ЈОДИД ПЕРОКСИДАЗА: КАРАКТЕРИСТИКЕ, СТРУКТУРА, ФУНКЦИЈЕ - БИОЛОГИЈА - 2025

Тхироид пероксидаза или тироидни пероксидаза (ТПО) је Хемо-гликопротеина припадају фамилији пероксидаза сисара (као мијелопероксидазе, лактопероксидаза и други) укључене у синтезу стази тироидног хормона.

Његова главна функција је "јодинација" остатака тирозина у тироглобулину и стварање 3-3'-5-тријодтиронина (Т3) и тироксина (Т4) реакцијом "спајања". интрамолекуларни јодирани тирозини.

Шема биосинтетског пута хормона штитњаче у којој учествује јодид пероксидаза (у оксидацији јодид јона до јода) (Извор: Микаел Хаггстром преко Викимедиа Цоммонс)

Тријодтиронин и тироксин су два хормона које производи штитна жлезда и који имају суштинске функције у развоју сисара, диференцијацији и метаболизму. Механизам његовог деловања зависи од интеракције његових нуклеарних рецептора са специфичним генским секвенцама његових циљних гена.

Постојање ензима јодид пероксидаза потврђено је у шездесетим годинама од стране различитих аутора, а сада је постигнут значајан напредак у одређивању његове структуре, његових функција и карактеристика гена који га кодира. у различитим организмима.

У већини литературе која се односе на овај ензим познат је као микросомални "аутоантиген" и повезан је са неким аутоимуним болестима штитне жлезде.

Захваљујући својим имуногеним карактеристикама, овај ензим је циљни или циљни молекул за антитела присутна у серуму многих пацијената са болестима штитне жлезде, а његова оштећења могу довести до хормоналних недостатака који могу бити патофизиолошки важни.

карактеристике

Јодид пероксидаза кодира ген смјештен на хромозому 2 код људи, који мери више од 150 кбп и састоји се од 17 ексона и 16 интрона.

Овај трансмембрански протеин, са једним сегментом уроњеним у мембрану, уско је повезан са мијелопероксидазом, са којом дели више од 40% сличности у секвенци аминокиселина.

Његова синтеза одвија се у полирибосомима (скуп рибосома који је одговоран за транслацију истог протеина) и затим се убацује у мембрану ендоплазматског ретикулума, где пролази процес гликозилације.

Једном синтетизована и гликозилирана, јодид пероксидаза се транспортује до апикалног пола тироцита (ћелије штитњаче или ћелије штитњаче), где је способан да изложи свој каталитички центар фоликуларном лумену штитне жлезде.

Регулација израза

Експресија гена који кодира тироидну пероксидазу или јодид пероксидазу је контролисана факторима транскрипције специфичних за штитњачу, као што су ТТФ-1, ТТФ-2 и Пак-8.

Генетски елементи који омогућавају повећање или појачавање експресије овог гена код људи описани су у регионима који лепе на 5 'њиховом крају, обично међу првих 140 базних парова овог "бочног" региона.

Постоје и елементи који потискују или смањују експресију овог протеина, али за разлику од "појачивача", ови су описани низ генску секвенцу.

Велики део регулације експресије гена јодид пероксидазе одвија се на ткивно специфичан начин, а то зависи од деловања елемената који везују ДНК цис, као што су транскрипциони фактори ТТФ-1 и други.

Структура

Овај протеин са ензимском активношћу има око 933 аминокиселинских остатака и ванћелијски Ц-терминални крај дугог 197 аминокиселина што долази од експресије других генских модула који кодирају остале гликопротеине.

Његова молекуларна тежина је око 110 кДа и део је групе типа гликозилираних трансмембранских хеме протеина типа 1, јер на свом активном месту има гликозилирани трансмембрански сегмент и хеме групу.

Структура овог протеина има бар један дисулфидни мост у ванћелијској регији који формира карактеристичну затворену петљу која је изложена на површини тироцита.

Карактеристике

Главна физиолошка функција јодид пероксидазе повезана је са њеним учешћем у синтези хормона штитњаче, где катализује „јодирање“ остатака тирозина моноиодотиросина (МИТ) и дииодотиросина (ДИТ), поред спајања остаци јодтирозина у тироглобулину.

Шта је синтеза хормона штитњаче?

Да бисмо разумели функцију ензима штитне пероксидазе, потребно је размотрити кораке хормонске синтезе где учествује:

1 -Почиње транспортом јодида до штитне жлезде и наставља се са

2 - Стварање оксидационог средства као што је водоник пероксид (Х2О2)

3 - Затим се синтетише рецепторски протеин, тироглобулин

4-јодид се оксидује у стање веће валенције и тада

5-јодид се везује за тирозинске остатке присутне у тироглобулину

Јодтиронини 6-тироглобулина (врста штитних хормона) настају спајањем остатака јодтирозина

Затим се 7-тироглобулин складишти и цепа

8 -Јод се уклања из слободних јодтирозина и, на крају,

9-тироксин и тријодтиронин се ослобађају у крви; Ови хормони делују својим ефектима у интеракцији са својим специфичним рецепторима, који се налазе на нуклеарној мембрани и који су способни да ступају у интеракцију са циљним низовима ДНК, делујући као фактори транскрипције.

Као што се може закључити из сазнања функција двају хормона у чијој синтези учествује (Т3 и Т4), јодид пероксидаза има важне импликације на физиолошком нивоу.

Недостатак оба хормона током људског развоја производи оштећења у расту и менталној ретардацији, као и метаболичке неравнотеже у животу одраслих.

Сродне болести

Јодид пероксидаза један је од главних аутоантигена штитњаче код људи и повезана је са цитотоксичношћу посредованом комплементом. Његова функција аутоантигена истакнута је код пацијената са аутоимуним болестима штитне жлезде.

Болест гихта, на пример, настаје због недостатка садржаја јода током хормонске синтезе у штитњачи, што је заузврат повезано са недостатком јодирања тироглобулина као резултат одређених недостатака јодидне пероксидазе.

За неке карциноме је карактеристично да имају измењене функције јодид пероксидазе, односно да су нивои активности овог ензима значајно нижи него код пацијената који нису карциноми.

Међутим, студије су потврдиле да је то високо променљива карактеристика, која не зависи само од пацијента, већ и од врсте рака и погођених подручја.

Референце

1. Дегроот, Љ и Ниепомнисзцзе, Х. (1977). Биосинтеза хормона штитњаче: основни и клинички аспекти. Напредак у ендокринологији и метаболизму, 26 (6), 665–718.
2. Фрагу, П., и Натаф, БМ (1976). Активност хумане штитне пероксидазе у бенигним и злоћудним поремећајима штитне жлезде. Ендокрино друштво, 45 (5), 1089–1096.
3. Кимура, С., Икеда-саито, М. (1988). Људска мијелопероксидаза и пероксидаза штитњаче, два ензима с одвојеним и јасним физиолошким функцијама, еволуцијски су повезани из исте породице гена. Протеини: структура, функција и биоинформатика, 3, 113–120.
4. Нагасака, А., Хидака, Х., Исхизуки, И. (1975). Испитивања хумане јодид пероксидазе: њена активност у разним поремећајима штитне жлезде. Цлиница Цхимица Ацта, 62, 1–4.
5. Руф, Ј., и Цараион, П. (2006). Структурни и функционални аспекти штитне пероксидазе. Архив биохемије и биофизике, 445, 269–277.
6. Руф, Ј., Тоуберт, М., Цзарноцка, Б., Дуранд-горде, М., Ферранд, М., & Цараион, П. (2015). Однос између имунолошке структуре и биохемијских својстава пероксидазе штитњаче у људи. Ендокрини прегледи, 125 (3), 1211–1218.
7. Таурог, А. (1999). Молекуларна еволуција штитне пероксидазе. Биоцхимие, 81, 557–562.
8. Зханг, Ј., и Лазар, МА (2000). Механизам деловања хормона штитњаче. Анну. Влч. Пхисиол. , 62 (1), 439-466.