2016年11月3日，國(guó)際著名學(xué)術(shù)雜志《Cell》子刊《Cellmetabolism》雜志在線發(fā)表了瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院FelixNaef研究員和FrédéricGachon研究員的一篇研究論文，論文揭示了500多個(gè)肝臟蛋白質(zhì)，在一天當(dāng)中它們?cè)?a name="InnerLinkKeyWord" href="http://m.zjzhongke.cn/nrgbpd/" target="_blank">肝細(xì)胞核內(nèi)的豐度發(fā)生變化，揭示肝臟代謝節(jié)律。

　　發(fā)生在我們體內(nèi)的生物過(guò)程并不是靜態(tài)的，相反它們大多數(shù)的節(jié)奏是由一個(gè)內(nèi)部的、24小時(shí)的生物節(jié)拍器(稱為生物鐘)決定的。在每一個(gè)晝夜節(jié)律周期中，許多生理過(guò)程都遵循這個(gè)生物鐘所策劃的振蕩波，使它們能夠適應(yīng)和預(yù)測(cè)身體在一天當(dāng)中某個(gè)給定時(shí)間點(diǎn)上的需求。

　　新陳代謝的這種調(diào)節(jié)與“我們的基因如何產(chǎn)生蛋白質(zhì)”有關(guān)。許多基因通過(guò)調(diào)整它們產(chǎn)生蛋白質(zhì)的速率，遵循我們的生物鐘，并且，知道哪些基因這樣做，將有助于我們了解代謝在一天的過(guò)程中如何變化。不幸的是，即使十多年前人類基因組已被繪制出來(lái)，調(diào)查“基因如何在一個(gè)時(shí)間依賴性的規(guī)模上控制蛋白質(zhì)的生產(chǎn)”仍然是困難的，主要是因?yàn)樵谝粋€(gè)細(xì)胞中存在的蛋白質(zhì)的絕對(duì)數(shù)量。

　　研究稱對(duì)于時(shí)間依賴性代謝的理解，獲得了突破性的進(jìn)展。只使用肝臟細(xì)胞的細(xì)胞核，科學(xué)家們確定了5000種蛋白質(zhì)，其中500多個(gè)蛋白質(zhì)在晝夜周期中受到影響，更具體地說(shuō)，這些蛋白質(zhì)在一天的過(guò)程中進(jìn)入和離開(kāi)細(xì)胞核。此外，他們發(fā)現(xiàn)，關(guān)鍵的細(xì)胞功能——如DNA修復(fù)、核糖體合成、細(xì)胞周期和染色體調(diào)控(多倍體)，也受到晝夜調(diào)節(jié)的影響。

　　為了抵消蛋白質(zhì)組的巨大復(fù)雜性，研究人員只集中在細(xì)胞的細(xì)胞核，而不是整個(gè)細(xì)胞。細(xì)胞核是產(chǎn)生蛋白質(zhì)的地方，然后蛋白質(zhì)被運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞周圍的不同位置。因此，細(xì)胞核對(duì)環(huán)境和生化信號(hào)是非常敏感的，并可能通過(guò)控制蛋白質(zhì)的生產(chǎn)將這些轉(zhuǎn)化為分子反應(yīng)。

　　科學(xué)家們利用生物化學(xué)技術(shù)，從有/沒(méi)有功能性生物鐘的小鼠獲取肝細(xì)胞，并分離出細(xì)胞核。在分離細(xì)胞核后，他們從中提取所有的蛋白質(zhì)，并用質(zhì)譜進(jìn)行分析。通過(guò)這樣做，他們能夠?qū)?ldquo;晝夜周期對(duì)肝細(xì)胞核中的蛋白質(zhì)積累有何影響”有一個(gè)全面的了解。

　　FelixNaef說(shuō)：“然而，許多研究針對(duì)的是靜態(tài)的生理功能，我們的時(shí)間方法，讓我們前所未有地了解到，在一天的時(shí)間內(nèi)代謝是如何循環(huán)的。我們驚訝的發(fā)現(xiàn)，肝臟內(nèi)的細(xì)胞核功能非常普遍地受到晝夜節(jié)律的影響。”

　　FrédéricGachon稱：“這項(xiàng)研究還表明，這種定量蛋白質(zhì)組學(xué)方法，是系統(tǒng)分析細(xì)胞功能的一個(gè)很好工具。用傳統(tǒng)的蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)，這將是不可能實(shí)現(xiàn)的。