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Sirtuins或沉默信息调节蛋白2(Silencing information regulator2, Sir2)类似酶是一个烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)依赖型的组蛋白去乙酰化酶的家族,这个家族基因在进化中高度保守,与能量代谢、细胞氧化状况等密切相关,是长寿与衰老研究领域的热点基因。大量研究证实Sirtuins在基因沉默、DNA损伤修复、有丝分裂调控及抗凋亡等方面起到了重要的作用。人类SirT3是Sirtuin家族重要成员之一,主要位于线粒体内。近几年来,SirT3因其对各种非组蛋白的脱乙酰化作用而受到越来越多的关注。SirT3是线粒体内主要的去乙酰化酶。目前已发现SirT3的作用底物有AceCS2,谷氨酸脱氢酶,琥珀酸脱氢酶等关键的能量代谢相关酶类。SirT3在细胞核内也有少量分布,且可使组蛋白H4,Ku70等脱乙酰化,并参与细胞的抗环境胁迫过程。有报道称,SirT3可能作为线粒体内的肿瘤抑制因子,通过调控各种线粒体蛋白的乙酰化修饰,从而影响细胞内活性氧(ROS)水平和能量代谢水平。在本文中,为了研究分析SirT3对肿瘤细胞代谢的影响,我们建立了稳定过表达Flag-SirT3融合蛋白的细胞株,并用此细胞进行免疫沉淀(IP)与质谱分析,系统分析了与SirT3相结合的蛋白。我们发现,SirT3可以与线粒体中的自噬关键调控基因Beclin-1结合,并将其去乙酰化,进而促进自噬。且在应激刺激条件下,这种结合能力增强。证明SirT3可通过自噬对细胞内蛋白质代谢产生影响,并借此参与细胞抗环境胁迫过程。此外,我们还在各种细胞生理功能研究实验中证明,SirT3可促进细胞分裂速度加快,从而加快细胞增殖。同时,过量表达SirT3还使得肿瘤细胞粘附性下降,迁移速度加快等。这些结果说明,SirT3还可能通过对代谢产生的各种影响来促进肿瘤细胞的存活,并促使肿瘤细胞耐药。本研究对以SirT3为靶点的药物开发提供了一个新思路,有可能找到一条治疗肿瘤新的途径。