亞硫酸基轉移酵素催化機制與生物功能之研究

Abstract

亞硫酸基轉移酵素催化亞硫酸基轉移至生物系統中各種親和受體的反應。生物 體中藉由硫酸化來進行調控的物質有蛋白質、醣蛋白、醣類、荷爾蒙、神經傳導物質及 包括藥物及致癌物等化合物；因此，亞硫酸基轉移參與生物訊息之分辨與傳遞、荷爾蒙 之調節、解毒作用及調節神經傳導物質等重要生物反應。然而我們對於此酵素反應機制 的瞭解卻非常有限。氧化還原的訊息調控是轉譯後修飾蛋白質的一重要方法。酚亞硫酸 基轉移酵素在氧化或還原態時其pH 值、活性及基質選擇性上都有顯著的變化，其KM (PAPS 及PNP)及催化反應速率於氧化狀態時均大幅提升。本計畫第一年將研究造成這 些變化的原因及是那一些胺基酸參與這些變化。經由序列比對與結構分析，除了 Cysteines，我們發現此酵素的一個片段(胺基酸序列62 到68) 參與了氧化還原的調控。 本計畫的第二年，我們將進行此片段的定點實驗，並分析產生的突變株，來瞭解這段胺 基酸序列的作用。第三年我們預計進一步探討亞硫酸基酵素的生物功能，根據初步的研 究，我們已經知道，此酵素無論在於中樞神經，或與神經類固醇及神經傳導物質等都可 能有很重要的作用。我們將先發展相關的酵素測試工具，用來量測相關酵素在腦的活性 及其與神經傳導物質的反應。目前我們的初步成果顯示，我們擬進行的研究方向將可以 順利進行。