โปรตีนเตตระเมอร์คือโปรตีนที่มีโครงสร้างระดับควอเทอร์นารีประกอบด้วยหน่วยย่อยสี่หน่วย (เตตระเมอร์) โฮโมเตตระเมอร์ มี หน่วยย่อยที่เหมือนกันสี่ หน่วย (เช่นกลูตาไธโอน เอส-ทรานสเฟอเรส ) และเฮเทอโรเตตระเมอร์เป็นสารประกอบของหน่วยย่อยที่แตกต่างกัน เตตระเมอร์สามารถประกอบขึ้นเป็นไดเมอร์ของไดเมอร์ได้ โดยมี หน่วยย่อย โฮโมไดเมอร์ สอง หน่วย (เช่นซอร์บิทอลดีไฮโดรจีเนส ) หรือ หน่วยย่อย เฮเทอโรไดเมอร์ สอง หน่วย (เช่นฮีโมโกลบิน )

ปฏิสัมพันธ์ระหว่างหน่วยย่อยที่ประกอบเป็นเตตระเมอร์ส่วนใหญ่ถูกกำหนดโดยปฏิสัมพันธ์ ที่ไม่ใช่ พันธะโควาเลนต์^{[ 1 ]}ผลกระทบไฮโดรโฟบิก พันธะไฮโดรเจนและปฏิสัมพันธ์ทางไฟฟ้าสถิตเป็นแหล่งหลักสำหรับกระบวนการจับยึดระหว่างหน่วยย่อยนี้ สำหรับโปรตีนโฮโมเตตระเมอร์ เช่นซอร์บิทอลดีไฮโดรจีเนส (SDH) เชื่อกันว่าโครงสร้างได้วิวัฒนาการจากโมโนเมอร์ไปเป็นไดเมอร์ และสุดท้ายเป็นโครงสร้างเตตระเมอร์ในวิวัฒนาการ กระบวนการจับยึดใน SDH และเอนไซม์เตตระเมอร์อื่นๆ อีกมากมายสามารถอธิบายได้ด้วยการเพิ่มขึ้นของพลังงานอิสระซึ่งสามารถกำหนดได้จากอัตราการรวมตัวและการแยกตัว^{[ 1 ]} ภาพด้านบนแสดงการประกอบของหน่วยย่อยทั้งสี่ (A, B, C และ D) ใน SDH

เครือข่ายพันธะไฮโดรเจนระหว่างซับยูนิตได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีความสำคัญต่อความเสถียรของโครงสร้างโปรตีนควอเทอร์นารีแบบ เตตระเม อร์ ตัวอย่างเช่น การศึกษา SDH ซึ่งใช้วิธีการที่หลากหลาย เช่นการจัดเรียงลำดับ โปรตีน การเปรียบเทียบโครงสร้าง การคำนวณพลังงาน การทดลองการกรองเจล และการทดลองจลนศาสตร์ของเอนไซม์ สามารถเปิดเผยเครือข่ายพันธะไฮโดรเจนที่สำคัญซึ่งทำให้โครงสร้างควอเทอร์นารีแบบเตตระเมอร์ในSDH ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม มีความเสถียร ^{[ 1 ]}

ในทางภูมิคุ้มกันวิทยา MHC tetramer สามารถนำมาใช้ในassays แบบ tetramerเพื่อหาปริมาณเซลล์ T ที่จำเพาะต่อแอนติเจน (โดยเฉพาะเซลล์ T CD8+ ) MHC tetramer สร้างขึ้นจากโมเลกุลclass I แบบรีคอมบิแนนท์ซึ่งผ่านการทำงานของ BirA จากแบคทีเรีย ทำให้มีการติดไบ โอ ติน โมเลกุลเหล่านี้จะถูกพับรวมกับเปปไทด์ที่สนใจและβ2Mแล้วสร้างเป็น tetramer โดยใช้streptavidin ที่ติดฉลากด้วยสารเรืองแสง (Streptavidin จับกับไบโอติน 4 โมเลกุลต่อโมเลกุล) สาร tetramer นี้จะติดฉลากเซลล์ T ที่แสดงตัวรับเซลล์ T ที่จำเพาะต่อเปปไทด์-MHC complex ที่กำหนด ตัวอย่างเช่น tetramer Kb/FAPGNYPAL จะจับกับเซลล์ T cytotoxicที่จำเพาะต่อไวรัส Sendai ใน หนู C57BL/6การตอบสนองที่จำเพาะต่อแอนติเจนสามารถวัดได้จากเซลล์ T CD8+ tetramer+ คิดเป็นสัดส่วนของลิมโฟไซต์ CD8+ ทั้งหมด

เหตุผลในการใช้เทตราเมอร์ แทนที่จะใช้โมเลกุล MHC คลาส I ที่ติดฉลากเพียงโมเลกุลเดียวก็คือ เทตราเมอร์รูปทรงสี่เหลี่ยมสามารถจับกับTCR ได้ 3 ตัว พร้อมกัน ทำให้เกิดการจับจำเพาะได้แม้ว่าความสัมพันธ์ของปฏิสัมพันธ์ระหว่างเปปไทด์คลาส I กับ TCR ทั่วไปจะต่ำ (1 ไมโครโมลาร์) ก็ตาม นอกจากนี้ยังสามารถสร้างเทตราเมอร์MHC คลาส II ได้เช่นกัน แม้ว่าจะใช้งานได้ยากกว่าในทางปฏิบัติ ^{[ 2 ]}

โฮโมเตตราเมอร์เป็นโปรตีนคอมเพล็กซ์ที่ประกอบด้วยซับยูนิตที่เหมือนกันสี่ตัวซึ่งเชื่อมโยงกันแต่ไม่ได้ยึดติดกันด้วยพันธะโควาเลนต์^{[ 3 ]}ในทางกลับกันเฮเทอโรเตตราเมอร์เป็นคอมเพล็กซ์ 4 ซับยูนิต โดยที่ซับยูนิตหนึ่งหรือมากกว่านั้นแตกต่างกัน^{[ 4 ]}

ตัวอย่างของโฮโมเตตราเมอร์ ได้แก่:

• เอนไซม์ เช่น เบต้า-กลูคูโรนิเดส ( ตามภาพ )
• ปัจจัยการส่งออก เช่น SecB จากEscherichia coli ^{[ 5 ]}
• ตัวขนส่งไอออน แมกนีเซียมเช่น CorA ^{[ 6 ]}
• เลคตินเช่นคอนคานาวาลิน เอ
• IMPDHและIMPDH2

ตัวอย่างของเฮเทอโรเตตราเมอร์ ได้แก่ ฮีโมโกลบิน ( ดังภาพ ) ตัวรับ NMDA อะควาพอรินบางชนิด[ ^{7 ]}ตัวรับ AMPAบางชนิดรวมถึงเอนไซม์^{บาง ชนิด [ 8 ]}

โคร มาโทกราฟีแบบแลกเปลี่ยนไอออนมีประโยชน์สำหรับการแยกชุดประกอบโปรตีนเฮเทอโรเตตราเมอริกที่เฉพาะเจาะจง ทำให้สามารถทำให้บริสุทธิ์ของคอมเพล็กซ์ที่เฉพาะเจาะจงตามจำนวนและตำแหน่งของแท็กเปปไทด์ที่มีประจุ^{[ 9 ] [ 10 ]}โครมาโทกราฟีแบบความสัมพันธ์กับนิกเกิลอาจถูกนำมาใช้สำหรับการทำให้บริสุทธิ์ของเฮเทอโรเตตราเมอร์^{[ 11 ]}

โพลีเปปไทด์หลายชุดที่เข้ารหัสโดยยีนมักจะรวมตัวกันเป็นกลุ่มที่เรียกว่ามัลติเมอร์ เมื่อมัลติเมอร์เกิดขึ้นจากโพลีเปปไทด์ที่ผลิตโดยอัลลีลกลายพันธุ์สองแบบที่แตกต่างกันของยีน เฉพาะ มัลติเมอร์แบบผสมอาจแสดงกิจกรรมการทำงานที่มากกว่ามัลติเมอร์ที่ไม่ผสมซึ่งเกิดจากการกลายพันธุ์แต่ละแบบเพียงอย่างเดียว เมื่อมัลติเมอร์แบบผสมแสดงการทำงานที่เพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับมัลติเมอร์ที่ไม่ผสม ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าการเสริมฤทธิ์ภายในยีนในมนุษย์ อาร์ จินิโนซัคซิเนตไลเอส (ASL) เป็นเอนไซม์โฮโมเตตราเมอริกที่สามารถเกิดการเสริมฤทธิ์ภายในยีนได้ ความผิดปกติของ ASL ในมนุษย์อาจเกิดขึ้นจากการกลายพันธุ์ใน ยีน ASLโดยเฉพาะอย่างยิ่งการกลายพันธุ์ที่ส่งผลต่อบริเวณออกฤทธิ์ของเอนไซม์เตตราเมอริก ความผิดปกติของ ASL เกี่ยวข้องกับความหลากหลายทางคลินิกและทางพันธุกรรมอย่างมาก ซึ่งถือว่าสะท้อนถึงการเสริมฤทธิ์ภายในยีนที่เกิดขึ้นอย่างกว้างขวางในผู้ป่วยแต่ละราย^{[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]}

• กลุ่มทีเซลล์ - มหาวิทยาลัยคาร์ดิฟฟ์