Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Activity detailed for sirtuins, involved in metabolism, aging, gene expression

05.11.2003


In recent years, scientists have learned that members of a family of enzymes known as sirtuins play critical roles in a wide array of vital life processes, including metabolism, aging, and gene expression. Some studies have shown that low-calorie diets that extend life also boost sirtuin activity dramatically, suggesting an intriguing link between metabolism and aging through sirtuins. And in September, a team of investigators found that a sirtuin-activating compound found in red wine increased the life span of yeast cells by more than two-thirds.



Humans have at least seven different sirtuins performing different tasks, and given the evident importance of the work they do, researchers have been trying to better understand how they function. Insights into their mode of action could represent early steps toward developing a novel class of drugs that might promote health in various ways.

... mehr zu:
»Marmorstein »NAD


Now, structural biologists at The Wistar Institute studying the role of sirtuins in gene expression – specifically in turning genes off – report new findings that significantly illuminate how sirtuins work. The results point to a mechanism of action likely to be general for the entire sirtuin enzyme family and may offer the beginnings of an explanation for how metabolism and aging may be linked through the mechanisms that control gene expression. The research is featured on the cover of the November issue of the journal Structure.

"We’ve known for some time that there is a connection between low-calorie diets and longevity," says Ronen Marmorstein, Ph.D., a professor in the Gene Expression and Regulation Program and senior author on the Structure study. "More and more, too, it looks like there is a real link between metabolism and gene expression. By providing a clearer picture of how sirtuins operate generally, our findings may begin to suggest how these three areas – metabolism, gene expression, and aging – intersect at the molecular level."

Using X-ray crystallography and other techniques of structural biology, Marmorstein and his group detailed the structure of a sirtuin from yeast while bound to two molecules associated with its biological function. One part of the sirtuin was bound to a derivative of a molecule called NAD, which has a pivotal responsibility in metabolism – it’s needed to break down glucose. The other part of the sirtuin was bound to a specific site on a histone protein. Histones are primary players in controlling genes, and in this case the sirtuin Sir2 is the site of action for silencing gene expression.

"The sirtuins, whether we find them in bacteria, yeast, or humans, all rely on another molecule called NAD, required primarily for metabolism, to do their jobs," Marmorstein notes. "There’s only so much NAD available at any given time, however, and if it’s being used by the enzymes involved in metabolic processes, it may not be available to the sirtuins whose job it is to shut down unnecessary gene expression. The resulting unchecked genetic activity would expend needless energy, promote the production of genetic abnormalities, and may well be implicated in the aging process."

A related study, published by Marmorstein and coworkers in the October issue of the journal Nature Structural Biology, points not only to similarities among members of the sirtuin family, but also to how differences among them permit them to perform different tasks in different systems. While all sirtuins bind to NAD to do their jobs, their second binding site shows more variability and is likely responsible for the specificity of roles seen among the various sirtuins – each different sirtuin binds to a different target and carries out a different biological task.

The lead author on the Structure study is Kehao Zhao, Ph.D., of The Wistar Institute. Xiaomei Chai, also at Wistar, is a coauthor. Funding to support the research was provided by the National Institutes of Health and the Commonwealth of Pennsylvania.

Franklin Hoke | EurekAlert!
Weitere Informationen:
http://www.wistar.upenn.edu

Weitere Berichte zu: Marmorstein NAD

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Proteine entdecken, zählen, katalogisieren
28.06.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

nachricht Chemisches Profil von Ameisen passt sich bei Selektionsdruck rasch an
28.06.2017 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Schnelles und umweltschonendes Laserstrukturieren von Werkzeugen zur Folienherstellung

Kosteneffizienz und hohe Produktivität ohne dabei die Umwelt zu belasten: Im EU-Projekt »PoLaRoll« entwickelt das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT aus Aachen gemeinsam mit dem Oberhausener Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheit- und Energietechnik UMSICHT und sechs Industriepartnern ein Modul zur direkten Laser-Mikrostrukturierung in einem Rolle-zu-Rolle-Verfahren. Ziel ist es, mit Hilfe dieses Systems eine siebartige Metallfolie als Demonstrator zu fertigen, die zum Sonnenschutz von Glasfassaden verwendet wird: Durch ihre besondere Geometrie wird die Sonneneinstrahlung reduziert, woraus sich ein verminderter Energieaufwand für Kühlung und Belüftung ergibt.

Das Fraunhofer IPT ist im Projekt »PoLaRoll« für die Prozessentwicklung der Laserstrukturierung sowie für die Mess- und Systemtechnik zuständig. Von den...

Im Focus: Das Auto lernt vorauszudenken

Ein neues Christian Doppler Labor an der TU Wien beschäftigt sich mit der Regelung und Überwachung von Antriebssystemen – mit Unterstützung des Wissenschaftsministeriums und von AVL List.

Wer ein Auto fährt, trifft ständig Entscheidungen: Man gibt Gas, bremst und dreht am Lenkrad. Doch zusätzlich muss auch das Fahrzeug selbst ununterbrochen...

Im Focus: Vorbild Delfinhaut: Elastisches Material vermindert Reibungswiderstand bei Schiffen

Für eine elegante und ökonomische Fortbewegung im Wasser geben Delfine den Wissenschaftlern ein exzellentes Vorbild. Die flinken Säuger erzielen erstaunliche Schwimmleistungen, deren Ursachen einerseits in der Körperform und andererseits in den elastischen Eigenschaften ihrer Haut zu finden sind. Letzteres Phänomen ist bereits seit Mitte des vorigen Jahrhunderts bekannt, konnte aber bislang nicht erfolgreich auf technische Anwendungen übertragen werden. Experten des Fraunhofer IFAM und der HSVA GmbH haben nun gemeinsam mit zwei weiteren Forschungspartnern eine Oberflächenbeschichtung entwickelt, die ähnlich wie die Delfinhaut den Strömungswiderstand im Wasser messbar verringert.

Delfine haben eine glatte Haut mit einer darunter liegenden dicken, nachgiebigen Speckschicht. Diese speziellen Hauteigenschaften führen zu einer signifikanten...

Im Focus: Kaltes Wasser: Und es bewegt sich doch!

Bei minus 150 Grad Celsius flüssiges Wasser beobachten, das beherrschen Chemiker der Universität Innsbruck. Nun haben sie gemeinsam mit Forschern in Schweden und Deutschland experimentell nachgewiesen, dass zwei unterschiedliche Formen von Wasser existieren, die sich in Struktur und Dichte stark unterscheiden.

Die Wissenschaft sucht seit langem nach dem Grund, warum ausgerechnet Wasser das Molekül des Lebens ist. Mit ausgefeilten Techniken gelingt es Forschern am...

Im Focus: Hyperspektrale Bildgebung zur 100%-Inspektion von Oberflächen und Schichten

„Mehr sehen, als das Auge erlaubt“, das ist ein Anspruch, dem die Hyperspektrale Bildgebung (HSI) gerecht wird. Die neue Kameratechnologie ermöglicht, Licht nicht nur ortsaufgelöst, sondern simultan auch spektral aufgelöst aufzuzeichnen. Das bedeutet, dass zur Informationsgewinnung nicht nur herkömmlich drei spektrale Bänder (RGB), sondern bis zu eintausend genutzt werden.

Das Fraunhofer IWS Dresden entwickelt eine integrierte HSI-Lösung, die das Potenzial der HSI-Technologie in zuverlässige Hard- und Software überführt und für...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Marine Pilze – hervorragende Quellen für neue marine Wirkstoffe?

28.06.2017 | Veranstaltungen

Willkommen an Bord!

28.06.2017 | Veranstaltungen

Internationale Fachkonferenz IEEE ICDCM - Lokale Gleichstromnetze bereichern die Energieversorgung

27.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

EUROSTARS-Projekt gestartet - mHealth-Lösung: time4you Forschungs- und Entwicklungspartner bei IMPACHS

28.06.2017 | Unternehmensmeldung

Proteine entdecken, zählen, katalogisieren

28.06.2017 | Biowissenschaften Chemie

Neue Scheinwerfer-Dimension: Volladaptive Lichtverteilung in Echtzeit

28.06.2017 | Automotive