什么是长寿蛋白?跟NAD、NMN有什么关系?

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什么是长寿蛋白?跟NAD、NMN有什么关系?

2024-07-14 12:06| 来源: 网络整理| 查看: 265

  在细胞的微观世界中隐藏着一类神奇的蛋白质,它们被称为Sirtuins。与其密切相连的是一种重要的辅酶,即NAD。这两者之间的关系,不仅牵动着细胞的代谢和能量平衡,更深刻影响着生物体的寿命和健康状态。

  

  图1.文献截图

  什么是Sirtuins

  Sirtuins被称为“长寿蛋白”,是广泛分布于细胞中的一种去乙酰化酶类,由一群蛋白质组成,共有7个亚型SIRT1~SIRT7。其中,①SIRT1、SIRT6和SIRT7主要定位于细胞核。②SIRT2主要分布在细胞质,但部分SIRT2可转移到细胞核参与细胞周期调节。③SIRT3、SIRT4和SIRT5则被称为线粒体Sirtuins,主要存在于线粒体基质中。

  

  图2.图片源于网络

  Sirtuins有何作用

  Sirtuins的主要功能是去乙酰化蛋白质,这是一种重要的蛋白质修饰过程。通过去乙酰化,Sirtuins可以维持蛋白质的功能和稳定性,并参与多种细胞过程,如DNA修复、基因沉默、细胞周期调控和代谢调节等,在细胞抗逆性、能量代谢、细胞凋亡和衰老过程中具有重要作用。

  

  图3.SIRT1介导各种组织的代谢益处

  什么是NAD

  烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)是一种在氧化还原反应中发挥关键作用的氢载体,被广泛认为是细胞内重要的分子之一。它在人体中含量丰富,大约参与了500种不同的酶促反应,普通人体内的含量约为3克。除此之外,NAD还扮演着信号分子的角色,控制着从能量代谢到细胞存活的数百个关键过程。

  

  图4.NAD稳态的标志

  Sirtuins和NAD的关系

  sirtuins 是高度保守的 NAD 依赖性脱乙酰酶,被证明可以调节低等生物的寿命并影响哺乳动物的衰老疾病,例如糖尿病、癌症和炎症。同时,Sirtuins (SIRT1-SIRT7) 也是独特的组蛋白脱乙酰酶 (HDAC),其活性取决于 NAD 水平,从而取决于细胞代谢状态。

  

  图5.线粒体 sirtuins 是 NAD+ 依赖性脱酰化酶

  Sirtuins和NMN的关系

  NMN是NAD+的直接前体,当NMN进入细胞后,它会被转化为NAD+,进而参与Sirtuin的表达调控。NMN通过增加NAD+水平,可以间接影响Sirtuins蛋白的活性。因为Sirtuins蛋白的活性需要NAD+的参与,NAD+水平的增加可以促进Sirtuins蛋白的活性,从而影响细胞的代谢和稳态。这种关系被认为与衰老、代谢疾病和细胞应激响应等生物学过程密切相关。

  

  图6.NAD/Sirt3 在NMN处理中上调,Sirt3 可改善线粒体功能

  参考文献:

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