Sirtuiny

Sirtuiny (białka Sir) – grupa białek enzymatycznych mających zdolność wyciszania określonych genów tzw. genów starzenia, których aktywność wiązana jest z rozwojem miażdżycy, chorobą Alzheimera, chorobą Parkinsona, a jednocześnie aktywują tzw. geny długowieczności^[1].

Pierwszą sirtuinę wyizolowano w 1984 r. z drożdży i nazwano sir2 (ang. silent mating-type information regulation 2)^[2]. W 1991 roku badania nad sirtuinami rozpoczął Leonard P. Guarente(inne języki) z MIT^[3].

U ssaków znanych jest siedem enzymów wpływających na ekspresję genów. Na podstawie mechanizmu reakcji można wyróżnić: mono-ADP-rybozylotransferazy, deacylazy, deacetylazy, desukcynylazy, demalonylazy, demyristoilazy i depalmitoilazy^[4]^[5]^[6].

Badania in vitro dowiodły, że sirtuiny wpływają na proces starzenia, transkrypcji, apoptozy, stan zapalny oraz odporność na stres^[7]. W sytuacjach stresu związanego z ograniczeniem kalorii aktywność sirtuin jest wiązana ze zwiększeniem wydajności procesów pozyskiwania energii oraz ogólnym pobudzeniem^[8].

Występowanie i działanie

Sirtuiny należą do rodziny białek sygnałowych zaangażowanych w regulację metaboliczną. Położenie genów kodujących sirtuiny wydaje się w toku ewolucji we wszystkich królestwach mieć zachowaną sekwencję. Podczas gdy bakterie i archeony w swoim genomie kodują jedną lub dwie sirtuiny, eukariota kodują kilka sirtuin. U drożdży, nicieni lub muszki owocówki spotykany jest jeden typy sirtuin sir2. Ssaki posiadają siedem sirtuin, które rozlokowane są w różnych przedziałach komórkowych (kompartmentach): SIRT1, SIRT6 i SIRT7 znajdują się głównie w jądrze komórkowym, SIRT2 w cytoplazmie, a SIRT3, SIRT4 oraz SIRT5 w mitochondriach.

Podział sirtuin
Klasa	Podklasa	Gatunki				Położenie w komórce	Enzym	Funkcja
Klasa	Podklasa	Bakterie	Grzyby	Myszy	Ludzie	Położenie w komórce	Enzym	Funkcja
I	a		Sir2 lub Sir2p, Hst1 lub Hst1p	Sirt1	SIRT1	jądro, cytoplazma	deacetylaza	metabolizm, stan zapalny
	b		Hst2 lub Hst2p	Sirt2	SIRT2	jądro i cytoplazma	deacetylaza	cykl komórkowy, nowotwór
	b			Sirt3	SIRT3	mitochodria	deacetylaza	metabolizm
	c		Hst3 lub Hst3p, Hst4 lub Hst4p
II				Sirt4	SIRT4	mitochondria	ADP-rybozylotransferaza	wydzielanie insuliny
III				Sirt5	SIRT5	mitochondria	demalonylaza, desuccinylaza, deacetylaza	usuwanie mocznika
IV	a			Sirt6	SIRT6	jądro	demalonylaza, ADP-rybozylotransferaza, depalmitoylazy, deacetylaza	naprawa DNA, metabolizm, TNF
	b			Sirt7	SIRT7	jądro	deacetylaza	transkrypcja rRNA
U		CobB^[9]					Regulacja syntezy Acetylo-CoA	metabolizm
M		SirTM^[6]					ADP-rybozylotransferaza	usuwanie ROS

Wstępne badania nad resweratrolem będącym aktywatorem deacetylaz np. SIRT1, doprowadziły niektórych naukowców do spekulacji, że resweratrol może wpłynąć na wydłużenie długości życia, jednak na razie nie ma dowodów klinicznych, potwierdzających to przypuszczenie.

Aktywatory sirtuin

Badania wykazały, że ograniczenie kalorii do poziomu 30 do 50% dobowego zapotrzebowania przy jednoczesnym zachowaniu odpowiedniego zaopatrzenia w składniki odżywcze przyczynia się do wydłużenia życia^[10].

Na korzystnym dla zdrowia działaniu sirtuin oparta jest roślinna dieta odchudzająca SIRT, SIRTfood bazująca na około 20 produktach uważanych za wyzwalacze sirtuin m.in. papryka chili Bird’s eye(inne języki), kapary, jarmuż, lubczyk, pietruszka, rukola, seler naciowy, czerwona cykoria, czerwona cebula, kasza gryczana, soja, oliwa z oliwek tłoczona na zimno (extra virgin), orzechy włoskie, kurkuma, niesłodzone kakao, prawdziwa kawa, czekolada gorzka o zawartości kakao min. 85%, zielona herbata Matcha, daktyle Medjool(inne języki), truskawki, borówki, czerwone winogrona (także czerwone wino)^[11]^[12]. Podobnie jak w innych dietach odchudzających w trakcie jej trwania ważna jest aktywność fizyczna, medytacja oraz eliminacja produktów zawierających cukier dodany oraz innych produktów wysoko przetworzonych.

Inhibitory

Aktywność sirtuiny jest hamowana przez nikotynamid^[13].

Zobacz też

Przypisy

↑ Beata AnnaB.A. Dąbrowska Beata AnnaB.A., Dieta dr Ewy Dąbrowskiej. Fenomen samouzdrawiającego się organizmu. Jak działa post warzywno-owocowy, Kraków 2019, s. 110–111, ISBN 978-83-277-1743-6, OCLC 1137176369 [dostęp 2020-05-30] .
↑ SIRT3 sirtuin 3 [Homo sapiens (human)] – Gene – NCBI [online], www.ncbi.nlm.nih.gov [dostęp 2020-05-30] .
↑ MIT researchers uncover new information about anti-aging gene [online], MIT News [dostęp 2020-05-30] (ang.).
↑ JintangJ. Du JintangJ. i inni, Sirt5 Is an NAD-Dependent Protein Lysine Demalonylase and Desuccinylase, „Science”, 334 (6057), 2011, s. 806–809, DOI: 10.1126/science.1207861, PMID: 22076378, PMCID: PMC3217313 (ang.).
↑ HongH. Jiang HongH. i inni, Sirt6 regulates TNFα secretion via hydrolysis of long chain fatty acyl lysine, „Nature”, 496 (7443), 2013, s. 110–113, DOI: 10.1038/nature12038, PMID: 23552949, PMCID: PMC3635073 (ang.).
↑ ^a ^b Johannes Gregor MatthiasJ.G.M. Rack Johannes Gregor MatthiasJ.G.M. i inni, Identification of a Class of Protein ADP-Ribosylating Sirtuins in Microbial Pathogens, „Molecular Cell”, 59 (2), 2015, s. 309–320, DOI: 10.1016/j.molcel.2015.06.013, PMID: 26166706, PMCID: PMC4518038 (ang.).
↑ NicolasN. Preyat NicolasN., OberdanO. Leo OberdanO., Sirtuin deacylases: a molecular link between metabolism and immunity, „Journal of Leukocyte Biology”, 93 (5), 2013, s. 669–680, DOI: 10.1189/jlb.1112557, PMID: 23325925 (ang.).
↑ AkikoA. Satoh AkikoA. i inni, SIRT1 Promotes the Central Adaptive Response to Diet Restriction through Activation of the Dorsomedial and Lateral Nuclei of the Hypothalamus, „The Journal of Neuroscience”, 30 (30), 2010, s. 10220–10232, DOI: 10.1523/JNEUROSCI.1385-10.2010, PMID: 20668205, PMCID: PMC2922851 (ang.).
↑ KehaoK. Zhao KehaoK., XiaomeiX. Chai XiaomeiX., RonenR. Marmorstein RonenR., Structure and Substrate Binding Properties of cobB, a Sir2 Homolog Protein Deacetylase from Escherichia coli, „Journal of Molecular Biology”, 337 (3), 2004, s. 731–741, DOI: 10.1016/j.jmb.2004.01.060, PMID: 15019790 (ang.).
↑ KamilaK. Siedlecka KamilaK., WojciechW. Bogusławski WojciechW., Sirtuiny – enzymy długowieczności?, „Gerontologia Polska”, 13 (3), s. 147–152, ISSN 1425-4956 [dostęp 2020-06-23] .
↑ AnetaA. Łabędź AnetaA., Sirtuiny – co warto o nich wiedzieć? [online], Dietetycy.org.pl, 22 kwietnia 2020 [dostęp 2020-05-30] .
↑ MartynaM. Jaros MartynaM., Dieta SIRT – zasady, efekty i opinie. Czy dieta sirtuinowa jest skuteczna? Przepis na zielony sok, sałatkę i smoothie [online], Strona Zdrowia, 26 maja 2020 [dostęp 2020-05-30] .
↑ José L.J.L. Avalos José L.J.L., Katherine M.K.M. Bever Katherine M.K.M., CynthiaC. Wolberger CynthiaC., Mechanism of Sirtuin Inhibition by Nicotinamide: Altering the NAD Cosubstrate Specificity of a Sir2 Enzyme, „Molecular Cell”, 17 (6), 2005, s. 855–868, DOI: 10.1016/j.molcel.2005.02.022, PMID: 15780941 (ang.).

[1] Beata AnnaB.A. Dąbrowska Beata AnnaB.A., Dieta dr Ewy Dąbrowskiej. Fenomen samouzdrawiającego się organizmu. Jak działa post warzywno-owocowy, Kraków 2019, s. 110–111, ISBN 978-83-277-1743-6, OCLC 1137176369 [dostęp 2020-05-30] .

[2] SIRT3 sirtuin 3 [Homo sapiens (human)] – Gene – NCBI [online], www.ncbi.nlm.nih.gov [dostęp 2020-05-30] .

[3] MIT researchers uncover new information about anti-aging gene [online], MIT News [dostęp 2020-05-30] (ang.).

[4] JintangJ. Du JintangJ. i inni, Sirt5 Is an NAD-Dependent Protein Lysine Demalonylase and Desuccinylase, „Science”, 334 (6057), 2011, s. 806–809, DOI: 10.1126/science.1207861, PMID: 22076378, PMCID: PMC3217313 (ang.).

[5] HongH. Jiang HongH. i inni, Sirt6 regulates TNFα secretion via hydrolysis of long chain fatty acyl lysine, „Nature”, 496 (7443), 2013, s. 110–113, DOI: 10.1038/nature12038, PMID: 23552949, PMCID: PMC3635073 (ang.).

[:0-6] Johannes Gregor MatthiasJ.G.M. Rack Johannes Gregor MatthiasJ.G.M. i inni, Identification of a Class of Protein ADP-Ribosylating Sirtuins in Microbial Pathogens, „Molecular Cell”, 59 (2), 2015, s. 309–320, DOI: 10.1016/j.molcel.2015.06.013, PMID: 26166706, PMCID: PMC4518038 (ang.).

[7] NicolasN. Preyat NicolasN., OberdanO. Leo OberdanO., Sirtuin deacylases: a molecular link between metabolism and immunity, „Journal of Leukocyte Biology”, 93 (5), 2013, s. 669–680, DOI: 10.1189/jlb.1112557, PMID: 23325925 (ang.).

[8] AkikoA. Satoh AkikoA. i inni, SIRT1 Promotes the Central Adaptive Response to Diet Restriction through Activation of the Dorsomedial and Lateral Nuclei of the Hypothalamus, „The Journal of Neuroscience”, 30 (30), 2010, s. 10220–10232, DOI: 10.1523/JNEUROSCI.1385-10.2010, PMID: 20668205, PMCID: PMC2922851 (ang.).

[9] KehaoK. Zhao KehaoK., XiaomeiX. Chai XiaomeiX., RonenR. Marmorstein RonenR., Structure and Substrate Binding Properties of cobB, a Sir2 Homolog Protein Deacetylase from Escherichia coli, „Journal of Molecular Biology”, 337 (3), 2004, s. 731–741, DOI: 10.1016/j.jmb.2004.01.060, PMID: 15019790 (ang.).

[10] KamilaK. Siedlecka KamilaK., WojciechW. Bogusławski WojciechW., Sirtuiny – enzymy długowieczności?, „Gerontologia Polska”, 13 (3), s. 147–152, ISSN 1425-4956 [dostęp 2020-06-23] .

[11] AnetaA. Łabędź AnetaA., Sirtuiny – co warto o nich wiedzieć? [online], Dietetycy.org.pl, 22 kwietnia 2020 [dostęp 2020-05-30] .

[12] MartynaM. Jaros MartynaM., Dieta SIRT – zasady, efekty i opinie. Czy dieta sirtuinowa jest skuteczna? Przepis na zielony sok, sałatkę i smoothie [online], Strona Zdrowia, 26 maja 2020 [dostęp 2020-05-30] .

[13] José L.J.L. Avalos José L.J.L., Katherine M.K.M. Bever Katherine M.K.M., CynthiaC. Wolberger CynthiaC., Mechanism of Sirtuin Inhibition by Nicotinamide: Altering the NAD Cosubstrate Specificity of a Sir2 Enzyme, „Molecular Cell”, 17 (6), 2005, s. 855–868, DOI: 10.1016/j.molcel.2005.02.022, PMID: 15780941 (ang.).

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]