JODIDO PEROKSIDAZĖ: SAVYBĖS, STRUKTŪRA, FUNKCIJOS - BIOLOGIJA - 2025

Skydliaukės peroksidazės arba skydliaukės peroksidazės (TPO) yra HEMO-glikoproteino priklausantį žinduolių peroksidazių šeimos (kaip myeloperoxidase, laktoperoksidazė ir kiti), dalyvaujančių sintezėje, skydliaukės hormono.

Pagrindinė jo funkcija yra tirozino liekanų „jodinimas“ tiroglobuline ir 3-3’-5-trijodtironino (T3) ir tiroksino (T4) susidarymas vykstant „sujungimo“ reakcijai. joduotų tirozinų intramolekuliniai.

Skydliaukės hormonų biosintetinio kelio, kuriame dalyvauja jodido peroksidazė (oksiduojant jodido jonus į jodą), schema (Šaltinis: Mikael Häggström per Wikimedia Commons)

Trijodtironinas ir tiroksinas yra du skydliaukės gaminami hormonai, kurie atlieka pagrindines žinduolių vystymosi, diferenciacijos ir metabolizmo funkcijas. Jo veikimo mechanizmas priklauso nuo jo branduolinių receptorių sąveikos su specifinėmis tikslinių genų sekomis.

Septintajame dešimtmetyje skirtingi autoriai patvirtino fermento jodido peroksidazės buvimą ir dabar padaryta nemaža pažanga nustatant jo struktūrą, funkcijas ir jį koduojančio geno savybes. skirtinguose organizmuose.

Daugelyje literatūrų, susijusių su šiuo fermentu, jis žinomas kaip mikrosominis „autoantigenas“ ir susijęs su kai kuriomis autoimuninėmis skydliaukės ligomis.

Dėl savo imunogeninių savybių šis fermentas yra taikinys arba taikinio molekulė antikūnams, esantiems daugelio pacientų, sergančių skydliaukės patologijomis, serume, o jo trūkumai gali sukelti hormonų trūkumą, kuris gali būti patofiziologiškai svarbus.

charakteristikos

Jodido peroksidazę koduoja genas, esantis 2-ojoje chromosomoje žmonėms. Jis matuoja daugiau kaip 150 kbp ir yra sudarytas iš 17 egzonų ir 16 intronų.

Šis transmembraninis baltymas, kurio vienas segmentas yra panardintas į membraną, yra glaudžiai susijęs su mieloperoksidaze, su kuria jis turi daugiau nei 40% amino rūgščių sekos panašumo.

Jos sintezė vyksta poliribosomose (ribosomų rinkinyje, kuris yra atsakingas už to paties baltymo vertimą) ir po to įterpiama į endoplazminę retikulinės membranos dalį, kur vyksta glikozilinimo procesas.

Susintetintas ir glikozilintas jodido peroksidazė pernešamas į tirokitų viršūninį polių (skydliaukės arba skydliaukės ląsteles), kur ji gali savo katalitinį centrą paveikti skydliaukės folikulų spinduliu.

Išraiškos reguliavimas

Skydliaukės peroksidazę arba jodido peroksidazę koduojančio geno ekspresija kontroliuojama skydliaukės specifiniams transkripcijos faktoriams, tokiems kaip TTF-1, TTF-2 ir Pax-8.

Genetiniai elementai, įgalinantys padidinti ar sustiprinti šio geno ekspresiją žmonėse, buvo aprašyti regionuose, kertančiuose jo 5 'galą, paprastai tarp pirmųjų 140 bazinių porų šio „besiribojančio“ regiono.

Taip pat yra elementų, slopinančių ar mažinančių šio baltymo ekspresiją, tačiau skirtingai nuo „stiprintuvų“, jie buvo aprašyti paskui genų seką.

Didžioji dalis jodido peroksidazės genų ekspresijos reguliavimo vyksta specifiniame audinyje ir tai priklauso nuo cis veikiančių DNR rišančių elementų, tokių kaip transkripcijos faktoriai TTF-1 ir kitų.

Struktūra

Šis baltymas, turintis fermentinį aktyvumą, turi apie 933 aminorūgščių liekanas ir 197 ląstelių ilgio tarpląstelinio C-galo gale yra 197 aminorūgštys, gaunamos iš kitų genų modulių, koduojančių kitus glikoproteinus, ekspresijos.

Jo molekulinė masė yra apie 110 kDa ir priklauso 1 tipo glikozilintų transmembraninių hemo baltymų grupei, nes jo aktyviojoje vietoje yra glikozilintas transmembraninis segmentas ir hemo grupė.

Šio baltymo struktūra tarpląsteliniame regione turi bent vieną disulfido tiltelį, kuris sudaro būdingą uždarą kilpą, kuri yra veikiama tirocitų paviršiuje.

funkcijos

Pagrindinė jodido peroksidazės fiziologinė funkcija yra susijusi su jos dalyvavimu skydliaukės hormonų sintezėje, kur ji katalizuoja monoiodotirozino (MIT) ir diiodotirozino (DIT) tirozino liekanų „jodinimą“, be to, kad jungiasi jodtirozino liekanos tiroglobuline.

Kokia yra skydliaukės hormonų sintezė?

Norint suprasti skydliaukės peroksidazės fermento funkciją, būtina apsvarstyti hormonų sintezės veiksmus ten, kur jis dalyvauja:

1 - prasideda nuo jodido transportavimo į skydliaukę ir tęsiasi

2-Oksiduojančios medžiagos, tokios kaip vandenilio peroksidas (H2O2), gamyba

3 Po to sintetinamas baltymas receptorius - tiroglobulinas

4-Jodidas oksiduojamas į aukštesnę valentinę būseną ir tada

5-jodidas prisijungia prie tirozino liekanų, esančių tiroglobuline

6-Tiroglobulinuose jodtironinai (skydliaukės hormonų rūšis) susidaro sujungiant jodotyrosino liekanas

Tada 7-tiroglobulinas laikomas ir suskaidomas

8-Jodas pašalinamas iš laisvųjų jodtirozinų ir galiausiai

Į kraują patenka 9-tiroksinas ir trijodtironinas; Šie hormonai daro poveikį sąveikaudami su specifiniais receptoriais, esančiais ant branduolinės membranos ir galinčiais sąveikauti su tikslinės DNR sekomis, veikiančiomis kaip transkripcijos veiksniai.

Kaip galima daryti išvadą apie dviejų hormonų, kurių sintezėje jis dalyvauja (T3 ir T4), funkcijas, jodido peroksidazė daro didelę reikšmę fiziologiniame lygmenyje.

Abiejų hormonų trūkumas žmogaus vystymosi metu sukelia augimo ir protinio atsilikimo defektus, taip pat medžiagų apykaitos pusiausvyros sutrikimus suaugusiųjų gyvenime.

Susijusios ligos

Jodido peroksidazė yra vienas iš pagrindinių skydliaukės autoantigenų žmonėms ir yra susijęs su citotoksiniu poveikiu komplemento sistemai. Jo, kaip autoantigeno, funkcija pabrėžiama pacientams, sergantiems skydliaukės autoimuninėmis ligomis.

Pavyzdžiui, podagros liga atsiranda dėl jodo trūkumo skydliaukėje vykstant hormonų sintezei, kuris, savo ruožtu, buvo susijęs su tiroglobulino jodo trūkumu dėl tam tikrų jodido peroksidazės defektų.

Kai kurioms karcinomoms būdinga pakitusi jodido peroksidazės funkcija, tai yra, šio fermento aktyvumo lygis yra žymiai mažesnis nei pacientams, nesergantiems vėžiu.

Tačiau tyrimai patvirtino, kad tai labai kintanti savybė, priklausanti ne tik nuo paciento, bet ir nuo vėžio rūšies bei paveiktų regionų.

Nuorodos

1. Degroot, LJ, ir Niepomniszcze, H. (1977). Skydliaukės hormonų biosintezė: pagrindiniai ir klinikiniai aspektai. Endokrinologijos ir metabolizmo pažanga, 26 (6), 665–718.
2. Fragu, P. ir Nataf, BM (1976). Žmogaus skydliaukės peroksidazės aktyvumas esant gerybiniams ir piktybiniams skydliaukės sutrikimams. Endokrininė draugija, 45 (5), 1089–1096.
3. Kimura, S., ir Ikeda-saito, M. (1988). Žmogaus mieloperoksidazė ir skydliaukės peroksidazė, du fermentai, turintys atskiras ir aiškias fiziologines funkcijas, yra evoliuciškai susiję tos pačios genų šeimos nariai. Baltymai: struktūra, funkcija ir bioinformatika, 3, 113–120.
4. Nagasaka, A., Hidaka, H., ir Ishizuki, Y. (1975). Žmogaus jodidinės peroksidazės tyrimai: jo aktyvumas esant įvairiems skydliaukės sutrikimams. „Clinica Chimica Acta“, 62, 1–4.
5. Ruf, J., & Carayon, P. (2006). Skydliaukės peroksidazės struktūriniai ir funkciniai aspektai. Biochemijos ir biofizikos archyvai, 445, 269–277.
6. Ruf, J., Toubert, M., Czarnocka, B., Durand-gorde, M., Ferrand, M., & Carayon, P. (2015). Žmogaus skydliaukės peroksidazės imunologinės struktūros ir biocheminių savybių ryšys. Endokrininės sistemos apžvalgos, 125 (3), 1211–1218.
7. Taurog, A. (1999). Skydliaukės peroksidazės molekulinė evoliucija. Biochimie, 81, 557–562.
8. Zhang, J., ir Lazar, MA (2000). Skydliaukės hormonų veikimo mechanizmas. Annu. Physiol. , 62 (1), 439-466.