Арилсульфатаза B - Arylsulfatase B

ARSB
Доступные конструкции PDB Поиск ортолога: PDBe RCSB Список идентификационных кодов PDB 1ФСУ
Идентификаторы
Псевдонимы	ARSB, арилсульфатаза B, ASB, G4S, MPS6
Внешние идентификаторы	OMIM: 611542 MGI: 88075 ГомолоГен: 73870 Генные карты: ARSB
Расположение гена (человек) Chr. Хромосома 5 (человек)[1] Группа 5q14.1 Начинать 78,777,209 бп[1] Конец 78,986,087 бп[1]
Расположение гена (Мышь) Chr. Хромосома 13 (мышь)[2] Группа 13 C3 | 13 47,88 см Начинать 93,771,630 бп[2] Конец 93,943,016 бп[2]
Генная онтология Молекулярная функция • связывание ионов металлов • активность арилсульфатазы • каталитическая активность • Активность N-ацетилгалактозамин-4-сульфатазы • активность гидролазы сложного эфира серной кислоты • гидролазная активность Сотовый компонент • шероховатой эндоплазматической сети • аппарат Гольджи • просвет эндоплазматического ретикулума • поверхность клетки • просвет лизосомы • митохондрия • лизосома • внеклеточная экзосома • внеклеточная область • просвет азурофильных гранул • Просвет гранул, богатых фиколином-1 Биологический процесс • метаболический процесс гликосфинголипидов • реакция на питательные вещества • посттрансляционная модификация • ответ на эстроген • аутофагия • регуляция миграции эпителиальных клеток • развитие центральной нервной системы • миграция эпителиальных клеток толстой кишки • положительная регуляция развития проекции нейронов • реакция на pH • катаболический процесс хондроитинсульфата • лизосомальный транспорт • метаболизм • реакция на метилртуть • лизосомная организация • дегрануляция нейтрофилов Источники:Амиго / QuickGO
Ортологи
Разновидность	Человек	Мышь
Entrez	411	11881
Ансамбль	ENSG00000113273	ENSMUSG00000042082
UniProt	P15848	P50429
RefSeq (мРНК)	NM_000046 NM_198709	NM_009712
RefSeq (белок)	NP_000037 NP_942002	NP_033842
Расположение (UCSC)	Chr 5: 78,78 - 78,99 Мб	Chr 13: 93,77 - 93,94 Мб
PubMed поиск	[3]	[4]
Викиданные
Просмотр / редактирование человека Просмотр / редактирование мыши

арилсульфатаза B
Кристаллографическая структура предполагаемой тетрамерной арилсульфатазы из кишечная палочка.[5]
Идентификаторы
Символ	ARSB
Ген NCBI	411
HGNC	714
OMIM	253200
RefSeq	NM_000046
UniProt	P15848
Прочие данные
Номер ЕС	3.1.6.12
Locus	Chr. 5 p11-q13
Ищи Структуры Швейцарская модель Домены ИнтерПро

Галсульфаза
ГОСТИНИЦА: галсульфаза

Клинические данные
Торговые наименования	Наглазим
Другие имена	Aryplase
AHFS /Drugs.com	Факты о профессиональных наркотиках
Данные лицензии	нас DailyMed: Галсульфаза
Беременность категория	AU: B3[6] нас: B (Нет риска в исследованиях без участия человека)[6]
Маршруты администрация	Внутривенно
Код УВД	A16AB08 (ВОЗ)
Легальное положение
Легальное положение	нас: ℞-только Европа: Только прием В общем: ℞ (только по рецепту)
Идентификаторы
Количество CAS	552858-79-4
DrugBank	DB01279
UNII	59UA429E5G
КЕГГ	D06565
ЧЭМБЛ	ChEMBL1201822
Химические и физические данные
Формула	C2529ЧАС3843N689О716S16
Молярная масса	55868.63 г · моль^−1

Арилсульфатаза B (N-ацетилгалактозамин-4-сульфатаза, хондроитинсульфатаза, хондроитиназа, ацетилгалактозамин-4-сульфатаза, N-ацетилгалактозамин-4-сульфатсульфогидролаза, EC 3.1.6.12 ) является фермент связана с мукополисахаридоз VI (Синдром Марото – Лами).

Арилсульфатаза B входит в группу арилсульфатаза ферменты, присутствующие в лизосомах печень, поджелудочная железа, и почки животных. Цель фермента - гидролизовать сульфаты в организме. ARSB делает это, разбивая гликозаминогликаны (ГАГ), которые представляют собой большие молекулы сахара в организме. ARSB нацелен, в частности, на две группы GAG: дерматансульфат и сульфат хондроитина.^[7]

Было обнаружено более 130 мутаций ARSB, каждая из которых приводит к дефициту в организме. В большинстве случаев мутация происходит на одном нуклеотид в последовательности. Дефицит арилсульфатазы B может привести к накоплению ГАГ в лизосомах,^[7] что, в свою очередь, может привести к мукополисахаридозу VI.

Фермент, используемый в качестве фармацевтического препарата, известен под названием Международное непатентованное название галсульфаза и продается под торговой маркой Наглазим.^[8][9][10] Галсульфаза была одобрена для медицинского применения в США в мае 2005 г. и в Европейском Союзе в январе 2006 г.^[11][10] Галсульфаза показана для длительной заместительной ферментной терапии людям с подтвержденным диагнозом мукополисахаридоза VI (MPS VI; дефицит N-ацетилгалактозамин-4-сульфатазы; синдром Марото-Лами).^[10]

График гидропатии Кайта-Дулитла: увеличить для лучшего обзора

Структура

Первичная структура кишечная палочка арилсульфатаза B содержит первичную последовательность из 502 аминокислот. Его вторичная структура довольно сложная, содержит множество альфа спирали (Всего 20, содержащие 138 остатков) и бета-листы (Всего 21 нить, содержащая 87 остатков).^[5] Функциональный фермент считается гомо тетрамер. Из-за сложности вторичной структуры арилсульфатазы B присутствует много гидрофобных и гидрофильных участков, как показано на графике гидропатии Кайта-Дулиттла:

Медицинское использование

Галсульфаза используется для лечения взрослых и детей с мукополисахаридозом VI (МПС VI или синдром Марото-Лами).^[10] Это заболевание вызвано нехваткой фермента под названием N-ацетилгалактозамин-4-сульфатаза, который необходим для расщепления в организме веществ, называемых гликозаминогликанами (ГАГ).^[10] Если фермент отсутствует, ГАГ не могут расщепляться, и они накапливаются в клетках.^[10] Это вызывает признаки болезни, наиболее заметными из которых являются короткое тело, большая голова и трудности с передвижением.^[10] Заболевание обычно диагностируется у младенцев в возрасте от одного до пяти лет.^[10] Было показано, что галсульфаза улучшает способность ходить и подниматься по лестнице.^[12]

Наиболее частыми побочными реакциями (≥10%) являются: сыпь, боль, крапивница, гипертермия, кожный зуд, озноб, головная боль, тошнота, рвота, боль в животе и одышка.^[12] Наиболее частыми побочными реакциями, требующими вмешательства, являются реакции, связанные с инфузией.^[12]

Галсульфаза (N-ацетилгалактозамин-4-сульфатаза, рекомбинантная человеческая) получила статус орфанного лекарства как Европейской Комиссией, так и США. Управление по контролю за продуктами и лекарствами (FDA).^[13][14]

Роль в муковисцидозе

Было обнаружено, что экспрессия и активность ARSB связаны с функцией регулятор трансмембранной проводимости при муковисцидозе (CFTR), мембранный канал с дефицитом кистозный фиброз. Измерения в клеточной линии муковисцидоза IB3 и ее производной клеточной линии C38, которая имеет функциональный CFTR, показали повышенную активность и экспрессию ARSB в линии C38.^[15] Потенциатор CFTR VRT-532 увеличивал экспрессию и активность ARSB в клетках кистозного фиброза до нормального уровня. клетки бронхиального эпителия.^[16]

Роль в злокачественных новообразованиях

ARSB был изучен при различных формах рака. Культивированный нормальный эпителиальный слой молочной железы и миоэпителиальные клетки имели значительно более высокую активность ARSB, чем культивируемые злокачественные клетки молочной железы.^[17] Иммуногистохимия в толстой кишке показала снижение окрашивания мембран ARSB в рак толстой кишки по сравнению с нормальной толстой кишкой, а также при злокачественных новообразованиях более высокой степени.^[18] Активность ARSB была ниже в злокачественной ткани предстательной железы, чем в нормальной ткани предстательной железы, и иммуноокрашивание микрочипов ткани предстательной железы показало не только уменьшение окрашивания ARSB в рак простаты ткань высшего Оценка Глисона, но также меньшее окрашивание у пациентов с рецидивирующим раком по сравнению с не рецидивирующим раком. Окрашивание ARSB было более точным предиктором рецидива, чем Простатоспецифический антиген (PSA) тест, указывающий на возможную будущую роль ARSB как прогностического биомаркера рака простаты.^[19] Дальнейшие доказательства того, что ARSB является супрессором опухолей, были определены молекулярными исследованиями в культурах клеток, где ARSB подавлялся с помощью миРНК. Исследования показали, что уменьшение ARSB приводит к увеличению свободного галектин-3, который сильнее прикрепляется к менее сульфатированному хондроитин-4-сульфату. Галектин-3 затем действует на факторы транскрипции. АП-1 для увеличения экспрессии хондроитинсульфата протеогликан Versican и СП-1 увеличить выражение WNT9A.^[20][21] Другой механизм, с помощью которого снижение ARSB связано с канцерогенезом, заключается в увеличении связывания SHP2 к более сульфатированному хондроитин-4-сульфату, что приводит к повышенному фосфорилированию стр.38 и MITF с последующим усилением выраженности GPNMB.^[22]

Роль в метаболизме

Снижение доступности сульфатов из-за нарушения активности ARSB было связано с увеличением аэробный гликолиз, о чем свидетельствует увеличение НАДН и НАДФН, снижение потребления кислорода, усиление внеклеточного закисления и сыворотка лактат, и снижение митохондриальный мембранный потенциал в ARSB-молчащих клетках и ARSB-нулевых тканях мышей.^[23]

Экстрализосомальная локализация

Хотя ARSB в первую очередь является лизосомальным ферментом, он также локализуется на клеточной мембране гепатоциты, синусоидальные эндотелиальные клетки, и Клетки Купфера в печени, а также в апикальных оболочках нормальной и злокачественной толстой кишки и простаты эпителиальные клетки, к иммуногистохимия и иммунофлуоресценция исследования. Иммуноокрашивание мембран в толстой кишке и простате было ниже при злокачественных новообразованиях, чем в нормальных тканях, а также было ниже при злокачественных новообразованиях более высокой степени.^[18][19][24] Анализ активности ARSB в мембранной и цитозольной фракциях культивируемых эпителиальных клеток бронхов показал, что активность в мембранной фракции была в несколько раз выше.^[25]

Смотрите также

• Арил
• Сульфатаза

Рекомендации

1. ГРЧ38: Ансамбль выпуск 89: ENSG00000113273 - Ансамбль, Май 2017
2. GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000042082 - Ансамбль, Май 2017
3. "Справочник человека по PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
4. "Ссылка на Mouse PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
5. PDB: 3ED4​; Пацковский Ю., Озюрт С., Гилмор М., Чанг С., Бейн К., Вассерман С., Косс Дж., Саудер М.Дж., Берли С.К., Альмо СК (2010). «Кристаллическая структура предполагаемой арилсульфатазы из кишечная палочка". Будут опубликованы. Дои:10.2210 / pdb3ed4 / pdb.
6. «Применение галсульфазы (наглазима) во время беременности». Drugs.com. 11 декабря 2019 г.. Получено 23 апреля 2020.
7. Национальная медицинская библиотека США. «АРСБ», Genetics Home Resource, 7 ноября 2010 г., дата обращения 22 ноября 2010 г.
8. Ким К. Х., Декер С., Бертон Б. К. (март 2008 г.). «Успешное ведение сложных инфузионных реакций у молодого пациента с мукополисахаридозом типа VI, получающего рекомбинантную человеческую арилсульфатазу B (галсульфаза [Naglazyme])». Педиатрия. 121 (3): e714–7. Дои:10.1542 / педс.2007-0665. PMID  18250117. S2CID  3298398.
9. Всемирная организация здравоохранения (2005 г.). «Международные непатентованные наименования фармацевтических субстанций (МНН): рекомендуемые международные непатентованные наименования (Рек. МНН): список 54». Информация ВОЗ о лекарствах. 19 (3): 255. HDL:10665/73503.
10. "Наглазим ЕПАР". Европейское агентство по лекарствам (EMA). Получено 23 апреля 2020. Эта статья включает текст из этого источника, который находится в всеобщее достояние.
11. «Пакет одобрения лекарственных средств: Naglazyme (Galsulfase) NDA № 125117». НАС. Управление по контролю за продуктами и лекарствами (FDA). 9 сентября 2005 г.. Получено 23 апреля 2020.
12. «Наглазимегалсульфаза раствор». DailyMed. 14 апреля 2020 г.. Получено 23 апреля 2020.
13. "EU / 3/01/025". Европейское агентство по лекарствам (EMA). Получено 23 апреля 2020.
14. «Обозначение и одобрение орфанного препарата Наглазим». accessdata.fda.gov. 24 декабря 1999 г.. Получено 23 апреля 2020.
15. Бхаттачарья С., Смотри Д., Табакмен Дж. К. (2007). «Повышенная активность арилсульфатазы B в клетках кистозного фиброза после коррекции CFTR». Clinica Chimica Acta; Международный журнал клинической химии. 380 (1–2): 122–7. Дои:10.1016 / j.cca.2007.01.021. PMID  17324393.
16. Бхаттачарья С., Феферман Л., Тобакман Дж. К. (2016). «Влияние модификаторов CFTR на активность арилсульфатазы B при муковисцидозе и нормальных эпителиальных клетках бронхов человека». Легочная фармакология и терапия. 36: 22–30. Дои:10.1016 / j.pupt.2015.11.005. PMID  26656789.
17. Бхаттачарья С., Тобакман Дж. К. (2007). «Стероидная сульфатаза, арилсульфатазы A и B, галактозо-6-сульфатаза и идуронатсульфатаза в клетках молочных желез и влияние сульфатированных и несульфатированных эстрогенов на активность сульфатазы». Журнал стероидной биохимии и молекулярной биологии. 103 (1): 20–34. Дои:10.1016 / j.jsbmb.2006.08.002. PMID  17064891. S2CID  10970204.
18. Прабху С.В., Бхаттачарья С., Гусман-Хартман Г., Масиас В., Кайдачи-Балла А., Тобакман Дж. К. (2011). «Экстрализосомная локализация арилсульфатазы B в эпителии толстой кишки человека». Журнал гистохимии и цитохимии. 59 (3): 328–35. Дои:10.1369/0022155410395511. ЧВК  3201152. PMID  21378286.
19. Феферман Л., Бхаттачарья С., Дитон Р., Ганн П., Гусман Г., Кайдачи-Балла А., Тобакман Дж. К. (2013). «Арилсульфатаза B (N-ацетилгалактозамин-4-сульфатаза): потенциальная роль в качестве биомаркера рака простаты». Рак предстательной железы и заболевания предстательной железы. 16 (3): 277–84. Дои:10.1038 / pcan.2013.18. ЧВК  3763935. PMID  23835622.
20. Бхаттачарья С., Феферман Л., Тобакман Дж. К. (2014). «Арилсульфатаза B регулирует экспрессию версикана за счет транскрипционных эффектов, опосредованных галектином-3 и AP-1». Онкоген. 33 (47): 5467–76. Дои:10.1038 / onc.2013.483. ЧВК  4024465. PMID  24240681.
21. Бхаттачарья С., Феферман Л., Тобакман Дж. К. (2014). «Повышенная экспрессия Wnt9A в толстой кишке через Sp1-опосредованные транскрипционные эффекты с участием арилсульфатазы B, хондроитин-4-сульфата и галектина-3». Журнал биологической химии. 289 (25): 17564–75. Дои:10.1074 / jbc.M114.561589. ЧВК  4067192. PMID  24778176.
22. Бхаттачарья С., Феферман Л., Тобакман Дж. К. (2016). «Ингибирование активности фосфатазы следует за снижением активности сульфатазы и ведет к транскрипционным эффектам за счет устойчивого фосфорилирования фактора транскрипции MITF». PLOS ONE. 11 (4): e0153463. Bibcode:2016PLoSO..1153463B. Дои:10.1371 / journal.pone.0153463. ЧВК  4831796. PMID  27078017.
23. Бхаттачарья С., Феферман Л., Тобакман Дж. К. (2016). «Ограничение аэробного метаболизма приобретенным или врожденным дефицитом арилсульфатазы B: новый подход к эффекту Варбурга». Научные отчеты. 6: 32885. Bibcode:2016НатСР ... 632885Б. Дои:10.1038 / srep32885. ЧВК  5015117. PMID  27605497.
24. Мицунага-Накацубо К., Кусуноки С., Каваками Х., Акасака К., Акимото Ю. (2009). «Арилсульфатаза А и В на клеточной поверхности синусоидальных эндотелиальных клеток, гепатоцитов и клеток Купфера в печени млекопитающих». Медицинская молекулярная морфология. 42 (2): 63–9. Дои:10.1007 / s00795-009-0447-x. PMID  19536613. S2CID  7523889.
25. Bhattacharyya S, Solakyildirim K, Zhang Z, Chen ML, Linhardt RJ, Tobacman JK (2010). «Связанный с клетками уровень IL-8 увеличивается в эпителиальных клетках бронхов после подавления арилсульфатазы B из-за секвестрации хондроитин-4-сульфатом». Американский журнал респираторной клетки и молекулярной биологии. 42 (1): 51–61. CiteSeerX  10.1.1.651.8409. Дои:10.1165 / rcmb.2008-0482OC. PMID  19346317.

дальнейшее чтение

• Брунелли MJ, Аталлах ÁN, да Силва EM (март 2016 г.). «Заместительная ферментная терапия галсульфазой при мукополисахаридозе VI типа». Кокрановская база данных Syst Rev. 3: CD009806. Дои:10.1002 / 14651858.CD009806.pub2. PMID  26943923.
• «Галсульфаза (Наглазим)». Общий обзор лекарств. Оттава (ON): Канадское агентство по лекарствам и технологиям в области здравоохранения (CADTH). Ноябрь 2016 г. PMID  28121110.
• Феррейра ЧР, Гал WA (май 2017 г.). «Лизосомные болезни накопления». Перевод Sci Rare Dis. 2 (1–2): 1–71. Дои:10.3233 / TRD-160005. ЧВК  5685203. PMID  29152458.

внешняя ссылка

• Медицинский словарь, Функция арилсульфатазы B.
• База данных по белкам (PDB), Строение арилсульфатазы.
• Домашний справочник по генетике, Функция арилсульфатазы B.
• Обзор всей структурной информации, доступной в PDB за UniProt: P15848 (Арилсульфатаза B) в PDBe-KB.
• «Галсульфаза». Портал информации о наркотиках. Национальная медицинская библиотека США.
• Галсульфаза в Национальной медицинской библиотеке США Рубрики медицинской тематики (MeSH)