Versnelling van de binnenste klok is gemaakt van zink

Interactie van eiwitten en genen beïnvloedt de interne klok

27/05/2014

Zink heeft een aanzienlijke invloed op de interne klok. Dit ontdekten wetenschappers van de Charité - Universitätsmedizin Berlin en de Johannes Gutenberg Universiteit Mainz. Er kunnen dus geen belangrijke moleculaire bindingen worden bereikt als het sporenelement ontbreekt. Als gevolg hiervan raakt de interne klok buiten zijn dagelijkse ritme. Hun bevindingen werden gepubliceerd in de huidige uitgave van het tijdschrift „cel“.

Klokproteïnen beïnvloeden de interne klok
Bij het reguleren van het dagelijkse ritme is zink een onmisbaar spoorelement. Als het ontbreekt, kunnen bepaalde moleculaire interacties niet langer plaatsvinden. Een voorbeeld is langeafstandsvluchten naar andere tijdzones of slapeloze nachten die onze interne klok verpesten. Om de interne klok te laten functioneren, moeten eiwitten en specifieke doelgenen optimaal samenwerken. Net als bij een mechanische beweging komen de afzonderlijke componenten perfect in elkaar over. Zogenoemde klokproteïnen binden op zeer specifieke tijdstippen aan elkaar en activeren op hun beurt genen en andere eiwitten. „Het resultaat van deze interactie is een ritme van ongeveer 24 uur dat ons slaap-waakgedrag reguleert, evenals vele andere hormonale en metabolische processen.“, het zegt in een bericht van de Charité.

„Het basiskennis van het functioneren van onze interne klok is erg belangrijk in veel gebieden van het leven. In de veel voorkomende ziekten van kanker en diabetes is bijvoorbeeld bekend dat de interne klok van de cellen verkeerd is ingesteld. Ook zijn de problemen die jetlag- of ploegendiensten ons geven gerelateerd aan de interne klok. Met de juiste aanpassing van de klok kan de kwaliteit van leven van de getroffenen aanzienlijk worden verbeterd, "legt professor Achim Kramer van de afdeling Chronobiologie van de Charité uit..

Zink fungeert als een brug tussen de eiwitten van de interne klok
Om de mechanismen van de interne klok te ontrafelen, analyseerden de wetenschappers de structuur van een complex, de twee klokproteïnen, „Periode "(PER) en „Cryptochromen "(CRY), met name 's nachts, met behulp van een hoge resolutie afbeelding, die de goede werking van het interne uurwerk aanzienlijk bleek te beïnvloeden, wat onthulde dat een klein zinkionium dient als een brug voor de stabiele binding tussen de twee eiwitten. De onderzoekers concludeerden dat het spoorelement waarschijnlijk alleen aanwezig is onder bepaalde fysiologische omstandigheden, omdat de binding niet permanent is, waardoor de interne klok kan worden beïnvloed door ingestie of andere externe factoren, waardoor het immuunsysteem wordt gestabiliseerd Dagritme op.

„De resultaten van dit werk verbreden ons inzicht in de invloed van omgevingsinvloeden op onze interne klok ", zegt Kramer, die hoopt dat de analyse van de gehele structuur van het PER / CRY-eiwitcomplex zal helpen bij het zoeken naar nieuwe geneesmiddelen om de interne klok te reguleren. Bijdragen tot de ontwikkeling van nieuwe therapeutische benaderingen. „Perspectief, de bevindingen van onderzoekers zouden moeten helpen bij de ontwikkeling van chronotherapieën. Therapeutica worden op zeer specifieke tijdstippen van de dag toegediend en hebben dus een groter effect of lagere bijwerkingen“, het zegt in een bericht.