近日，中国科学院微生物研究所刘晓研究团队在eLife发表题为“The nutrient-sensing GCN2 signaling pathway is essential for circadian clock function by regulating histone acetylation under amino acid starvation”的研究论文，发现粗糙脉孢菌GCN2信号通路感应氨基酸饥饿压力胁迫，并通过重塑染色质调控生物钟基因节律性表达的分子机制。
正常情况下，生物体的生物钟始终处于一个相对稳定的状态，从而保证生物体生命活动有条不紊的进行。氨基酸是重要的小分子代谢物和信号分子，氨基酸含量及其代谢信号通路是否调控生物钟系统？研究发现GCN2/CPC-3信号通路感受氨基酸饥饿压力胁迫，诱导转录因子CPC-1大量表达，通过募集组蛋白乙酰转移酶GCN-5升高生物钟核心基因frq的乙酰化修饰，进而促进转录因子WCC节律性激活frq基因的转录，维持生物钟的运转和相关代谢基因的节律性表达。研究揭示了氨基酸代谢与生物钟相互调控对于维持细胞内稳态的重要性，将促进我们理解不同物种代谢稳态和生物钟稳定性的调控机理。
中国科学院微生物研究所助理研究员刘晓兰和博士生杨钰琳为本文的共同第一作者。刘晓研究员为通讯作者。中国农业大学何群教授、中山大学郭金虎教授和德克萨斯大学西南医学中心Yi Liu教授为论文提供了重要帮助。本研究得到国家自然科学基金、国家重点研发计划、中国科学院战略性先导科技专项、中国科学院科技创新交叉与合作团队、北京自然科学基金等项目的经费资助。
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