据www.physorg.com网站2007年11月5日报道,研究人员认为,单向环境压力可通过减少一种导致细胞死亡的酶的活性来引发癌症。在MCG癌症中心主任卡皮尔·巴拉教授的实验室任博士后研究员的杨永华称,他们发现,应激诱导因子如氧化应激会补充一种称之为SENP1的蛋白质,它可以将SUMO1第器与SIRT1酶分割开来,从而导致其活性降低。
作为《自然细胞生物学》11月版发表的一篇研究论文的第一作者,杨永华称,这项有关压力与癌症关系的基础性发现将为治疗癌症提供机会,即可以通过增强SENP1的活性,使那些正在发生癌变的细胞更容易死亡。
杨永华称:“这是使癌细胞变得很耐久的方法之一,他们单向生存得很好。我们想看看是否我们能阻碍那种过程和使癌细胞死亡”。增强常常存在于癌症中的SIRT1的活性,甚至会使癌细胞对抗癌剂如化学疗法产生更大的抗力。
杨永华称,此项研究的复杂之处在于降低循序渐进式的细胞死亡或细胞凋亡,而增加其寿命。然而,他目前已经证实,当利用SIRT1(其长寿作用的研究仍在进行当中)进行癌症促进和寿命研究时,它拥有不同的目标。癌症促进和寿命研究将为操纵的每一个细胞提供不同的目标。他称:“细胞凋亡的效果是好是坏还取决于不同的情况。但它对于癌症治疗是好的。”
研究报告的合著者兼塞西尔·F·惠特克以及乔治亚癌症研究联合协会著名学者巴拉称:“这篇研究文章描述了应激如何导致SIRT1的和最终导致癌症的延迟蛋白修饰和蛋白修饰(desumoylation and sumoylation)过程。应激诱导因子可将SIRT-1酶与SENP1酶关联起来,因此细胞变得对应激诱导细胞凋亡更加有抗力。一旦SIRT1被延迟修饰,它的活性就会变低,而你却需要它的活性”。当SIRT1的活性降低时,一种肿瘤抑制基因p53就会变得更加的活跃。这种肿瘤抑制基因同样也能导致细胞凋亡。
在全身发现的SIRT1是一种具有蛋白质功能的第器。这种蛋白质功能通过一种被称之为乙酰化的过程才能生效。MCG研究人员还发现,SIRT1的蛋白修饰(与SUMO1结合)使它变得更加活跃,而这一过程需要蛋白修饰基序(能够促使SUMO1与SIRT1结合)才能发生。
他们将SUMO1加到人类癌细胞上增强SIRT1的活性,然后利用SENP1将它分解开来和减少活性。正在研究SIRT1长寿好处的研究人员已在酵母和老鼠体内发现了关于SIRT1是否有益的相互冲突的实验信息。杨永华可能已找到了一种原因:老鼠的SIRT1不包含蛋白修饰基序。当他在老鼠体内制造出蛋白修饰基序,SIRT1的活性就会升高。杨永华将继续从事相关研究以证实这些老鼠是否能活得更长久,但他指出,相比人类、酵母或者一种通用的研究模型而言,SIRT1可能对老鼠有着完全不同的作用。 (中国科技信息网Chinainfo)
英文原文链接参见:http://www.physorg.com/news113502049.html
原始出处:
Nature Cell Biology - 9, 1253 - 1262 (2007)
Published online: 14 October 2007; | doi:10.1038/ncb1645
SIRT1 sumoylation regulates its deacetylase activity and cellular response to genotoxic stress
Yonghua Yang1, 6, Wei Fu1, Jiandong Chen2, 3, Nancy Olashaw2, 3, Xiaohong Zhang1, 2, 3, Santo V. Nicosia1, 2, 4, Kapil Bhalla5 & Wenlong Bai1, 2, 3
1 Departments of Pathology and Cell Biology, University of South Florida College of Medicine, 12901 Bruce B. Downs Blvd., Tampa, Florida 33612–4799, USA.
2 Department of Interdisciplinary Oncology, University of South Florida College of Medicine, 12901 Bruce B. Downs Blvd., Tampa, Florida 33612–4799, USA.
3 Program of Molecular Oncology, H. Lee Moffitt Cancer Center, 12902 Magnolia Drive, Tampa, Florida 33612, USA.
4 Program of Experimental Therapeutics, H. Lee Moffitt Cancer Center, 12902 Magnolia Drive, Tampa, Florida 33612, USA.
5 Medical College of Georgia Cancer Center, 1120 15th Street, CN2101A, Augusta, GA 30912, USA.
6 Current address: Medical College of Georgia Cancer Center, 1120 15th Street, CN2101A, Augusta, GA 30912, USA.
Correspondence should be addressed to Wenlong Bai wbai@health.usf.edu
SIRT1 is the closest mammalian homologue of yeast SIR2, an important ageing regulator that prolongs lifespan in response to caloric restriction. Despite its importance, the mechanisms that regulate SIRT1 activity are unclear. Our study identifies a novel post-translational modification of SIRT1, namely sumoylation at Lys 734. In vitro sumoylation of SIRT1 increased its deacetylase activity. Conversely, mutation of SIRT1 at Lys 734 or desumoylation by SENP1, a nuclear desumoylase, reduced its deacetylase activity. Stress-inducing agents promoted the association of SIRT1 with SENP1 and cells depleted of SENP1 (but not of SENP1 and SIRT1) were more resistant to stress-induced apoptosis than control cells. We suggest that stress-inducing agents counteract the anti-apoptotic activity of SIRT1 by recruiting SENP1 to SIRT1, which results in the desumoylation and inactivation of SIRT1 and the consequent acetylation and activation of apoptotic proteins.