是动物体内由昼夜节律和稳态进程一起调理的一项重要生理活动。在果蝇、小鼠、狗和人类身上选用的遗传学办法已被证明在提醒调控睡觉的基因方面非常有用。例如，包含在保持清醒方面发现的胃口素（也叫做下丘脑泌素）及其受体，以及在调理睡觉方面发现的盐诱导激酶 3（SIK3）。
因为睡觉只能在动物身上做丈量，而无法在分子层面进行，因而该范畴的研讨人员都依托电生理学和遗传学来敞开果蝇和小鼠睡觉分子及机制的研讨。
该研讨以对睡觉至关重要的激酶的磷酸化位点为靶点，选用生物化学和化学生物学办法，发现盐诱导激酶 3（SIK3） 第 469 位苏氨酸被丙氨酸替代（T469A）的小鼠的睡觉时刻添加。钙调神经磷酸酶（CaN）在体外和体内均可使 SIK3 的 T469 和 S551 位点去磷酸化，但 T221 位点不受影响。敲除 CaN 的调理亚基PPP3R1，可使小鼠每天的睡觉时刻削减超越 5 小时，这超越了一切已知的基因骤变对小鼠睡觉时刻的改动。
该研讨 提醒了钙调神经磷酸酶（CaN） 在睡觉中具有要害的生理效果，并创始了生化纯化和化学生物学作为研讨睡觉的有用办法。
对睡觉机制的研讨传统上依赖于电生理学和遗传学。因为只可以经过行为调查和物理手法来丈量整个动物的睡觉，因而没有经过生化和化学生物学办法来展开睡觉研讨。
在评价了这些战略的优势和局限性之后，饶毅团队决议测验两种办法：一种是选用经典纯化办法的生化办法，另一种是选用化学生物学办法的化学生物学办法。研讨团队的首个靶标底物是SIK3，此前筑波大学的柳泽正史团队以及饶毅团队现已发现其位点特异性磷酸化对睡觉调理非常重要。
因为SIK3中特定的磷酸化位点可以指示睡觉需求并参加睡觉调理，研讨团队以该蛋白作为底物，经过生物化学办法判定其调控因子，然后测验这些体外磷酸化的生化调控因子是否也能调控动物的睡觉。
蛋白质磷酸化在不同的睡觉-觉悟相关状态下不一样。哺乳动物的睡觉被以为与 PKA、ERK、AMPK、CaMKIIα、CaMKIIβ、JNK、SIK3、SIK1、SIK2，以及 LKB1 有关。 CaMK2b 基因敲除小鼠每天的睡觉时刻削减超越 2小时，多于其他已知基因骤变。
关于哺乳动物睡觉中的蛋白磷酸酶（PPase），现在仍知之甚少。20 世纪 70 时代发现的一种蛋白质Calcineurin（CaN），直到 80 时代才确认其作为磷酸酶的功用。CaN（钙调神经磷酸酶） 是仅有一种由钙离子（Ca2+） 和钙调蛋白（CaM）激活的磷酸酶，它是一种二聚体，由催化亚基钙调神经磷酸酶A（PPP3CA、PPP3CB 或 PPP3CC）和调理亚基钙调神经磷酸酶B（PPP3R1 或 PPP3R2）组成。PPP3CA、PPP3CB 和 PPP3R1 在体内遍及表达，而 PPP3CC 和 PPP3R2 在睾丸中发挥及其重要的效果。PPP3CA 是大脑中含量最丰厚的催化亚基，而 PPP3R1 则是含量最丰厚的调理亚基。
在确认 SIK3 中一个特定磷酸化位点：苏氨酸（T）469的重要性后，研讨团队开端寻觅 SIK3 的蛋白磷酸酶（PPase）。尽管SIK1和SIK2中丝氨酸（S）551等效位点的缺失导致了与 SIK3 中 S551 位点功用增益相同的表型，但研讨团队发现，Sik1 或 Sik2 基因的缺失并不影响小鼠的睡觉。因而，研讨团队侧重重视 Sik3 基因。
在这项最新研讨中，研讨团队构建了 SIK3 第 469 位的苏氨酸到丙氨酸骤变（T469A），并发现 T469A 小鼠的睡觉添加。
咱们选用了两种办法来寻觅 SIK3 的 T469 和 S551 位点的蛋白磷酸酶（PPase）：一种是经典的生物化学办法，即从人 HEK293T 细胞中纯化 T469 和 S551 的蛋白磷酸酶；另一种是化学生物学办法，即在小鼠脑中对与 SIK3 相互效果的蛋白质进行光交联。这两种办法都发现了PPP3CA——钙调神经磷酸酶（CaN）的催化亚基。
体外试验标明，在存在钙离子（Ca2+）、钙调蛋白（CaM）和 PPP3R1 的情况下，PPP3CA 可以使磷酸化的 T469 和 S551 去磷酸化。PPP3CA 无法使磷酸化的 T221 位点去磷酸化，而该位点的磷酸化可促进 SIK3 的活性，以提示睡觉需求并促进睡觉。
在敲低 PPP3CA、PPP3CB 或 PPP3R1 的 HEK293T 细胞中，Ca 2+ 离子载体诱导的 T469 和 S551 位点的去磷酸化遭到按捺，但 T221 位点的去磷酸化未受影响。当敲低 PPP3CA 或 PPP3R1 时，T469 和 S551 位点的磷酸化在小鼠脑内添加，而 T221 没有添加。PPP3CA敲低的小鼠，每天睡觉时刻削减了大约3小时，PPP3R1敲低的小鼠，每天睡觉时刻削减超越 5 小时，这超越了一切已知基因骤变导致的小鼠睡觉改变。
经过丈量睡觉改变的程度，钙调神经磷酸酶（CaN）成为现在发现的最重要的睡觉调控因子。研讨团队表明，该研讨成功发现了对睡觉至关重要的分子，显现了生物化学和化学生物学（以及遗传学）在睡觉研讨方面的惊人力气。
