เซอร์ทูอิน 7
NAD-dependent deacetylase sirtuin 7เป็นเอนไซม์ที่ในมนุษย์ถูกเข้ารหัสโดยยีนSIRT7 [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] SIRT7เป็นสมาชิกของ ตระกูลโปรตีน sirtuinในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ซึ่งเป็นโฮโมล็อกของโปรตีน Sir2 ในยีสต์
การทำงาน
SIRT7 ช่วยอำนวยความสะดวกในการถอดรหัส DNA โดยRNA polymerase I , RNA polymerase IIและRNA polymerase III [ 8 ]
ในเซลล์มนุษย์ SIRT7 แสดงให้เห็นว่ามีปฏิสัมพันธ์กับโมเลกุลอื่นเพียงสองโมเลกุลเท่านั้น ได้แก่RNA polymerase I (RNA Pol I) และupstream binding factor (UBF) [ 6 ] SIRT7 อยู่ในนิวคลีโอลัสและมีปฏิสัมพันธ์กับ RNA Pol I การศึกษา การตกตะกอนภูมิคุ้มกันของโครมาตินแสดงให้เห็นว่า SIRT7 อยู่ใน rDNA และ การตกตะกอนร่วม ภูมิคุ้มกันแสดงให้เห็นว่า SIRT7 จับกับ RNA Pol I นอกจากนี้ SIRT7 ยังมีปฏิสัมพันธ์กับ UBF ซึ่งเป็นส่วนประกอบหลักของคอมเพล็กซ์การเริ่มต้นของ RNA Pol I [ 9 ]ยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัดว่า SIRT7 ปรับเปลี่ยน RNA Pol I และ/หรือ UBF หรือไม่ และถ้ามี การปรับเปลี่ยนเหล่านั้นคืออะไร
SIRT7 มีการแสดงออกมากขึ้นในเนื้อเยื่อที่มีการเผาผลาญสูง เช่น ตับและม้าม และมีการแสดงออกน้อยลงในเนื้อเยื่อที่ไม่แบ่งตัว เช่น หัวใจและสมอง[ 6 ]นอกจากนี้ ยังแสดงให้เห็นว่า SIRT7 มีความจำเป็นต่อ การถอดรหัส rDNAการลดระดับ SIRT7 ในเซลล์ HEK293ส่งผลให้ ระดับ rRNA ลดลง การศึกษาเดียวกันนี้พบว่าการลดระดับ SIRT7 ทำให้ปริมาณ RNA Pol I ที่เกี่ยวข้องกับ rDNA ลดลง ซึ่งบ่งชี้ว่า SIRT7 อาจมีความจำเป็นต่อการถอดรหัส rDNA การลดระดับ SIRT7 ส่งผลให้ระดับ RNA Pol I ลดลง แต่ระดับ mRNA ของ RNA Pol I ไม่เปลี่ยนแปลง ซึ่งแสดงให้เห็นว่า SIRT7 มีบทบาทสำคัญในการเชื่อมโยงการทำงานของ คอมเพล็กซ์ การปรับโครงสร้างโครมาตินกับกลไก RNA Pol I ในระหว่างการถอดรหัส[ 10 ]
SIRT7 อาจช่วยลดความเสียหายของ DNA และส่งเสริมการอยู่รอดของเซลล์ภายใต้สภาวะความเครียดของจีโนม[ 11 ] DNA ไรโบโซม (rDNA) มีความเปราะบางต่อความเสียหายของ DNA มากกว่า DNA ในส่วนอื่น ๆ ของจีโนมดังนั้นความไม่เสถียรของ rDNA จึงอาจนำไปสู่การเสื่อมสภาพของเซลล์และส่งผลให้เกิด ลักษณะ การหลั่งที่เกี่ยวข้องกับการเสื่อมสภาพ[ 12 ] SIRT7 จะไปอยู่ที่ rDNA จึงช่วยป้องกันความไม่เสถียรของ rDNA และการเสื่อมสภาพของเซลล์[ 12 ]
การซ่อมแซมดีเอ็นเอ
การลดลงของ SIRT7 ส่งผลให้การซ่อมแซม DNA สายคู่ที่แตกหัก (DSBs) โดยกระบวนการเชื่อมต่อปลายที่ไม่เหมือนกัน (NHEJ) บกพร่อง [ 13 ] DSBs เป็นหนึ่งในประเภทของความเสียหายของ DNA ที่สำคัญที่สุด ซึ่งนำไปสู่ความไม่เสถียรของจีโนม SIRT7 จะถูกดึงดูดไปยัง DSBs โดยจะทำการดีอะซิเลตฮิสโตน H3ที่ไลซีน 18 โดยเฉพาะ ซึ่งส่งผลต่อการสะสมเฉพาะจุดของปัจจัยการตอบสนองต่อความเสียหายของ DNA 53BP1ซึ่งเป็นโปรตีนที่ส่งเสริม NHEJ โดยการปกป้อง DNA จากการตัดปลาย[ 13 ] [ 14 ] SIRT7 ถูกดึงดูดไปยัง DSBs โดยโพลี (ADP-ริโบส) โพลีเมอเรส (PARP) [ 15 ] [ 16 ]
การแสดงออกเกินของ SIRT7 ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของ NHEJ ได้ถึง 1.5 เท่า และการรวมตัวแบบโฮโมโลกัสได้ถึง 2.8 เท่า[ 17 ]
การแก่ตัวอย่างรวดเร็ว
หนูที่กลายพันธุ์ Sirt7 แสดงลักษณะทางฟีโนไทป์และโมเลกุลของการแก่ก่อนวัย [ 13 ] ลักษณะ เหล่านี้รวมถึงกระดูกสันหลังคดก่อนวัย น้ำหนักและไขมันลดลงการทำงานของเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือด บกพร่องและเม็ดเลือดขาวต่ำ และ ความผิดปกติของอวัยวะหลายระบบ[ 13 ] [ 14 ] เนื่องจาก SIRT7 ช่วยในการซ่อมแซม DNA และเนื่องจากความเสียหายของ DNA ส่งผลให้เกิดลักษณะการแก่ก่อนวัย ความบกพร่องใน SIRT7 จึงส่งผลให้เกิดการแก่ก่อนวัย[ 15 ] [ 16 ]
ความสำคัญทางคลินิก
พบว่ายีนนี้มีส่วนเกี่ยวข้องกับการรักษาการเปลี่ยนแปลงของมะเร็ง[ 18 ]
อ่านเพิ่มเติม
- Priyanka A, Solanki V, Parkesh R, Thakur KG (ตุลาคม 2016). "โครงสร้างผลึกของโดเมน N-terminal ของ SIRT7 ในมนุษย์เผยให้เห็นสถาปัตยกรรมโดเมนแบบสามเกลียว" Proteins . 84 (10): 1558– 63. doi : 10.1002/prot.25085 . PMID 27287224 . S2CID 11119318 .
- เด นิกริส เอฟ, เซรุตติ เจ, โมเรลลี ซี, คาลิฟาโน่ ดี, เคียริโอตติ แอล, วิเญียตโต จี, ซานเตลลี่ จี, ฟุสโก้ อา (มี.ค. 2002) "การแยกยีนที่คล้าย SIR หรือ SIR-T8 ซึ่งมีการแสดงออกมากเกินไปในเนื้อเยื่อและเซลล์มะเร็งต่อมไทรอยด์ " วารสารมะเร็งแห่งอังกฤษ . 86 (6): 917– 23. ดอย : 10.1038/ sj.bjc.6600156 PMC 2364158 . PMID11953824 .
- เด นิกริส เอฟ, เซรุตติ เจ, โมเรลลี ซี, คาลิฟาโน่ ดี, เคียริโอตติ แอล, วิเญียตโต จี, ซานเตลลี่ จี, ฟุสโก เอ (ธ.ค. 2002) "การแยกยีนที่คล้าย SIR หรือ SIR-T8 ซึ่งมีการแสดงออกมากเกินไปในเนื้อเยื่อและเซลล์มะเร็งต่อมไทรอยด์ " วารสารมะเร็งแห่งอังกฤษ . 87 (12): 1479. ดอย : 10.1038/ sj.bjc.6600636 PMC2376288 . PMID12454780 .
- Voelter-Mahlknecht S, Letzel S, Mahlknecht U (เมษายน 2549). "การไฮบริดไดเซชันในแหล่งกำเนิดด้วยฟลูออเรสเซนซ์และการจัดระเบียบโครโมโซมของยีน Sirtuin 7 ของมนุษย์"วารสารนานาชาติว่าด้วยมะเร็งวิทยา 28 ( 4): 899– 908. doi : 10.3892/ijo.28.2.447 . PMID 16525639 .
- Ashraf N, Zino S, Macintyre A, Kingsmore D, Payne AP, George WD, Shiels PG (ต.ค. 2549). "การแสดงออกของเซอร์ทูอินที่เปลี่ยนแปลงไปมีความสัมพันธ์กับมะเร็งเต้านมที่มีต่อมน้ำเหลืองบวก" . British Journal of Cancer . 95 (8): 1056– 61. doi : 10.1038/sj.bjc.6603384 . PMC 2360714 . PMID 17003781 .
- Tang M, Tang H, Tu B, Zhu WG (มิถุนายน 2021). "SIRT7: ตัวบ่งชี้ความเสถียรของจีโนม" . Open Biology . 11 (6) 210047. doi : 10.1098/rsob.210047 . PMC 8205529 . PMID 34129782 .
- Xu C, Zhang J, Zhang J, Liu B (สิงหาคม 2021). "SIRT7 เป็นดีอะเซทิเลสของ N4-อะเซทิลไซทิดีนบนไรโบโซมอลอาร์เอ็นเอ" . Genome Instability & Disease . 2 (4): 253– 60. doi : 10.1007/s42764-021-00046-x . S2CID 237698365 .
- Li G, Tang X, Zhang S, Jin M, Wang M, Deng Z, Liu Z, Qian M, Shi W, Wang Z, Xie H, Li J, Liu B (กันยายน 2020). "SIRT7 กระตุ้นเซลล์ต้นกำเนิดรูขุมขนที่อยู่เฉยๆ เพื่อให้แน่ใจว่าผมงอกในหนู"วารสารEMBO 39 (18) e104365. doi : 10.15252 /embj.2019104365 . PMC 7507325 . PMID 32696520 .
- Kumari P, Tarighi S, Braun T, Ianni A (สิงหาคม 2021). "SIRT7 ทำหน้าที่เป็นผู้พิทักษ์ความสมบูรณ์ของเซลล์โดยควบคุมการทำงานของนิวเคลียสและนอกนิวเคลียส" Genes . 12 ( 9): 1361. doi : 10.3390/genes12091361 . PMC 8467518 . PMID 34573343 .
- Blank MF, Grummt I (มีนาคม 2017). "ใบหน้าทั้งเจ็ดของ SIRT7" . การถอดเสียง . 8 (2): 67– 74. doi : 10.1080/21541264.2016.1276658 . PMC 5423475 . PMID 28067587 .
- Sun L, Dang W (กรกฎาคม 2020). "SIRT7 ชะลอการแก่ของเซลล์ต้นกำเนิดโดยการรักษาเฮเทอโรโครมาติน: มุมมองเกี่ยวกับการค้นพบใหม่" . Protein & Cell . 11 (7): 469– 471. doi : 10.1007/s13238-020-00735-5 . PMC 7305289 . PMID 32435977 .