Wikipedia

Tiorredoxina

As tiorredoxinas son unha clase de pequenas proteínas redox que están presentes en virtualmente todos os organismos. Exerce un papel en moitos procesos biolóxicos importantes, incluíndo a sinalización redox. En humanos, as tiorredoxinas están codificadas polos xenes TXN (do cromosoma 9) e TXN2 (do cromosoma 22).[1][2] A mutación de perda de función de ambos os xenes das tiorredoxinas humanas é mortal no estadio de catro células do desenvolvemento embrionario humano. Aínda que non se comprende totalmente, a tiorredoxina é importante en medicina pola súa resposta ás especies reactivas do oxíxeno. Nas plantas, as tiorredoxinas regulan un espectro de funcións esenciais, que van desde o crecemento e floración ao desenvolvemento e xerminación de sementes. As tiorredoxinas xogan un papel na comunicación entre células.[3]

Tiorredoxina
Estruturas dispoñibles
PDBBuscar ortólogos: PDBe, RCSB
Identificadores
Nomenclatura
Identificadores
externos
LocusCr. 9 q31.3
Padrón de expresión de ARNm
Máis información
Ortólogos
Especies
Humano Rato
Entrez
7295 22166
Ensembl
Véxase HS Véxase MM
UniProt
P10599 P10639
RefSeq
(ARNm)
NM_003329 NM_011660
RefSeq
(proteína) NCBI
NP_001231867 NP_035790
Localización (UCSC)
Cr. 9:
110.24 – 110.26 Mb 		Cr. 4:
57.94 – 57.96 Mb
PubMed (Busca)
7295


22166

Distribución editar

Atópanse practicamente en todos os organismos coñecidos e son esenciais para a vida dos mamíferos.[4][5]

Función editar

A función primaria da tiorredoxina é a redución de residuos de cisteína oxidados e a rotura de pontes disulfuro.[6] Identificáronse múltiples substratos in vitro da tiorredoxina, como as ribonucleases, coriogonadotropinas, factores de coagulación, receptor de glicocorticoides e insulina. A redución da insulina úsase clasicamente como un test de actividade.[7] As tiorredoxinas mantéñense no seu estado reducido pola acción do flavoencima tiorredoxina redutase, nunha reacción dependente do NADPH.[8] As tiorredoxinas actúan como doantes de electróns a peroxidases e ribonucleótido redutases.[9] As glutarredoxinas relacionadas comparten moitas das funcións das tiorredoxinas, pero son reducidas polo glutatión en vez de por unha redutase específica.

Estrutura e mecanismo editar

A tiorredoxina é unha proteína oxidorredutase de 12-kD. As proteínas tiorredoxinas tamén teñen unha estrutura terciaria característica denominada pregamento de tiorredoxina. O sitio activo contén un ditiol nun motivo CXXC. As dúas cisteínas que forman o ditiol son a clave para a capacidade da tiorredoxina de reducir outras proteínas.

Para a Trx1, este proceso empeza cando o residuo Cys32, un dos residuos conservados nno motivo CXXC da tiorredoxina, ataca o grupo oxidado do substrato.[10] Case inmediatamente despois deste evento a Cys35, que é o outro residuo conservado de Cys da Trx1, forma unha ponte disulfuro coa Cys32, transferindo así 2 electróns ao substrato, que está agora na súa forma reducida. A Trx1 oxidada é despois reducida pola tiorredoxina redutase, a cal á súa vez é reduida polo NADPH como se describe máis abaixo.[10]

 
Mecanismo da Trx1 para reducir un substrato.

A Trx1 pode regular as modificacións postraducionais non redox.[11] Nos ratos con sobreexpresión específica no corazón de Trx1, os estudos proteómicos atoparon que a proteína SMYD1 (proteína 1 que contén dominios SET e MYND), unha lisina metiltransferase altamente expresada en tecidos cardíacos e outros tecidos musculares, está tamén regulada á alza. Isto suxire que a Trx1 pode tamén xogar un papel na metilación de proteínas por medio da regulación da expresión de SMYD1, o cal é independente da súa actividade de oxidorredutase.[11]

As plantas teñen un complemento especialmente complexo de Trx composto de seis tipos ben definidos (Trxs f, m, x, y, h, e o) que se encontran en diversos compartimentos celulares e funcionan nun conxunto de procesos. As proteínas tiorredoxinas vexetais móvense de célula a célula, o que representa unha nova forma de comunicación celular nas plantas.[3]

Interaccións editar

A tiorredoxina presenta interaccións con:

Efecto sobre a hipertrofia hepática editar

A Trx1 regula á baixa a hipertrofia cardíaca, que é o engrosamento das paredes dos ventrículos do corazón, por interaccións con varias dianas diferentes. A Trx1 regula á alza a actividade transcricional dos factores respiratorios nucleares 1 e 2 (NRF1 e NRF2) e estimula a expresión do receptor γ coactivador 1-α activado polo proliferador do peroxisoma (PGC-1α).[22][23] Ademais, a Trx1 reduce dous residuos de cisteína na histona deacetilase 4 (HDAC4), o cal permite que a HDAC4 sexa importada desde o citosol, onde se encontra a forma oxidada,[24] ao núcleo celular.[25] Unha vez no núcleo, a HDAC4 reduida regula á baixa a actividade de factores de transcrición como NFAT que son mediadores da hipertrofia cardíaca.[10] A Trx 1 tamén controla os niveis de microARN no corazón e inhibe a hipertrofia cardíaca ao regular á alza miR-98/let-7.[26] A Trx1 pode regular o nivel de expresión de SMYD1, e así pode modular indirectamente a metilación co obxectivo da protección cardíaca.[11]

Tiorredoxina no coidado da pel editar

A tiorredoxina utilízase en produtos para o coidado da pel como antioxidante en conxunción coa glutarredoxina e glutatión.[27]

Notas editar

  1. ↑ Wollman EE, d'Auriol L, Rimsky L, Shaw A, Jacquot JP, Wingfield P, Graber P, Dessarps F, Robin P, Galibert F (outubro de 1988). "Cloning and expression of a cDNA for human thioredoxin". The Journal of Biological Chemistry 263 (30): 15506–12. PMID 3170595. doi:10.1016/S0021-9258(19)37617-3. 
  2. ↑ "Entrez Gene: TXN2 thioredoxin 2". 
  3. ↑ 3,0 3,1 Meng L, Wong JH, Feldman LJ, Lemaux PG, Buchanan BB (febreiro de 2010). "A membrane-associated thioredoxin required for plant growth moves from cell to cell, suggestive of a role in intercellular communication". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 107 (8): 3900–5. Bibcode:2010PNAS..107.3900M. PMC 2840455. PMID 20133584. doi:10.1073/pnas.0913759107. 
  4. ↑ Holmgren A (agosto de 1989). "Thioredoxin and glutaredoxin systems" (PDF). The Journal of Biological Chemistry 264 (24): 13963–6. PMID 2668278. doi:10.1016/S0021-9258(18)71625-6. Arquivado dende o orixinal (PDF) o 29 de setembro de 2007. Consultado o 06 de setembro de 2023. 
  5. ↑ Nordberg J, Arnér ES (decembro de 2001). "Reactive oxygen species, antioxidants, and the mammalian thioredoxin system". Free Radical Biology & Medicine 31 (11): 1287–312. PMID 11728801. doi:10.1016/S0891-5849(01)00724-9. 
  6. ↑ Nakamura H, Nakamura K, Yodoi J (1997-01-01). "Redox regulation of cellular activation". Annual Review of Immunology 15 (1): 351–69. PMID 9143692. doi:10.1146/annurev.immunol.15.1.351. 
  7. ↑ "Entrez Gene: TXN thioredoxin". 
  8. ↑ Mustacich D, Powis G (febreiro de 2000). "Thioredoxin reductase". The Biochemical Journal 346 (1): 1–8. PMC 1220815. PMID 10657232. doi:10.1042/0264-6021:3460001. 
  9. ↑ Arnér ES, Holmgren A (outubro de 2000). "Physiological functions of thioredoxin and thioredoxin reductase". European Journal of Biochemistry 267 (20): 6102–9. PMID 11012661. doi:10.1046/j.1432-1327.2000.01701.x. 
  10. ↑ 10,0 10,1 10,2 Nagarajan N, Oka S, Sadoshima J (decembro de 2016). "Modulation of signaling mechanisms in the heart by thioredoxin 1". Free Radical Biology & Medicine 109: 125–131. PMC 5462876. PMID 27993729. doi:10.1016/j.freeradbiomed.2016.12.020. 
  11. ↑ 11,0 11,1 11,2 Liu T, Wu C, Jain MR, Nagarajan N, Yan L, Dai H, Cui C, Baykal A, Pan S, Ago T, Sadoshima J, Li H (decembro de 2015). "Master redox regulator Trx1 upregulates SMYD1 & modulates lysine methylation". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Proteins and Proteomics 1854 (12): 1816–1822. PMC 4721509. PMID 26410624. doi:10.1016/j.bbapap.2015.09.006. 
  12. ↑ Liu Y, Min W (xuño de 2002). "Thioredoxin promotes ASK1 ubiquitination and degradation to inhibit ASK1-mediated apoptosis in a redox activity-independent manner". Circulation Research 90 (12): 1259–66. PMID 12089063. doi:10.1161/01.res.0000022160.64355.62. 
  13. ↑ Morita K, Saitoh M, Tobiume K, Matsuura H, Enomoto S, Nishitoh H, Ichijo H (novembro de 2001). "Negative feedback regulation of ASK1 by protein phosphatase 5 (PP5) in response to oxidative stress". The EMBO Journal 20 (21): 6028–36. PMC 125685. PMID 11689443. doi:10.1093/emboj/20.21.6028. 
  14. ↑ Saitoh M, Nishitoh H, Fujii M, Takeda K, Tobiume K, Sawada Y, Kawabata M, Miyazono K, Ichijo H (maio de 1998). "Mammalian thioredoxin is a direct inhibitor of apoptosis signal-regulating kinase (ASK) 1". The EMBO Journal 17 (9): 2596–606. PMC 1170601. PMID 9564042. doi:10.1093/emboj/17.9.2596. 
  15. ↑ Matsumoto K, Masutani H, Nishiyama A, Hashimoto S, Gon Y, Horie T, Yodoi J (xullo de 2002). "C-propeptide region of human pro alpha 1 type 1 collagen interacts with thioredoxin". Biochemical and Biophysical Research Communications 295 (3): 663–7. PMID 12099690. doi:10.1016/s0006-291x(02)00727-1. 
  16. ↑ Makino Y, Yoshikawa N, Okamoto K, Hirota K, Yodoi J, Makino I, Tanaka H (xaneiro de 1999). "Direct association with thioredoxin allows redox regulation of glucocorticoid receptor function". The Journal of Biological Chemistry 274 (5): 3182–8. PMID 9915858. doi:10.1074/jbc.274.5.3182. 
  17. ↑ Li X, Luo Y, Yu L, Lin Y, Luo D, Zhang H, He Y, Kim YO, Kim Y, Tang S, Min W (abril de 2008). "SENP1 mediates TNF-induced desumoylation and cytoplasmic translocation of HIPK1 to enhance ASK1-dependent apoptosis". Cell Death and Differentiation 15 (4): 739–50. PMID 18219322. doi:10.1038/sj.cdd.4402303. 
  18. ↑ Nishiyama A, Matsui M, Iwata S, Hirota K, Masutani H, Nakamura H, Takagi Y, Sono H, Gon Y, Yodoi J (xullo de 1999). "Identification of thioredoxin-binding protein-2/vitamin D(3) up-regulated protein 1 as a negative regulator of thioredoxin function and expression". The Journal of Biological Chemistry 274 (31): 21645–50. PMID 10419473. doi:10.1074/jbc.274.31.21645. 
  19. ↑ Matthews JR, Wakasugi N, Virelizier JL, Yodoi J, Hay RT (agosto de 1992). "Thioredoxin regulates the DNA binding activity of NF-kappa B by reduction of a disulphide bond involving cysteine 62". Nucleic Acids Research 20 (15): 3821–30. PMC 334054. PMID 1508666. doi:10.1093/nar/20.15.3821. 
  20. ↑ Hirota K, Matsui M, Iwata S, Nishiyama A, Mori K, Yodoi J (abril de 1997). "AP-1 transcriptional activity is regulated by a direct association between thioredoxin and Ref-1". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (en inglés) 94 (8): 3633–8. Bibcode:1997PNAS...94.3633H. PMC 20492. PMID 9108029. doi:10.1073/pnas.94.8.3633. 
  21. ↑ Shao D, Oka S, Liu T, Zhai P, Ago T, Sciarretta S, Li H, Sadoshima J (febreiro de 2014). "A redox-dependent mechanism for regulation of AMPK activation by Thioredoxin1 during energy starvation". Cell Metabolism 19 (2): 232–45. PMC 3937768. PMID 24506865. doi:10.1016/j.cmet.2013.12.013. 
  22. ↑ Ago T, Yeh I, Yamamoto M, Schinke-Braun M, Brown JA, Tian B, Sadoshima J (2006). "Thioredoxin1 upregulates mitochondrial proteins related to oxidative phosphorylation and TCA cycle in the heart". Antioxidants & Redox Signaling 8 (9–10): 1635–50. PMID 16987018. doi:10.1089/ars.2006.8.1635. 
  23. ↑ Yamamoto M, Yang G, Hong C, Liu J, Holle E, Yu X, Wagner T, Vatner SF, Sadoshima J (novembro de 2003). "Inhibition of endogenous thioredoxin in the heart increases oxidative stress and cardiac hypertrophy". The Journal of Clinical Investigation 112 (9): 1395–406. PMC 228400. PMID 14597765. doi:10.1172/JCI17700. 
  24. ↑ Matsushima S, Kuroda J, Ago T, Zhai P, Park JY, Xie LH, Tian B, Sadoshima J (febreiro de 2013). "Increased oxidative stress in the nucleus caused by Nox4 mediates oxidation of HDAC4 and cardiac hypertrophy". Circulation Research (en inglés) 112 (4): 651–63. PMC 3574183. PMID 23271793. doi:10.1161/CIRCRESAHA.112.279760. 
  25. ↑ Ago T, Liu T, Zhai P, Chen W, Li H, Molkentin JD, Vatner SF, Sadoshima J (xuño de 2008). "A redox-dependent pathway for regulating class II HDACs and cardiac hypertrophy". Cell 133 (6): 978–93. PMID 18555775. doi:10.1016/j.cell.2008.04.041. 
  26. ↑ Yang Y, Ago T, Zhai P, Abdellatif M, Sadoshima J (febreiro de 2011). "Thioredoxin 1 negatively regulates angiotensin II-induced cardiac hypertrophy through upregulation of miR-98/let-7". Circulation Research (en inglés) 108 (3): 305–13. PMC 3249645. PMID 21183740. doi:10.1161/CIRCRESAHA.110.228437. 
  27. ↑ Google patents Method of skin care and/or treatment using thioredoxin

Véxase tamén editar

Outros artigos editar

Bibliografía editar

  • Arnér ES, Holmgren A (outubro de 2000). "Physiological functions of thioredoxin and thioredoxin reductase". European Journal of Biochemistry 267 (20): 6102–9. PMID 11012661. doi:10.1046/j.1432-1327.2000.01701.x. 
  • Nishinaka Y, Masutani H, Nakamura H, Yodoi J (2002). "Regulatory roles of thioredoxin in oxidative stress-induced cellular responses". Redox Report 6 (5): 289–95. PMID 11778846. doi:10.1179/135100001101536427. 
  • Ago T, Sadoshima J (novembro de 2006). "Thioredoxin and ventricular remodeling". Journal of Molecular and Cellular Cardiology 41 (5): 762–73. PMC 1852508. PMID 17007870. doi:10.1016/j.yjmcc.2006.08.006. 
  • Tonissen KF, Wells JR (xuño de 1991). "Isolation and characterization of human thioredoxin-encoding genes". Gene 102 (2): 221–8. PMID 1874447. doi:10.1016/0378-1119(91)90081-L. 
  • Martin H, Dean M (febreiro de 1991). "Identification of a thioredoxin-related protein associated with plasma membranes". Biochemical and Biophysical Research Communications 175 (1): 123–8. PMID 1998498. doi:10.1016/S0006-291X(05)81209-4. 
  • Forman-Kay JD, Clore GM, Wingfield PT, Gronenborn AM (marzo de 1991). "High-resolution three-dimensional structure of reduced recombinant human thioredoxin in solution". Biochemistry 30 (10): 2685–98. PMID 2001356. doi:10.1021/bi00224a017. 
  • Jacquot JP, de Lamotte F, Fontecave M, Schürmann P, Decottignies P, Miginiac-Maslow M, Wollman E (decembro de 1990). "Human thioredoxin reactivity-structure/function relationship". Biochemical and Biophysical Research Communications 173 (3): 1375–81. PMID 2176490. doi:10.1016/S0006-291X(05)80940-4. 
  • Forman-Kay JD, Clore GM, Driscoll PC, Wingfield P, Richards FM, Gronenborn AM (agosto de 1989). "A proton nuclear magnetic resonance assignment and secondary structure determination of recombinant human thioredoxin". Biochemistry 28 (17): 7088–97. PMID 2684271. doi:10.1021/bi00443a045. 
  • Tagaya Y, Maeda Y, Mitsui A, Kondo N, Matsui H, Hamuro J, Brown N, Arai K, Yokota T, Wakasugi H (marzo de 1989). "ATL-derived factor (ADF), an IL-2 receptor/Tac inducer homologous to thioredoxin; possible involvement of dithiol-reduction in the IL-2 receptor induction". The EMBO Journal 8 (3): 757–64. PMC 400872. PMID 2785919. doi:10.1002/j.1460-2075.1989.tb03436.x. 
  • Wollman EE, d'Auriol L, Rimsky L, Shaw A, Jacquot JP, Wingfield P, Graber P, Dessarps F, Robin P, Galibert F (outubro de 1988). "Cloning and expression of a cDNA for human thioredoxin". The Journal of Biological Chemistry 263 (30): 15506–12. PMID 3170595. doi:10.1016/S0021-9258(19)37617-3. 
  • Heppell-Parton A, Cahn A, Bench A, Lowe N, Lehrach H, Zehetner G, Rabbitts P (marzo de 1995). "Thioredoxin, a mediator of growth inhibition, maps to 9q31". Genomics 26 (2): 379–81. PMID 7601465. doi:10.1016/0888-7543(95)80223-9. 
  • Qin J, Clore GM, Kennedy WM, Huth JR, Gronenborn AM (marzo de 1995). "Solution structure of human thioredoxin in a mixed disulfide intermediate complex with its target peptide from the transcription factor NF kappa B". Structure 3 (3): 289–97. PMID 7788295. doi:10.1016/S0969-2126(01)00159-9. 
  • Kato S, Sekine S, Oh SW, Kim NS, Umezawa Y, Abe N, Yokoyama-Kobayashi M, Aoki T (decembro de 1994). "Construction of a human full-length cDNA bank". Gene 150 (2): 243–50. PMID 7821789. doi:10.1016/0378-1119(94)90433-2. 
  • Qin J, Clore GM, Gronenborn AM (xuño de 1994). "The high-resolution three-dimensional solution structures of the oxidized and reduced states of human thioredoxin". Structure 2 (6): 503–22. PMID 7922028. doi:10.1016/S0969-2126(00)00051-4. 
  • Gasdaska PY, Oblong JE, Cotgreave IA, Powis G (agosto de 1994). "The predicted amino acid sequence of human thioredoxin is identical to that of the autocrine growth factor human adult T-cell derived factor (ADF): thioredoxin mRNA is elevated in some human tumors". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Gene Structure and Expression 1218 (3): 292–6. PMID 8049254. doi:10.1016/0167-4781(94)90180-5. 
  • Qin J, Clore GM, Kennedy WP, Kuszewski J, Gronenborn AM (maio de 1996). "The solution structure of human thioredoxin complexed with its target from Ref-1 reveals peptide chain reversal". Structure 4 (5): 613–20. PMID 8736558. doi:10.1016/S0969-2126(96)00065-2. 
  • Weichsel A, Gasdaska JR, Powis G, Montfort WR (xuño de 1996). "Crystal structures of reduced, oxidized, and mutated human thioredoxins: evidence for a regulatory homodimer". Structure 4 (6): 735–51. PMID 8805557. doi:10.1016/S0969-2126(96)00079-2. 
  • Andersen JF, Sanders DA, Gasdaska JR, Weichsel A, Powis G, Montfort WR (novembro de 1997). "Human thioredoxin homodimers: regulation by pH, role of aspartate 60, and crystal structure of the aspartate 60 --> asparagine mutant". Biochemistry 36 (46): 13979–88. PMID 9369469. doi:10.1021/bi971004s. 
  • Maruyama T, Kitaoka Y, Sachi Y, Nakanoin K, Hirota K, Shiozawa T, Yoshimura Y, Fujii S, Yodoi J (novembro de 1997). "Thioredoxin expression in the human endometrium during the menstrual cycle". Molecular Human Reproduction 3 (11): 989–93. PMID 9433926. doi:10.1093/molehr/3.11.989. 
  • Sahlin L, Stjernholm Y, Holmgren A, Ekman G, Eriksson H (decembro de 1997). "The expression of thioredoxin mRNA is increased in the human cervix during pregnancy". Molecular Human Reproduction 3 (12): 1113–7. PMID 9464857. doi:10.1093/molehr/3.12.1113. 
  • Maeda K, Hägglund P, Finnie C, Svensson B, Henriksen A (novembro de 2006). "Structural basis for target protein recognition by the protein disulfide reductase thioredoxin". Structure 14 (11): 1701–10. PMID 17098195. doi:10.1016/j.str.2006.09.012. 

Ligazóns externas editar

Traído desde «https://gl.wikipedia.org/w/index.php?title=Tiorredoxina&oldid=6486778»