Characterizing Sirtuin 3 Deacetylase Affinity for Aldehyde Dehydrogenase 2.
Characterizing Sirtuin 3 Deacetylase Affinity for Aldehyde Dehydrogenase 2.
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DOI：
10.1021/acs.chemrestox.6b00315
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发表时间：
2017-03-20
影响因子：
4.1
通讯作者：
Fritz KS
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Harris PS;Gomez JD;Backos DS;Fritz KS
线粒体乙醛脱氢酶（ALDH2）在内源性和外源性来源产生的活性醛解毒过程中起着核心作用。通过翻译后修饰对酶活性进行的生化调节提供了一个复杂的反应系统，用于调节线粒体解毒途径。ALDH2是赖氨酸乙酰化的已知靶点，这是线粒体生物能量通量和去乙酰化酶活性的结果。据报道，线粒体去乙酰化酶Sirtuin 3（SIRT3）会改变ALDH2赖氨酸的乙酰化状态，但这种相互作用的机制和结果仍不清楚。本文呈现的体外研究结果提供了一种新的生化方法，即利用稳定同位素稀释质谱法来阐明SIRT3针对哪些赖氨酸残基进行去乙酰化。此外，高效液相色谱 - 串联质谱（HPLC - MS/MS）和计算模型阐明了ALDH2上的乙酰化赖氨酸369在干扰正常的β - 烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD⁺）辅因子结合方面的潜在作用。
Mitochondrial aldehyde dehydrogenase (ALDH2) plays a central role in the detoxification of reactive aldehydes generated through endogenous and exogenous sources. The biochemical regulation of enzyme activity through post-translational modification provides an intricate response system regulating mitochondrial detoxification pathways. ALDH2 is a known target of lysine acetylation, which arises as a consequence of mitochondrial bioenergetic flux and sirtuin deacetylase activity. The mitochondrial deacetylase Sirtuin 3 (SIRT3) has been reported to alter ALDH2 lysine acetylation status, yet the mechanism and consequence of this interaction remain unknown. The in vitro results presented here provide a novel biochemical approach using stable-isotope dilution mass spectrometry to elucidate which lysine residues are targeted by SIRT3 for deacetylation. Furthermore, HPLC-MS/MS and computational modeling elucidate a potential role for acetyl-Lys369 on ALDH2 in perturbing normal β-nicotinamide adenine dinucleotide (NAD+) cofactor binding.
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