ฟีนิลเอทานอลามีน เอ็น -เมทิลทรานสเฟอเรส ( PNMT ) เป็นเอนไซม์ที่พบเป็นหลักในต่อมหมวกไตส่วนในซึ่งเปลี่ยนนอร์เอพิเน ฟริน (นอร์อะดรีนาลีน) ให้เป็นเอพิเนฟริน (อะดรีนาลีน) ^{[ 1 ]}นอกจากนี้ยังพบการแสดงออกในกลุ่มเซลล์ประสาท ขนาดเล็ก ในสมองของมนุษย์^{[ 2 ]}และในกลุ่มเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจที่ เลือกไว้ ^{[ 3 ]}

นี่คือภาพแทนของพันธะไดซัลไฟด์ที่เกิดขึ้นระหว่างโมโนเมอร์ของ PNMT สร้างขึ้นโดยใช้ Chimera และ 4MQ4 ^{[ 4 ]}

นี่คือแบบจำลองของตำแหน่งออกฤทธิ์ของ PNMT ซึ่งแสดงทั้งระยะห่างระหว่างกลุ่มอะมิโนและกลุ่มซัลเฟอร์ รวมถึงพื้นที่ที่เสนอสำหรับการถ่ายโอนเมทิล สร้างขึ้นโดยใช้ Chimera และ 4MQ4 ^{[ 4 ]}

PNMT เป็นโปรตีนที่มียีนเข้ารหัสอยู่บนโครโมโซม 17 ในมนุษย์ ประกอบด้วยเอ็กซอน 4 ส่วน และเป็น โปรตีนขนาด 30 kDa มีคุณสมบัติหลายอย่างร่วมกับเมทิลทรานสเฟอเรส อื่นๆ มีลำดับกรดอะมิโนใกล้เคียงกับไกลซีน-N-เมทิลทรานสเฟอเรส ( GNMT ) มากที่สุด นอกจากนี้ยังมีคุณสมบัติทางโครงสร้างหลายอย่างร่วมกัน เช่น รูปร่างของลิปพับกับคาเทโคล-O-เมทิลทรานสเฟอเรส (COMT) แม้ว่าจะมีลำดับกรดอะมิโนที่เหมือนกันน้อยกว่าก็ตาม คุณสมบัติหลายอย่างของโครงสร้าง เช่น ลิปพับนี้ บ่งชี้ว่า PNMT เป็นการปรับตัวล่าสุดของตระกูลเอนไซม์สังเคราะห์คาเทโคลอะมีน ซึ่งวิวัฒนาการขึ้นภายหลัง COMT แต่ก่อนเมทิลทรานสเฟอเรสอื่นๆ เช่น GNMT ^{[ 5 ]}

S -adenosyl- L -methionine (SAM) เป็นโคแฟคเตอร์ที่จำเป็น ^{[ 6 ]}บริเวณการจับของตำแหน่งออกฤทธิ์สำหรับโคแฟคเตอร์ SAM ประกอบด้วยพันธะไพจำนวนมากจากฟีนิลอะลานีนและไทโรซีนเรซิดิวส์ในตำแหน่งออกฤทธิ์ ช่วยให้มันคงอยู่ในช่องจับผ่านการเรียงซ้อนของไพในบรรดาตัวแปร PNMT ที่รู้จักทั้งหมดในธรรมชาติ มีเรซิดิวส์อะโรมาติกที่สำคัญ 7 ตัวที่ได้รับการอนุรักษ์ไว้ในตำแหน่งออกฤทธิ์ ^{[ 5 ]}

สารตกค้าง Glu185 จำเป็นในการจับกับสารตั้งต้นคาเทโคลามีน การแทนที่สารตกค้างนี้จะลดประสิทธิภาพการเร่งปฏิกิริยาของ PNMT ลงสิบเท่าถึงสามร้อยเท่า^{[ 7 ]}

ในกรณีที่ไม่มีสารยับยั้งหรือลิแกนด์ หมู่ ฟอสเฟตจะจับกับบริเวณออกฤทธิ์เพื่อทำให้บริเวณนี้มีเสถียรภาพ^{[ 8 ]}

PNMT ของมนุษย์สร้างไดเมอร์ในสารละลาย เมื่อผลึก PNMT เติบโตในสารละลายที่ไม่ลดรูป พันธะไดซัลไฟด์สองพันธะจะเกิดขึ้นระหว่างซิสเทอีน 48 และ 139 บนโซ่ตรงข้าม การเกิดไดเมอร์นี้ไม่มีผลต่อกิจกรรมเร่งปฏิกิริยาของเอนไซม์^{[ 9 ]}

PNMT ทำหน้าที่เร่งปฏิกิริยาการถ่ายโอนหมู่เมทิลจาก SAM ไปยังนอร์เอพิเนฟริน เปลี่ยนนอร์เอพิเนฟรินให้เป็นเอพิเนฟริน กลไกการทำงานคือการนำโคแฟคเตอร์ SAM และสารตั้งต้นมาอยู่ใกล้กัน เพื่อให้หมู่เมทิลที่ไวต่อปฏิกิริยาสามารถถูกโจมตีโดยหมู่เอมีนปฐมภูมิของโมเลกุลนอร์เอพิเนฟรินหรือ สารตั้งต้น แคทิโคลามีน อื่นๆ หมู่เมทิลของ SAM มีความไวต่อปฏิกิริยาสูง ดังนั้นโครงสร้างและตำแหน่งของทั้งนอร์เอพิเนฟรินและ SAM จึงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อรูปแบบการเติมหมู่เมทิลที่ถูกต้องบนผลิตภัณฑ์

ในขณะที่ PNMT เติมหมู่เมทิลให้กับนอร์เอพิ เนฟรินเพื่อสร้างสารประกอบที่ออกฤทธิ์คือเอพิเนฟริน นอร์ เอพิเนฟรินยังสามารถถูกเติมหมู่เมทิลโดยคาเทโคล- โอ -เมทิลทรานสเฟอเรส (COMT) ซึ่งเป็นเมทิล ทรานสเฟอเรส อีกชนิดหนึ่ง ที่เติมหมู่เมทิลในตำแหน่งที่แตกต่างกัน ทำให้เกิดสารประกอบที่ไม่ออกฤทธิ์คือเมทาเนฟ ริน เมทิลท รานสเฟอเรสพบได้ทั่วไปในเส้นทางการสังเคราะห์และการสลายตัวของคาเทโคลามีน^{[ 10 ]}

PNMT ยังมีส่วนเกี่ยวข้องในการสังเคราะห์ทางชีวภาพของN-เมทิลเลตเอมีน : มันเผาผลาญฟีนิลเอทิลเอ มีน เป็นN- เมทิลฟีนิลเอทิลเอมีน ( ไอโซเมอร์ตำแหน่งของแอมเฟตามีน ) พี - ออก โทเพมีนเป็นไซเนฟรินและพี - ไทรามีนเป็นN-เมทิลไทรามีน^{[ 11 ] [ 12 ]}

เส้นทางการสังเคราะห์ทางชีวภาพสำหรับแคเทโคลามีนและอะมีนชนิดติดตามในสมองของมนุษย์[ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] แอล -ฟีนิลอะลานีน แอล -ไทโรซีน แอล -โดปา เอพิเนฟริน ฟีนิลเอทิลอะมีน พี -ไทรามีน โดปามีน นอร์เอพิเนฟริน เอ็น -เมทิลฟีนิลเอทิลอะมีน เอ็น -เมทิลไทรามี น พี -ออกโทพามีน ไซเนฟริน 3-เมทอกซีไทรามีน เอเอดีซี เอเอดีซี เอเอดีซี เส้นทางหลัก พีเอ็นเอ็มที พีเอ็นเอ็มที พีเอ็นเอ็มที พีเอ็นเอ็มที AAAH AAAH สมองCYP2D6 เส้นทางย่อย คอมที DBH DBH PNMT มีบทบาทสำคัญในการสังเคราะห์สารกลุ่มเอมีนและแคทิโคลามีน

การแสดงออกของ PNMT ที่เพิ่มขึ้นเป็นหนึ่งในวิธีที่การตอบสนองต่อความเครียดส่งผลย้อนกลับในเชิงบวกต่อตัวมันเอง การเพิ่มขึ้นของฮอร์โมนความเครียดหรือแรงกระตุ้นประสาทเนื่องจากความเครียดสามารถทำให้ PNMT เปลี่ยนนอร์เอพิเนฟรินเป็นเอพิเนฟรินมากขึ้น ซึ่งจะเพิ่มประสิทธิภาพของระบบตอบสนองของแคเทโคลามีน เพิ่มเอาต์พุตของระบบประสาทซิมพาเทติก และทำให้การตอบสนองต่อความเครียดรุนแรงขึ้น^{[ 14 ]}

PNMT เป็นที่ทราบกันว่าถูกควบคุมโดยกลูโคคอร์ติคอยด์ที่ผลิตในต่อมหมวกไตวิธีหนึ่งที่สามารถควบคุมการแสดงออกของ PNMT ได้คือ อิทธิพลเชิงบวกของ คอร์ติโคสเตอโรนต่อการรักษาระดับ mRNA ของ PNMT ^{[ 15 ]} นอกจากนี้ยังพบว่ากลูโคคอร์ติคอยด์ ช่วยเพิ่ม ครึ่งชีวิตทางชีวภาพของเอนไซม์ในหลอดทดลอง^{[ 16 ]}ในสัตว์ที่ได้รับการผ่าตัดเอาต่อมใต้สมองออก การเพิ่มกลูโคคอร์ติคอยด์จะช่วยยืดครึ่งชีวิตของเอนไซม์ PNMT ได้อย่างมีนัยสำคัญ^{[ 16 ]}

ระดับ PNMT ที่สูงขึ้นยังสามารถถูกกระตุ้นโดย แรงกระตุ้นของเส้นประสาท สปลานิกได้ อีกด้วย แรงกระตุ้นของเส้นประสาทจะเพิ่มการสังเคราะห์ mRNA ของ PNMT โดยส่งผลต่อลำดับโปรโมเตอร์บางส่วน^{[ 16 ]}

การตรึงร่างกายด้วยความเครียดเป็นเวลาสองสามชั่วโมงยังแสดงให้เห็นว่าทำให้กิจกรรมของ PNMT เพิ่มขึ้นในหนูทดลอง การรักษานี้ใช้เวลาประมาณหนึ่งสัปดาห์จึงจะเห็นความแตกต่างในระดับของ PNMT ^{[ 17 ]}

SAM ไม่เพียงทำหน้าที่เป็นโคแฟคเตอร์สำหรับ PNMT เท่านั้น แต่ยังช่วยทำให้เอนไซม์มีเสถียรภาพและเพิ่มครึ่งชีวิตโดยทำให้ทนต่อการตัดโดย เอนไซม์โปร ตีเอสทริปซิน ได้มากขึ้น ^{[ 16 ]}

การสังเคราะห์เอพิเนฟรินและตำแหน่งของ PNMT จึงพบว่าส่วนใหญ่อยู่ในต่อมหมวกไตส่วนในหรือต่อมหมวกไตของสัตว์ส่วนใหญ่ PNMT มีตำแหน่งอยู่ในไซโตพลาสซึมของเซลล์ส่วนในเหล่านี้ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่โตเต็มวัยส่วนใหญ่^{[ 1 ]}

การศึกษาใหม่ๆ ยังแสดงให้เห็นว่า mRNA และโปรตีน PNMT ถูกแสดงออกในบริเวณอื่นๆ ของร่างกายด้วยเช่นกัน เส้นประสาทบางส่วนจอประสาทตา^{[ 18 ]}และในทั้งเอเทรียมและเวนทริเคิลในหัวใจ กำลังได้รับการอธิบายว่าเป็นบริเวณที่มีการแสดงออกของ PNMT ^{[ 19 ]}เอพิเนฟรินถูกผลิตขึ้นในกลุ่มเซลล์ประสาทขนาดเล็กในสมองของมนุษย์ซึ่งแสดงออก PNMT ^{[ 2 ]}เซลล์ประสาทเหล่านี้ส่งสัญญาณจากนิวเคลียสที่อยู่ติดกัน (ด้านข้างส่วนล่าง) กับบริเวณโพสท์เรมาและจากนิวเคลียสในบริเวณด้านหลังของเส้นประสาทโซลิทารี^{[ 2 ]}

การทำงานปกติและความผิดปกติของ PNMT เกี่ยวข้องกับโรคและความผิดปกติหลายอย่าง

สารยับยั้ง PNMT แบบคลาสสิก ได้แก่เบนซิมิดาโซลควิโนโลนและพิวรีน [ ^{8 ] การ}ยับยั้งยังสามารถเกิดขึ้นได้จากการเติมS -deoxyadenosyl- L -homocysteine ​​ซึ่งเป็นสารทดแทนโคแฟคเตอร์ SAM ที่มีลักษณะคล้ายกัน แต่ไม่มีหมู่เมทิล ดังนั้นจึงไม่สามารถถ่ายโอนเมทิลได้^{[ 23 ]}อีกตัวอย่างหนึ่งคือ CGS19281A ^{[ 24 ]}

• Phenylethanolamine+N-Methyltransferase ที่ US National Library of Medicine Medical Subject Headings (MeSH)