Sirtuine umfassen eine hoch konservierte Protein Familie, die eine NAD+-abhängige Deacetylasefunktion und/oder eine ADP-Ribosyltransferaseaktivität aufweisen. In S. cerevisiae und C. elegans konnte gezeigt werden, das Sirtuine die lebensverlängernden Effekte der kalorischen Restriktion vermitteln und dadurch den Prozess des Alterns regulieren. In zahlreichen Studien konnte belegt werden, dass Sirtuine mit vielen Proteinen assoziieren, die in Prozesse involviert sind, die das Leben eines Organismus steuern. Dazu gehören: die Entwicklung, Differenzierung, Seneszenz, Proliferation, sowie die metabolische Regulation. In der vorliegenden Arbeit wurde eine in vitro und in vivo Charakterisierung von Sirt6 durchgeführt, die neue Einblicke in die Funktion von Sirt6 liefern sollte. Der homozygote konstitutive Knock Out von Sirt6 führt in Mäusen zu einem frühzeitigen Tod innerhalb der ersten drei Lebenswochen und erlaubt somit keine Untersuchung der Sirt6 Funktion in adulten Tieren. Durch die Herstellung genetisch veränderter Mäuse, die eine konditionelle Deletion von Sirt6 erlauben, wurde in dieser Arbeit die Voraussetzung zur Analyse der biologischen Funktion von Sirt6 im lebenden adulten Organismus geschaffen. Die zur Kontrolle hergestellte Nullmutation resultierte dabei in demselben Phänotyp, wie er bereits für das konstitutive Knock Out Allel beschrieben ist. Mäuse mit einer leberspezifischen Deletion von Sirt6 zeigten zunächst keine phänotypischen Auffälligkeiten, entwickelten aber mit zunehmendem Alter eine Insulinresistenz und zeigten degenerative Veränderungen in der Leber. Diese Beobachtungen unterstreichen die Funktion von Sirt6 als Regulator metabolischer Prozesse. Neben der Generierung der konditionellen Sirt6 Maus wurde ein SILAC basiertes Screening nach Interaktionspartnern der Sirtuine Sirt1, Sirt6 und Sirt7 durchgeführt. Durch das Screening konnten bereits bekannte sowie viele unbekannte potentielle Bindungspartner identifiziert werden, die zum Teil auch Überlappungen zwischen den Sirtuinen aufwiesen. Durch Co-Immunopräzipitationen konnten einige der möglichen Interaktionspartner von Sirt6 bestätigt werden, darunter auch Glutamine:fructose-6-phosphate amidotransferase 1 (GFAT1). GFAT1 ist das Schlüsselenzym des Hexosamin-Biosyntheseweges (HBW). Das Endprodukt des HBW ist UDP-N-Acetylglucosamin, ein Zuckerrest der reversibel und spezifisch an Serin und Threonin gebunden wird und dadurch die Eigenschaften betroffener Proteine verändert. Der HBW funktioniert als Negativregulator der Insulinsignalkaskade und viele Studien belegen, dass eine erhöhte chronische Aktivität des HBW zur Entstehung von Diabetes beiträgt. In der Leber Sirt6 defizienter Tiere konnte in diesem Zusammenhang eine gesteigerte GFAT1 Aktivität gemessen, sowie eine erhöhte globale Protein-O-Glykosylierung detektiert werden. Die Validierung anderer Bindungspartner von Sirt6 deutet an, dass Sirt6 in Prozesse die die Stabilität und den Abbau von mRNA sowie deren Translation steuern und zudem in die Regulation der Stressantwort involviert ist.
Verknüpfung zu Publikationen oder weiteren Datensätzen
