Chức năng sinh lý của thioredoxin và thioredoxin reductase
Tóm tắt
Thioredoxin, thioredoxin reductase và NADPH, hệ thống thioredoxin, tồn tại phổ biến từ Archea đến con người. Thioredoxin, với vị trí hoạt động dithiol/disulfide (CGPC) là các khử disulfide protein chính trong tế bào; do đó, chúng cũng đóng vai trò là don electron cho các enzyme như ribonucleotide reductases, thioredoxin peroxidases (peroxiredoxins) và methionine sulfoxide reductases. Glutaredoxins xúc tác phản ứng oxy hóa-khử glutathione-disulfide, chồng lắp chức năng của thioredoxins và sử dụng electron từ NADPH thông qua glutathione reductase. Các isoform thioredoxin có mặt ở hầu hết các sinh vật và ti thể có một hệ thống thioredoxin riêng biệt. Cây có thioredoxin trong lục lạp, mà thông qua ferredoxin-thioredoxin reductase điều chỉnh các enzyme quang hợp bằng ánh sáng. Thioredoxins rất quan trọng cho sự điều hòa redox của chức năng protein và tín hiệu thông qua kiểm soát redox thiol. Số lượng ngày càng tăng của các yếu tố phiên mã như NF-κB hoặc AP1 phụ thuộc vào Ref-1 đòi hỏi sự khử thioredoxin để gắn DNA. Thioredoxin trong tế bào chất của động vật có vú, thiếu hụt gây chết phôi, có nhiều chức năng trong việc chống lại stress oxy hóa, kiểm soát tăng trưởng và apoptosis, nhưng cũng được tiết ra và có hoạt động đồng-cytokine và chemokine. Thioredoxin reductase là một flavoprotein dimmer đặc hiệu 70-kDa ở vi khuẩn, nấm và thực vật với vị trí hoạt động redox disulfide/dithiol. Ngược lại, thioredoxin reductases ở động vật bậc cao lớn hơn (112-130 kDa), phụ thuộc selen, là flavoproteins dimmer với đặc điểm cơ chất rộng rãi, cũng khử các cơ chất không thuộc disulfide như hydroperoxides, vitamin C hoặc selenite. Tất cả các isozyme thioredoxin reductase của động vật có vú đều đồng hình với glutathione reductase và có một đuôi C-terminus được bảo tồn với chuỗi cysteine-selenocysteine hình thành vị trí hoạt động selenenylsulfide/selenolthiol hoạt động redox và bị ức chế bởi goldthioglucose (aurothioglucose) và các thuốc được sử dụng lâm sàng khác.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Williams C.H. Jr, 1992, Chemistry and Biochemistry of Flavoenzymes, 121
Huber H.E., 1987, Escherichia coli thioredoxin stabilizes complexes of bacteriophage T7 DNA polymerase and primed templates, J. Biol. Chem., 262, 16224, 10.1016/S0021-9258(18)47719-8
Russel M., 1986, The role of thioredoxin in filamentous phage assembly. Construction, isolation and characterization of mutant thioredoxins, J. Biol. Chem., 261, 14997, 10.1016/S0021-9258(18)66819-X
Holmgren A., 1998, Oxidative Stress, Cancer, AIDS and Neurodegenerative Diseases, 229
Rubartelli A., 1995, High rates of thioredoxin secretion correlate with growth arrest in hepatoma cells, Cancer Res., 55, 675
Yoshida S., 1999, Involvement of thioredoxin in rheumatoid arthritis: its costimulatory roles in the TNF‐alpha‐induced production of IL‐6 and IL‐8 from cultured synovial fibroblasts, J. Immunol., 163, 351, 10.4049/jimmunol.163.1.351
Nakamura H., 1996, Elevation of plasma thioredoxin levels in HIV‐infected individuals, Int. Immunol., 8, 603, 10.1093/intimm/8.4.603
Schenk H., 1996, Thioredoxin as a potent costimulus of cytokine expression, J. Immunol., 156, 765, 10.4049/jimmunol.156.2.765
Silberstein D.S., 1993, Human eosinophil cytotoxicity‐enhancing factor. Eosinophil‐stimulating and dithiol reductase activities of biosynthetic (recombinant) species with COOH‐terminal deletions, J. Biol. Chem., 268, 9138, 10.1016/S0021-9258(18)52988-4
Söderberg A., 2000, Thioredoxin reductase, a redox‐active selenoprotein, is secreted by normal and neoplastic cells: presence in human plasma, Cancer Res., 60, 2281
Brot N., 1991, Biochemistry of methionine sulfoxide residues in proteins, Biofactors, 3, 91