Sulfacija

Sulfacija ili sulfurilacija – u biohemiji – je enzimski – katalizirana konjugacija sulfo grupe (nije sulfat ili sulfuril grupa) na drugu molekulu.^[1] Ova biotransformacija uključuje enzim sulfotransferaza, koji katalizira prijenos sulfo-grupe iz donorskog supstrata, obično 3'-fosfoadenozin-5'-fosfosulfat (PAPS), u hidroksil ili aminske molekule supstrata, što rezultira a sulfat, odnosno sulfamat. Sulfacija je uključena u razne biološke procese, uključujući detoksikaciju, regulaciju hormona, molekularno prepoznavanje, signalizaciju ćelija i ulazak virusa u ćelije^[1] Među reakcijama je u metabolizam lijekova faze II, često efikasan u donošenju manje aktivnog ksenobiotika sa stanovišta farmakologije i toksikologije, ali ponekad ima ulogu u aktivaciji ksenobiotika (npr. aromatski amini, metil supstituisani policiklični aromatski ugljikovodici). Drugi primer biološke sulfacije je u sintezi sulfoniranih glikozaminoglikana, kao što su heparin, heparan-sulfat, hondroitin-sulfat i dermatan-sulfat. Sulfacija je također moguća posttranslacijska modifikacija proteina.

Sulfacija tirozina

Sulfacija tirozina je posttranslacijska modifikacija u kojoj tirozinski ostatak proteina sulfatira tirozilprotein-sulfotransferaza (TPST), obično u Golgijevom aparatu. Izlučeni proteini i vanćelijski dijelovi membranskih proteina koji prolaze kroz Golgijev aparat mogu biti sulfatirani. Takvu sulfaciju prvi je otkrio Bettelheim u goveđem fibrinopeptidu B 1954.^[2] a kasnije pronađeno je da je prisutna kod životinja i biljaka, ali ne i kod prokariota ili kvasca. Mjesta sulfacije su ostaci tirozina izloženi na površini proteina, obično okruženi kiselim ostacima. Detaljan opis karakteristika mjesta sulfacije dostupan je na PROSITE (obrazac: PS00003)[1]^{[mrtav link]}. Utvrđena su dva tipa tirozilprotein-sulfotransferaza (TPST-1 i TPST-2). Nedavno identificirani protein RaxX iz većine vrsta roda Xanthomonas sadrži ostatke tirozinske sulfacije i oponaša biljni peptidni hormon PSY (Amano et al., 2007, Pruitt et al., 2015, 2017).

Funkcija

Sulfacija ima ulogu u jačanju interakcija protein-protein. Tipovi ljudskih proteina za koje je poznato da prolaze kroz tirozinsku sulfaciju uključuju molekule adhezije, G-proteinim sprgnute receptore, faktore koagulacije, inhibitor serinske proteaze, proteine vanćelijskog matriksa i hormone. Tirozin O-sulfat je stabilna molekula i izlučuje se urinom kod životinja. Nije poznato da postoji enzimski mehanizam desulfacije tirozin-sulfata.

Izbacivanjem gena TPST kod miševa, može se primijetiti da sulfat tirozina utiče na rast miševa, poput tjelesne težine, plodnosti i postnatalne održivosti.

Regulacija

Postoje vrlo ograničeni dokazi da su geni TPST podložni regulaciji transkripcije a tirozin O- sulfat je vrlo stabilan i ne može se lahko razgraditi sulfatazama sisara. Tirozin O- sulfacija je nepovratan proces in vivo. Antitijelo zvano PSG2 pokazuje visoku osetljivost i specifičnost za epitope koji sadrže sulfotirozin, neovisno o kontekstu sekvence. Razvijaju se novi alati za proučavanje TPST-a, koristeći sintetičke peptide i sito za male molekule.^[3]

Također pogledajte

Reference

^ ^a ^b Chapman, Eli; Best, Michael D.; Hanson, Sarah R.; Wong, Chi-Huey (5. 7. 2004). "Sulfotransferases: Structure, Mechanism, Biological Activity, Inhibition, and Synthetic Utility". Angewandte Chemie International Edition. 43 (27): 3526–3548. doi:10.1002/anie.200300631. ISSN 1521-3773. PMID 15293241.
^ Bettelheim, F. R. (1954). "Tyrosine-O-sulfate in a peptide from fibrinogen". J. Am. Chem. Soc. 76 (10): 2838–2839. doi:10.1021/ja01639a073.
^ Byrne, D. P. (2018). "New tools for evaluating protein tyrosine sulfation: tyrosylprotein sulfotransferases (TPSTs) are novel targets for RAF protein kinase inhibitors". Biochemical Journal. 475 (15): 2435–2455. doi:10.1042/BCJ20180266.

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. Arhivirano s originala, 16. 3. 2008. Pristupljeno 18. 2. 2021.
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.

Vanjski linkovi

Šablon:Primarna struktura proteina Šablon:Proteinska posttranslacijska modifikacija

[:0-1] Chapman, Eli; Best, Michael D.; Hanson, Sarah R.; Wong, Chi-Huey (5. 7. 2004). "Sulfotransferases: Structure, Mechanism, Biological Activity, Inhibition, and Synthetic Utility". Angewandte Chemie International Edition. 43 (27): 3526–3548. doi:10.1002/anie.200300631. ISSN 1521-3773. PMID 15293241.

[2] Bettelheim, F. R. (1954). "Tyrosine-O-sulfate in a peptide from fibrinogen". J. Am. Chem. Soc. 76 (10): 2838–2839. doi:10.1021/ja01639a073.

[3] Byrne, D. P. (2018). "New tools for evaluating protein tyrosine sulfation: tyrosylprotein sulfotransferases (TPSTs) are novel targets for RAF protein kinase inhibitors". Biochemical Journal. 475 (15): 2435–2455. doi:10.1042/BCJ20180266.

[1]

[2]

[3]