磺基转移酶家族 1A，细胞质，偏苯酚，成员 1; SULT1A1

磺基转移酶，首选苯酚 1；STP1
苯酚磺基转移酶，热稳定形式；STP
ST1A3
苯酚磺基转移酶；PPST

HGNC 批准的基因符号：SULT1A1

细胞遗传学定位：16p11.2 基因组坐标（GRCh38）：16:28,605,258-28,623,375（来自 NCBI）

▼ 说明

SULT1A1 基因编码苯酚磺基转移酶（STP 或 PST）（EC 2.8.2.1），其催化儿茶酚胺和酚类药物的硫酸盐缀合。有 3 种苯酚偏好的 SULT 亚型，由 3 个基因 SULT1A1、SULT1A2（601292）和 SULT1A3（600641）编码，也分别称为 STP1、STP2 和 STM。这些基因高度同源，位于染色体 16p 上 120 kb 的区域内。SULT 酶广泛分布于人类和动物组织中，包括血小板（Raftogianis 等人总结，1997）。

▼ 克隆与表达

威尔伯恩等人（1993）从人类肝脏 cDNA 文库中克隆了编码 SULT1A1 的 cDNA，他们将其称为 PPST。全长 cDNA 编码推导的 295 个氨基酸的蛋白质，计算分子量为 34.1 kD。大鼠和人类蛋白质具有 89% 的氨基酸相似性。对人肝脏的 Northern 印迹分析检测到 1.3-kb mRNA 转录物。

Jones 等人使用 PCR 技术（1995）从人类血小板和肝脏 cDNA 文库中克隆了 PPST。

▼ 基因结构

Dooley 和 Huang（1996）确定了人类 SULT1A1、SULT1A2 和 SULT1A3 基因的基因组结构。这 3 个基因各自具有 8 个外显子，起始子蛋氨酸位于外显子 2 中。所有 3 个基因共定位在单个粘粒上，并且具有高度的序列同源性，表明这 3 个基因是由基因复制产生的。Dooley 和 Huang（1996）指出，先前鉴定的 PST 基因序列 PPST、HPST、HAST1 和 HAST2 是 SULT1A1 基因的分离株。

威尔伯恩等人（1993）确定 SULT1A1 具有 3 个推定的聚腺苷酸化信号序列。

▼ 测绘

Dooley 等人通过 PCR 使用寡核苷酸引物对从人仓鼠体细胞杂交组中筛选 DNA 样本（1993）将 SULT1A1 基因定位到人类染色体 16p。对包含 16 号染色体特定部分的人-小鼠体细胞杂交组进行 PCR 扩增表明，SULT1A1 位于蛋白激酶 C、β-1 多肽（176970）基因附近，位于 16p12.1-p11.2 区域。

她等人（1996）鉴定了第二种热稳定性苯酚磺基转移酶 SULT1A2，它也对应到 16 号染色体；参见 601292。 Raftogianis 等人（1996）发现 SULT1A1 基因位于 SULT1A2 基因上游约 45 kb 5-prime 处。

通过种间回交分析，Dooley 等人。Khan 等（1993）将小鼠 Sult1a1 基因定位到 7 号染色体（1995）还将 Sult1a1 基因定位到小鼠 7 号染色体上。

▼ 基因功能

威尔伯恩等人（1993）观察到，在用人 PPST 转染的 COS-7 细胞制备的胞质溶胶中，磺基转移酶对 2 种 PST 特异性底物（米诺地尔和 4-硝基苯酚）的活性显着增加。PPST 似乎以同型二聚体的形式发挥作用。

通过分析转染的中国仓鼠成纤维细胞，Jones 等人（1995）表明人胞质 PPST 硫酸化 1-萘酚、4-硝基苯酚和苯酚。它对酪胺、多巴胺、去甲肾上腺素和 17-α-炔雌醇表现出较低的活性，并且对脱氢表雄酮和雌酮没有活性。

凯斯特等人（1999）研究了人肝和肾细胞质磺基转移酶以及重组人 SULT1A1 对激素原 T4、活性激素 T3 以及代谢物 rT3 和 3,3-prime-二碘甲状腺原氨酸（3,3-prime-T2）的硫酸化和SULT1A3。在所有情况下，最优选的底物是 3,3-prime-T2，其次是 rT3、T3 和 T4（分别是最优选到最不优选）。这些结果表明天然人肝和肾磺基转移酶以及重组 SULT1A1 和 SULT1A3 对碘甲状腺原氨酸硫酸化具有相似的底物特异性。在后者中，SULT1A1 明显表现出对碘甲状腺原氨酸的最高亲和力，但 SULT1A1 是否是人类肝脏和肾脏中甲状腺激素硫酸化的主要同工酶仍有待确定。

▼ 生化特征

晶体结构

加玛奇等人（2003）将 SULT1A1 的晶体结构解析至 1.9 埃分辨率。他们发现，与其他 SULT 一样，SULT1A1 形成中央 5 链平行 β 片层，两侧被螺旋包围。L 形底物结合位点具有高度疏水性，可容纳 2 个对硝基苯酚分子。动力学分析显示，低浓度的对硝基苯酚与米氏动力学略有偏差，表明存在正协同作用，尽管较高浓度会导致底物抑制。底物结合位点接受单个 T2 分子，T2 的 2 个苯环占据 2 个对硝基苯酚结合位点中的每一个。底物 17-β-雌二醇引起 SULT1A1 底物结合位点的构象变化，

Barnett 等人利用分子建模、定点诱变和动力学分析（2004）表明 SULT1A1 的 phe247 与活性位点的两个对硝基苯酚分子相互作用，并且是底物抑制所必需的。

▼ 分子遗传学

Reveley 等人提出了遗传因素导致白种人中两种形式的 SULT1A1 酶水平差异的证据（1982），普莱斯等人（1988），以及 Van Loon 和 Weinshilboum（1984）。

Anderson 和 Jackson（1984）表明，美国黑人的血小板热稳定 PST（TS PST）活性的平均基础水平显着高于白人的平均基础水平，而两组之间的平均血小板热不稳定 PST 活性没有显着差异。安德森等人（1988）表明，这些发现是检验遗传可能是调节血小板 PST 基础活性水平和热稳定性的一个因素这一假设的第一步。

拉夫托吉尼斯等人（1997）鉴定了 SULT1A1 基因的一个常见变异等位基因，称为 SULT1A12（rs9282861），它与非常低的 TS PST 活性和低热稳定性一致相关。变异等位基因，即外显子 7 中的 638G-A 转变，导致 arg213 到 his（R213H）取代。在 150 名白人献血者的群体样本中，SULT1A12 的等位基因频率为 0.31（31%），表明该群体中约 9% 的人为该等位基因纯合。总的来说，Raftogianis 等人（1997）鉴定了 13 个 SULT1A1 等位基因，编码 4 个同种酶。

考特里等人（1999）在 293 名英国白种人和 52 名尼日利亚非洲人中发现变异 SULT1A12 等位基因的频率分别为 0.321 和 0.269。该等位基因编码的等位酶与野生型（SULT1A11）酶相比具有较低的酶活性和稳定性。因此，SULT1A1 基因型可能会影响暴露于杂环胺和其他环境毒素后对致突变性的易感性。因此，Coughtrie 等人（1999）发现白种人群体中 SULT1A1 基因型存在与年龄相关的差异，随着年龄的增加，SULT1A11 纯合性的发生率增加，而 SULT1A12 纯合性的发生率降低。这些发现表明 SULT1A1*1 同种酶可能与衰老过程中防止细胞或组织损伤有关。

班伯等人（2001）比较了 226 名结直肠癌患者和 293 名先前描述的对照患者中最常见的 SULT1A1 等位基因的频率。对照人群和癌症患者群体之间的等位基因频率没有显着差异，与所研究的任何临床参数（包括杜克分类、分化、部位、淋巴结受累和生存）也没有显着相关性。然而，当考虑到等位基因频率与年龄相关的差异时，80 岁以下受试者中 SULT1A11 纯合性（比值比 = 0.47）与结直肠癌风险显着降低相关。这些结果表明，高活性 SULT1A11 等位基因可防止饮食和/或环境化学物质影响结直肠癌的发病机制。

Hebbring 等人使用定量多重 PCR 检测（2007）发现 362 名美国白人中有 17 人（4.7%）有 1 个 SULT1A1 基因拷贝（即缺失），26% 有 3 个或更多拷贝。在接受测试的 99 名非裔美国人中，62 人（62.6%）携带 3 个或更多拷贝。当考虑所有遗传变异来源（包括 SULT1A1*2 等位基因）时，23 个人类血小板和 267 个人类肝脏样本中酶活性水平的变异性最好通过基因拷贝数差异来解释（p 小于 0.0001）。总体而言，这些结果表明 SULT1A1 基因缺失和重复的存在是该酶代谢活性变异的主要来源。

▼ 历史

早期研究表明，基于生化研究，存在 2 种苯酚 SULT 异构体：不耐热或单胺代谢（SULT1A3; 600641）形式和耐热或苯酚代谢形式（SULT1A1）（Raftogianis 等人总结， 1997）。