Växeln till den inre klockan är gjord av zink

Interaktion av proteiner och gener påverkar den interna klockan

27/05/2014

Zink har en signifikant inverkan på den interna klockan. Det här är vad forskare från Charité - Universitätsmedizin Berlin och Johannes Gutenberg University Mainz fick reda på. Således kan viktiga molekylära bindningar inte uppnås om spårelementet saknas. Som ett resultat kommer den interna klockan ut ur sin dagliga rytm. Deras resultat publicerades i den aktuella numren av tidningen „cell“.

Klockproteiner påverkar den interna klockan
Vid reglering av den dagliga rytmen är zink ett oumbärligt spårelement. Om det saknas kan vissa molekylära interaktioner inte längre äga rum. Ett exempel är långdistansflyg till andra tidszoner eller sömnlösa nätter som förstör vår interna klocka. För den interna klockan att fungera måste proteiner och specifika målgener fungera optimalt. På samma sätt som en mekanisk rörelse kopplas de enskilda komponenterna perfekt. Så kallade klockproteiner binder till varandra vid mycket specifika tider och aktiverar sedan gener och andra proteiner. „Resultatet av denna interaktion är en cirka 24-timmars rytm som styr vårt sömnväckningsbeteende liksom många andra hormonella och metaboliska processer“, det står i ett meddelande från Charité.

„Den grundläggande förståelsen för hur vår inre klocka fungerar är mycket viktig på många områden i livet. Till exempel i de vanliga sjukdomarna av cancer och diabetes är det känt att cellens interna klocka är felaktigt inställd. Också de problem som jetlag eller skiftarbete ger oss är relaterade till den interna klockan. Med rätt justering av klockan kan livskvaliteten hos de drabbade bli avgörande förbättrad, förklarar professor Achim Kramer från Chromobiology Department of Charité.

Zink fungerar som en bro mellan proteinerna i den interna klockan
För att avlägsna mekanismerna hos den inre klockan analyserade forskarna strukturen hos ett komplex, de två klockproteinerna, „Period "(PER) och „Kryptokrom "(CRY), i synnerhet tillsammans bildar på natten, med hjälp av högupplöst bild. Som det visade sig, påverkar detta komplexa de släta operationer på den inre rörelsen. Fotografierna avslöjade att en liten zinkjon tillhandahåller en brygga för den stabila bindningen mellan de två proteinerna. forskarna drog slutsatsen att spårämnet är närvarande endast under vissa fysiologiska förhållanden troligen eftersom bindningen misslyckas permanent. Således kan proteinerna enligt kroppen klockan vara genom förtäring eller annan yttre faktorer inflytande. Regelbundna måltider bidrar på detta sätt för att stabilisera Dagrytm på.

„Resultatet av detta arbete för att utöka vår förståelse av hur miljöfaktorer påverkar vår biologiska klocka ", säger Kramer. Forskarna hoppas att analysera hela strukturen av PER / CRY proteinkomplex för att främja sökandet efter nya läkemedel för att reglera kroppens klocka och Att bidra till utvecklingen av nya terapeutiska metoder. „Perspektivt bör forskarnas fynd hjälpa till i utvecklingen av kronologier. Terapeutiska medel administreras vid väldigt specifika tider på dagen och har därmed större effekt eller lägre biverkningar“, det står i ett meddelande.