Тотығу-тотықсыздану процесіндегі ақуыздар: Тиоредоксин туралы
Thioredoxin
Тиоредоксин – барлық организмде кездесетін маңызды тотығу-тотығу ферменттері. Биологиялық процестерде, ROS жауабындағы рөлі, геномдық байланысы туралы ақпарат.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Редукция-окистену ақуыздарының класы
Class of reduction–oxidation proteins
Тиоредоксин (TRX немесе TXN) – барлық организмдерде кездесетін шағын редукция-окистену ақуыздарының класы. Ол көптеген маңызды биологиялық процестерде, соның ішінде редокс сигнализациясында қатысады. Адамдарда тиоредоксиндер TXN және TXN2 гендерімен кодталады. Адам тиоредоксин гендерінің біреуінің жұмысын жоғалтуы дами бастаған эмбрионның төрт жасушалық кезеңінде өлімге алып келеді. Толыққанды түсіндірілмесе де, тиоредоксин реактивті оттегі түлестеріне (РОС) реакция арқылы медицинамен байланысты. Өсімдіктерде тиоредоксиндер фотосинтезден бастап өсуге, гүлдеуге, тұқымның жетілуі мен өсуіне дейінгі маңызды функциялардың кең спектрін реттейді. Тиоредоксиндер жасушалар аралық байланыста да маңызды рөл атқарады.
Thioredoxin (TRX or TXN) is a class of small redox proteins known to be present in all organisms. It plays a role in many important biological processes, including redox signaling. In humans, thioredoxins are encoded by TXN and TXN2 genes. Loss of function mutation of either of the two human thioredoxin genes is lethal at the four cell stage of the developing embryo. Although not entirely understood, thioredoxin is linked to medicine through their response to reactive oxygen species (ROS). In plants, thioredoxins regulate a spectrum of critical functions, ranging from photosynthesis to growth, flowering and the development and germination of seeds. Thioredoxins play a role in cell to cell communication.
Пайда болуы
Олар дерлік барлық белгілі организмдерде табылады және сүтқоректілер үшін өмірлік маңызға ие.
They are found in nearly all known organisms and are essential for life in mammals.
Функция
Тиоредоксиннің (Trx) негізгі функциясы – окисқан цистеин қалдықтарын тотығуын азайту және дисульфидтік байланыстарды үзу. Тиоредоксиннің көптеген in vitro субстраттары анықталды, оның ішінде рибонуклеаза, хориогонадотропиндер, қан ұю факторлары, глюкокортикоид рецепторлары және инсулин. Инсулиннің тотығуын азайту әдетте белсенділікті анықтау үшін қолданылады. Тиоредоксиндер өздерінің тотыққан күйін флавофермент тиоредоксин редуктаза арқылы, NADPH-қа тәуелді реакция арқылы сақтайды. Тиоредоксиндер пероксидазалар мен рибонуклеотид редуктазаларға электрон доноры ретінде әрекет етеді. Глутаредоксиндер тиоредоксиндердің көптеген функцияларын бөліседі, бірақ олар белгілі бір редуктаза емес, глютатионмен тотығады.
The primary function of thioredoxin (Trx) is the reduction of oxidized cysteine residues and the cleavage of disulfide bonds. Multiple in vitro substrates for thioredoxin have been identified, including ribonuclease, choriogonadotropins, coagulation factors, glucocorticoid receptor, and insulin. Reduction of insulin is classically used as an activity test. The thioredoxins are maintained in their reduced state by the flavoenzyme thioredoxin reductase, in a NADPH dependent reaction. Thioredoxins act as electron donors to peroxidases and ribonucleotide reductase. The related glutaredoxins share many of the functions of thioredoxins, but are reduced by glutathione rather than a specific reductase.
Жүрек гипертрофиясына әсері
Trx1 бірнеше түрлі нысандармен өзара әрекеттесу арқылы жүрек гипертрофиясын, яғни жүректің төменгі камераларының қабырғаларының қалыңдауын төмендететіні көрсетілген. Trx1 ядролық тыныс алу факторлары 1 және 2 (NRF1 және NRF2) транскрипциялық белсенділігін күшейтеді және пероксисома пролифераторының белсендірілген γ коактиваторы 1 α (PGC 1α) экспрессиясын стимуляциялайды. Бұдан әрі, Trx1 гистон деацетилаза 4 (HDAC4) молекуласындағы екі цистеин қалдығын тотықсыздандырады, бұл HDAC4-тің цитозольдегі тотыққан түрінен ядроға импортталуына жағдай жасайды. Ядроға енгеннен кейін, тотықсыздандырылған HDAC4 жүрек гипертрофиясын тудыратын NFAT сияқты транскрипция факторларының белсенділігін төмендетеді. Trx1 SMYD1 экспрессия деңгейін реттеуге қабілетті, осылайша жүректі қорғау үшін белоктың метилирленуін жанама түрде бақылай алады.
Trx1 has been shown to downregulate cardiac hypertrophy, the thickening of the walls of the lower heart chambers, by interactions with several different targets. Trx1 upregulates the transcriptional activity of nuclear respiratory factors 1 and 2 (NRF1 and NRF2) and stimulates the expression of peroxisome proliferator activated receptor γ coactivator 1 α (PGC 1α). Furthermore, Trx1 reduces two cysteine residues in histone deacetylase 4 (HDAC4), which allows HDAC4 to be imported from the cytosol, where the oxidized form resides, into the nucleus. Once in the nucleus, reduced HDAC4 downregulates the activity of transcription factors such as NFAT that mediate cardiac hypertrophy. Trx1 can regulate the expression level of SMYD1, thus may indirectly modulate protein methylation for purpose of cardiac protection.
Теріге тиоредоксин
Тиоредоксин тері күтімі өнімдерінде глутаредоксин және глутатионмен бірге антиоксидант ретінде пайдаланылады.
Thioredoxin is used in skin care products as an antioxidant in conjunction with glutaredoxin and glutathione.