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生物钟紊乱致癌新证据

日期:2015-03-13 00:00:00

一晚好睡眠不仅仅是防止打哈欠。最近,来自斯克里普斯研究所(TSRI)的一项最新研究表明,对于维持健康昼夜周期非常关键的两种蛋白质,也能防御可能导致癌症的突变。这一新研究发表在2015年三月十日的《eLife》杂志,表明这两种蛋白在DNA修复中起着意想不到的作用,可保护细胞防御紫外线辐射引起的致癌突变。本文资深编辑、TSRI生物学家Katja Lamia说:“这些蛋白质在DNA损伤反应中发挥重要的作用,研究人员最终可能利用这些常识用于药物靶向性研究。”

 
人体能感应光,并调整自身对昼夜周期的节奏,称为昼夜节律钟。累了吗?觉得饿了吗?这些感觉都受身体生物钟的强烈影响。研究表明,睡眠时间不正常的的人,比如空姐或夜班护士,具有某些健康问题的风险。TSRI研究员Anne-Laure Huber说:“当你解除你的生物钟,你会更容易产生某种病变,如糖尿病、癌症或心脏疾病。”她与TSRI研究生Stephanie Papp是本文共的同第一编辑。在这项新的研究中,研究小组调查了这些健康差异的可能原因。他们集中在称为隐花色素的蛋白质所起的作用,这些蛋白被认为是由细菌中的光激活DNA修复酶进化而来。隐花色素含有一个光响应色素称为黄素。虽然隐花色素不再由光激活,但它们坚持一个日间调节表,蛋白质隐花色素1(Cry1)和隐花色素2(Cry2)的稳定性,是生物钟功能的关键所在。在人体中,隐花色素在DNA修复中不再有直接的作用,但它们对于一个昼夜周期中的血糖水平调节和蛋白生产,是必不可少的。
 
在这项新研究中,Lamia与TSRI教授John Yates实验室合作,使用一种名为蛋白质组学筛选的技术,检测了范围广泛的蛋白质,这些蛋白可能结合来自小鼠和人类细胞的Cry1或Cry2。该研究小组发现,Cry1可结合Hausp——已知能调节抑癌蛋白p53的一个蛋白质。筛选结果也表明,Hausp可结合Cry2,但不强烈,这表明几乎相同的蛋白质实际上有着不同的DNA修复相关作用。Lamia说:“大多数时候,人们将它们当作多余蛋白质进行研究,但大家证明,它们在这个DNA修复途径中具有明显的功能。”
 
随后的基因表达分析表明,Hausp通过去除触发Cry1降解的蛋白链而使Cry1稳定。通过稳定Cry1,Hausp可在DNA转录时防止潜在的错误,这些错误可能发生在DNA暴露于辐射的时候。Papp说:“这非常的酷。这些蛋白质可以感知到细胞中出了什么错。”研究人员还发现,当他们阻断细胞中的Cry2生产时,细胞不再激活p21蛋白——一种阻止突变细胞分裂的蛋白质。Lamia说:“这可能表明,没有Cry2的细胞会更容易患癌症。”总而言之,这些结果表明,Cry1和Cry2不再直接修复DNA,但它们仍在修复过程中起着间接作用。生物钟蛋白和DNA修复之间这种新的联系,是“扰乱的昼夜周期可能如何危害健康”的一条线索。Lamia说,她实验室未来的研究,将探讨隐花色素在身体中的其他作用。
 

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