การเติมหมู่ซัลเฟอร์ในไทโรซีน
การเติมหมู่ซัลเฟอร์ในไทโรซีน (Tyrosine sulfation) เป็นกระบวนการดัดแปลงโมเลกุลของโปรตีนหลังการแปลรหัสโดยการเติมหมู่ซัลเฟตลงในกรดอะมิโนไทโรซีนที่อยู่ในโมเลกุลโปรตีน โปรตีนที่ส่งออกไปนอกเซลล์และส่วนนอกเซลล์ของโปรตีนของเยื่อหุ้มเซลล์ที่ส่งผ่านกอลจิแอปพาราตัสอาจถูกเติมหมู่ซัลเฟต ปฏิกริยาซัลเฟชันถูกค้นพบครั้งแรกในสายไฟบริโนเพปไทด์บี (fibrinopeptide B) ของสัตว์จำพวกวัว ใน ค.ศ. 1954 โดย Frederic Raphael Bettelheim-Jevons[1] และต่อมาพบว่ามีอยู่ในสัตว์และพืช แต่ไม่มีในโปรคาริโอตและยีสต์
การทำงาน
การเติมหมู่ซัลเฟตมีบทบาทในการเสริมสร้างปฏิกิริยาระหว่างโปรตีนและโปรตีน ประเภทของโปรตีนของมนุษย์ที่ทราบว่ามีการเติมหมู่ซัลเฟตในไทโรซีน ได้แก่ โมเลกุลเชื่อมติดเซลล์, หน่วยรับที่จับคู่กับจีโปรตีน, ปัจจัยการแข็งตัวของเลือด, สารยับยั้งซีรีนโปรตีเอส, โปรตีนเมตริกซ์นอกเซลล์ และฮอร์โมน[2] ไทโรซีนโอ-ซัลเฟต (Tyrosine O-sulfate) เป็นโมเลกุลที่เสถียรและถูกขับออกทางปัสสาวะในสัตว์ ไม่มีกลไกทางเอนไซม์ของกระบวนการสลายซัลเฟตในไทโรซีนซัลเฟตที่เป็นที่รู้จัก
โดยการยับยั้งการแสดงออกของยีน TPST (tyrosylprotein sulfotransferase genes) ในหนู อาจสังเกตได้ว่าการเติมหมู่ซัลเฟตในไทโรซีนมีผลต่อการเจริญเติบโตของหนู เช่น น้ำหนักตัว ความดกของไข่ และความอยู่รอดได้หลังคลอด
กลไก
ปฏิกริยาซัลเฟชันถูกเร่งโดยเอนไซม์ไทโรซิลโปรตีนซัลโฟทรานสเฟอเรส (TPST) ในกอลจิแอปพาราตัส ปฏิกิริยาดังกล่าวคือการถ่ายโอนซัลเฟตจาก 3'-ฟอสโฟอะดีโนซีน-5'-ฟอสฟอสซัลเฟต (3'-phosphoadenosine-5'-phosphosulfate, PAPS) ของผู้ให้ซัลเฟตสากลไปยังหมู่ไฮดรอกซิลในสายโซ่ด้านข้างของกรดอะมิโนไทโรซีน บริเวณที่เกิดปฏิกริยาซัลเฟชันคือบริเวณที่ไทโรซีนตกค้างอยู่บนพื้นผิวของโปรตีนซึ่งโดยทั่วไปจะล้อมรอบด้วยโมเลกุลตกค้างที่เป็นกรด คำอธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับลักษณะของบริเวณที่เกิดปฏิกริยาซัลเฟชันนั้นหาได้จากฐานข้อมูล PROSITE (รูปแบบ PROSITE: PS00003) และทำนายได้โดยเครื่องมือออนไลน์ชื่อ Sulfinator[3] มีการจำแนกเอนไซม์ไทโรซิลโปรตีนซัลโฟทรานสเฟอเรสเป็นสองชนิดคือ TPST1 และ TPST2
การควบคุม
มีหลักฐานจำกัดมากว่ายีน TPST อยู่ภายใต้การควบคุมการถอดรหัส และไทโรซีนโอ-ซัลเฟตมีความเสถียรมากและไม่สามารถย่อยสลายได้ง่ายโดยเอนไซม์ซัลฟาเทสของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ไทโรซีนโอ-ซัลเฟตเป็นกระบวนการในร่างกาย (in vivo) ที่ไม่สามารถย้อนกลับได้
ความสำคัญทางคลินิก
มีการแสดงให้เห็นว่าปฏิกริยาซัลเฟชันของไทโรซีน 1680 (Tyr1680) ในแฟกเตอร์ VIII เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการจับกับวอนวิลลิแบรนด์แฟคเตอร์ (vWF) อย่างมีประสิทธิภาพ ดังนั้นเมื่อยีนมีการกลาย ผู้ป่วยอาจมีอาการของสภาวะเลือดไหลไม่หยุดชนิดไม่รุนแรงเนื่องจากการหมุนเวียนของโปรตีนที่เพิ่มขึ้น[4]
แอนติบอดีตรวจหาเอพิโทปของไทโรซีนที่ถูกเติมหมู่ซัลเฟต
ในปี พ.ศ. 2549 มีบทความตีพิมพ์ในวารสาร Journal of Biological Chemistry ซึ่งอธิบายถึงการผลิตและลักษณะของแอนติบอดีที่เรียกว่า PSG2 แอนติบอดีนี้แสดงความไวและความจำเพาะอย่างสูงกับเอพิโทปที่ประกอบด้วยซัลโฟไทโรซีนอิสระที่ไม่ขึ้นกับลำดับของโปรตีน
อ้างอิง
บรรณานุกรม
- Moore KL (2003). "The biology and enzymology of protein tyrosine O-sulfation". J. Biol. Chem. 278 (27): 24243–6. doi:10.1074/jbc.R300008200. PMID 12730193. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2008-03-16. สืบค้นเมื่อ 2023-08-14.
- Hoffhines AJ; Damoc, E; Bridges, KG; Leary, JA; Moore, KL (2006). "Detection and purification of tyrosine-sulfated proteins using a novel anti-sulfotyrosine monoclonal antibody". J. Biol. Chem. 281 (49): 37877–87. doi:10.1074/jbc.M609398200. PMC 1764208. PMID 17046811.