摘 要 SIRT1是一種NAD+(煙酰胺腺苷二核苷酸)依賴的脫乙?;?,與酵母菌沉默信息調(diào)節(jié)因子Sir2具高度同源性。它主要通過對多種非組蛋白和組蛋白的去乙?;饔?,參與多種細胞生物學功能。本文綜述了SIRT1相關(guān)功能的最新研究進展。
關(guān)鍵詞 SIRT1 脫乙酰化 功能
中圖分類號:R339.3 文獻標識碼:A
1 Sirtuins 家族的基本特性
Sirtuins家族是一個NAD+依賴的家族,于哺乳動物細胞中廣泛表達。目前該家族共有7個成員,分別為:SIRT1、SIRT2、SIRT3、SIRT4、SIRT5、SIRT6、SIRT7。SIRT2存在于細胞質(zhì),SIRT3、SIRT4和SIRT5位于線粒體,SIRT6、SIRT7位于細胞核。由于它們在細胞中分布位置和結(jié)構(gòu)上的差異,使其產(chǎn)生了不同的酶活性。Sirtuins家族與衰老相關(guān)疾病有關(guān),例如:神經(jīng)退行性疾病、心血管疾病等。在Sirtuins家族中,SIRT1是與酵母菌沉默信息調(diào)節(jié)因子Sir2同源性最高的成員,該基因位于10號染色體,共編碼了747個氨基酸,其蛋白質(zhì)相對分子量約為120 kDa,主要分布區(qū)域為細胞核。NAD+/NADH結(jié)合區(qū)是SIRT1的活性中心,這樣的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)決定了SIRT1在哺乳動物細胞中的重要作用。它可以脫去組蛋白H1、H3和H4的乙酰基,與此同時,也可以作用于許多非組蛋白,例如:p53、PGC-1 等,還可以修飾PARP1和Ku 70等DNA修復蛋白質(zhì)。已有的研究表明,SIRT1可以通過調(diào)節(jié)Wnt/ -catenin通路來調(diào)節(jié)骨代謝。
2 SIRT1與炎癥
近年來的研究表明,SIRT1能夠抑制炎癥并且調(diào)節(jié)免疫細胞,因此成為一種重要的免疫調(diào)節(jié)劑。許多炎癥因子例如:TNF- ,IL-6和IL-10已經(jīng)被報道參與了癌癥的發(fā)生與發(fā)展。SIRT1通過控制某些轉(zhuǎn)錄因子和抑癌基因,例如:NF- B,STAT3,PTEN,PDK1和AKT來控制炎癥,在急性炎癥和慢性炎癥的發(fā)生發(fā)展中起著非常重要的作用。
3 SIRT1與氧化應(yīng)激
當細胞受到外界的氧化應(yīng)激刺激時,可能會損傷其DNA,從而導致某些抑癌基因的活化,而SIRT1通過去乙?;{(diào)控這些抑癌蛋白的活性,從而達到降低氧化應(yīng)激給細胞帶來的損傷。
4 SIRT1與能量代謝
細胞的代謝平衡是生物體正常運轉(zhuǎn)的必備條件之一,是通過相關(guān)器官和生理過程相互協(xié)調(diào)來維持的。生物體內(nèi)所有的活動都需要ATP的參與,ATP的缺失會阻礙生物活動的正常進行。AMPK是調(diào)節(jié)ATP水平的重要信號通路之一,其活性受ADP與ATP比值的調(diào)節(jié),該通路的激活結(jié)果是增加了細胞內(nèi)的ATP水平。而SIRT1是AMPK行使活性的必備條件之一。
5 SIRT1與自噬
自噬由Ashford和Porter于1962年發(fā)現(xiàn),細胞自噬的過程會將自身的蛋白質(zhì)或者細胞器吞噬并且使它們被包進囊泡,隨之與溶酶體形成自噬溶酶體,最終完全降解。細胞通過此種方式實現(xiàn)代謝和細胞器的更新。因此,自噬是維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)所必需的。SIRT1通過脫乙?;瘏⑴c自噬過程的蛋白質(zhì)來調(diào)節(jié)細胞自噬,如Atg5。
6 總結(jié)與展望
SIRT1在生理上起到眾多關(guān)鍵性的作用,使其成為一個全新的藥物篩選靶點,具有很大的開發(fā)潛力。與此同時對其更深度的挖掘也存在不可預估的風險。截至目前,可供參考的臨床數(shù)據(jù)還處于稀缺階段,其相關(guān)藥物可能出現(xiàn)的不良反應(yīng)尚不清楚。所以今后的相關(guān)研究工作任重而道遠。
作者簡介:衣雨嬌(1993-),女,碩士研究生,山東省煙臺市人,中國海洋大學醫(yī)藥學院2016級微生物與生化藥學專業(yè),分子生物學方向。
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