沉默信息调节因子4（SIRT4）是位于线粒体内的ADP-核糖基转移酶，在胰岛β细胞、脑、肝、心脏等组织中高度表达，是线粒体内广泛表达的Sirtuin蛋白。有研究者采用毕赤酵母表达SIRT4蛋白，可获得表达量较高且有活性的人源SIRT4蛋白。也有研究表明SIRT4阻断了谷氨酰胺代谢，阻滞了细胞周期，抑制了肿瘤形成，其有可能是对抗肿瘤的一个潜在靶点。
Sirt4本质上属于一类名为去乙酰化酶的蛋白质，已知sirtuins参与调节长寿、代谢、基因组稳定、糖尿病和神经退行性疾病。研究表明，Sirt4可以通过调节谷氨酰胺代谢抑制肿瘤。众多研究发现，在膀胱癌/、乳腺癌、胃癌、卵巢癌、甲状腺癌及白血病等恶性肿瘤中，均出现Sirt4明显下调的现象。在小鼠肿瘤模型上展开的研究发现其有可能是对抗癌症的一个潜在靶点。
1、人源SIRT4蛋白的毕赤酵母表达研究
酵母pPICZA是工业微生物中应用较为广泛的系统，不仅具有原核表达的周期短、成本低廉、易操作、易于工业级别放大培养的特点；同时还具有真核细胞对蛋白的空间折叠，糖基化修饰等能力，因此使用酵母表达蛋白使得蛋白可溶性大幅度提高，为研究蛋白的生理活性提供了有力的工具。美迪西科研人员建立了成熟的酵母表达纯化服务平台，提供优质的重组蛋白在毕赤酵母和酿酒酵母中的表达与纯化服务。
巴斯德毕赤酵母表达SIRT4蛋白，以获得表达量较高且有活性的人源SIRT4蛋白[1]。将SIRT4基因克隆到pPICZA载体上，得到重组pPICZA-SIRT4表达质粒。重组质粒线性化后转入到巴斯德毕赤酵母X33感受态细胞中，筛选出阳性菌株。将阳性重组菌株发酵培养，并对诱导剂甲醇浓度进行优化，表达蛋白用镍柱HisTrapTMHP进行纯化，并对表达的蛋白进行活性考察。
结果发现SDS-PAGE显示表达的SIRT4目的蛋白大小约33000，与预期蛋白相对分子质量大小相符，进一步利用His标签抗体通过western印迹分析法确认了目标蛋白，并且初步验证了SIRT4的去生物素酰化和去硫辛酰化的活性。结果成功用巴斯德毕赤酵母表达了有活性的SIRT4蛋白，并且获得酵母表达的最佳诱导条件。
2、SIRT4蛋白有可能是对抗肿瘤的一个潜在靶点
为了了解SIRT4的正常功能，研究人员通过将培养皿中的细胞暴露在紫外线照射下，诱导了DNA损伤。这种损伤触发了谷氨酰胺代谢停止，限制了细胞通过一个分裂和生长周期时可以利用的营养物质量。在这一关键点阻断细胞周期非常的重要。如果DNA损伤后，细胞生长不受遏制，损伤细胞增殖就可以导致癌症。当SIRT4正常发挥功能时，在坏细胞和它们的异常功能扩增前，这一连串事件会遭到破坏。SIRT4阻断了谷氨酰胺代谢，阻滞了细胞周期，抑制了肿瘤形成。
科学家们在小鼠体内对这种SIRT4反应进行了检测。他们发现缺乏SIRT4编码基因，其他方面正常的小鼠在15个月时自发形成了肺癌。研究者表示，当缺失SIRT4时，即丧失了这一与谷氨酰胺相关的代谢检查点。谷氨酰胺非常的重要，因为它是细胞增殖所必需的一种氨基酸。没有SIRT4，细胞在面对DNA损伤时仍会维持分裂，由此细胞累积了更多的损伤。科学家们还对数据进行了分析，证实在小细胞肺癌、胃癌、庞盖、乳腺癌和白血病等几种人类癌症中SIRT4基因表达水平均较低。尽管他们还不能确定，单单丧失SIRT4是否会引发癌症，但其缺失似乎创造了肿瘤细胞生存和生长的环境。因此SIRT4有可能是对抗肿瘤的一个潜在靶点。
最近的研究表明，SIRT4作为肿瘤抑制基因可以通过抑制谷氨酰胺代谢进而抑制细胞的生长、增殖和转化。临床meta分析结果表明SIRT4的mRNA水平在包括肺癌在内的许多恶性肿瘤中呈现低表达。而且SIRT4基因敲除小鼠可自发形成各种实体肿瘤，其中最常见的是肺部肿瘤。此外SIRT4表达减少与乳腺癌、胃癌和结直肠癌的侵袭性密切相关。
除了上述研究之外，还有报道称，SIRT4在癌症细胞中表达下降，其过表达会抑制增殖和肿瘤发展。随着人们对SIRT4认识的不断深入，越来越多的研究证明SIRT4在与谷氨酰胺代谢相关的肿瘤发生过程中起着关键作用。
