La sulfatación es la reacción química que conlleva la adición del grupo SO 3 . En principio, muchas sulfataciones implicarían reacciones de trióxido de azufre (SO 3 ). En la práctica, la mayoría de las sulfatación se realizan de forma menos directa. Independientemente del mecanismo, la instalación de un grupo tipo sulfato sobre un sustrato provoca cambios sustanciales.
La sulfatación es un proceso utilizado para eliminar el "azufre" de la combustión de combustibles fósiles. El objetivo es minimizar la contaminación por los gases quemados. La combustión de combustibles que contienen azufre libera dióxido de azufre , que, en la atmósfera, se oxida hasta el equivalente de ácido sulfúrico , que es corrosivo. Para minimizar el problema, la combustión suele realizarse en presencia de óxido de calcio o carbonato de calcio, que, directa o indirectamente, une dióxido de azufre y algo de oxígeno para dar sulfito de calcio . [1] La reacción neta es:
o la reacción neta es la sulfatación, la adición de SO 3 :
En el escenario ideal, el sulfato de calcio (yeso) se utiliza como material de construcción o, menos deseablemente, se deposita en un vertedero.
La sulfatación se utiliza ampliamente en la producción de productos de consumo como detergentes, champús y cosméticos. Dado que el grupo sulfato es muy polar, su conjugación con una "cola" lipófila le confiere propiedades similares a las de un tensioactivo. Los sulfatos más conocidos son el laurilsulfato de sodio y el laurethsulfato de sodio . [2]
Los alquilsulfatos se producen a partir de alcoholes mediante reacción con ácido clorosulfúrico : [3]
Alternativamente, los alcoholes se pueden sulfatar hasta obtener los ésteres de medio sulfato utilizando trióxido de azufre : [4]
En biología, la sulfatación suele realizarse mediante sulfotransferasas , que catalizan la transferencia del equivalente de trióxido de azufre a alcoholes y fenoles sustrato, convirtiendo estos últimos en ésteres de sulfato. [5] [6] La fuente del grupo SO 3 suele ser 3'-fosfoadenosina-5'-fosfosulfato (PAPS). Cuando el sustrato es una amina, el resultado es un sulfamato . La sulfatación es una de las principales rutas de modificación postraduccional de proteínas. [7]
La sulfatación participa en una variedad de procesos biológicos, incluida la desintoxicación, la regulación hormonal, el reconocimiento molecular, la señalización celular y la entrada viral a las células. [6] Se encuentra entre las reacciones de la fase II del metabolismo de los fármacos , frecuentemente eficaz para hacer que un xenobiótico sea menos activo desde un punto de vista farmacológico y toxicológico , pero que a veces desempeña un papel en la activación de xenobióticos (por ejemplo, aminas aromáticas , hidrocarburos aromáticos policíclicos sustituidos con metilo). ). El sulfato forma parte de los sulfolípidos , como las sulfátidas , que constituyen el 20% de los galactolípidos de la mielina . Otro ejemplo de sulfatación biológica es la síntesis de glicosaminoglicanos sulfonados , como la heparina , el heparán sulfato , el condroitín sulfato y el dermatán sulfato . La sulfatación también es una posible modificación postraduccional de proteínas.
La sulfatación de tirosina es una modificación postraduccional en la que un residuo de tirosina de una proteína es sulfatado por una tirosilproteína sulfotransferasa (TPST), típicamente en el aparato de Golgi . Las proteínas secretadas y las partes extracelulares de las proteínas de membrana que pasan a través del aparato de Golgi pueden estar sulfatadas. La sulfatación ocurre en animales y plantas, pero no en procariotas ni en levaduras. Los sitios de sulfatación son residuos de tirosina expuestos en la superficie de la proteína, normalmente rodeados de residuos ácidos. La función de la sulfatación sigue siendo incierta. [7]
Evidencia muy limitada sugiere que los genes TPST están sujetos a regulación transcripcional y que el O -sulfato de tirosina es muy estable y no puede ser degradado fácilmente por las sulfatasas de mamíferos. La O -sulfatación de tirosina es un proceso irreversible in vivo . Un anticuerpo llamado PSG2 muestra una alta sensibilidad y especificidad para los epítopos que contienen sulfotirosina independientemente del contexto de la secuencia. Se están desarrollando nuevas herramientas para estudiar los TPST, utilizando péptidos sintéticos y análisis de moléculas pequeñas. [8]
Muchas algas comestibles están compuestas de polisacáridos altamente sulfatados. [9] La evolución de varias sulfotransferasas parece haber facilitado la adaptación de los ancestros terrestres de las praderas marinas a un nuevo hábitat marino. [10] [11]