Vlastnosti, struktura, funkce jodidové peroxidázy

The jodid peroxidáza o peroxidáza štítné žlázy (TPO) je hem-glykoprotein patřící do rodiny savčích peroxidáz (jako je myeloperoxidáza, laktoperoxidáza a další), který se účastní syntézy hormonů štítné žlázy.

Jeho hlavní funkcí je „jodace“ zbytků tyrosinu v tyroglobulinu a tvorba 3-3'-5-trijodtyroninu (T3) a tyroxinu (T4) prostřednictvím „kopulační“ reakce. Intramolekulární jodované tyrosiny.

Trijodthyronin a tyroxin jsou dva hormony produkované štítnou žlázou, které mají základní funkce ve vývoji, diferenciaci a metabolismu savců. Jeho mechanismus účinku závisí na interakci jeho jaderných receptorů se specifickými genovými sekvencemi jeho cílových genů..

Existenci enzymu jodidperoxidázy potvrdili v 60. letech 20. století různí autoři a nyní bylo dosaženo značného pokroku při určování jeho struktury, funkcí a charakteristik genu, který jej kóduje v různých organismech..

Ve velké části literatury týkající se tohoto enzymu je známý jako mikrozomální „autoantigen“ a souvisí s některými autoimunitními chorobami štítné žlázy..

Díky svým imunogenním vlastnostem je tento enzym cílovou nebo cílovou molekulou pro protilátky přítomné v séru mnoha pacientů s patologiemi štítné žlázy a jeho vady mohou vést k hormonálním nedostatkům, které mohou být patofyziologicky důležité.

Rejstřík článků

• 1 Funkce
  • 1.1 Regulace výrazu
• 2 Struktura
• 3 funkce
  • 3.1 Co je syntéza hormonu štítné žlázy?
• 4 Související nemoci
• 5 Reference

Vlastnosti

Jodidová peroxidáza je kódována genem umístěným na chromozomu 2 u lidí, který měří více než 150 kbp a je složen ze 17 exonů a 16 intronů..

Tento transmembránový protein s jediným segmentem ponořeným do membrány úzce souvisí s myeloperoxidázou, se kterou sdílí více než 40% podobnost aminokyselinové sekvence.

Jeho syntéza probíhá v polyribosomech (soubor ribozomů, které jsou odpovědné za translaci stejného proteinu) a poté je vložena do membrány endoplazmatického retikula, kde prochází procesem glykosylace.

Jakmile je jodidperoxidáza syntetizována a glykosylována, je transportována na apikální pól tyrocytů (buňky štítné žlázy nebo buňky štítné žlázy), kde je schopna vystavit své katalytické centrum folikulárnímu lumenu štítné žlázy..

Regulace projevu

Exprese genu kódujícího tyroidní peroxidázu nebo jodidperoxidázu je řízena transkripčními faktory specifickými pro štítnou žlázu, jako jsou TTF-1, TTF-2 a Pax-8..

Genetické prvky, které umožňují zvýšení nebo zesílení exprese tohoto genu u lidí, byly popsány v oblastech, které lemují jeho 5 'konec, obvykle mezi prvními 140 páry bází této „lemující“ oblasti..

Existují také prvky, které potlačují nebo snižují expresi tohoto proteinu, ale na rozdíl od „zesilovačů“ byly popsány po směru genové sekvence..

Velká část regulace genetické exprese jodidperoxidázy probíhá tkáňově specifickým způsobem, což závisí na působení prvků vázajících DNA, které působí na cis, jako jsou transkripční faktory TTF-1 a další.

Struktura

Tento protein s enzymatickou aktivitou má přibližně 933 aminokyselinových zbytků a extracelulární C-terminální konec dlouhý 197 aminokyselin, který pochází z exprese dalších genových modulů, které kódují jiné glykoproteiny..

Jeho molekulová hmotnost je kolem 110 kDa a je součástí skupiny glykosylovaných transmembránových proteinů typu 1, protože má ve svém aktivním místě glykosylovaný transmembránový segment a hemovou skupinu..

Struktura tohoto proteinu má alespoň jeden disulfidový můstek v extracelulární oblasti, který tvoří charakteristickou uzavřenou smyčku, která je vystavena na povrchu tyrocytů..

Funkce

Hlavní fyziologická funkce jodidperoxidázy souvisí s její účastí na syntéze hormonu štítné žlázy, kde katalyzuje „jodaci“ tyrosinových zbytků monoiodotyrosinu (MIT) a diiodotyrosinu (DIT), kromě vazby jodotyrosinových zbytků v thyroglobulin.

Co je syntéza hormonu štítné žlázy?

Abychom pochopili funkci enzymu peroxidázy štítné žlázy, je třeba zvážit kroky hormonální syntézy, kde se účastní:

 1-Začíná to transportem jodidu do štítné žlázy a pokračuje

 2 - Tvorba oxidačního činidla, jako je peroxid vodíku (H2O2)

 3-Následně se syntetizuje receptorový protein, tyreoglobulin

 4-Jodid se oxiduje na vyšší valenční stav a poté

 5-Jodid se váže na tyrosinové zbytky přítomné v tyroglobulinu

 6-V tyreoglobulinu se jodthyroniny (typ hormonů štítné žlázy) tvoří spojením zbytků jodotyrosinu

 7-Thyroglobulin je tedy uložen a štěpen

 8-Jód se odstraní z volných jodotyrosinů a nakonec,

 9-tyroxin a trijodtyronin se uvolňují do krve; Tyto hormony uplatňují své účinky interakcí se svými specifickými receptory, které jsou umístěny na jaderné membráně a které jsou schopné interakce s cílovými sekvencemi DNA a fungují jako transkripční faktory..

Jak lze odvodit ze znalostí funkcí dvou hormonů, na jejichž syntéze se podílí (T3 a T4), má jodid peroxidáza důležité důsledky na fyziologické úrovni..

Nedostatek obou hormonů během lidského vývoje způsobuje poruchy růstu a mentální retardace, stejně jako metabolickou nerovnováhu v dospělosti..

Související nemoci

Jodidová peroxidáza je jedním z hlavních autoantigenů štítné žlázy u lidí a je spojena s cytotoxicitou zprostředkovanou systémem komplementu. Jeho funkce jako autoantigenu je zvýrazněna u pacientů s autoimunitními onemocněními štítné žlázy.

Například dna je způsobena nedostatkem obsahu jódu během syntézy hormonů ve štítné žláze, což zase souvisí s nedostatkem jodace tyreoglobulinu v důsledku určitých defektů v jodid peroxidáze..

Některé karcinomy se vyznačují změnou funkcí jodidperoxidázy, to znamená, že hladiny aktivity tohoto enzymu jsou významně nižší než u pacientů bez rakoviny.

Studie však potvrdily, že se jedná o vysoce variabilní charakteristiku, která závisí nejen na pacientovi, ale také na typu rakoviny a postižených oblastech..

Reference

1. Degroot, L. J. a Niepomniszcze, H. (1977). Biosyntéza hormonu štítné žlázy: základní a klinické aspekty. Pokrok v endokrinologii a metabolismu, 26(6), 665-718.
2. Fragu, P., a Nataf, B. M. (1976). Aktivita lidské peroxidázy štítné žlázy u benigních a maligních poruch štítné žlázy. Endokrinní společnost, Čtyři pět(5), 1089-1096.
3. Kimura, S., & Ikeda-saito, M. (1988). Lidská myeloperoxidáza a peroxidáza štítné žlázy, dva enzymy se samostatnými a odlišnými fyziologickými funkcemi, jsou evolučně příbuznými členy stejné rodiny genů. Proteiny: struktura, funkce a bioinformatika, 3, 113-120.
4. Nagasaka, A., Hidaka, H., & Ishizuki, Y. (1975). Studie na lidské jodid peroxidáze: její aktivita při různých poruchách štítné žlázy. Klinika Chimica Acta, 62, 1-4.
5. Ruf, J., & Carayon, P. (2006). Strukturální a funkční aspekty peroxidázy štítné žlázy. Archivy biochemie a biofyziky, 445, 269-277.
6. Ruf, J., Toubert, M., Czarnocka, B., Durand-gorde, M., Ferrand, M., & Carayon, P. (2015). Vztah mezi imunologickou strukturou a biochemickými vlastnostmi lidské peroxidázy štítné žlázy. Endokrinní hodnocení, 125(3), 1211-1218.
7. Taurog, A. (1999). Molekulární vývoj peroxidázy štítné žlázy. Biochimie, 81, 557-562.
8. Zhang, J., & Lazar, M. A. (2000). Mechanismus působení hormonů štítné žlázy. Annu. Physiol., 62(1), 439-466.