索尔克团队首先发现了控制人体昼夜节律强度的蛋白质

每天中午，你体内的基因和蛋白质水平与午夜时截然不同。生理活动的24小时周期被打乱，这就是为什么时差或晚上睡不好会改变你的食欲和白天的睡眠模式，甚至会导致心脏病、睡眠障碍和癌症等疾病。

现在,索尔克研究所和合作者的科学家们发现了一个关键的球员叫做REV-ERBα-that控制的力量的蛋白质在哺乳动物的昼夜节律。这一发现在该领域是不寻常的，因为大多数昼夜节律基因和蛋白质只会改变每日周期的时间或长度。

贝多芬第九交响曲”是否在你的立体声或交响乐的基因在我们的身体,都需要听到的音量,“资深作者罗纳德·埃文斯说,沙克的基因表达实验室主任霍华德·休斯医学研究所研究员,持有人的椅子在分子和发育生物学。“我们最近的工作描述REV-ERBα充当分子导体允许成千上万的基因的数量或活动上下打。”

埃文斯补充说，仅仅干扰昼夜节律周期的振幅或强度组成部分，就足以改变激素水平，包括那些在早晨叫醒我们的激素水平。这意味着基因波动幅度较低的人在白天可能感到情绪低落，精力也更少。研究结果发表在2016年5月26日的《细胞》杂志上。

此前该领域的研究揭示了昼夜节律的基因，并展示了改变这些昼夜节律基因如何改变昼夜节律的时间，使昼夜节律比24小时更长或更短。2012年,埃文斯的集团表明REV-ERBα绑定到这些生理基因,进而抑制,影响他们表示当白天或晚上。

“我们看到REV-ERBα与所有这些交互circadian-related基因,”赵宣说,埃文斯实验室研究助理和这篇论文的第一作者。“所以我们想知道它是否在昼夜节律中扮演更重要的角色。”

在新的工作中,团队分析了水平和分子特征REV-ERBα小鼠的肝脏中。他们发现白天水平见顶后,两种蛋白质,CDK1 FBXW7,与REV-ERBα帮助降低其水平半夜的低点。

当埃文斯和他的同事针对这些蛋白质阻止退化REV-ERBα小鼠的肝脏中,日常的波动基因表达被抑制,但周期的时间不受影响。有趣的是，仅仅改变基因表达振荡的幅度就会严重影响新陈代谢，扰乱血液中脂肪和糖的水平。

“这项研究为生物钟在调节葡萄糖和脂质代谢方面的关键作用提供了令人信服的分子证据，并为治疗干预指明了新的潜在途径，”斯克里普斯研究所所长史蒂夫·凯(Steve Kay)说。

这是科学家第一次发现控制昼夜节律周期的振幅而不是时间的方法。此外,老鼠缺乏REV-ERBα发达脂肪肝,强调调节周期的强度的重要性。

“我们认为，如果你的昼夜节律周期‘弱’，你就无法获得足够的信号来影响生理，”赵说。“相反，拥有一个额外的‘强大’昼夜节律周期可能并不好。”进化给了我们一个“恰到好处”的生理周期，这对我们的健康是最优的。

研究人员希望研究阻断CDK1的药物化合物是否有治疗昼夜节律紊乱的潜力。

“从药理学上说，我们可以操纵这个系统，”索尔克大学的资深科学家、论文的共同通讯作者迈克尔·唐斯(Michael Downes)说。“我们越了解如何做到这一点，就越能更好地治疗与昼夜节律周期相关的代谢疾病和癌症。”