การเติมหมู่ซัลเฟอร์ในไทโรซีน

การเติมหมู่ซัลเฟอร์ในไทโรซีน (Tyrosine sulfation) เป็นกระบวนการดัดแปลงโมเลกุลของโปรตีนหลังการแปลรหัสโดยการเติมหมู่ซัลเฟตลงในกรดอะมิโนไทโรซีนที่อยู่ในโมเลกุลโปรตีน โปรตีนที่ส่งออกไปนอกเซลล์และส่วนนอกเซลล์ของโปรตีนของเยื่อหุ้มเซลล์ที่ส่งผ่านกอลจิแอปพาราตัสอาจถูกเติมหมู่ซัลเฟต ปฏิกริยาซัลเฟชันถูกค้นพบครั้งแรกในสายไฟบริโนเพปไทด์บี (fibrinopeptide B) ของสัตว์จำพวกวัว ใน ค.ศ. 1954 โดย Frederic Raphael Bettelheim-Jevons และต่อมาพบว่ามีอยู่ในสัตว์และพืช แต่ไม่มีในโปรคาริโอตและยีสต์

การทำงาน 
การเติมหมู่ซัลเฟตมีบทบาทในการเสริมสร้างปฏิกิริยาระหว่างโปรตีนและโปรตีน ประเภทของโปรตีนของมนุษย์ที่ทราบว่ามีการเติมหมู่ซัลเฟตในไทโรซีน ได้แก่ โมเลกุลเชื่อมติดเซลล์, หน่วยรับที่จับคู่กับจีโปรตีน, ปัจจัยการแข็งตัวของเลือด, สารยับยั้งซีรีนโปรตีเอส, โปรตีนเมตริกซ์นอกเซลล์ และฮอร์โมน 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 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

แอนติบอดีตรวจหาเอพิโทปของไทโรซีนที่ถูกเติมหมู่ซัลเฟต 
ในปี พ.ศ. 2549 มีบทความตีพิมพ์ในวารสาร Journal of Biological Chemistry ซึ่งอธิบายถึงการผลิตและลักษณะของแอนติบอดีที่เรียกว่า PSG2 แอนติบอดีนี้แสดงความไวและความจำเพาะอย่างสูงกับเอพิโทปที่ประกอบด้วยซัลโฟไทโรซีนอิสระที่ไม่ขึ้นกับลำดับของโปรตีน

อ้างอิง

บรรณานุกรม

แหล่งข้อมูลอื่น 
 PROSITE pattern: PS00003
 Sulfinator

การดัดแปลงโมเลกุลหลังการแปลรหัส