Vuorokausioskillaattori tai endogeeninen kello on luonteeltaan epäselvien biologisten rytmien generaattori, joka on läsnä hypotalamuksen suprakiasmaattisessa ytimessä ja säätelee unen ja valveillaoloa. Vuorokausirytmien oskillaattoria useimmissa elävien organismien soluissa edustaa kellogeeniproteiinien kompleksi. Transkriptoimalla niiden geenit, joita he hallitsevat, tai suoraan, ne laukaisevat ja ylläpitävät monien toimintojen vuorokausirytmiä, mukaan lukien hormonien eritystä .
Kellogeenin proteiinien toiminnot heijastavat sekä keskus- ja perifeerisille vuorokausioskillaattorille yhteisiä ominaisuuksia että kudosspesifisiä ominaisuuksia. Perinteisesti ne voidaan jakaa seuraaviin ryhmiin:
Ihmisillä 8 proteiinia osallistuu vuorokausirytmin muodostumiseen: PERIOD 1, 2 ja 3, CRYPTOCHROME 1 ja 2 sekä CLOCK, TIMELESS ja Bmal-1. Kellogeeniproteiinit muodostavat perheen, jota edustavat homologit kaikissa elävissä organismeissa, prokaryooteista ihmisiin. Ne muodostavat vuorokausirytmin (vuorokausirytmin) aktiivisuusrytmin ja niillä on useita muita toimintoja, jotka liittyvät toisiinsa, pääasiassa aineenvaihdunnan säätelyyn. Vuorokausikellomekanismin keskeistä elementtiä nisäkkäillä edustaa kaksi kellogeeniproteiinien paria, jotka muodostavat heterodimeerisiä komplekseja: PER (periodigeenistä) + CRY (kriptokromigeenistä) ja CLOCK (kellogeenistä) + BMAL1 ( aivojen ja lihasten Arnt-kaltaisesta geenistä). proteiini 1), jotka on liitetty toisiinsa +/- palautesilmukoilla. Samanaikaisesti CLOCK-BMAL1-dimeerin proteiinit (maksimipitoisuus pimeyden alkaessa) aktivoivat PER- ja CRY-proteiinien transkription ja translaation, jotka kertyessään vähentävät ensimmäisen dimeerin proteiinipitoisuutta. On tärkeää korostaa, että cAMP:llä on merkittävä rooli kellooskillaattorin säätelyssä, kuten värähtelevien HCN-kanavien tapauksessa.. Lisäksi kromatiinin uudelleenmuotoilussa ja kelloproteiinien transkription jälkeisessä säätelyssä on mukana laaja valikoima kofaktoreita, suorittamaan translaation jälkeistä modifikaatiotaan, ylläpitämään stabiilisuutta ja hallitsemaan niitä solunsisäinen kuljetus ja lokalisointi. Tätä monimutkaista solunsisäistä mekanismia kontrolloi joukko keskeisiä metabolisia entsyymejä (ensisijaisesti lipidejä ja hiilihydraatteja) sekä transkriptiotekijöitä ja kofaktoreja.[10]
Aivojen pääkellossa hormonit (välittäjät) vasteena valolle laukaisevat ja tukevat Ca-aallon etenemistä SCN:n verkkokalvon sisääntulovyöhykkeen neuroneista efferenttien aksonien lähtöalueelle, mikä edistää erilaisten neuropeptidien ja välittäjien kompleksien peräkkäinen eksosytoosi sekä vartiogeenien Ca-riippuvainen transkriptio. Maksassa glukokortikosteroidit, jotka aktivoivat aineenvaihdunnan kannalta tärkeiden geenien transkription, epäsuorasti "pakottavat" vuorokausirytmin koko elimen transkriptioon. Munuaisissa kuvataan aldosteronin ja Per-proteiinin rinnakkaisvaikutuksia, jotka synkronoivat eri solujen toimintoja ja elimen solunsisäisiä rakenteita.