Naučnici otkrivaju tajnu regulisanja našeg biološkog sata, omogućavajući nov pristup džet-legu

Naučnici iz Medicinske škole Djuk-NUS u Singapuru i Kalifornijskog univerziteta u Santa Kruzu otkrili su tajnu regulisanja našeg unutrašnjeg sata.

Utvrdili su da se ovaj regulator nalazi na kraju repa proteina CK1δ, koji određuje tempo našeg unutrašnjeg biološkog sata ili prirodnih 24-časovnih ciklusa koji kontrolišu obrasce spavanja i budnog stanja i druge svakodnevne funkcije, poznatih kao cirkadijalni ritam.

Nalazi bi mogli omogućiti nove pristupe tretiranju poremećaja povezanih sa unutrašnjim satom našeg tela.

Preporučujemo

CK1δ reguliše cirkadijalne ritmove označavajući druge proteine uključene u funkcionisanje našeg biološkog sata radi preciznog vremenskog podešavanja tih ritmova. Osim modifikovanja drugih proteina, sam CK1δ može biti označen i tako menjati sopstvenu sposobnost regulisanja drugih proteina.

Ranije istraživanje je identifikovalo dve verzije CK1δ, poznate kao izoforme δ1 i δ2, koje se razlikuju po samo 16 gradivnih blokova ili aminokiselina na kraju proteina u delu zvanom C-terminalni rep. Te male razlike, pak, značajno utiču na funkciju CK1δ. Kad su ovi proteini označeni, njihova sposobnost da regulišu biološki sat se smanjuje – ali niko nije znao kako se to tačno dešava.

Pomoću naprednih tehnika spektroskopije i spektrometrije, istraživači su otkrili da je način označavanja proteina određen njihovim posebnim repnim sekvencama.

„Naši nalazi otkrivaju tri specifična mesta na repu CK1δ gde fosfatne grupe mogu da se zakače i ta mesta su ključna za kontrolisanje aktivnosti proteina. Kad fosfatna grupa označi te tačke, CK1δ postaje manje aktivan, što znači da ne utiče na naše cirkadijalne ritmove baš efikasno“, kažu naučnici.

„Rep δ1 ima veću interakciju sa glavnim delom proteina, što dovodi do veće samoinhibicije u poređenju sa δ2. Ovo znači da je δ1 više regulisan svojim repom nego δ2. Kad dođe do mutacije ili uklanjanja tih lokacija, δ1 postaje aktivniji, što dovodi do promena u cirkadijalnim ritmovima. Nasuprot tome, δ2 nema isti regulatorni efekat iz svoje repne oblasti“.

Ovaj nalaz pokazuje da neki mali deo CK1δ može imati veliki uticaj na njegovu sveukupnu aktivnost. Ova samoregulacija je bitna za održanje ravnoteže aktivnosti CK1δ, što pomaže u regulisanju naših cirkadijalnih ritmova.

Studije takođe ukazuje na šire implikacije ovih nalaza. CK1δ ima ulogu u nekoliko važnih procesa pored cirkadijalnih ritmova, uključujući deobu ćelija, razvoj kancera i izvesne neurodegenerativne bolesti. Bolje razumevanje regulisanja aktivnosti CK1δ može dovesti do novih tretmana ne samo za poremećaje cirkadijalnih ritmova, već i za niz drugih stanja.

Regulisanje našeg internog sata je važno ne samo za oporavak od džet-lega, već i za poboljšanje kvaliteta sna, metabolizma i sveukupnog zdravlja.

Istraživači planiraju dodatno ispitivanje kako faktori stvarnog sveta poput ishrane i promena u životnoj sredini utiču na označavanje lokacija CK1δ, što bi moglo dati uvide u način uticaja tih faktora na cirkadijalne ritmove i dovesti do praktičnih rešenja za poremećaje.

(Telegraf Nauka/Science Daily)