Aanat,即Arylalkylamine N-acetyltransferase(芳基烷基胺N-乙酰转移酶),是一种在生物体内发挥关键作用的酶。Aanat在哺乳动物中主要在松果体中表达,参与调节褪黑激素的合成。褪黑激素是一种重要的激素,它影响多种生理过程,包括昼夜节律、睡眠周期、生殖周期和免疫反应等。
Aanat在调节昼夜节律方面具有重要作用。在哺乳动物中,Aanat的表达受到光照和黑暗的调节。在夜间,光照减少导致Aanat的表达增加,进而促进褪黑激素的合成。褪黑激素的合成又进一步调节生物体的睡眠周期和昼夜节律。因此,Aanat在维持生物体的昼夜节律中发挥着重要作用[2]。
此外,Aanat还与季节性适应有关。研究发现,在一些哺乳动物中,如鲸类和海牛,Aanat基因发生了失活或缺失。这些动物的松果体功能受损,褪黑激素的合成减少,这可能与它们适应水下生活有关[1]。相反,在一些草食性哺乳动物中,如猪和羊,Aanat基因发生了复制,这可能与它们适应季节性气候变化有关[1]。
Aanat的表达还受到多种信号通路的调节。例如,在叙利亚仓鼠中,Aanat的表达受到去甲肾上腺素(NE)的调节。在夜间,NE刺激下,Aanat的表达增加,进而促进褪黑激素的合成。此外,Aanat的表达还受到一些转录因子的调节,如c-Fos和c-Jun等[3]。
除了在哺乳动物中的作用外,Aanat在植物中也有重要作用。研究发现,Aanat在植物中参与调节生长、开花和防御等过程。例如,在柳枝稷中,Aanat的表达上调可以促进植物的生长,调节开花时间,并增强植物的防御能力[4]。
综上所述,Aanat是一种重要的酶,参与调节褪黑激素的合成,影响生物体的昼夜节律、季节性适应和生理功能。Aanat的表达受到光照、信号通路和转录因子的调节。Aanat的研究有助于深入理解生物体的昼夜节律和生理功能的调节机制,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Yin, Daiqing, Zhou, RuRu, Yin, Mengxin, Xu, Shixia, Yang, Guang. . Gene Duplication and Loss of AANAT in Mammals Driven by Rhythmic Adaptations. In Molecular biology and evolution, 38, 3925-3937. doi:10.1093/molbev/msab125. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33944919/
2. Ho, Anthony K, Chik, Constance L. 2009. Modulation of Aanat gene transcription in the rat pineal gland. In Journal of neurochemistry, 112, 321-31. doi:10.1111/j.1471-4159.2009.06457.x. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19860854/
3. Simonneaux, Valérie, Sinitskaya, Natalia, Salingre, Anthony, Garidou, Marie Laure, Pévet, Paul. . Rat and Syrian hamster: two models for the regulation of AANAT gene expression. In Chronobiology international, 23, 351-9. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16687308/
4. Huang, Yanhua, Zheng, Zehui, Bi, Xiaojing, Wang, Lei, Zhang, Yunwei. 2021. Integrated morphological, physiological and omics analyses reveal the arylalkylamine N-acetyltransferase (AANAT) gene contributing to growth, flowering and defence in switchgrass (Panicum virgatum L.). In Plant science : an international journal of experimental plant biology, 316, 111165. doi:10.1016/j.plantsci.2021.111165. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35151442/