医学进展
2011年12月号
医学进展
医生日记

Sip2乙酰化信号通路能调控细胞衰老

    组蛋白或非组蛋白的乙酰化是一个重要的转录后修饰过程,影响许多细胞的代谢、生长和老化。在组蛋白乙酰化酶中,Sir2和Rpd3对于调控酵母生命周期具有关键作用。Sip2是Snf1复合物的一个调控性β亚基,是转录葡萄糖抑制基因和利用碳源而非葡萄糖所必需的。相关研究显示,Snf1的活动度在老化的细胞中会有所增强。中国台湾大学医院的庄立民(Lee Ming Chuang)、美国约翰霍普金斯大学医学院的朱衡(Zhu Heng)等研究发现,Sip2的乙酰化由抗NuA4乙酰基转氨酶和脱乙酰酶Rpd3所调控。破坏Sip2乙酰化作用会导致NuA4催化突变体丧失生命复制再生功能。

    最近,他们检测了不同Sip2乙酰化变异程度对酵母寿命周期的影响。结果证实,Sip2乙酰化具有抗衰老作用,能够延长酵母寿命。若模拟Sip2乙酰化过程,则能恢复NuA4突变体因Sip2突变而缩短的生命周期。他们还检测了葡萄糖限制、过氧化合物过敏性以及老化相关性变化对Sip2乙酰化的影响,结果证实了Sip2乙酰化在调控Snf1结合和活性中的作用。

    Sip2通过NuA4乙酰化,并随着细胞衰老,其乙酰化程度降低。Sip2乙酰化后,能与Snf1更加紧密地结合,增强Snf1复合物的催化活性。Sip2-Snf1的相互作用会抑制Snf1的活性,因而会降低下游靶标Sch9的磷酸化程度,并最终减缓生长,延长生命周期。进一步的研究证实,Sip2乙酰化的这种抗老化作用与营养摄入以及TORC1活性无关。

    该研究揭示了一条蛋白质乙酰化-磷酸化通路,能够调节酵母的Sch9活性、控制其老化过程并延长生命周期。Snf1的抑制因子——Sip2的无效突变会缩短细胞生命周期,而通过删除Sip2的活化因子Snf4,则能使细胞周期恢复正常。(编译:沈颖)

参考文献:《Cell》2011;146:969-979

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