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.2000年5月23日；97(11):5807-11.
doi:10.1073/pnas.110148297。

沉默蛋白SIR2及其同源物是NAD依赖性蛋白脱乙酰酶

J兰德里 1, A萨顿, S T塔夫罗夫, R C海勒, J斯特宾斯, L药丸, R斯特兰兹
附属机构

沉默蛋白SIR2及其同源物是NAD依赖性蛋白脱乙酰酶

J兰德里等人。 美国国家科学院程序. .

摘要

染色质结合酵母沉默信息调节器2（SIR2）蛋白的同源性存在于所有生物王国的生物体中。最初发现SIR2本身通过局部特异性转录沉默影响单倍体细胞的交配类型控制。自那时以来，SIR2及其同源物被认为在抑制重组、染色体稳定性、代谢调节、减数分裂和衰老方面发挥着额外的作用。考虑到这些功能的广泛性，一个主要的实验目标是了解这个蛋白质家族的作用分子机制。我们在此报告，SIR2家族成员催化NAD-烟酰胺交换反应，该反应需要乙酰化赖氨酸的存在，例如组蛋白N末端的赖氨酸。值得注意的是，这些酶还在一个绝对需要NAD的反应中催化组蛋白脱乙酰化，从而将它们与先前表征的脱乙酰酶区分开来。这些酶在组蛋白底物上具有活性，组蛋白被染色质组装相关和转录相关乙酰转移酶乙酰化。与最近的一份报告相反，我们没有发现证据表明这些蛋白质ADP-核糖基组蛋白。保守SIR2家族固有脱乙酰化活性的发现为修饰组蛋白和其他蛋白质以调节转录和多种生物过程提供了一种机制。

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数字

图1
图1
NAD–烟酰胺与CobB、HST2或SIR2的交换反应。(A类)如图所示，使用组蛋白（1、3、5和7道）和不使用组蛋白的组蛋白（2、4、6和8道）进行反应。(B类)与乙酰化（1–3、7–9通道）或未乙酰化（4–6、10–12通道）H4或H3肽的反应。肽被乙酰化，如材料和方法.
图2
图2
CobB、HST2和SIR2的组蛋白脱乙酰化依赖于NAD。描述了酶孵育后组蛋白中存在的cpm。误差条显示了两个独立实验之间的差异。
图3
图3
凝胶电泳分析组蛋白脱乙酰化。(A类)组蛋白乙酰化SDS/PAGE凝胶[三H] 如图所示，乙酰辅酶A通过HAT1或ESA1处理，然后不使用酶（通道1）、HST2（通道2和3）或SIR2（通道4和5）处理。凝胶的荧光图如图所示。(B类)用HAT1乙酰化鸡红细胞组蛋白的Triton-酸-尿素凝胶，然后用HST2脱乙酰化。凝胶用考马斯蓝染色以观察组蛋白亚型。左边的数字0-4表示不同电荷的H4亚型，0表示带正电荷最多的亚型，4表示带负电荷最少的亚型；泳道2和3，在存在或不存在NAD的情况下，用HAT1乙酰化的组蛋白；通道4和5，组蛋白由HAT1乙酰化，与HST2孵育，有或没有NAD。
图4
图4
HST2对H4肽的脱乙酰作用。肽最初由HAT1乙酰化。(A类)HST2对H4肽的脱乙酰作用依赖于NAD。描述了酶孵育后肽中存在的cpm。(B类)输入的未乙酰化H4肽、HAT1乙酰化后的肽和HST2脱乙酰后的肽的HPLC示踪。
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