生物鐘紊亂為何易導致癌癥？

　　一晚好睡眠不僅僅是防止打哈欠。最近，來自斯克里普斯研究所（TSRI）的一項最新研究表明，對于維持健康晝夜周期非常關鍵的兩種蛋白質，也能防御可能導致癌癥的突變。

　　這一新研究發表在2015年三月十日的《eLife》雜志，表明這兩種蛋白在DNA修復中起著意想不到的作用，可保護細胞防御紫外線輻射引起的致癌突變。延伸閱讀：美國院士Science：生物鐘周期的關鍵因素。

　　本文資深作者、TSRI生物學家Katja Lamia說：“這些蛋白質在DNA損傷反應中發揮重要的作用，研究人員最終可能利用這些知識用于藥物靶向性研究。”

　　白天和黑夜

　　人體能感應光，并調整自身對晝夜周期的節奏，稱為晝夜節律鐘。累了嗎？覺得餓了嗎？這些感覺都受身體生物鐘的強烈影響。

　　研究表明，睡眠時間不正常的的人，比如空姐或夜班護士，具有某些健康問題的風險。

　　TSRI研究員Anne-Laure Huber說：“當你解除你的生物鐘，你會更容易產生某種病變，如糖尿病、癌癥或心臟疾病。”她與TSRI研究生Stephanie Papp是本文共的同第一作者。

　　在這項新的研究中，研究小組調查了這些健康差異的可能原因。他們集中在稱為隱花色素的蛋白質所起的作用，這些蛋白被認為是由細菌中的光激活DNA修復酶進化而來。

　　隱花色素含有一個光響應色素稱為黃素。雖然隱花色素不再由光激活，但它們堅持一個日間調節表，蛋白質隱花色素1（Cry1）和隱花色素2（Cry2）的穩定性，是生物鐘功能的關鍵所在。在人體中，隱花色素在DNA修復中不再有直接的作用，但它們對于一個晝夜周期中的血糖水平調節和蛋白生產，是必不可少的。

　　修復DNA

　　在這項新研究中，Lamia與TSRI教授John Yates實驗室合作，使用一種名為蛋白質組學篩選的技術，檢測了范圍廣泛的蛋白質，這些蛋白可能結合來自小鼠和人類細胞的Cry1或Cry2。

　　該研究小組發現，Cry1可結合Hausp——已知能調節抑癌蛋白p53的一個蛋白質。篩選結果也表明，Hausp可結合Cry2，但不強烈，這表明幾乎相同的蛋白質實際上有著不同的DNA修復相關作用。

　　Lamia說：“大多數時候，人們將它們當作多余蛋白質進行研究，但我們證明，它們在這個DNA修復途徑中具有明顯的功能。”

　　隨后的基因表達分析表明，Hausp通過去除觸發Cry1降解的蛋白鏈而使Cry1穩定。通過穩定Cry1，Hausp可在DNA轉錄時防止潛在的錯誤，這些錯誤可能發生在DNA暴露于輻射的時候。

　　Papp說：“這非常的酷。這些蛋白質可以感知到細胞中出了什么錯。”

　　研究人員還發現，當他們阻斷細胞中的Cry2生產時，細胞不再激活p21蛋白——一種阻止突變細胞分裂的蛋白質。Lamia說：“這可能表明，沒有Cry2的細胞會更容易患癌癥。”

　　總而言之，這些結果表明，Cry1和Cry2不再直接修復DNA，但它們仍在修復過程中起著間接作用。

　　生物鐘蛋白和DNA修復之間這種新的聯系，是“擾亂的晝夜周期可能如何危害健康”的一條線索。Lamia說，她實驗室未來的研究，將探討隱花色素在身體中的其他作用。