Thioredoxinová doména - Thioredoxin domain

Thioredoxin
Identifikátory
SymbolThioredoxin
PfamPF00085
InterProIPR013766
STRÁNKAPDOC00172
SCOP23trx / Rozsah / SUPFAM
CDDcd01659
Membranome337

Thioredoxiny[1][2][3][4] jsou malé redoxní proteiny obsahující disulfid, které byly nalezeny ve všech královstvích živých organismů. Thioredoxin slouží jako obecný protein disulfid oxidoreduktáza. Interaguje s širokou škálou proteinů redoxním mechanismem založeným na reverzibilní oxidaci 2 cysteinových thiolových skupin na disulfid, doprovázený přenosem 2 elektronů a 2 protonů. Čistým výsledkem je kovalentní interkonverze disulfidu a dithiolu.

TR-S2 + NADPH + H+ -> TR- (SH)2 + NADP+ (1)

trx-S2 + TR- (SH)2 -> trx- (SH)2 + TR-S2 (2)

Protein-S2 + trx- (SH)2 -> Protein- (SH)2 + trx-S2 (3)

Při redukci disulfidu proteinu závislého na NADPH katalyzuje thioredoxin reduktáza (TR) redukci oxidovaného thioredoxinu (trx) pomocí NADPH pomocí FAD a jeho redoxaktivního disulfidu (kroky 1 a 2). Snížený thioredoxin pak přímo redukuje disulfid v substrátovém proteinu (krok 3).[1]

Rezidentka protein disulfid izomerázy (PDI) foldase endoplazmatického rektikula, je multifunkční protein, který katalyzuje tvorbu a izomerizaci disulfidových vazeb během skládání proteinu.[5][6] PDI obsahuje 2 redoxní aktivní domény poblíž N- a C-konců, které jsou podobné thioredoxinu: obě přispívají k aktivitě disulfidové izomerázy, ale jsou funkčně neekvivalentní.[6] Mutantní PDI se všemi 4 aktivními cysteiny nahrazenými serinem vykazuje nízkou, ale detekovatelnou hladinu aktivity disulfidové izomerázy.[6] Kromě toho PDI vykazuje aktivitu podobnou chaperonu vůči proteinům, které neobsahují žádné disulfidové vazby, tj. Chovají se nezávisle na své disulfidové izomerázové aktivitě.[7]

Řada proteinů endoplazmatického retikula, které se liší od hlavního izozymu PDI, obsahuje 2 (ERp60, ERp5) nebo 3 (ERp72[8]) thioredoxinové domény; všechny se zdají být PDI. 3D struktury byly stanoveny pro řadu thioredoxinů.[9] Molekula má dvojnásobně navinutý střídavý alfa / beta záhyb, který se skládá z 5vláknového paralelního jádra beta-listu, uzavřeného 4 alfa šroubovicemi. Disulfid aktivního místa je umístěn na N-konci spirály 2 v krátkém segmentu, který je oddělen od zbytku spirály zalomením způsobeným konzervovaným prolinem. Čtyřčlenný disulfidový kruh je umístěn na povrchu proteinu. Plochý hydrofobní povrch leží vedle disulfidu, což pravděpodobně usnadňuje interakci s jinými proteiny.

Jedním neměnným rysem všech thioredoxinů je cis-prolin umístěný ve smyčce před beta-řetězcem 4. Tento zbytek je umístěn ve van der Waalsově kontaktu s cysteiny aktivního místa a je důležitý jak pro stabilitu, tak pro funkci.[9] Thioredoxin patří do strukturní rodiny, která zahrnuje glutaredoxin, glutathionperoxidázu, bakteriální disulfidovou isomerázu proteinu DsbA a N-koncovou doménu glutathiontransferázy.[4] Thioredoxiny mají beta-alfa jednotku předcházející společnému motivu pro všechny tyto proteiny.

Lidské proteiny obsahující thioredoxinovou doménu

DNAJC10; ERP70; GLRX3; P4HB; PDIA2; PDIA3; PDIA4;PDIA5; PDIA6; PDILT; PDIP; QSOX1; QSOX2; STRF8; TXN;TXN2; TXNDC1; TXNDC10; TXNDC11; TXNDC13; TXNDC14; TXNDC15; TXNDC16;TXNDC2; TXNDC3; TXNDC4; TXNDC5; TXNDC6; TXNDC8; TXNL1; TXNL3;

Reference

  1. ^ A b Holmgren A (1985). „Thioredoxin“. Annu. Biochem. 54: 237–271. doi:10.1146 / annurev.bi.54.070185.001321. PMID  3896121.
  2. ^ Holmgren A (1989). "Systémy thioredoxin a glutaredoxin". J. Biol. Chem. 264 (24): 13963–13966. PMID  2668278.
  3. ^ Holmgren A (1995). "Struktura a mechanismus thioredoxinu: konformační změny při oxidaci sulfhydrylů v aktivním místě na disulfid". Struktura. 3 (3): 239–243. doi:10.1016 / s0969-2126 (01) 00153-8. PMID  7788289.
  4. ^ A b Martin JL (1995). "Thioredoxin - záhyb ze všech důvodů". Struktura. 3 (3): 245–250. doi:10.1016 / S0969-2126 (01) 00154-X. PMID  7788290.
  5. ^ Puig A, Lyles MM, Noiva R, Gilbert HF (1994). „Role thiol / disulfidových center a peptidového vazebného místa v chaperonové a anti-chaperonové aktivitě protein disulfid izomerázy“. J. Biol. Chem. 269 (29): 19128–19135. PMID  7913469.
  6. ^ A b C Lyles MM, Gilbert HF (1994). „Mutace v thioredoxinových místech protein disulfid izomerázy odhalují funkční neekvivalenci N- a C-koncových domén“. J. Biol. Chem. 269 (49): 30946–30952. PMID  7983029.
  7. ^ Wang CC, Song JL (1995). „Chaperonová aktivita protein disulfid-izomerázy při opětovném skládání rhodanu“. Eur. J. Biochem. 231 (2): 312–316. doi:10.1111 / j.1432-1033.1995.tb20702.x. PMID  7635143.
  8. ^ Mazzarella RA, Srinivasan M, Haugejorden SM, Green M (1990). „ERp72, hojný luminální endoplazmatický retikulární protein, obsahuje tři kopie sekvencí aktivního místa protein disulfid izomerázy“. J. Biol. Chem. 265 (2): 1094–1101. PMID  2295602.
  9. ^ A b Gleason FK, Eklund H, Saarinen M (1995). "Krystalová struktura thioredoxinu-2 z Anabaeny". Struktura. 3 (10): 1097–1108. doi:10.1016 / s0969-2126 (01) 00245-3. PMID  8590004.
Tento článek včlení text od public domain Pfam a InterPro: IPR013766