解决时差问题的秘诀：新研究揭示人体生物钟背后的隐藏机制

来自新加坡和美国的一组科学家发现了调节生物钟的蛋白质如何改变其自身的功能，这可能为治疗时差和季节调整带来新的方法。

杜克-新加坡国立大学医学院和加州大学圣克鲁斯分校的研究人员发现了调节人体内部生物钟的关键。他们发现，这种调节器位于酪蛋白激酶 1 delta (CK1δ) 的尾端，这种蛋白质是人体昼夜节律的起搏器——昼夜节律是控制睡眠-觉醒模式和各种日常功能的自然 24 小时周期。

该研究结果发表在《PNAS》杂志上，可能为治疗与生物钟相关的疾病的新方法铺平道路。

CK1δ 通过标记与我们的生物钟有关的其他蛋白质来微调这些节律的时间，从而调节昼夜节律。除了修改其他蛋白质外，CK1δ 本身也可以被标记，从而改变其自身调节与运行人体内部时钟有关的蛋白质的能力。

先前的研究发现了两种不同的 CK1δ 版本，称为同工型 δ1 和 δ2，它们在蛋白质末端的 C 末端尾部仅存在 16 个结构单元或氨基酸的差异。然而，这些微小的差异会显著影响 CK1δ 的功能。虽然人们知道当这些蛋白质被标记时，它们调节生物钟的能力会下降，但没有人知道这究竟是如何发生的。

揭示 CK1δ 标记背后的机制

研究人员利用先进的光谱和光谱测定技术放大尾部，发现蛋白质的标记方式取决于其独特的尾部序列。

霍华德·休斯医学研究所研究员、加州大学圣克鲁兹分校化学与生物化学系教授、该研究的通讯作者 Carrie Partch 解释说：“我们的研究结果精确地指出了 CK1δ 尾部上磷酸基团可以附着的三个特定位点，这些位点对于控制蛋白质的活性至关重要。当这些位点被磷酸基团标记时，CK1δ 的活性会降低，这意味着它不会对我们的昼夜节律产生有效影响。通过高分辨率分析，我们能够精确地定位所涉及的确切位点——这真的令人兴奋。”