去乙酰化酶的功能及其在体育科学中的应用
乙酰化和去乙酰化修饰
乙酰化和去乙酰化修饰
乙酰化修饰通常发生在蛋白质的赖氨酸残基上，通过将乙酰基添加到赖氨酸上来改变蛋白质的电荷、构象和亲疏水性质。
这可以影响蛋白质的互作、局部结构和整体折叠状态。
乙酰化修饰也可以发生在DNA上，通过将乙酰基添加到组蛋白蛋白质上来影响DNA的紧密度和可读性，从而影响基因表达。
去乙酰化修饰则是通过去除蛋白质、DNA或RNA上的乙酰基来调节它们的功能。
这种修饰方式常常由去乙酰化酶催化，是维持细胞内化学平衡的重要机制。
例如，去乙酰化修饰可以改变某些DNA结合蛋白质与DNA的亲和力，从而影响染色质的结构和转录调控。
总之，乙酰化和去乙酰化修饰是细胞内非常重要的化学修饰方式，通过调节蛋白质、DNA或RNA的功能和稳定性，维持着细胞内的正常生理活动。
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精胺合成酶 去乙酰化
精胺合成酶去乙酰化
精胺合成酶（ornithine decarboxylase）是一种酶，它在多个生物体中参与精氨酸合成的最关键步骤。
精氨酸是人体中的一种重要生物活性分子，参与多种生物过程，例如蛋白质合成、细胞增殖等。
精胺合成酶催化精氨酸合成途径中的一步反应：将鸟氨酸（ornithine）去除一个羧基，形成精胺（putrescine）。
此反应也被称为去乙酰化反应（decarboxylation），因为鸟氨酸的羧基（乙酰基）被去除。
精胺合成酶在细胞中的活性往往受到调控，它的活性可以受到多种因素的调节，包括激素、营养物质和细胞内信号分子等。
调控精胺合成酶的活性是为了维持合适的精氨酸水平，以满足细胞的生理需求。
组蛋白去乙酰化酶在基因表达调控中的作用研究
组蛋白去乙酰化酶在基因表达调控中的作用研究组蛋白去乙酰化酶（histone deacetylase，HDAC）是一种重要的酶类，其主要作用是去除组蛋白上的乙酰基，从而调控基因的表达。
随着研究的深入，人们对于HDAC的功能和调控机制也有了越来越深入的了解。
本文将就组蛋白去乙酰化酶在基因表达调控中的作用研究进行探讨。
一、HDAC的功能组蛋白是一类质粒基因组DNA包裹的蛋白质，其主要作用是为DNA提供稳定的结构，防止其在离开核质时受到损伤。
而HDAC则是一种负责去除组蛋白上的乙酰基的酶类，其作用主要有以下几个方面：1. 调节基因表达。
去除组蛋白上的乙酰基可以使其更加紧密地包裹DNA，从而阻碍转录因子的结合，从而抑制基因的转录。
而HDAC的主要功能就是去除组蛋白上的乙酰基，进而调节基因表达。
2. 参与细胞分化。
细胞分化是一种复杂的过程，其包括许多的转录调控和表观修饰。
HDAC通过去除组蛋白上的乙酰基，控制了基因表达和染色质结构，参与了细胞分化和发育过程。
3. 参与细胞周期控制。
细胞周期是指在生命活动中，细胞从分裂到再生产生的一系列连续变化。
HDAC可以在细胞周期中起到重要的作用，参与了细胞的增殖和凋亡。
二、HDAC的调控机制HDAC的活性受到多种因素的调控，其中包括以下几种：1. 神经递质和激素。
某些神经递质和激素可以通过直接作用于HDAC，从而影响其活性和有选择地调节某些基因的表达。
2. 过氧化物酶体增强子（Peroxisome Proliferator-Activated Receptor，PPAR）。
PPAR是一种转录因子，可以与HDAC结合形成一个复合物，从而共同作用于某些基因的表达和调控。
3. 微小RNA（miRNA）。
miRNA是一类短链非编码RNA，可以与mRNA结合并靶向性地调控基因表达。
HDAC可以通过干扰miRNA的表达或活性，进而参与基因表达的调控。
三、HDAC在肿瘤发生和发展中的作用HDAC与许多疾病的发生和发展密切相关，其中包括了肿瘤。
组蛋白去乙酰酶2的结构及其在疾病中的作用
２０１８年４月第２８卷㊀第４期中国比较医学杂志ＣＨＩＮＥＳＥＪＯＵＲＮＡＬＯＦＣＯＭＰＡＲＡＴＩＶＥＭＥＤＩＣＩＮＥＡｐｒｉｌ，２０１８Ｖｏｌ．２８㊀Ｎｏ．４［基金项目］国家科技支撑计划（２０１５ＢＡＩ０９Ｂ０１）㊂［作者简介］孙欣（１９９２ ），女，硕士研究生，主要从事实验动物病理学研究㊂Ｅ⁃ｍａｉｌ：１０６７１３２１１４＠ｑｑ．ｃｏｍ［通信作者］周向梅，女，博士，教授㊂Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｚｈｏｕｘｍ＠ｃａｕ．ｅｄｕ．ｃｎ研究报告组蛋白去乙酰酶２的结构及其在疾病中的作用孙㊀欣，赵德明，杨利峰，周向梅∗（中国农业大学动物医学院国家动物海绵状脑病实验室，北京㊀１００１９３）㊀㊀ʌ摘要ɔ㊀组蛋白乙酰化作用是目前研究广泛的组蛋白翻译后修饰过程之一，在调节表观遗传过程中发挥重要作用㊂组蛋白去乙酰酶２作为Ⅰ型组蛋白去乙酰酶中的一员，参与催化调节组蛋白及多种非组蛋白的去乙酰化，调节多种生命过程㊂本文概述组蛋白去乙酰酶２的基本结构，以及组蛋白去乙酰酶２在各种疾病中发挥的作用，为从事相关研究提供理论依据㊂ʌ关键词ɔ㊀组蛋白去乙酰酶２；去乙酰化；组蛋白；转录抑制ʌ中图分类号ɔＲ⁃３３㊀㊀ʌ文献标识码ɔＡ㊀㊀ʌ文章编号ɔ１６７１⁃７８５６（２０１８）０４⁃０１１６⁃０４ｄｏｉ：１０ ３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１－７８５６ ２０１８ ０４ ０２１Ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｈｉｓｔｏｎｅｄｅａｃｅｔｙｌａｓｅ２ａｎｄｉｔｓｒｏｌｅｉｎｄｉｓｅａｓｅｓＳＵＮＸｉｎ，ＺＨＡＯＤｅｍｉｎｇ，ＹＡＮＧＬｉｆｅｎｇ，ＺＨＯＵＸｉａｎｇｍｅｉ∗（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＶｅｔｅｒｉｎａｒｙＭｅｄｉｃｉｎｅ，ＣｈｉｎａＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＮａｔｉｏｎａｌＡｎｉｍａｌＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｂｌｅＳｐｏｎｇｉｆｏｒｍＥｎｃｅｐｈａｌｏｐａｔｈｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１９３，Ｃｈｉｎａ）㊀㊀ʌＡｂｓｔｒａｃｔɔ㊀Ｈｉｓｔｏｎｅａｃｅｔｙｌａｔｉｏｎｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｍｏｓｔｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｅａｃｔｉｏｎｓｏｆｐｏｓｔ⁃ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎａｌｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｈｉｓｔｏｎｅｓ，ｗｈｉｃｈｐｌａｙｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｉｎｔｈｅｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆｅｐｉｇｅｎｅｔｉｃｐｒｏｃｅｓｓｅｓ．Ｈｉｓｔｏｎｅｄｅａｃｅｔｙｌａｓｅ２ａｓａｍｅｍｂｅｒｏｆｔｙｐｅＩｈｉｓｔｏｎｅｄｅａｃｅｔｙｌａｓｅｓ，ｉｎｖｏｌｖｅｄｉｎｔｈｅｃａｔａｌｙｔｉｃｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆｈｉｓｔｏｎｅａｎｄａｖａｒｉｅｔｙｏｆｎｏｎ⁃ｈｉｓｔｏｎｅｄｅａｃｅｔｙｌａｔｉｏｎ，ｒｅｇｕｌａｔｅｓａｖａｒｉｅｔｙｏｆｌｉｆｅｐｒｏｃｅｓｓｅｓ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｓｕｍｍａｒｉｚｅｓｔｈｅｂａｓｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｈｉｓｔｏｎｅｄｅａｃｅｔｙｌａｓｅ２ａｎｄｔｈｅｒｏｌｅｏｆｈｉｓｔｏｎｅｄｅａｃｅｔｙｌａｓｅ２ｉｎｖａｒｉｏｕｓｄｉｓｅａｓｅｓ，ａｎｄｐｒｏｖｉｄｅｓａｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｂａｓｉｓｆｏｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇｒｅｌａｔｅｄｓｔｕｄｉｅｓ．ʌＫｅｙｗｏｒｄｓɔ㊀ｈｉｓｔｏｎｅｄｅａｃｅｔｙｌａｓｅ２；ｄｅａｃｅｔｙｌａｔｉｏｎ；ｈｉｓｔｏｎｅ；ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎａｌｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ㊀㊀组蛋白和非组蛋白的乙酰化作用，对于基因的表达和信号的传递具有很重要的意义㊂在真核生物体内，组蛋白包裹ＤＮＡ，形成核小体，为染色质结构的基本单位［１－２］㊂组蛋白乙酰化，增加了染色质的转录活性，可以调节包括转录在内的多种细胞内过程［３］㊂这些因子在调节细胞生长㊁分化㊁迁徙㊁活化的过程中发挥重要作用㊂组蛋白乙酰化作用主要由两种具有相反功能的酶组成：组蛋白乙酰转移酶（ｈｉｓｔｏｎｅａｃｅｔｙｌｔｒａｎｓ⁃ｆｅｒａｓｅｓ，ＨＡＴｓ）和组蛋白去乙酰酶（ｈｉｓｔｏｎｅｄｅａｃｅｔｙ⁃ｌａｓｅｓ，ＨＤＡＣｓ）［４］㊂组蛋白乙酰转移酶可以对组蛋白或非组蛋白产生乙酰化作用，导致特定位点的染色质解旋，起转录活化的作用㊂组蛋白去乙酰酶可将组蛋白尾部的乙酰基去除，因此被视为转录抑制物［５］㊂组蛋白去乙酰酶在核小体去乙酰化过程中起重要作用，能与其他染色质调节器相互作用，调节表观遗传过程［６－７］㊂组蛋白去乙酰酶可以使组蛋白㊁多种转录因子或多种蛋白发生乙酰化作用，参与调节多种细胞过程㊂本文对组蛋白去乙酰酶２进行综述，概述组蛋白去乙酰酶２的基本结构和生理功能，以及组蛋白去乙酰酶２在调节机体免疫功能和参与各种疾病调节过程中的重要作用，为从事相关研究提供参考和理论依据㊂图１㊀ＨＤＡＣ分类及结构域示意图Ｆｉｇ．１㊀ＣｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄｄｉａｇｒａｍｏｆｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｄｏｍａｉｎｓｏｆＨＤＡＣｓ１㊀组蛋白去乙酰酶２的结构在哺乳动物中，现已发现１８种组蛋白去乙酰酶，这些酶被分为四种类型，分别为Ｉ型组蛋白去乙酰酶㊁ＩＩ型组蛋白去乙酰酶㊁ＩＩＩ型组蛋白去乙酰酶㊁ＩＶ型组蛋白去乙酰酶㊂Ｉ型组蛋白去乙酰酶包括ＨＤＡＣ１㊁ＨＤＡＣ２㊁ＨＤＡＣ３和ＨＤＡＣ８，与啤酒酵母细胞ＨＤＡＣ的Ｒｐｄ⁃３呈现高度的同源性㊂ＩＩ型组蛋白去乙酰酶包括ＨＤＡＣ４㊁ＨＤＡＣ５㊁ＨＤＡＣ７和ＨＤＡＣ９，与啤酒酵母细胞Ｈｄａ⁃１呈现高度的同源性㊂ＩＩＩ型组蛋白去乙酰酶，又称长寿蛋白，为ＮＡＤ依赖性脱乙酰作用，与酵母抑制剂Ｓｉｒ⁃２相关㊂ＩＶ型组蛋白去乙酰酶，为最新被认定的组蛋白去乙酰酶，与人类ＨＤＡＣ１１同源［８］㊂Ｉ㊁ＩＩ和ＩＶ型组蛋白去乙酰酶为原始酶家族，在原核及真核细胞内呈现高度保守的序列㊂哺乳动物㊁真菌及原核蛋白的ＨＤＡＣｓ的结构域及分型见图１㊂组蛋白去乙酰酶２包含一些特定功能区（图２）：组蛋白去乙酰酶２是由４８８个氨基酸组成的长链蛋白㊂两个邻近的组氨酸残基形成口袋结构，两个天冬氨酸和一个组氨酸组成含有Ｚｎ２＋的电荷中继系统，共同构成了组蛋白去乙酰酶２的活化中心［９］㊂组蛋白去乙酰酶２的催化结构域与Ｎ⁃末端ＨＤＡＣ连接域部分重叠，这种结构有助于ＨＤＡＣ二聚体的形成㊂Ｃ⁃末端部分包含ＩＡＣ（Ｅ／Ｄ）Ｅ结构，可以与口袋蛋白ｐＲｂ，ｐ１０７和ｐ１３０相互作用㊂催化域内的两个氨基酸残基与泛素连接酶Ｃｈｆｒ相互作用，调节蛋白降解㊂组蛋白去乙酰酶发挥催化作用，依靠Ｚｎ２＋与天冬氨酸和组氨酸形成的复合物直接水解酰胺键［１０］㊂这种脱乙酰作用，可以在组蛋白或非组蛋白上发生㊂除了组蛋白去乙酰酶８以外，所有的Ｉ型组蛋白去乙酰酶并非与ＤＮＡ直接结合，而是形成稳定的多蛋白结构，发挥其催化作用［１１］㊂这些复合体能够激活Ｉ型组蛋白去乙酰酶的去乙酰酶活性，通过与其他调节蛋白相互作用来介导特定位点的基因转录沉默㊂在哺乳动物中，组蛋白去乙酰酶１和组蛋白去乙酰酶２相互作用，与多种蛋白共同构成了其抑制作用的催化核心㊂这种以组蛋白去乙酰酶为核心的蛋白复合体包括核小体重塑脱乙酰酶（ＮｕＲＤ）复合体㊁共抑制阻遏元素１沉默转录因子（ＣｏＲＥＳＴ）复合体㊁ＭｉＤＡＣ复合体㊁ＳＩＮ３复合体［１２］㊂复合体的大小（２００ｋＤａ ２ＭＤａ）和亚基数量（３个 １４个）有较大差异（图３）㊂组蛋白去乙酰酶与这些蛋白结合，引起了染色体重塑或染色体结合能力的改变，从而提供了一个与其他染色体调节机制协调去乙酰功能的平台㊂图２㊀ＨＤＡＣ２的功能结构域Ｆｉｇ．２㊀ＴｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｄｏｍａｉｎｓｏｆＨＤＡＣ２图３㊀主要的ＨＤＡＣ２复合体结构示意图Ｆｉｇ．３㊀ＳｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆｔｈｅｍａｉｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆＨＤＡＣ２ｃｏｍｐｌｅｘｅｓ２㊀组蛋白去乙酰酶２在疾病中的作用２ １㊀组蛋白去乙酰酶２在癌细胞中表达异常有大量文献报道，在肿瘤发生过程中，存在组蛋白去乙酰酶２异常表达［１３］㊂在特定的癌细胞中，消耗组蛋白去乙酰酶２会导致癌细胞生长停止并出现细胞凋亡［１４］㊂组蛋白去乙酰酶２抑制ＩＮＰＰ５Ｆ和ＧＳＫ３β／ＡＰＣ介导的β⁃连环蛋白的降解，这一过程对组蛋白去乙酰酶２表达及肿瘤的发展起关键作用［１４］㊂此外，组蛋白去乙酰酶２可以沉默凋亡前体半胱氨酸蛋白酶９（ｃａｓｐａｓｅ９），激活蛋白ＡＰＡＦ１和ＮＯＸＡ的表达㊂组蛋白去乙酰酶２对抑癌基因ｐ５３表达起抑制作用，并促进ＭＹＣ表达［１５］㊂组蛋白去乙酰酶２对上述蛋白表达量的调节，阻碍细胞凋亡过程，还可导致细胞循环紊乱等不良后果㊂因此，组蛋白去乙酰酶抑制剂可能成为治疗肿瘤的新方法㊂有研究表明，异羟肟酸（ＳＡＨＡ）作为组蛋白去乙酰酶抑制剂，具有抗癌作用㊂ＳＡＨＡ于Ｇ２／Ｍ期抑制组蛋白去乙酰酶，阻滞细胞增殖，同时促进细胞凋亡蛋白酶分泌，可以抑制肺癌细胞生长㊂ＳＡＨＡ同时上调肺癌细胞ＴＮＦＲ１，从而提高ＴＮＦ⁃α在细胞凋亡中的作用［１６］㊂因此，ＴＮＦ⁃α可能与组蛋白去乙酰酶抑制剂相互作用，共同增加抗肿瘤作用㊂２ ２㊀组蛋白去乙酰酶２在糖尿病中的作用随着表观遗传学的深入研究，有学者发现组蛋白去乙酰酶在胰岛素信号通路中起关键性作用［１７］㊂有报道显示，在小鼠海马回，突触后谷氨酰能神经元（ＰＳＧＮｓ）与组蛋白去乙酰酶２相互作用，在胰岛素信号通路中发挥作用㊂组蛋白去乙酰酶２结合在Ｎ⁃甲基⁃Ｄ⁃天冬氨酸受体亚基２Ｂ标记的ＰＳＧＮｓ上，构成胰岛素信号通路的重要组件［１７］㊂另有研究报道，妊娠糖尿病患者单核细胞和巨噬细胞中，组蛋白去乙酰酶２的分泌和活性均有所下降㊂用组蛋白去乙酰酶２的抑制剂ＡＲ⁃４２处理单核细胞或巨噬细胞，可加重线粒体功能紊乱，并上调ＩＬ⁃１β㊁ＴＮＦ⁃α㊁ＩＬ⁃６等细胞因子的表达［１８］㊂根据上述研究表明，组蛋白去乙酰酶２的活性与线粒体功能和促炎细胞因子的分泌有关，组蛋白去乙酰酶２可能作为治疗妊娠糖尿病的靶点，对治疗妊娠糖尿病起重要作用㊂２ ３㊀去乙酰酶２在神经退行性疾病中的作用记忆的形成过程一直是近年来的科学研究热点［１９］，有研究表明，染色质修饰中组蛋白尾部的乙酰化作用在记忆形成过程中起关键作用㊂小鼠体内过表达组蛋白去乙酰酶２，可以引起树突棘数量减少㊁突触数量及可塑性降低㊁记忆形成障碍等不良后果，而组蛋白去乙酰酶２缺失小鼠无上述症状且表现出记忆增强的现象㊂使用组蛋白去乙酰酶２抑制剂可以治疗小鼠由于组蛋白去乙酰酶２过表达所产生的疾病［２０］㊂因此，对组蛋白去乙酰酶２的研究，可能对突触不足㊁认知损伤类神经退行性疾病的致病机理有进一步的认识，组蛋白去乙酰酶２选择性抑制剂可能成为治疗记忆障碍相关疾病的新型药物㊂另有文献报道，组蛋白去乙酰酶１的ＳＵＭＯ化作用会减少组蛋白去乙酰酶１与脑啡肽结合㊂组蛋白去乙酰酶１的ＳＵＭＯ化可减少细胞凋亡和老年斑块的数量，对于突触不足㊁认知损伤类神经退行性疾病有潜在的治疗效果［２１］㊂组蛋白去乙酰酶１的ＳＵＭＯ化可作为抵抗Ａβ的天然防御机制，作为具有相似功能的组蛋白去乙酰酶２，其也可能在神经退行性疾病中发挥重要作用㊂２ ４㊀组蛋白去乙酰酶２在结核病中的作用有研究表明，结核分枝杆菌Ｈ３７Ｒｖ感染人巨噬细胞，可引起组蛋白去乙酰酶１表达水平的增高，同时伴随组蛋白Ｈ３乙酰化作用明显降低㊂在结核分枝杆菌感染过程中，ＩＬ⁃１２Ｂ可招募组蛋白去乙酰酶１，随后组蛋白Ｈ３的低乙酰化作用抑制该基因的表达，从而抑制Ｔｈ⁃１应答［２２］㊂故抑制组蛋白去乙酰酶１表达对于激活Ｔｈ⁃１型免疫应答，发挥抗结核的作用可能具有重要意义㊂组蛋白去乙酰酶２与组蛋白去乙酰酶１的蛋白序列极为相似㊂有研究发现，人类组蛋白去乙酰酶２与组蛋白去乙酰酶１的氨基酸序列相似度达８２％，这一发现表明，两种蛋白功能也可能出现大量相似㊂因此控制组蛋白去乙酰酶２的表达量，也可能对治疗结核产生作用㊂３㊀结语近年来，组蛋白去乙酰酶２成为一个科学研究的热点㊂组蛋白去乙酰酶２的异常表达，通过异常调节基因表达和信号传导，打破了机体原有的平衡㊂研究组蛋白去乙酰酶２的结构及其特定的功能，对于药物的设计及药效的发挥有着重要的作用㊂组蛋白去乙酰酶抑制剂可能成为新型药物，用于疾病的治疗㊂然而，组蛋白乙酰化是一个动态的过程，翻译后修饰等复杂的过程调节组蛋白去乙酰酶２的表达㊂研究组蛋白去乙酰酶作用位点，可以了解更多组蛋白及非组蛋白乙酰化过程，为今后研究人类各种疾病的治疗提供可靠的实验数据㊂参考文献：［１］㊀ＭａＰ，ＳｃｈｕｌｔｚＲＭ．ＨＤＡＣ１ａｎｄＨＤＡＣ２ｉｎｍｏｕｓｅｏｏｃｙｔｅｓａｎｄｐｒｅｉｍｐｌａｎｔａｔｉｏｎｅｍｂｒｙｏｓ：Ｓｐｅｃｉｆｉｃｉｔｙｖｅｒｓｕｓｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＣｅｌｌＤｅａｔｈＤｉｆｆｅｒ，２０１６，２３（７）：１１１９－１１２７．［２］㊀陈思，鲁克庆，马兴铭．微核试验方法及应用研究进展［Ｊ］．中国比较医学杂志，２０１６，２６（２）：８３－８６．［３］㊀ＳｐａｎｇｅＳ，ＷａｇｎｅｒＴ，ＨｅｉｎｚｅｌＴ，ｅｔａｌ．Ａｃｅｔｙｌａｔｉｏｎｏｆｎｏｎ⁃ｈｉｓ⁃ｔｏｎｅｐｒｏｔｅｉｎｓｍｏｄｕｌａｔｅｓｃｅｌｌｕｌａｒｓｉｇｎａｌｌｉｎｇａｔｍｕｌｔｉｐｌｅｌｅｖｅｌｓ［Ｊ］．ＩｎｔＪＢｉｏｃｈｅｍＣｅｌｌＢｉｏｌ，２００９，４１（１）：１８５－１９８．［４］㊀ＬｅｈｒｍａｎｎＨ，ＰｒｉｔｃｈａｒｄＬＬ，Ｈａｒｅｌ⁃ＢｅｌｌａｎＡ．Ｈｉｓｔｏｎｅａｃｅｔｙｌｔｒａｎｓ⁃ｆｅｒａｓｅｓａｎｄｄｅａｃｅｔｙｌａｓｅｓｉｎｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｏｆｃｅｌｌｐｒｏｌｉｆｅｒａｔｉｏｎａｎｄｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＡｄｖＣａｎｃｅｒＲｅｓ，２００２，８６：４１－６５．［５］㊀ＢｒｕｎｍｅｉｒＲ，ＬａｇｇｅｒＳ，ＳｅｉｓｅｒＣ．ＨｉｓｔｏｎｅｄｅａｃｅｔｙｌａｓｅＨＤＡＣ１／ＨＤＡＣ２⁃ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｅｍｂｒｙｏｎｉｃｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄｃｅｌｌｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＩｎｔＪＤｅｖＢｉｏｌ，２００９，５３（２－３）：２７５－２８９．［６］㊀ＹａｍａｇｕｃｈｉＴ，ＣｕｂｉｚｏｌｌｅｓＦ，ＺｈａｎｇＹ，ｅｔａｌ．Ｈｉｓｔｏｎｅｄｅａｃｅｔｙ⁃ｌａｓｅｓ１ａｎｄ２ａｃｔｉｎｃｏｎｃｅｒｔｔｏｐｒｏｍｏｔｅｔｈｅＧ１⁃ｔｏ⁃Ｓｐｒｏｇｒｅｓｓｉｏｎ［Ｊ］．ＧｅｎｅｓＤｅｖ，２０１０，２４（５）：４５５－４６９．［７］㊀ＢｅｒｇｅｒＳＬ．Ｔｈｅｃｏｍｐｌｅｘｌａｎｇｕａｇｅｏｆｃｈｒｏｍａｔｉｎｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｄｕｒｉｎｇｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｎａｔｕｒｅ，２００７，４４７（７１４３）：４０７－４１２．［８］㊀ＧｒｅｇｏｒｅｔｔｉＩＶ，ＬｅｅＹＭ，ＧｏｏｄｓｏｎＨＶ．Ｍｏｌｅｃｕｌａｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅｈｉｓｔｏｎｅｄｅａｃｅｔｙｌａｓｅｆａｍｉｌｙ：ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｍｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔ⁃ｉｃａｎａｌｙｓｉｓ［Ｊ］．ＪＭｏｌＢｉｏｌ，２００４，３３８（１）：１７－３１．［９］㊀ｄｅＲｕｉｊｔｅｒＡＪ，ｖａｎＧｅｎｎｉｐＡＨ，ＣａｒｏｎＨＮ，ｅｔａｌ．Ｈｉｓｔｏｎｅｄｅａｃｅｔｙｌａｓｅｓ（ＨＤＡＣｓ）：ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃｌａｓｓｉｃａｌＨＤＡＣｆａｍｉｌｙ［Ｊ］．ＢｉｏｃｈｅｍＪ，２００３，３７０（Ｐｔ３）：７３７－７４９．［１０］㊀ＢｒｅｈｍＡ，ＭｉｓｋａＥＡ，ＭｃＣａｎｃｅＤＪ，ｅｔａｌ．Ｒｅｔｉｎｏｂｌａｓｔｏｍａｐｒｏ⁃ｔｅｉｎｒｅｃｒｕｉｔｓｈｉｓｔｏｎｅｄｅａｃｅｔｙｌａｓｅｔｏｒｅｐｒｅｓｓｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｎａ⁃ｔｕｒｅ，１９９８，３９１（６６６７）：５９７－６０１．［１１］㊀ＺｈａｎｇＹ，ＮｇＨＨ，Ｅｒｄｊｕｍｅｎｔ⁃ＢｒｏｍａｇｅＨ，ｅｔａｌ．ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅＮｕＲＤｓｕｂｕｎｉｔｓｒｅｖｅａｌｓａｈｉｓｔｏｎｅｄｅａｃｅｔｙｌａｓｅｃｏｒｅｃｏｍｐｌｅｘａｎｄａｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｗｉｔｈＤＮＡｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＧｅｎｅｓＤｅｖ，１９９９，１３（１５）：１９２４－１９３５．［１２］㊀ＭｉｌｌａｒｄＣＪ，ＷａｔｓｏｎＰＪ，ＦａｉｒａｌｌＬ，ｅｔａｌ．ＴａｒｇｅｔｉｎｇｃｌａｓｓＩｈｉｓｔｏｎｅｄｅａｃｅｔｙｌａｓｅｓｉｎａ ｃｏｍｐｌｅｘ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ［Ｊ］．ＴｒｅｎｄｓＰｈａｒｍａ⁃ｃｏｌＳｃｉ，２０１７，３８（４）：３６３－３７７．［１３］㊀ＷａｇｎｅｒＴ，ＢｒａｎｄＰ，ＨｅｉｎｚｅｌＴ，ｅｔａｌ．Ｈｉｓｔｏｎｅｄｅａｃｅｔｙｌａｓｅ２㊀㊀㊀㊀㊀（上转第１１２页）质，均能影响所制备的染色体标本质量㊂各实验室应结合自己实验室情况，不断加强人员培训，提高制备成功率㊂体外染色体畸变试验细胞染色体标本制备的每一个步骤都很关键，必须严格按照操作规程，掌握每一个步骤的原理，细致㊁耐心㊁科学地操作，才能制备出好的标本，为今后实验研究提供可靠的实验数据㊂参考文献：［１］㊀ʌＺＨɔＧＰＴ２－１，药物遗传毒性研究技术指导原则［Ｓ］．国家食品药品监督管理局，２００７［２］㊀ＫａｓａｍａｔｓｕＴ，ＯｇｕｒａＲ，ＩｋｅｄａＮ，ｅｔａｌ．Ｇｅｎｏｔｏｘｉｃｉｔｙｓｔｕｄｉｅｓｏｎｄｉｅｔａｒｙｄｉａｃｙｌｇｌｙｃｅｒｏｌ（ＤＡＧ）ｏｉｌ［Ｊ］．ＦｏｏｄＣｈｅｍＴｏｘｉｃｏｌ，２００５，４３（２）：２５３－２６０．［３］㊀ＨｏｒｉＨ，ＴａｋａｙａｎａｇｉＴ，ＫａｍａｄａＹ，ｅｔａｌ．Ｇｅｎｏｔｏｘｉｃｉｔｙｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｓｅｓａｍｉｎａｎｄｅｐｉｓｅｓａｍｉｎ［Ｊ］．ＭｕｔａｔＲｅｓ，２０１１，７１９（１－２）：２１－２８．［４］㊀袁伯俊，王治乔．临床前安全性评价与实践［Ｍ］．第１版．北京：军事医学科学出版社，１９９７：８９－１０２．［５］㊀袁伯俊，廖明阳，李波．药物毒理学实验方法与技术［Ｍ］．北京：化学工业出版社，２００７：２６８－２７１．㊀［６］㊀彭双清，郝卫东．药物安全性评价关键技术［Ｍ］．第１版．北京：军事医学科学出版社，２０１３：２３８－２４０．［７］㊀昌业伟，李凤，唐瑜，等．人外周血染色体标本制备方法影响因素的分析［Ｊ］．中国优生与遗传杂志，２０１４，２２（５）：１４８－１４９，１３．［８］㊀黄江玲，林祥伟，邱少雄，等．人外周血淋巴细胞培养及染色体制备的方法及成功率［Ｊ］．中国校医，２０１５，２９（７）：５２６－５２７．［９］㊀庄建龙，王元白，庄倩梅．外周血染色体制备方法的探讨［Ｊ］．国际检验医学杂志，２０１５，３６（１７）：２５５８－２５６０．［１０］㊀刘星，冯昆，张青峰，等．小鼠骨髓细胞中期染色体标本制备方法的改进［Ｊ］．卫生职业教育，２０１５，３３（１８）：１０１－１０２．［１１］㊀谢桂芬，钟宝花．人外周血染色体标本制备的问题分析［Ｊ］．航空航天医学杂志，２０１２，２３（６）：６８３－６８５．［１２］㊀赵小平，陈绍坤，黄燕，等．外周血淋巴细胞培养及染色体制备过程中的问题分析［Ｊ］．现代预防医学，２００９，３６（１１）：２１０８－２１０９，２１１２．［１３］㊀王喜爱，韩林，王平，等．外周血淋巴细胞染色体标本制备的质量控制［Ｊ］．中国工业医学杂志，２００９，２２（３）：２２８－２２９．［１４］㊀谢志威，张晶，李卫凯．外周血染色体制备改良方法的应用［Ｊ］．国际检验医学杂志，２０１３，３４（１）：８２－８３．［１５］㊀崔向青，马鑫，李丽，等．增加中期细胞数的染色体标本制备方法研究［Ｊ］．中国现代医药杂志，２０１４，１６（７）：８－９．［１６］㊀赵淑娟，庞有志，白俊艳，等．禽类骨髓细胞染色体标本制备实验方法的改进［Ｊ］．实验动物科学，２０１０，２７（２）：１７－２０．［１７］㊀黄燕，赵小平，余红，等．动物骨髓细胞染色体标本制备失败的原因分析［Ｊ］．生物学通报，２００６，４１（１）：５２－５３．收稿日期 ２０１７－０９－０１（下接第１１９页）㊀㊀㊀ｃｏｎｔｒｏｌｓｐ５３ａｎｄｉｓａｃｒｉｔｉｃａｌｆａｃｔｏｒｉｎｔｕｍｏｒｉｇｅｎｅｓｉｓ［Ｊ］．ＢｉｏｃｈｉｍＢｉｏｐｈｙｓＡｃｔａ，２０１４，１８４６（２）：５２４－５３８．［１４］㊀ＨｅｉｎｚｅｌＴ，ＫｒäｍｅｒＯＨ．Ｐｈａｒｍａｃｏｄｙｎａｍｉｃｍａｒｋｅｒｓｆｏｒｈｉｓｔｏｎｅｄｅａｃｅｔｙｌａｓｅｉｎｈｉｂｉｔｏｒｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ［Ｊ］．ＤｒｕｇＤｉｓｃｏｖＴｏｄａｙＤｉｓＭｅｃｈ，２００８，４（４）：２７７－２８３．［１５］㊀ＴｒｉｖｅｄｉＣＭ，ＬｕｏＹ，ＹｉｎＺ，ｅｔａｌ．Ｈｄａｃ２ｒｅｇｕｌａｔｅｓｔｈｅｃａｒｄｉａｃｈｙｐｅｒｔｒｏｐｈｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅｂｙｍｏｄｕｌａｔｉｎｇＧｓｋ３ｂｅｔａａｃｔｉｖｉｔｙ［Ｊ］．ＮａｔＭｅｄ，２００７，１３（３）：３２４－３３１．［１６］㊀ＹｏｕＢＲ，ＨａｎＢＲ，ＰａｒｋＷＨ．Ｓｕｂｅｒｏｙｌａｎｉｌｉｄｅｈｙｄｒｏｘａｍｉｃａｃｉｄｉｎｃｒｅａｓｅｓａｎｔｉ⁃ｃａｎｃｅｒｅｆｆｅｃｔｏｆｔｕｍｏｒｎｅｃｒｏｓｉｓｆａｃｔｏｒ⁃αｔｈｒｏｕｇｈｕｐ⁃ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆＴＮＦｒｅｃｅｐｔｏｒ１ｉｎｌｕｎｇｃａｎｃｅｒｃｅｌｌｓ［Ｊ］．Ｏｎｃｏｔａｒｇｅｔ，２０１７，８（１１）：１７７２６－１７７３７．［１７］㊀ＢｉｅｌｉａｕｓｋａｓＡＶ，ＰｆｌｕｍＭＫ．Ｉｓｏｆｏｒｍ⁃ｓｅｌｅｃｔｉｖｅｈｉｓｔｏｎｅｄｅａｃｅｔｙｌａｓｅｉｎｈｉｂｉｔｏｒｓ［Ｊ］．ＣｈｅｍＳｏｃＲｅｖ，２００８，３７（７）：１４０２－１４１３．［１８］㊀ＱｕＸ，ＹｕＨ，ＪｉａＢ，ｅｔａｌ．ＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎｏｆｄｏｗｎｒｅｇｕｌａｔｅｄＨＤＡＣ２ｗｉｔｈｔｈｅｉｍｐａｉｒｅｄｍｉｔｏｃｈｏｎｄｒｉａｌｆｕｎｃｔｉｏｎａｎｄｃｙｔｏｋｉｎｅｓｅｃｒｅｔｉｏｎｉｎｔｈｅｍｏｎｏｃｙｔｅｓ／ｍａｃｒｏｐｈａｇｅｓｆｒｏｍｇｅｓｔａｔｉｏｎａｌｄｉａｂｅｔｅｓｍｅｌｌｉｔｕｓｐａ⁃ｔｉｅｎｔｓ［Ｊ］．ＣｅｌｌＢｉｏｌＩｎｔ，２０１６，４０（６）：６４２－６５１．［１９］㊀赵进，蔡兆伟，管峰．阿尔茨海默病与ＰＲＮＰ突变体小鼠动物模型［Ｊ］．中国实验动物学报，２０１６，２４（５）：５４１－５４５．［２０］㊀ＧｕａｎＪＳ，ＨａｇｇａｒｔｙＳＪ，ＧｉａｃｏｍｅｔｔｉＥ，ｅｔａｌ．ＨＤＡＣ２ｎｅｇａｔｉｖｅｌｙｒｅｇｕｌａｔｅｓｍｅｍｏｒｙｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｓｙｎａｐｔｉｃｐｌａｓｔｉｃｉｔｙ［Ｊ］．Ｎａｔｕｒｅ，２００９，４５９（７２４３）：５５－６０．［２１］㊀ＴａｏＣＣ，ＨｓｕＷＬ，ＭａＹＬ，ｅｔａｌ．ＥｐｉｇｅｎｅｔｉｃｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆＨＤＡＣ１ＳＵＭＯｙｌａｔｉｏｎａｓａｎｅｎｄｏｇｅｎｏｕｓｎｅｕｒｏｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｇａｉｎｓｔＡβｔｏｘｉｃｉｔｙｉｎａｍｏｕｓｅｍｏｄｅｌｏｆＡｌｚｈｅｉｍｅｒ ｓｄｉｓｅａｓｅ［Ｊ］．ＣｅｌｌＤｅａｔｈＤｉｆｆｅｒ，２０１７，２４（４）：５９７－６１４．［２２］㊀ＣｈａｎｄｒａｎＡ，ＡｎｔｏｎｙＣ，ＪｏｓｅＬ，ｅｔａｌ．Ｍｙｃｏｂａｃｔｅｒｉｕｍｔｕｂｅｒｃｕｌｏ⁃ｓｉｓｉｎｆｅｃｔｉｏｎｉｎｄｕｃｅｓＨＤＡＣ１⁃ｍｅｄｉａｔｅｄｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎｏｆＩＬ⁃１２Ｂｇｅｎｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｉｎｍａｃｒｏｐｈａｇｅｓ［Ｊ］．ＦｒｏｎｔＣｅｌｌＩｎｆｅｃｔＭｉｃｒｏｂｉｏｌ，２０１５，５：９０．收稿日期 ２０１７－０９－２０。
蛋白质结构中的去乙酰化修饰
蛋白质结构中的去乙酰化修饰蛋白质是细胞中最为重要的宏分子之一，在细胞内具有各种功能。
一些细胞活性酶在生理状态下会进行去乙酰化修饰，这种修饰能够对酶的活性产生影响，也就是说蛋白质结构中的去乙酰化修饰是一个非常重要的问题。
1.定位去乙酰化修饰通常发生在腺苷酸酰化酶（histone deacetylases，HDACs）失败的情况下，一些酶会通过翻译后修饰的方式进行去乙酰化修饰，其中最为重要的是SIRT修饰酶，这些修饰酶大部分都是在细胞核内活动的。
2.去乙酰化修饰在蛋白质结构中的影响去乙酰化修饰能够对蛋白质结构产生深远的影响，这一修饰作用主要通过控制蛋白质带电状态来实现。
SIRT7修饰酶对机器复制元件活性有着重要的调控作用，SIRT3修饰酶则是对四氧化锇损伤引起的oksidatif stres（氧化应激反应）有着保护作用。
SIRT1修饰酶能够对ATP合成产生影响，也就是能够对细胞内部的能量代谢起到影响作用。
这一修饰作用还能够对其他生理过程产生调控作用，包括organel regülasyonu（细胞器调控）和DNA新生作用。
3. 蛋白质结构的去乙酰化修饰与肿瘤在肿瘤细胞中，随着糖酵解的启动，SIRT3修饰酶非常重要，因为这一修饰作用能够对大量ROS产生的细胞环境起到一定的保护作用。
此外，去乙酰化修饰还能够协助细胞适应一些和肿瘤相关的突变、环境刺激或药物治疗等条件。
SIRT6修饰酶在肿瘤细胞中的表达受到限制，这一修饰作用能够控制非编码RNA的生产，并使得哺乳动物细胞对葡萄糖的代谢保持稳定。
4.其他研究进展近年来，人们对去乙酰化修饰的研究不断深入，有许多研究者主要关注如何阻止蛋白质去乙酰化修饰对肿瘤细胞的影响。
另外还有一些学术论文重点研究了如何提高去乙酰化修饰酶的生理活性。
总之，蛋白质结构中的去乙酰化修饰对于细胞功能维护和疾病治疗有着广泛的作用，并且对于肿瘤的治疗和预防也具有非常重要的意义。
因此，人们对这一领域的研究将会不断深入，未来必将取得更多的进展。
组蛋白去乙酰化酶的催化机制研究
组蛋白去乙酰化酶的催化机制研究组蛋白是DNA最重要的包裹蛋白，在细胞核内形成了染色质的基本单元——核小体。
组蛋白N末端含有丰富的赖氨酸残基，这些残基可以与乙酰化酶和去乙酰化酶相互作用，影响染色质的稳定性和基因的表达。
组蛋白去乙酰化酶是一种涉及染色质修饰的重要酶类，能够催化乙酰化组蛋白的去乙酰化反应，从而影响DNA的编码、转录、修饰等过程。
本文将介绍组蛋白去乙酰化酶的催化机制研究现状。
一. 组蛋白的乙酰化和去乙酰化在组蛋白上，乙酰化修饰（Ac）和去乙酰化修饰（DeAc）起着相反的作用。
组蛋白乙酰化修饰会降低染色质的紧密程度，使得DNA序列易于被读取和转录，从而促进基因的表达。
而组蛋白去乙酰化修饰则具有相反的作用，可以增加染色质的紧密程度，使得DNA序列不易被读取和转录。
这表明组蛋白的乙酰化和去乙酰化是一种对DNA编码的重要功能的调节。
二. 组蛋白去乙酰化酶的催化机制研究目前，组蛋白去乙酰化酶（HDACs）的启动机制和催化机制成为了组蛋白修饰研究的重要组成部分。
通过对于组蛋白去乙酰化酶的催化机制研究，可以有助于我们更好地了解这类酶对于基因表达的调控，以及其对于生物学进程的影响。
目前，人们在对组蛋白去乙酰化酶的催化机制进行研究时，主要关注两个方面：一是该酶的直接效应机制，即其所催化的酯滴定反应的过程；二是该酶与其底物之间的作用机制，包括酶与底物分子之间的相互作用和协同作用机制等。
在直接效应机制方面，目前的研究表明，组蛋白去乙酰化酶的催化机制至少在两个方面起作用：配体识别和酶底物相互作用。
（图1）（图1）在配体识别部分，组蛋白去乙酰化酶所激活的残基能够识别并修饰乙酰化残基。
同时，该酶的某些结构还能够控制酯滴定反应的进程和方向。
在酶底物相互作用部分，组蛋白去乙酰化酶所激活的残基能够识别并修饰乙酰化残基。
同时，该酶的某些结构还能够控制酯滴定反应的进程和方向。
除了直接效应机制之外，组蛋白去乙酰化酶与其底物之间的作用机制也是研究的重要方面。
fto去甲基化酶功能
fto去甲基化酶功能
（原创实用版）
目录
1.FTO 去甲基化酶简介
2.FTO 去甲基化酶的功能
3.FTO 去甲基化酶的应用
4.FTO 去甲基化酶的研究进展
正文
FTO 去甲基化酶，全称为 Fat Tissue Obesity-Associated Gene，是一种在肥胖症中高度表达的基因。
该基因编码的蛋白质可以催化去甲基化反应，从而影响基因的表达。
FTO 去甲基化酶的主要功能是在基因组中催化去甲基化反应。
去甲基化是一种表观遗传修饰，通过改变 DNA 甲基化水平来调控基因的表达。
FTO 去甲基化酶通过去除甲基基团，可以激活某些基因的表达，进而影响细胞的生长、分化和代谢等生物学过程。
FTO 去甲基化酶在许多生物学过程中都发挥着重要作用，包括细胞增殖、细胞凋亡、细胞分化、免疫反应等。
特别是在肥胖症和糖尿病等代谢性疾病中，FTO 去甲基化酶的作用尤为显著。
通过研究 FTO 去甲基化酶在肥胖症中的作用，可以为治疗肥胖症和糖尿病等代谢性疾病提供新的思路和靶点。
近年来，随着表观遗传学的发展，FTO 去甲基化酶的研究也得到了广泛关注。
许多研究表明，FTO 去甲基化酶在不同生物体中的功能和作用机制存在一定的差异。
在我国，FTO 去甲基化酶的研究也取得了显著进展。
科研人员已经揭示了 FTO 去甲基化酶在肥胖症、糖尿病等多种疾病中的作用机制，并为相关疾病的治疗提供了新的靶点。
总之，FTO 去甲基化酶作为一种重要的表观遗传修饰酶，在生物学过程中发挥着重要作用。
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去乙酰化酶的功能及其在体育科学中的应用摘要：sirtuins(sirts)是依赖于烟酰胺腺嘌呤二核苷酸辅酶(nicotinamide adenine dinucleotide，nad+)的去乙酰化酶。
除了对染色质组蛋白赖氨酸残基去乙酰化实现对基因的表观遗传修饰外，sirt1可以调节多种关键转录调节因子及辅因子活性。
sirts 所介导的生理过程包括控制氧化应激响应、能量内稳态控制和运动代谢适应等。
体育活动对代谢性疾病的预防或对衰老的延缓可能与sirts活性密切相关。
多种运动训练方式和补充sirts小分子活性物质都能提高骨骼肌、脂肪、心肌和脑等脏器的sirts活性，提升机体抗疲劳及能量代谢适应的能力。
sirts可能是表征功能内稳态的潜在标志物。
关键词：运动生物化学；去乙酰化酶；运动训练；功能内稳态；综述functions of sirtuins and their applications in sports scienceli fang-hui1，cao wei1，zhao jun1，2，liu cheng-yi1，hao xuan-ming1（boratory of laser sports medicine and research center of national constitution and health，south china normal university，guangzhou 510006，china；2.department of physical education，jinan university，guangzhou 510630，china）abstract: sirtuins (sirts) are nicotinamide adenine dinucleotide (nad+) dependent deacetylases. besides realizing epigenetic modification on genes via the deacetylation of lysine residues in chromatin histones, sirt1 can regulate the activity of several critical transcription regulating factors and cofactors. physiological processes mediated by sirts include oxidative stress response control, energy homeostasis control and exercise metabolism adaptation. physical exercises preventing metabolic diseases or delaying aging may be closely related to sirts activity. various ways of sports training and supplementing sirts activating small molecule active substances can enhance the sirts activity of such organs as skeletal muscle, fat, cardiac muscle and brain, and boost the fatigue resistance and energy metabolism adaptation capacities of the body. sirts may be potential biomarkers that characterize functional homeostasis.key words: sports biochemistry；sirtuin；sports training；functional homeostasis；overview尽管人类个体的寿命逐渐延长，人类寿命的延长仍然是一个热点话题。
大量研究表明，热量限制(caloric restriction，cr)可以延长酵母、蠕虫、啮齿动物和非人类灵长类动物等物种的寿命[1]。
酵母、秀丽隐杆线虫和果蝇中sir2过表达可以通过与cr类似的过程延长寿命。
依赖于烟酰胺腺嘌呤二核苷酸辅酶(nicotinamide adenine dinucleotide，nad+)的去乙酰化酶(sirtuins，sirts)与酵母sir2蛋白同源。
最近的研究表明，sirts所介导的过程包括转录沉默、染色体稳定、细胞周期进展、细胞凋亡、自我吞噬、代谢、生长抑制、炎症和应激响应[2]。
体育运动可以通过提高sirts活性抗衰老和预防代谢性疾病和心脏病[3-4]。
运动性疲劳及运动性免疫抑制也可能与骨骼肌和免疫细胞sirts活性下调有关。
运动代谢适应也与sirts密切相关。
本文从内稳态[5]的角度综述sirts的基本功能及其在体育科学中的应用。
1 sirts基因家族的功能及系统进化关系sirts是去乙酰化酶的第3家族，包括sirt1至sirt7 7个成员。
它们含有共同的由275个氨基酸构成的保守核心催化区。
每个成员具有不同的生理功能和亚细胞定位[6]。
sirt1、sirt6和sirt7是核蛋白，sirt6和sirt7分别位于异染色体区域和核仁内，sirt6去乙酰化缺氧诱导因子，控制糖酵解等相关基因表达[7]。
此外，sirt6也可去乙酰化组蛋白h3第9位赖氨酸，通过抑制核转录因子(nuclear ranscription factor-κb，nf-κb)转录活性而延长小鼠寿命[8]。
sirt7可以去乙酰化激活rna聚合酶i，增加细胞rrna 生物合成及促进细胞增殖[9]。
sirt1主要位于常染色体区域，sirts 7个成员中sirt1构象与sir2最为相似。
人类的sirt1蛋白由500个氨基酸残基组成，其中第363位的组氨酸是去乙酰化活性的必需基团。
除了能将组蛋白h1第26位、h3第9位、h4第16位赖氨酸去乙酰化，sirt1也可去乙酰化调节多种转录因子活性，包括p53、自噬相关蛋白atg5/7/8、热休克因子1、nf-κb、叉头转录因子家族(the forkhead box o family，foxo)和过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活子(peroxisome proliferator-activated receptor-γcoactivator，pgc)-1alpha[2]。
sirt3、sirt4和sirt5主要定位于线粒体基质中。
sirt3去乙酰化长链乙酰辅酶a脱氢酶在稳定线粒体基因完整性和能量内稳态发挥重要作用[10-11]。
sirt5通过上调氨基甲酰磷酸合成酶活性控制尿素循环[12]。
在sirts家族中，sirt4是唯一不具有去乙酰化酶活性的蛋白酶。
研究发现，sirt4通过其二磷酸腺苷核糖基转移酶活性下调谷氨酸脱氢酶活性，抑制胰岛细胞的胰岛素分泌[13-14]。
sirt2位于细胞胞浆中，可通过对α微管蛋白去乙酰化修饰影响其解聚。
细胞分裂期间，核膜破裂，sirt2也可以去乙酰化组蛋白h4和其靶基因——foxo3a[15-16]。
最新研究也发现，抑制sirt2活性可下调固醇的生物合成，对亨廷顿病的细胞及无脊椎动物模型起到保护作用[17]。
业已发现，sirts家族任何成员的基因缺失将不同程度的影响小鼠生理功能，缩短小鼠寿命[18]。
2 sirts表征功能内稳态功能内稳态(function-specific homeostasis，fsh)是维持功能充分稳定发挥的负反馈机制[5]。
fsh的品质包括功能的复杂和功能发挥的稳定性。
运动员的主要fsh为项目内稳态(sport-specific homeostasis，spsh)，运动成绩表征了功能的复杂性，不同时间不同地点的比赛成绩的变异系数则表征了功能发挥的稳定性。
蛋白质的乙酰化具有很高的功能特异性。
wang q 等[19]发现小鼠和人的肝脏的蛋白质乙酰化相似，但与白血病细胞显著不同。
人体不同脏器不同功能中sirt1的作用也是不一样的[18]。
小猪和成年猪不同脏器的sirt1水平不一样[20]。
研究表明，sirts是fsh 品质最贴切标志物，存在fsh特异的sirts活性(fsh-specific sirt activities，fssas) [21]，例如，sirt1的fssa为fssa1。
人胚胎干细胞增殖潜能、迁移潜能和氧化应激胁迫抗性强于诱导多潜能干细胞来源的血管内皮细胞，而后者强于正常成人血管内皮细胞，这3种细胞fsh品质的关键是由fssa1活性决定的[22]。
这也从细胞水平上论证fsh所维持的功能的充分发挥有其相匹配的fssas，高活性的fssas代表着更高品质的fsh，即胚胎干细胞增殖内稳态、迁移内稳态、氧化抗氧化内稳态的品质最高，诱导多潜能干细胞来源的血管内皮细胞次之，正常成人血管内皮细胞最低。
fssas作为fsh品质标志物可以表征健康水平。
中性粒细胞可以通过呼吸爆发介导的吞噬杀菌，也可以通过自杀产生的细胞外杀菌网络(neutrophil extracellular traps，nets)介导更为高效的杀菌方式[23]。
sirt2可以促进微管解聚。
我们实验室研究了运动员外周中性粒细胞产生nets的能力，发现运动员具有较高fssa2活性，因此运动员产生nets的能力比普通人强[24]。
costford等[25]的研究揭示了体育运动提升fsh品质与sirts直接相关，健康的受试者较之肥胖和糖尿病者具有更高的sirts活性，而运动员则最高。
因此，运动员具有fsh的品质更高。
fssas作为fsh品质的标志物可以表征运动水平。
我们实验室用代谢组学研究方法分析了不同水平游泳运动员的尿液组分发现，决赛组和获奖组晨尿中的甲基烟硷含量分别高于非决赛组和非获奖组，尿液中高水平甲基烟硷意味着nad+与nadh的高比值，因此，间接表明优秀运动员fssa1较高[26]。
当然，fssas是否可以表征运动水平还需不同项目、不同水平运动员的更为直接证据。
3 sirts在运动训练中的意义运动训练的内稳态理论将运动训练分为超常训练(extraordinary training，et)和常规训练(ordinary training，ot)[5]。
与spsh对应的fssas为spsh特异的sirts活性(spsh-specific sirt activities，spssas)。