Nature | 上田泰己团队揭示磷酸化和去磷酸化酶群调控哺乳动物的睡眠与觉醒

主要观点总结

该文章探讨了蛋白质磷酸化在调节睡眠和觉醒中的作用，重点介绍了在哺乳动物中，蛋白激酶PKA促进觉醒，而磷酸酶PP1和钙调神经磷酸酶促进睡眠。这些酶在突触中通过相互竞争调节睡眠和觉醒的平衡。研究采用小鼠模型进行病毒载体功能改造实验，揭示了多种酶协同调控睡眠和觉醒平衡的机制。这些发现有助于从分子水平探索控制睡眠时间和睡意的方法。

关键观点总结

关键观点1: 蛋白质磷酸化在调节睡眠和觉醒中起关键作用。

磷酸化通过蛋白激酶和磷酸酶的双向调控来影响睡眠和觉醒。

关键观点2: 在哺乳动物中，PKA促进觉醒，而PP1和钙调神经磷酸酶促进睡眠。

这些酶在突触中通过相互竞争来调节睡眠和觉醒的平衡。

关键观点3: 研究使用小鼠模型进行病毒载体功能改造实验，验证了这些酶在调节睡眠和觉醒中的作用。

发现这些酶在兴奋性突触后致密区发挥重要作用，并参与睡眠压力的调控。

关键观点4: 该研究揭示了多种酶协同调控睡眠和觉醒平衡的机制。

这些发现有助于未来对睡眠功能和重要性的更深入理解。

文章预览

我们每天都在睡眠与觉醒的交替中度过。睡眠是所有具有神经系统的动物都保留的、对生命至关重要的生理现象。尤其在现代24小时社会中，如何确保健康的睡眠习惯已逐渐被广泛关注。包括人类在内的动物每天都需要一定量的睡眠，未能达成这一需求会让我们感到“睡眠不足”。然而，目前仍然存在许多未知之处，尚不清楚每日睡眠量究竟是如何被分子机制所控制的。 近年来，多个研究结果显示， 在调节睡眠与觉醒方面，神经中的蛋白质磷酸化这一化学修饰起到了关键作用。 细胞内的磷酸化通过蛋白激酶和磷酸酶的双向调控。例如，东京大学医学院功能生物学专业的 上田泰己 教授团队之前发现，一种称为CaMKII （钙/钙调蛋白依赖性激酶II） 的蛋白激酶具有促进小鼠睡眠的活性。然而，抑制睡眠 （即促进觉醒） 的蛋白激酶以及调控睡眠-觉醒的 ………………………………