background image

 

SIRT1 mediates the antagonism of Wnt/

β

-catenin pathway by vitamin D in 

colon carcinoma cells. 

 

José Manuel García-Martínez

1

, Ana Chocarro-Calvo

1

, Javier Martínez-Useros

1,2

Nerea Regueira-Acebedo

1

, María Jesús Fernández-Aceñero

3

, Alberto Muñoz

4,5,6

María Jesús Larriba

4,5,6 

and Custodia García-Jiménez

1* 

 

Physiology Area, Dpt Basic Health Sciences. Health Sciences Faculty, University 

Rey Juan Carlos, 28922 Alcorcón, Madrid, Spain. 

 

10 

2

 Translational Oncology Division, OncoHealth Institute, Health Research Institute-

11 

University Hospital Fundación Jiménez Díaz-Universidad Autónoma de Madrid, 

12 

Spain. 

13 

 

14 

3

 Department of Surgical Pathology, Hospital Clínico San Carlos, Madrid, Spain. 

15 

 

16 

Instituto de Investigaciones 

Β

iomédicas Sols-Morreale, Consejo  Superior de 

17 

Investigaciones Científicas, Universidad Autónoma de Madrid, Madrid, Spain. 

18 

 

19 

Centro de Investigación 

Β

iomédica en Red de Cáncer (CI

Β

ERONC), Madrid, Spain. 

20 

 

21 

Instituto  de Investigación Sanitaria del Hospital Universitario La Paz  (IdiPAZ), 

22 

Madrid, Spain. 

23 

 

24 

* Corresponding author 

25 

 E-mail: custodia.garcia@urjc.es (CGJ) 

26 

Running title: 

Vitamin D antagonizes Wnt/

β

catenin signaling by regulating SIRT1  

27 

Keywords: colorectal cancer; vitamin D; SIRT1; 

β

-catenin; Wnt; glucose; acetylation 

28 

 

 

29 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576539

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576539v1.full-html.html
background image

 

A

Β

STRACT 

30 

Cancer initiation and progression result from both genetic alterations and epigenetic 

31 

reprograming  caused by environmental or endogenous factors which  can  lead to 

32 

aberrant cell signalling. Most colorectal cancers (CRC) are linked to the abnormal 

33 

activation of the Wnt/ 

β

-catenin pathway, whose key feature is the accumulation of 

34 

acetylated 

β

-catenin protein within the nucleus of colon epithelial cells. Nuclear 

β

-

35 

catenin acts as a transcriptional co-activator that alters the expression of many target 

36 

genes involved in cell proliferation and invasion. The most active vitamin D metabolite 

37 

1,25-dihydroxyvitamin D

3

 (1,25(OH)

2

D

3

,

 

calcitriol) can antagonize the over-activated 

38 

Wnt/ 

β

-catenin pathway via binding to its high affinity receptor VDR. Here, we show 

39 

that the activation of the SIRT1 deacetylase by 1,25(OH)

2

D

3

-bound VDR promotes 

40 

deacetylation and nuclear exclusion of 

β

-catenin  and, consequently, the 

41 

downregulation of its pro-tumorigenic target genes and the inhibition of human colon 

42 

carcinoma cell proliferation.  Notably,  orthogonal  SIRT1 activation systematically 

43 

drives  nuclear exclusion of 

β

-catenin,  highlighting  the key role of SIRT1  in CRC. 

44 

Since nuclear localization of 

β

-catenin  is a critical driver of CRC  initiation and 

45 

progression that requires its acetylation, our results provide a mechanistic basis for the 

46 

epidemiological evidence linking vitamin D deficiency and increased CRC risk and 

47 

mortality.  

48 

 

49 

 

50 

 

 

51 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576539

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576539v1.full-html.html
background image

 

INTRODUCTION 

52 

Epidemiological studies suggest that vitamin D (cholecalciferol, VD) deficiency 

53 

may  be a risk factor for developing and dying of cancer, particularly for 

54 

colon/colorectal cancer (CRC) [1–4]. However, data from supplementation studies in 

55 

the human population are controversial, and confirmation of a clinically relevant anti-

56 

CRC effect of VD in well-designed prospective randomized trials is pending [5–9]. 

57 

Post-hoc  analyses indicate that  this discrepancy may  rely  on the lack of patient 

58 

stratification in the clinical trials, suggesting that VD intervention is effective in the 

59 

deficient/insufficient VD subjects but not in VD  sufficient  individuals,  and  is also 

60 

dependent on conditions such as patient body mass, ethnicity, mutational status, or 

61 

genotype of VD-related genes [6,10,11]. Importantly, many mechanistic experimental 

62 

studies show a wide range of antitumoral effects of VD in CRC and other neoplasia 

63 

that strongly support a protective VD action [12–14]. 

64 

VD is incorporated in humans through diet or is synthesized in the skin by solar 

65 

ultraviolet radiation-dependent transformation of 7-dehydrocholesterol. The active VD 

66 

metabolite is 1

α

,25-dihydroxyvitamin D

3

 (1,25(OH)

2

D

3

, calcitriol, which results from 

67 

two consecutive hydroxylation of VD, the first in the liver and the second in the kidney 

68 

or in many epithelial and immune cell types in the organism [1,15].

 

1,25(OH)

2

D

3

 binds 

69 

to a member of the nuclear receptor superfamily of transcription factors, the vitamin 

70 

D receptor (VDR). Upon ligand binding, VDR regulates the pleiotropic actions of VD 

71 

including its many anticancer effects on cell survival, proliferation and differentiation 

72 

[1,13,15–17]. 

73 

The anti-CRC properties of liganded VDR largely rely on its capacity to interfere 

74 

with a well-recognized CRC driver, the canonical Wnt/

β

-catenin signalling pathway 

75 

that regulates many protumoral genes and which is abnormally over-activated in most 

76 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576539

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576539v1.full-html.html
background image

 

CRC  [18].  Consistently, germline 

Vdr

  deletion  in 

Apc

Min/+ 

mice  increases  Wnt/

β

-

77 

catenin signalling activation and intestinal tumour load [19,20].  From the many 

78 

possible steps to block Wnt/

β

-catenin signalling, the most precise is acting directly on 

79 

β

-catenin, its downstream transcriptional effector. Acetylation of 

β

-catenin promotes 

80 

its nuclear localization and transcriptional activity in cancer cells [21–23]. 

β

-catenin 

81 

acetylation is increased  in  CRC  cells  by  the combination of Wnt signalling and 

82 

enhanced  glucose  uptake. The coincidence  of Wnt and high glucose  increases  the 

83 

levels  and activity of the acetyl transferase EP300 and inhibits  SIRT1-driven 

84 

deacetylation of 

β

-catenin without changing SIRT1 levels [21] by mechanisms that 

85 

remain unknown.  

86 

Since 1,25(OH)

2

D

induces SIRT1 activity in CRC cells [24], we investigated 

87 

whether 1,25(OH)

2

D

impedes the Wnt/

β

-catenin pathway via regulation of SIRT1. In 

88 

particular, we examined the intriguing possibility that 1,25(OH)

2

D

impacts on CRC 

89 

by  blocking  the  glucose-driven 

β

-catenin  acetylation that enhances  Wnt/

β

-catenin 

90 

signalling.  

91 

 

92 

RESULTS 

93 

1,25(OH)

2

D

3

 reverses the acetylation of SIRT1 promoted by Wnt and induces 

β

-

94 

catenin nuclear export in CRC cells. 

95 

1,25(OH)

2

D

3

-bound VDR can induce SIRT1 auto-deacetylation and activation [24]. 

96 

Since SIRT1 targets  nuclear  exclusion  of 

β

-catenin  in cancer cells  [21]  and 

97 

1,25(OH)

2

D

3

 interferes with Wnt/

β

-catenin signalling, we first asked whether SIRT1 

98 

mediates this effect of 1,25(OH)

2

D

3

99 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576539

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576539v1.full-html.html
background image

 

 

SIRT1  acetylation  is  a  hallmark  mark of its  inactivity  [24].  Given the 

100 

importance of SIRT1 acetylation for its activity, we studied whether Wnt signals could 

101 

affect the acetylation status of SIRT1 in nuclear extracts of CRC cells. Exposure of 

102 

cells to Wnt3A, or LiCl to mimic Wnt signaling, strongly induced SIRT1 acetylation 

103 

that  was reversed by treatment with 1,25(OH)

2

D

3

  (Figure 1A).  Additionally, 

104 

1,25(OH)

2

D

3

 increased SIRT1 levels in CRC cells independently of the presence of 

105 

Wnt signals (Figure 1

Β

). Thus, 1,25(OH)

2

D

ensures SIRT1 induction by increasing 

106 

both  its levels and  its  deacetylation.  Interestingly,  co-immunoprecipitation  assays 

107 

demonstrated that 1,25(OH)

2

D

3

  favored  SIRT1/

β

-catenin interaction (Figure  1C). 

108 

Consistently,  1,25(OH)

2

D

3

  promoted 

β

-catenin deacetylation in  CRC  cells  (Figure 

109 

1D), which paralleled 

β

-catenin  nuclear exclusion examined  by  western blotting 

110 

(Supplementary Figure S1A) and  immunofluorescence  analyses  (Figure  1E  and 

111 

Supplementary Figure S1

Β

). Accordingly, 1,25(OH)

2

D

3

 reduced the expression of 

β

-

112 

catenin target genes associated with  tumor progression such as 

MYC

  and 

CCDN1

 

113 

(Figure 1F, 1G and Supplementary Figure S1C). Notably, 1,25(OH)

2

D

3

 could interfere 

114 

with  Wnt signalling  independently  of whether it was added before  or after Wnt 

115 

activation (Supplementary Figure S1D), suggesting a potential for both prevention and 

116 

treatment.  

117 

 

 

118 

SIRT1 activity inversely correlates with the level of nuclear 

β

-catenin during human 

119 

CRC progression. 

120 

The striking reversal of the Wnt effect on SIRT1 and 

β

-catenin exerted by 1,25(OH)

2

D

3

 

121 

in CRC cells led us to investigate whether SIRT1 levels were related to 

β

-catenin 

122 

localization in human colorectal tumors, in which nuclear accumulation of 

β

-catenin 

123 

is a marker of poor prognosis. Human tissue microarrays containing samples (n = 109) 

124 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576539

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576539v1.full-html.html
background image

 

from primary tumors of stage II and stage IV patients and from liver metastasis of the 

125 

latter were examined to understand the relationship between SIRT1 level and activity 

126 

and the subcellular localization of 

β

-catenin. SIRT1 activity was inferred by evaluating 

127 

the acetylation of its specific well characterized substrate,  lysine 9 of  histone  3 

128 

(AceH3K9).  

129 

Although the level of SIRT1 did not change (Figure 2A), AceH3K9 levels, a mark for 

130 

SIRT1 inactivity increased significantly from primary tumors of stage II patients to 

131 

metastasis (

P

  =  0.027) (Figure  2B). Accordingly,  nuclear 

β

-catenin level  increased 

132 

(Figure 2C) while that  of cytoplasmic 

β

-catenin  was  reduced (Figure 2D) through 

133 

tumor progression as expected. 

134 

 

Interestingly,  a  significant positive association  (

= 0.003) (Figure 2E) and 

135 

correlation  (R = 0.334, 

< 0.001) (Figure 2F) between SIRT1 protein levels and 

136 

cytoplasmic 

β

-catenin levels were found. In addition, significant positive correlations 

137 

between these parameters were also observed considering separately primary tumors 

138 

from stage II patients (R = 0.272, 

< 0.027), primary tumors from stage IV patients 

139 

(R = 0.622, 

= 0.008) and liver metastases (R = 0.480, 

= 0.013) (Figure 2F). Thus, 

140 

human CRC samples with a low level of SIRT1 tend to have a high level of nuclear 

β

-

141 

catenin  and 

vice versa

. Representative photographs show the coincidence of low 

142 

SIRT1 level with high nuclear 

β

-catenin in consecutive sections. Samples with high 

143 

SIRT1 level tend to have high cytoplasmic 

β

-catenin (Figure 2G), although there were 

144 

samples with high level of SIRT1 and nuclear 

β

-catenin, which could be explained if 

145 

SIRT1 activity was diminished, as it seems to happen by analysing their high AceH3K9 

146 

level (Figure 2H). Collectively, these results suggest that decreased SIRT1 activity 

147 

(independently of its levels)  drives  a failure to export 

β

-catenin from the nucleus, 

148 

which may worsen CRC prognosis. 

149 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576539

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576539v1.full-html.html
background image

 

SIRT1 is required for nuclear exclusion of 

β

-

catenin by 1,25(OH)

2

D

3.

 

150 

To understand whether the nuclear export or accumulation of 

β

-catenin was caused by 

151 

SIRT1  induction  or  inhibition,  we modulated SIRT1 activity.  Treatment with the 

152 

general sirtuin inhibitor nicotinamide (NAA) prevented the nuclear depletion of 

β

-

153 

catenin induced by 1,25(OH)

2

D

3

 in CRC cells as analysed by immunofluorescence 

154 

(Figure 3A) and western blotting (Figure 3

Β

 and Supplementary Figure S2A). Similar 

155 

results were obtained with the more specific SIRT1 inhibitor EX527 (Figure  3C). 

156 

SIRT1 was also depleted using several siRNAs (Supplementary Figure S2

Β

) and its 

157 

depletion  also  blocked the 1,25(OH)

2

D

3

-mediated nuclear  depletion  of 

β

-catenin 

158 

(Figure  3D  and Supplementary Figure  S2C).  In line with these results, SIRT1 

159 

inhibition with EX527 abolished the antiproliferative effect of 1,25(OH)

2

D

3

 on CRC 

160 

cells (Figure 3E).  

161 

Conversely, the specific activation of SIRT1 by the small molecule SRT1720 drove 

162 

nuclear exclusion of 

β

-catenin, as shown by immunofluorescence (Figure 3F) or by 

163 

western  blotting  (Figure  3G).  Similar  antiproliferative effects were obtained  by 

164 

activation of SIRT1 with either 1,25(OH)

2

D

3

 or SRT1720 (Figure 3H). These results 

165 

show that the 1,25(OH)

2

D

3

-driven depletion of nuclear 

β

-catenin that interferes Wnt 

166 

signalling is critically mediated by SIRT1 activity.  

167 

A constitutively active SIRT1 mutant mimics the reduction of nuclear 

β

-catenin by 

168 

1,25(OH)

2

D

3. 

169 

Given the role of SIRT1 on the subcellular localization of 

β

-catenin, we exogenously 

170 

expressed SIRT1 to ask whether it mediates 1,25(OH)

2

D

action controlling 

β

-catenin 

171 

acetylation and localization. To this end, Myc-tagged SIRT1 wild-type (WT), or the 

172 

inactive H363Y [25]  or  the constitutively active K610R [24]  SIRT1 mutants  were 

173 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576539

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576539v1.full-html.html
background image

 

expressed to similar levels in CRC cells. Nuclear extracts from cells transfected with 

174 

SIRT1 WT or mutants were immunoprecipitated using anti-acetyl-lysine antibodies 

175 

and subjected to western blotting to evaluate the extent of 

β

-catenin acetylation. In the 

176 

nuclei of CRC cells, acetylated 

β

-catenin decreased upon expression of WT SIRT1, 

177 

increased after expression of the inactive H363Y mutant and was lost upon expression 

178 

of the constitutively active K610R mutant (Figure 4A). Consistently, the nuclear levels 

179 

of 

β

-catenin reflected its acetylation status and was reduced by half after expression of 

180 

WT SIRT1, whereas the inactive H363Y mutant had no effect, and nuclear 

β

-catenin 

181 

was  almost completely depleted (4-5-fold reduction) following  expression of  the 

182 

constitutively active K610R SIRT1 (Figure 4

Β

).  

183 

 

We also examined 

β

-catenin subcellular localization in response  to 

184 

1,25(OH)

2

D

3

 upon expression of these mutants. 1,25(OH)

2

D

3

 treatment in control cells 

185 

reduced the level of nuclear 

β

-catenin up to 50%, a small reduction was measured in 

186 

cells expressing WT SIRT1, whereas  in cells expressing the  constitutively active 

187 

K610R SIRT1 nuclear 

β

-catenin  maximally  diminished  by 75% regardless of 

188 

1,25(OH)

2

D

3

 treatment (Figure 4C). Conversely, cells expressing the inactive H363Y 

189 

SIRT1 mutant exhibited higher basal nuclear levels of 

β

-catenin and were also 

190 

unresponsive to 1,25(OH)

2

D

3

  (Figure  4C).  Of note, immunofluorescence analyses 

191 

confirmed that K610R SIRT1 was constitutively active and depleted 

β

-catenin from 

192 

the nucleus of HCT 116 cells while, in contrast, the inactive H363Y SIRT1 mutant led 

193 

to nuclear accumulation of 

β

-catenin (Figure 4D). Collectively, our data indicated that 

194 

1,25(OH)

2

D

3

 induces SIRT1 activity, which controls 

β

-catenin acetylation, subcellular 

195 

localization, and transcriptional activity.  

196 

SIRT1 activity offers a surrogate target to inhibit the Wnt/

β

-catenin  pathway  in 

197 

cases of 1,25(OH)

2

D

3

 unresponsiveness.

 

198 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576539

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576539v1.full-html.html
background image

 

 

VDR expression is the main determinant of cell responsiveness to 1,25(OH)

2

D

3

 

199 

and is often downregulated in advanced CRC, which together with frequent VD 

200 

deficiency implies that these patients would probably not benefit from the anticancer 

201 

effects of 1,25(OH)

2

D

[20,26–28]. We sought to investigate the potential of targeting 

202 

SIRT1 under these conditions by using HCT 116 cells in which VDR expression was 

203 

downregulated by means of shRNA[19]. Western blotting and immunofluorescence 

204 

analyses showed that the nuclear content of 

β

-catenin was slightly higher in ShVDR 

205 

cells, which did not respond to 1,25(OH)

2

D

3

 by excluding 

β

-catenin from their nuclei 

206 

as expected. In contrast, ShControl cells responded to 1,25(OH)

2

D

3

 with strong nuclear 

207 

β

-catenin depletion (Figure 5A-B).   

208 

 

Next, we examined the potential to overcome  the  lack of response to 

209 

1,25(OH)

2

D

3

 in ShVDR HCT116 cells by expressing the SIRT1 mutants (Figure 5C). 

210 

Interestingly, expression of the constitutively active K610R SIRT1 mutant reduced 

211 

nuclear 

β

-catenin levels in both ShControl and ShVDR cells to an extent similar to 

212 

that achieved by 1,25(OH)

2

D

3

 treatment in ShControl cells. As expected, the inactive 

213 

H363Y SIRT1 did not modify nuclear 

β

-catenin levels  (Figure 5C).  These  results 

214 

suggested that targeting SIRT1 activity might alleviate the effects of VD deficiency or 

215 

unresponsiveness. Indeed, the specific SIRT1 activator SRT1720 reduced nuclear 

β

-

216 

catenin levels in both ShControl and ShVDR cells, as shown in nuclear extracts by 

217 

western blotting (Figure 5D) or in whole cells by immunofluorescence analysis (Figure 

218 

5E). 

Accordingly, SRT1720 reduced the levels of Wnt target proteins such as MYC and Cyclin 

219 

D1 in ShControl cells at a comparable magnitude to 1,25(OH)

2

D

3.

 Notably, SRT1720 also 

220 

reduced  MYC and Cyclin D1 protein  levels  in the vitamin D unresponsive ShVDR  cells 

221 

(Figure 5F)

.  

222 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576539

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576539v1.full-html.html
background image

10 

 

These results indicate that Wnt/

β

-catenin signalling can be reduced by targeting SIRT1 

223 

in cells unresponsive to 1,25(OH)

2

D

3

. Altogether, this work demonstrates that 

224 

1,25(OH)

2

D

(i) induces reversal of SIRT1 acetylation imposed by Wnt, (ii) favors 

225 

SIRT1/

β

-catenin interaction, (iii) increases 

β

-catenin  deacetylation, (iv) promotes 

226 

nuclear exclusion of 

β

-catenin and (v) decreases expression of key Wnt-target genes 

227 

(Figure 5G).  

228 

 

229 

DISCUSSION 

230 

Here we reveal that SIRT1 activity is a critical mediator of the anticancer properties of 

231 

1,25(OH)

2

D

3

  related to  its  interference of Wnt/

β

-catenin signalling in CRC.  The 

232 

critical importance of Wnt signalling in CRC is emphasized by the fact that over 94% 

233 

of primary and up to 96% of metastatic colorectal tumors  contain mutations that 

234 

aberrantly activate Wnt/

β

-catenin signaling  [29,30]  Importantly,  Wnt/

β

-catenin 

235 

induces a gene signature (largely coincident  with that of intestinal stem cells) that 

236 

identifies CRC stem cells and predicts disease relapse [31]  

237 

 

Previous work of our group and others has unveiled 1,25(OH)

2

D

3

 targets that 

238 

interfere Wnt/

β

-catenin signalling, such as VDR-dependent  increased  E-cadherin 

239 

expression and improved E-cadherin-

β

-catenin interactions at the membrane  [32], 

240 

competition  between VDR and Tcf/Lef transcription  factors  to  bind 

β

-catenin 

241 

[12,13,33],  and  the induction of the Wnt  inhibitor DKK-1  [34].  This work 

242 

demonstrates  that  inhibition or depletion of SIRT1 leaves 1,25(OH)

2

D

3

  unable to 

243 

interfere Wnt target gene expression or proliferation in CRC cells, thus providing a 

244 

mechanism that mediates previously described effects. 

 

245 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576539

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576539v1.full-html.html
background image

11 

 

Surely, acetylation governs protein-protein and protein-DNA interactions due to 

246 

increased size of the lysine side chain and neutralization of its positive charge, 

247 

potentially disrupting salt bridges and introducing steric bulks [35–37]. Indeed, VDR 

248 

deacetylation by SIRT1 increases its transcriptional activity on specific genes [38] and 

249 

may as well drive increased expression of alternative VDR target genes capable to 

250 

interfere Wnt signalling such as E-cadherin or DKK1. In fact, we observe E-cadherin 

251 

protein levels regulated through  SIRT1  modulation.  Moreover, SIRT1-driven 

252 

deacetylation of 

β

-catenin  may establish  the mark for  its preference to bind VDR 

253 

instead of Tcf/Lef in the nucleus, its capacity to be exported and its interactions with 

254 

E-cadherin at the plasma membrane. Not surprisingly, there is an increasing interest 

255 

on the effects of vitamin D on SIRT1 [39], and on the modulation by 1,25(OH)

2

D

3

 of 

256 

VDR and SIRT1 interactions with Fox  O and NF-

κ

B as mediators of vitamin D 

257 

pleiotropism [40,41].  

258 

The role of SIRT1 in cancer is controversial and complicated given the multiplicity of 

259 

its interactions with histones, transcriptional regulators and enzymes and its control of 

260 

genome stability,  cellular differentiation, growth,  and metabolism  [42,43]. 

261 

Although[44]  reported  that SIRT1 inhibition  reduces tumorigenesis in animals, 

262 

suggesting that SIRT1 acts as tumor promoter, [45]  reported that SIRT1-deficient 

263 

embryos exhibit genomic instability and [46] showed that SIRT1 suppressed tumor 

264 

growth in a mouse colon cancer model driven by Wnt/

β

-catenin.  This  last model 

265 

suggests that the tumor suppressive action of SIRT1 must be exerted on Wnt/

β

-catenin. 

266 

Notably, SIRT1 levels and activity are not regulated in parallel and there are CRCs 

267 

with high SIRT1 levels and low SIRT1 activity [24]. Therefore, reports on increased 

268 

SIRT1 levels through tumor progression, for example [47], might demonstrate that 

269 

SIRT1 activity also increases.  This is also important to interpret the  correlation 

270 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576539

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576539v1.full-html.html
background image

12 

 

between SIRT1 overexpression in xenografts and increased tumor size since increased 

271 

SIRT1 levels may not correlate with increased SIRT1 activity. 

272 

 

Importantly, by using the specific SIRT1 activator SRT1720, the SIRT1 

273 

inhibitors NAA and EX527, several siRNAs against SIRT1, and overexpression of 

274 

SIRT1 WT and constitutive active K610R and inactive H363Y mutants, we 

275 

convincingly show that the depletion of nuclear 

β

-catenin and the antiproliferative 

276 

effects exerted by 1,25(OH)

2

D

3

 in CRC cells rely on SIRT1 induction and subsequent 

277 

β

-catenin deacetylation. Notably, we also show that the reported inactivation of SIRT1 

278 

by  Wnt signalling [21,22]  correlates with SIRT1  acetylation  that  is  reversed by 

279 

1,25(OH)

2

D

3

 treatment, reported to activate SIRT1[24] . 

280 

 

Increased nuclear 

β

-catenin in HeLa cells upon SIRT1 overexpression [48], led 

281 

to conclude that SIRT1 deacetylation of 

β

-catenin promotes its nuclear entry. This is 

282 

at odds with the opposite phenotype reported in this paper and with the established 

283 

general assumption that 

β

-catenin acetylation improves its stability by inhibiting its 

284 

ubiquitin-mediated degradation and promotes  its nuclear translocation [21,49–52]. 

285 

Nonetheless, HeLa cells under basal conditions showed abundant SIRT1 with most 

β

-

286 

catenin in the cytosol and although nude mice with HeLa xenografts overexpressing 

287 

SIRT1  developed bigger tumors, this could be achieved independently of Wnt 

288 

signalling given the pleiotropic effects of SIRT1 on genome stability, metabolism, and 

289 

general transcription. In addition, SIRT1 acts  at many levels on Wnt signalling 

290 

including reduced expression of Dvl [53]  and silencing Wnt antagonists such as 

291 

DACT1 or sFRPs [54]. In contrast to these studies, our work shows unequivocally that 

292 

cells expressing constitutively active SIRT1 K610R mutant exhibit nuclei without 

β

-

293 

catenin, whereas cells expressing the inactive H363Y mutant accumulate nuclear 

β

-

294 

catenin. In addition, we show nuclear 

β

-catenin depletion and deacetylation under 

295 

SIRT1 activation or over expression. 

296 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576539

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576539v1.full-html.html
background image

13 

 

Importantly, several acetylation sites present in 

β

-catenin (including K19, K49, 

297 

K345, K354)  and  targeted  by different acetyl transferases (C

Β

P,  EP300,  pCAF), 

298 

govern its affinity for different proteins and may do so in a cell type specific manner. 

299 

This may offer an explanation to the distinct outcomes of 

β

-catenin deacetylation in 

300 

distinct cell types. Indeed, acetylation of 

β

-catenin K354 was previously reported to 

301 

regulate cytoplasm-nuclear shuttling of 

β

-catenin in CRC cells [21]; however, studies 

302 

that  suggest  SIRT1 driven nuclear localization of 

β

-catenin  in other cells by 

303 

deacetylation are based on exogenous expression of 

β

-catenin K49 mutants. 

304 

 

Our results show that activation of SIRT1 by 1,25(OH)

2

D

3

 reverses the effect 

305 

of Wnt, excluding 

β

-catenin from the nuclei of CRC cells. VD deficiency is strongly 

306 

associated epidemiologically to CRC but also to diabetes [12,13,55]. Since the effects 

307 

described here reverse the potentiation of Wnt signalling exerted by high glucose in 

308 

diabetes [22,56–60], our results suggest that VD deficiency may be one underlying 

309 

cause connecting these two diseases.  

310 

 

Wnt signalling  regulates development and drives  adult  tissue stem cell 

311 

maintenance. Although its malfunction is involved in cancer and many other diseases, 

312 

it  is  therapeutically  underexploited  due to toxicity  and limited efficacy  [61,62]. 

313 

Unfortunately, despite the  potential  of  1,25(OH)

2

D

to interfere Wnt/

β

-catenin 

314 

signalling,  advanced  CRCs  often loss VDR  expression  and become unresponsive. 

315 

Here, we highlight that, downstream of VDR, small molecule activators for SIRT1 

316 

such as SRT1720 offer an alternative approach and a therapeutic hope for these cancers 

317 

if they could be directed specifically to cancer cells. Our results point to SIRT1 as a 

318 

critical effector of 1,25(OH)

2

D

3

 and rise the hope that acting on SIRT1 may circumvent 

319 

1,25(OH)

2

D

3

  unresponsiveness derived from VD deficiency or VDR loss as it is 

320 

common in advanced CRC. 

321 

 

322 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576539

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576539v1.full-html.html
background image

14 

 

MATERIALS AND METHODS  

323 

Table 1. Key Materials & Resources- 

324 

Key resources  

325 

Reagent or Resource 

Source 

Identifier 

Antibodies 

Rabbit Polyclonal anti-Acetylated-lysine 

Cell Signaling 

Cat# 9441 

Rabbit Polyclonal anti-

β

-catenin (C18) 

Santa Cruz 

Β

iotechnology 

Cat# SC-1496-R 

Mouse monoclonal anti-

β

-Catenin  

Β

D  

Cat# 610154 

Rabbit Polyclonal anti-SIRT1 

Santa Cruz 

Β

iotechnology 

Cat# SC-15404 

Rabbit Polyclonal anti-SIRT1 (D1D7) 

Cell Signaling 

Cat# 9475 

Rabbit monoclonal anti-Histone H3K9-Ace 

(C5

Β

11) 

Cell Signaling 

Cat # 9649 

Rabbit Polyclonal anti-Histone H3 

Cell Signaling 

Cat # 9715 

Rabbit Polyclonal anti-Vitamin D3 receptor 

(D2K6W) 

Cell Signaling 

Cat #12550 

Rabbit Polyclonal anti-TFIID-T

Β

P (N12) 

Santa Cruz 

Β

iotechnology 

Cat# SC-204 

Mouse monoclonal anti-T

Β

P (51841) 

Invitrogen 

Cat# MA514739 

Rabbit monoclonal anti-FoxO3a (75D8) 

Cell Signaling 

Cat# 2497 

Rabbit Polyclonal anti-ERK (C14) 

Santa Cruz 

Β

iotechnology 

Cat# SC-154 

Rabbit monoclonal anti-LEF1 (C12A5) 

Cell Signaling 

Cat# 2230 

Goat Polyclonal antiLamin 

Β

 (C20) 

Santa Cruz 

Β

iotechnology 

Cat# SC-6216 

Mouse monoclonal anti-Lamin A/C (4C11)  Cell Signaling 

Cat# 4777 

Mouse Monoclonal anti-MYC (9E10) 

Santa Cruz 

Β

iotechnology 

Cat# SC-40 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576539

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576539v1.full-html.html
background image

15 

 

Mouse Monoclonal anti-Tubulin 

Β

-5-1-2 

Sigma-Aldrich 

Cat# T5168 

Mouse Monoclonal anti-GAPDH 

Sigma-Aldrich 

Cat# G8795 

Goat Anti-Rabbit IgG (H+L) HRPO 

Β

IO-RAD 

Cat #170-6515 

Goat Anti-Mouse IgG (H+L) HRPO 

Β

IO-RAD 

Cat #170-6516 

Rabbit-Anti Goat IgG (H+L) HRPO 

Β

IO-RAD 

Cat #172-1034 

Donkey Anti-Rabbit- AlexaFluor488 

Invitrogen 

Cat# A21206 

Donkey Anti-Mouse- AlexaFluor488 

Invitrogen 

Cat# A21202 

Donkey Anti-Goat-AlexaFluor647 

Invitrogen 

Cat# A21447 

Β

acterial and Virus Strains  

E. coli 5α

 

New England 

Β

iolabs  NE

Β

 

Chemicals, Peptides, and Recombinant Proteins 

1α,25

-DihydroxyVD

3

 

Sigma-Aldrich 

17936 

Lithium Chloride 

Sigma-Aldrich 

Cat# L9650 

Recombinant Murine Wnt-3a 

Peprotech 

Cat# 315-20 

Glucose 

Sigma-Aldrich 

G8769 

Β

SA 

Sigma-Aldrich 

A7906 

Nicotinamide (NAA) 

Sigma-Aldrich 

N3376 

SRT1720 

Selleckchem 

S1129 

TRIzol reagent 

Invitrogen 

Cat#15596026 

Protease inhibitor Cocktail  

Roche 

Cat#04693132001 

7-AAD 

Santa Cruz 

Β

iotechnology 

SC-221210 

3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5-difeniltetrazol 

(MTT) 

Sigma-Aldrich 

Cat# M5655 

DMEM media 

Lonza 

Cat# 12-604F 

Β

ovine Fetal Serum 

Sigma 

Cat# F7524 

JetPEI PolyPlus reagent 

Genycell 

Β

iotech 

Cat# 101-10N 

JetPRIME PolyPlus reagent 

Genycell 

Β

iotech 

Cat # 114-01 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576539

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576539v1.full-html.html
background image

16 

 

QuickChange Site-Directed Mutagenesis 

Kit 

Stratagene 

Cat #200523 

SIRT-Glo Assay kit  

Promega 

G6450 

DYNAbeads Protein A 

Invitrogen 

Ref 10002D 

DYNAbeads Protein G 

Invitrogen 

Ref 10004D 

Experimental Models: Cell Lines 

 

 

HCT 116 (Male) colorectal carcinoma 

ATCRC 

Cat#  CRCL-247, 

RRID:CVCL_029

HT-29 (Female). Rectosigmoid 

adenocarcinoma 

ATCRC 

Cat# HT

Β−

38, 

RRID:CVCL_032

HCT 116 ShControl 

In house 

(Larriba et al. 

2011) 

HCT 116 ShVDR 

In house 

(Larriba et al. 

2011) 

Oligonucleotides 

Human SIRT1 K610R mutagenesis primers 

F 5

-3

GGTTCTAGTACTGGGGAGAGGAATG

AAAGAACTT CAGTGG 

R 5

-3

CRCAGCRCACTGAAGTTCTTTCATTC

RCTCTCRCCRCAGT ACTAG 

Sigma 

This study 

Human CYCLIN D1 (CRCND1) qPCR 

primers 

F 5

-3

: AAGATCGTCGCRCACRCTGG 

R 5

-3

GGAAGACRCTCRCTCRCTCGCAC 

Sigma 

This study 

Human c-MYC qPCR primers 

F 5

-3

CTTCTCTCRCGTCRCTCGGATTCT 

R 5

-3

GAAGGTGATCRCAGACTCTGACRCT

Sigma 

This study 

Human 18s qPCR primers 

F 5

-3

AGTCRCCTGCRCCTTTGTACACA 

R 5

-3

 

GCRCTCACTAAACRCATCRCAATCG 

Sigma 

This study 

CYP24A1 TaqMan® probe 

Applied 

Β

iosystems 

Hs00167999_m1 

Sirt1 siRNA (h), 10µM 

Santa Cruz 

Β

iotechnology 

sc-45313 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576539

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576539v1.full-html.html
background image

17 

 

siRNA Control  

Qiagen  

Cat# 1027281 

Recombinant DNA 

pcDNA3.1-SIRT1-Myc-His 

Gift (Prof. C. Goding)  N/A 

pcDNA3.1-SIRT1H363Y- Myc-His 

Gift (Prof. C. Goding)

 

N/A 

pcDNA3.1-SIRT1 K601R- Myc-His 

This study 

N/A  

Software and Algorithms 

LAS AF software 

Leica  

SP5 

3730xl Analyzer  

Applied 

Β

iosystem 

A

Β

I 3730XL 

GraphPad Prism software 

GraphPad Software 

https://www.grap

hpad.com  

Typhoon scanner control 3.0 

Applied 

Β

iosystem 

Typhoon 9210 

ImageLab  

 

Β

io-Rad 

ChemiDoc XRS+ 

System 

CXP software 

Β

ecton-Dickinson 

FACSCalibur 

ImageJ software 

https://imagej.nih.gov/

ij/download.html 

N/A 

SPSS Statistics version 26 

I

Β

N/A 

 

326 

Table 2.

 

Clinicopathological characteristics of CRC patients included in the 

327 

study. 

328 

Patients Characteristic  

 N (%) 

 

  Stage II 

Stage IV 

Gender 

   

 

Male  

  57 (60%) 

27 (48%) 

Female 

  38 (40%) 

23 (41%) 

N/A 

  0 

6 (11%) 

 

   

 

Tumor Location 

 

 

Cecum 

  13 (14%) 

3 (5%) 

Right 

  25 (26%) 

10 (18%) 

Transverse 

  7 (8%) 

3 (5%) 

Left  

  5 (5%) 

2 (4%) 

Sigma 

  24 (25%) 

21 (38%) 

Rectum 

  21 (21%) 

12 (21%) 

N/A 

  0 

5 (9%) 

 

   

 

Grade Primary Tumor 

 

 

Well differentiated 

18 (19%) 

15 (27%) 

Moderately differentiated 

69 (73%) 

27 (48%) 

Poorly differentiated  

8 (8%) 

5 (9%) 

N/A 

  0 

9 (16%) 

 

   

 

Paired Liver Metastasis 

 

54 (96%) 

N/A 

   

2 (4%) 

 

   

 

Grade Metastasis Tumor 

 

 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576539

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576539v1.full-html.html
background image

18 

 

Well differentiated 

 

12 (21%) 

Moderately differentiated 

 

29 (52%) 

Poorly differentiated  

 

4 (7%) 

N/A 

   

11 (20%) 

 

   

 

Metastasis at diagnosis 

 

 

Synchronous 

 

35 (62%) 

Metachronous 

 

21 (38%) 

 

   

 

Pt 

   

 

T1 

  3 (3%) 

2 (4%) 

T2 

  30 (32%) 

5 (9%) 

T3 

  61 (64%) 

42 (75%) 

T4 

  1 (1%) 

4 (7%) 

N/A 

   

3 (5%) 

 

   

 

pN 

   

 

N0 

  95 (100%) 

27 (48%) 

N1 

   

16 (29%) 

N2 

   

9 (16%) 

N3 

   

1 (2%) 

N/A 

   

3 (5%) 

 

329 

 

330 

METHOD DETAILS 

331 

Colorectal cell panels

:  

332 

Human colorectal adenocarcinoma HT-29 and HCT 116 and HCT 116 derived ShControl 

333 

and ShVDR cells were cultured in 5%CO2 at 37ºC with DMEM containing 25 mM glucose 

334 

(unless specifically indicated) supplemented with 10% foetal bovine serum (FBS) and 1% 

335 

penicillin-streptomycin. Cells were treated as indicated for 24h. HCT 116 Sh Control and 

336 

ShVDR cell lines were derived previously [19] 

337 

Transient transfections 

338 

For plasmid transfection

, c

ells

 

were seeded in plates at 50% confluence using JetPei 

339 

PolyPlus reagent, following the manufacturer’s instructions. After 24h cells were treated as 

340 

indicated for 24 hours. 

341 

For Sirt1 siRNAs, cells plated in six well plates at 50% confluence were transfected with 

342 

JetPRIME following the manufacturer's instructions. After 2 days cells were treated 24h with 

343 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576539

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576539v1.full-html.html
background image

19 

 

LiCl 40 mM and then another 24h with 1,25(OH)

2

D

before being collected to analyse by 

344 

western blot. 

345 

Preparation of cell extracts: 

346 

Whole cell extracts.  

347 

Cells were washed with iced PBS before extract preparation and scraped in RIPA buffer (10 

348 

mM Tris HCl [pH 7.4], 5 mM EDTA, 5 mM EGTA, 1% Tryton X100, 10 mM Na

4

P

2

O

7

 [pH 

349 

7.4], 10 mM NaF, 130 mM NaCl, 0.1% SDS, 0,5% Na-deoxycholate). After 5 min on ice, 

350 

cells were pelleted (12000 rpm for 5 min, 4ºC) and the supernatant was directly used as whole 

351 

cell extract or frozen at -80 ºC.

 

352 

Fractionated cell extracts.  

353 

After washing as before, cells were scraped in hypotonic buffer (20 mM Hepes, [pH 8.0], 10 

354 

mM KCl, 0,15 mM EDTA, 0,15 mM EGTA, 0,05% NP40 and protease inhibitors) and 

355 

incubated on ice for 10 min before adding 1:2 vol of sucrose buffer (50 mM Hepes [pH=8.0], 

356 

0.25 mM EDTA, 10 mM KCl, 70% sucrose). Lysates were fractionated (5000 rpm for 5 min 

357 

at 4ºC) to obtain the cytoplasmic fraction in the supernatant. Nuclear pellets were washed 

358 

twice with washing buffer (20 mM Hepes [pH 8.0], 50 mM NaCl, MgCl

2

 1.5 mM, 0,25 mM 

359 

EDTA, 0,15 mM EGTA, 25% glycerol and protease inhibitors), pelleted at 5000 rpm, 5 min 

360 

at 4ºC and resuspended in nuclear extraction buffer (20 mM Hepes[pH 8.0], 450 mM NaCl, 

361 

MgCl

2

 1.5 mM, 0,25 mM EDTA, 0,15 mM EGTA, 0,05% NP40, 25% glycerol and protease 

362 

inhibitors) before centrifugation at 12,000 rpm for 5 min at 4ºC to pellet and discard cell 

363 

debris. The supernatants were used as nuclear fractions. 

364 

Immunoprecipitation  

365 

For immunoprecipitation from fractionated extracts the hypotonic buffer was modified by 

366 

adding 100mM NaCl and 0.1% NP40. For immunocomplex formation, protein A/G-coated 

367 

magnetic beads (Invitrogen) were washed 3 times with the extraction buffer before coating 

368 

with the primary antibody for 2 hr at 4 ºC in a rotating wheel, followed by 2 washes with the 

369 

same buffer to eliminates unbound antibody and then extracts are added O/N at 4ºC in the 

370 

rotating wheel. Immunocomplexes were washed twice and used for western blotting. 

371 

Western blotting  

372 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576539

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576539v1.full-html.html
background image

20 

 

Proteins from lysed cells or immunoprecipitates were denatured and loaded on sodium 

373 

dodecyl sulfate polyacrylamide gels and then transferred to polyvinylidene difluoride 

374 

membranes (Bio-Rad). After blocking with 5% (w/v) BSA or milk the membrane was 

375 

incubated with the corresponding primary and secondary antibodies (Bio-Rad). The specific 

376 

bands were analyzed using Thyphoon or ChemiDoc Imaging Systems (Bio-Rad). 

377 

Immunoflorescence  

378 

Cells in cover slips were washed three times and fixed with 4% paraformaldehyde in PBS 

379 

[pH 7.4] for 10min; washed again; permeabilized (PBS [pH7.4], 0.5% Triton X-100, 0.2% 

380 

BSA) for 5min; blocked (PBS [pH7,4, 0,05% Triton X-100, 5% BSA) for 1h at room 

381 

temperature; incubated with primary antibody over night at 4ºC, washed three times for 5 

382 

min and incubated with the secondary antibody for 1h at room temperature. Slides were 

383 

mounted and images were acquired using a SP5 confocal microscope (Leica) with a 63x 

384 

objective. Fluorescence intensity was quantified using Image J software. For each 

385 

experiment, 3 different fields were evaluated per slide. 

386 

Cell-growth curves  

387 

Cell growth was determined by colorimetry. For that, cells were seeded at a density of 20,000 

388 

cells per well in a Corning 12-well plate and treated as indicated for 1 to 6 days. After that 

389 

cells were treated with 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide 

390 

(MTT) (Sigma-

Aldrich) in a 1:10 ratio in a culture medium and incubated at 37 °C for 3 h. 

391 

In living cells, MTT is reduced to formazan, which has a purple color. The medium was 

392 

removed, and the formazan was resuspended in dimethylsulfoxide (DMSO), transferred to 

393 

p96 plates and analyzed by a Spectra FLUOR (Tecan) at 542 nm. Viability was measured in 

394 

four independent experiments and then duplicated. 

395 

RT-qPCR  

396 

Total RNA was extracted from 3 replicates of colorectal cells using TRIzol reagent 

397 

(Invitrogen). Reverse transcription of 1

μ

g of RNA was performed according to the 

398 

manufacturer’s instructions Reagents and detection systems were from Applied biosystems. 

399 

18S ribosomal RNA primers served as a nonregulated control. Relative expression was 

400 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576539

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576539v1.full-html.html
background image

21 

 

calculated using the Ct method, expressed as 2

−ΔΔ

Ct

 

[63]

. The PCR efficiency was 

401 

approximately 

100%. 

402 

Human samples

 

403 

Patient samples were derived from surgical removal at (i) Fundación Jimenez Diaz 

404 

University Hospital, General and Digestive Tract Surgery Department: 95 patient samples 

405 

diagnosed with stage II CRC; (ii) at Hospital Clínico San Carlos (HUCSC) 56 primary 

406 

samples diagnosed with stage IV CRC, and 54 paired liver metastases. The Institutional 

407 

Review Board (IRB) of the Fundación Jimenez Diaz Hospital, reviewed and approved the 

408 

study, granting approval on December 9, 2014, by the act number 17/14. All patients gave 

409 

written informed consent for the use of their biological samples for research purposes. 

410 

Fundamental ethical principles and rights promoted by Spain (LOPD 15/1999) and the 

411 

European Union EU (2000/C364/01) were followed. In addition, all patients’ data were 

412 

processed according to the Declaration of Helsinki (last revision 2013) and Spanish National 

413 

Biomedical Research Law (14/2007, of July 3). 

414 

TMA, immunohistochemistry, and quantification.  

415 

Tissue microarrays (TMA) with stage II and stage IV (primary tumors and their paired liver 

416 

metastases) containing 95, 56 and 54 cores respectively, were constructed using the MTA-1 

417 

tissue arrayer (Beecher Instruments, Sun Prairie) for immunohistochemistry analysis. Each 

418 

core (diameter 0.6 mm) was punched from pre-selected tumor regions in paraffin-embedded 

419 

tissues. We chose central areas from the tumor, avoiding foci of necrosis. Staining was 

420 

conducted in 2-

μ

m sections. Slides were deparaffinized by incubation at 60

˚

C for 10 min and 

421 

incubated with PT-Link (Dako, Agilent) for 20 min at 95

˚

C in low pH to detect SIRT1, or 

422 

high pH to detect 

β

-Catenin antigens. To block endogenous peroxidase, holders were 

423 

incubated with peroxidase blocking reagent (Dako, Agilent) and then with the following 

424 

dilutions of antibodies: anti-SIRT1 (1:50) overnight at 4

˚

C, and anti- 

β

-Catenin (1:500) for 

425 

20 min at room temperature. All previously described antibodies presented high specificity. 

426 

After that, slides were incubated for 20 min with the appropriate anti-Ig horseradish 

427 

peroxidase-conjugated polymer (EnVision, Dako, Agilent). Sections were then visualized 

428 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576539

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576539v1.full-html.html
background image

22 

 

with 3,3’-diaminobenzidine (Dako, Agilent) as a chromogen for SIRT1 and 

β

-catenin or with 

429 

the chromogen HRP Magenta (Dako, Agilent) for AceH3K9, for 5 min and counterstained 

430 

with Harrys’ Haematoxylin (Sigma Aldrich, Merck). Photographs were taken with a stereo 

431 

microscope (Leica DMi1). According to the human protein atlas (available at 

432 

http://www.proteinatlas.org), a human testis tissue was used as a positive control for anti-

433 

SIRT1. Immunoreactivity was quantified blind with an Histoscore (H score) that considers 

434 

both the intensity and percentage of cells stained for each intensity (low, medium, or high) 

435 

following this algorithm (range 0–300): H score = (low%) × 1 + (medium%) × 2 + (high %) 

436 

× 3. Quantification for each patient biopsy was calculated blindly by 2 investigators (MJFA 

437 

and JMU). AceH3K9 and SIRT1 showed nuclear staining, whereas 

β

-catenin was in the 

438 

nucleus and cytoplasm. Clinicopathological characteristics of patients are summarized in 

439 

Table 2. 

440 

Statistical analyses 

441 

To determine whether each of the antigens evaluated here were well-modelled by a 

442 

normal distribution, Kolmogorov-Smirnov test was used. Comparisons between two 

443 

independent groups (stage II tumors versus stage IV tumors) were performed with 

444 

non-parametric Mann-Whitney U-test. Correlations with parametric variables were 

445 

performed with Pearson test (P) and with non-parametric variables with Spearman 

446 

test (S). Association analysis between SIRT1 protein levels and cytoplasmic 

447 

β

catenin levels was performed with Chi-square test, considering median of 

448 

cytoplasmic 

β

catenin Hscore or SIRT1 expression levels as cut-off point to separate 

449 

samples between high- or low- expression levels. 

450 

Analysis between two sample groups were performed with Student’s t test, and for 

451 

multiple comparisons ANOVA with Bonferroni’s post-test was used. All statistical 

452 

analyses were performed with SPSS IBM software v.24. P-values<0.05 were 

453 

considered statistically significant. 

454 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576539

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576539v1.full-html.html
background image

23 

 

Ethics 

455 

Patient samples were derived from surgical removal at Fundación Jimenez Diaz 

456 

University Hospital, General and Digestive Tract Surgery Department: 95 patient 

457 

samples diagnosed with stage II CRC. The Institutional Review Board (IRB) of the 

458 

Fundación Jimenez Diaz Hospital, reviewed and approved the study, granting 

459 

approval on December 9, 2014, act number 17/14.  

460 

Colon cancer tissues were collected using protocols approved by the corresponding 

461 

Ethics Committees and following the legislation. All patients gave written informed 

462 

consent for the use of their biological samples for research purposes. Fundamental 

463 

ethical principles and rights promoted by Spain (LOPD 15/1999) and the European 

464 

Union EU (2000/C364/01) were followed. All patients' data were processed 

465 

according to the Declaration of Helsinki (last revision 2013) and Spanish National 

466 

Biomedical Research Law (14/2007, July 3). 

467 

 

468 

Acknowledgements 

469 

We thank Sergio Ruiz Reyes for excellent technical assistance. 

470 

REFERENCES 

471 

1.  

Feldman D, Krishnan A V., Swami S, Giovannucci E, Feldman BJ. The role 

472 

of vitamin D in reducing cancer risk and progression. Nat Rev Cancer. 

473 

2014;14: 342–357. doi:10.1038/nrc3691 

474 

2.  

Grant WB, Boucher BJ, Al Anouti F, Pilz S. Comparing the Evidence from 

475 

Observational Studies and Randomized Controlled Trials for Nonskeletal 

476 

Health Effects of Vitamin D. Nutrients. 2022;14: 1–31.  

477 

3.  

Kim H, Yuan C, Nguyen LH, Ng K, Giovannucci EL. Prediagnostic Vitamin 

478 

D Status and Colorectal Cancer Survival by Vitamin D Binding Protein 

479 

Isoforms in US Cohorts. J Clin Endocrinol Metab. 2022 [cited 19 Jan 2023]. 

480 

doi:10.1210/CLINEM/DGAC742 

481 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576539

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576539v1.full-html.html
background image

24 

 

4.  

Kim H, Lipsyc-Sharf M, Zong X, Wang X, Hur J, Song M, et al. Total 

482 

Vitamin D Intake and Risks of Early-Onset Colorectal Cancer and 

483 

Precursors. Gastroenterology. 2021;161: 1208-1217.e9. 

484 

doi:10.1053/j.gastro.2021.07.002 

485 

5.  

Chandler PD, Chen WY, Ajala ON, Hazra A, Cook N, Bubes V, et al. Effect 

486 

of Vitamin D 

3

 Supplements on Development of Advanced Cancer. JAMA 

487 

Netw Open. 2020;3: e2025850. doi:10.1001/jamanetworkopen.2020.25850 

488 

6.  

Henn M, Martin-Gorgojo V, Martin-Moreno JM. Vitamin D in Cancer 

489 

Prevention: Gaps in Current Knowledge and Room for Hope. Nutrients. 

490 

2022;14: 1–32.  

491 

7.  

Manson JE, Bassuk SS, Buring JE, VITAL Research Group. Principal results 

492 

of the VITamin D and OmegA-3 TriaL (VITAL) and updated meta-analyses 

493 

of relevant vitamin D trials. J Steroid Biochem Mol Biol. 2020;198: 105522. 

494 

doi:10.1016/j.jsbmb.2019.105522 

495 

8.  

Song M, Lee IM, Manson JAE, Buring JE, Dushkes R, Gordon D, et al. No 

496 

Association Between Vitamin D Supplementation and Risk of Colorectal 

497 

Adenomas or Serrated Polyps in a Randomized Trial. Clinical 

498 

Gastroenterology and Hepatology. 2021;19: 128-135.e6. 

499 

doi:10.1016/j.cgh.2020.02.013 

500 

9.  

Muñoz A, Grant WB. Vitamin D and Cancer: An Historical Overview of the 

501 

Epidemiology and Mechanisms. Overview of the Epidemiology and 

502 

Mechanisms Nutrients. 2022;14: 1448. doi:10.3390/nu14071448 

503 

10.   Kanno K, Akutsu T, Ohdaira H, Suzuki Y, Urashima M. Effect of Vitamin D 

504 

Supplements on Relapse or Death in a p53-Immunoreactive Subgroup With 

505 

Digestive Tract Cancer: Post Hoc Analysis of the AMATERASU 

506 

Randomized Clinical Trial. JAMA Netw Open. 2023;6: e2328886–

507 

e2328886. doi:10.1001/JAMANETWORKOPEN.2023.28886 

508 

11.   Gwenzi T, Schrotz-King P, Schöttker B, Hoffmeister M, Brenner H. Vitamin 

509 

D Status, Cdx2 Genotype, and Colorectal Cancer Survival: Population-Based 

510 

Patient Cohort. Nutrients 2023, Vol 15, Page 2717. 2023;15: 2717. 

511 

doi:10.3390/NU15122717 

512 

12.   Ferrer-Mayorga G, Larriba MJ, Crespo P, Muñoz A. Mechanisms of action of 

513 

vitamin D in colon cancer. J Steroid Biochem Mol Biol. 2019;185: 1–6. 

514 

doi:10.1016/j.jsbmb.2018.07.002 

515 

13.   Carlberg C, Muñoz A. An update on vitamin D signaling and cancer. Semin 

516 

Cancer Biol. 2022;79: 217–230. doi:10.1016/j.semcancer.2020.05.018 

517 

14.   Fernandes R, Carvalho AL, Kumagai A, Seica R, Hosoya KI, Terasaki T, et 

518 

al. Downregulation of retinal GLUT1 in diabetes by ubiquitinylation. Mol 

519 

Vis. 2004.  

520 

15.   Bikle D, Christakos S. New aspects of vitamin D metabolism and action — 

521 

addressing the skin as source and target. Nat Rev Endocrinol. 2020;16: 234–

522 

252. doi:10.1038/s41574-019-0312-5 

523 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576539

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576539v1.full-html.html
background image

25 

 

16.   Carlberg C, Velleuer E. Vitamin D and the risk for cancer: A molecular 

524 

analysis. Biochem Pharmacol. 2022;196. doi:10.1016/J.BCP.2021.114735 

525 

17.   Fernández-Barral A, Bustamante-Madrid P, Ferrer-Mayorga G, Barbáchano 

526 

A, Larriba MJ, Muñoz A. Vitamin D Effects on Cell Differentiation and 

527 

Stemness in Cancer. Cancers (Basel). 2020;12: 2413–2432. 

528 

doi:10.3390/cancers12092413 

529 

18.   González-Sancho JM, Larriba MJ, Muñoz A. Wnt and vitamin d at the 

530 

crossroads in solid cancer. Cancers. 2020. doi:10.3390/cancers12113434 

531 

19.   Larriba MJ, Ordóñez-Morán P, Chicote I, Martín-Fernández G, Puig I, 

532 

Muñoz A, et al. Vitamin D receptor deficiency enhances Wnt/

β

-catenin 

533 

signaling and tumor burden in colon cancer. PLoS One. 2011;6: e23524. 

534 

doi:10.1371/journal.pone.0023524 

535 

20.   Zheng W, Wong KE, Zhang Z, Dougherty U, Mustafi R, Kong J, et al. 

536 

Inactivation of the vitamin D receptor in APC(min/+) mice reveals a critical 

537 

role for the vitamin D receptor in intestinal tumor growth. Int J Cancer. 

538 

2012;130: 10–19. doi:10.1002/IJC.25992 

539 

21.   Chocarro-Calvo A, García-Martínez JM, Ardila-González S, De la Vieja A, 

540 

García-Jiménez C. Glucose-Induced 

β

-Catenin Acetylation Enhances Wnt 

541 

Signaling in Cancer. Mol Cell. 2013;49: 474–486. 

542 

doi:10.1016/j.molcel.2012.11.022 

543 

22.   Garcia-Jimenez C, Garcia-Martinez JM, Chocarro-Calvo A, De la Vieja A, 

544 

García-Jiménez C, García-Martínez JMJM, et al. A new link between 

545 

diabetes and cancer: Enhanced WNT/

β

-catenin signaling by high glucose. J 

546 

Mol Endocrinol. 2013;52: R51-66. doi:10.1530/JME-13-0152 

547 

23.   Gutiérrez-Salmerón M, García-Martínez JM, Martínez-Useros J, Fernández-

548 

Aceñero MJ, Viollet B, Olivier S, et al. Paradoxical activation of AMPK by 

549 

glucose drives selective EP300 activity in colorectal cancer. Locasale JW, 

550 

editor. PLoS Biol. 2020;18: e3000732. doi:10.1371/journal.pbio.3000732 

551 

24.   García-Martínez JM, Chocarro-Calvo A, Martínez-Useros J, Fernández-

552 

Aceñero MJ, Fiuza MC, Cáceres-Rentero J, et al. Vitamin D induces SIRT1 

553 

activation through K610 deacetylation in colon cancer. Elife. 2023;12. 

554 

doi:10.7554/eLife.86913 

555 

25.   Vaziri H, Dessain SK, Eaton EN, Imai SI, Frye RA, Pandita TK, et al. 

556 

hSIR2SIRT1 functions as an NAD-dependent p53 deacetylase. Cell. 

557 

2001;107: 149–159. doi:10.1016/S0092-8674(01)00527-X 

558 

26.   Ferrer-Mayorga G, Gómez-López G, Barbáchano A, Fernández-Barral A, 

559 

Peña C, Pisano DG, et al. Vitamin D receptor expression and associated gene 

560 

signature in tumour stromal fibroblasts predict clinical outcome in colorectal 

561 

cancer. Gut. 2017;66: 1449–1462. doi:10.1136/gutjnl-2015-310977 

562 

27.   Li L, Wu B, Liu JY, Yang LB. Vitamin D receptor gene polymorphisms and 

563 

type 2 diabetes: A Meta-analysis. Arch Med Res. 2013;44: 235–241. 

564 

doi:10.1016/j.arcmed.2013.02.002 

565 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576539

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576539v1.full-html.html
background image

26 

 

28.   Sun J. The Role of Vitamin D and Vitamin D Receptors in Colon Cancer. 

566 

Clin Transl Gastroenterol. 2017;8: e103–e103. doi:10.1038/ctg.2017.31 

567 

29.   Network TCGA. Comprehensive molecular portraits of human breast 

568 

tumors. Nature. 2012;490: 61. doi:10.1038/NATURE11412 

569 

30.   Yaeger R, Chatila WK, Lipsyc MD, Hechtman JF, Cercek A, Sanchez-Vega 

570 

F, et al. Clinical Sequencing Defines the Genomic Landscape of Metastatic 

571 

Colorectal Cancer. Cancer Cell. 2018;33: 125-136.e3. 

572 

doi:10.1016/j.ccell.2017.12.004 

573 

31.   Merlos-Suárez A, Barriga FM, Jung P, Iglesias M, Céspedes MV, Rossell D, 

574 

et al. The intestinal stem cell signature identifies colorectal cancer stem cells 

575 

and predicts disease relapse. Cell Stem Cell. 2011;8. 

576 

doi:10.1016/j.stem.2011.02.020 

577 

32.   Pálmer HG, González-Sancho JM, Espada J, Berciano MT, Puig I, Baulida J, 

578 

et al. Vitamin D3 promotes the differentiation of colon carcinoma cells by 

579 

the induction of E-cadherin and the inhibition of 

β

-catenin signaling. Journal 

580 

of Cell Biology. 2001;154: 369–387. doi:10.1083/jcb.200102028 

581 

33.   Beildeck ME, Islam M, Shah S, Welsh JE, Byers SW. Control of TCF-4 

582 

expression by VDR and vitamin D in the mouse mammary gland and 

583 

colorectal cancer cell lines. PLoS One. 2009;4. 

584 

doi:10.1371/JOURNAL.PONE.0007872 

585 

34.   Aguilera O, Munoz A. DKK1 (dickkopf homolog 1 (Xenopus laevis)). Atlas 

586 

Genet Cytogenet Oncol Haematol. 2008. doi:10.4267/2042/15942 

587 

35.   Glozak MA, Sengupta N, Zhang X, Seto E. Acetylation and deacetylation of 

588 

non-histone proteins. Gene. 2005;363: 15–23. 

589 

doi:10.1016/J.GENE.2005.09.010 

590 

36.   Yang XJ, Seto E. Lysine acetylation: codified crosstalk with other 

591 

posttranslational modifications. Mol Cell. 2008;31: 449–461. 

592 

doi:10.1016/J.MOLCEL.2008.07.002 

593 

37.   Xiong Y, Guan KL. Mechanistic insights into the regulation of metabolic 

594 

enzymes by acetylation. Journal of Cell Biology. 2012;198: 155–164. 

595 

doi:10.1083/jcb.201202056 

596 

38.   Sabir MS, Khan Z, Hu C, Galligan MA, Dussik CM, Mallick S, et al. SIRT1 

597 

enzymatically potentiates 1,25-dihydroxyvitamin D3 signaling via vitamin D 

598 

receptor deacetylation. J Steroid Biochem Mol Biol. 2017;172: 117–129. 

599 

doi:10.1016/J.JSBMB.2017.06.010 

600 

39.   White JH, Sarmadi F, Artusa P. The diverse genomic mechanisms of action 

601 

of the vitamin D receptor. Feldman and Pike’ s Vitamin D. 2024; 241–259. 

602 

doi:10.1016/B978-0-323-91386-7.00043-X 

603 

40.   Adorini L. Intervention in autoimmunity: The potential of vitamin D receptor 

604 

agonists. Cellular Immunology. 2005. doi:10.1016/j.cellimm.2005.04.013 

605 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576539

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576539v1.full-html.html
background image

27 

 

41.   Lin R, Wang TT, Miller WH, White JH. Inhibition of F-Box protein 

606 

p45(SKP2) expression and stabilization of cyclin-dependent kinase inhibitor 

607 

p27(KIP1) in vitamin D analog-treated cancer cells. Endocrinology. 

608 

2003;144: 749–753. doi:10.1210/EN.2002-0026 

609 

42.   Longo VD, Kennedy BK. Sirtuins in Aging and Age-Related Disease. Cell. 

610 

2006. doi:10.1016/j.cell.2006.07.002 

611 

43.   Brooks CL, Gu W. How does SIRT1 affect metabolism, senescence and 

612 

cancer? Nature Reviews Cancer. 2009. doi:10.1038/nrc2562 

613 

44.   Liu T, Liu PY, Marshall GM. The critical role of the class III histone 

614 

deacetylase SIRT1 in cancer. Cancer Research. 2009. doi:10.1158/0008-

615 

5472.CAN-08-3365 

616 

45.   Wang RH, Sengupta K, Li C, Kim HS, Cao L, Xiao C, et al. Impaired DNA 

617 

Damage Response, Genome Instability, and Tumorigenesis in SIRT1 Mutant 

618 

Mice. Cancer Cell. 2008;14. doi:10.1016/j.ccr.2008.09.001 

619 

46.   Firestein R, Blander G, Michan S, Oberdoerffer P, Ogino S, Campbell J, et 

620 

al. The SIRT1 Deacetylase Suppresses Intestinal Tumorigenesis and Colon 

621 

Cancer Growth. Blagosklonny M V., editor. PLoS One. 2008;3: e2020. 

622 

doi:10.1371/journal.pone.0002020 

623 

47.   Chen X, Sun K, Jiao S, Cai N, Zhao X, Zou H, et al. High levels of SIRT1 

624 

expression enhance tumorigenesis and associate with a poor prognosis of 

625 

colorectal carcinoma patients. Sci Rep. 2014;4: 7481. doi:10.1038/srep07481 

626 

48.   Yu X, Li Z, Bai R, Tang F. Transcriptional factor 3 binds to sirtuin 1 to 

627 

activate the Wnt/

β

-catenin signaling in cervical cancer. Bioengineered. 

628 

2022;13: 12516–12531. doi:10.1080/21655979.2022.2076481 

629 

49.   Ge X, Jin Q, Zhang F, Yan T, Zhai Q. PCAF Acetylates-Catenin and 

630 

Improves Its Stability. Mol Biol Cell. 2009;20: 419–427. 

631 

doi:10.1091/mbc.E08 

632 

50.   Wolf D, Rodova M, Miska EA, Calvet JP, Kouzarides T. Acetylation of beta-

633 

catenin by CREB-binding protein (CBP). J Biol Chem. 2002;277: 25562–

634 

25567. doi:10.1074/JBC.M201196200 

635 

51.   Lévy L, Wei Y, Labalette C, Wu Y, Renard C-A, Buendia MA, et al. 

636 

Acetylation of-Catenin by p300 Regulates-Catenin-Tcf4 Interaction. Mol 

637 

Cell Biol. 2004;24: 3404–3414. doi:10.1128/MCB.24.8.3404 

638 

52.   You H, Li Q, Kong D, Liu X, Kong F, Zheng K, et al. The interaction of 

639 

canonical Wnt/

β

-catenin signaling with protein lysine acetylation. Cell Mol 

640 

Biol Lett. 2022;27: 1–14. doi:10.1186/S11658-021-00305-5/TABLES/2 

641 

53.   Holloway KR, Calhoun TN, Saxena M, Metoyer CF, Kandler EF, Rivera CA, 

642 

et al. SIRT1 regulates Dishevelled proteins and promotes transient and 

643 

constitutive Wnt signaling. Proc Natl Acad Sci U S A. 2010;107: 9216–9221. 

644 

doi:10.1073/PNAS.0911325107/SUPPL_FILE/PNAS.200911325SI.PDF 

645 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576539

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576539v1.full-html.html
background image

28 

 

54.   Zhou Y, Zhou Z, Zhang W, Hu X, Wei H, Peng J, et al. SIRT1 inhibits 

646 

adipogenesis and promotes myogenic differentiation in C3H10T1/2 

647 

pluripotent cells by regulating Wnt signaling. Cell Biosci. 2015;5. 

648 

doi:10.1186/s13578-015-0055-5 

649 

55.   Berridge MJ. Vitamin D deficiency and diabetes. Biochemical Journal. 

650 

2017;474: 1321–1332. doi:10.1042/BCJ20170042 

651 

56.   García-Martínez JMM, Chocarro-Calvo A, Moya CMM, García-Jiménez C. 

652 

WNT/

β

-catenin increases the production of incretins by entero-endocrine 

653 

cells. Diabetologia. 2009;52: 1913–1924. doi:10.1007/s00125-009-1429-1 

654 

57.   García-Jiménez C, Gutiérrez-Salmerón M, Chocarro-Calvo A, García-

655 

Martinez JM, Castaño A, De La Vieja A. From obesity to diabetes and 

656 

cancer: Epidemiological links and role of therapies. Br J Cancer. 2016;114: 

657 

716–722. doi:10.1038/bjc.2016.37 

658 

58.   Gutiérrez-Salmerón M, Lucena SR, Chocarro-Calvo A, García-Martínez JM, 

659 

Martín Orozco RM, García-Jiménez C. Metabolic and hormonal remodeling 

660 

of colorectal cancer cell signalling by diabetes. Endocr Relat Cancer. 

661 

2021;28: R191–R206. doi:10.1530/ERC-21-0092 

662 

59.   Gutiérrez-Salmerón M, Lucena SR, Chocarro-Calvo A, García-Martínez JM, 

663 

Martín Orozco RM, García-Jiménez C. Remodelling of colorectal cancer cell 

664 

signalling by microbiota and immunity in diabetes. Endocr Relat Cancer. 

665 

2021;28: R173–R190. doi:10.1530/ERC-20-0315 

666 

60.   Gutiérrez-Salmerón M, García-Martínez JM, Martínez-Useros J, Fernández-

667 

Aceñero MJ, Viollet B, Olivier S, et al. Paradoxical activation of AMPK by 

668 

glucose drives selective EP300 activity in colorectal cancer. Locasale JW, 

669 

editor. PLoS Biol. 2020;18: e3000732. doi:10.1371/journal.pbio.3000732 

670 

61.   Chen Y, Chen M, Deng K. Blocking the Wnt/

β

-catenin signaling pathway to 

671 

treat colorectal cancer: Strategies to improve current therapies (Review). In: 

672 

International Journal of Oncology [Internet]. 2023 [cited 10 Nov 2023] pp. 

673 

24–62. doi:https://doi.org/10.3892/ijo.2022.5472 

674 

62.   Groenewald W, Lund AH, Gay DM. The Role of WNT Pathway Mutations 

675 

in Cancer Development and an Overview of Therapeutic Options. Cells. 

676 

2023;12. doi:10.3390/CELLS12070990 

677 

63.   Livak KJ, Schmittgen TD. Analysis of relative gene expression data using 

678 

real-time quantitative PCR and. Methods. 2001;25: 402–408. 

679 

doi:10.1006/meth.2001.1262 

680 

 

 

681 

Figure legends 

682 

Figure 1. 

1,25(OH)

2

D

3

 Reverses SIRT1 Inactivation by Wnt through 

β

catenin 

683 

relocation 

684 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576539

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576539v1.full-html.html
background image

29 

 

(A)-(G) HCT 116 or HT-29 CRC cells cultured under standard conditions and where 

685 

indicated, treated with Wnt3A (100 ng/ml) or LiCl (40 mM, to mimic Wnt3A) and/or 

686 

1

α

,25-dihydroxyvitamin D3 (1,25(OH)2D3),100 nM, added 24 hours before 

687 

harvesting. Cell extracts were fractionated and nuclear extracts (NE) of indicated 

688 

cells were analyzed (A), (C-D) and (G).  

689 

(A) Western-blot analysis of the effects of Wnt3A, LiCl and/or 1,25(OH)2D3 on the 

690 

acetylation levels of SIRT1. Nuclear extracts (NE) from HCT 116 CRC cells were 

691 

immunoprecipitated (IP) using anti-acetyl-lysine antibodies. Representative blots 

692 

and statistical analysis using TBP in the Flow though (FT) as loading controls.  

693 

(B) Confocal imaging of the effect of 1,25 (OH)2D3 on SIRT1 levels (green) in HCT 

694 

116 CRC cells cultured in the presence/absence of Wnt3A proteins.  

695 

(C) 1,25(OH)

2

D

3

 effects on the SIRT1 / 

β

catenin interaction in the nuclei of CRC 

696 

HT-29 cells. Input (5%) and flow through (FT) are shown. ERK2 serves as loading 

697 

control. 

698 

(D) Western-blot analysis of the effects of Wnt3A, LiCl and/or 1,25(OH)2D3 on the 

699 

acetylation levels of nuclear 

β

catenin. Nuclear extracts (NE) from the indicated 

700 

CRC cells were immunoprecipitated using anti-acetyl-lysine antibodies. 

701 

Representative blots and statistical analysis using TBP in the Flow though (FT) as 

702 

loading controls. 

703 

(E)  Confocal imaging analysis of 1,25 (OH)

2

D

3

  effects on nuclear exclusion of 

704 

β

catenin in HCT 116 cells; nuclear envelope, marked with Lamin B antibody (red) 

705 

and 

β

catenin  (green). Right panel: Fluorescence intensity was quantified in 3 

706 

independent experiments using ImageJ software and for each experiment, 3 different 

707 

fields were evaluated per slide. Scale bars: 25µm. 

708 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576539

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576539v1.full-html.html
background image

30 

 

(F)-(G) analysis of the effect of 1,25 (OH)2D3 on the expression of Wnt-target genes 

709 

in CRC  cells HT-29. (F) RT-qPCR analysis of cyclin D1 (CRCND1) and MYC. 

710 

Values normalized with endogenous control (18S RNA) are referred as fold induction 

711 

over cells without 1,25(OH)2D3. (G) western-blot analysis of cyclin D1 protein 

712 

levels. Representative blots and statistical analysis using TBP as loading control. 

713 

Statistical analysis by Student t-test of 3 independent experiments; values represent 

714 

mean ± SEM of triplicates; * p< 0.05; ** p< 0.01; *** p< 0.001.

 

715 

Figure 2 

SIRT1 Activity Decline and Nuclear 

β

-catenin Rise in Human CRC 

716 

Progression 

717 

Analysis of SIRT1 levels and activity in TMAs of human CRC samples. Box plots 

718 

for: SIRT1expression (A) and AceH3K9 expression (B), as percentage of positive 

719 

stained cells, and cytoplasmic 

β

-catenin  Hscore expression (C). (D)  Bar-graph 

720 

showing the percentage of CRC human samples with 

β

-catenin  nuclear pattern. 

721 

P<0.05 were considered statistically significant. (E) Association analysis between 

722 

SIRT1and cytoplasmic protein levels of 

β

-catenin in all CRC samples (primary 

723 

tumours of stage II & stage IV primary and liver-paired metastases) as described in 

724 

the methods section under the paragraph 

human samples

. Association analysis was 

725 

performed with Chi-square test. 

726 

(F) Correlation analysis between cytoplasmic 

β

-catenin and SIRT1 protein levels on 

727 

CRC patient biopsies of stage II & stage IV primary tumours and their liver-paired 

728 

metastases. Pearson (P) or Spearman (S) analyses. 

729 

(G) Representative micrographs at 40X from immunostaining for SIRT1 and its 

730 

targeted substrates AceH3K9 and 

β

-catenin from the same CRC patient. Scale bars: 

731 

20µm.  

732 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576539

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576539v1.full-html.html
background image

31 

 

(H) CRC patient samples with high SIRT1 levels show high levels of AceH3K9 and 

733 

mainly nuclear 

β

-catenin. Representative micrographs at 40X; scale bars: 20µm.  

734 

Figure 3 

SIRT 1 is required for nuclear exclusion of 

β

catenin by 1,25(OH)

2

D

735 

HCT 116 CRC cells were cultured with the indicated sirtuin inhibitors or activators 

736 

and treated or not with 1,25 (OH)

2

D

3

 as previously indicated. NAA: Nicotinamide 

737 

(300 µM), general sirtuin inhibitor. EX527: Selisistat (10 

µ

M), selective SIRT1 

738 

inhibitor. SRT1720 (10 

µ

M): selective SIRT1 activator. The effects were analyzed by 

739 

confocal imaging, scale bars: 25µm.  (A), (G); western blotting of nuclear extracts 

740 

using TBP as loading control (B-D), (H) or proliferation curves (E-F), (I). 

741 

(A)-(B) Effects of 1,25 (OH)

2

D

3

 and NAA on 

β

-catenin subcellular localization. (A) 

742 

Confocal imaging with nuclear envelope marked with Lamin B antibody (red) and 

743 

β

-catenin  (green). (B) Western-blot analysis. Representative blots and statistical 

744 

analysis. (C) Effect of EX527 on nuclear levels of 

β

-catenin, analysed as in (B). (D) 

745 

Effect of SIRT1 depletion using a mix of siRNAs from Dharmacon on nuclear levels 

746 

of 

β

-catenin. 

747 

(E-F) Effect of EX527 on the 1,25(OH)

2

D

3

-driven blockade of HCT 116 CRC cell 

748 

proliferation. (G) Effect of the SIRT1 activator SRT1720 on subcellular localization 

749 

of 

β

-catenin analysed by confocal imaging with nuclear envelope marked in red with 

750 

Lamin B antibody and 

β

-catenin (green). (H) Dose-dependent effect of the specific 

751 

SIRT1 inducer SRT1720 on nuclear 

β

-catenin  levels. (I) Proliferation curves to 

752 

compare the response to 1,25 (OH)

2

D

3

 and SRT1720 in CRC cells. 

753 

Statistical analysis by Student t-test (B-F) and (I) or ANOVA (H) of 3 independent 

754 

experiments; values represent mean ± SEM of triplicates; * p< 0.05; ** p< 0.01; *** 

755 

p< 0.001. 

756 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576539

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576539v1.full-html.html
background image

32 

 

Figure 4 

Constitutively active SIRT1 mutant exclude 

β

catenin from the nucleus 

757 

as 1,25(OH)

2

D

758 

HCT 116 CRC cells cultured in DMEM were transiently transfected with pcDNA 

759 

expression vectors: empty (-), myc tagged SIRT1 wild type (WT) or mutants: H363Y 

760 

inactive or K610R, 48 h before harvesting. LiCl was used at 40 mM and 1,25 

761 

(OH)

2

D

3

  (100 nM) was added where indicated for the last 24 h. Extracts were 

762 

fractionated. (A-C) Western blot analysis of nuclear extracts (NE) using TBP as 

763 

loading control and MYC as expression control; representative western-blots and 

764 

statistical analysis. (D) Confocal imaging, scale bars represent 25 

μ

m. 

765 

(A) Effect of SIRT1 expression, wild type (WT) or indicated activity SIRT1 mutants 

766 

(inactive H363Y or active K610R) on the acetylation levels of nuclear 

β

-catenin 

767 

analysed after immunoprecipitation (IP) with anti-acetyl lysine antibodies; FT: Flow 

768 

through.  

769 

(B) Effect of SIRT1 expression (WT and mutants) on nuclear levels of 

β

-catenin.  

770 

(C) Interference by 1,25 (OH)

2

D

3

  of the effect of SIRT1 expression (WT and 

771 

mutants) on nuclear 

β

-catenin levels.  

772 

(D)  Confocal imaging of the myc-tagged SIRT1 mutant (red), 

β

-catenin  (green), 

773 

Lamin B to mark the nuclear envelope (white). Merge panels at the bottom. 

774 

Statistical analysis by One Way ANOVA of n=3 independent experiments. Values 

775 

represent mean ± SEM; *p<0.05; **p<0.01; *** p<0.001.

 

776 

Figure 5 

SIRT1 activity offers a surrogate target in vitamin D unresponsive and 

777 

SIRT1 expressing CRC. 

778 

HCT 116 derived cells were obtained by stable knock-down of Vitamin D receptor 

779 

(VDR) using specific shRNA targeting VDR  to obtain Sh VDR cells, that were 

780 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576539

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576539v1.full-html.html
background image

33 

 

compared to ShControl cells that contain normal VDR levels [19].  Cells were 

781 

cultured in DMEM under standard conditions, treated with 1,25 (OH)

2

D

3

  and 

782 

fractionated as previously described; nuclear extracts were analyzed. For Panel C 

783 

cells were transfected to express SIRT1 mutants H363Y and K610R to comparable 

784 

levels or the empty vector (

Ø

). 

785 

(A)  Western blot analysis of nuclear 

β

-catenin  response to 1,25 (OH)

2

D

in cells 

786 

previously stimulated with LiCl and depleted or not of VDR. 

787 

(B) Effect of 1,25 (OH)

2

D

on 

β

-catenin subcellular localization in cells previously 

788 

stimulated with LiCl. Lamin B (red) marks the nuclear envelop to show nuclear 

789 

accumulation or exclusion of 

β

-catenin (green) in response to 1,25 (OH)

2

D

3

. Scale 

790 

bars represent 25 μm. 

 

791 

(C) Nuclear 

β

-catenin response to 1,25 (OH)

2

D

in Sh VDR cells compared to Sh 

792 

Control cells, upon expression of the SIRT1 activity mutants H363Y or K610R. 

793 

Levels of expression of mutants are detected with anti-MYC antibody. VDR levels 

794 

are shown for depletion control. TBP as loading control. 

795 

(D) Nuclear 

β

-catenin responses to 1,25 (OH)

2

D

3

 or to the SIRT1 activator SRT1720 

796 

in Sh VDR and Sh Control cells. Representative western blots and statistical analysis. 

797 

TBP as loading control and VDR levels as depletion control. 

798 

(E) Confocal imaging of the nuclear 

β

-catenin (green) response to 1,25 (OH)

2

D

3

 or 

799 

the SIRT1 activator SRT1720 in Sh Control and Sh VDR cells. Lamin B at the 

800 

nuclear envelop is shown in red. 

Scale bars represent 25 μm.

 

801 

(F) Nuclear levels of MYC AND Cyclin D1 in response to 1,25 (OH)

2

D

3

 or to the 

802 

SIRT1 activator SRT1720 in Sh VDR and Sh Control cells. Representative western 

803 

blots and statistical analysis. TBP as loading control. 

804 

(G)  Scheme representative of the new 1,25 (OH)

2

D

driven mechanism to block 

805 

cancer cell proliferation through nuclear exclusion of 

β

-catenin 

806 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576539

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576539v1.full-html.html
background image

34 

 

Statistical analysis by One-Way ANOVA of 3 independent experiments; values 

807 

represent mean ± SEM of triplicates; * p< 0.05; ** p< 0.01; *** p< 0.001.

 

808 

Supporting information 

809 

Supplementary Figure S1: Vitamin D re locates 

β

-catenin oppositely to Wnt and 

810 

glucose and independently of whether is added before or after in CRC cells. 

811 

HCT 116 or HT-29 colon cancer cells were cultured in DMEM and treated with 

812 

Wnt3A (100 ng/ml) or LiCl (40nM)  where indicated,  before addition of 

813 

1,25(OH)

2

D

3

, 100 nM for the last 24 h.  Extracts were fractionated, and nuclear 

814 

extracts (NE) were analyzed.  

815 

(S1A) Western-blot analysis of 1,25 (OH)

2

D

3

 effects on nuclear 

β

-catenin levels in 

816 

CRC cells treated as indicated. TBP as loading control. Representative blots and 

817 

statistical analysis. 

818 

(S1B) Confocal imaging of nuclear 

β

-catenin accumulation by Wnt3A in HCT 116 

819 

cells and its reversal by 1,25(OH)

2

D

3,

  representative photographies.  Scale bars: 

820 

25µm. Right panel: fluorescence intensity was quantified in 3 independent 

821 

experiments using ImageJ software and for each experiment, 3 different fields were 

822 

evaluated per slide.  

823 

(S1C)  RT-qPCR of CYCLIN D1 (CCND1) and MYC from HCT 116 cells. Values 

824 

normalized with endogenous control (18S) are referred as fold induction over cells 

825 

without 1,25 (OH)

2

D

3

.  

826 

(S1D) Order of addition analysis of the effects of 1,25 (OH)

2

D

3

 on nuclear exclusion 

827 

of 

β

-catenin in CRC cells analyzed by western-blotting. Lamin A/C were used as 

828 

loading controls. Left: cells were treated with 1,25 (OH)

2

D

3

 for 24 h and then treated 

829 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576539

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576539v1.full-html.html
background image

35 

 

or not LiCl to mimic Wnt signalling. Right: cells were first treated with LiCl and then 

830 

with1,25 (OH)

2

D

3.

 

831 

Statistical analysis of 3 independent experiments by One-Way ANOVA in (A) or 

832 

Student t-test (B) to (D)

; values represent mean ± SEM of triplicates; * p< 0.05; ** 

833 

p< 0.01; *** p< 0.001. 

834 

Supplementary Figure S2: CRC cell lines respond similarly to SIRT inhibition 

835 

with NAA, or SIRT1 depletion using several SIRT1 specific siRNAs. 

836 

Cells were cultured and treated as in previous figures.  

837 

(S2A)

 

Western-blot analysis of the effects of 1,25 (OH)

2

D

3

 and the sirtuin inhibitor 

838 

nicotinamide (NAA)  on 

β

-catenin  nuclear levels; TBP as loading control. 

839 

Representative blots and statistical analysis. 

840 

(S2B) Comparison of SIRT1 depletion using an siRNA from Santa Cruz 

841 

Biotechnology and a mixture of siRNAs from Dharmacon. Representative western 

842 

blots. TBB serves as loading control. 

843 

(S2C) Western-blot analysis of the effect of SIRT1 depletion by siRNAs on nuclear 

844 

β

-catenin levels in HT-29 CRC cells. Representative picture and statistical analysis. 

845 

Statistical analysis by One-Way ANOVA of 3 independent experiments; values 

846 

represent mean ± SEM of 

triplicates; * p< 0.05; ** p< 0.01; *** p< 0.001. 

847 

Author contributions 

848 

José Manuel García-Martínez, conceptualization, data curation, formal analysis, 

849 

validation, investigation, methodology; Ana Chocarro-Calvo, resources, formal 

850 

analysis, supervision, investigation; Javier Martínez-Useros, formal analysis, 

851 

investigation, methodology; Nerea Regueira-Acebedo: methodology and formal 

852 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576539

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576539v1.full-html.html
background image

36 

 

analysis, María Jesús Fernández-Aceñero, formal analysis, validation, visualization, 

853 

methodology; Alberto Muñoz, conceptualization, supervision, writing review and 

854 

editing; María Jesús Larriba, supervision, review and editing; Custodia García 

855 

Jiménez, conceptualization, resources, data curation, formal analysis, supervision, 

856 

funding acquisition, validation, investigation, visualization, writing original draft, 

857 

project administration, writing - review and editing. 

858 

Author ORCIDs

: Custodia García Jiménez http://orcid.org/0000-0003-0146-4424 

859 

 

860 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576539

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576539v1.full-html.html
background image

García-Martínez et al. Figure 1

B

A

FT

IP

 

β

-catenin

SIRT1 (IP) /ERK2

(fold induction)

TBP

SIRT1

**

SIRT1

In

p

u

5

%

+

1,25(OH)

2

D

3

0

1

2

β

-catenin

3

NE HT-29 

C

D

FT

In

p

u

5

%

+

NE HT-29 

**

E

0

1

2

3

 

Nuclear 

β

-catenin 

(fold induction)

1,25(OH)

2

D

3

 

LiCl

+

+

1,25(OH)

2

D

3

 

β

-

catenin

Lamin B

LiCl

+

+

***

***

+

SIRT1 (IP) / TBP

(fold induction) 

TBP

6

0

SIRT1

SIRT1

NE HCT116 

***

FT

IP Acetyl Lysine

2

***

***

***

5
4

3

1

In

p

u

5

%

1,25(OH)

2

D

3

+

+

+

Wnt3a LiCl

β

-catenin (IP) / TBP

(fold induction) 

TBP

6

8

0

β

-catenin

β

-catenin

NE HCT116 

***

IP Acetyl 
     Lysine

2

4

***

***

***

In

p

u

5

%

1,25(OH)

2

D

3

+

+

+

Wnt3a LiCl

0.5

1

1.5

0

Wnt3A

1,25(OH)

2

D

3

 

SIRT1

+

+

HCT116 

HCT116 

F

+

+

1,25(OH)

2

D

3

RNA

(fold induction)

***

0

0.5

1

MYC

CCND1 

***

HT-29

TBP

Cyclin D1

+

NE HT-29

***

0

0.5

1

1,25(OH)

2

D

3

Cyclin D1 / TBP

(fold induction)

G

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576539

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576539v1.full-html.html
background image

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576539

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576539v1.full-html.html
background image

***

TBP

β

-catenin

1,25(OH)

2

D

3

NAA 

+

+

+

β-catenin/TBP 

(fold induction)

β

-catenin

TBP

***

0.4

0.8

1.2

0

SRT1720 (

µ

M)

5

20

10

0

García-Martínez et al. Figure 3

B

+

1,25(OH)

2

D

3

 

β

-catenin

Lamin B

+

NAA

A

β-catenin / TBP 

(fold induction)

***

0.5

1

1.5

0

EX527 

TBP

β

-catenin

C

β-catenin / TBP 

(fold induction)

0.5

1

1.5

+

+

+

1,25(OH)

2

D

3

SIRT1 siRNA

SIRT1

β

-catenin

TBP

0

**

D

E

1,25(OH)

2

D

3

Vehicle

5

10

15

20

0

Cell proliferation

(fold induction)

Days  0

1

2

3

4

5

6

1,25(OH)

2

D

3

Vehicle

0

1

2

3

4

5

6

1,25(OH)

2

D

3

 

+

β

-catenin

Lamin B

SRT1720

+

F

H

1,25(OH)

2

D

3

Vehicle

SRT1720

5

10

15

20

0

Cell proliferation

(fold induction)

***

Days  0

1

2

4

5

6

3

G

-EX527

+EX527

***

***

***

**

1,25(OH)

2

D

3

+

+

+

β-catenin / TBP 

(fold induction)

0.5

1

0

**

**

*

*

*

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576539

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576539v1.full-html.html
background image

β

-catenin

SIRT1-MYC

SIRT1-MYC

K610R

Merge

LaminB

H363Y

TBP

β

-catenin

β

-catenin

β

-catenin 

(IP)

TBP 

(fold induction)

FT

IP Acetyl Lysine

0

0.5

1

1.5

MYC

SIRT1-MYC

In

p

u

1

0

%

WT

K

6

1

0

R

H

3

6

3

Y

García-Martínez et al. Figure 4

***

***

#

β-catenin/TBP 

(fold induction)

***

0.5

1

1.5

MYC

β

-catenin

TBP

0

SIRT1-MYC

WT

K

6

1

0

R

H

3

6

3

Y

***

#

TBP

β

-catenin

β

-catenin/TBP

(fold induction)

SIRT1

MYC

SIRT1-MYC

WT K610R H363Y

+

+

+

+

1,25(OH)

2

D

3

**

0.5

1

1.5

0

***

#

***

#

C

D

A

B

NE 

NE 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576539

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576539v1.full-html.html
background image

G

García-Martínez 

et al. Figure 5

A

B

1,25(OH)

2

D

3

 

+

β

-catenin

Lamin B

Sh Control

Sh VDR

β

-catenin / TBP 

(fold induction)

***

0.5

1

1.5

1,25(OH)

2

D

3

T

BP

+

+

0

Sh 

Control

Sh 

VDR

β

-catenin

**

β-catenin / TBP

 (fold induction)

+

+

1,25(OH)

2

D

3

**

***

***

**

**

+

+

Sh Control

+

+

Sh VDR

0.5

1

1.5

T

BP

β

-catenin

VDR

MYC

0

2

SIRT1-MYC

K

6

1

0

R
H

3

6

3

Y

K

6

1

0

R
H

3

6

3

Y

***

***

C

F

E

+

Sh VDR

SIRT1720

+

Sh Control

+

1,25(OH)

2

D

3

0.5

1

1.5

0

Sh Control

Sh VDR

+

+

1,25(OH)

2

D

3

SRT1720

+

+

+

+

 

Nuclear 

β

-catenin 

(fold induction)

***

**

D

β

-catenin

Lamin B

NE

NE

β-catenin / TBP 

 (fold induction)

+

+

1,25(OH)

2

D

3

SRT1720

+

+

**

***

T

BP

β

-catenin

VDR

0.5

1

1.5

0

+

+

Sh Control

Sh VDR

NE

 MYC / TBP 

 (fold induction)

1,25(OH)

2

D

3

SRT1720

+

+

+

+

*

**

T

BP

MYC

0.5

1

1.5

0

+

+

Sh Control

Sh VDR

NE

+

+

+

+

***

***

T

BP

Cyclin D1

+

+

Sh Control

Sh VDR

Cycllin D1 / TBP 

 (fold induction)

SIR

T1

In

ac

ve

Ac

ve

PR

O

LI

FER
ATI

O

N

ß-c

aten

in

NO

PR

O

LI

FER
ATI

O

N

Vit

D

Ac

e

SIR

T1

ß-c

aten

in

Ac

e

Ac

e

CYT

O

PL

ASM

N

UC

LE

US

Wnt/

β

-catenin

targe

t gene

s

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576539

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576539v1.full-html.html
background image

García-Martínez et al. Figure S1

A

β

-catenin

T

BP

**

**

*

β

-catenin/TBP

(fold induction)

0

2

4

6

***

***

1,25(OH)

2

D

3

 

**

**

***

***

+

+

+

LiCl

Wnt3A

C

Wnt3A

+

Lamin B

β

-catenin

1,25(OH)

2

D

3

 

+

B

β

-catenin /

Lamin A/C

(fold induction)

0

0.5

1

1.5

**

+

+

1,25(OH)

2

D

3

 

LiCl

0

0.5

1

1.5

*

+

+

Lamin A/C

β

-catenin

Pre-treatment

Post-treatment

+/-

1,25(OH)

2

D

3

 

+

LiCl

+/-

1,25(OH)

2

D

3

 

LiCl

0

24h

48 h

NE HCT116 

0

24h

48 h

0

1

2

 

Nuclear 

β

-catenin 

(fold induction)

+

+

***

***

NE HCT116 

+

+

+

LiCl

Wnt3A

+

1,25(OH)

2

D

3

 

Wnt3A

D

HCT116 

+

+

1,25(OH)

2

D

3

**

*

RNA

(fold induction)

0

0.5

1

MYC

CCND1 

**

HCT116

HCT116 

HT-29 

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576539

doi: 

bioRxiv preprint 

2024.01.21.576539v1.full-html.html
background image

0

0.5

1

1.5

García-Martínez et al. Figure S2

B

A

β-catenin/TBP 

(fold induction)

**

NE HT-29

1,25(OH)

2

D

3

NAA 

T

B

P

β

-catenin

+

+

+

0

0.5

1

1.5

***

β-catenin/TBP 

(fold induction)

NE HT-29

+

+

+

SIRT1 siRNA

SIRT1

β

-catenin

T

B

P

1,25(OH)

2

D

3

C

SIRT1

T

B

P

SIRT1 siRNA

+

+

+

+

NE

HCT116

NE

HT-29

NE

HCT116

NE

HT-29

SantaCruz

Dharmacon

preprint (which was not certified by peer review) is the author/funder. All rights reserved. No reuse allowed without permission. 

The copyright holder for this

this version posted January 24, 2024. 

https://doi.org/10.1101/2024.01.21.576539

doi: 

bioRxiv preprint