多甲酸激酶通过TARANIS和PDF将新陈代谢状态与循环输出联系起来

科学领域:

• 时间生物学 时间生物学
• 代谢途径 代谢途径
• 神经内分泌学神经内分泌学

背景情况:

• 昼夜时钟调节日常生物节奏,对于预测环境变化至关重要.
• 昼夜节律和葡萄糖代谢的干扰与衰老和疾病有关.
• 葡萄糖低代谢对昼夜节律的具体影响尚不清楚.

研究的目的:

• 为了研究关键的糖解酶的活性降低如何影响Drosophila的昼夜节律.
• 阐明将葡萄糖代谢与昼夜时钟功能联系起来的分子机制.

主要方法:

• 在Drosophila时钟细胞中,糖解酶 (Hexokinase-C,酸果酸酶,Pyruvate kinase) 的基因下调.
• 使用成人特异性淘汰 (AKD) 来最大限度地减少发育影响.
• 测量昼夜周期的长度,PERIOD蛋白质,色素分散因子 (PDF) 水平,以及tara mRNA/蛋白质表达.

主要成果:

• 降低基酶-C和酸盐激酶 (PYK) 的作用改变了昼夜周期的长度.
• 成人特异性PYK淘汰 (AKD) 缩短了昼夜周期,并降低了PERIOD和PDF水平.
• PYK AKD降低了TARANIS (TARA) 表达,而TARA过度表达挽救了短期表型并恢复了PDF水平.

结论:

• 一个新的PYK-TARA-PDF调节轴将糖分酶活性与昼夜神经输出相连接.
• 这一途径提供了对代谢功能障碍如何导致昼夜干扰的机械洞察力.
• 这些发现与了解衰老和神经退行性疾病中的昼夜干扰有关.