ฟอสฟาเตสกรดต้านทานทาร์เตรต

เอซีพี5
โครงสร้างที่มีจำหน่าย พีดีบี การค้นหาออร์โธล็อก: PDBe RCSB รายชื่อรหัส PDB ID 2BQ8, สงคราม 1
ตัวระบุ
นามแฝง	ACP5 , HPAP, SPENCDI, TRAP, TRACP5a, TRACP5b, TrATPase, ฟอสฟาเตสกรด 5, ต้านทานทาร์เตรต, TRAcP
รหัสภายนอก	โอมิม : 171640; เอ็มจีไอ : 87883; โฮโมโลยีน : 115578; GeneCards : ACP5; OMA :ACP5 - ออร์โธล็อก
ตำแหน่งยีน ( มนุษย์ ) บทที่ โครโมโซมที่ 19 (มนุษย์) [1] วงดนตรี 19หน้า13.2 เริ่ม 11,574,653 บป. [1] จบ 11,579,993 ฐาน[1]
ตำแหน่งยีน ( เมาส์ ) บทที่ โครโมโซม 9 (หนู) [2] วงดนตรี 9 A3|9 8.38 ซม. เริ่ม 22,038,023 บป. [2] จบ 22,047,007 บป. [2]
รูปแบบการแสดงออกของอาร์เอ็นเอ บีจี มนุษย์ เมาส์ (ออร์โธล็อก) ด้านบนแสดงออกมาใน เส้นใยปริทันต์ ปอดส่วนบนด้านซ้าย ปอดขวา ปอดส่วนล่าง กระดูกแข้ง เม็ดเลือดขาว ต่อมน้ำเหลือง ม้าม ทวารหนัก ภาคผนวก ด้านบนแสดงออกมาใน ลำตัวของกระดูกต้นขา ข้อต่อกระดูกแข้งและกระดูกต้นขา เนื้อเยื่อไขมันสีขาว เนื้อเยื่อไขมันใต้ผิวหนัง เซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดของตับของทารกในครรภ์ เนื้อเยื่อไขมันสีน้ำตาล ม้าม กล้ามเนื้อระหว่างซี่โครง ต่อมน้ำเหลืองเอออร์ตา ลำไส้ใหญ่ ข้อมูลการแสดงออกอ้างอิงเพิ่มเติม ไบโอจีพีเอส ข้อมูลการแสดงออกอ้างอิงเพิ่มเติม
ออนโทโลยีของยีน หน้าที่ของโมเลกุล เฟอร์ริกเหล็กยึดเกาะ กิจกรรมของกรดฟอสฟาเตส การจับไอออนโลหะ เหล็กยึดเกาะเหล็ก กิจกรรมไฮโดรเลส ส่วนประกอบของเซลล์ ส่วนประกอบสำคัญของเมมเบรน ไซโตซอล ไลโซโซม กระบวนการทางชีวภาพ กระบวนการเผาผลาญไรโบฟลาวิน การดีฟอสฟอรีเลชัน การตอบสนองต่อลิโปโพลีแซ็กคาไรด์ การควบคุมเชิงลบของการผลิตอินเตอร์ลิวคิน-1 เบตา การควบคุมเชิงลบของการผลิตอินเตอร์ลิวคิน-12 การควบคุมเชิงลบของการผลิตปัจจัยเนโครซิสของเนื้องอก การควบคุมเชิงลบของการสร้างแอนไอออนซุปเปอร์ออกไซด์ การตอบสนองต่อไซโตไคน์ การควบคุมเชิงลบของกระบวนการสังเคราะห์ไนตริกออกไซด์ การสลายกระดูก การควบคุมเชิงลบของการตอบสนองต่อการอักเสบ การตอบสนองการป้องกันต่อแบคทีเรียแกรมบวก การเกิดกระดูก การเกิดกระดูก ที่มา : Amigo / QuickGO
ออร์โธล็อก สายพันธุ์ มนุษย์ หนู เอนเทรซ 54 11433 วงดนตรี ENSG00000102575 ENSMUSG00000001348 เอนสมัสจี00000001348 ยูนิโปรต P13686 Q05117 เรฟเซค (mRNA) NM_001111034 NM_001111035 NM_001111036 NM_001611 NM_001322023 NM_001102404 NM_001102405 NM_007388 RefSeq (โปรตีน) NP_001104504 NP_001104505 NP_001104506 NP_001308952 NP_001602 NP_001095874 NP_001095875 NP_031414 ตำแหน่งที่ตั้ง (UCSC) บทที่ 19: 11.57 – 11.58 เมกะไบต์ ตอนที่ 9: 22.04 – 22.05 เมกะไบต์ การค้นหาPubMed [3] [4]
วิกิเดตา
ดู/แก้ไขมนุษย์ ดู/แก้ไขเมาส์

ฟอสฟาเตสกรดต้านทาร์เตรต ( TRAPหรือTRAPase ) เรียกอีกอย่างว่าฟอสฟาเตสกรด 5 ต้านทาร์เตรต ( ACP5 ) เป็นเอนไซม์เมทัลโลโปรตีนโมโนเมอริกที่ถูกไกลโคซิเลต ซึ่งแสดงออกในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม^[5]มีน้ำหนักโมเลกุลประมาณ 35kDa จุดไอโซอิ เล็กทริกเบส (7.6–9.5) และมีกิจกรรมที่เหมาะสมที่สุดในสภาวะที่เป็นกรด TRAP ถูกสังเคราะห์เป็น โปรเอนไซม์แฝงและถูกกระตุ้นโดยการแตก ตัว และการลด โปรตีเอส ^{[6] [7]}มันแตกต่างจากฟอสฟาเตส กรดของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอื่น ๆ โดยความต้านทานต่อการยับยั้งโดยทาร์เตรตและโดยน้ำหนักโมเลกุลของมัน

กลไกการไฮโดรไลซิสของฟอสเฟตเอสเทอร์โดย TRAP เกิดขึ้นผ่านกลไกการโจมตีด้วยนิวคลีโอไฟล์^[8]โดยที่การเร่งปฏิกิริยาเกิดขึ้นโดยที่สารตั้งต้นฟอสเฟตจับกับ Fe ²⁺ในไซต์ที่ใช้งานของ TRAP จากนั้นจึงเกิดการโจมตีด้วยนิวคลีโอไฟล์โดยลิแกนด์ไฮดรอกไซด์บนอะตอมฟอสฟอรัสที่ถูกจับ ส่งผลให้พันธะของฟอสเฟตเอสเทอร์แตกออกและเกิดแอลกอฮอล์ ตัวตนและกลไกที่แน่ชัดของลิแกนด์ไฮดรอกไซด์นั้นยังไม่ชัดเจน แต่เชื่อกันว่าเป็นไฮดรอกไซด์ที่เชื่อมไอออนโลหะภายในไซต์ที่ใช้งานหรือไฮดรอกไซด์ปลายสุดที่เชื่อมกับ Fe ³⁺โดยมีรายงานที่ขัดแย้งกันสำหรับกลไกทั้งสอง

ภายใต้สถานการณ์ปกติ TRAP จะถูกแสดงออกอย่างมากโดยเซลล์สลายกระดูกแมคโครฟาจที่ถูกกระตุ้นเซลล์ ประสาท และเยื่อบุโพรงมดลูกของสุกรในระหว่างตั้งครรภ์^{[9] [10]}ในหนูแรกเกิด TRAP ยังสามารถตรวจพบได้ในม้าม ต่อมไทมัส ตับ ไต ผิวหนัง ปอด และหัวใจในระดับต่ำ การแสดงออกของ TRAP จะเพิ่มขึ้นในสภาวะทางพยาธิวิทยาบางอย่าง ซึ่งได้แก่ มะเร็งเม็ดเลือดขาวชนิดเรติคูโลเอนโดทีลิโอซิส (มะเร็งเม็ดเลือดขาวชนิดเซลล์มีขน ) โรคโกเชอร์โรคสมองเสื่อมที่เกิดจาก เอชไอวี ออสเตียสลาสโตมา และโรคกระดูกพรุนและโรคกระดูกเมตาบอลิ ก

ในเซลล์สลายกระดูก TRAP จะอยู่ในบริเวณขอบหยัก ไลโซโซม โกลจิซิสเทอร์เน และเวสิเคิล^[7]

TRAP ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมถูกเข้ารหัสโดยยีนหนึ่งตัว ซึ่งอยู่บนโครโมโซม 19 (19p13.2–13.3) ในมนุษย์ และบนโครโมโซม 9 ในหนู DNA ของ TRAP นั้นได้รับการอนุรักษ์ไว้เป็นอย่างดีในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในชั้นนี้ตามที่คาดไว้จากการจัดลำดับโปรตีนยีน TRAP ได้รับการโคลนและจัดลำดับในสปีชีส์ของหมู หนู มนุษย์ และหนูตะเภา^[11] ยีน TRAP ของมนุษย์ หนู และหมูตะเภาทั้งหมดมีเอ็กซอน 5 ตัว และมีโคดอน ATG ที่จุดเริ่มต้นของเอ็กซอน 2 โดยที่เอ็กซอน 1 เป็นแบบไม่เข้ารหัส ภายในโปรโมเตอร์ของเอ็กซอน 1 มีโปรโมเตอร์ "เฉพาะเนื้อเยื่อ" ที่แตกต่างกันสามตัว ได้แก่ 1A, 1B และ 1C ^[12]ซึ่งจะทำให้สามารถควบคุมการแสดงออกของ TRAP ได้อย่างเข้มงวด ยีนนี้ถอดรหัส mRNA ขนาด 1.5 กิโลเบสที่มีกรอบการอ่านแบบเปิด (ORF) ขนาด 969-975 คู่เบสที่เข้ารหัสโปรตีนกรดอะมิโน 323-325 ตัว ในหนู ORF มีความยาว 981 คู่เบสและเข้ารหัสโปรตีนกรดอะมิโน 327 ตัว TRAP ถูกแปลเป็นโพลีเปปไทด์ตัวเดียว การถอดรหัสยีน TRAP ถูกควบคุมโดยปัจจัยการถอดรหัสที่เกี่ยวข้องกับ Microphthalmia ^{[13] [14]}

หน้าที่หลายอย่างได้รับการระบุว่าเป็นของ TRAP และบทบาททางสรีรวิทยาของ TRAP นั้นน่าจะมีหลากหลาย การศึกษาการน็อกเอาต์ในหนูรวมถึงความผิดปกติในมนุษย์ที่เกี่ยวข้องกับการขาด TRAP ทางพันธุกรรมทำให้เข้าใจหน้าที่ของ TRAP ได้ดีขึ้น ในการศึกษาการน็อกเอาต์หนู TRAP ^{−/− แสดง} อาการกระดูก พรุนเล็กน้อย ซึ่งเกี่ยวข้องกับกิจกรรมของเซลล์สลายกระดูกที่ลดลง ส่งผลให้เปลือกสมองหนาขึ้นและสั้นลง เกิดความผิดปกติคล้ายกระบองที่ปลายกระดูกต้นขาและแผ่นกระดูกเจริญเติบโตขยายใหญ่ขึ้นพร้อมกับการสะสมของแร่ธาตุในกระดูกอ่อนที่ล่าช้า ซึ่งทั้งหมดนี้จะเพิ่มขึ้นตามอายุ^[15]ในหนูทรานสเจนิกที่มีการแสดงออกของ TRAP มากเกินไป จะเกิดภาวะกระดูกพรุนเล็กน้อยพร้อมกับ กิจกรรมของ เซลล์สลายกระดูกและการสังเคราะห์กระดูก ที่เพิ่มขึ้น ^[16] หน้าที่ของ TRAP ที่แนะนำ ได้แก่การลดฟ อสฟอรีเลชันของ ออสเทโอพอนติน / ไซอาโลโปรตีน ในกระดูก การสร้างอนุมูลอิสระของออกซิเจน (ROS) การขนส่งเหล็ก และ ปัจจัย การเจริญเติบโตและ การแบ่งตัวของเซลล์ความบกพร่องทางพันธุกรรมของ TRAP ซึ่งกำหนดโดยการกลายพันธุ์แบบด้อยทั้งสองแบบในยีน ACP5 เป็นพื้นฐานของโรค spondylenchondrodysplasia ในมนุษย์^[17]ฟีโนไทป์ทางคลินิกเกี่ยวข้องกับกระดูก ระบบประสาทส่วนกลาง และระบบภูมิคุ้มกัน^[18]พยาธิสภาพอาจรวมถึงข้อบกพร่องในการดูดซึมกลับของกระดูก รวมถึงภูมิคุ้มกันที่ผิดปกติอันเนื่องมาจากการดีฟอสโฟรีเลชันของออสเตโอพอนตินที่บกพร่อง แต่โรคนี้อาจซับซ้อนกว่าและจำเป็นต้องมีการอธิบายเพิ่มเติม

มีการแสดงให้เห็นว่าออสเตโอพอนตินและเซียโลโปรตีนของกระดูก ซึ่งเป็นฟอสโฟโปรตีนของเมทริกซ์ของกระดูก เป็นสารตั้งต้นของ TRAP ในหลอดทดลองที่มีประสิทธิภาพสูงซึ่งจะจับกับเซลล์สลายกระดูกเมื่อถูกฟอสโฟรีเลต [19] เมื่อเกิดการดีฟอสโฟรีเลตบางส่วน ทั้งออสเตโอพอนตินและเซียโลโปรตีนของกระดูกจะไม่สามารถจับกับเซลล์สลายกระดูกได้^จากผลดังกล่าว จึงมีสมมติฐานว่า TRAP จะถูกหลั่งออกมาจากขอบหยัก ดีฟอสโฟรีเลตให้ออสเตโอพอนติน และช่วยให้เซลล์สลายกระดูกเคลื่อนตัวได้ และเกิดการดูดซับเพิ่มเติม

อนุมูลออกซิเจนที่เป็นปฏิกิริยา (ROS) เกิดขึ้นในแมคโครฟาจและกระดูกอ่อนจากซูเปอร์ออกไซด์ (O ₂ ^−. ) ซึ่งเกิดขึ้นจากการทำงานของ NADPH-oxidase กับออกซิเจน (O ₂ ) ^[20]อนุมูลเหล่านี้มีบทบาทสำคัญในการทำงานของเซลล์ฟาโกไซต์

TRAP ซึ่งประกอบด้วยธาตุเหล็กที่มีฤทธิ์รีดอกซ์ เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาการสร้าง ROS ผ่านทางเคมีของ Fenton: ^[21]

O ₂ → (NADPH-oxidase) O ^{2− ∙} → (superoxide dismutase) H ₂ O ₂ → (catalase) H ₂ O + O ₂

TRAP-Fe ³⁺ (สีม่วง) + O ^{2− ∙} → TRAP-Fe ²⁺ (สีชมพู) + O ₂

H ₂ O ₂ + TRAP-Fe ²⁺ (สีชมพู) → HO ^∙ + HO ⁻ + TRAP-Fe ³⁺

สร้างอนุมูลไฮดรอกซิลไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์และออกซิเจนซิงเกลต์ ในกระดูกอ่อน ROS จะถูกสร้างขึ้นที่ขอบหยัก และดูเหมือนว่าจำเป็นต่อการดูดซึมและการย่อยสลาย

ในสุกรที่ตั้งครรภ์ ยูเทอโรเฟอร์รินจะถูกแสดงออกอย่างมากในของเหลวในมดลูก^[22]เนื่องจากลักษณะทางกายวิภาคที่เป็นเอกลักษณ์ของมดลูกสุกร และการแสดงออกของ TRAP ที่เกิดจากโปรเจสเตอโรนโดยเฉพาะ จึงมีสมมติฐานว่ายูเทอโรเฟอร์รินทำหน้าที่เป็นโปรตีนขนส่งเหล็ก

TRAP เกี่ยวข้องกับการอพยพ ของกระดูกอ่อน ไปยังบริเวณที่สลายกระดูก และเมื่ออยู่ที่นั่น เชื่อว่า TRAP จะเป็นตัวเริ่มต้นการแบ่งตัว การกระตุ้น และการขยายตัว ของกระดูก อ่อน สมมติฐานนี้เกิดขึ้นจากการตรวจสอบโครงสร้างกระดูกของหนูที่ไม่มี TRAP สังเกตได้ว่า นอกเหนือจากภาวะกระดูกพรุนแล้วการสร้างกระดูกยังเกิดขึ้นแบบไม่มีแบบแผน โดยที่โครงสร้างจุลภาคจะไม่สม่ำเสมออย่างมาก^[23]

จากการศึกษาพบว่าหนูที่มีการแสดงออกของ TRAP มากเกินไปนั้นมีภาวะอ้วนมาก ซึ่งนำไปสู่สมมติฐานที่ว่า TRAP มีส่วนเกี่ยวข้องกับภาวะอ้วนเกิน

• กรดทาร์เตรตที่ต้านทานฟอสฟาเตสที่หอสมุดการแพทย์แห่งชาติสหรัฐอเมริกาหัวเรื่องทางการแพทย์ (MeSH)