Advertencia: Esta página es una traducción de esta página originalmente en inglés. Tenga en cuenta ya que las traducciones son generadas por máquinas, no que todos traducción será perfecto. Este sitio Web y sus páginas están destinadas a leerse en inglés. Cualquier traducción de este sitio Web y su páginas Web puede ser imprecisa e inexacta en su totalidad o en parte. Esta traducción se proporciona como una conveniencia.

El mecanismo nuevamente descubierto de la enzima conecta el reloj circadiano y el metabolismo gordo

La enzima Nocturnin, que regula tareas diarias tales como uso gordo del metabolismo y de la energía, trabaja en totalmente una manera diferente que pensó previamente, denunciado personas de investigadores en la Universidad de Princeton. El mecanismo nuevamente descubierto revela el eslabón molecular entre las fluctuaciones diarias de la enzima y su papel de energía-regulación en la carrocería, según un estudio publicado esta semana en comunicaciones de la naturaleza.

La realización que Nocturnin trabaja de este modo conducirá nuestro pensamiento en sueño, la tensión oxidativa y el metabolismo, y puede servir eventual como paso hacia encontrar mejores tratamientos para las enfermedades metabólicas.”

Alexei Korennykh, profesor adjunto de la biología molecular en Princeton, que llevó el trabajo

Nocturnin es parte del reloj circadiano que altera el metabolismo y el comportamiento de organismos vivos para igualar las necesidades de la carrocería en diversas horas del día. Por ejemplo, los niveles de Nocturnin fluctúan a lo largo del día, dramáticamente enarbolando cuando la carrocería primero despierta. Nocturnin es también un regulador crítico del metabolismo; comparado a los ratones regulares, los ratones que faltan la enzima hacen menos insulina, se protegen contra enfermedad del higado grasa y son menos susceptibles al avance de peso.

La función exacta de Nocturnin dentro de las células ha seguido siendo no entendible, sin embargo. Durante muchos años, la enzima fue pensada para girar por intervalos metabolismo celular degradando ciertos mensajes celulares hechos del ácido ribonucleico, o mRNAs. El año pasado, sin embargo, tres grupos de investigadores -- un grupo de la Universidad de Michigan, un grupo de la universidad de las personas de Minnesota, y de Korennykh -- descubierto que Nocturnin es incapaz de degradar RNAs.

Para descubrir cómo Nocturnin puede tener tales efectos grandes sobre el metabolismo de la carrocería, Korennykh combinó hacia arriba con Joshua Rabinowitz, profesor de la química y del instituto de Lewis-Sigler para la genómica integrante, y Paul Schedl, profesor de Princeton de la biología molecular. El estudio fue llevado por el socio de investigación postdoctoral Michael Estrella y el estudiante de tercer ciclo Jin Du en el laboratorio de Alexei, y el socio de investigación postdoctoral Li Chen en el laboratorio de Rabinowitz.

Usando los métodos promovidos por Rabinowitz para revisar los tejidos para la presencia de metabilitos, los investigadores descubrieron que Nocturnin juega lejos más papel directo en metabolismo que apreciado previamente. Bastante que mRNAs de degradación, la enzima regula los metabilitos específicos que ayudan a la producción energética y protegen las células contra daño. El estudio determinó que Nocturnin está situado en las estructuras de la producción de energía de la célula, las mitocondrias, sugiriendo que aquí sea donde la enzima realiza su función.

Las personas encontraron que Nocturnin quita un grupo del fosfato a partir de dos moléculas importantes en el metabolismo, llamado NADP+ y NADPH. Estas moléculas permiten que la célula module los niveles de especies reactivas del oxígeno, que funcionan mientras que los agentes dañinos que causan daño y como moléculas de la transmisión de señales que controlan metabolismo y almacenamiento gordo. Los investigadores concluyen que Nocturnin es la primera enzima sabida para realizar esta reacción en NADP+ y NADPH dentro de las mitocondrias.

La eliminación de grupos del fosfato de NADP+ y de NADPH produce dos diferentes pero las moléculas igualmente importantes, NAD+ y el NADH, que son esenciales para la función de enzimas metabólicas -- las máquinas moleculares que producen energía analizando biomoléculas energía-ricas tales como glucosa.

El upregulation de Nocturnin cuando un animal primero despierta pudo por lo tanto golpear la producción energética con el pie de la carrocería en la marcha alta ofreciendo más NAD+ y NADH. “Está tentando a proponer que una función fisiológica de Nocturnin podría ser maximizar NAD+ disponible y el NADH para la generación de la energía en una búsqueda para la comida, usando el azúcar de sangre elevado que los animales tienen a la hora de despertar,” Korennykh dijo.

Korennykh y los colegas también descifraron la estructura cristalina del ser humano Nocturnin limitada a NADPH, mostrando en el nivel atómico cómo ocurre la reacción mediada por Nocturnin. Ajustes de NADPH perfectamente en el sitio activo de Nocturnin de modo que la enzima pueda quitar fácilmente el grupo del fosfato de la molécula.

Finalmente, los investigadores determinaron que la versión de la mosca del vinagre de Nocturnin, conocida según lo encrespado, no puede también hender el ARN. En lugar, aplicaciones encrespadas el mismo mecanismo que el ser humano Nocturnin y los objetivos NADP+ y NADPH. El gen encrespado primero fue descrito durante hace 100 años por la caza Morgan, el genetista pionero de Thomas que ganó un Premio Nobel Para demostrar que los genes están llevados en los cromosomas. Aunque Curled ha sido estudiado por los investigadores de la mosca del vinagre desde entonces, su mecanismo bioquímico era un misterio hasta ahora.

“Nuestro trabajo muestra que incluso en la edad de la genómica y del remedio personalizado, todavía sigue habiendo la biología básica ser entendido,” a Korennykh dijo. “En el ejemplo de Nocturnin y Curled, un camino que regulaba algunas de las moléculas más importantes del metabolismo fue ocultado en la mira llana por los últimos 100 años.”

Fuente:

Universidad de Princeton

Referencia del gorrón:

Korennykh, A. y otros (2019) los metabilitos NADP+ y NADPH es los objetivos de la proteína circadiana Nocturnin (encrespado). Comunicaciones de la naturaleza. doi.org/10.1038/s41467-019-10125-z.