Войти
| Йодтирозин дейодиназа | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||||||||
| Номер ЕС | 1.21.1.1 | ||||||||
| Базы данных | |||||||||
| IntEnz | IntEnz view | ||||||||
| BRENDA | BRENDA entry | ||||||||
| ExPASy | NiceZyme view | ||||||||
| KEGG | KEGG entry | ||||||||
| MetaCyc | метаболический путь | ||||||||
| PRIAM | профиль | ||||||||
| PDB структуры | RCSB PDB PDBe PDBsum | ||||||||
| |||||||||
йодтирозин дейодиназа, также известная как йодтирозиндегалогеназа 1, представляет собой тип фермента дейодиназы , который поглощает йодид, удаляя его из йодированных тирозиновых остатков в щитовидная железа. Эти йодированные тирозины продуцируются во время биосинтеза гормона щитовидной железы. Йодид, который поглощается йодтирозиндейодиназой, необходим для повторного синтеза гормонов щитовидной железы. После синтеза гормоны щитовидной железы циркулируют по организму, регулируя скорость метаболизма, экспрессию белка и температуру тела. Таким образом, йодтирозиндейодиназа необходима для поддержания баланса как йодида, так и гормонов щитовидной железы.
Дегалогенирование в аэробных организмах обычно осуществляется посредством окисления и гидролиза ; однако йодтирозиндейодиназа использует восстановительное дегалогенирование. Йодтирозиндейодиназа и йодтирониндейодиназа были определены как единственные два известных фермента, катализирующих восстановительное дегалогенирование у млекопитающих. Хотя эти два фермента выполняют схожие функции, они структурно и механически различны. Йодтирониндейодиназа (не фермент, который является темой данной статьи) использует активный центр селеноцистеина для катализа, является членом суперсемейства тиоредоксинов и удаляет йодид только тогда, когда субстрат в форме двойного тирозина. Напротив, йодтирозин дейодиназа (рассматриваемый фермент) не требует селеноцистеина или цистеина для катализа, является частью суперсемейства НАДН-оксидаза / флавинредуктаза и удаляет йодид, когда субстратом является одиночная аминокислота. Исследования йодтирозиндейодиназы исторически были непостоянными и медленными из-за ее отсутствия стабильности и трудностей очистки. Только недавно этот фермент был изучен более глубоко.
Структура йодтирозиндейодиназы человека, полученная из записи PDB 4TTB. Недавно был идентифицирован ген, кодирующий этот фермент. Последовательность аминокислот йодтирозиндейодиназы является высококонсервативной среди млекопитающих и содержит три домена. Йодтирозин дейодиназа представляет собой мембранный белок, с N-концом, функционирующим как якорь мембраны. Он образует димер , который заменен доменами. Первоначально считалось, что йодтирозиндейодиназа содержит только один флавинмононуклеотид (FMN) в каждом димере, но теперь считается, что йодтирозиндейодиназа имеет две молекулы FMN для каждого гомодимера. Фермент имеет характерную α-β складку, которую также имеют все белки суперсемейства НАДН-оксидаза / флавинредуктаза. Внутри димерного интерфейса есть два эквивалентных активных сайта, каждый из которых состоит из остатков обеих субъединиц. Таким образом, ассоциация субъединиц должна быть необходима для связывания и катализа FMN. Связывание субстрата вызывает конформационное изменение фермента, чтобы закрыть активный центр, защищая субстрат и флавин от растворителя.
Йодтирозиндейодиназа способствует сохранению йодида в щитовидной железе, катализируя дейодирование моно - и дииодтирозин, галогенированные побочные продукты производства гормона щитовидной железы. Йодид также является важным микронутриентом в биосинтезе гормона щитовидной железы, создавая цикл использования йодида в щитовидной железе. Йодид гомеостаз в щитовидной железе необходим для выработки гормона щитовидной железы с соответствующей скоростью. Таким образом, уровень йодида необходимо регулировать, чтобы поддерживать гормоны щитовидной железы и, в конечном итоге, уровень метаболизма и общее состояние организма в хорошем состоянии.
Внутри фолликулярной клетки щитовидной железы тиреоглобулин гидролизуется до образуют гормоны щитовидной железы и моно- и дииодтирозин. Гормоны щитовидной железы попадают в кровоток, а йодированные тирозины рециркулируются. Однако распад тиреоглобулина дает в 6-7 раз больше йодированного тирозина, чем гормона щитовидной железы. Йодтирозиндейодиназа спасает йодид от дейодирования йодированных тирозинов. Йодтирозин дейодиназа расположена на апикальной плазматической мембране коллоида щитовидной железы, где моно- и дииодтирозин вырабатываются в результате распада тиреоглобулина. Без активности йодтирозиндейодиназы йодид выводился бы с аминокислотой тирозином, и биосинтез тироидного гормона был бы снижен.
Ферментативная активность йодтирозиндейодиназы, как известно, также существует в тканях печени и почек, так как Что ж; однако физиологическое значение этих результатов еще не ясно.
Йодтирозиндейодиназа катализирует моно- и дийодтирозин дейодиназы. Реакция НАДФ -зависима. Флавинмононуклеотид (FMN) является кофактором. Хотя флавин обычно используется в различных каталитических реакциях, его использование в этом восстановительном дегалогенировании уникально и еще не полностью изучено. Также до сих пор неясно, использует ли ферментный механизм реакцию двухэлектронного переноса или серию одноэлектронных переносов. Хотя необходимы дальнейшие исследования для определения деталей этого механизма, недавние данные, кажется, предполагают, что йодтирозиндейодиназа действует посредством реакций переноса одного электрона.
Схема реакции йодтирозиндейодиназы. Мутации в Ген, кодирующий йодтирозиндейодиназу, может влиять на функцию фермента и быть вредным для здоровья человека. Йодид является важным питательным микроэлементом для здоровья млекопитающих. Низкий уровень йодида с пищей или метаболизмом йодида связан с гипотиреозом, умственной отсталостью, зобом и пороками развития. Поскольку йодтирозиндейодиназа отвечает за улавливание йодида, мутации этого фермента приводят к дефициту йодида.
В результате высокие концентрации йодтирозина в крови и моче могут использоваться в качестве критерия диагностики, так как йодид не удаляется из остатков тирозина. В некоторых странах новорожденных проверяют на врожденный гипотиреоз и сразу же лечат, если заболевание обнаружено, что безопасно предотвращает развитие умственной отсталости. Однако мутации йодтирозиндейодиназы часто не обнаруживаются до тех пор, пока не произойдет нарушение развития. Кроме того, эти мутации не могут быть специально обнаружены с помощью стандартных тестов функции щитовидной железы. Для решения этой проблемы недавно был создан чувствительный анализ, который измеряет количество моно- и дийодтирозина в моче.
Это Статья включает текст из Национальной медицинской библиотеки США, которая находится в общественном достоянии.
