Siarkowanie w zdrowiu i chorobie
Włączanie siarki do makromolekuł biologicznych, takich jak hormony steroidowe, zachodzi poprzez szlaki enzymatycznej aktywacji, transferu i usuwania reszty siarkowej. Aktywację siarki katalizują dwie syntazy PAPS: PAPSS1 i PAPSS2, a wady genu PAPSS2 powiązano z deformacjami kości i chrząstki oraz zaburzeniami metabolizmu androgenów. Zakres finansowanego przez UE projektu SUPA-HD (Sulfation pathways in health and disease: SUPA-HD) obejmował nakreślenie zależności genotypu od fenotypu i scharakteryzowanie nieznanych wcześniej oddziaływań molekularnych syntazy PAPS u człowieka. Badacze scharakteryzowali nową mutację PAPSS2 u dwóch chłopców z opóźnionym wzrostem i deformacjami kości. Wykryli resztkową aktywność enzymatyczną w przypadku nowej mutacji zmieniającej sens G270D, lecz nie w przypadku nowej mutacji powodującej przesunięcie ramki odczytu W462Cfs*3. Wykorzystano różne techniki, w tym mikroskopię fluorescencyjną, inhibitory proteasomu i rozwijanie białek, aby scharakteryzować wpływ dodatkowych mutacji punktowych na stabilność PAPSS2. Naukowcy klasyfikowali mutacje na podstawie ich wpływu na stabilność, który był zgodny z obserwowanym fenotypem. Aby wyszukać partnerów molekularnych PAPSS2, przeprowadzono wytrącanie białek i wykryto ponad 400 potencjalnych trafień, w tym podjednostki proteasomalne i ligazy ubikwitynowe. Te wyniki wskazują, że PAPSS2 podlega wymianie z udziałem proteasomów, chociaż istotność biologiczna tego odkrycia wymaga dalszych badań. Ponadto ujawniono bezpośredni związek PAPSS2 z cytoplazmatyczną sulfotransferazą SULT2A1 oraz uzyskano dane bioinformatyczne dotyczące dokowania makromolekularnego i dynamiki molekularnej tego oddziaływania. Podsumowując, wyniki i technologie uzyskane dzięki badaniu SUPA-HD rzuciły nowe światło na proces siarkowania w komórkach ssaków. Zważywszy na jego istotność w metabolizmie steroidów, wyniki te pomogą zrozumieć naturę biochemiczną wielu schorzeń.
Słowa kluczowe
Siarkowanie, hormony steroidowe, PAPS syntaza, mutacja, SULT2A1
