“關(guān)于睡眠仍有許多未解之謎，尤其是在分子水平上啟動(dòng)這一過程的蛋白質(zhì)機(jī)制。”美國托馬斯·杰斐遜大學(xué)助理教授Kyunghee Koh說：“我們的研究發(fā)現(xiàn)了能控制人們睡眠時(shí)間的新分子路徑和大腦區(qū)域。”

　　研究人員分析了數(shù)千個(gè)變異果蠅細(xì)胞系，在睡眠時(shí)間比同伴少的果蠅體內(nèi)，發(fā)現(xiàn)一種名為Taranis的變異。通過一系列變異和生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)，研究人員追蹤了Taranis如何與其他蛋白質(zhì)相互影響，發(fā)現(xiàn)它會(huì)被束縛在睡眠調(diào)節(jié)蛋白(Cyclin A)上。他們的數(shù)據(jù)顯示，Taranis和Cyclin A會(huì)產(chǎn)生一種能抑制Cdk1活性的分子機(jī)制。

　　之前有研究顯示，Cyclin A會(huì)在少量神經(jīng)元中進(jìn)行表達(dá)，包括大腦兩側(cè)的分別由7個(gè)神經(jīng)元組成的簇。Koh和同事表示，這些神經(jīng)元在果蠅大腦中的位置類似人類的下丘腦——人腦中的一個(gè)睡眠中心。當(dāng)Taranis被減少到僅存在于這14個(gè)神經(jīng)元及這些神經(jīng)元被激活時(shí)，果蠅的總體睡眠時(shí)間也會(huì)減少。“我們認(rèn)為果蠅大腦中或許有一個(gè)覺醒中心，而當(dāng)它們睡眠時(shí)，Taranis能幫助抑制這里的活性。”Koh說。

　　盡管Taranis蛋白質(zhì)在人體內(nèi)有一個(gè)“表親”——Trip-Br轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子家族，但科學(xué)家尚不清楚是否有類似系統(tǒng)作用于人類。該研究小組計(jì)劃調(diào)查Taranis的啟動(dòng)線索和哪些Cdk1激酶能抑制睡眠。大部分人一晚需要7~8小時(shí)睡眠時(shí)間，以維持身體機(jī)能良好運(yùn)轉(zhuǎn)，但有些人似乎需要的睡眠時(shí)間更少。而這種差異在很大程度上歸結(jié)為遺傳變異。近日，刊登于《當(dāng)代生物學(xué)》期刊上的研究顯示，兩個(gè)基因——Taranis和周期蛋白依賴性激酶(Cdk1)——能影響果蠅模型的正常睡眠。這兩個(gè)基因最初因調(diào)節(jié)細(xì)胞分裂而聞名。

　　“關(guān)于睡眠仍有許多未解之謎，尤其是在分子水平上啟動(dòng)這一過程的蛋白質(zhì)機(jī)制。”美國托馬斯·杰斐遜大學(xué)助理教授Kyunghee Koh說：“我們的研究發(fā)現(xiàn)了能控制人們睡眠時(shí)間的新分子路徑和大腦區(qū)域。”

　　研究人員分析了數(shù)千個(gè)變異果蠅細(xì)胞系，在睡眠時(shí)間比同伴少的果蠅體內(nèi)，發(fā)現(xiàn)一種名為Taranis的變異。通過一系列變異和生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)，研究人員追蹤了Taranis如何與其他蛋白質(zhì)相互影響，發(fā)現(xiàn)它會(huì)被束縛在睡眠調(diào)節(jié)蛋白(Cyclin A)上。他們的數(shù)據(jù)顯示，Taranis和Cyclin A會(huì)產(chǎn)生一種能抑制Cdk1活性的分子機(jī)制。

　　之前有研究顯示，Cyclin A會(huì)在少量神經(jīng)元中進(jìn)行表達(dá)，包括大腦兩側(cè)的分別由7個(gè)神經(jīng)元組成的簇。Koh和同事表示，這些神經(jīng)元在果蠅大腦中的位置類似人類的下丘腦——人腦中的一個(gè)睡眠中心。當(dāng)Taranis被減少到僅存在于這14個(gè)神經(jīng)元及這些神經(jīng)元被激活時(shí)，果蠅的總體睡眠時(shí)間也會(huì)減少。“我們認(rèn)為果蠅大腦中或許有一個(gè)覺醒中心，而當(dāng)它們睡眠時(shí)，Taranis能幫助抑制這里的活性。”Koh說。

　　盡管Taranis蛋白質(zhì)在人體內(nèi)有一個(gè)“表親”——Trip-Br轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子家族，但科學(xué)家尚不清楚是否有類似系統(tǒng)作用于人類。該研究小組計(jì)劃調(diào)查Taranis的啟動(dòng)線索和哪些Cdk1激酶能抑制睡眠。