Сульфатирование тирозина

В биохимии , сульфатирование тирозина представляет собой посттрансляционную модификацию при которой сульфатная группа ( −SO ₃ ) присоединяется к тирозина остатку белковой молекулы. Секретируемые белки и внеклеточные части мембранных белков, проходящие через аппарат Гольджи, могут быть сульфатированы . Сульфатирование было впервые обнаружено Беттельгеймом в бычьем фибринопептиде B в 1954 году. ^[1] и позже было обнаружено, что он присутствует у животных и растений, но не у прокариот или дрожжей.

Функция

Сульфатирование играет роль в усилении белок-белковых взаимодействий. Типы человеческих белков, которые, как известно, подвергаются сульфатированию тирозина, включают молекулы адгезии, рецепторы, связанные с G-белком, факторы свертывания крови, ингибиторы сериновой протеазы , белки внеклеточного матрикса и гормоны. ^[2]Тирозин О-сульфат представляет собой стабильную молекулу и выводится с мочой у животных. Ферментативный механизм десульфатации тирозина сульфата не известен.

При нокауте генов TPST у мышей можно наблюдать, что сульфатирование тирозина оказывает влияние на рост мышей, например, на массу тела, плодовитость и постнатальную жизнеспособность.

Механизм

Сульфатирование катализируется тирозилпротеинсульфотрансферазой (TPST) в аппарате Гольджи . Реакция, катализируемая TPST, представляет собой перенос сульфата от универсального донора сульфата 3'-фосфоаденозин-5'-фосфосульфата (PAPS) к гидроксильной группе боковой цепи остатка тирозина. Сайты сульфатирования представляют собой остатки тирозина, выступающие на поверхности белка, обычно окруженные кислотными остатками; подробное описание характеристик сайта сульфатации было доступно на PROSITE. ^[3] и предсказан онлайн-инструментом под названием Sulfinator. ^[4] ^[5] Идентифицированы два типа тирозилпротеинсульфтотрансфераз (TPST-1 и TPST2).

Регулирование

Имеются очень ограниченные доказательства того, что гены TPST подлежат транскрипционной регуляции, а тирозин-О-сульфат очень стабилен и не может легко расщепляться сульфатазами млекопитающих. О-сульфатирование тирозина представляет собой необратимый процесс in vivo .

Клиническое значение

Было показано, что сульфатирование Tyr1680 в факторе VIII необходимо для эффективного связывания с vWF . Таким образом, когда он мутирует, пациенты могут страдать легкими симптомами гемофилии из-за повышенного оборота. ^[6] Сульфатирование трех тирозинов, обнаруженных в человеческом PSGL-1, не только усиливает его связывание с P-селектином. ^[7] но также обеспечивает его pH-селективное связывание с белком VISTA иммунного контрольного пункта. ^[8]

Антитела для обнаружения тирозинсульфатированных эпитопов

была опубликована статья, В 2006 году в Журнале биологической химии описывающая производство и характеристику антитела под названием PSG2. Это антитело демонстрирует исключительную чувствительность и специфичность к эпитопам, содержащим сульфотирозин, независимо от контекста последовательности.

Ссылки

^ Беттельхейм, Франция (1954). «Тирозин-О-сульфат в пептиде фибриногена». Журнал Американского химического общества . 76 (10): 2838–2839. дои : 10.1021/ja01639a073 . ISSN 0002-7863 .
^ Мехта, AY; Хаймбург-Молинаро, Дж; Каммингс, РД; Гот, CK (июнь 2020 г.). «Новые закономерности перекрестных помех и совместной локализации сульфатирования тирозина и O-гликозилирования» . Современное мнение в области структурной биологии . 62 : 102–111. дои : 10.1016/j.sbi.2019.12.002 . ПМЦ 7308222 . ПМИД 31927217 .
^ (PROSITE pattern: PS00003) [1]
^ Монигатти, Флавио; Гастайгер, Элизабет; Байрох, Амос; Юнг, Ева (1 мая 2002 г.). «Сульфинатор: предсказание сайтов сульфатирования тирозина в белковых последовательностях». Биоинформатика . 18 (5): 769–770. дои : 10.1093/биоинформатика/18.5.769 . ISSN 1367-4811 . ПМИД 12050077 .
^ «Эксази: Сульфинатор — документация» .
^ Лейте, А.; Шейндель, фургон HB; Ньерс, К.; Хаттнер, ВБ; Вербит, член парламента; Мертенс, К.; Мурик, Дж. А. Ван (15 января 1991 г.). «Сульфатирование Tyr1680 фактора свертывания крови VIII человека необходимо для взаимодействия фактора VIII с фактором фон Виллебранда» . Журнал биологической химии . 266 (2): 740–746. дои : 10.1016/S0021-9258(17)35234-1 . ISSN 0021-9258 . ПМИД 1898735 .
^ Сако, Дайанна; Комесс, Кеннет М.; Бароне, Карен М.; Кампхаузен, Раймонд Т.; Камминг, Дейл А.; Шоу, Грей Д. (1995). «Сульфатированный пептидный сегмент на аминоконце PSGL-1 имеет решающее значение для связывания P-селектина» . Клетка . 83 (2). Эльзевир Б.В.: 323–331. дои : 10.1016/0092-8674(95)90173-6 . ISSN 0092-8674 . ПМИД 7585949 .
^ Джонстон, Роберт Дж.; и др. (23 октября 2019 г.). «VISTA представляет собой кислотный pH-селективный лиганд для PSGL-1». Природа . 574 (7779). ООО «Спрингер Сайенс энд Бизнес Медиа»: 565–570. Бибкод : 2019Natur.574..565J . дои : 10.1038/s41586-019-1674-5 . ISSN 0028-0836 . PMID 31645726 . S2CID 204849372 .

Мур К.Л. (2003). «Биология и энзимология О-сульфатирования тирозина белка» . Ж. Биол. Хим . 278 (27): 24243–6. дои : 10.1074/jbc.R300008200 . ПМИД 12730193 .
Хоффайнс Эй Джей; Дамок, Э; Бриджес, КГ; Лири, Дж.А.; Мур, КЛ (2006). «Обнаружение и очистка тирозинсульфатированных белков с использованием нового моноклонального антитела против сульфотирозина» . Ж. Биол. Хим . 281 (49): 37877–87. дои : 10.1074/jbc.M609398200 . ПМК 1764208 . ПМИД 17046811 .

[1] Беттельхейм, Франция (1954). «Тирозин-О-сульфат в пептиде фибриногена». Журнал Американского химического общества . 76 (10): 2838–2839. дои : 10.1021/ja01639a073 . ISSN 0002-7863 .

[2] Мехта, AY; Хаймбург-Молинаро, Дж; Каммингс, РД; Гот, CK (июнь 2020 г.). «Новые закономерности перекрестных помех и совместной локализации сульфатирования тирозина и O-гликозилирования» . Современное мнение в области структурной биологии . 62 : 102–111. дои : 10.1016/j.sbi.2019.12.002 . ПМЦ 7308222 . ПМИД 31927217 .

[3] (PROSITE pattern: PS00003) [1]

[4] Монигатти, Флавио; Гастайгер, Элизабет; Байрох, Амос; Юнг, Ева (1 мая 2002 г.). «Сульфинатор: предсказание сайтов сульфатирования тирозина в белковых последовательностях». Биоинформатика . 18 (5): 769–770. дои : 10.1093/биоинформатика/18.5.769 . ISSN 1367-4811 . ПМИД 12050077 .

[5] «Эксази: Сульфинатор — документация» .

[6] Лейте, А.; Шейндель, фургон HB; Ньерс, К.; Хаттнер, ВБ; Вербит, член парламента; Мертенс, К.; Мурик, Дж. А. Ван (15 января 1991 г.). «Сульфатирование Tyr1680 фактора свертывания крови VIII человека необходимо для взаимодействия фактора VIII с фактором фон Виллебранда» . Журнал биологической химии . 266 (2): 740–746. дои : 10.1016/S0021-9258(17)35234-1 . ISSN 0021-9258 . ПМИД 1898735 .

[Sako_Comess_Barone_Camphausen_1995_pp._323–331-7] Сако, Дайанна; Комесс, Кеннет М.; Бароне, Карен М.; Кампхаузен, Раймонд Т.; Камминг, Дейл А.; Шоу, Грей Д. (1995). «Сульфатированный пептидный сегмент на аминоконце PSGL-1 имеет решающее значение для связывания P-селектина» . Клетка . 83 (2). Эльзевир Б.В.: 323–331. дои : 10.1016/0092-8674(95)90173-6 . ISSN 0092-8674 . ПМИД 7585949 .

[Johnston_Su_Pinckney_Critton_2019_pp._565–570-8] Джонстон, Роберт Дж.; и др. (23 октября 2019 г.). «VISTA представляет собой кислотный pH-селективный лиганд для PSGL-1». Природа . 574 (7779). ООО «Спрингер Сайенс энд Бизнес Медиа»: 565–570. Бибкод : 2019Natur.574..565J . дои : 10.1038/s41586-019-1674-5 . ISSN 0028-0836 . PMID 31645726 . S2CID 204849372 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]