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初級(jí)會(huì)員 | 第7年

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一個(gè)與血糖和睡眠有關(guān)的重要氨基酸

時(shí)間:2023/12/29閱讀:222
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摘要:大阪大學(xué)揭示了一種D型氨基酸D-丙氨酸的功能。
直到最近,人們才發(fā)現(xiàn)構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸以兩種不同的形式存在:L型和d型。雖然所有的天然蛋白質(zhì)都是由l -氨基酸組成的,但D-氨基酸的功能仍然鮮為人知,盡管它存在于我們每天吃的食物中。
現(xiàn)在,由大阪大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的多機(jī)構(gòu)研究小組揭示了一種D型氨基酸D-丙氨酸的功能。那么它的作用是什么,他們是如何發(fā)現(xiàn)它的功能的?為了理解,我們需要一些背景信息。這項(xiàng)研究發(fā)表在《Kidney360》雜志上。
d-丙氨酸對(duì)腎臟晝夜節(jié)律的影響及其對(duì)葡萄糖代謝的調(diào)節(jié)
圖1 d-丙氨酸對(duì)腎臟晝夜節(jié)律的影響及其對(duì)葡萄糖代謝的調(diào)節(jié)
生物鐘是我們體內(nèi)的一種自然振蕩,與24小時(shí)的晝夜周期保持一致,影響著許多生物過程。其中之一是糖異生,在這種情況下,可以產(chǎn)生新的葡萄糖來維持能量水平,而不是碳水化合物的攝入。雖然已知糖異生隨晝夜節(jié)律而變化,但其原因尚不清楚。
然而,還是有一些線索。D-丙氨酸存在于代謝葡萄糖的組織中,據(jù)報(bào)道,血液和尿液中微量的D-丙氨酸水平隨晝夜節(jié)律而變化。
利用特殊設(shè)備和先進(jìn)的分析技術(shù),研究人員能夠檢測和量化這種稀有氨基酸的痕量水平。然后,研究小組可以驗(yàn)證D-丙氨酸的水平確實(shí)會(huì)隨著生物鐘而變化;這些變化是由尿中D-丙氨酸的去除引起的,這個(gè)過程由腎臟控制。他們還表明,睡眠是調(diào)節(jié)D-丙氨酸水平的關(guān)鍵。
“我們決定研究當(dāng)腎臟暴露于D-丙氨酸時(shí),哪些基因會(huì)表達(dá),"該研究的主要作者酒井新介解釋說。“我們使用深度學(xué)習(xí)分析和迭代隨機(jī)森林算法來識(shí)別目標(biāo)基因。我們發(fā)現(xiàn)D-丙氨酸上調(diào)了與糖異生有關(guān)的基因和與晝夜節(jié)律有關(guān)的基因。"
轉(zhuǎn)錄因子是一種調(diào)節(jié)基因表達(dá)的蛋白質(zhì),對(duì)轉(zhuǎn)錄因子的分析表明,D-丙氨酸誘導(dǎo)的變化是由一種名為Cry2的蛋白質(zhì)介導(dǎo)的,而Cry2是一種關(guān)鍵的晝夜節(jié)律調(diào)節(jié)劑。在晝夜節(jié)律紊亂的條件下,D-丙氨酸處理改善了晝夜節(jié)律。
“通過這些實(shí)驗(yàn),我們能夠證明D-丙氨酸是腎臟糖異生和生物鐘之間的聯(lián)系,D-丙氨酸通過晝夜節(jié)律轉(zhuǎn)錄網(wǎng)絡(luò)激活糖異生,"資深作者Tomonori Kimura說。
揭示D-丙氨酸和生物鐘之間的聯(lián)系代表著我們對(duì)這些罕見的D-氨基酸的理解向前邁出了一大步。一個(gè)令人興奮的可能性是與葡萄糖有關(guān)的疾病的新療法,如糖尿病,以及與生物鐘有關(guān)的疾病,如睡眠障礙。
參考資料
[1] d-Alanine Affects the Circadian Clock to Regulate Glucose Metabolism in Kidney


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