥呢，從而起到調(diào)節(jié)基因表達(dá)的效果。

此前作者們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)Rev-erb能夠在小鼠的肝臟中調(diào)節(jié)基因的晝夜表達(dá)，而這一作用是基于其與染色體的相互作用。此前研究發(fā)現(xiàn)，在下午5點(diǎn)左右，Rev-erb在小鼠肝臟中的含量達(dá)到了最高值，但當(dāng)再晚點(diǎn)的時(shí)候，該蛋白的含量則會(huì)逐漸降低，早晨5點(diǎn)左右接近消失。

沒有了Rev-erb的調(diào)控，它下游的靶基因則能夠恢復(fù)表達(dá)，因此，Rev-erb蛋白調(diào)控的基因晝夜表達(dá)在正常情況下會(huì)日復(fù)一日地重復(fù)。此前已經(jīng)有研究發(fā)現(xiàn)激活性質(zhì)的蛋白質(zhì)能夠促進(jìn)染色體環(huán)狀區(qū)域的形成，從而激活基因的表達(dá)。然而，Rev-erb是如何下調(diào)基因表達(dá)活性的目前仍不清楚。

在這項(xiàng)研究中，作者發(fā)現(xiàn)Rev-erb蛋白能夠通過放松染色體環(huán)狀區(qū)域，起到抑制基因轉(zhuǎn)錄的作用，Rev-erb蛋白能夠去除連接染色體不同區(qū)域的蛋白復(fù)合體，從而降低染色體環(huán)狀區(qū)域的穩(wěn)定性，從而關(guān)閉基因轉(zhuǎn)錄過程。