La sulfatación de tirosina es una modificación postraduccional en la que se agrega un grupo sulfato a un residuo de tirosina de una molécula de proteína. Las proteínas secretadas y las partes extracelulares de las proteínas de la membrana que pasan a través del aparato de Golgi pueden sulfatarse. La sulfatación fue descubierta por primera vez por Bettelheim en el fibrinopéptido B bovino en 1954 [1] y más tarde se encontró que estaba presente en animales y plantas, pero no en procariotas ni en levaduras.
Función
La sulfatación juega un papel en el fortalecimiento de las interacciones proteína-proteína. Los tipos de proteínas humanas que se sabe que experimentan sulfatación de tirosina incluyen moléculas de adhesión, receptores acoplados a proteína G, factores de coagulación, inhibidores de serina proteasa , proteínas de la matriz extracelular y hormonas. [2] El O-sulfato de tirosina es una molécula estable y se excreta en la orina de los animales. No se conoce que exista ningún mecanismo enzimático de desulfatación de sulfato de tirosina.
Mediante la eliminación de genes TPST en ratones, se puede observar que la sulfatación de tirosina tiene efectos sobre el crecimiento de los ratones, como el peso corporal, la fecundidad y la viabilidad posnatal.
Mecanismo
La sulfatación es catalizada por la tirosilproteína sulfotransferasa (TPST) en el aparato de Golgi . La reacción catalizada por TPST es una transferencia de sulfato desde el donante de sulfato universal 3'-fosfoadenosina-5'-fosfosulfato (PAPS) al grupo hidroxilo de cadena lateral de un residuo de tirosina. Los sitios de sulfatación son residuos de tirosina expuestos en la superficie de la proteína rodeados típicamente por residuos ácidos; una descripción detallada de las características del sitio de sulfatación está disponible en PROSITE (patrón PROSITE: PS00003) [1] y predicha por una herramienta en línea llamada Sulfinator [3] [2] [3] . Se han identificado dos tipos de tirosilproteínas sulftotransferasas (TPST-1 y TPST2).
Regulación
Existe evidencia muy limitada de que los genes TPST están sujetos a regulación transcripcional y el O-sulfato de tirosina es muy estable y no puede ser degradado fácilmente por las sulfatasas de mamíferos. La O-sulfatación de tirosina es un proceso irreversible in vivo .
Significación clínica
Se ha demostrado que la sulfatación de Tyr1680 en el factor VIII es esencial para una unión eficaz al vWF . Por tanto, cuando esta mutación, los pacientes pueden sufrir síntomas hemofílicos leves debido a un aumento del recambio. [4]
Anticuerpo para la detección de epítopos sulfatados con tirosina
En 2006, se publicó un artículo en el Journal of Biological Chemistry que describe la producción y caracterización de un anticuerpo llamado PSG2. Este anticuerpo muestra una sensibilidad y especificidad exquisitas para los epítopos que contienen sulfotirosina independientemente del contexto de la secuencia.
Referencias
- ^ Tirosina-O-sulfato en un péptido de fibrinógeno. FR Bettelheim, J. Am. Chem. Soc., 1954, 76 (10), págs. 2838–2839, doi : 10.1021 / ja01639a073
- ^ Mehta, AY; Heimburg-Molinaro, J; Cummings, RD; Goth, CK (junio de 2020). "Patrones emergentes de sulfatación de tirosina y O-glicosilación cruzada y co-localización" . Opinión actual en biología estructural . 62 : 102-111. doi : 10.1016 / j.sbi.2019.12.002 . PMC 7308222 . PMID 31927217 .
- ^ Monigatti F., Gasteiger E., Bairoch A., Jung E., El sulfinador: predicción de sitios de sulfatación de tirosina en secuencias de proteínas, Bioinformatics 18: 769-770 (2002).
- ^ Leyte, A .; Schijndel, furgoneta HB; Niehrs, C .; Huttner, WB; Verbeet, MP; Mertens, K .; Mourik, JA furgoneta (15 de enero de 1991). "La sulfatación de Tyr1680 del factor VIII de coagulación de la sangre humana es esencial para la interacción del factor VIII con el factor von Willebrand" . Revista de Química Biológica . 266 (2): 740–746. ISSN 0021-9258 . PMID 1898735 .
- Moore KL (2003). "La biología y enzimología de la proteína tirosina O-sulfatación" . J. Biol. Chem . 278 (27): 24243–6. doi : 10.1074 / jbc.R300008200 . PMID 12730193 .
- Hoffhines AJ; Damoc, E; Puentes, KG; Leary, JA; Moore, KL (2006). "Detección y purificación de proteínas sulfatadas con tirosina utilizando un nuevo anticuerpo monoclonal anti-sulfotirosina" . J. Biol. Chem . 281 (49): 37877–87. doi : 10.1074 / jbc.M609398200 . PMC 1764208 . PMID 17046811 .