L'ingranaggio dell'orologio interno è fatto di zinco

L'interazione di proteine ​​e geni influenza l'orologio interno

27/05/2014

Lo zinco ha un impatto significativo sull'orologio interno. Questo è ciò che hanno scoperto gli scienziati della Charité - Universitätsmedizin di Berlino e della Johannes Gutenberg University Mainz. Pertanto, non è possibile ottenere importanti legami molecolari se manca l'elemento traccia. Di conseguenza, l'orologio interno esce dal ritmo giornaliero. Le loro scoperte sono state pubblicate nell'attuale numero della rivista „cella“.

Le proteine ​​dell'orologio influenzano l'orologio interno
Nel regolare il ritmo quotidiano, lo zinco è un elemento tracciabile indispensabile. Se manca, alcune interazioni molecolari non possono più aver luogo. Un esempio sono i voli a lungo raggio verso altri fusi orari o le notti insonni che rovinano il nostro orologio interno. Per il funzionamento dell'orologio interno, le proteine ​​e i geni target specifici devono lavorare insieme in modo ottimale. Simile a un movimento meccanico, i singoli componenti si incastrano perfettamente. Le cosiddette proteine ​​dell'orologio si legano l'una all'altra in momenti molto specifici e quindi a loro volta attivano geni e altre proteine. „Il risultato di questa interazione è un ritmo di circa 24 ore che controlla il nostro comportamento sonno-veglia così come molti altri processi ormonali e metabolici“, dice in un messaggio del Charité.

„La comprensione di base del funzionamento del nostro orologio interno è molto importante in molti settori della vita. Ad esempio, nelle malattie comuni del cancro e del diabete è noto che l'orologio interno delle cellule è impostato erroneamente. Inoltre, i problemi che JetLag o Shift ci danno sono legati all'orologio interno. Con il giusto aggiustamento dell'orologio, la qualità della vita delle persone colpite può essere decisamente migliorata ", spiega il professor Achim Kramer del dipartimento di cronobiologia della Charité.

Lo zinco funge da ponte tra le proteine ​​dell'orologio interno
Per svelare i meccanismi dell'orologio interno, gli scienziati hanno analizzato la struttura di un complesso, le due proteine ​​dell'orologio, „Periodo "(PER) e „Cryptochromes "(CRY), in particolare di notte, usando un'immagine ad alta risoluzione, che si è rivelato in grado di influenzare in modo significativo il regolare funzionamento dell'orologio interno, rivelando che un piccolo ione di zinco serve da ponte per il legame stabile tra le due proteine. I ricercatori hanno concluso che l'elemento traccia è probabile che sia presente solo in determinate condizioni fisiologiche, dal momento che il legame non è permanente, consentendo al clock interno di essere influenzato dall'ingestione o da altri fattori esterni, contribuendo così a stabilizzare il sistema immunitario Ritmo del giorno a.

„I risultati di questo lavoro ampliano la nostra comprensione di come le influenze ambientali influenzano il nostro orologio interno ", dice Kramer, che spera che l'analisi dell'intera struttura del complesso proteico PER / CRY aiuterà a guidare la ricerca di nuovi farmaci per regolare l'orologio interno Contribuire allo sviluppo di nuovi approcci terapeutici. „In prospettiva, le scoperte dei ricercatori dovrebbero aiutare nello sviluppo delle cronoterapie. Le terapie vengono somministrate in momenti specifici della giornata e quindi hanno un effetto maggiore o effetti collaterali inferiori“, dice in un messaggio.