基础医学院程金科课题组发现激活Sirt3和调控线粒体代谢的关键信号通路
2019-07-12 浏览( 来源:基础医学院 
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7月10日,基础医学院程金科实验室在《分子细胞》杂志(Molecular Cell,影响因子14.248)发表了题为SENP1-Sirt3 Signaling Controls Mitochondrial Protein Acetylation and Metabolism的研究论文,报道了一个线粒体Sirt3活性的关键调控因子去SUMO化蛋白酶SENP1。

Sirt3是线粒体中的一个重要的去乙酰化修饰酶,能够调控线粒体中许多代谢酶的活性,进而调控细胞线粒体的代谢。经过多年的研究,发现Sirt3的活化与抗衰老、抗肿瘤和提高免疫力等密切相关,因此,Sirt3一直是世界上许多实验室和制药公司研究的重要药物靶标。但至今为止,尚未找到激活Sirt3的有效途径和药物。

研究发现,在正常情况下线粒体中Sirt3会发生SUMO化修饰。SUMO化修饰能够抑制Sirt3的去乙酰化酶的活性。但在饥饿等一些代谢应激情况下,调控因子SENP1转运进入线粒体中,去除Sirt3的SUMO化修饰,从而激活Sirt3的去乙酰化酶活性。通过去除一些相关线粒体蛋白的乙酰化修饰来调控细胞线粒体的代谢活性。

Sirt3激活是细胞调整能量代谢的模式的一个重要机制,在细胞对代谢应激的适应性反应中有重要的作用。研究人员还进一步应用CRISPR-CAS9基因编辑技术将小鼠中的Sirt3的SUMO修饰位点进行突变,以模拟Sirt3因去SUMO化修饰而被激活的状态。发现Sirt3 SUMO修饰突变小鼠的产热明显增加,白色脂肪明显减少,体重也减轻,表现为明显的减肥效应;同时对高脂饮食诱导的小鼠肥胖亦有明显的抵抗作用。这些研究的重要意义是发现了一个激活Sirt3的信号通路,这为筛选Sirt3的激活剂提供了一个非常重要的途径。

上海交通大学基础医学院程金科研究员为该论文的通讯作者,助理研究员王田实为该论文的第一和共同通讯作者,上海交通大学附属仁济医院肿瘤研究所的助理研究员曹颖为该论文的共同第一作者。

文章链接:https://doi.org/10.1016/j.molcel.2019.06.008






 

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