เอนไซม์เซอรีนไฮดรอกซีเมธิลทรานสเฟอเรส
(Serine hydroxymethyltransferase
; SHMT) |
SHMT
เป็นเอนไซม์ในกลุ่มที่่อนุพันธ์ของวิตามินบี
6 หรือที่มีชื่อเรียกว่า pyridoxal-5-phosphate
หรือ PLP เป็นตัวช่วยในการทำปฎิกิริยา
(cofactor) เอนไซม์นี้มีบทบาทสำคัญในกระบวนการเมทาบอลิซึมของสิ่งมีชีวิตทุกชนิด
โดยทำหน้าที่ในการเร่งปฏิกิริยาการเปลี่ยนกรดอะมิโนเซอรีน
(serine) และ เตตระไฮโดรโฟเลต (tetrahydrofolate
; THF) ให้ได้เป็นสารผลิตภัณฑ์ไกลซีน
(glycine) และเมธิลีนเตตระไฮโดรโฟเลต
(methylenetetrahydrofolate ; MTHF)
ซึ่ง MTHF เป็นสารสำคัญที่จะถูกใช้เป็นส่วนประกอบในการสังเคราะห์สารตั้งต้นตัวอื่นๆ
อาทิ ไธมิดิเลต (thymidylate) กรดอะมิโนเมไธโอนีน
(methionine) และ โคลีน (choline) เป็นต้น
ดังแสดงในภาพ
เอนไซม์ SHMT จัดว่าเป็นเอนไซม์ที่มีความสำคัญตัวหนึ่งในวัฏจักรการสร้างไธมิดิเลต
(thymidylate synthesis cycle) ซึ่งมีเอนไซม์อื่นอีกสองตัวที่ทำงานร่วมกันคือ
เอนไซม์ไดไฮโดรโฟเลตรีดักเทส (dihydrofolate
reductase ; DHFR) และ เอนไซม์ไธมิดิเลตซินเธส
(thymidylate synthase) วัฏจักรนี้สามารถพบได้ในสิ่งมีชีวิตทั่วๆไป
รวมทั้งในเชื้อ ปรสิตพลาสโมเดียมซึ่งก่อให้เกิดโรคติดเชื้อมาลาเรีย
เพราะฉะนั้น SHMT จึงเป็นเอนไซม์ตัวหนึ่งที่สำคัญในการสร้างสาร
ไธมิดิเลต และสารพันธุกรรมที่จำเป็นในการดำรงชีวิตสำหรับเชื้อมาลาเรีย
เนื่องจากโรคมาลาเรียซึ่งเกิดจากเชื้อพลาสโมเดียม
(Plasmodium sp.) ยังคงเป็นปัญหาหลักทั่วโลกที่
มีอัตราการเสียชีวิตจากโรคนี้มากกว่าสองล้านคนต่อปี
ด้วยเหตุนี้เราจึงสนใจที่จะศึกษากลไกการทำงานของเอนไซม์
ตัวนี้จากเชื้อพลาสโมเดียมทั้ง Plasmodium
falciparum และ Plasmodium
vivax ในเชิงลึก ทั้งนี้เพื่อจะได้เข้าใจ
ว่าปฎิกิริยาของเอนไซม์ชนิดนี้เกิดขึ้นอย่างไร
เพื่อนำไปสู่การหาสารประกอบเคมีที่มีศักยภาพในการยับยั้งการทำงาน
ของเชื้อพลาสโมเดียม เพื่อพัฒนาเป็นตัวยาในการรักษาโรคมาลาเรียนี้ต่อไป
จุดประสงค์ของงานวิจัย
1. เพื่อผลิตเอนไซม์
SHMT ให้ได้ปริมาณที่มากพอเพื่อใช้ในงานวิจัย
โดยใช้วิธีการโคลน (cloning) และทำการแสดงออกของยีนในเชื้ออีโคไล
(E. coli)
2. เพื่อพัฒนาวิธีการตรวจสอบอย่างง่ายในการหาสารยับยั้งการทำงานของเอนไซม์
SHMT
3. เพื่อศึกษากลไกการทำงานของเอนไซม์
SHMT ในเชิงลึก
|
