니코틴아미드의 SIRT1 및 SIRT3 억제 용량
니코틴아미드는 50 μM 미만의 농도에서 SIRT1과 SIRT3를 효과적으로 억제하며, 이는 생리학적으로 달성 가능한 농도입니다. 1
세포 배양 및 시험관 내 억제 용량
SIRT1 억제
- 니코틴아미드의 IC50은 50 μM 미만으로, 이는 생리학적 농도에서 SIRT1을 비경쟁적으로 억제합니다. 1
- 이 억제 효과는 알려진 합성 억제제들과 동등하거나 더 우수한 수준입니다. 1
- 니코틴아미드는 NAD+ 인접 부위에 결합하여 NAD+ 가수분해를 차단하는 방식으로 작용합니다. 1
SIRT3 억제
- SIRT3는 니코틴아미드에 의해 "base exchange" 경로를 통해 억제됩니다. 2
- 억제 메커니즘은 NAD+와 니코틴아미드 간의 겉보기 경쟁적 억제를 포함하며, 이는 전통적인 비경쟁적 억제 특성과는 다릅니다. 2
- SIRT3는 주요 미토콘드리아 시르투인 탈아세틸화효소로서 니코틴아미드에 의해 조절됩니다. 2
중요한 주의사항: 세포 내 역설적 효과
세포 투여 시 복잡한 반응
- 세포에 니코틴아미드를 투여하면 빠르게 NAD+로 전환되어, 초기 억제 효과 후 오히려 SIRT1 활성이 증가할 수 있습니다. 3
- 니코틴아미드의 세포 내 농도는 빠르게 감소하는 반면 NAD+ 농도는 증가하여, 제한된 기간 동안만 억제 효과가 나타납니다. 3
- 많은 연구에서 니코틴아미드의 예상된 억제 효과가 신뢰할 수 없거나 약화되었음이 보고되었습니다. 3
실험적 고려사항
시험관 내 분석
- 연속적인 마이크로플레이트 분석법을 사용하여 SIRT1, SIRT2, SIRT3의 활성을 측정할 수 있으며, 니코틴아미드 생성을 340 nm에서 분광광도법으로 모니터링합니다. 4
- 이 방법은 정상 상태 동역학 매개변수 결정과 IC50 값 측정에 적합합니다. 4
생리학적 영향
- 니코틴아미드는 효모에서 침묵(silencing)을 강력히 억제하고, rDNA 재조합을 증가시키며, 복제 수명을 sir2 돌연변이체 수준으로 단축시킵니다. 1
- G1 정지 세포에서도 니코틴아미드는 침묵을 제거하고 Sir2의 탈국소화를 유도하여, 이질염색질이 지속적인 Sir2 활성을 필요로 함을 보여줍니다. 1
임상적 함의
세포 기반 실험에서 SIRT 억제제로 니코틴아미드를 사용할 때는 NAD+로의 빠른 전환을 고려해야 하며, 순수한 억제 효과를 얻기 위해서는 시험관 내 시스템이 더 적합합니다. 3