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). 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.

Distribución

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

Función A función primaria da tiorredoxina é a redución de residuos de cisteína oxidados e a rotura de pontes disulfuro. 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. As tiorredoxinas mantéñense no seu estado reducido pola acción do flavoencima tiorredoxina redutase, nunha reacción dependente do NADPH. As tiorredoxinas actúan como doantes de electróns a peroxidases e ribonucleótido redutases. As glutarredoxinas relacionadas comparten moitas das funcións das tiorredoxinas, pero son reducidas polo glutatión en vez de por unha redutase específica.

Estrutura e mecanismo 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. 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. miniatura|Mecanismo da Trx1 para reducir un substrato.

A Trx1 pode regular as modificacións postraducionais non redox. 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.

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.

Interaccións

A tiorredoxina presenta interaccións con: ASK1, Coláxeno, tipo I, alfa 1, Receptor de glicocorticoides, SENP1, TXNIP. NF-κB, ao reducir unha ponte disulfuro en NF-κB, a Trx1 promove a unión deste factor de transcrición ao ADN. AP1 por medio de Ref1. A Trx1 incrementa indirectamente a actividade de unión ao ADN da proteína activadora 1 (AP1) ao reducir o encima para a reparación do ADN factor redox 1 (Ref-1), o cal á súa vez reduce a AP1 nun exemplo de cadoiro de regulación redox. AMPK. A AMPK que funciona nos cardiomiocitos presérvase durante o estrés oxidativo debido a unha interacción entre a AMPK e a Trx1. Ao formarse unha ponte disulfuro entre as dúas proteínas, a Trx1 impide a formación e agregación de AMPK oxidada, permitindo así que a AMPK funcione normalmente e participe en cadoiros de sinalización.

Efecto sobre a hipertrofia hepática 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). 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, ao núcleo celular. Unha vez no núcleo, a HDAC4 reduida regula á baixa a actividade de factores de transcrición como NFAT que son mediadores da hipertrofia cardíaca. A Trx 1 tamén controla os niveis de microARN no corazón e inhibe a hipertrofia cardíaca ao regular á alza miR-98/let-7. A Trx1 pode regular o nivel de expresión de SMYD1, e así pode modular indirectamente a metilación co obxectivo da protección cardíaca.

Tiorredoxina no coidado da pel A tiorredoxina utilízase en produtos para o coidado da pel como antioxidante en conxunción coa glutarredoxina e glutatión.Google patents Method of skin care and/or treatment using thioredoxin

Notas

Véxase tamén Outros artigos RuBisCO - actividade encimática regulada pola tiorredoxina Peroxirredoxina - actividade encimática regulada pola tiorredoxina Pregamento de tiorredoxina Tiorredoxina redutase

Bibliografía

Ligazóns externas

Categoría:Proteínas transmembrana Categoría:Oxidorredutases