2 / 2015 / vol. 4
Kosmetologia Estetyczna
145
artykuł
Kosmetologia Estetyczna
A
Anna Pop
mgr biotechnologii
medycznej
Sirtuiny
enzymy długowieczności?
Jak wskazują najnowsze badania, starzenie
nie jest tylko wynikiem zmian zależnych
od czynników genetycznych i środowisko-
wych, ale również modyfikacji epigenetycz-
nych. Z uwagi na fakt, że naukowcy prowa-
dzą badania nad możliwością odwrócenia
działania zegara biologicznego przez tzw.
reprogramowanie epigenetyczne komórek oraz udział
w tych procesach, m.in.: enzymów sirtuin, istotne stało
się zrozumienie, jak białka SIRT (sirtuiny) mogą wpły-
wać na procesy starzenia, odmładzania oraz regeneracji.
Poszukiwane są substancje, które w znaczący sposób
mogłyby regulować działanie sirtuin, dając wymierne
i oczekiwane korzyści (hamujące lub pobudzające). Licz-
ne badania zaowocowały opracowaniem związków,
które mogłyby regulować działanie „enzymów długo-
wieczności”. Na rynku pojawiły się produkty nowej ge-
neracji zawierające tzw. modulatory sirtuin.
|
|
SIRTUINY – CHARAKTERYSTYKA
Już w starożytności poszukiwano eliksiru młodości. Jed-
no z największych odkryć naukowców jako geny długo-
wieczności wskazuje te o symbolach: p66shc, ink4a, daf-
2, sir-2. Ten ostatni koduje powstawanie sirtuin – białek
nazywanych eliksirem nieśmiertelności. Rzeczywiście
wykazano, że poziom sirtuin reguluje długość życia wielu
organizmów, od drożdży, poprzez muszki, aż po naczelne.
Sirtuiny (białka SIRT, białka Sir2 –nazywane tak z uwagi
na to, że są produktami genów Sir2) należą do grupy enzy-
mów – deacetylaz histonowych – HDAC (
histone deacetyla-
se
). Niektóre enzymy wymagają obecności pewnych kofak-
torów do pełnienia swojej funkcji katalitycznej. Wyróżnia
się trzy klasy HDAC, z których dwie pierwsze wykorzystu-
ją jako kofaktor cynk, natomiast trzecia klasa, którą stano-
wią sirtuiny, to enzymy, których aktywność jest zależna od
dinukleotydu nikotynoamidoadeninowego (NAD+).
Sirtuiny to ewolucyjnie konserwowane enzymy, któ-
rych występowanie stwierdzono u wszystkich zbada-
nych organizmów eukariotycznych i wielu prokariotycz-
nych. W organizmach ssaków zidentyfikowano siedem
homologów tych enzymów (SIRT 1-7). Jedna z klasyfikacji
ich podziału opiera się na miejscu występowania po-
szczególnych z nich. Wyróżnia się sirtuiny występujące
głównie w jądrze komórkowym (SIRT1, 6 i 7), wmitochon-
drium (SIRT3, 4 i 5) oraz w cytoplaźmie – SIRT2. Sirtuiny
charakteryzują się podwójną aktywnością metaboliczną:
deacetylacją (czyli odszczepianiem reszty kwasu octowe-
go od białkowych substratów) oraz ADP-rybozylacją, obie
sprzężone z hydrolizą NAD+. Dzięki temu mogą odpowia-
dać za regulację wielu procesów biologicznych. Ogólną
charakterystykę sirtuin wraz z ich substratami i biolo-
giczną funkcją przedstawiono w tabeli 1.
Tabela 1
Ogólna charakterystyka sirtuin
Sirtuiny Lokalizacja
Aktywność Substrat
Biologiczna funkcja
SIRT1
Jądro komórkowe Deacetylacja
PGC-1
α
, FOXOs,
p53, NF-
κ
B
Udział w procesach metabolicznych,
zapalnych
SIRT2
Cytoplazma
Deacetylacja
α
-tubulina
Kontrola cyklu komórkowego
SIRT3
Mitochondrium Deacetylacja
AceCS
Udział w procesach metabolicznych
SIRT4
Mitochondrium ADP-rybozylacja Dehydrogenaza
glutaminianowa
Kontrola sekrecji isnuliny
SIRT5
Mitochondrium Deacetylacja
Cytochrom c
Kontrola procesów metabolicznych (?)
SIRT6
Jądro komórkowe ADP-rybozylacja Polimeraza DNA Naprawa DNA
SIRT7
Jądro komórkowe Nieokreślona
Polimeraza RNA I Transkrypcja rDNA
PGC-1
α
– koaktywator-1
α
receptora gamma aktywującego proliferację peroksysomów, FOXOs – czynnik transkryp-
cyjny O z rodziny forkhead, NF-
κ
B – jądrowy czynnik transkrypcyjny B, AceCS – syntetaza acetyloCoA
Działanie regulatorowe sirtuin na różne procesy me-
taboliczne jest możliwe dzięki dużej specyficzności sub-
stratowej i oddziaływaniu na liczne substraty w ogóle.
Najlepiej poznaną sirtuiną jest SIRT1. Dotychczasowe
badania wskazują na jej zdolność do modulowania ak-
tywności m.in. takich białek, jak p53 czy czynnik trans-
krypcyjny O z rodziny forkhead (FOXO). Deacetylacja
białka p53 przez SIRT1 powoduje jego inhibicję, co in-
geruje w proces apoptozy, czyli programowanej śmierci
O
dkąd istotnym elementem życia
dla konsumentów stał się młody,
atrakcyjnywygląd i dobre samopoczucie,
trwają poszukiwania eliksiru młodości.
Naukowcy włożyli wiele sił i nakładów
na coraz bardziej szczegółowe badanie
przyczyn procesów starzenia się, mecha-
nizmów oraz związków, które miałyby
korzystny wpływ na ich spowolnienie.
Dzięki wieloletnim badaniom lekarze
i kosmetolodzy dysponują dziś licznymi
metodami „odmładzającymi”.
Źródło:
3dscience.com
