IODIDE PEROXIDASE: ĐẶC ĐIỂM, CẤU TRÚC, CHỨC NĂNG - SINH HỌC

Các peroxidase tuyến giáp hoặc tuyến giáp peroxidase (TPO) là một HEMO-glycoprotein thuộc gia đình của peroxidaza động vật có vú (như myeloperoxidase, lactoperoxidase và những người khác) tham gia vào quá trình tổng hợp của hormone tuyến giáp.

Chức năng chính của nó là "iốt hóa" dư lượng tyrosine trong thyroglobulin, và hình thành 3-3'-5-triiodothyronine (T3) và thyroxine (T4) thông qua phản ứng "ghép nối". trong phân tử của các tyrosin được iốt hóa.

Sơ đồ về con đường sinh tổng hợp hormone tuyến giáp, trong đó Iodide Peroxidase (trong quá trình oxy hóa ion iodide thành iốt) tham gia (Nguồn: Mikael Häggström qua Wikimedia Commons)

Triiodothyronine và thyroxine là hai hormone được sản xuất bởi tuyến giáp có chức năng thiết yếu trong quá trình phát triển, biệt hóa và trao đổi chất của động vật có vú. Cơ chế hoạt động của nó phụ thuộc vào sự tương tác của các thụ thể nhân của nó với trình tự gen cụ thể của các gen mục tiêu.

Sự tồn tại của enzyme iodide peroxidase đã được xác nhận vào những năm 1960 bởi các tác giả khác nhau và những tiến bộ đáng kể hiện đã được thực hiện trong việc xác định cấu trúc, chức năng của nó và các đặc điểm của gen mã hóa nó. ở các sinh vật khác nhau.

Trong phần lớn các tài liệu liên quan đến enzym này, nó được gọi là "tự kháng nguyên" ở microsome và có liên quan đến một số bệnh tuyến giáp tự miễn.

Nhờ đặc tính sinh miễn dịch của nó, enzym này là mục tiêu hoặc phân tử đích đối với các kháng thể có trong huyết thanh của nhiều bệnh nhân mắc bệnh tuyến giáp và các khiếm khuyết của nó có thể dẫn đến thiếu hụt nội tiết tố quan trọng về mặt sinh lý bệnh.

nét đặc trưng

Iodide peroxidase được mã hóa bởi một gen nằm trên nhiễm sắc thể số 2 ở người, có kích thước hơn 150 kbp và bao gồm 17 exon và 16 intron.

Protein xuyên màng này, với một phân đoạn duy nhất được nhúng trong màng, có liên quan chặt chẽ với myeloperoxidase, mà nó chia sẻ sự giống nhau hơn 40% về trình tự axit amin.

Sự tổng hợp của nó xảy ra trong polyribosome (một tập hợp các ribosome chịu trách nhiệm dịch mã của cùng một loại protein) và sau đó được đưa vào màng của lưới nội chất, nơi nó trải qua quá trình glycosyl hóa.

Sau khi được tổng hợp và glycosyl hóa, iodide peroxidase được vận chuyển đến cực đỉnh của tế bào tuyến giáp (tế bào tuyến giáp hoặc tế bào tuyến giáp), nơi nó có khả năng tiếp xúc với trung tâm xúc tác của nó vào lòng nang của tuyến giáp.

Quy chế biểu đạt

Sự biểu hiện của gen mã hóa peroxidase tuyến giáp hoặc iodide peroxidase được kiểm soát bởi các yếu tố phiên mã đặc hiệu cho tuyến giáp như TTF-1, TTF-2 và Pax-8.

Các yếu tố di truyền có thể làm tăng hoặc nâng cao sự biểu hiện của gen này ở người đã được mô tả trong các vùng nằm bên cạnh đầu 5 'của nó, thường nằm trong số 140 cặp bazơ đầu tiên của vùng "bên sườn" này.

Cũng có những yếu tố kìm hãm hoặc làm giảm sự biểu hiện của protein này, nhưng không giống như "chất tăng cường", chúng được mô tả ở phần cuối của trình tự gen.

Phần lớn sự điều hòa biểu hiện gen iotide peroxidase xảy ra theo cách thức cụ thể của mô, và điều này phụ thuộc vào hoạt động của các yếu tố liên kết DNA tác dụng với cis, chẳng hạn như các yếu tố phiên mã TTF-1 và các yếu tố khác.

Kết cấu

Protein này với hoạt động của enzym có khoảng 933 gốc axit amin và đầu cuối C ngoại bào dài 197 axit amin xuất phát từ sự biểu hiện của các mô-đun gen khác mã cho các glycoprotein khác.

Trọng lượng phân tử của nó khoảng 110 kDa và là một phần của nhóm protein heme xuyên màng được glycosyl hóa loại 1, vì nó có một đoạn xuyên màng được glycosyl hóa và một nhóm heme ở vị trí hoạt động của nó.

Cấu trúc của protein này có ít nhất một cầu nối disulfua ở vùng ngoại bào tạo thành một vòng khép kín đặc trưng lộ ra trên bề mặt của tế bào tuyến giáp.

Đặc trưng

Chức năng sinh lý chính của iodide peroxidase có liên quan đến sự tham gia của nó vào quá trình tổng hợp hormone tuyến giáp, nơi nó xúc tác quá trình “iốt hóa” dư lượng tyrosine của monoiodotyrosine (MIT) và diiodotyrosine (DIT), ngoài sự kết hợp của iodotyrosine tồn dư trong thyroglobulin.

Quá trình tổng hợp hormone tuyến giáp là gì?

Để hiểu được chức năng của enzym peroxidase tuyến giáp, cần phải xem xét các bước tổng hợp nội tiết tố mà nó tham gia:

1-Nó bắt đầu với việc vận chuyển iốt đến tuyến giáp và tiếp tục với

2-Sự tạo ra chất oxy hóa như hydrogen peroxide (H2O2)

3-Sau đó, một protein thụ thể, thyroglobulin, được tổng hợp

4-Iotua bị oxi hóa đến trạng thái hóa trị cao hơn và sau đó

5-Iodide liên kết với dư lượng tyrosine có trong thyroglobulin

6-Trong thyroglobulin iodothyronines (một loại hormone tuyến giáp) được hình thành bằng cách kết hợp các dư lượng iodotyrosine

7-Thyroglobulin được lưu trữ và phân tách, sau đó

8-I-ốt được loại bỏ khỏi các i-ốt tự do và cuối cùng,

9-Thyroxine và triiodothyronine được phóng thích vào máu; Các hormone này phát huy tác dụng của chúng bằng cách tương tác với các thụ thể cụ thể của chúng, nằm trên màng nhân và có khả năng tương tác với trình tự DNA đích, hoạt động như các yếu tố phiên mã.

Như có thể suy ra từ kiến thức về chức năng của hai hormone mà nó tham gia tổng hợp (T3 và T4), iodide peroxidase có ý nghĩa quan trọng ở cấp độ sinh lý.

Sự thiếu hụt của cả hai loại hormone này trong quá trình phát triển của con người sẽ tạo ra những khiếm khuyết về tăng trưởng và chậm phát triển trí tuệ, cũng như sự mất cân bằng trao đổi chất trong cuộc sống trưởng thành.

Các bệnh liên quan

Iodide peroxidase là một trong những chất tự kháng nguyên chính của tuyến giáp ở người và có liên quan đến độc tính tế bào qua trung gian hệ thống bổ thể. Chức năng tự kháng nguyên của nó được làm nổi bật ở những bệnh nhân mắc các bệnh tự miễn tuyến giáp.

Ví dụ, bệnh gút là do sự thiếu hụt hàm lượng i-ốt trong quá trình tổng hợp hormone ở tuyến giáp, do đó có liên quan đến sự thiếu hụt i-ốt thyroglobulin do một số khiếm khuyết nhất định trong iotide peroxidase.

Một số ung thư biểu hiện có đặc điểm là có chức năng peroxidase iodide bị thay đổi, tức là, mức độ hoạt động của enzym này thấp hơn đáng kể so với những bệnh nhân không ung thư.

Tuy nhiên, các nghiên cứu đã xác nhận rằng đó là một đặc điểm rất thay đổi, không chỉ phụ thuộc vào bệnh nhân, mà còn phụ thuộc vào loại ung thư và các vùng bị ảnh hưởng.

Người giới thiệu

Degroot, LJ, & Niepomniszcze, H. (1977). Sinh tổng hợp Hormone tuyến giáp: Các khía cạnh cơ bản và lâm sàng. Tiến bộ trong Nội tiết và Chuyển hóa, 26 (6), 665–718.
Fragu, P., & Nataf, BM (1976). Hoạt động của Peroxidase tuyến giáp ở người trong Rối loạn tuyến giáp lành tính và ác tính. Hiệp hội Nội tiết, 45 (5), 1089–1096.
Kimura, S., & Ikeda-saito, M. (1988). Myeloperoxidase ở người và Peroxidase tuyến giáp, hai loại enzyme có chức năng sinh lý riêng biệt và riêng biệt, là các thành viên có liên quan tiến hóa của cùng một họ gen. Protein: Cấu trúc, Chức năng và Tin sinh học, 3, 113–120.
Nagasaka, A., Hidaka, H., & Ishizuki, Y. (1975). Các nghiên cứu về peroxidase iodide ở người: hoạt động của nó trong các bệnh rối loạn tuyến giáp khác nhau. Clinica Chimica Acta, 62 tuổi, 1–4.
Ruf, J., & Carayon, P. (2006). Các khía cạnh cấu trúc và chức năng của peroxidase tuyến giáp. Lưu trữ Hóa sinh và Lý sinh, 445, 269–277.
Ruf, J., Toubert, M., Czarnocka, B., Durand-gorde, M., Ferrand, M., & Carayon, P. (2015). Mối quan hệ giữa cấu trúc miễn dịch và đặc tính sinh hóa của Peroxidase tuyến giáp người. Đánh giá nội tiết, 125 (3), 1211–1218.
Taurog, A. (1999). Sự tiến hóa phân tử của peroxidase tuyến giáp. Biochimie, 81, 557–562.
Zhang, J., & Lazar, MA (2000). Cơ chế hoạt động của hormone tuyến giáp. Annu. Rev. Physiol. , 62 (1), 439-466.

IODIDE PEROXIDASE: ĐẶC ĐIỂM, CẤU TRÚC, CHỨC NĂNG - SINH HỌC - 2026