IODIDE PEROXIDASE: MGA KATANGIAN, ISTRAKTURA, PAG-ANDAR - BIOLOGY - 2026

Ang teroydeo peroxidase o thyroid peroxidase (TPO) ay isang hemo-glycoprotein na kabilang sa pamilya ng mammalian peroxidases (bilang myeloperoxidase, lactoperoxidase at iba pa) na kasangkot sa landas ng synthesis ng teroydeo hormone.

Ang pangunahing pag-andar nito ay ang "iodination" ng mga tirahan ng tyrosine sa thyroglobulin, at ang pagbuo ng 3-3'-5-triiodothyronine (T3) at thyroxine (T4) sa pamamagitan ng isang "pagkabit" na reaksyon. intramolecular ng yodo tyrosines.

Ang scheme ng teroydeo na biosynthetic na landas ng hormone, kung saan nakikilahok ang Iodide Peroxidase (sa oksihenasyon ng iodide ion hanggang iodine (Pinagmulan: Mikael Häggström sa pamamagitan ng Wikimedia Commons)

Ang Triiodothyronine at thyroxine ay dalawang mga hormones na ginawa ng thyroid gland na may mahahalagang pag-andar sa pagbuo ng mammalian, pagkita ng kaibhan, at metabolismo. Ang mekanismo ng pagkilos nito ay nakasalalay sa pakikipag-ugnayan ng mga nuclear receptor na may mga tiyak na pagkakasunud-sunod ng gene ng mga target na gen.

Ang pagkakaroon ng enzyme iodide peroxidase ay nakumpirma noong 1960s ng iba't ibang mga may-akda at malaking pagsulong na ginawa ngayon upang matukoy ang istruktura nito, ang mga pag-andar nito at ang mga katangian ng gene na nag-encode nito. sa iba't ibang mga organismo.

Sa karamihan ng panitikan na nauugnay sa enzyme na ito, kilala ito bilang microsomal "autoantigen" at nauugnay sa ilang mga sakit na autoimmune teroydeo.

Salamat sa mga immunogenic na katangian nito, ang enzyme na ito ay isang target o target na molekula para sa mga antibodies na naroroon sa suwero ng maraming mga pasyente na may mga sakit sa teroydeo at mga depekto nito ay maaaring humantong sa mga kakulangan sa hormonal na maaaring maging pathophysiologically mahalaga.

katangian

Ang Iodide peroxidase ay naka-encode ng isang gene na matatagpuan sa chromosome 2 sa mga tao, na higit sa 150 kbp at binubuo ng 17 mga exons at 16 introns.

Ang protina ng transmembrane na ito, na may isang solong segment na nalubog sa lamad, ay malapit na nauugnay sa myeloperoxidase, kung saan nagbabahagi ito ng higit sa 40% pagkakasunud-sunod ng pagkakasunud-sunod ng amino acid.

Ang synthesis nito ay nangyayari sa polyribosome (isang hanay ng mga ribosom na responsable para sa pagsasalin ng parehong protina) at pagkatapos ay ipinasok sa lamad ng endoplasmic reticulum, kung saan sumasailalim sa isang proseso ng glycosylation.

Kapag na-synthesize at glycosylated, ang iodide peroxidase ay dinadala sa apical post ng thyrocytes (mga selula ng thyroid o mga selula ng teroydeo), kung saan may kakayahang ilantad ang catalytic center nito sa follicular lumen ng teroydeo.

Regulasyon ng pagpapahayag

Ang pagpapahayag ng gene na naka-encode ng thyroid peroxidase o iodide peroxidase ay kinokontrol ng mga kadahilanan na may tiyak na teroydeo tulad ng TTF-1, TTF-2, at Pax-8.

Ang mga elemento ng genetic na ginagawang posible upang madagdagan o mapahusay ang pagpapahayag ng gen na ito sa mga tao ay inilarawan sa mga rehiyon na sumiklab sa pagtatapos ng 5 ', kadalasan ay kabilang sa unang 140 na mga pares ng base ng "rehiyon ng" flanking "na ito.

Mayroon ding mga elemento na pumipigil o nagpapababa ng pagpapahayag ng protina na ito, ngunit hindi katulad ng "mga enhancer", ang mga ito ay inilarawan sa ibaba ng pagkakasunud-sunod ng gene.

Karamihan sa regulasyon ng expression ng iodide peroxidase gene ay nangyayari sa isang tiyak na tisyu, at nakasalalay ito sa pagkilos ng mga elemento ng nagbubuklod na DNA-cis, tulad ng mga salik ng transkripsyon na TTF-1 at iba pa.

Istraktura

Ang protina na ito na may aktibidad na enzymatic ay may halos 933 na mga residue ng amino acid at isang extracellular C-terminal na pagtatapos ng 197 amino acids na mahaba na nagmula sa pagpapahayag ng iba pang mga module ng gene na code para sa iba pang mga glycoproteins.

Ang timbang na molekular nito ay nasa paligid ng 110 kDa at bahagi ng pangkat ng uri 1 glycosylated transmembrane heme protein, dahil mayroon itong glycosylated transmembrane segment at isang pangkat na heme sa aktibong site nito.

Ang istraktura ng protina na ito ay may hindi bababa sa isang tulay na disulfide sa extracellular region na bumubuo ng isang katangian na saradong loop na nakalantad sa ibabaw ng mga thyrocytes.

Mga Tampok

Ang pangunahing pag-andar ng pisyolohikal na iodide peroxidase ay nauugnay sa pakikilahok nito sa synthesis ng teroydeo hormone, kung saan ito catalyzes ang "iodination" ng tyrosine residues ng monoiodotyrosine (MIT) at diiodotyrosine (DIT), bilang karagdagan sa pagkabit ng iodotyrosine nalalabi sa thyroglobulin.

Ano ang synthesis ng teroydeo hormone?

Upang maunawaan ang pag-andar ng thyroid peroxidase enzyme, kinakailangang isaalang-alang ang mga hakbang ng hormonal synthesis kung saan nakikilahok ito:

1-Nagsisimula ito sa transportasyon ng iodide sa teroydeo at nagpatuloy sa

2-Ang henerasyon ng isang ahente ng oxidizing tulad ng hydrogen peroxide (H2O2)

3-Kasunod, isang protina ng receptor, thyroglobulin, ay synthesized

4-Ang iodide ay na-oxidized sa isang mas mataas na estado ng valence at pagkatapos

Ang 5-Iodide ay nagbubuklod sa mga nalalabi sa tyrosine na naroroon sa thyroglobulin

6-Sa thyroglobulin iodothyronines (isang uri ng teroydeo hormones) ay nabuo sa pamamagitan ng pagkabit ng mga nalalabi na iodotyrosine

Ang 7-Thyroglobulin ay nakaimbak at mai-clear, kung gayon

8-Ang iodine ay tinanggal mula sa mga libreng iodotyrosines at, sa wakas,

9-Ang thyroxine at triiodothyronine ay pinakawalan sa dugo; Ang mga hormone na ito ay nagsasagawa ng kanilang mga epekto sa pamamagitan ng pakikipag-ugnay sa kanilang mga tiyak na mga receptor, na matatagpuan sa nuclear membrane at kung saan may kakayahang makipag-ugnay sa mga pagkakasunud-sunod ng target na DNA, na gumaganap bilang mga salik sa transkripsyon.

Tulad ng maaaring mai-infer mula sa kaalaman sa mga pag-andar ng dalawang hormones na ang synthesis na ito ay nakikilahok (T3 at T4), ang iodide peroxidase ay may mahalagang mga implikasyon sa antas ng physiological.

Ang kakulangan ng parehong mga hormone sa panahon ng pag-unlad ng tao ay gumagawa ng mga depekto sa paglaki at pag-retard sa pag-iisip, pati na rin ang mga kawalan ng timbang sa metaboliko sa buhay ng may sapat na gulang.

Mga kaugnay na sakit

Ang Iodide peroxidase ay isa sa pangunahing teroydeo na autoantigens sa mga tao at nauugnay sa pandagdag sa system-mediated cytotoxicity. Ang pag-andar nito bilang isang autoantigen ay naka-highlight sa mga pasyente na may mga sakit sa thyroid autoimmune.

Ang sakit sa gout, halimbawa, ay dahil sa isang kakulangan sa nilalaman ng yodo sa panahon ng synthesis ng hormone sa teroydeo, na siya namang nauugnay sa isang kakulangan sa yodo ng thyroglobulin bilang isang resulta ng ilang mga kakulangan sa iodide peroxidase.

Ang ilang mga carcinomas ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagkakaroon ng binagong iodide peroxidase function, iyon ay, ang mga antas ng aktibidad ng enzyme na ito ay makabuluhang mas mababa kaysa sa mga pasyente na hindi kanser.

Gayunpaman, nakumpirma ng mga pag-aaral na ito ay isang mataas na variable na katangian, na nakasalalay hindi lamang sa pasyente, ngunit sa uri ng cancer at mga apektadong rehiyon.

Mga Sanggunian

1. Degroot, LJ, & Niepomniszcze, H. (1977). Biosynthesis ng teroydeo Hormone: Pangunahing at Klinikal na aspeto. Pag-unlad sa Endocrinology at Metabolismo, 26 (6), 665-77.
2. Fragu, P., & Nataf, BM (1976). Aktibidad ng Human thyroid Peroxidase sa Benign at Malign thyroid Disorder. Ang Lipunan ng Endocrine, 45 (5), 1089–1096.
3. Kimura, S., & Ikeda-saito, M. (1988). Human Myeloperoxidase at thyroid Peroxidase, Dalawang Mga Enzim na May Paghiwalay at Distinct Physiological Functions, Ay Mga Ebolektibong Kaugnay na Miyembro ng Pamilyang Gene Family. Mga Protina: Istraktura, Pag-andar at Bioinformatics, 3, 113-120.
4. Nagasaka, A., Hidaka, H., & Ishizuki, Y. (1975). Mga pag-aaral sa human iodide peroxidase: ang aktibidad nito sa iba't ibang mga Karamdaman sa thyroid. Clinica Chimica Acta, 62, 1–4.
5. Ruf, J., & Carayon, P. (2006). Ang mga istruktura at pagganap na mga aspeto ng teroydeo peroxidase. Mga Archive ng Biochemistry at Biophysics, 445, 269–277.
6. Ruf, J., Toubert, M., Czarnocka, B., Durand-gorde, M., Ferrand, M., & Carayon, P. (2015). Pakikipag-ugnayan sa pagitan ng Immunological Structure at Biochemical Properties ng Human thyroid Peroxidase. Mga Review sa Endocrine, 125 (3), 1211–1218.
7. Taurog, A. (1999). Molekular na ebolusyon ng teroydeo peroxidase. Biochimie, 81, 557-562.
8. Zhang, J., & Lazar, MA (2000). Ang Mekanismo ng Pagkilos ng mga Hormone ng thyroid. Annu. Rev. Physiol. , 62 (1), 439-466.