Негативное влияние смены часовых поясов и сменной работы можно было бы значительно уменьшить, если бы можно было сбросить 24-часовой естественный циркадный ритм или цикл сна / бодрствования. Исследователи из Института трансформирующих биомолекул (ITbM) Университета Нагоя сделали первый шаг в этом направлении, синтезируя молекулы, которые могут сократить циркадный период. Эти молекулы действуют непосредственно на один из наших «часовых белков», называемый CRY.
У большинства живых организмов, включая человека, есть биологические часы, которые сбрасываются каждые 24 часа, регулируя такие функции, как циклы сна / бодрствования и метаболизм.
Когда этот цикл нарушается, например, при смене часовых поясов, наступают нарушения сна. Длительная потеря сна может повлиять на сердечно-сосудистую, эндокринную, иммунную и нервную системы с серьезными последствиями, включая, среди прочего, гипертонию, ожирение и расстройства психического здоровья.
Наши биологические часы в основном управляются четырьмя белками-главными регуляторами, которые работают в тандеме. ЧАСЫ и BMAL1 в сочетании способствуют выработке белков PER и CRY. Эти белки, в свою очередь, блокируют CLOCK и BMAL1, тем самым замыкая цикл. Этот цикл активации, производства и остановки / блокирования происходит один раз в день, и на него также влияет соединение под названием FBXL3, которое сигнализирует о разрушении CRY клеточными ферментами.
Обнаруженная в 2012 году молекула под названием KL001 удлиняет циркадный цикл, конкурируя с FBLX3 за одно и то же место на белке CRY, предотвращая его деградацию. Тщательно проанализировав его структуру, исследователи ITbM подготовили соединения, похожие на KL001, таким образом синтезируя первые молекулы суточного сокращения, нацеленные на белок CRY.
Этот индивидуальный подход к созданию молекул имеет большой потенциал в будущем. Такаси Ёсимура, один из авторов статьи, говорит: «Мы надеемся, что сможем и дальше использовать синтетическую химию для создания биоактивных молекул, которые могут контролировать циркадный ритм животных, и получить более глубокое понимание механизма циркадных часов, что, несомненно, внесет свой вклад. для медицинских приложений, производства продуктов питания и достижений в области часовых исследований."