การเติมหมู่ซัลเฟอร์ในไทโรซีน
การเติมหมู่ซัลเฟอร์ในไทโรซีน (Tyrosine sulfation) เป็นกระบวนการดัดแปลงโมเลกุลของโปรตีนหลังการแปลรหัสโดยการเติมหมู่ซัลเฟตลงในกรดอะมิโนไทโรซีนที่อยู่ในโมเลกุลโปรตีน โปรตีนที่ส่งออกไปนอกเซลล์และส่วนนอกเซลล์ของโปรตีนของเยื่อหุ้มเซลล์ที่ส่งผ่านกอลจิแอปพาราตัสอาจถูกเติมหมู่ซัลเฟต ปฏิกริยาซัลเฟชันถูกค้นพบครั้งแรกในสายไฟบริโนเพปไทด์บี (fibrinopeptide B) ของสัตว์จำพวกวัว ใน ค.ศ. 1954 โดย Frederic Raphael Bettelheim-Jevons[1] และต่อมาพบว่ามีอยู่ในสัตว์และพืช แต่ไม่มีในโปรคาริโอตและยีสต์
การทำงาน[แก้]
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[แก้]
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[แก้]
มีหลักฐานจำกัดมากว่ายีน TPST อยู่ภายใต้การควบคุมการถอดรหัส และไทโรซีนโอ-ซัลเฟตมีความเสถียรมากและไม่สามารถย่อยสลายได้ง่ายโดยเอนไซม์ซัลฟาเทสของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ไทโรซีนโอ-ซัลเฟตเป็นกระบวนการในร่างกาย (in vivo) ที่ไม่สามารถย้อนกลับได้
ความสำคัญทางคลินิก[แก้]
มีการแสดงให้เห็นว่าปฏิกริยาซัลเฟชันของไทโรซีน 1680 (Tyr1680) ในแฟกเตอร์ VIII เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการจับกับวอนวิลลิแบรนด์แฟคเตอร์ (vWF) อย่างมีประสิทธิภาพ ดังนั้นเมื่อยีนมีการกลาย ผู้ป่วยอาจมีอาการของสภาวะเลือดไหลไม่หยุดชนิดไม่รุนแรงเนื่องจากการหมุนเวียนของโปรตีนที่เพิ่มขึ้น[4]
แอนติบอดีตรวจหาเอพิโทปของไทโรซีนที่ถูกเติมหมู่ซัลเฟต[แก้]
ในปี พ.ศ. 2549 มีบทความตีพิมพ์ในวารสาร Journal of Biological Chemistry ซึ่งอธิบายถึงการผลิตและลักษณะของแอนติบอดีที่เรียกว่า PSG2 แอนติบอดีนี้แสดงความไวและความจำเพาะอย่างสูงกับเอพิโทปที่ประกอบด้วยซัลโฟไทโรซีนอิสระที่ไม่ขึ้นกับลำดับของโปรตีน
อ้างอิง[แก้]
- ↑ F. R. Bettelheim (1954). "Tyrosine-O-sulfate in a peptide from fibrinogen". J. Am. Chem. Soc. 76 (10): 2838–2839. doi:10.1021/ja01639a073.
- ↑ Mehta, AY; Heimburg-Molinaro, J; Cummings, RD; Goth, CK (มิถุนายน 2020). "Emerging patterns of tyrosine sulfation and O-glycosylation cross-talk and co-localization". Current Opinion in Structural Biology. 62: 102–111. doi:10.1016/j.sbi.2019.12.002. PMC 7308222. PMID 31927217.
- ↑ Monigatti F, Gasteiger E, Bairoch A, Jung E (2002). "The Sulfinator: predicting tyrosine sulfation sites in protein sequences". Bioinformatics. 18: 769–770.
- ↑ Leyte, A.; Schijndel, H. B. van; Niehrs, C.; Huttner, W. B.; Verbeet, M. P.; Mertens, K.; Mourik, J. A. van (15 มกราคม 1991). "Sulfation of Tyr1680 of human blood coagulation factor VIII is essential for the interaction of factor VIII with von Willebrand factor". Journal of Biological Chemistry. 266 (2): 740–746. ISSN 0021-9258. PMID 1898735.
บรรณานุกรม[แก้]
- 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.
แหล่งข้อมูลอื่น[แก้]