İYODÜR PEROKSIDAZ: ÖZELLIKLERI, YAPISI, FONKSIYONLARI - BIYOLOJI - 2024

Tiroid peroksidaz veya tiroid peroksidaz (TPO), tiroid hormonu sentez yolunda yer alan bir hemo-glikoprotein memeli peroksıdazlar familyasına ait (miyeloperoksidaz olarak, laktoperoksidaz ve diğerleri) 'dir.

Ana işlevi, tiroglobülin içindeki tirozin kalıntılarının "iyotlanması" ve bir "birleştirme" reaksiyonu yoluyla 3-3'-5-triiyodotironin (T3) ve tiroksin (T4) oluşumudur. iyotlu tirozinlerin molekül içi.

İyodür Peroksidazın (iyodür iyonunun iyota oksidasyonunda) katıldığı tiroid hormonu biyosentetik yolunun şeması (Kaynak: Mikael Häggström, Wikimedia Commons aracılığıyla)

Triiyodotironin ve tiroksin, memeli gelişimi, farklılaşması ve metabolizmasında temel fonksiyonlara sahip olan tiroid bezi tarafından üretilen iki hormondur. Etki mekanizması, nükleer reseptörlerinin hedef genlerinin spesifik gen dizileri ile etkileşimine bağlıdır.

İyodür peroksidaz enziminin varlığı 1960'larda farklı yazarlar tarafından doğrulanmış ve yapısının, işlevlerinin ve onu kodlayan genin özelliklerinin belirlenmesinde artık önemli ilerlemeler kaydedilmiştir. farklı organizmalarda.

Bu enzimle ilgili literatürün çoğunda mikrozomal "otoantijen" olarak bilinir ve bazı otoimmün tiroid hastalıkları ile ilişkilidir.

İmmünojenik özellikleri sayesinde bu enzim, tiroid hastalığı olan birçok hastanın serumunda bulunan antikorlar için bir hedef veya hedef moleküldür ve kusurları patofizyolojik açıdan önemli olabilecek hormonal eksikliklere yol açabilir.

karakteristikleri

İyodür peroksidaz, insanlarda kromozom 2'de bulunan, 150 kbp'den fazla ölçen ve 17 ekson ve 16 introndan oluşan bir gen tarafından kodlanır.

Membran içine daldırılmış tek bir segmente sahip bu transmembran protein,% 40'tan fazla amino asit sekansı benzerliği paylaştığı miyeloperoksidaz ile yakından ilişkilidir.

Sentezi, poliribozomlarda (aynı proteinin çevrilmesinden sorumlu olan bir dizi ribozom) meydana gelir ve daha sonra, bir glikosilasyon sürecinden geçtiği endoplazmik retikulumun zarına eklenir.

İyodür peroksidaz sentezlendikten ve glikosile edildikten sonra, katalitik merkezini tiroidin foliküler lümenine maruz bırakabildiği tirositlerin (tiroid hücreleri veya tiroid hücreleri) apikal kutbuna taşınır.

İfadenin düzenlenmesi

Tiroid peroksidaz veya iyodid peroksidaz kodlayan genin ekspresyonu, TTF-1, TTF-2 ve Pax-8 gibi tiroide özgü kopyalama faktörleri tarafından kontrol edilir.

İnsanlarda bu genin ekspresyonunu arttırmayı veya güçlendirmeyi mümkün kılan genetik elemanlar, 5 'ucunu çevreleyen bölgelerde, genellikle bu "kuşatma" bölgesinin ilk 140 baz çifti arasında tarif edilmiştir.

Bu proteinin ekspresyonunu baskılayan veya azaltan elementler de vardır, ancak "güçlendiricilerden" farklı olarak bunlar gen sekansının akış aşağısında tarif edilmiştir.

İyodür peroksidaz gen ekspresyonunun düzenlenmesinin çoğu dokuya özgü bir şekilde gerçekleşir ve bu, transkripsiyon faktörleri TTF-1 ve diğerleri gibi cis-etkili DNA bağlama elemanlarının faaliyetine bağlıdır.

yapı

Enzimatik aktiviteye sahip bu protein, yaklaşık 933 amino asit kalıntısına ve diğer glikoproteinleri kodlayan diğer gen modüllerinin ekspresyonundan gelen 197 amino asit uzunluğunda bir hücre dışı C-terminal ucuna sahiptir.

Moleküler ağırlığı yaklaşık 110 kDa'dır ve aktif bölgesinde bir glikosile transmembran segmenti ve bir heme grubuna sahip olduğu için tip 1 glikosile transmembran heme proteinleri grubunun bir parçasıdır.

Bu proteinin yapısı, hücre dışı bölgede, tirositlerin yüzeyinde açığa çıkan karakteristik bir kapalı halka oluşturan en az bir disülfür köprüsüne sahiptir.

Özellikleri

İyodür peroksidazın ana fizyolojik işlevi, tiroid hormonunun sentezine katılımıyla ilgilidir; burada, monoiyodotirozin (MIT) ve diiyodotirozin (DIT) tirozin kalıntılarının "iyotlanmasını" katalize eder. tiroglobulindeki iyodotirozin kalıntıları.

Tiroid hormonunun sentezi nedir?

Tiroid peroksidaz enziminin işlevini anlamak için, katıldığı hormonal sentez adımlarını dikkate almak gerekir:

1-İyodürün tiroide taşınması ile başlar ve

2-Hidrojen peroksit (H2O2) gibi bir oksitleyici ajanın oluşumu

3-Daha sonra bir reseptör protein olan tiroglobulin sentezlenir

4-İyodür daha yüksek değerlik durumuna yükseltgenir ve sonra

5-İyodür, tiroglobülinde bulunan tirozin kalıntılarına bağlanır

6-Tiroglobulinlerde iyodotironinler (bir tür tiroid hormonu) iyodotirozin kalıntılarının birleşmesiyle oluşur.

7-Tiroglobulin depolanır ve bölünür, ardından

8-İyot, serbest iyodotirozinlerden uzaklaştırılır ve son olarak,

9-Tiroksin ve triiyodotironin kana salınır; Bu hormonlar, transkripsiyon faktörleri olarak görev yapan, çekirdek zarı üzerinde bulunan ve hedef DNA dizileri ile etkileşime girebilen özel reseptörleri ile etkileşerek etkilerini gösterirler.

Sentezine katıldığı iki hormonun (T3 ve T4) işlevlerinin bilgisinden anlaşılacağı gibi, iyodür peroksidazın fizyolojik düzeyde önemli çıkarımları vardır.

İnsan gelişimi sırasında her iki hormonun da eksikliği, büyüme ve zeka geriliğinde kusurların yanı sıra yetişkin yaşamında metabolik dengesizlikler yaratır.

İlgili hastalıklar

İyodür peroksidaz, insanlardaki ana tiroid otoantijenlerinden biridir ve tamamlayıcı sistem aracılı sitotoksisite ile ilişkilidir. Otoantijen olarak işlevi, tiroid otoimmün hastalıkları olan hastalarda vurgulanmaktadır.

Örneğin, gut hastalığı, tiroiddeki hormonal sentez sırasında iyot içeriğindeki bir eksikliğe bağlıdır, bu da iyodür peroksidazdaki bazı kusurların bir sonucu olarak tiroglobülinin iyotlamasındaki bir eksiklikle ilişkilendirilmiştir.

Bazı karsinomlar, değişmiş iyodür peroksidaz fonksiyonlarına sahip olmaları ile karakterize edilir, yani bu enzimin aktivite seviyeleri, kanser olmayan hastalara göre önemli ölçüde daha düşüktür.

Bununla birlikte, çalışmalar, sadece hastaya değil, aynı zamanda kanserin türüne ve etkilenen bölgelere de bağlı olan oldukça değişken bir özellik olduğunu doğrulamıştır.

Referanslar

1. Degroot, LJ ve Niepomniszcze, H. (1977). Tiroid Hormonunun Biyosentezi: Temel ve Klinik Yönler. Endokrinoloji ve Metabolizmada İlerleme, 26 (6), 665–718.
2. Fragu, P. ve Nataf, BM (1976). İyi Huylu ve Kötü Huylu Tiroid Bozukluklarında İnsan Tiroid Peroksidaz Aktivitesi. Endokrin Derneği, 45 (5), 1089–1096.
3. Kimura, S. ve Ikeda-saito, M. (1988). İnsan Miyeloperoksidaz ve Tiroid Peroksidaz, Ayrı ve Farklı Fizyolojik Fonksiyonlara Sahip İki Enzim, Aynı Gen Ailesinin Evrimsel Olarak İlişkili Üyeleridir. Proteinler: Yapı, İşlev ve Biyoinformatik, 3, 113–120.
4. Nagasaka, A., Hidaka, H. ve Ishizuki, Y. (1975). İnsan iyodür peroksidazı üzerine çalışmalar: Çeşitli Tiroid Bozukluklarında etkinliği. Clinica Chimica Açta, 62, 1–4.
5. Ruf, J. ve Carayon, P. (2006). Tiroid peroksidazın yapısal ve fonksiyonel yönleri. Biyokimya ve Biyofizik Arşivleri, 445, 269–277.
6. Ruf, J., Toubert, M., Czarnocka, B., Durand-gorde, M., Ferrand, M. ve Carayon, P. (2015). İnsan Tiroid Peroksidazının İmmünolojik Yapısı ile Biyokimyasal Özellikleri Arasındaki İlişki. Endokrin İncelemeleri, 125 (3), 1211–1218.
7. Taurog, A. (1999). Tiroid peroksidazın moleküler evrimi. Biochimie, 81, 557–562.
8. Zhang, J. ve Lazar, MA (2000). Tiroid Hormonlarının Etki Mekanizması. Annu. Rev. Physiol. , 62 (1), 439-466.