Ученые из Института биологических исследований Солка (США), под руководством ассистента-исследователя Цуана Жао (Xuan Zhao), совместно с коллегами из Калифорнийского университета в Сан-Диего, Исследовательского института Скриппса (США) и Сиднейского университета (Австралия) впервые обнаружили белок, регулирующий силу циркадного ритма у млекопитающих. Об этом сообщается в пресс-релизе Института Солка.

Циркадный ритм — это то, что в просторечии именуется «биологическими часами». Это механизм, подстраивающий ритмы нашего существования — режимы сна, питания и т.п. — к 24-часовому суточному циклу. Ученые открыли уже множество генов и белков, задействованных в этом сложнейшем и важнейшем процессе. Однако все они могут только смещать циркадный ритм в ту или иную сторону. Теперь же обнаружено вещество, которое регулирует его амплитуду (силу).

Речь идет о белке REV-ERBα. Опыты на лабораторных мышах показали, что он управляет ритмом экспрессии всех циркадных генов. При этом уровень REV-ERBα в организме достигает максимума в середине дня, после чего два других белка — CDK1 и FBXW7 — понижают его до минимума к середине ночи.

Воздействуя на эти два вспомогательных белка у мышей, ученые смогли предотвратить разрушение REV-ERBα во второй половине дня, после чего нормальные дневные флуктуации активности генов нарушились (но сама продолжительность циркадного ритма осталась той же). Интересно, что даже небольшое изменение этих флуктуаций оказало серьезное влияние на метаболизм, понизив уровень жиров и сахаров в крови. С другой стороны, у мышей с низким уровнем REV-ERBα развилось ожирение печени.

Уровень белка REV-ERBα в крови достигает максимума в середине дня и минимума — в середине ночи, управляя экспрессией генов в рамках наших «биологических часов».

«Мы думаем, что если у вас «слабый» циркадный ритм, вы не можете получить достаточно сильные сигналы для настройки вашей физиологии. В то же время, иметь слишком «сильный» циркадный ритм тоже, наверное, не хорошо. Эволюция снабдила нас ритмом, оптимальным [по частоте и амплитуде] для нашего здоровья», — объяснил Жао.

Это открытие открывает перспективу разработки новых препаратов для точной настройки циркадного ритма человека.

Недавно мы уже рассказывали о первой успешной пересадке циркадного ритма — от одной бактерии к другой. Также ученые выяснили, что бактерии, составляющие микрофлору нашего кишечника, подстраиваются к нашему суточному ритму, чтобы помогать нам переваривать пищу.