La Proteína De Drosophila RELOJ Está Sujeta Al Control Postranscripcional E Influye En La Actividad Inducida Por La Luz

Neuron. Mar, 2002  |  Pubmed ID: 11931742

En el reloj circadiano de Drosophila, los ciclos diarios en los niveles de ARN de dclock (dClk) son antifase a los del período (por). Hemos alterado el calendario / los niveles de expresión dClk mediante la generación de moscas transgénicas mediante el cual por las secuencias reguladoras circadianos fueron utilizados para dirigir la transcripción rítmica de dClk. Los resultados indican que los mecanismos de postranscripcionales hacer contribuciones sustanciales a los cambios temporales en la abundancia de la proteína dCLK. La regulación circadiana no se ve afectada en los transgénicos por dClk moscas a pesar de los niveles medios más altos de dCLK. Sin embargo, en por dClk vuela la duración de la actividad de la mañana se alarga en los ciclos de luz-oscuridad y pulsos de luz evocan episodios de mayor duración de la actividad. Nuestros hallazgos sugieren que, además de un papel en la generación de los ritmos circadianos, dCLK modula los efectos directos de la luz sobre la locomoción.

El Papel De SLIMB En La Degradación De La Proteína De Drosophila Período Fosforilada Por Doubletime

Nature. Dec, 2002  |  Pubmed ID: 12442174

La fosforilación de proteínas tiene un papel clave en la modulación de las estabilidades de las proteínas del reloj circadiano de una manera específica a la hora del día. Una característica conservada de los relojes de los animales es ese período (por) las proteínas sufren ritmos diarios en la fosforilación y los niveles, eventos que son cruciales para la progresión normal del reloj. La caseína quinasa Iepsilon (CKIepsilon) tiene un papel destacado en la regulación de la fosforilación y la abundancia de proteínas por los animales. Esto fue mostrado por primera vez en Drosophila con la caracterización de Doubletime (DBT), un homólogo de vertebrados caseína quinasa Iepsilon. Sin embargo, no está claro cómo Dbt regula los niveles de Per. Aquí se muestra, utilizando un sistema de cultivo celular, que promueve la fosforilación Dbt progresiva de Per, que conduce a la rápida degradación de las isoformas de hiperfosforilada por la vía de la ubiquitina-proteasoma. SLIMB, un funcionamiento de la proteína F-box/WD40-repeat en la vía de la ubiquitina-proteasoma interactúa preferentemente con fosforilada por y estimula su degradación. La sobreexpresión de SLIMB o expresión en las células de reloj de una versión dominante-negativa de SLIMB interrumpe la actividad normal rítmica en las moscas. Nuestros hallazgos sugieren que por hiperfosforilada se dirige al proteosoma por las interacciones con SLIMB.

El Papel De La CK2 En El Oscilador Circadiano De Drosophila

Nature Neuroscience. Mar, 2003  |  Pubmed ID: 12563262

La modificación postraduccional de proteínas de reloj es crítica para la función de los osciladores circadianos. Mediante el análisis genético de una mutante de Drosophila melanogaster reloj circadiano conocido como Andante, que tiene períodos circadianos anormalmente largos, nos muestran que la caseína quinasa 2 (CK2) tiene un papel en la determinación de la duración del período. Andante es una mutación del gen que codifica la subunidad beta de CK2 y se prevé que la dimerización de la subunidad CK2beta perturban. Se asocia con una reducción de los niveles de la subunidad beta, indicativos de un defecto en alfa: asociación beta y la producción de la alfa2 tetramérica: holoenzima beta 2. De acuerdo con una acción directa sobre el mecanismo del reloj, nos muestran que CK2beta se localiza dentro de las neuronas del reloj y que el período de reloj proteínas (PER) y Timeless (Tim) se acumulan a niveles anormalmente altos en el mutante Andante. Además, la translocación nuclear del PER y TIM se retrasa en el Andante, y esto explica defecto para el fenotipo a largo plazo de los mutantes. Estos resultados sugieren una función para CK2 dependiente de la fosforilación en el oscilador molecular.

Empalme Del Período De Gene 3'-terminal De INTRON Está Regulada Por Factores De Luz, Reloj Circadiano, Y La Fosfolipasa C

Molecular and Cellular Biology. Apr, 2004  |  Pubmed ID: 15060157

El tiempo diario de actividad controlada circadiano (congruente con el 24-h) en muchos animales, muestra los ajustes estacionales, en respuesta a cambios en el fotoperíodo (duración del día) y la temperatura. En Drosophila melanogaster, el empalme de un intrón en la región no traducida 3 'del período (por) mRNA se incrementa a bajas temperaturas, lo que más rápidos incrementos diarios en los niveles de transcripción y por la actividad anterior "tarde". Aquí nos muestran que las fluctuaciones diarias en el empalme de este intrón (denominado aquí como dmpi8) están regulados por el reloj de una manera que depende de la fotoperíodo (duración del día) y la temperatura. El acortamiento del fotoperíodo aumenta dmpi8 de empalme y los avances de su ciclo, mientras que la amplitud de la caída durante el día el reloj regulado en los aumentos de empalme a medida que aumentan las temperaturas. Esto sugiere que a temperaturas elevadas el reloj tiene un papel más pronunciado en el mantenimiento de empalme bajo durante el día, un mecanismo que probablemente minimiza los efectos deletéreos de calor durante el día en las moscas de favorecer la actividad nocturna durante los días cálidos. La luz también tiene efectos inhibitorios agudas, disminuyendo rápidamente la proporción de dmpi8-empalmados transcripción por, una respuesta que no requiere un reloj funcional. Nuestros resultados identifican un nuevo papel nonphotic de la fosfolipasa C (sin receptor potencial-A [Norpa]) en la regulación de la temperatura de la dmpi8 empalme.

El Análisis De La Degradación De La Proteína Período Por La Vía De La Ubiquitina-proteasoma En Cultivos De Células De Drosophila

Methods in Enzymology. 2005  |  Pubmed ID: 15817301

La hora del día, los cambios específicos en los niveles de proteínas clave de reloj son fundamentales para la progresión normal de los marcapasos circadiano. Las evidencias indican un papel importante para la vía de la ubiquitina-proteasoma (UPP) en el control temporal de la estabilidad del reloj de proteínas. Una característica conservada de los relojes de los animales es ese período (PER), las proteínas sufren los ritmos diarios de la abundancia. La estabilidad de las proteínas PER está regulada por la fosforilación diferencial, con lo que isoformas hiperfosforilada son selectivamente degradado por la UPP. El uso de líneas celulares transformadas estables ha sido fundamental para avanzar en nuestra comprensión de los mecanismos que subyacen a la intersección de la UPP y el metabolismo de las proteínas del reloj. Este artículo describe varios métodos estándar que se utilizan para analizar la degradación mediada por UPP de Drosophila PER (NPER), expresada en cultivos de células de Drosophila (Ko et al., 2002). Aunque este artículo se centra en NPER como caso de estudio, temas generales se discuten que debe tener una amplia aplicación a otros celulares basados ​​en la cultura y los sistemas de proteínas de reloj. Por ejemplo, hablamos de (i) las ventajas? Desventajas de las células en cultivo, ii) los tipos de vectores de expresión y etiquetas de péptidos "para la producción de proteínas recombinantes y vigilancia, y (iii) los enfoques estándar para determinar si una proteína de interés se ve modificada por ubiquitina y degradadas por el proteasoma. Antes de la discusión sobre las metodologías, el artículo proporciona una breve descripción de diversas estrategias mediante el cual las proteínas de reloj en una variedad de sistemas son regulados por la UPP.

Equilibrio Entre La DBT / CKIepsilon Quinasa Y Fosfatasa Regular Las Actividades De Proteínas Y La Fosforilación De La Proteína De Estabilidad RELOJ Drosophila

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. Apr, 2006  |  Pubmed ID: 16603629

La primera circadiano-quinasa relevante que se identificó fue el doble de tiempo (DBT) en Drosophila, un homólogo de vertebrados CKIepsilon, que regula la fosforilación progresiva y la estabilidad del período (PER), las proteínas en los animales. Un bucle de retroalimentación negativa en la que POR inhibe directamente la actividad transcripcional del RELOJ DE CICLO (CLK-CYC) heterodímero es fundamental para la generación de los ritmos moleculares y la progresión normal del reloj en Drosophila. Se demuestra que la actividad de DBT se requiere para la hiperfosforilación fase específica de CLK in vivo, un evento que se correlaciona con tiempos de represión máxima en por los niveles de ARN. La capacidad de DBT de hyperphosphorylate CLK, mejorar su degradación, y evocar modesta inhibición de CLK-dependiente de la transactivación del promotor elementos circadianos se muestra directamente en cultivos de células de Drosophila. Curiosamente, DBT parece funcionar en estrecha colaboración con la proteína 2A de PER-fosfatasa relevante, lo que resulta en un equilibrio dinámico entre las isoformas de hipo e hiperfosforilada de CLK. Este mecanismo de compensación podría actuar para estabilizar los niveles de limitación de CLK contra las fluctuaciones estocásticas reducir al mínimo la propagación de "ruido molecular" en el circuito de retroalimentación. Además, la localización subcelular de CLK fue alterada desde predominantemente nuclear para la tinción citoplásmica fuerte en presencia de PER. Estos resultados sugieren que, en contraste con los relojes de mamífero, la inhibición transcripcional circadiano en Drosophila implica el desplazamiento de los factores positivos de la cromatina. Estos resultados también demuestran que la DBT puede dirigirse tanto a los factores negativos y positivos en los bucles de retroalimentación circadianos y apoyar un papel conservado para la regulación dinámica de la fosforilación reversible en forma directa la modulación de las actividades de los factores de transcripción circadianos.

Reloj-cerrada La Estimulación Fótica De Expresión Intemporal a Bajas Temperaturas Y La Adaptación Estacional En Drosophila

Journal of Biological Rhythms. Aug, 2006  |  Pubmed ID: 16864646

Numerosas líneas de evidencia indican que la foto-inicial del reloj circadiano en Drosophila melanogaster es la degradación inducida por la luz de Timeless (TIM). Este mecanismo postraduccional está en agudo contraste con los marcapasos bien caracterizados en mamíferos y en Neurospora, donde la luz evoca los rápidos cambios en los perfiles de transcripción de 1 o más genes del reloj. Los autores muestran que la luz tiene efectos novedosos en D. melanogaster marcapasos circadiano, aguda la estimulación de la expresión de Tim a bajas temperaturas, pero caliente no. Esto ocurre en las moscas de Fotoinducción defectuosos de la vía clásica fototransducción visual o los ritmos circadianos-relevante fotorreceptor Cryptochrome (CRY). Fría específicos de estimulación de la abundancia de ARN Tim está regulada a nivel transcripcional, ya pesar de las numerosas líneas de evidencia indican que período (por) y la expresión de Tim son activados por el mismo mecanismo, la luz no tiene ningún efecto mensurable sobre la abundancia de ARNm aguda por. Por otra parte, la luz inducida por el aumento en los niveles de ARN Tim se haya eliminado o reducido en gran medida en la ausencia de RELOJ funcional (CLK) o CICLO (CYC), pero no por o TIM. Estos resultados se suman a un número creciente de ejemplos en los que photoresponses moleculares y de comportamiento en Drosophila son diferencialmente influenciados por "positiva" (por ejemplo, CLK y CYC) y "negativo" (por ejemplo, PER y TIM) los elementos básicos de reloj. Los efectos agudos de la luz sobre la expresión de Tim son temporalmente cerrada, esencialmente limitado a la fase de todos los días en aumento en los niveles de mRNA de tim. Debido a que el comienzo de la recuperación diaria en la expresión de Tim comienza varias horas después del amanecer en fotoperíodos largos (la longitud del día), este mecanismo de compuerta probable asegura que la salida del sol no prematuramente estimular la expresión Tim durante unseasonally Cold Spring / día de verano. Los resultados sugieren que la estimulación fótica de expresión Tim a bajas temperaturas es parte de una respuesta estacional adaptativo que ayuda a avanzar la fase del reloj en los días fríos, permitiendo a las moscas exhiben actividad diurna preferencial a pesar del comienzo (usualmente) antes del anochecer. Tomados en conjunto con los hallazgos anteriores, la capacidad de la temperatura y fotoperíodo para ajustar las trayectorias en las fases crecientes de 1 o más ARNs de reloj constituye un mecanismo importante que contribuye a la adaptación estacional de la función de reloj.

Regulación De Un Reloj Circadiano Período, Fase Y La Amplitud De La Fosforilación: Perspectivas Desde El Barómetro De Drosophila

Journal of Biochemistry. Nov, 2006  |  Pubmed ID: 17012288

Se ha avanzado mucho en la comprensión de los fundamentos moleculares que regulan circadianos (de aproximadamente 24 h) los ritmos. A pesar de la creciente complejidad de los metazoos por el cual entre las redes celulares constituyen la base para la conducción de los ritmos evidentes, tales como los ciclos de sueño-vigilia en animales, células aisladas individuales pueden mostrar todas las propiedades formales de un marcapasos circadiano. ¿Cómo estos generadores ritmo células autónomas operar? Los estudios de vanguardia en Drosophila melanogaster llevó a la conclusión de que la lógica molecular que subyace a los relojes circadianos son muy compartida. En particular, interconectadas de la transcripción de la traducción bucles de retroalimentación producir ritmos coordinados en el "reloj", ARN y proteínas que se requieren para la progresión diaria de los relojes, la sincronización de la hora local y la transducción de señales temporales hacia las vías efectoras. Hallazgos más recientes indican un papel destacado para la fosforilación reversible de las proteínas de reloj en el mecanismo de oscilación central. En esta revisión se centrará en los resultados en Drosophila para explorar los múltiples niveles que la fosforilación reversible juega en función de reloj. Las proteínas específicas de reloj en este sistema están sometidos a programas de fosforilación diferentes, que afectan a tres propiedades esenciales de un oscilador circadiano, su período, amplitud y fase. El papel de la fosforilación en los relojes es de clara relevancia para la salud humana debido a las mutaciones que afectan al período (PER) se asocian a programa de fosforilación con trastornos del sueño familiar. Además, el papel central de la fosforilación en el montaje de un oscilador circadiano se muestra dramáticamente recientemente por la capacidad para reconstituir una circadiano fosforilación / desfosforilación ciclo in vitro, lo que sugiere que la dinámica de la fosforilación de proteínas reloj están en el "corazón" de tiempo circadiano de mantenimiento de la.

Una Mezcla De Dos Relojes Circadianos, Sazonado a La Perfección

Cell. Apr, 2007  |  Pubmed ID: 17418778

La actividad diaria de la mosca de la fruta Drosophila está controlada por un "mañana" y una "tarde" reloj circadiano. En esta edición Stoleru et al. (2007) demuestran que la duración del día determina el reloj domina los circuitos neuronales que rigen el comportamiento circadiano. Por lo tanto, estos hallazgos sugieren un mecanismo por el cual el sistema para medir el tiempo circadiano se adapta a los cambios en las estaciones apropiadas para imponer ritmos de actividad diaria.

Un Dominio De La Quinasa DOUBLETIME Vinculante Sobre La Proteína PERIODO Drosophila Es Esencial Para Su Hiperfosforilación, La Represión De La Transcripción, Y La Función Del Reloj Circadiano

Molecular and Cellular Biology. Jul, 2007  |  Pubmed ID: 17452449

Una característica común de los relojes circadianos de los animales es la fosforilación progresiva del período (PER), las proteínas de la hipo a las especies hiperfosforilada, eventos que son altamente dependientes de la caseína quinasa épsilon uno (llamado DOUBLETIME [DBT] en Drosophila melanogaster) y necesarios para la progresión normal del reloj . Drosophila por (NPER) las funciones de la extremidad negativa de los mecanismos de relojería por presuntamente unirse al factor de transcripción RELOJ (CLK) y la inhibición de su actividad de transactivación. Aquí, identificamos una región pequeña en NPER que se conserva con el PER de mamíferos y contiene el mayor in vivo de dominio DBT vinculante, denominado dPDBD (por NPER de dominio DBT vinculante). Este dominio es necesaria para la manifestación de los ritmos moleculares y de comportamiento in vivo. En ausencia de la dPDBD, la proteína está presente en NPER constantes altos niveles de todo un ciclo diario, se somete a la fosforilación poco, y está seriamente dañada en su capacidad para funcionar como un represor de la transcripción. Nuestros hallazgos indican que la unión de NPER a CLK no es suficiente para la inhibición de la transcripción, lo que implica un modo más indirecto de la acción por la cual NPER actúa como un puente molecular para "entregar" DBT y / u otros factores que reprimen CLK directamente dependiente de la expresión génica.

Cis-combinación De La Clásica Por (S) Y Por (L) Resultados Mutaciones En Drosophila Arrítmica Con La Acumulación Ectópica De La Proteína PERIODO Hiperfosforilada

Journal of Biological Rhythms. Dec, 2007  |  Pubmed ID: 18057324

La primera circadiano "reloj" gen identificado fue el período ligado al cromosoma X (por) los genes en Drosophila melanogaster. En el informe inicial pionero, Konopka y Benzer (1971) se caracteriza por 3 alelos de que acortaba (por (S); aproximadamente 19 h), alargado (por (L); aproximadamente 29 h), o la supresión (por (0)) ritmos circadianos de conducta. También demostraron que los que llevan transheterozygotes por (S) y por (L) presentan mutaciones resistentes ritmos de comportamiento con períodos casi normales de aproximadamente 23 h, destacando la naturaleza de los mutantes de reloj semidominante muchos. En este estudio, por (0) vuela que lleva una doble mutación por cada transgénico que porta tanto la por (S) y por (L) (por alelos (0); por (S / L)). Fueron analizados por los ritmos de comportamiento y molecular A diferencia de versiones mutadas por separado, por los (0); por (S / L) moscas transgénicas son constantes arrítmico en condiciones de oscuridad y muestran poca o ninguna, arrastre a diario los ciclos de luz-oscuridad. En un tipo salvaje por (+) de fondo, la expresión de por (S / L) suprime los ritmos de comportamiento, lo que indica que funciona de una manera negativa transdominante. El análisis bioquímico de los extractos de la cabeza reveló que sólo hiperfosforilada isoformas de la proteína PERS / L se detectan a través de un ciclo diario, y los niveles se mantienen constantes. Curiosamente, poco o nada PERS / L se observa en las neuronas marcapasos clave que controlan los ritmos diarios de actividad, en consonancia con la idea de que las isoformas hiperfosforilada de PER son inestables. No obstante, PERS / L se detectó en las células ectópicas en el cerebro, en la que exhibe una localización inusual, principalmente la tinción de la periferia del núcleo. Estos resultados sugieren que los mecanismos postraduccionales jugar un papel clave en la limitación de la acumulación de PER a células específicas. En un ámbito más amplio, nuestros resultados indican que los efectos de semidominante periodo de alteración alelos observados en trans no son necesariamente conserva en la configuración cis y que pueden surgir nuevos fenotipos.

La Regulación Circadiana En La Facultad De Drosophila Para Combatir Las Infecciones Patógenas

Current Biology : CB. Feb, 2008  |  Pubmed ID: 18261909

Hemos tratado de determinar si la respuesta inmune innata se encuentra bajo la regulación circadiana y si este estado de salud en general impactos. Para este fin, se utilizó la infección de Drosophila con la humana bacterias patógenas oportunistas Pseudomonas aeruginosa como nuestro sistema modelo [1]. Se demuestra que las tasas de supervivencia de las moscas de tipo salvaje pueden variar en función de cuando, durante el día, que están infectadas, con un pico en la mitad de la noche. Aunque este ritmo es abolida en las moscas mutantes Clock, los que tienen un gen período de inactividad son muy susceptibles a la infección, mientras que los mutantes con alteración en otros genes reloj del núcleo presentan una mayor supervivencia. Después de una fase inicial de supresión fuerte, la cinética de crecimiento bacteriano se correlacionan altamente con el tiempo de los efectos del día y el reloj mutantes sobre la supervivencia. Perfiles de expresión reveló que la infección por la noche conduce a una ráfaga transitoria reloj regulado en la expresión de un número limitado de genes de inmunidad innata. La modulación circadiana de supervivencia también se observó con otro patógeno, Staphylococcus aureus. Nuestros hallazgos sugieren que las estrategias de intervención médica que incorporen consideraciones cronobiológicos podría mejorar la respuesta inmune innata, aumentando la eficacia de la lucha contra las infecciones por patógenos.

La Regulación Circadiana De Un Conjunto Limitado De MicroARNs Conservadas En Drosophila

BMC Genomics. 2008  |  Pubmed ID: 18284684

Los microARN (miRNA) son cortas no codificantes moléculas de ARN que mRNAs objetivo de controlar la expresión génica mediante la atenuación de la eficacia de la traducción y la estabilidad de las transcripciones. Se encuentran en una amplia variedad de organismos, de plantas a los insectos y los seres humanos. Aquí, nosotros usamos la Drosophila para investigar la posibilidad de que los relojes circadianos regulan la expresión de miRNAs.

El Fosfato De Ocupación De Una Atípica SLIMB Sitio De Unión De Período Que Se Fosforilada Por DOUBLETIME Controla El Ritmo Del Reloj

Genes & Development. Jul, 2008  |  Pubmed ID: 18593878

Una característica común de los relojes circadianos de los animales es la fosforilación progresiva del período (PER), las proteínas, que es altamente dependiente de la caseína quinasa Idelta / epsilon (CKIdelta / épsilon, denominado DOUBLETIME [DBT] en Drosophila) y en última instancia conduce a la rápida degradación de hiperfosforilada isoformas a través de un mecanismo de participación de la proteína F-box, el beta-TrCP (SLIMB en Drosophila). Aquí se utiliza el sistema Drosophila melanogaster modelo, y muestran que una etapa clave en el control de la velocidad del reloj es la fosforilación de un Ser N-terminal (S47) por DBT, que colabora con otros residuos fosforilados cercanas para generar una atípica de alta afinidad SLIMB sitio de unión en el PER. DBT-dependientes aumentos en el fosfato de ocupación de S47 son temporalmente cerrada, dependiente en el sitio de DBT de acoplamiento situado en PER y parcialmente contrarrestado por actividad de la proteína fosfatasa. Proponemos que la progresiva DBT-mediada por la fosforilación de un no consensual, SLIMB sitio de unión se establece un límite temporal para que en un ciclo diario de la mayoría de las proteínas PER se etiquetan de una rápida degradación. Sorprendentemente, la mayor parte de la hiperfosforilación no está relacionado con efectos directos sobre la estabilidad de PER. También utilizamos la espectrometría de masas para mapear los sitios de fosforilación en el PER, lo que lleva a la identificación de una serie de "fosfo-clusters" que explican varios de los clásicos por mutantes.

La Variación Natural En El Sitio De Empalme De La Fuerza De Un Gen Del Reloj Y Específicos De Una Especie De Adaptación Térmica

Neuron. Dec, 2008  |  Pubmed ID: 19109911

Se demuestra que varios sitios de empalme subóptimos subyacen en el empalme termosensible del período (por) 3 'terminal del intrón (dmpi8) de D. melanogaster, permitiendo a esta especie para prolongar su mediodía "siesta", un mecanismo que disminuye la probabilidad de nocivo efectos del calor durante los largos días de verano en climas templados. En D. yakuba y santomea D., que tienen una distribución más ancestral indígena de los afro-regiones ecuatoriales en las que la duración del día y la fluctuación de la temperatura muestra poco a lo largo del año, las eficiencias de empalme de sus terminales por 3 'intrones, que no presentan la calibración térmica, coherente con el poco efecto de la temperatura sobre la distribución diaria de la actividad en estas especies. Proponemos que los sitios de empalme débiles en dmpi8 subyacen a un mecanismo que facilita la aclimatación de la ampliamente colonizado D. melanogaster (y, posiblemente, D. simulans) para climas templados y que la selección natural que opera en el nivel de las señales de empalme juega un papel importante en la adaptación térmica de formas de vida.

Un Tramo De La Periferia Ayuda Relojes Cerebrales Siente El Calor Diario

Neuron. Oct, 2009  |  Pubmed ID: 19874783

En esta edición de la revista Neuron, Sehadova et al. muestran que la sincronización de los relojes circadianos en el cerebro de Drosophila por los cambios diarios de temperatura requiere chordotonal órganos, estructuras mechanosensory que funcionan como receptores de estiramiento en los insectos. Esto es notablemente diferente de la ruta de acceso más directo por el cual la hora del cerebro percibir la luz.

Una Cascada De Fosforilación Jerárquica Que Regula El Tiempo De Entrada Período Nuclear Revela Nuevos Roles Para La Prolina-dirigida Quinasas Y GSK-3beta/SGG En Los Relojes Circadianos

The Journal of Neuroscience : the Official Journal of the Society for Neuroscience. Sep, 2010  |  Pubmed ID: 20861372

El tiempo diario de cuando el período (PER), las proteínas se translocan desde el citoplasma al núcleo es un paso crítico en los mecanismos de reloj que sustentan los ritmos circadianos en los animales. Numerosas líneas de evidencia indican que la fosforilación juega un papel importante en la regulación de diversos aspectos de la función y el metabolismo del PER, incluyendo cambios en su estabilidad diaria y la distribución subcelular. En este informe, muestran que la fosforilación de la serina 661 (Ser661) por una quinasa dirigida por prolina (s) es una clave de fosfo-señal en la Drosophila por proteína (NPER), que regula el tiempo de su acumulación nuclear. Las mutaciones que la fosforilación de bloque en Ser661 no afectan a la estabilidad, pero NPER aplazar su entrada nuclear en neuronas marcapasos clave, produciendo ritmos ya la conducta. Curiosamente, la abolición de la fosforilación en Ser661 también atenúa la magnitud de la hiperfosforilación de NPER in vivo, lo que sugiere el estado de fosforilados Ser661 regula la fosforilación en otros sitios en NPER. De hecho, identificamos Ser657 como un sitio que es fosforilada por la glucógeno sintasa quinasa GSK-3β (SHAGGY; SGG) en una forma dependiente de imprimación en la Ser661. Aunque no es tan dramática como la mutación de Ser661, las mutaciones que suprimen la fosforilación en Ser657 también dar lugar a períodos más largos de comportamiento, lo que sugiere que un módulo multi-cinasa fosforilación jerárquica regula el tiempo de entrada NPER nuclear. Junto con las pruebas en sistemas de mamíferos, nuestros hallazgos implican prolina-dirigida quinasas en los mecanismos del reloj y sugieren que las proteínas son los principales POR dianas de tratamiento con litio, un potente inhibidor de GSK-3β se usa para tratar la depresión maníaca, un trastorno asociado con un mal funcionamiento del reloj en los seres humanos.

Los Ritmos Circadianos. Las Temperaturas De Comunicarse Por

Science (New York, N.Y.). Oct, 2010  |  Pubmed ID: 20947752

Dos Modos Distintos De Contratación PERIODO Desciende En DCLOCK Descubre Un Nuevo Papel Para Intemporal En La Transcripción Circadiano

The Journal of Neuroscience : the Official Journal of the Society for Neuroscience. Oct, 2010  |  Pubmed ID: 20980603

Bucles de retroalimentación negativa de la transcripción son una característica central de los relojes circadianos eucariotas y se basan en las interacciones entre el reloj rítmicas específicas de represores y factores de transcripción. En Drosophila, la represión de dCLOCK (dCLK)-CICLO (CYC) la actividad transcripcional de dPERIOD (NPER) es esencial para impulsar la expresión del gen circadiano. Aunque las líneas de crecimiento de las pruebas indican que los represores circadianos, como la función NPER, al menos en parte, como puentes moleculares que facilitan las interacciones puntuales entre otros factores reguladores y de los factores fundamentales de reloj de transcripción, cómo interactúa con NPER dCLK-CYC para promover la represión no se conoce. En este caso, hemos identificado una pequeña región conservada de NPER necesaria para la unión a dCLK, llamado CBD (para el dominio dCLK vinculante). En ausencia de la CDB, NPER es incapaz de asociar de manera estable con dCLK e inhibir la actividad transcripcional de dCLK-CYC en un sistema de cultivo celular simplificado. CDB se encuentra muy cerca de una región que interactúa con otros factores de regulación, tales como la quinasa DOUBLETIME, lo que sugiere que los complejos de arquitectura se deben cumplir para montar represor complejos. Sorprendentemente, cuando NPER falta del CDB (NPER (ΔCBD)) se evaluó en las moscas el mecanismo del reloj estaba en funcionamiento, aunque con períodos más largos. Curiosamente, la interacción entre NPER (ΔCBD) y dCLK es TIM-dependiente y modulado por la luz, revelando un nuevo e inesperado papel in vivo para TIM en la transcripción circadiano. Por último, NPER (ΔCBD) no provoca la hiperfosforilación diaria de dCLK, lo que indica que la interacción directa entre NPER y dCLK son necesarios para el programa de fosforilación dCLK pero no es necesario para otros aspectos de la regulación dCLK.

NEMO / NLK Fosforila PERIODO Para Iniciar Un Circuito De Fosforilación De Retardo Que Ajusta La Velocidad Del Reloj Circadiano

Cell. Apr, 2011  |  Pubmed ID: 21514639

La velocidad de los relojes circadianos en los animales está estrechamente vinculada a los programas de fosforilación complejos que impulsan los ciclos diarios de los niveles del período (PER), las proteínas. Usando Drosophila, se identifica un circuito de retardo de tiempo basado en la fosforilación jerárquica que controla la bajada diaria en la abundancia de PER. La fosforilación de la quinasa NEMO / NLK en el "por corto" de dominio en el PER estimula la fosforilación de DOUBLETIME (DBT/CK1δ/ɛ) en varios sitios cercanos. Esta fosforilación varios sitios funciona de una manera gradual y la orientación espacial para retrasar la fosforilación progresiva por DBT en otros sitios más distales en PER, incluyendo los necesarios para el reconocimiento de la proteína F SLIMB caja / degradación de β-TrCP y proteasomal. Altamente fosforilados POR tiene una estructura más abierta, lo que sugiere que incrementos progresivos en la fosforilación global de contribuir al mecanismo de temporización aumentando lentamente POR susceptibilidad a la degradación. Nuestros resultados establecen NEMO como un reloj de quinasa y demostrar que a largo plazo las interacciones entre los funcionalmente distintos grupos de fosfato colaborar para fijar la velocidad de reloj.

Un Reloj Maestro En El Trabajo Duro Trae Ritmo a La Transcriptoma

Genes & Development. Nov, 2011  |  Pubmed ID: 22085960

En este número de Genes & Development, Abruzzi et al. (Pp. 2374-2386) el uso de la cromatina immunoprecipitation (CHIP) ensayos de suelo de baldosas de la matriz (chip-chip) para demostrar que las interacciones físicas entre los mecanismos del reloj circadiano (≅ 24 h) y genomas son más extendida de lo que se pensaba anteriormente y proporcionar nuevos conocimientos sobre cómo relojes de impulsar los ritmos diarios de la expresión génica global.

A La Mañana Inducida, La Fosforilación Cerrada Evening Times Gen Represor De La Expresión: Una Nueva Ruta De Los Relojes Circadianos Para Usar Un Viejo Truco

Molecular Cell. Dec, 2011  |  Pubmed ID: 22152469

En este número de Molecular Cell, Sancar et al. (2011) muestran que un represor transcripcional inducida por la mañana con una fosforilación-gated vida media es una pieza clave en el impulso de la expresión génica por la noche, la adición de nuevos conocimientos sobre cómo los relojes circadianos lograr la eliminación específica de la expresión génica.

El Papel De La O-GlcNAcylation En Configuración De La Velocidad Del Reloj Circadiano

Genes & Development. Feb, 2012  |  Pubmed ID: 22327476

Modificaciones post-traduccionales de una o más centrales "Clock" las proteínas, sobre todo la hora del día dependen de los cambios en la fosforilación, son fundamentales para establecer el ritmo de circadiano (≅ 24 h) los relojes. En los animales, el punto (PER), las proteínas son la variable de estado clave que regula la velocidad del reloj circadiano y se someten a cambios diarios en la distribución de la abundancia y citoplasmática de armas nucleares que son impulsadas en parte por un programa de fosforilación complejo. Aquí, se identifican O-GlcNAcylation (O-GlcNAc) como un crítico modificación post-traduccional en la regulación circadiana que también contribuye a establecer la velocidad del reloj. Derribo o sobreexpresión de Drosophila O-GlcNAc transferasa (OGT) en las células de reloj, ya sea alarga o acorta ritmos circadianos de conducta, respectivamente. La proteína PERIODO Drosophila (NPER) es un objetivo directo de la UGT y se somete a cambios diarios en el O-GlcNAcylation, una modificación que se observa principalmente durante la primera mitad de la noche, cuando NPER se localizan predominantemente en el citoplasma. Curiosamente, el momento en que se transloca NPER desde el citoplasma al núcleo se adelante o se atrase en las moscas, la expresión en la que UGT se reduce o aumenta, respectivamente. Nuestros resultados sugieren que el O-GlcNAcylation de NPER contribuye a marcar el ritmo correcto del reloj, retrasando el momento de la entrada NPER nuclear. Además, UGT NPER estabiliza, lo que sugiere que la O-GlcNAcylation tiene múltiples funciones en los sistemas de sincronización circadianos.