Interested Article - Тиоредоксин

breeze
  • 2020-01-20
  • 1

Тиоредоксины — семейство маленьких белков , представленное во всех организмах от архей до человека . Они участвуют во многих важных биологических процессах, включая определение окислительно-восстановительного потенциала клетки и передачу сигнала . У человека тиоредоксин кодируется геном TXN . Мутации , приводящие к потере функциональности даже одного аллеля этого гена, приводят к смерти на стадии четырёхклеточного эмбриона . Тиоредоксин играет значительную роль в организме человека, хотя и не до конца ясно какую именно. Всё чаще и чаще его возможные функции связывают с действием лекарств и противодействием активным формам кислорода . У растений тиоредоксины регулируют целый спектр жизненно важных функций, начиная от фотосинтеза и роста и заканчивая цветением, развитием и прорастанием семян. А совсем недавно выяснилось, что они также участвует в межклеточном взаимодействии и обмене информацией между растительными клетками .

Функции

Тиоредоксины представляют собой белки с массой около 12 кДа. Их отличительная особенность — наличие двух расположенных рядом остатков цистеина , заключённых в мотив типа CXXC, где С — цистеин, а Х — любая, как правило гидрофобная, аминокислота. Ещё одна отличительной черта всех тиоредоксинов — специфическая третичная структура , которая называется тиоредоксиновой укладкой .

Главной частью белка является дисульфидная связь . При помощи неё он может восстанавливать дисульфидные связи других белков, разрушая в них дисульфидные мостики. Таким образом он регулирует активность некоторых ферментов. Кроме того, восстанавливая дисульфидные связи, тиоредоксин поставляет электроны, которые затем используются во многих биохимических процессах клетки. Например, вместе с глутатионом он поставляет электроны для , то есть участвует в синтезе дезоксинуктлеотидов , и ФАФС -редуктазы. В этом плане, его функция сходна с таковой у глутатиона и частично с ней перекрывается. Так, тиоредоксин является сильным антиоксидантом : вместе с глутатионовой системой тиоредоксиновая система участвует в обезвреживании активных форм кислорода , передавая электроны различным . Исследования показали, что тиоредоксин взаимодействует с рибонуклеазой , хориогонадотропинами , факторами коагуляции, глюкокортикоидным рецептором и инсулином . Реакцию тиоредоксина с инсулином традиционно используют для определения активности тиоредоксина . Было показано, что тиоредоксин способен стимулировать связывание факторов транскрипции с ДНК. Эти факторы были определены как ядерный фактор NF-κB , который является важным фактором в клеточной реакции на окислительный стресс, апоптоз и процессы опухолеобразования.

Восстановление тиоредоксина осуществляет специальный флавопротеин , который использует для этого одну молекулу НАДФН . во многом сходны по функциям с тиоредоксинами, но вместо специфической редуктазы они восстанавливаются глутатионом .

↔ 2 H + + 2 e - +
Восстановленный тиоредоксин Окисленный тиоредоксин

Способность тиоредоксинов противостоять окислительному стрессу была продемонстрирована в эксперименте с трансгенными мышами у которых была повышенная экспрессия тиоредоксина. Трансгенные мыши лучше сопротивлялись воспалительным реакциям и жили на 35 % дольше . Такие данные служат существенным аргументом в пользу свободнорадикальной теории старения . Тем не менее, результаты исследования нельзя считать достоверными, поскольку контрольная группа мышей жила значительно меньше обычного, что могло создать иллюзию увеличения продолжительности жизни у трансгенных мышей .

У растений существует очень сложная система тиоредоксинов, состоящая из шести хорошо различимых типов (тиоредоксины f, m, x, y, h, и o). Они расположены в разных частях клетки и участвуют в массе различных процессов. Именно действие тиоредоксинов лежит в основе светозависимой активации ферментов. На свету, в результате совместного действия фотосистемы I и фотосистемы II образуется большое количество восстановительных эквивалентов — ферредоксинов . По достижении определённой концентрации ферредоксина , за счёт действия Фермент ферредоксин-тиоредоксинредуктазы происходит восстановление тиоредоксина, который в свою очередь активирует ферменты, восстанавливая дисульфидные связи. Таким путём активируется по крайней мере пять ключевых ферментов цикла Кальвина , а также белок-активаза Рубиско , альтернативная оксидаза митохондрий и терминальная оксидаза хлоропластов. Механизм активации через тиоредоксин позволяет регулировать активность ферментов не только в зависимости от соотношения НАДФН/НАДФ + , но и одновременно от интенсивности света . В 2010 году была открыта необычная способность тиоредоксинов перемещаться из клетки в клетку. Такая способность лежит в основе нового, ранее не известного для растений, способа межклеточной коммуникации .

Взаимодействия

Было показано, что тиоредоксин взаимодействует со следующими белками:

См. также

Ссылки

Примечания

  1. ↑ - Ensembl , May 2017
  2. ↑ - Ensembl , May 2017
  3. Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  4. Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  5. Holmgren A. (англ.) // J Biol Chem : journal. — 1989. — Vol. 264 , no. 24 . — P. 13963—13966 . — . 29 сентября 2007 года.
  6. Nordberg J., Arnér E. S. Reactive oxygen species, antioxidants, and the mammalian thioredoxin system (англ.) // (англ.) ( : journal. — 2001. — Vol. 31 , no. 11 . — P. 1287—1312 . — doi : . — .
  7. . Wollman E. E., d'Auriol L., Rimsky L., Shaw A., Jacquot J. P., Wingfield P., Graber P., Dessarps F., Robin P., Galibert F. Cloning and expression of a cDNA for human thioredoxin (англ.) // J. Biol. Chem. : journal. — 1988. — October ( vol. 263 , no. 30 ). — P. 15506—15512 . — .
  8. ↑ Meng L., Wong J. H., Feldman L. J., Lemaux P. G., Buchanan B. B. (англ.) // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America : journal. — 2010. — Vol. 107 , no. 8 . — P. 3900—3905 . — doi : . — . — PMC . 24 сентября 2015 года.
  9. Arnér E. S., Holmgren A. Physiological functions of thioredoxin and thioredoxin reductase (англ.) // (англ.) ( : journal. — 2000. — Vol. 267 , no. 20 . — P. 6102—6109 . — doi : . — .
  10. .
  11. Mustacich D., Powis G. Thioredoxin reductase (англ.) // (англ.) ( : journal. — 2000. — February ( vol. 346 , no. Pt 1 ). — P. 1—8 . — doi : . — . — PMC .
  12. Yoshida T., Nakamura H., Masutani H., Yodoi J. The involvement of thioredoxin and thioredoxin binding protein-2 on cellular proliferation and aging process (англ.) // (англ.) ( : journal. — 2005. — Vol. 1055 . — P. 1—12 . — doi : . — .
  13. Muller, F.L., Lustgarten, M.S., Jang, Y., Richardson, A. & Van Remmen, H. Trends in oxidative aging theories. Free Radic Biol Med 43, 477—503 (2007).
  14. , с. 195.
  15. Liu Y., Min W. Thioredoxin promotes ASK1 ubiquitination and degradation to inhibit ASK1-mediated apoptosis in a redox activity-independent manner (англ.) // (англ.) ( : journal. — 2002. — June ( vol. 90 , no. 12 ). — P. 1259—1266 . — doi : . — .
  16. Morita K., Saitoh M., Tobiume K., Matsuura H., Enomoto S., Nishitoh H., Ichijo H. Negative feedback regulation of ASK1 by protein phosphatase 5 (PP5) in response to oxidative stress (англ.) // (англ.) ( . — 2001. — November ( vol. 20 , no. 21 ). — P. 6028—6036 . — doi : . — . — PMC .
  17. Saitoh M., Nishitoh H., Fujii M., Takeda K., Tobiume K., Sawada Y., Kawabata M., Miyazono K., Ichijo H. Mammalian thioredoxin is a direct inhibitor of apoptosis signal-regulating kinase (ASK) 1 (англ.) // (англ.) ( : journal. — 1998. — May ( vol. 17 , no. 9 ). — P. 2596—2606 . — doi : . — . — PMC .
  18. Matsumoto K., Masutani H., Nishiyama A., Hashimoto S., Gon Y., Horie T., Yodoi J. C-propeptide region of human pro alpha 1 type 1 collagen interacts with thioredoxin (англ.) // (англ.) ( : journal. — 2002. — July ( vol. 295 , no. 3 ). — P. 663—667 . — doi : . — .
  19. Makino Y., Yoshikawa N., Okamoto K., Hirota K., Yodoi J., Makino I., Tanaka H. Direct association with thioredoxin allows redox regulation of glucocorticoid receptor function (англ.) // J. Biol. Chem. : journal. — 1999. — January ( vol. 274 , no. 5 ). — P. 3182—3188 . — doi : . — .
  20. Li X., Luo Y., Yu L., Lin Y., Luo D., Zhang H., He Y., Kim Y. O., Kim Y., Tang S., Min W. SENP1 mediates TNF-induced desumoylation and cytoplasmic translocation of HIPK1 to enhance ASK1-dependent apoptosis (англ.) // Cell Death & Differentiation : journal. — 2008. — April ( vol. 15 , no. 4 ). — P. 739—750 . — doi : . — .
  21. Nishiyama A., Matsui M., Iwata S., Hirota K., Masutani H., Nakamura H., Takagi Y., Sono H., Gon Y., Yodoi J. Identification of thioredoxin-binding protein-2/vitamin D(3) up-regulated protein 1 as a negative regulator of thioredoxin function and expression (англ.) // Journal of Biological Chemistry : journal. — 1999. — July ( vol. 274 , no. 31 ). — P. 21645—21650 . — doi : . — .

Литература

  • Физиология растений / Под ред. И. П. Ермакова. — М. : Академия, 2005. — 634 с.
Источник —

breeze
  • 2020-01-20
  • 1
  • Tags:

Same as Тиоредоксин

The title for the last searches