MOLEKULARNY MECHANIZM DZIAŁANIA RESTRYKCJI KALORYCZNYCH
DOI:
https://doi.org/10.21164/pomjlifesci.26Słowa kluczowe:
białka FoxO, sirtuiny, restykcje kaloryczne, mechanizm molekularnyAbstrakt
Stosowanie restrykcji kalorycznych moduluje aktywność białek FoxO, które są kluczowym regulatorem zmian w metabolizmie węglowodanów. Pod wpływem ograniczonej podaży pożywienia białka FoxO ulegają aktywacji. Aktywacja FoxO odbywa się przez deacetylację. Enzymami odpowiedzialnymi za tę deacetylację są białka zwane sirtuinami. Sirtuiny to białka NAD+‑zależne, których aktywność zależy od stanu metabolicznego komórki. Deacetylacja prowadzi do zwiększenia tego potencjału przez wzmożoną interakcję z DNA. Wyniki badań in vivo wykazały, że pod wpływem ograniczenia kalorii wzrasta poziom sirtuin w mięśniach, mózgu, nerkach czy tkance tłuszczowej.
Bibliografia
Mattison J.A., Roth G.S., Beasley T.M., Tilmont E.M., Handy A.M., Her bert R.L. et al.: Fizjologiczna rola adiponektyny. Post Nauk Med. 2010, 6, 503–508.
Pallauf K., Giller K., Huebbe P., Rimbach G.: Nutrition and healthy ageing: calorie restriction or polyphenol¬ rich „MediterrAsian” diet? Oxid Med Cell Longev. 2013, 707421, doi: 10.1155/2013/707421.
Obsil T., Obsilova V.: Structure/function relationships underlying regulation of FOXO transcription factors. Oncogene. 2008, 27, 2263–2275.
Obsil T., Obsilova V.: Structural basis for DNA recognition by FOXO proteins. Biochim Biophys Acta. 2011, 1813 (11), 1946–1953.
Ryterska K., Siwiec E.: FoxO – białka transkrypcyjne o szerokich możliwościach metabolicznych. Budowa, regulacja, metabolizm. Czyn Ryz. 2011, 2, 11–18.
Zhang W., Patil S., Chauhan B., Guo S., Powell D.R., Le J. et al.: FoxO1 regulates multiple metabolic pathways in the liver, effects on gluconeogenic, glycolytic and lipogenic gene expression. J Biol Chem. 2006, 15, 10105–10117.
Kousteni S.: FoxO1, the transcriptional chief of staff of energy metabolizm. Bone. 2012, 50, 2, 437–443.
Nakae J., Oki M., Cao Y.: The FoxO transcription factors and metabolic regulation. FEBS Lett. 2008, 582, 1, 54–67.
Sparks J.D., Dong H.H.: FoxO1 and hepatic lipid metabolism. Curr Opin Lipidol. 2009, 20, 3, 217–226.
Glauser D.A., Schlegel W.: The emerging role of FOXO transcription factors in pancreatic beta cells. J Endocrinol. 2007, 193 (2), 195–207.
Fan W., Imamura T., Sonoda N., Sears D.D., Patsouris D., Kim J.J. et al.: FOXO1 transrepresses peroxisome proliferator¬ activated receptor gamma transactivation, coordinating an insulin¬ induced feed¬ forward response in adipocytes. J Biol Chem. 2009, 284 (18), 12188–12197.
Armoni M., Harel C., Karni S., Chen H., Bar Yoseph F., Ver M.R. et al.: FOXO1 represses peroxisome proliferator¬ activated receptor¬ γ1 and ¬ γ2 gene promoters in primary adipocytes: a novel paradigm to increase insulin sensivity. J Biol Chem. 2006, 281, 19881–19891.
Gross D.N., Heuvel A.P.J., Birnbaum M.J.: The role of FoxO In the regulation of metabolizm. Oncogene. 2008, 27, 2320–2336.
Deng X., Zhang W., O Sullivan I., Williams J.B., Dong Q., Park E.A. et al.: FoxO1 inhibits sterol regulatory element binding protein¬ 1c (SREBP¬ 1c) gene expression via the transcription factors Sp1 and SREBP¬ 1c. J Biol Chem. 2012, 8, 287 (24), 20132–20143.
Kamagate A., Qu S., Perdomo G., Su D., Kim D.H., Slusher S. et al.: FoxO1 mediates insulin dependent regulation of hepatic VLDL production in mice. J Clin Invest. 2008, 118 (6), 2347–2364.
Wang G.L., Fu Y.C., Xu W.C., Feng Y.Q., Fang S.R., Zhou X.H.: Resveratrol inhibits the expression of SREBP1 in cell model of steatosis via Sirt1¬ FOXO1 signaling pathway. Biochem Biophys Res Commun. 2009, 380 (3), 644–649.
Wang F., Nguyen M., Qin F.X., Tong Q.: SIRT2 deacetylates FOXO3a in response to oxidative stress and caloric restriction. Aging Cell. 2007, 6 (4), 505–514.
Nakae J., Kitamura T., Kitamura Y., Biggs W.H., Arden K.C., Accili D.: The forkhead transcription factor FoxO1 regulates adipocyte differentation. Dev Cell. 2003, 4, 119–129.
