Un factor estudiado durante mucho tiempo que controla los ciclos de sueño humano en realidad tiene dos formas, una que mantiene estable una proteína clave y otra que promueve su degradación.
Desde el corazón y los pulmones que impulsan nuestra sangre hasta nuestros ruidosos estómagos a la hora del almuerzo y la sensación de cansancio por la noche, nuestros cuerpos mantienen ritmos constantes día tras día.
Este 'reloj circadiano' es una serie de ciclos estrechamente controlados de cantidades específicas de proteínas que nos producen sueño o vigilia. Recientemente ha atraído la atención pública con el Premio Nobel de Fisiología o Medicina 2017, pero numerosos aspectos de las funciones del relojo cómo regula nuestra salud sigue siendo un misterio.
Uno de los primeros trastornos del sueño del ritmo circadiano que se descubrió fue el Síndrome de la fase del sueño familiar avanzado o FASPS. Los pacientes con esta afección se duermen temprano por la noche, alrededor de las 7 p.m., y se despiertan temprano por la mañana, alrededor de las 3 a.m.y por lo tanto no pueden ajustarse a los ciclos estándar sin someterse a tratamiento.
"FASPS se caracteriza por una mutación en el gen que codifica una proteína esencial para el reloj circadiano, llamada Período 2 o PER2", explica el autor correspondiente Jean-Michel Fustin de la Escuela de Graduados de Ciencias Farmacéuticas de la Universidad de Kyoto. "La estabilidadde la proteína PER2 es un factor clave para determinar qué tan rápido funciona su reloj circadiano "
En pacientes con FASPS, PER2 es inestable, lo que resulta en un reloj acelerado. Esto se debe a una mutación que cambia un aminoácido en la proteína de una serina a una glicina.
"La estabilidad de PER2 está regulada por la fosforilación de varios aminoácidos críticos, una forma común en que las proteínas están reguladas en el cuerpo. Este proceso es conducido por otras proteínas llamadas quinasas", continúa Fustin. "Sabíamos que una quinasa quepodría desestabilizar PER2 - Caseína quinasa 1 delta, o CK1D - pero no pudimos encontrar uno que pudiera estabilizarlo al fosforilar la serina que está mutada en pacientes con FASPS ".
Escribiendo en PNAS , Fustin y sus colaboradores explican que la quinasa estabilizadora estaba dentro del gen Ck1d todo el tiempo. Sus hallazgos muestran que, además de PER2 desestabilizante, Ck1d tiene otra forma, una que hace exactamente lo contrario.
Aunque estructuralmente es muy similar, estas dos formas de quinasas se denominan CK1D1 y CK1D2.
"La actividad opuesta de CK1D2 fue completamente inesperada. Estas dos versiones de esta quinasa se pueden comparar con el tipo Dr Jekyll - CK1D2 - y el destructor Mr Hyde - CK1D1", afirma Fustin. "Mientras que en muchos casos elel mismo gen puede codificar diferentes proteínas, por lo que una marcada diferencia en la función es rara ".
"Los mecanismos del reloj circadiano se pueden encontrar en bacterias, insectos, plantas y vertebrados. Comprender estos mecanismos fundamentales nos permite comprender nuestra relación con el entorno rítmico", concluye el autor co-corresponsal Hitoshi Okamura. "Nuestros descubrimientos indican que el circadianoel reloj se puede ajustar entre estas quinasas y proporciona nuevos objetivos para el tratamiento de los trastornos circadianos ".
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Materiales proporcionados por Universidad de Kyoto . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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