细胞衰老机制中特殊酶作用关键

美国科学家最近发现,去乙酰化酶Sirtuin家族成员之一SIRT6可能对延缓衰老起关键作用,并首次证明sirtuin能调控基因活动。     

Sirtuin家族对心肌缺血/再灌注损伤的保护作用研究

Sirtuin蛋白家族是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸依赖性的去乙酰化蛋白酶类,通过对下游靶基因的调控,抵抗氧化应激,维持线粒体功能,参与调节细胞自噬及凋亡,与心肌缺血/再灌注损伤(MIRI)的发生发展密切相关。本文主要综述Sirtuin蛋白家族的心肌细胞保护机制及其在防治MIRI中的调控作用,为其在相关病理及生理机制的研究提供有益参考。     

去乙酰化酶Sirtuin与衰老的研究进展

Sirtuin蛋白是一组具有NAD⁺依赖性的组蛋白去乙酰基转移酶,该家族成员具有高度保守的催化结构域,可以通过对多种底物进行去乙酰化作用,从而在机体内参与一系列的生物学活动,包括维持细胞抗胁迫能力和基因组稳定性以及参与能量代谢等．Sir2参与了酵母的交配型基因、端粒和rDNA 重复序列的沉默以及细胞寿命等生理功能．在哺乳动物中,SIRT1是该家族中目前研究最为广泛且较为透彻的成员,而SIRT6的功能研究成为近年来继SIRT1后的又一新热点．综述了sirtuin蛋白的结构及其与衰老关系的研究进展．     

Sirtuin:依赖NAD+的去乙酰化酶

组蛋白的乙酰化一去乙酰化修饰在基因表达调控中起重要作用。参与去乙酰化的酶除了经典的Ⅰ类和Ⅱ类组蛋白去乙酰化酶(histone deacetylase,HDAC),还有比较特殊的Ⅲ类HDAC——Sirnlin,其活性依赖于NAD^ 。酵母的Sirtuin——Sir2在交配型基因沉默、端粒区基因沉默、rDNA沉默中起重要作用．还可能参与长寿与衰老的调节。在人类,Sirtuin的底物是组蛋白、各种转录因子如p53、FOXO、NF—KB、乙酰化酶如D300和其他的各种功能蛋白质。根据底物特点推测,人类Sirtuin蛋白的生理功能可能一方面是参与调节细胞在应激条件下的存活与死亡的平衡,另一方面是参与代谢的调节。     

去乙酰化酶Sirtuin研究进展

依赖于NAD 的去乙酰化酶Sirtuin对细胞的存活、衰老、凋亡等生理活动的调节起到十分重要的作用。Sirtuin系统中的ySir2和SIRT1就目前来说是研究得较为透彻的两个成员。ySir2参与了酵母的交配型基因沉默、端粒的沉默、rDNA重复序列的沉默以及细胞寿命等生理功能。人类SIRT1在细胞存活与代谢等过程中也起到调节作用。本文对Sirtuin的结构、作用机制、底物特异性、影响因子及其功能作了综述。     

Sirtuins家族在DNA损伤修复中的作用

Sirtuins家族蛋白是一类依赖NAD的去乙酰化酶,属于第Ш类去乙酰化酶(HDACs),哺乳动物Sirtuins家族成员共有7个(SIRT1-7),其主要具有去乙酰化酶的活性,可以使多种蛋白发生去乙酰化,进而参与DNA的损伤修复、基因的转录调控、细胞凋亡、代谢及衰老等诸多生物进程。本文主要对Sirtuins家族在DNA损伤修复中的作用及其相关机制进行阐述。     

SIRT1的研究进展

哺乳动物细胞SIRT1(Sirtuin1)是一种依赖于烟酰胺腺苷二核苷酸(NAD+)的去乙酰化酶,与酵母细胞中与物质代谢和长寿有关的沉默信息调节因子SIR2同源,具有对底物去乙酰化功能的基因。SIRT1通过使底物蛋白的去乙酰化而调控DNA的表达、细胞凋亡、衰老,参与生物体生理或病理过程。本文对SIRT1与寿命、癌症、新陈代谢紊乱等疾病的生物学机理和治疗方法的相关性进行综述。     

RPD3家族成员调控植物发育及环境应答的分子机制

赖氨酸乙酰化是翻译后修饰的主要类型之一,在调节基因表达和蛋白质功能中起关键作用。组蛋白去乙酰化酶(Histone deacetylases,HDACs)负责从组蛋白和非组蛋白的赖氨酸中去除乙酰基。RPD3家族是研究最广的HDACs,文中对拟南芥RPD3家族在多个生长发育过程中的调控机制进行了综述,为深入研究RPD3家族成员调控植物发育的机制提供参考,也为探索HDACs其他家族成员的功能提供较为清晰的研究思路。     

Sirtuin1:抗炎治疗新靶点

Sirtuin 1(SIRT1)是组蛋白去乙酰化酶的代表性成员,除可调节代谢、衰老、凋亡外,SIRT1还可通过催化组蛋白及核因子κB(NF-κB)、激活蛋白1(AP-1)等的去乙酰化,从而改变染色质构象、降低转录因子活性、下调炎症基因转录。临床研究已揭示SIRT1在某些炎症性疾病中含量明显降低,而动物实验证实白藜芦醇、SRT1720等SIRT1激活剂可有效减轻炎症损伤。因而,SIRT1有望成为抗炎治疗的新靶点。     

沉默信息调节因子1在消化系统肿瘤中的作用

沉默信息调节因子1(SIRT1)是Sirtuin 家族中的一员,属于烟酰胺（NAD⁺）依赖的Ⅲ类组蛋白去乙酰化酶,能通过对多种非组蛋白及组蛋白赖氨酸残基进行去乙酰化修饰调节基因表达。近来的研究发现,SIRT1不仅能使肿瘤抑制因子去乙酰化,促进肿瘤发生,还能使肿瘤促进因子去乙酰化,抑制肿瘤发生。SIRT1与肿瘤的生物学特性密切相关,影响肿瘤分期及患者预后。在消化系统肿瘤中,SIRT1具有双面性,既可作为抑癌因子,也可发挥癌因子的作用。近年来,许多研究对SIRT1在肿瘤中的作用靶点及相关信号通路做了深入研究,关于SIRT1在肿瘤中作用机制的新研究不断出现。SIRT1已成为人们攻克肿瘤的一个研究热点。本文通过对SIRT1在肿瘤中的双重作用,尤其是在消化系统肿瘤中的不同作用靶点和参与的信号通路作一综述,希望为临床上治疗消化系统肿瘤提供更有说服力的证据。     

SIRT3与细胞代谢及心血管疾病的相关性

蛋白去乙酰化酶在细胞生理过程中发挥着极为重要的作用。人蛋白去乙酰化酶包括HDACⅠ、HDACⅡ、HDACⅢ和HDACⅣ4个家族。其中第Ⅲ类即Sir2(Silent information regulator 2)家族包括7个成员——SIRT1~ SIRT7,每个成员都具有不同的细胞定位,并且发挥不同的生物学功能。作为主要定位于线粒体的组蛋白去乙酰化酶,SIRT3不仅调节细胞的能量代谢,并在细胞凋亡、肿瘤生长和一些疾病中发挥作用。文章综述了SIRT3在细胞代谢中的生物学功能以及其在心血管疾病中的研究进展。     

组蛋白去乙酰化酶SIRT7研究进展

SIRT7是哺乳动物组蛋白去乙酰化酶Sirtuins家族成员,是高度保守的NAD+依赖的蛋白质去乙酰化酶,调控细胞中多种蛋白的乙酰化水平,参与许多重要的生命活动,如蛋白质合成、代谢、细胞应激、炎症、衰老和肿瘤.在过去的几年里,人们对它的认识有质的飞跃,本文主要对SIRT7的特点、功能和调节机制进行回顾和总结,以期为进一步研究提供参考.     

SIRT1在雌性配子发生中的作用及相关疾病的研究进展

沉默信息调节因子1[Sirtuin (silent mating type information regulation 2 homolog) 1,Sirt1]是依赖于烟酰胺腺嘌呤二核苷酸的组蛋白去乙酰化酶,可与FOX转录因子家族中的O亚家族(FOXOs)、P53等多种转录因子结合。Sirt1通过调控卵巢储备、卵泡形成发育、卵母细胞分化成熟、颗粒细胞功能等生理过程影响雌性生殖系统的生命活动。作者综述了Sirt1对雌性生殖细胞发育及成熟的影响,并总结了Sirt1在多种雌性生殖系统疾病中的研究进展,以期利用其作用机制为提高雌性配子品质和改善雌性生殖机能的相关研究提供理论依据。     

组蛋白去乙酰化酶5的研究进展

组蛋白去乙酰化酶5(HDAC5)属于Ⅱa类HDAC家族成员,其通过催化组蛋白去乙酰化导致局部染色质结构呈压缩/关闭状态而抑制基因转录;HDAC5还可催化其他蛋白质去乙酰化而调控生物大分子之间的相互作用。由此,HDAC5广泛参与调控基因转录、细胞信号传导、细胞衰老和细胞凋亡等重要生理、病理过程,并在细胞分化和肿瘤发生过程中发挥重要作用。本文综述了新近有关HDAC5结构、功能和其参与疾病发生发展的研究进展。     

HDACs去乙酰化酶非依赖性作用在疾病中的研究进展

组蛋白去乙酰化酶(histone deacetylases, HDACs)参与并调节众多生理病理进程，在机体内发挥重要作用。近年来越来越多的文献报道HDACs家族成员具有独立于去乙酰化酶活性的作用。本文围绕四类HDACs，综述了其最新的去乙酰化酶非依赖性调控作用，主要介绍它们的结构、生物学功能以及和疾病的关系，旨在从其结构特点揭示不同的生物学功能，进而探究对疾病发生发展的影响。去乙酰化酶非依赖性作用的研究不仅有助于对HDACs在疾病发生发展中的作用及机制的全新理解，也为以HDACs功能为靶点的新药研发提供新的思路。     

Sirtuin家族与DNA损伤修复

DNA损伤的发生与积累是造成细胞功能紊乱的根本原因,也是引起衰老与肿瘤等疾病发生的关键事件。为维持机体自身遗传物质的完整性与稳定性,生物体内拥有多种针对不同类型DNA损伤的修复方式。Sirtuin蛋白是一组NAD+依赖的、高度保守的组蛋白去乙酰化酶,可通过去乙酰化作用调节众多底物蛋白质的表达、活性与稳定性。 近来的研究显示,DNA损伤修复途径的多个关键蛋白质是Sirtuin的下游底物。Sirtuin蛋白通过调节同源重组修复、非同源末端修复、核苷酸切除修复等途径中的核心蛋白质参与修复包括双链断裂（double stranded breakes, DSBs）在内的多种DNA损伤类型,从而在维持基因组稳定性、寿命以及细胞能量代谢调节等一系列生物学作用中发挥至关重要的作用。本综述将介绍近年来Sirtuin与DNA损伤修复的研究进展。     

Sirtuin 6在心血管疾病中的作用

衰老是心血管疾病发生发展的独立危险因素,Sirtuin蛋白家族(SIRT1-7)是一组与衰老和寿命密切相关的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD~+)依赖性组蛋白去乙酰化酶,在饮食限制和运动等情况下可被激活,以维持代谢稳态,保护心血管疾病。SIRT6作为该家族相对新成员,可参与多种基因表达、DNA损伤修复等过程的调控,被认为是一种肿瘤抑制因子和促进长寿的正向调节因子,但其在心血管疾病中的作用尚未被完全揭示。近年来,有研究显示SIRT6可延缓与年龄相关的心血管疾病进程,具有发展为心血管疾病治疗靶点的潜力。本文现就SIRT6在心血管疾病中作用的研究进展进行综述。     

Sirtuin在热量限制延长寿命机制中的研究进展

热量限制(caloric restriction, CR)可以引起细胞、生物体寿命延长和降低衰老相关疾病的发生,其中Sirtuin起着关键作用．Sirtuin将机体能量代谢和基因表达调控相偶联,通过赖氨酸去乙酰化改变蛋白质的活性和稳定性,从而调节衰老进程．酵母中度CR影响其复制寿命和时序寿命,主要依赖于激活Sir2,增加细胞内NAD+/NADH的比例和调节尼克酰胺浓度来实现．类似的机制也存在于秀丽线虫和果蝇中．哺乳动物在CR条件下SIRT1蛋白表达应答性上升,细胞中NAM磷酸基转移酶能够直接影响NAM和NAD+浓度,并影响SIRT1活性．NO表达增加能导致SIRT1上调和线粒体合成增加．SIRT1可能通过改变组蛋白、p53、NES1、FOXO等底物蛋白的乙酰化影响到细胞和个体的衰老．表明不同生物体中的Sirtuin及其同源类似物在CR条件下对衰老进程和寿命都起着非常重要的作用．     

生长抑制因子(ING)抑癌基因家族的研究进展

生长抑制因子(inhibitor of growth,ING)家族成员是候选的抑癌基因.ING蛋白参与磷脂酰肌醇介导的脂类信号转导通路及激素介导的通路,能够与组蛋白乙酰转移酶、去乙酰化酶等结合参与染色质的重构,调节基因的转录,与p53协同作用,抑制细胞生长,诱导细胞凋亡和DNA损伤修复.ING家族成员通过对基因表达的表观遗传学调控将细胞周期、细胞凋亡和衰老等生物学过程有机联系起来.     

Sirt7在病理生理活动中的作用机制

沉默信息调节因子2相关酶(silent mating type information regulator 2-related enzymes,Sirtuin)是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(nicotinamide adenine dinucleotide,NAD⁺)依赖性的去乙酰化酶。Sirt7是定位于核仁的Sirtuin蛋白家族成员,除了具有去乙酰化酶活性外,还具有腺苷二磷酸(adenosine diphosphate,ADP)-核糖基转移酶、去琥珀酰化酶和去戊二酰化酶活性。Sirt7的作用底物包括组蛋白、DNA损伤修复相关因子、核仁小核糖核蛋白成分(核仁纤维蛋白、U3)、转录因子(GA结合蛋白β1(GA binding protein β1,GABPβ1)、叉头框蛋白O4、GATA4)、细胞周期蛋白依赖激酶9、组蛋白乙酰转移酶1、聚合酶相关因子53(polymerase associated factor 53,PAF53)、Ras相关核蛋白(Ras-related nuclear protein,Ran)、活化T细胞的核因子c1和p53等。另外,Sirt7还可以与损伤特异性DNA结合蛋白1(damage-specific DNA binding protein 1,DDB1)/cullin 4/DDB1-cullin 4相关因子1、Suv39h1/Sirt1、Myc、核呼吸因子1和Elk4等作用,进而调节其功能,但作用机制尚不清楚。Sirt7的多种活性使其在维持基因组稳定、调节RNA转录、抵御应激反应、调控代谢及炎症等病理生理活动中发挥重要作用。本文将介绍Sirt7在调节以上病理/生理活动中的作用机制,以及腺苷酸活化蛋白激酶(adenosine 5′-monophosphate activated protein kinase,AMPK)、蛋白质精氨酸甲基转移酶6、泛素特异性肽酶7等对Sirt7蛋白合成及活性的调节作用,并对目前Sirt7研究中存在的问题进行讨论。