“生物鐘“蛋白是如何發(fā)揮功能的？

我們都知道人體能夠隨著晝夜的變化適應性地發(fā)揮功能。而根據(jù)最近由來自賓夕法尼亞大學醫(yī)學院的研究者們發(fā)表在《Science》雜志上的一篇文章，一個長期以來被認為調節(jié)晝夜節(jié)律的關鍵蛋白"Rev-erb"能夠通過對染色體的環(huán)狀區(qū)域松緊度進行調節(jié)，起到調控基因表達的效果。

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

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

此前作者們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)Rev-erb能夠在小鼠的肝臟中調節(jié)基因的晝夜表達，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點左右，Rev-erb在小鼠肝臟中的含量達到了最高值，但當再晚點的時候，該蛋白的含量則會逐漸降低，早晨5點左右接近消失。

沒有了Rev-erb的調控，它下游的靶基因則能夠恢復表達，因此，Rev-erb蛋白調控的基因晝夜表達在正常情況下會日復一日地重復。此前已經(jīng)有研究發(fā)現(xiàn)激活性質的蛋白質能夠促進染色體環(huán)狀區(qū)域的形成，從而激活基因的表達。然而，Rev-erb是如何下調基因表達活性的目前仍不清楚。

在這項研究中，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)域的蛋白復合體，從而降低染色體環(huán)狀區(qū)域的穩(wěn)定性，從而關閉基因轉錄過程。