Kahvitauko

“Coffee break”

Kahvin molekyylit ovat kun valkuaisainekatabolian lopputuotteita puriinilinjasta. Miten ne vaikuttavat DNA:korjausmekanismeihin?

Onko se genomille vaarallinen?

Caffeine impairs resection during DNA break repair by reducing the levels of nucleases Sae2 and Dna2

Michael Tsabar Vinay V. Eapen Jennifer M. Mason Gonen Memisoglu David P. Waterman Marcus J. Long Douglas K. Bishop James E. Haber

Nucleic Acids Research, Volume 43, Issue 14, 18 August 2015, Pages 6889–6901, https://doi.org/10.1093/nar/gkv520

Published:

27 May 2015

Article history Abstract

Suomennosta:

Vasteen kromosomin kaksoiskatkoille eukaryoottiset solut aktivoivat DNA-vauriontarkistuskohdan, jossa toimii yhteistyössä PI3-kinaasin kaltaiset proteiinikinaasis ATR ja ATM ( hiivassa Mec1 ja Tel1). Sen jälkeen kun kaksoiskatko on muodostunut Mec1 ja Tel1 fosforyloivat histonin H2A seriinin 129 joka tunnetaan gamma-H2AX- nimisenä. Tutkijat käyttivät kaffeiinia inhiboimaan tarkistuskohtakinaaseja DSB-induktion jälkeen. He osoittivat, että pitkittynyt H2A-S129 fosforylaatio ei vaadi jatkuvaa Mec1 ja Tel1- aktiivisuutta.

Odottamaton löytö kaffeiinin käytöstä oli huonontunut HR , homologinen rekombinaatio johtuen 5´ -3´ pääteresektion estymisestä riippumatta Mec1 ja Tel1 inhibitiosta. Kahvikäsittely johti kahden nukleaasin nopeaan hajoittumiseen proteosomisilppurissa. Toinen näistä oli nukleaasi Sae2, joka omaa osan resektion varhaisvaiheessa ja toinen oli nukleaasi Dna2, jonka tehtävä on nopeuttaa tiusta kahdesta laajasta resektiotiestä. Sae2-instabiliteetti on ilmeistä, kun ei ole DNA vauriota. Samankaltainen Sae2-kato tapahtuu sykloheximidivaikutuksesta. Kaffeiinikäsittelyllä on samanlaista vaikutusta säteilytettyihin HeLa-soluihin, joissa se blokeerasi RPA muodostumisen ja Rad51-fokukset, jotka riippuvat 5´- 3´-resektiosta, trimmauksesta, katkenneissa kromosomipäädyissä. Löydöistä tulee oivallusta kaffeiinin käyttöön DNA-vaurion++ herkistävänä agenssina syöpäsoluissa.

• I response to chromosomal double-strand breaks (DSBs), eukaryoticcells activate the DNA damage checkpoint, which is orchestrated by the PI3 kinase-like protein kinases ATR and ATM (Mec1 and Tel1 in budding yeast). Following DSB formation, Mec1 and Tel1 phosphorylate histone H2A on serine 129 (known as γ-H2AX). We used caffeine to inhibit the checkpoint kinases after DSB induction. We show that prolonged phosphorylation of H2A-S129 does not require continuous Mec1 and Tel1 activity. Unexpectedly, caffeine treatment impaired homologous recombination by inhibiting 5′ to 3′ end resection, independent of Mec1 and Tel1 inhibition. Caffeine treatment led to the rapid loss, by proteasomal degradation, of both Sae2, a nuclease that plays a role in early steps of resection, and Dna2, a nuclease that facilitates one of two extensive resection pathways. Sae2's instability is evident in the absence of DNA damage. A similar loss is seen when protein synthesis is inhibited by cycloheximide. Caffeine treatment had similar effects on irradiated HeLa cells, blocking the formation of RPA and Rad51 foci that depend on 5′ to 3′ resection of broken chromosome ends. Our findings provide insight toward the use of caffeine as a DNA damage-sensitizing agent in cancer cells.

Issue Section:

Genome integrity, repair and replication

Johdannon suomennosta

INTRODUCTION

DNA kaksoiskatkokset ovat hyvin vahingollisia tapahtumia, jotka voivat johtaa kromosomipoikkevuuksiin, solukuolemaan ja syöpään. Kromosomikatokejn korjaus tapahtuu useilla hyvin konservoiduilla teillä. G1 faasin solut ensisijaisesti korjaavat kaksoiskatkon liittämällä uudelleen katkenneet päät ei-homologisella päätteitten liitännällä (NHEJ) . Kun solut ovat ohittaneet “starttikohdan” matkallaan S-faasin alkuun, korjauksen päätie vaihtuu homologiseksi rekombinaatioksi HR. Aloitusvaihe ja olennainen askel HR-tiessä on dsDNA:n 5´- 3´-resektio kaksoiskatkon päädyissä, trimmaus, mistä jää trimmattuna jäljelle yksisäikeisiä 3´ päätyjä (ssDNA) Näyttö sekä in vivo että in vitro viittaa siihen, että resektioN alkaa MRX-kompleksi Mre11-Rad50-Xrs2 yhdessä Sae2 nukleaasin kanssa;  kasvavassa hiivassa homologi on CtIP.

Sae2 on havaittu in vitro-tutkimuksessa nopeuttamassa 5´- 3´ resektiota edistämällä Mre11:n endonukleaasiaktiivisuutta, vaikka oletetaan Sae2:lla itsellään olevan nukleaasiaktiivisuutta. Laajempi resektio riippuu kahdesta eri nukleaasiaktiivisuudesta: toinen käsittää Exo1 ja toinen osallistuva on kompleksi, jossa on Dna2, Sgs1, Top3 ja Rmi1.YksisäikeiEnn DNA-häntä, joka muodostuu resektiolla on ensin replikaatioproteiini A:n peittämä (RPA) ja se tekee interaktion Rad52:n kanssa nopeuttaen Rad51-rekombinaatioproteiinifilamentin muodostumista. Rad51- filamentti katalysoi ssDNA:lle homologisten sekvenssien etsintää läpi genomin ja edistää säikeen invasoitumista ssDNA:n ja homologisen dsDNA:n välissä. Säieinvaasiota seuraa DNA-synteesin aloitus invAsoituvan säikeen 3´-päädystä ja mahdollisesti DSB korjaantuu.

• DNA double strand breaks (DSBs) are highly deleterious events that may lead to chromosomal abnormalities, cell death and cancer. Repair of chromosome breaks occurs by several highly conserved pathways. G1 cells predominantly repair DSBs by re-joining the broken ends through nonhomologous end-joining (NHEJ) pathways (1,2). After the cells pass ‘start’ on their way to initiate S phase, the main pathway of repair shifts to homologous recombination (HR) (2–4). An initial and essential step in HR is the 5′ to 3′ resection of the dsDNA at the DSB end, which leaves 3′ single-stranded DNA (ssDNA) tails. Both in vivo and in vitro evidence suggests that resection is initiated by the Mre11-Rad50-Xrs2 complex (MRX) together with Sae2, the budding yeast homolog of CtIP (5–8). Recently, Sae2 has been shown in vitro to facilitate 5′ to 3′ resection by promoting the endonuclease activity of Mre11 (9), although Sae2 itself has been suggested to have nuclease activity (10). More extensive resection depends on two separate nuclease activities, one involving Exo1 and another involving a complex containing Dna2, Sgs1, Top3 and Rmi1 (6,7,11,12). The ssDNA tail created by resection is first coated by replication protein A (RPA) that interacts with Rad52 to facilitate the formation of a filament of the Rad51 recombination protein (13–15). The Rad51 filament catalyzes a search throughout the genome for sequences homologous to the ssDNA within the filament and promotes strand invasion between the ssDNA and homologous double-stranded DNA (dsDNA). Strand invasion is followed by the initiation of DNA synthesis from the 3′ end of the invading strand and eventual repair of the DSB (16,17).

Kun tapahtuu kaksoiskatko (DSB) sekvensseissä, joilla on molemmissä katkospäädyissä homologiaa templaatin sekvenssin kanssa (sisarkromatidi, jokin homologi kromosomi tai ektooppinen donori), korjaantuminen tapahtuu geenikonversiolla (GC). Jos vain toinen pääty kykeenee pariutumaan homologisiin sekvensseihin, korjaantuminen ediStyy rekombinaatiosta riippuvalla prosessilla, joka on katkoksen indusoimaa replikaatiota (BIR). Korjaantuminen voi tapahtua myös Rad51:stä riippumattomalla tavalla myöstäämällä yksittäistä DNA-säiettä (SSA, single strands annealing), jos on kaksoiskatkoksen sivuilla homologisia sekvenssejä.

• When the DSB occurs in sequences that share homology on both ends of the break with a template sequence (a sister chromatid, a homologous chromosome or an ectopic donor) repair occurs by gene conversion (GC). If only one end of the DSB is capable of pairing with homologous sequences, repair proceeds by a recombination-dependent process termed break-induced replication (BIR) (18,19). Repair can also occur in a Rad51-independent fashion by single-strand annealing (SSA) when there are homologous sequences flanking a DSB (20).

Jotta korjaantumiseen saa riittävästi aikaa ja mitoosi estyisi murtuneen kromosomin läsnäollessa, solut aktivoivat DNA-vaurion tarkistuskohdan. Kaksi tarkistuskohdan PI3-kinaasin kaltaista proteiinikinaasia ,ATM ja ATR (Tel1 ja Mec1 hiivassa) rekrytoituvat kaksoiskatkoon (DSB) ja fosforyloivat alavirran effektorien kaskadin, mikä estää soluja jakaantumasta kunnes vaurio on korjattu. Silmukoivassa hiivassa tukiproteiini Rad9 rekrytoituu kaksoiskatkoon ja siinä fosforyloituu Mec1:n toimesta. Rad9 välittää sitten Rad53 (Chk2) ja Chk1-proteiinien autofosforyloitumisen. Rad9 fosforyloi Cdc20 ja inhiboi sen (APC-aktivaattorin, anafaasia edistävän kompleksin aktivaattorin) Tämä inhibitio Chk1:n aktivaation ohella stabilisoi Pds1:n, sekuriinin, ja estää mitoosin. Kun korjaus on tehty valmiiksi, DNA-vaurion tarkistuskohta menee off-tilaan ja sallii solujen ryhtyä jälleen solusyklin progressioon ja tämä on toipumista, recovery. Jos vauriota ei pystytä korjaamaan, solut voivat mahdollisesti asettaa tarkistuskohdan OFF- tilaan adaptaatioprosessillla.

• In order to allow sufficient time for repair, and to prevent mitosis in the presence of a broken chromosome, cells activate the DNA damage checkpoint. Two checkpoint PI3 kinase-like protein kinases, ATM and ATR (Tel1 and Mec1 in yeast, respectively), are recruited to the DSB and phosphorylate a cascade of downstream effectors that, in turn, prevent the cells from dividing until the damage is repaired (21–24). In budding yeast, the scaffolding protein Rad9 is recruited to the DSB, where it is phosphorylated by Mec1 (24). Rad9 then mediates the autophosphorylation of Rad53 (Chk2) and Chk1 (22,25). Rad53 phosphorylates and inhibits Cdc20, an activator of the anaphase-promoting complex. This inhibition, along with activation of Chk1, stabilizes Pds1 (securin) and prevents mitosis (22,26). After repair is complete, the DNA damage checkpoint is turned off to allow the cells to resume cell cycle progression, a process termed recovery. If the damage cannot be repaired, the cells can eventually turn off the checkpoint by a process termed adaptation (27,28).

Toinen Mec1 ja Tel1-kinaasien aktiivisuuden kohde on histonin H2Aseriini129. Tämä modifikaatio, gamma-H2AX on evolutionaalisesti konservoitunut. ATM ja ATR voivat nopeasti fosforyloida imettäväisen HsAX-S139 seriinin vasteena DNA-vaurioon. Modifikaatio leviää 100 kb:n mitan DSB-vaurion ympärillä hiivasoluissa ja 1Mb imettäväissolun DSB-vaurion ympärillä ja se toimii korjaustekijöiden rekrytoimisessa DSB.vaurion läheisyyteen. Jos soluista puuttuu kyky fosforyloida H2A-S129 (H2A-S129A), ne adaptoituvat luonnollista solua nopeammin, mikä viittaa siihen, että tällä modifikaatiolla on merkitystä jarruttuman keston pituudelle. Yllättävää kyllä on että histonia H2A-S129A ilmentävät histonit omaavat 5´-3´- resektiotahdin DSB-päädyissä , mikä on suurempi kuin luonnonsoluissa (6,8 kb/h versus 4 kb/h), mikä viittaa taas siihen että enempi ssDNA tai resektiosivutuotteiden määrä ei sinänsä tai itsestään signaloi tarkistuskohdan ylläpitoa. Gamma-H2AX hiivassa on nopeasti poistunut korjaukseen jälkeen kromatiinista vielä tuntemattoman faktorin toimesta ja sitten defosforyloituu PP4 fosfataasikompleksilla.

• Another target of Mec1 and Tel1 kinase activity is serine 129 of histone H2A. This modification, termed γ-H2AX, is evolutionarily conserved; ATM and ATR rapidly phosphorylate mammalian H2AX-S139 in response to DNA damage (29–32). The modification spreads as far as 100 kb around the DSB in yeast cells, and 1 Mb around a DSB in mammalian cells, and serves to recruit repair factors to the vicinity of the DSB (29,31,33). Cells that lack the ability to phosphorylate H2A-S129 (H2A-S129A) adapt faster than WT cells, suggesting this modification plays a role in determining the length hiivaof arrest (34,35). Surprisingly, cells expressing histone H2A-S129A have a rate of 5′ to 3′ resection of the DSB ends greater than that in WT cells (6.8 kb/h versus 4 kb/h), which implies that having more ssDNA or more resection byproducts does not, in and of itself, signal for checkpoint maintenance (36,37). γ-H2AX in yeast is rapidly removed from chromatin after repair by a yet unknown factor and then dephosphorylated by the PP4 phosphatase complex (38).

Kysymys on, onko Mec1 ja Tel1 konstitutiivisesti vaadittu pitämään yllä gamma-H2AX:ta sen muodostumisen jälkeen. Tutkijat käyttivät kaffeiinia estämään Mec1 ja Tel1 nukleaasit sen jälkeen kun gamma-H2AX oli muodostunut. Kaffeiini toimi PI3K-inhibiittorina ja sen on osoitettu inhiboivan ATM ja ATR imettäväissoluissa ja kahdessa hiivassa.Tutkijat havaitsivat,että gamma-H2AX jää pysyttelemään DSB:n ympärillä kaffeiinikäsittelyn jälkeen, mikä viittaa siihen, että modifikaatio on stabiili eikä riipu jatkuvasta Mec1/Tel1-aktiivisuudesta.

• Here we asked if Mec1 and Tel1 are constitutively required to maintain γ-H2AX after its formation. We used caffeine to inhibit Mec1 and Tel1 after the formation of γ-H2AX. Caffeine acts as a PI3K inhibitor and has been shown to inhibit ATM and ATR in mammalian cells, Schizosacchromyces pombe and Saccharomyces cerevisiae (39–45). We find that γ-H2AX is retained around a DSB after caffeine treatment indicating that the modification is stable, and does not depend on continuous Mec1/Tel1 activity.

Imettäväissoluissa tuumorisuppressori p53 aktivoituu DNA-vaurion jälkeen G1 faasissa ja pitää yllä vahvaa G1-tarkistuskohtaa. Päinvastoin S-faasin ja G2/M- tarkistuskohta ovat täysin riippuvaisia ATM:stä ja ATR:stä, eivätkä tarvitse p53:a. Todellakin kaffeiinikäsittely osoittautui sensitoivan p53- vajeiset tuumorisolut jonisoivalle säteilylle.Tämän vaikutuksen oletettiin tapahtuvan kaffeiinivälitteisein G2/M-tarkistuskohdan eston takia. Kuitenkaan kaffeiini ei pystynyt enempää säteilyherkistämään imettäväis- tai DT-40-soluja, joista HR puuttui- tämä viittaisi siihen, että herkistysmekanismi käsittäisi pikemminkin HR-inhibition kuin tarkistuskohdan kontrollin inhibition. Tuore tutkimus osoitti, että kaffeiinilla käsittely osallistui imettäväisten Rad51- välitteisen linkkimolekyylin muodostamiseen in vitro ja geenikohdennuksessa in vivo.

• In mammalian cells, the tumor suppressor p53 becomes active following DNA damage in the G1 phase, and maintains a robust G1 checkpoint (46). In contrast, the S phase and G2/M checkpoints are completely dependent on ATM and ATR, and do not require p53 (46). Indeed, caffeine treatment was shown to sensitize p53-deficient tumor cells to ionizing irradiation. This effect was hypothesized to occur due to the caffeine-mediated inhibition of the G2/M checkpoint (47–49). However, caffeine could not further radiosensitize both mammalian and DT-40 cells that are deficient for HR, suggesting that the mechanism of sensitization involves inhibition of HR rather than checkpoint control (50–52). A recent study showed that caffeine treatment interferes with mammalian Rad51-mediated joint molecule formation in vitro as well as gene targeting in vivo (53).

Tässä tutkijat osoittivat, että kaffeiini heikentää kasvassa hiivassa ja Hela soluissa resektiota (trimmausta) . He osoittivat kasvavalla hiivalla, että HR-inhibitiota tapahtuu riippumatta DNA-vauriotarkistuskohdan inhibitiosta korjauksen ensimmäiseen vaiheeseen puuttumalla. Resektion (trimmauksen) huonontuminen korreloi Sae2 ja Dna2 nukleaasien runsauden vähentymään kaffeiinikäsitelyn jälkeen. Tutkijat osoittavat, että molemmat nukleaasit kohdentuvat proteosomisilppuriin hajoittumaan. Erityissti he osoittavat, että Sae2 on epävakaa proteiini, koska se hajoaa nopeasti kaffeiinista tai sykloheximidistä (CHX)- silloinkin kun DNA-vauriota ei ole. Yhteenvetona nämä tiedot viittaavat siihen,
 että kaffeiinikäsittely kohdentaa homologisen rekombinaation (HR) varhaisimpiin vaiheisiin riippumatta sen ATM/ATR-inhibitiosta.

• Here we show that caffeine treatment impairs resection in budding yeast and HeLa cells. We show in budding yeast that inhibition of homologous recombination occurs independently of inhibition of the DNA damage checkpoint, by interfering with the first step in repair: resection of the DSB ends. The impairment of resection correlates with a reduction in the abundance of both Sae2 and Dna2 following caffeine treatment. We show that both nucleases are targeted for proteasomal degradation. In particular, we show that Sae2 is an unstable protein, as it is degraded rapidly following caffeine or cycloheximide (CHX) treatment even in the absence of DNA damage. Taken together, these data suggest that caffeine treatment targets one of the earliest steps in HR, independent of its inhibition of ATM/ATR.

(14) SIRT6 histonimodifioijana ja SNFH2 kromatiinin muokkaajana

SNF2H=SMARCA5, SWI/SNF related , matrix associated actin dependent regulator of chromatin, subfamily a, member 5. Synonyms: hISWI, hSNF2H, ISWI, SNF2H, WCRF135,

Crosstalk between SIRT6 as histone modifier and SNF2H a chromatin remodeler.
Page 1755
Käännös seuraa myöh,

BRG1 = SMARCA4 , inaktivoitunut tuumreissa.  Säätää päälle ZNF185 tuumorisuppressoria. 

(13) SIRT1 ja SIRT6 funktionaalisessa suhteessa PARP1:een (2014 Vaquero)

 Laia Bosch-Preseque and Aljandro Vaquero. Sirtuin-dependent epigenetic regualtion in the maintennce of genome integrity(2014) s. 1754-5.
 Suomennosta.
Poly(ADP-riboosi)polymeraasi 1 PARP1 on PARP-superperheen jäsen. Sitä ilmenee yleisesti ja se vastaa useimmista polyADPribosylaatioista kehoproteiineissa.Itseasiassa histonien ja muiden tumaproteiinien  polyADPribosylaatio on tärkeimpiä mekanismeja, jotka kontrolloivat kromatiinin rakennetta ja integriteettiä, kun on kyse DNA-vauriovasteesta. Eräät tutkijat ehdottavat, että polyADPribosylaatio saattaisi olla kriittinen kromatiinidynamiikan epigeneettisessä säädössä. PARP1 ja sen sukulainen PARP2 ovat tärkeitä ylläpitämässä konstitutiivista ja fakultatiivista heterokromatiinia, niiden integriteettiä.  Molemmat proteiinit lokalisoituvat telomeereihin, sentromeereihin ja rDNA:han, jossa ne tekevät interaktion spesifisten partnereitten kanssa. ja säätelevät niitä.
Sirtuiinit ja PARPit ovat kaikkein tehokkaimmin NAD+koentsyymiä konsumoivia entsyymeitä.  Eipä ole yllättävää, että jotkut tutkimukset ovat selvittäneet näiden kahden entsyymiperheen jäsenen välisiä funktionaalisia vuorovaikutuksia.On kehitetty  eläin- ja solumalleja SIRT1:n ja PARP1:n koordinoitujen funktioiden tutkimiseen konstitutiivisessa heterkoromatiinissa. Hiiressä molemman geenin poistaminen johtaa myöhäispostnataalin kuolleisuuden kohoamiseen,koska genominen epävakaus lisääntyy, mikä viittaa kummankin geenin tärkeyteen genomin integriteetin ylläpidossa kehityksen aikana.  Päinvastoin SIRT-/- hiirellä PRP1 poistogeenisyys reversoi  kromatiinipoikkeavuuden fenotyypin, joka liittyi SIRT1:n menetykseen. Tiedemiesten mukaan tämä löytö viittaa molempien proteiinien tärkeään osaan kromatiinistruktuurin ja funktion  säädössä-jossain määrin. Siitä huolimatta tarvitaan lisätutkimuksia näiden kahden proteiinin välisen funktionaalisen linkin selvittämiseksi ja selventämään  niiden vastaavat aktiivisuudet heterkromatiinin säädössä.

Kiinnostava huomio on, että stressinalaisessa tilassaSIRT1 edistää solun elossapysymistä deasetyloimalla PARP1:n ( joka johtaa kohti apoptoosia DNA-vauriosta). Itseasiassa SIRT1:stä riippuva deasetylaatio blokeeraa PARP1-aktiivisuuden ja suojaa soluja PARP1-välitteiseltä kuolemalta.

Lisähuomiona SIRT1-vajeiset solut osoittavat lisääntynyttä DNA-vauriota, jonka indusoi PARP1-aktiivisuus ja lisääntynyt apoptoosia indusoivan faktorin  välittämä solukuolema.
On jotain näyttöä funnktionaalisesta linkisstä  näiden kahden NAD+-koentsyymiä konsumoivan  entsyymin  välillä solun DNA-vauriovasteessa ja genomisen integriteetin ylläpidossa.  Tämä on toinen alue,joka kaipaa lisätutkimuksia tulevaisuudessa.

SIRT6 on toinen sirtuiini, joka on linkkiytynyt PARP1-aktiivisuuteen ja se sirtuiini,joka on eniten osallistunut ssDNA-nauhan katkeaman ja DNA:n kaksoiskatkoksen korjausmekanismiin.
Kiintoisa havainto on,että SIRT6-vajeisilla hiirillä on  instabiili genomi.
Oksidatiivisessa stressissä SIRT6 rekrytoituu DNA-vauriokohtiin ja stimuloi korjausta  tekemöllö suoran interaktion PARP1:n kanssa  ja tekemällä ADP-ribosylaation  lysiiniin 521, mikä osallistuu BER- DNA-korjausmekanismiin (Base excision repair)  ja DSB-signalointiin.

(12) Sirtuiinit ja histoniasetyylitransferaasien säätely. p300, hMOF, TIP60 (Vaquero 2014)

Reference: Sirtuins and regulation of histone acetyl transferases; p300. Page 1753-4.
Sirtuin‐dependent epigenetic regulation in the maintenance of genome integrity

Laia Bosch‐Presegué, Alejandro Vaquero; https://doi.org/10.1111/febs.13053

SIRTUIINIT ( deasetylaasit),   histonideasetylaasit HDAC ja histoniasetylaasit HAT  p300, hMOF ja TIP60.

Kiintoisaa on, että sirtuiinit kohdentavat niihin entsyymeihin, jotka  niiden kanssa ko-operaatiossa säätelevät kromatiinia, myös omien antagonistientsyymiensä  kanssa;  sellaisia ovat histoniasetyylitransferaasit (HATs).Tämän kaltaiset interaktiot  mahdollisesti vaikuttavat solun tarpeen vaatiessa (esim stressin alaisena)  antamien vasteiden tehokkaaseen hienosäätöön.

SIRT1 ja p300

Esimerkiksi sirtuiinit säätelevät p300:a joka on histoniasetyylitransferaasi, eräs tärkeä transkriptionaalinen aktivaattori, jota esiintyy yleisesti ja jota tarvitaan soluprosesseihin; kasvuun, erilaistumiseen ja elossapysymiseen.

P300 HAT aktivaation lisäksi autoasetyloituu ja asetyloi useita ei-histoniproteiineja, p53, c-myc, HMG-proteiinit ja tumareseptoreita. P300 autoasetylaatio indusoi rakenteen muutoksen, joka on kriittinen transitiossa kromatiinimodifikaation ja VP16- välitteisen preinitiaatiokompleksin (PIC) kokoontumisen kesken. Tässä mielessä tiukka p300 funktion kontrolli on kriittinen varmistamassa näiden teiden säätelyn ja ylläpitämässa heterokromatiinistruktuuria. Sirt1 näyttää tekevän interaktion p300:n kanssa ja vaimentaa sen transaktivaation ja tämä repressio vaatii NAD+ riippuvaista SIRT1-asetylaasiaktiivisuutta ja se asetyloi lysiinin eli k1020 ja K1024 lysiinit p300:n CRD1-transkriptionaalisessa repressiodomeenissa. Ottaen huomioon miten tärkeä p300 on rajoittavana transkriptionaalisena k-faktorina, sen d-asetylaatio ja repressio SIRT1:n toimesta voisi olla ratkaiseva metabolian ja soludifferentiaation aikaisten erilaisten teiden säätelyille.

SIRT2ja p300.
Päinvastoin (in vitro) SIRT2 on ainoa sirtuiini, joka voi deasetyloida autoasetyloituneen p300:n. Edelleen eräässä solututkimuksessa RNAi välitteinen depleetio tai SIRT2:n kemiallinen inhibitio lisäsivät Ac-p300:n - pitoisuuksia ja indusoi geenireportterin aktivaation. Vastakkaisista tuloksista hulimatta on paljon näyttöä joka viittaa p300:n käyvän läpi dynaamista asetylaation ja deasetylaation sykliä joka säätelee tiukasti sen aktiivisuuden.

SIRT1 ja MYST-perheenjäsenet hMOF ja TIP60

SIRTUIINIT on liitetty myös MYST-perheenjäsenten histoniasetylaation säätelyyn. Nykyään tiedetään kahden MYST- perheenjäsen , MOF ja TIP60, olevan SIRT1:n substraatteja.

Histoniasetylaasi MOF  oma kriittisen osan trankription amtivaatiossa ja imettäväisissä se on pääasiallinen HAT hsitonille H4K16Ac. Ihmisortologi hMOF autoasetyloituu konservatiivisesä MYST-domenissa (C2H2 Zn finger ja HAT) in vitro ja in vivo..
SIRT1:n on havaittu tekevän interaktion tämän domeenin kanssa ja deasetyloivan sen.Tämä deasetylaatio saattaa avustaa MIF:ia sitoutumaan kromatiiniin, mikä heijatuu siitä, että hMOF asetyloitumattomana  sitoutuu vahvasti nukleosomeihin, mutta jos se on asetyloituneena,
sen sitoutuminen heikentyy. Johdonmukaista näiden löytöjen knssa SIRT1:n yliesiintymässä hMOF:in rekrytointi kromatiiniin lisääntyy
SIRT1 poistogeenisyys vähentää MOF-rekrytointia kohdegeenille HOXA9, mihin liittyy  geenin vaimentunut transkriptio ja alentuneet H4K16Ac-pitoisuudet.
Aikuisen hematopoieettisesta kantasolusta HSC ja progeniittorisolusta on taas päinvastoin kuvattu, että SIRT1 voi sitoutua suoran HOXA9 geeniin ja deasetyloida H4K16 ja edistää polycomb-spesifistä repressiivistä histonimodifikaatiota. On näyttöä SIRT1:n kaksoisvaikutuksesta geenin ilmenemään H4K16:n säätelyn kautta.

TIP60 on toinen histoniasetylaasi,johon SIRT1 kohdentaa . TIP60 on MYST-perheenjäsen.
TIP60 asetyloi monia substraatteja, joihin kuuluu histoneja ja p53, ja niin se edistää UV-säteilyn jälkeistä apoptoosia. TIP60 autoasetyloituu primäärivastena DNA-vaurioon, mikä on sen aktivaation ylintä säätöä, ja asetyloi DNA-vauriolle spesifisen histonin H2A-variantin, H2AX, eräässä prosssissa,joka on tarpeen DNA-vauriovasteessa.
Lisäksi SIRT1 on tunnistettu TIP60:n fysikaalisna interaktiopartnerina ja tietojen mukaan SIRT1 deasetyloi spesifisesti TIP60:n DNA-vauriovasteena ja stimuloi sen proteosomaalista hajoitamista ubikitinaatiolla in vivo.
Lisäksi tiedetään,että  SIRT1 depleetio RNA-interferensillä aiheuttaa H2AX-hyperasetylaation ja lisää  MDC1,BRCA1 ja Rad51-kertymiä tunafokuksiin.  Tämänmukaisesti SIRT1 omaa osaa  DSB.signaloinnissa,johon osallistuu hMOF ja TIP60.

Stressittömässä tilassa SIRT1 sitoutuu hMOF:iin   ja TIP60::een niiden entsymaattiseen domeeniin ja deasetyloi ne estäen  entsymaattiset aktiivisuudet ja edistäen niiden ubikitinoitumista ja proteosomaalista hajoitusta. Kuitenkin DNA-vaurio johtaa SIRT1:n  alentuneeseen sitoutumiseen hMOF:iin ja TIP60:een, mikä taas johtaa kummankin MYST-perheenjsenen hyperasetylaatioon ja DNA-vauriosignaalin aktivoitumiseen.Neljän tunnin kuluttua DNA vaurion alkamisesta SIRT1 asosioituu uudestaan kumpaankin MYST-perheenjäseneeseen palauttaen niiden deasetylaatiotilat ja sen takia ehkäisten liian apoptoosin.

SIRT1-hMOF/TIP60-interaktiot ja hMOF/TIP60-asetylaatiostatus näyttävät olevan mitä suurimmasa määrin DNAvauriosignaalien kontrolloimia, ja ne pitävät yllä hMOF:n ja TIP60:n kriittisiä pitoisuuksia DNA-korjauksen aikana.

Kaiken kaikkiaan nämä löydöt viittaavat siihen, että SIRT1 saattaisi vaimentaa liiallista DNA-vauriovastetta vaimentamalla hMOF- ja TIP60-funktioita.

(11) SIRT1 ja DNA-metylaatio DNMT1. entsyymillä, (Vaquero 2014)

https://febs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/febs.13053#febs13053-bib-0011 s. 1754-5)

Sirtuins at the crossroads of stemness, aging, and cancer

Carol O'Callaghan

Athanassios Vassilopoulos

First published: 10 October 2017

https://doi.org/10.1111/acel.12685

SIRT1 and DNA methylation

 Suomennosta.

Sirtuiini1 ja DNA-metylaatio (käännös sivuilta 1754-5) 

DNA-metyylitransferaasit lisäävät metyyliryhmiä 5`-asemaan CpG-dinukleotidien sytidiinitähteisiin-CpG-saarekkeiden metylaatio johtaa repressiokompleksien rekrytoitumiseen ja transkriptiotekijöiden alentuneeseen sitoutumiseen. Tämän takia aktiivisti transkriboitu DNA on hypometyloitua, kun taas hiljennetty DNA on hypermetyloitua.

Imettäväisgenomi sisältää kolme DNMT- eli DNA-metyylitransferaasiproteiinia.

De novo-metylaatioista vastaa DNMT3a ja DNMT3B ja ne modifioivat metyloitumatonta DNA:ta. Metylaatioitten ylläpidosta taas huolehtii DNMT1. Se tunnistettiin ensimmäisenä ja se on näistä kolmesta runsainta ja yleisintä. Se on ratkaisevinta tuumorisuppressorigeenien hiljentämisessä ja solun elossapysymisessä. 

DNMT1 siis metyloi DNA:ta. Sen lisäksi se myös vaimentaa transkriptiota ja mekanismina on rekrytoida DNA:lle transkriptiokorepressori DNMT1:een assosioituva proteiini1, HDAC1, HDAC2 ja metyyli-CpG:tä sitova proteiini. Tälla tavalla on SIRT1-sirtuiini ja histonideasetylaatioaktiivisuus linkkiytynyt DNMT1:n suorittamaan DNA-metylaatioon useissa genomisissa kohdissa kuten tumajyväsen rDNA:ssa ja tietyissä tuumorisuppressiogeeneissä. Tämän takia nähdään SIRT1 sijoittautuneena usean poikkeavasti hiljentyneen tuumorisuppressiogeenin promoottoriin, jossa esiintyy niitä hypermetyloituneita 5´CpG-saarekkeita - mutta ei  kuitenkaan vastaaviin promoottoreihin niissä solulinjoissa, joiden geenit eivät ole hypermetyloituneessa tilassa.

Jos ihmissolusta poistetaan (depletoidaan) DNMT1, niissä ilmenee DNA-metylaation puutetta ja kohonneita histoni H4K16Ac-pitoisuuksia rRNA-geeneissä. DNMT1 tekee interaktion sirtuiini SIRT1:n kanssa ja rekrytoi sen rRNA-geeneille,mikä viittaa siihen, että DNMT1 on kriittisen tärkeä tumajyväsen ( nukleolus).

Tutkijat ovat osoittaneet, että DNMT1- entsyymin posttranslationaaliset modifikaatiot ( kuten asetylaatio, sumoylaatio, fosforylaatio, metylaatio, ubikitinaatio) saattaisivat korreloida sen katalyyttisen aktiivisuuden muutoksiin, DNA:ta sitovaan aktiivisuuteen ja stabiliteettiin.

Mielenkiintoista on, että sen N- ja C-terminaalisten alueiden 12 lysiiniä (K) ovat asetyloituneina ja deasetyloivaksi entsyymiksi on tunnistettu SIRT1 sekä in vivo että in vitro. Lisäksi DNMT1:n asetylaatiot ja deasetylaatiot pystyvät muuntamaan sen entsymaattista aktiivisuutta, kapasiteettia hiljentää tuumorisuppressiogeenejä ja kykyä säädellä solusykliä.

DNMT1 ja DNMT3B ovat osana hiljentävää kompleksia,jossa on jäseninä PRC4, EZH2 ja SIRT1. Oksidatiivisen stressin aikana muodostuu tätä kompleksia ja jatkossa se translokoituu niiltä alueilta, joissa ei ole runsaasti GC:tä alueille. joissa on runsaasti GC:tä.

 PRC4 =Polycomb repressive complex 4.

 Eräässä in vivo-koliittimallissa havaittiin geenipromoottoreilla samankaltaista rikastumaa. Tutkijoiden mukaan sellainen rikastuma saattaisi selittää syöpäspesifisen poikkeavan DNA-metylaation ja transkriptionaalisen hiljentymän, mikä heidän mallissaan oli havaittavissa.

Kaikenkaikkiaan nämä löydöt heijastavat merkitsevää funktionaalista suhdetta DNA-metyylitransferaasien (DNMT) ja sirtuiinien (SIRT) kesken.

Suomennos kappaleesta SIRT1 and DNA methylation.

Page 1754-5. In: Sirtuin- dependent epigenetic regulation in the maintenance of genomic integrity.

Laia Bosch-Presegue´ et Alejandro Vaquero(2014).

(10) DNAvaurio ja SIRT6 rekrytoituu

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1097276513004759

 

(9) SIRT7 ja rDNA säätely. SIRT1 ja SIRT7 vastavaikutus tässä säätelyssä (Vaquero 2014)

https://www.researchgate.net/figure/Opposing-functions-of-SIRT1-and-SIRT7-in-rDNA-transcription-Both-SIRT1-and-SIRT7-are_fig5_256490320

( Löysin netistä  tämän kuvan avuksi tähän alla olevaan käännökseen sirtuiinista SIRT7 )

https://febs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/febs.13053#febs13053-bib-0011

Sirtuins at the crossroads of stemness, aging, and cancer

Carol O'Callaghan

Athanassios Vassilopoulos

First published: 10 October 2017

https://doi.org/10.1111/acel.12685

Sirtuiini SIRT7 ja ribosomaalisen DNA:n (rDNA) säätely   (Sivu 1755) 

 

SIRT7 on primääristi deasetylaasi ja se sijaitsee tumajyväsessä, nukleolus, ja tumassa, nukleus . Tumajyväsessä se säätelee ribosomaalisen DNA:n geeni-ilmenemää aktivoimalla polymeraasi I:n (Pol I) , vaikkakin sen spesifinen kohde on tuntematon.

Näillä linjoilla tutkijat ovat raportoineet, että SIRT7:n vähentäminen johtaa alentuneeseen RNA polymeraasi-I:n assosioitumiseen rDNA:n kanssa, mikä taas vuorostaan aiheuttaa alentunutta Pol I-transkriptiota . Lisäksi  massapektrometriset tutkimukset ovat varmistaneet SIRT7:n muodostavan osan kompleksista, joka sisältää myös kromatiinia uudelleen muovaavan kompleksin B-WICH, UBF ja PolI ja viittaa siihen, että SIRT7 nopeuttaa rDNA-transkriptiota tekemällä vuorovaikutuksen B-WICH:n kanssa.

 Ottaen huomioon, että rRNA-transkriptiotasot muuntuvat tietyn tyyppisissä stresseissä kuten genotoksisessa stressissä tai kalorirajoituksessa, niin SIRT7:n funktio voisi olla stressisensorin tavoin kriittinen tumajyväsen säätelylle.

 Lisäksi SIRT7 fosforyloituu mitoosin aikana, kun se lokalisoituu kromosomeihin telofaasiin asti, jolla kohdalla se sitten defosforyloituu ja aktivoituu varsinaisen rDNA:n uudelleen ilmentämiseen mitoosin jälkeen.

 Mielenkiintonen seikka on että SIRT1 voi vaimentaa RNA Pol I deasetyloimalla kompleksissa olevan  TAF_I68- komponentin

• SIRT7 and rDNA regulation

• SIRT7 is primarily a deacetylase and is localized to the nucleolus and the nucleus. In the former, it regulates ribosomal DNA gene expression by activating Pol I, although its specific target is unknown 196. Along these lines, researchers have reported that depletion of SIRT7 leads to decreased association of Pol I with rDNA, which in turn causes reduced transcription of Pol I 196. Furthermore, mass spectrometry studies have confirmed that SIRT7 forms part of a complex that also contains the chromatin remodeling complex B‐WICH, UBF and Pol I, and suggest that SIRT7 facilitates transcription of rDNA by interacting with B‐WICH 197. Given that rRNA transcription levels are altered under certain types of stress (e.g. genotoxic stress or calorie restriction), the function of SIRT7 as a stress sensor could be critical for nucleolar regulation. Furthermore, SIRT7 is phosphorylated during mitosis, when it localizes with chromosomes until telophase, at which point it is dephosphorylated and becomes activated for proper rDNA re‐expression after mitosis. Interestingly, SIRT1 can repress transcription of RNA Pol I by deacetylating its component TAF_I68 196.

(8) Sirtuiinit (SIRT1, SIRT2, SIRT6 , SIRT7) joita mikroRNA koodaa (Vaquero 2014)

https://febs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/febs.13053#febs13053-bib-0011

SIRTUIINIT ja ei-koodaava RNA (ncRNA) (sivu 1755-7) 

 

MikroRNA on pientä ei-koodaavaa RNA:ta, joka säätelee geeni-ilmentymää. Niitä havaittiin ensin C-eleganssissa kehityksen säätelijöinä. Sittemmin raportoitiin niiden estävän kohdeproteiinien ilmentymistä kolmella mekanismilla: (1) posttranskriptionaalisella vaimennuksella spesifisen komplementaarisen sekvenssin avulla, joka käsitti mikroRNA:n 6-8 ensimmäiset nukleotidit ja kohdegeenin 3´UTR-alueet; (2) lähettiRNA:n epävakauttamisella ( destabilisaatiolla) ja translaation supressoimisella. 

Mielenkiintoinen seikka on , että yksittäinen miR pystyy säätelemään useita geenejä ja monilla geeneillä on useita mahdollisia mikroRNA:ta sitovia kohtia 3´UTR-alueissaan. Lisäksi eräät mikroRNA:ta voivat säädellä kohdegeeniä joko positiivisesti tai negatiivisesti. Lisäksi eräät tutkimukset viittaavat siihen, että mikroRNA:ta saattaisivat kohdentaa myös geenien koodaaviin alueisiin. Ottaen huomioon sellaisen monipuolisen kompleksisuuden yhden yksittäisen mikroRNA:n vaikutuksia on vaikea tunnistaa. 

Useimmat sirtuiinit (SIRT1, SIRT2, SIT6 ja SIRT7) säätyvät mikroRNA:n avulla.

 Tämä käsittää useita mikroRNA- proteiineja ja johtaa useitten teitten säätelyyn. Katso taulukkoa. 

SIRT1 ja miR34a 

Tärkeimpiin suhteisiin sirftuiinien ja mikroRNA:n kesken kuuluu SIRT1:n ja miR34a- tuumorisuppressorigeenin välinen suhde. 

MikroRNA miR34a kuuluu miR34-perheeseen, joka osallistuu solusyklin progresssioon, solun ikääntymiseen ja apoptoosiin. Kaikkia miR34:n kohteita ei ole edes tunnistettukaan vielä. MikroRNA-perhe miR34 aktivoituu transkriptionaalisesti p53:n avulla. P53 taas on osallisena useimmissa syövissä. Tiedot viittaavat siihen, että miR34a estää SIRT1- ilmenemistä SIRT1:n 3´UTR-alueessa olevan miR34a:ta sitovan kohdan kautta. Sirt1:n estäminen miR34a:n avulla johtaa p53:n lisääntyvään asetyloitumiseen ja p53:n transkriptiokohteiden ilmentymiseen: näitä ovat p21, joka osallistuu solusykliin ja PUMA, joka osallistuu apoptoosiin. Koska myös miR34a itse on p53:n transkriptionaalinen kohde, tiedosta on pääteltävissä positiivinen takaisinsyöttomekanismi (feed back), jossa p53 indusoi miR34a-ilmenemän, mikä vaimentaa SIRT1:n .Täten miR34a toimii tuumorisuppressorina osittain p53-SIRT1- n avulla.

Lisäksi miR 34a osallistuu solujen erilaistumiseen. Erityisesti on miR34a mukana hiiren neuraalin kantasolun erilaistumisessa: eräässä tutkimuksessa miR34a:n yli-ilmenemä lisäsi postmitoottisia neuroneja ja johti neuriittien suurempaan pidentymiseen, kun taas antisense-miR 34a omasi vastavaikutuksen. Jotkut tiedot viittaavat siihen, että SIRT1 voi välittää tämän miR34a- vaikutuksen neuriitin pituuskasvuun. Sen mukaan tutkijat ovat ehdottaneet molekulaarisen mallin asianmukaiselle neuraalille erilaistumiselle, johon osallistuisivat miR 34a, SIRT1 ja p53. Todellakin on lukuisia tutkimuksia miR34a:n ja SIRT1:n keskeisestä funktionaalisesta suhteesta, mikä käsittää monia teitä ja tauteja ja heijastaa mainitun säätelymekanismin tärkeyttä.

• Sirtuins and non‐coding RNA

• MicroRNAs (miRNAs) are small non‐coding RNAs that regulate gene expression. They were first identified in C. elegans as regulators of development 198, 199. They were later reported to inhibit expression of target proteins by three mechanisms: post‐transcriptional repression (through a specific complementarity sequence comprising the first 6–8 nucleotides of the miRNA and the 3′UTR regions of the target gene); destabilization of mRNA; and suppression of translation 200-203. Interestingly, a single miRNA can regulate multiple genes and many genes have several potential miRNA binding sites in their 3′UTR region. Furthermore, some miRNAs can regulate a target gene positively or negatively. In addition, studies suggest that miRNAs might also target the coding regions of genes 204-206. Given such complexity, the effects of a single miRNA are difficult to identify.
• Expression of most sirtuins (SIRT1, SIRT2, SIRT6 and SIRT7) is regulated by miRNA. It involves multiple miRNAs and results in regulation of different pathways (see Table 1). Among the most important relationships between sirtuins and miRNAs is the one between SIRT1 and miR‐34a, a tumor suppressor gene. miR‐34a forms part of the miR‐34 family, which is involved in cell cycle progression, cellular senescence and apoptosis; however, all of the targets of miR‐34 have not yet been identified 207-213. The miR‐34 family is transcriptionally activated by p53, one of the proteins that are most involved in cancer.
• Data suggest that miR‐34a inhibits expression of SIRT1 through an miR‐34a binding site within the 3′UTR of SIRT1 213, 214. Inhibition of SIRT1 by miR‐34a results in increased acetylation of p53 and expression of p21 and PUMA, targets of p53 transcription that are involved in the cell cycle and in apoptosis, respectively. Because miR‐34a itself is a transcriptional target of p53, data corroborate a positive feedback loop in which p53 induces expression of miR‐34a, which in turn suppresses SIRT1. Thus, miR‐34a functions as a tumor suppressor, in part, through a SIRT1–p53 pathway 213, 214.

• Furthermore, miR‐34a has also been implicated in cell differentiation 215-218. In particular, miR‐34a is involved in differentiation of mouse NSCs; in one study, overexpression of miR‐34a increased the amount of post‐mitotic neurons and led to greater neurite elongation, whereas an miR‐34a antisense had the opposite effect. Interestingly, some data suggest that SIRT1 can mediate this miR‐34a effect on neurite elongation; accordingly, researchers have proposed a molecular mechanism for proper neural differentiation that involves miR‐34a, SIRT1 and p53 137. In fact, there have been numerous studies on the functional relationship between miR‐34a and SIRT1 that encompass multiple pathways and diseases and that reflect on the importance of said regulatory mechanism.

TAULUKKO 1 esittää sirtuiinien ja mikroRNA.n välisiä vuorovaikutuksia. Nykyisestä tietämyksestä tehdään yhteenvetoa miRNA:n sirtuiinisäätelystä ja toiminnallisista sovelluksista. Tässä yhteydessä ei käsitellä tarkemmin näitä vuorovaikutuksia. Viitteet on sisällytetty taulukkoon sirtuiinien ja miRNA:n välisen funktionaalisen suhteen tärkeän osuuden lisäselvitykseksi.Katso linkki!

• Table 1. Interplay between sirtuins and miRNAs. The table summarizes our current knowledge about the regulation of sirtuins by miRNA and the functional implications of this regulation. Because of space limitations, the interplay between sirtuins and these miRNAs are not discussed in the main text. However, the references included in the table may help to clarify the important role of this functional relationship between sirtuins and miRNAs.

Sirtuin	miRNA	Related function	Reference
SIRT1	miR‐9	mESC differentiation (Hiiren embryonaalisen kantasolun erilaistuminen)	223
	miR‐22	Cellular senescence; stress response; heart failure; (Solun vanheneminen; stressivaste; sydäninsuffisienssi)	223-226
	miR‐34a	Apoptosis; aging; cell differentiation; senescence; inflammation and metabolism disorders (Apoptoosi; ikääntyminen; solunerilaistuminen; vanheneminen; tulehdus ja aineenvaihduntahäiriöt)	137, 213, 227-231
	miR‐93	Aging (Ikääntyminen)	227
	miR‐126	Osteosarcoma cell proliferation (Osteosarkoomasolun kasvu)	232
	miR‐132	Stress response (Stressivaste)	233
	miR‐135a	ND (ei määritettyä)	223
	miR‐138	Mammalian axon regeneration (Imettäväisaksonin regeneraatio)	234
	miR‐140	Nutritional cues response (Vaste ravintotekijöihin)	235
	miR‐142	Neurodegenerative disorders (Neurodegeneratiiviset häiriöt)	236, 237
	miR‐181a	Hepatic insulin sensitivity (Maksan insuliiniherkkyys)	238
	miR‐195	Apoptosis; tissue damage (Apoptoosi; kudosvaurio)	239, 240
	miR‐199a	Hypoxia; cytomegalovirus infection (Vähähappisuus; CMV infektio)	241, 242
	miR‐199b	ND (Ei määriteltyä)	223
	miR‐200a	Epithelial to mesenchymal transition regulation (EMT-säätely)	243
	miR‐204	Epithelial to mesenchymal transition regulation (EMT-säätely)	244
	miR‐217	Senescence; metabolism; viral infection; angiogenesis (Vaneheneminen; aineenvaihdunta; virustulehdus; angiogeneesi)	245-248
	miR‐373	Cancer cell metastasis (Syövän etäpesäke)	249
	miR‐449a	Apoptosis (Ohjelmoitu solukuolema)	250
	miR‐520	Cancer cell metastasis (Syövän etäpesäke)	249
SIRT2	miR‐21	Glioma cell growth (Glioomasolukasvu)	251
SIRT6	miR‐33a/b	Fatty acid metabolism and insulin signaling (Rasvahappoaineenvaihdunta ja insuliinisignalointi)	252
	miR‐34a	Cell differentiation (Solun erilaistuminen)	219
	miR‐766	Cell reprogramming (Solun uudelleenohjelmointi)	253
SIRT7	miR125a–5p	Human hepatocellular carcinoma ( Ihmisen maksasolusyöpä)	254
	miR‐125b	Human hepatocellular carcinoma; bladder cancer (ihmisen maksasoplusyöpä, rakkosyöpä)	254, 255

Toinen mikroRNA:n säätelemä sirtuiini on SIRT6. Tiedot viittaavat siihen, että miR 34a on tärkeä levyepiteelisolujen erilaistumisverkostossa ja siinä yhteydessä on SIRT6 olennainen kohde. MikroRNA miR34a:n ilmentymä lisääntyy keratinosyyttien erilaistumisen ohella, kun taas se vaimentuu ihon ja suuontelon levyepiteelin karsinoomasolulinjoissa ja poikkeavasti erilaistuneissa primaareissa ihmiskeratinosyyteissä. Näin ollen SIRT6 ilmentyy miR34a-vaikuttamana päinvastaisesti normaalikeratinosyyteissä ja tuumoriperäisissä keratinosyyteissä.
 

https://febs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/febs.13053

• SIRT6 is the other sirtuin regulated by miR‐34a. Data suggest that miR‐34a is important in the squamous cell differentiation network and that SIRT6 is a critical target in this context 219. Expression of miR‐34a increases with keratinocyte differentiation, whereas it is suppressed in skin and oral squamous cell carcinoma, squamous cell carcinoma cell lines and aberrantly differentiating primary human keratinocytes. In this regard, SIRT6 is oppositely expressed to miR‐34a in normal keratinocytes and keratinocyte‐derived tumors 219.

Suomennos sirtuiinit – ja mikroRNA- aiheesta 21.7. 2018 klo 11:13.

SIRT5 ja sen metabolinen funktio mitokondriaalisena deasylaasina

 http://www.mcponline.org/content/14/9/2308.full

Abstract

Protein acetylation is a well-studied regulatory mechanism for several cellular processes, ranging from gene expression to metabolism. Recent discoveries of new post-translational modifications, including malonylation, succinylation, and glutarylation, have expanded our understanding of the types of modifications found on proteins. These three acidic lysine modifications are structurally similar but have the potential to regulate different proteins in different pathways.

 The deacylase sirtuin 5 (SIRT5) catalyzes the removal of these modifications from a wide range of proteins in different subcellular compartments.

 Here, we review these new modifications, their regulation by SIRT5, and their emerging role in cellular regulation and diseases.

(7) Seitsemän sirtuiinin merkityksestä genomin vakaudessa.(ss1750-2) SIRT1 ja entsyymi SUV39H1 (Vaquero 2014)

Sirtuiinit ja epigeneettinen mekanismi (sivulta 1750-2)

  https://febs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/febs.13053#febs13053-bib-0011

Kuten yllä mainittiin sirtuiinit ovat evoloituneet säätelemään kromatiinidynamiikan ja epigeneettisen säätelyn pääentsyymeitä varmistaen genomin suojelun. Kuitenkin sirtuiinit ovat myös hyvin olennaisesti linkkiytyneet ei-entsymaattisiin epigeneettisen koneiston komponentteihin. Tässä kappaleessa pohditaan sirtuiinien interaktioita sekä entsymaattisten että ei-entsymaattisten komponenttien kanssa. 

Kuva 2: Sirtuiinit säätelevät epigeneettistä koneistoa . Sirtuiinit säätelevät genomin stabiliteettia osittain  spesifisten kromatiiniin assosioituneitten tekijöiden modulaatiolla  ja hyvin moninaisissa  prosessiyhteyksissä.  Kaavakuva antaa yhteenvedon tunnetuista sirtuiinien ja joidenkin tällaisten tekijöiden välisistä vuorovaikutuksista - vasemmalla stressittömässä ja oikella stressinalaisessa tilassa.

• Sirtuins and epigenetic machinery

As we mentioned above, sirtuins have evolved to regulate major enzymes involved in chromatin dynamics and epigenetic regulation to ensure genome protection. However, sirtuins are also intricately linked to non‐enzymatic components of epigenetic machinery. In this section, we discuss interaction of sirtuins with enzymatic as well as non‐enzymatic components (Fig. 2).

Figure 2

Open in figure viewerPowerPoint

Sirtuins regulate chromatin machinery function. Sirtuins regulate genome stability in part through modulation of specific chromatin‐associated factors and in the context of a wide variety of processes. The cartoon summarizes known interplays between sirtuins and some of these factors in non‐stressed (left part of the cartoon) or stressed conditions (right part of the cartoon, in brown background).

Metyylitransferaasi SUV39H1

Tämä on eräs tärkeä metyylitransferaasi SIRT1:n säätelemässä heterokromatiinissa

SUV39H1 oli ensimmäinen tärkeä metyylitransferaasi, joka on kuvattu. Se on erittäin spesifinen H3K9me3:lle. Se on tärkein imettäväisissä tavattu H3K9me3 -metyylitransferaasi.

Se vaikuttaa osaltaan kromatiinin organisoitumiseen pitämällä yllä trimetyloitunutta histonia H3K9me3 sekä perisentromeeriseerisessä että telomeerisessä konstitutiivisessa heterokromatiinissa (CH). Jos puuttuu SUV39H1 ja sen läheinen variantti SUV39H2 hiiressä, seuraa täydellinen

perisentromeerisen heterokromatiinin kato ja myös telomeerien H3K9me3-pitoisuudet laskevat. Tämä kato käsittää heterokromatiiniproteiinin 1 (HP1) siirtymisen pois paikaltaan ja H4K16Ac sijoittuu heterokromaattisiin kohtiin, mikä laskee heterokromatiinipitoisuutta. Seurauksena kummankin entsyymin puutteesta hiirellä ilmenee kompromittoitunutta kromatiinin segrekaatiota, viivästynyttä G2/M- transitiota ja vaurioitunutta DNA.ta.

• SUV39H1: an important methyltransferase in heterochromatin regulated by SIRT1

• SUV39H1 was the first lysine methyltransferase ever described. It is highly specific for H3K9me3; in fact, it is the most important H3K9me3 methyltransferase in mammals 114.

It contributes to chromatin organization by maintaining H3K9me3 in both pericentromeric and telomeric CH 111, 115. Loss of both SUV39H1 and its close variant SUV39H2 in mice results in complete loss of H3K9me3 in pericentromeric heterochromatin as well as reduced H3K9me3 levels in telomeres 115. Importantly, this loss involves delocalization of HP1 and relocalization of H4K16Ac to heterochromatic foci, which result in diminished heterochromatin levels 27. Consequently, mice lacking both enzymes exhibit compromised chromatin segregation, delayed G₂/M transition and damaged DNA 27.

Entsyymit SIRT1 , SUV39H1 ja histoni H3K9

Kuten aiemmin mainittiin SIRT1 edistää fakultatiivisen heterokromatiinin muodostusta koordinoimalla useita tapahtumia muiden entsyymien kanssa. Esimerkiksi - koska sillä on funktionaalista suhdetta SUV39H1:n kanssa - se edistää vaimennusmerkitsijän H3K9me3 levittäytymistä. Ensiksi SIRT1 deasetyloi H3K9Ac:n ja tekee sen kykeneväksi metyloitumaan SUV39H1:n avulla. Lisäksi SIRT1 rekrytoi suoraan SUV39H1:n spesifisiin säätelyllisiin alueisiin. Tämä interaktio käsittää SIRT1:n N-terminaalisen domeenin ( joka myös osallistuu H1 linkkihistonin rekrytoimiseen) ja SUV39H1:n ensimmäiset 88 aminohappotähdettä , jotka ympäröivät HP1:tä sitovan alueen (aminohapot 1-44) ja kromodomeenin (44-88). Lisäksi SIRT1 deasetyloi SUV39H1:n lysiiniin K266 sen katalyyttisessä SET-domeenissa , mikä tekee entsyymin vielä aktiivimmaksi.

K266 on konservoitunut evoluution kuluessa eukaryosyyttisissä SUV39H1- ortologeissa ja useissa SET-domeenin sisältävissä metyylitransferaaseissa. Vaikka K266-funktio pysyy edelleen

tuntemattomana , rakenteellisissa tutkimuksissa se sijoittuu SET-domeenin esillä olevaan kohtaan , joka on tärkeä entsyymin asianmukaiselle laskostumiselle.

Näin SIRT1 tekee interaktion SUV39H1:n kanssa, rekrytoi, deasetyloi ja aktivoi sitä lisää. Tämä SUV39H1:n lisäaktivaatio johtaa repressiivisen H3K9me3:n vahvistuneisiin pitoisuuksiin, mikä edistää HP1- heterokromatiiniproteiinin siirtymistä pois paikaltaan.

• As we mentioned earlier, SIRT1 promotes formation of FH by coordinating several events together with other enzymes. For instance, through its functional relationship with SUV39H1, it promotes spreading of the repressive mark H3K9me3. First, SIRT1 deacetylates H3K9Ac to enable methylation of this residue by SUV39H1. Moreover, SIRT1 directly recruits SUV39H1 to specific regulatory regions. This interaction involves the N‐terminal domain of SIRT1 (which is also involved in recruitment of H1 28) and the first 88 residues of SUV39H1, which encompass the HP1 binding region (residues 1–44) and the chromodomain (residues 44–88) (Fig. 2). Furthermore, SIRT1 deacetylates SUV39H1 at residue K266 in its catalytic SET domain, rendering the enzyme more active. K266 has been conserved over evolution in eukaryotic SUV39H1 orthologs as well as in numerous SET‐containing methyltransferases. Although the function of K266 remains unknown, structural studies suggest that it is located in an exposed loop of the SET domain that is important for proper folding of the enzyme 116. Thus, SIRT1 interacts with, recruits and deacetylates SUV39H1, thereby making it more active. This increase in SUV39H1 activity in turn leads to augmented levels of H3K9me3. Consequently, loss of SIRT1 strongly affects SUV39H1‐dependent H3K9me3 levels, thereby promoting delocalization of HP1.

Eräs tärkeä esimerkki SIRT1- ja SUV39H1 -entsyymien välisestä ko-operaatiosta fakultatiivisen heterokromatiinin säätelyssä tapahtuu eNoSC-proteiinikomplesissa, joka tunnistaa energiatilanteen ja kontrolloi nukleolaarista rRNA-transkriptiota .

Tämä eNoSC käsittää SIRT1:n, SUV39H1:n ja H3K9me2-sitovan proteiinin nukleometyliinin ja vastaa rRNA-lokuksen hiljentämisestä kontrolloimalla ribosomin biosynteesiä ravintotekijöiden tai energian vajeessa. Katso kuva:  http://jcb.rupress.org/content/181/5/714.1

Ribosomaalisen DNA:n (rDNA) lokuksen säätely on ratkaiseva, koska sen hyvin repetitiivinen eli toistava luonne on altis homologisen rekombinaation tapahtumille, jotka johtavat vaurioittaviin kromosomaalisiin uudelleenjärjestäytymisiin. Senmukaisesti tämä  eNoSC-kompleksi tarjoaa säätelyllistä linkkiä solun energiatasapainon ja rRNA-lokuksen epigeneettisen tilanteen keskinäsieen suhteuttamiseen: rDNA hiljentäminen säästää nälkätilassa olevia soluja

• An important example of cooperation between SIRT1 and SUV39H1 in FH regulation occurs in the protein complex eNoSC, which senses energy status and controls nucleolar rRNA transcription. eNoSC contains SIRT1, SUV39H1 and the H3K9me2‐binding protein nucleomethylin and is responsible for silencing the rDNA locus by controlling ribosome biosynthesis under nutrient or energy deficiency 117.
• Regulation of the rDNA locus is crucial, as its highly repetitive nature is prone to homologous recombination events which lead to damaging chromosomal rearrangements. Accordingly, this complex provides a regulatory link between cellular energy balance and the epigenetic state of the rDNA locus 117.

Tämä SIRT1:n ja SUV39H1:n keskeiset toiminnot ulottuvat laaejmmalle kuin fakultatiivisen heterokromatiinin säätelyyn. Sirtuiinien joukossa SIRT1 on mahdollisesti ainoa, joka osallistuu pitämään yllä konstitutiivista heterokromatiinia (CH) perisentromeerisen heterokromatiinin ja telomeerien alueella huolimatta siitä tosiasiasta että se joko ei esiinny tai esiintyy vain matalassa pitoisuudessa perisentromeerisen heterokromatiinin kohdissa. 

Mielenkiintoinen asia on että lähes 50% hiiren alkion Sirt1-/- fibroblasteista ilmentää alentuneita H3K9me3 pitoisuuksia CH-kohdissa ja tämä trendi korreloi HP1alfan vialliseen sijaintiin ja heterokromatisoituneen gamma-satelliitin vaimentuman poistumiseen (derepressioon)

• The interplay between SIRT1 and SUV39H1 extends beyond regulation of FH. Among sirtuins, SIRT1 is probably the one that is most involved in maintaining CH in pericentromeric heterochromatin as well as telomeric regions, despite the fact that it is either absent or present at very low levels in pericentromeric heterochromatin foci 27 
• Interestingly, approximately 50% of Sirt1^−/− MEFs exhibit diminished levels of H3K9me3 in the CH foci, a trend that correlates with mislocalization of HP1α 27 and derepression of the heterochromatinized γ‐satellite 33.

Sen mukaisesti SIRT1 transfektiolla näihin soluihin palautuu H3K9ne3 pitoisuudet perisentrisiin kohtiin. Kaikki julkaistu tieto viittaa siihen, että vahvin linkki SIRT1:n ja konstitutiivisen heterokromatiinin (CH) kesken todennäköisesti johtuu SIRT1:n funktionaalisesta sukulaisuudesta SUV38H1-entsyymin kanssa. Tosiasiassa onkin SUV39H1 näyttänyt osallistuvan oksidatiivisen stressin soluvasteeseen SIRT1:stä riippuvalla mekanismilla: SUV39H1:n kromodomaanissa SIRT1 estää SUV39H1;n polyubikitinoitumisen E3-ubikitiiniligaasilla MDM2 ja SUV39H1 välttää proteosomisilppurikohtalon ja päinvastoin stabiloituu lähes nelinkertaisesti. In vivo, tämä SUV39H1-pitoisuuksien lisääntyminen kiihdyttää SUVH39H1 vaihtuvuutta perisentromeerisen heterokromatiinin alueilla, mikä osaltaan vaikuttaa genomin suojaa. Täten , in vivo, oksidatiivisen ja metabolisen stressin tilat , jotka johtavat SIRT1:n ylössäätymiseen, aiheuttavat SIRT1:stä riippuvaa lisääntymistä SUV39H1-pitoisuuksissa; havainto , joka viittaa genomisen stabiliteetin mekanismina stressivasteen ja heterokromatiinistruktuurissa ilmenevän SUV39H1-dynamiikan välisen suoran linkin olemassaoloon.

• Accordingly, SIRT1 transfection in these cells recovers the levels of H3K9me3 in the pericentric foci 27. All the published data suggest that the strongest link between SIRT1 and CH probably results from the functional relationship of the former with SUV39H1. In fact, SUV39H1 has been shown to participate in cellular response to oxidative stress through a SIRT1‐dependent mechanism: in the chromodomain, SIRT1 inhibits polyubiquitination of SUV39H1 by the E3 ubiquitin ligase MDM2, thereby preventing its subsequent proteasomic degradation and increasing the stability of SUV39H1 by nearly four times (Fig. 2). In vivo, this increase in SUV39H1 levels accelerates turnover of SUV39H1 in pericentromeric heterochromatin regions, which contributes to genome protection.
• Thus, in vivo, oxidative and metabolic stress conditions that lead to SIRT1 upregulation cause a SIRT1‐dependent increase in SUV39H1 levels – a finding that suggests a direct link between stress response and SUV39H1 dynamics in heterochromatin structure as a mechanism of genome stability 33.

Löytö SIRT1:n ja SUV39H1:n välisestä läheisestä funktionaalisesta sukulaisuudesta viittasi näiden entsyymiryhmien välisiin vielä läheisempiin säätelyihin, mitä aiemmin oli käsitettykään.

Todella tämän keksinnön jälkeen on kuvattu ja laajalti tutkittu muitakin funktionaalisia suhteita näiden luokkien entsyymien kesken

• The finding of a close functional relationship between SIRT1 and SUV39H1 suggested a more intimate regulation between these groups of enzymes than previously understood. Indeed, since its discovery, other functional relationships between enzymes of these classes have been described and extensively studied. 
  
  
  Kuva: rDNA;n  hiljentäminen säästää  ravinnon- ja energian puutteesa olevia  soluja  
   http://jcb.rupress.org/content/181/5/714.1

(6) Sirtuiineista (s. 1750) .FH, CH. HP1. H1 , H2A ja H2B histonit (Vaquero 2014)

  https://febs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/febs.13053#febs13053-bib-0011

Histoni H1 , linkkihistoni kromatiinisäätelyssä (sivulta 1750) 

• H1: a linker histone for chromatin regulation

Toinen tärkeä funktionaalinen suhde sirtuiinien ja histonien kesken käsittää linkkihistonin H1 ja on erityisesti relevanttia fakultatiivisen heterokromatiinin (FH)  säätelylle.

Tutkijat ovat tehneet oletuksen, että H1-asetylaatio (N-terminaaliseen domeeniin) saattaisi vaikuttaa intra- ja internukleosomaalisia vuorovaikutuksia, jotka suosivat vähemmän tiukkaa kromatiinirakennetta –samaan tapaan kuin sirtuiinin ja histoniytimien välinen vaikutus. Tässä mielessä näyttö viittaa siihen, että SIRT1 rekrytoi histonia H1, tekee interaktion sen kanssa ja deasetyloi lysiiniin K26.

 Mielenkiintoista on myös äskettäin kuvattu SIRT1:n , histonin H1 isoformin H1.5 ja vaimennuksen merkitsijän H3K9me2:n genominlaajuinen samaan sijoittautuminen, mikä oletetaan vaadittavan erilaistuneiden imettäväissolujen geeni-ilmenemän ylläpitoon. 

Toinen mielenkiintoinen linkki, joka punoo SIRT1:n ja H1:n erilaistumiseen ja kehitykseen: SIRT1 on kuvattu osana PRC4-kompleksia, jossa on H3K27me3-histonitransferaasin nopeuttajaa (EZH2) ja joka on fundamentaalinen erilaistumisessa. 

PRC4:n yhteydessä EZH2 on osoittautunut metyloivan pikemminkin H1K26-histonin kuin H3K27:n. Sen mukaan SIRT 1 yhdessä EZH2:n kanssa on vaikuttanut H1K26 deasetylaation ja mahdollistanut tämän lysiinitähteen metylaation. 

Kiinnostavaa, että heterokromatiiniproteiini HP1 tunnistaa H1K26me2 ja vaikuttaa osaltaan fakultatiivisen heterokromatiinin (FH) säätelyyn, mikä taas saattaisi osaltaan vaikuttaa geeninilmenemismallin tiukempaan, spesifisempään kontrolliin solujen erilaistumisen ja transformoitumisen aikana.

• Another important functional relationship between sirtuins and histones involves the linker histone H1 and is particularly relevant for the regulation of FH. Researchers have hypothesized that acetylation of H1 (at its N‐terminal domain) might affect intra‐ and inter‐nucleosomal interactions to favor a less compact chromatin structure, similarly to the interplay between sirtuins and core histones 28. In this sense, evidence suggests that SIRT1 recruits, and interacts with, histone H1, and deacetylates it at lysine K26 28. Interestingly, an important genome‐wide colocalization of SIRT1, the histone H1 isoform H1.5 and the repressive mark H3K9me2 has recently been described and has been suggested as being required for the maintenance of gene expression in differentiated mammalian cells 108. Another interesting link tying SIRT1 and H1 to differentiation and development is that SIRT1 has been described as part of polycomb repressive complex 4 (PRC4), a complex that contains the H3K27me3 histone methyltransferase enhancer of zeste homolog 2 (EZH2) and is fundamental in differentiation 109. In the context of PRC4, EZH2 has been shown to specifically methylate H1K26 rather than H3K27.
• Accordingly, researchers have suggested that SIRT1, in concert with EZH2, deacetylates H1K26 to enable methylation of this residue. Interestingly, heterochromatin protein 1 (HP1) recognizes H1K26me2 and contributes to FH regulation, which might contribute to tighter, more specific control of gene expression patterns during cell differentiation and transformation 110, 111.

Lisätutkimukset ovat osoittaneet, että mitoosissa SIRT1 asettuu kromatiiniin prometafaasista telofaasiin ja antaa osansa yleiseen kromosomaaliseen tiivistymiseen histonideasetylaatiolla ja linkki-histonin H1 kromatiinikuormaukseen ja kondensiini-I kompleksiin, mikä vaikuttaa osaltaan kromosomin integriteettiä ja stabiliteettia. Ei tiedetä, onko osallisena H1K26-deasetylaatio.

• Additional studies have demonstrated that during mitosis SIRT1 localizes to chromatin from prometaphase to telophase, and that it contributes to global chromosomal condensation via histone deacetylation and chromatin loading of the linker histone H1 and the condensin I complex, thereby contributing to chromosome integrity and stability 112. However, whether deacetylation of H1K26 is involved is unknown.

C-elegans -tutkimuksissa synergia SIRT1 ortologin SIR2.1 ja linkkihistonin HIS-24(H1.1) välillä on essentielli pitämässä yllä itusolulinjan merkitsijää H3K27me3. SIR1.1 deasetyloi H3K9Ac subtelomeerisissä alueissa, mikä on edellytys H3K27:n metylaatiolle. HIS-24 tekee spesifisen interaktion H3K27:n kanssa osana heterokromatiinin ylläpitomekanismia.

• In Caenorhabditis elegans the synergy between the SIRT1 ortholog SIR2.1 and the linker histone HIS‐24 (H1.1) is essential for maintaining the mark H3K27me3 in the germ line. SIR2.1 deacetylates H3K9Ac at subtelomeric regions as a prerequisite for H3K27 methylation. Subsequently, HIS‐24 specifically interacts with the H3K27 region as part of a mechanism of heterochromatin maintenance 113.

SIRT 1 säätelemässä histoniytimiä H2A ja H2B  (sivu 1748-9)

 

Myös histoniytimet H2A ja H2B on tunnistettu sirtuiinien substraatteina. 

Esimerkiksi SIRT1 on osallistunut H2A variantin H2A.Z hajoittamiseen. Se liittyy aktiiviin kromatiiniin ja sillä on essentielli osa kehityksen aikana. 

Trypanosoma brusei-mikrobisssa on havaittu kaksi sirtuiinia, TbSir2RP1 osoittaa H2A- ja H2B-histonispesifistä ADP-ribosyylitransferaasi- ja deasetylaasiaktiivisuuksia ja oletetaan niiden osallistuvan DNA:n korjaukseen.

Erityisesti SIRT1:n yliesiintymä indusoi NAD+-riippuvalla aktiivisuudellaan H2A.Z:n alassäätymisen.   SIRT1 osallistuu H2AZ deasetylaatioon ja siitä seuraa histonin ubikitinoituminen lysiineihin K15 ja K 121 ja lopulta hajoaminen proteosomisilppuritiessä.

Sydänhypertrofiatiloissa tämä mekanismi indusoi solukasvua ja inhiboi apoptoosia. 

Tähän löytöön johdonmukainen viimemaikainen työ on osoittanut prostatasyöpäsoluissa histonin H2A olevan ylössäätyneenä ja SIRT1-sirtuiinin olevan alassäätyneenä ja H2A.ZAc on osallistunut onkogeenin ylössäätymiseen.  Nämä löydöt viittaavat SIRT1:n mahdollisuuten toimia terapeuttisena kohdemolekyylinä prostatasyövässä.  

• Sirtuins in regulation of the core histones H2A and H2B
  
  
• Among core histones, H2A and H2B have also been identified as sirtuin substrates (Fig. 1). For instance, SIRT1 has been implicated in degradation of the H2A variant H2A.Z, which is associated with active chromatin and plays an essential role in development. Interestingly, one of the two sirtuins present in Trypanosoma brucei, TbSir2RP1, shows H2A‐ and H2B‐specific ADP‐ribosyltransferase and deacetylase activities, which have been proposed as being involved in DNA repair 105. Overexpression of SIRT1 specifically induced downregulation of H2A.Z via NAD⁺‐dependent activity. SIRT1 is involved in deacetylation of H2AZ, which results in ubiquitination of the histone at Lys115 and Lys121 and, ultimately, in its degradation via a proteasome‐dependent pathway. Under cardiac hypertrophy conditions, this mechanism induces cell growth and inhibits apoptosis 106. Consistent with this finding, recent work has shown that in prostate cancer cells histone H2A and SIRT1 are upregulated and downregulated, respectively, and that H2A.ZAc is implicated in oncogene upregulation 107. These findings suggest the potential of SIRT1 as a therapeutic target for prostate cancer 107.

(5) SIRT1 ja H4K16Ac ja H3K9Ac. SIRT2 ja H4K20me1, SIRT3 , SIRT6. (Vaguero 2014)

 https://febs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/febs.13053#febs13053-bib-0011

SIRT1 histonideasetylaasi ja histonit H4K16Ac ja H3K9Ac (sivu 1746-48) 

SIRT1 ilmentää vahvaa HDAC- aktiivisuutta koeputkessa H4K16Ac- ja H3K9Ac -histoneja kohtaan, mikä on suoraan suhteessa sen kykyyn koordinoida CH ja FH heterokromatiinien muodostumista.

RNA-interferenssitutkimukset ovat osoittaneet että SIRT1-menetys korreloi yleiseen H4K16Ac ja H3K9Ac- histonitunnusten lisääntymiseen ja samalla hetrokromatiinitunnusten H3K9me3 ja H4K20me1 katoamiseen.

• SIRT1 exhibits strong HDAC activity in vitro towards H4K16Ac and H3K9Ac, which is directly related to its capacity to coordinate the formation of CH and FH 27, 28. RNAi studies have shown that SIRT1 loss correlates with a global increase in H4K16Ac and H3K9Ac, together with a loss of the heterochromatin marks H3K9me3 and H4K20me1 28.

Stressivastemekanismina SIRT1 edistää spesifisiin stressivasteihin osallistuvien geenien hiljentämistä edistämällä fakultatiivisen heterokromatiinin (FH) muodostumista. Fakultatiivisen heterokromatiinin muodostumisen aikana SIRT1:n saapuminen kromatiinille johtaa H4K16Ac:n ja H3K9Ac:n deasetyloitumiseen ja ja tästä on suoraan linkki histonin H1 rekrytoimiseen.

Sitten seuraa, että SIRT1 edistää H3K9me3 -muodostusta ( histonin 3:n trimetylaatiota) ja H4K20me1 muodostusta ( H4K20:n monometylaatiota) käsittelyssä olevan geenin koko koodaavan alueen pituudelta. Kuitenkin tunnetaan tarkempaa taustamekanismia vain H3K9me3 histonitunnusmerkin muodostumisesta. 

SIRT1 edistää trimetyloituneen histonin H3K9me3 muodostumisen toiminnallisella suhteellaan SUV39H1 , entsyymiin, joka on tämän modifikaation aikaansaamisen pääentsyymi. Tutkijat pohtivat SIRT1:n ja SUV39H1:n välista funktionaalisesta suhdetta ja kirjoittavat tässä artikkelissa  siitä myöhemmin yksityiskohtia.

SIRT1 on kuvattu myös vaimennuskompleksin (repression complex) komponenttina, joka myös käsittää histoni H3K4:n demetylaasin LSD1/KDM1A ja se on fundamentaalinen nisäkkäiden kehityksessä ja tumorigeneesissä ja se deasetyloi H4K16Ac- histonin ja demetyloi H3K4me1/2 histonin ja täten vaimentaa Notch-signalointitien hallitsemien geenien ilmenemistä.

• As a mechanism of stress response, as mentioned before, SIRT1 promotes silencing of specific genes involved in stress response pathways by promoting FH formation. During FH formation, SIRT1 arrival at chromatin results in deacetylation of H4K16Ac and H3K9Ac and direct recruitment of the linker histone H1 64. Subsequently, SIRT1 promotes establishment of H3K9me3 and H4K20me1 throughout the coding region of the gene 28. However, only the mechanism behind establishment of H3K9me3 is known.
• SIRT1 promotes establishment of H3K9me3 through its functional relationship with SUV39H1, the principal enzyme responsible for this modification 27. We discuss the functional relationship between SIRT1 and SUV39H1 in detail below. Interestingly, SIRT1 has been described as a component of a repression complex that also includes the histone H3K4 demethylase LSD1/KDM1A, which is fundamental in mammalian development and tumorigenesis: it deacetylates H4K16Ac and demethylates H3K4me1/2 to repress expression of genes governed by the Notch signaling pathway 76.

SIRT2 , histonideasetylaasi  ja histonit H4K16Ac ja H3K9Ac, H4K20me1 . PR-SET7  Solusyklin säätely  (sivu 1748)

 

Vaikka SIRT2 on pääasiassa lokalisoitunut sytoplasmaan, se pystyy deasetyloimaan H4K16Ac ja vähemmässä määrin myös H3K9Ac. RNA-interferenssitutkimuksin on osoitettu, että SIRT2:n kato korreloi korkeisiin H4K16Ac:n pitoisuuksiin, mikä on analogista SIRT1:n kadon kanssa.

Tämä SIRT2-aktiivisuus on evoluution aikana konservoitunut ja viittaa siihen , että myös hiivan SIRT2 ortologi Hst2p olisi myös spesifinen H4K16Ac:lle. Mutta H4K16Ac deasetylaatio SIRT2:n avulla ei kuitenkaan johda heterokromatiinin muodostukseen, vaan sen sijaan hyvin tärkeään tehtävään solusyklin kontrolloimisessa. ( Tämä on osoitettu hiiren alkion fibroblasteilla verrattaessa Sirt2-/- ja Sirt1-/- fibroblasteja mitoosissa: mitoottinen Sirt2-/- osoitti H4K16Ac hypoasetylaatiota, mutta tätä ei ilmentynyt Sirt1-/- fibroblasteissa).

Mielenkiintoinen huomio oli, että H4K16Ac säätyy tiukasti solusyklin aikana. Sen huippupitoisuus on S-faasin aikana ja sen pitoisuus laskee hyvin vahvasti G2/M siirtymässä. SIRT2 esiintyy sytoplasmassa koko solusyklin aikana muulloin paitsi G2/M transitiossa, jolloin se sukkuloituu tuman puolelle deasetyloimaan kaiken H4K16Ac:n ennen mitoosiin (M) siirtymistä. .

• Despite being localized chiefly in the cytoplasm, SIRT2 specifically deacetylates H4K16Ac and, to a much lesser extent, H3K9Ac. RNAi experiments show that loss of SIRT2 correlates to high levels of H4K16Ac, analogously to loss of SIRT1 21. This activity has been conserved over evolution, as indicated by the fact that the SIRT2 yeast ortholog Hst2p is also highly specific for H4K16Ac. Unlike SIRT1, deacetylation of H4K16Ac by SIRT2 is not related to heterochromatin formation but instead has a very important role in cell cycle control, as evidenced by the fact that Sirt2^−/− mouse embryonic fibroblasts (MEFs) exhibit H4K16Ac hypoacetylation during mitosis, whereas Sirt1^−/− MEFs do not 21. Interestingly, H4K16Ac is tightly regulated during the cell cycle: its levels peak during S phase and drop dramatically in the G₂/M transition. SIRT2 is present in the cytoplasm throughout the cell cycle except during the G₂/M transition, when it is shuttled to the nucleus where it deacetylates H4K16Ac globally before entering mitosis 21, 29, 77.
  

Alunperin tulkittiin tämä globaali deasetylaatio mitoosiin siirtymisen edellytykseksi ottaen huomioon tämän histonitunnuksen relevanssi kromatiinin tiivistymisen estämisessä. Kuitenkin jatkotutkimukset osoittivat, että SIRT2:lla tapahtuva H4K16Ac:n deasetylaatio on varsinaisesti ylin säätö H4K20me1-kertymälle, monometyloidun histonin kertymän mahdollisuudelle..

Itseasiassa sitten ehdotettiin useita vuosia H4K16Ac -ja H4K20me1- merkkautuneitten histoneitten antagonismia, vastavaikutteisuutta. Tätä perusteltiin siten, että H4K16Ac omaa monometyloidun H4K20me1 metyylitransferaasin (HMT, PR-SET) aktiivisuuden estävää ominaisuutta. Kuitenkin tällainen oletettu antagonismi osoittautui ilmenevän vain G2/M:ssä ja taas muissa yhteyksissä H4K16Ac ja H4K20me1 näyttivät sijoittautuneen yhdessä samaan kohtaan .

Siitä huolimatta tämän (G2/M vaiheen) antagonismin merkitsevyys piilee siinä relevantissa roolissa, mikä H4K20-mono-, di- tai trimetylaatiolla on solusyklin kontrolliin, kehitykseen, kromosomin tiivistymiseen, DNA:n korjaussignalointiin ja genomin stabiliteettiin.

• This global deacetylation of H4K16Ac was originally interpreted as a prerequisite for mitotic entry, given the relevance of this mark in the inhibition of chromatin compaction. However, subsequent studies showed that deacetylation of H4K16Ac by SIRT2 during G₂/M is actually paramount for regulating deposition of H4K20me1 31. In fact, an antagonism between H4K16Ac and H4K20me1 was proposed several years ago 32, based on the inhibitory effect that H4K16Ac has on the methyltransferase activity of the H4K20me1 HMT, PR‐SET7 31, 32. However, this antagonism seems to occur only in G2/M; in other contexts, H4K16Ac and H4K20me1 have been shown to localize together 78. Nonetheless,
  • the significance of this antagonism lies in the relevant role of H4K20 mono‐, di‐ or tri‐methylation in the control of cell cycle progression, development, chromosome compaction, DNA repair signaling and genome stability 79-83. 
     
  H4K20me1 , lysiiniinsä 20 monometyloitunut H4. (Sivu 1748)
  
  
  H4K20me1 on esimerkiksi essentielli kromatiinin tiivistymisessä mitoosin aikana ja solusyklin progredioitumisen aikana. 
  
  
  SIRT2 varsinaisesti säätelee H4K20me1- PR-SET7 histonimetyylitransferaasin aktiivisuutta eikä ainoastaan deasetyloimalla histonia H4K16Ac, vaan myös suoraan moduloimalla entsyymin PR SET7 aktiivisuutta ja dynamiikkaa. Saatujen tietojen mukaan tämä säätely on suoraan vaikuttamassa G2/M-tarkistuskohdan kontrollia. 
  
  
  G2/M:n aikaisessa stressissä SIRT2 sitoutuu vahvasti (histonia metyloivaan) PR-SET/7-entsyymiin , mikä johtaa lisääntyneeseen H4K20me1:n määrään, ja tämä taas korreloi solusyklin blokeerautumiseen G2/M kohdassa stressin aikana. 
  
  
  Lisäksi SIRT2 on hyvin tärkeä solusyklille ja nämä vaikutukset ulottuvat yli G2/M -transitiovaiheessa tapahtuvan H4K16- ja H4K20- histonien säätelyn.
  SIRT2 säätelee muita proteiineja myös muissa solusyklifaaseissa.
  
  
• For instance, H4K20me1 is essential for chromatin condensation during mitosis and cell cycle progression. As we discuss later, SIRT2 actually regulates the H4K20me1 activity of PR‐SET7, not only by deacetylating H4K16Ac but also by directly modulating the activity and dynamics of PR‐SET7. Data show that this regulation is directly involved in G₂/M checkpoint control. Under stress during G₂/M, SIRT2 binds strongly to PR‐SET7, leading to an increase in H4K20me1, which correlates to blocking of the cell cycle at G₂/M 31. Moreover, SIRT2 is very important in the cell cycle and extends beyond regulation of H4K16 and H4K20 in G₂/M: it also helps regulate important proteins in other phases 77, 84-86.

H4K16Ac deasetylaatio ja H4K20 metylaatiot ja DSB korjaus

Entsyymit PR-SET7, SUV320H1, SUV420H2   (Sivu 1748)
 

SIRT3 (Sivu 1748)

 

SIRT3 lokalisoittuu pääasiassa mitokondriaan, jossa se toimii primäärisenä deasetylaasina. Kuitenkin pieni SIRT3- alapopulaatio sijaitsee tumassa. Tietojen mukaan tämä tumassa oleva SIRT3 toimii histonideasetylaasina (HDAC) substraattispesifyyden suhteen lähinnä SIRT2: ta muistuttavalla tavalla ja (rekrytoituna keinotekoisesti geenille) se on transkriptiota vaimentavaa H4K16Ac:n ja H3K9Ac:n deasetylaatiolla. Mutta SIRT3:n menetys ei korreloi yleiseen H4K16Ac:n ja H3K9Ac:n lisääntymään kuten SIRT1 ja SIRT2 menetyksessä tapahtuu, ja tämä viittaisi siihen, että SIRT3 saattaisi säädellä vain jotain tiettyä geenialaryhmää. Tämän kanssa yhtäpitävästi tumassa olevan SIRT3:n on raportoitu joutuvan stressioloissa nopeasti hajoitukseen, mikä johtaa tiettyjen stressiin liittyvien ja nukleaarisesti koodautuvien mitokondriaalisten geenien ilmenemän modulaatioon.

• SIRT3 is mainly localized in the mitochondria, where it acts as the primary deacetylase. However, a small subpopulation of SIRT3 resides in the nucleus. Data show that this nuclear SIRT3 functions as an HDAC that, in terms of substrate specificity, closely resembles SIRT2 and that is transcriptionally repressive when artificially recruited to a reported gene through deacetylation of H4K16Ac and H3K9Ac 51. Unlike loss of SIRT1 or SIRT2, loss of SIRT3 does not correlate to a global increase in H4K16Ac or H3K9Ac, suggesting that this nuclear SIRT3 might regulate only a specific subset of genes. Consistent with this idea, nuclear SIRT3 has been reported to undergo rapid degradation under stress conditions that results in modulation of the expression of certain stress‐related and nuclear‐encoded mitochondrial genes 52.

SIRT6 deasetylaatio ja H3K9Ac.  Telomeerit. DNA DSB korjaus. DNA-PKs stabilaatio. (Sivu 1748-9)

 

Myös SIRT6 kohdentaa histoniin H3K9Ac.

SIRT6-sirtuiinin suorittama H3K9Ac- deasetylaatio on tärkeä telomeerien rakenteen ylläpidossa ja DNA:n kaksoiskatkoksen korjauksessa. Todellakin SIRT6 on pääsirtuiini, joka DNA:n korjaukseen liittyy. SIRT6:n deasetyloiva aktiivisuus H3K9Ac- histonia kohtaan on tarpeen kaksoiskatkosta ympäröivän kromatiinin struktuurin muuttamisiin. Vasteena DNA:n kaksoiskatkokselle SIRT6 assosioituu kromatiiniin ja alentaa H3K9Ac:n pitoisuuksia siten stabiloiden DNA-PKc entsyymien liittymää kromatiiniin ja mahdollistaen korjaustekijöiden liitymisen DNA-vaurioon.

Lisäksi on havaittu SIRT6:n assosioituvan erityisesti telomeereihin ja ilmentävän hyvin spesifistä H3K9Ac- deasetylaasiaktiivisuutta.

SIRT6:n menetys saa aikaan telomeerisiä puutteita kuten kromosomaalisia pääty-pääty-fuusioita ja ennenaikaista ikääntymistä.

Lisäksi SIRT6 osallistuu telomeerien lokalisoimiseen Wernerin oireyhtymän geenin proteiinissa, joka on eräs DNA helikaasi ja osallistuu telomeerin replikoitumiseen S- faasin aikana. Tämä näytön paljous viittaa siihen, että SIRT6 avustaa erikoistunutta kromatiinia propagoitumaan varmistaen asianmukaista telomeerireplikaatiota.

SIRT6:n säätelemä geenin hiljentäminen H3K9Ac-deasetylaatiolla ilmenee kolmessa pääyhteydessä: NF-kB-signaloinnissa, hypoksiassa faktori HIF-1alfan välityksellä ja aineenvaihdunnassa, jossa se näyttää avustavan transformaation aikaista metabolista vaihdetta, joka tunnetaan Warburg-vaikutuksena. https://en.wikipedia.org/wiki/Warburg_effect

• The other sirtuin related to H3K9Ac is SIRT6.

• Deacetylation of H3K9Ac by SIRT6 is important for maintaining telomere structure and for repairing DNA DSBs 19, 36. In fact, SIRT6 is the principal sirtuin associated with DNA repair. Its H3K9Ac deacetylase activity is required for changes in chromatin structure surrounding DSBs. In response to DSBs, SIRT6 associates with chromatin and decreases H3K9Ac levels, thereby stabilizing the association of DNA‐PKcs to chromatin and enabling repair factors to access the DNA lesions 36. Moreover, SIRT6 has been observed to specifically associate with telomeres, exhibiting very specific H3K9Ac deacetylase activity 19.
• Loss of SIRT6 induces telomeric defects such as end‐to‐end chromosomal fusions and premature senescence. Additionally, SIRT6 is also involved in the telomeric localization of Werner syndrome gene protein, a DNA helicase involved in telomeric replication during S phase. This body of evidence suggests that SIRT6 helps propagate specialized chromatin to ensure proper telomeric replication 19. Deacetylation of H3K9Ac by SIRT6 for regulation of gene silencing appears in three main contexts: NF‐κB signaling; hypoxia through the factor HIF‐1α; and metabolism, where it seems to help control the metabolic switch that occurs during transformation, also known as the Warburg effect 65.

 Histonideasetylaasit  ( HDAC) SIRT 1-3 ja SIRT 6 sekä  H3K56Ac.    (Sivu 1748)

Tämä histonimerkki on tärkeä merkki genomin vakaudesta. H3K56 on ydindomeeni, joka sijoittautuu nukleosomin sisääntulo- ja ulosmenokohtiin. Hiivassa tämä tähde on asetyloituna lähinnä S-faasissa ja sitten käy läpi nopean deasetylaation ennen kuin solut menevät solusyklin G2/M transitiovaiheeseen. Tämä modifikaatio on tärkeä nukleosomin uudelleen koostumiselle DNA-replikaation ja DNA:n korjauksen jälkeen. Tämän osoittaa fakta asetyloitumiseen taipuvaisen lysiinin puutteesta: jos sitä puuttuu, kannat ovat geneettisesti epästabiileja. Erittäin tärkeä kehittyvän hiivan genomiselle vakaudelle on H3K56:n virheetön asetyloituminen.

https://www.youtube.com/watch?v=QTGiipCaNJk

Koska hiivan Sir2p, hst3p ja hst4p on raportoitu pääasiallisiksi H3K56 Ac deasetylaaseiksi niin nisäkkäissä tämä tehtävä on kirjattu SIRT 1-3- ja SIRT6-sirtuiineille. Nisäkkäissä normaaliolosuhteissa H3K56Ac on sijoittautuneena kautta koko tuman, mutta DNA-vauriossa sen pitoisuudet nousevat ja se sijoitautuu DNA:n vauriokohtiin, ja niissä se asettuu samaan kuin

γ‐H2AX, pATM, Chk2 ja p53. Kaikki tiedot viittaavat siihen, että asianmukainen H3K56 Ac-säätö on kriittinen genomin vakaudelle ja DNA-vasteelle. 

H3K56Ac:n deasetyloituminen SIRT6:lla näyttää olevan rajoittunut pitämään yllä H3K56Ac:n dynaamisia pitoisuuksia telomeerien kromatiinissa koko solusyklin ajan (eikä siten kuin SIRT1-3- deasetylaatiosissa). SIRT6 on liitetty myös telomeerien integriteetin ylläpitämiseen H3K56Ac-deasetylaatiolla ( sen lisäksi että SIRT säätelee H3K56Ac:ta), sillä SIRT6 näyttää olevan kriittinen estämässä telomeerien vikatoimintaa ja harhautuneitten kromosomipäätyjen keskeisiä fuusioita.

Tämä histonimerkitsijä säätyy erilaisilla sirtuiineilla, mikä tosiasia painottaa sen säätelyn tärkeyttä genomin suojauksen varmsitamsiessa. Jatkotutkimuksia kuitenkin tarvitaan määrittämään näiden sirtuiinien joko suora ko-operaatio tai toisiaan täydentävyys vasteena eri stimuluksille.

H3K56Ac histonin deasetylaatio 

an important mark for genome stability

• H3K56 is a core domain residue that localizes at the entry and the exit points of nucleosomes. In yeast, this residue is acetylated predominantly during S phase, and rapidly undergoes deacetylation when cells enter G₂/M 87-93. This modification is important for nucleosome assembly following DNA replication and DNA repair, as evidenced by the fact that strains lacking a lysine amenable to acetylation at this position are genetically unstable 94, 95. All evidence suggests that correct acetylation of H3K56 in budding yeast is paramount for genome stability. Whereas in yeast Sir2p, Hst3p and Hst4p have been reported to be the major H3K56Ac HDACs, in mammals this role has been attributed to SIRT1–3 and SIRT6. 93, 96-100 (Fig. 1). In mammals, under normal conditions H3K56Ac is spread throughout the nucleus, but upon DNA damage its levels increase and it concentrates in the DNA damage foci, where it colocalizes with γ‐H2AX, pATM, Chk2 and p53 100. All data indicate that proper regulation of H3K56Ac is critical for genome stability and DNA response.

• Unlike deacetylation by SIRT1–3, deacetylation of H3K56Ac by SIRT6 seems to be restricted to maintaining the dynamic changes in H3K56Ac levels in telomeric chromatin throughout the cell cycle 101. Together with regulation of H3K9Ac, deacetylation of H3K56Ac by SIRT6 has also been linked to maintenance of telomere integrity, as it is critical for preventing telomere dysfunction and aberrant chromosomal end‐to‐end fusions 19, 101, 102. The fact that this histone mark is regulated by different sirtuins underscores the importance of its regulation to ensure genome protection. However, further studies on this regulation will be required to determine whether these sirtuins cooperate directly or perform complementary roles in response to different stimuli.

SIRT7, ei-nukleolaaristen geenien transkription vaimentaja

H3K18Ac deasetylaatiolla.  Uusia sirtuiinien transkriptionaalisen vaimennuksen merkitsijöitä. ELK4 interaktio.   (Sivu 1749)

SIRT7 on viime aikoina liitetty erään ei- tumaperäisten geenien sarjan transkription repressioon niiden promoottoreiden H3K18Ac:n deasetylaatiolla.

SIRT7 kohdentaa tuumorisuppressioon liittyvään geeniverkostoon tekemällä interaktion syöpään assosioituvan transkriptiofaktorin ELK4 kanssa. Näissä promoottoreissa tapahtuva SIRT7 tekemä deasetylaatio on välttämätön ihmisen syöpäsolujen essentiellien piirteiden ylläpidolle.- kuten ankkuroitumisesta riippumaton kasvu ja kontakti-inhibition välttö. Edelleen SIRT7 vaaditaan myös H3K18:n  yleiseen hypoasetylaatioon, mikä liittyy viruksen onkoproteiiniin E1A, joka vastaa solun transformaatiosta. Lisäksi SIRT7 vähentämisen (depleetion) on raportoitu alentavan tumorigenisyyttä ihmissyövän xenografteissa hiiressä. Kaikenkaikkiaan nämä löydöt viittaavat siihen H3K18Ac:n  deasetylaasiaktiivisuudellansa SIRT7 on tärkeä kromatiinin säätelyssä, solujen transformaatio-ohjelmissa ja tuumorin mudostumisessa in vivo, elävässä kehossa.

• Deacetylation of H3K18Ac: a new transcriptional repression mark for sirtuins

• SIRT7 has recently been linked to repression of transcription of a set of non‐nucleolar genes, through deacetylation of H3K18Ac at their promoters 103.
• SIRT7 targets a network of genes related to tumor suppression through its interaction with the cancer‐associated transcription factor ELK4. Deacetylation of H3K18Ac by SIRT7 at these promoters is necessary for maintaining essential features of human cancer cells, such as anchorage‐independent growth and escape from contact inhibition. Furthermore, SIRT7 is also required for the global hypoacetylation of H3K18 associated with the viral oncoprotein E1A, which is responsible for cellular transformation. Moreover, depletion of SIRT7 has been reported to reduce the tumorigenicity of human cancer cell xenografts in mice 103. Altogether, these findings suggest that SIRT7, through its H3K18Ac deacetylase activity, is important in chromatin regulation, cellular transformation programs and tumor formation in vivo 103.

 SIRT2  ja H3K18Ac histonin  deasetylaatio (sivu 1749) 

SIRT7:n lisäksi myös SIRT2 on äskettäin syyllistetty transkriptionaaliseen repressioon H3K18Ac- deasetylaation tekemisestä. Eräässä toisessa Listera monocytogenes-bakteeria koskevassa tutkimuksessa isäntäkehon SIRT2 translokoitui tumaan ja vaimensi erään geenialaryhmän. Tämä prosessi johtui bakteerin pintareseptorista InLB ja bakteerin infektoimiselle sen merkitys on kriittinen. Mielenkiintoinen havainto oli, että infektioituminen oli heikompaa niissä soluissa, joissa SIRT2 aktiivisuus oli estettynä tai Sirt2-/- soluissa.

• In addition to SIRT7, SIRT2 has also recently been imputed in transcriptional repression through H3K18Ac deacetylation. In one study, upon infection of human cells with the bacterium Listeria monocytogenes, the host SIRT2 translocated to the nucleus and repressed a subset of genes. This process depends on the bacterial surface receptor InLB and is critical for bacterial infection. Interestingly, the authors of the study observed that infection was impaired in cells in which SIRT2 activity was blocked and in Sirt2^−/− cells 104.