- caratteristiche
- Regolazione dell'espressione
- Struttura
- Caratteristiche
- Qual è la sintesi dell'ormone tiroideo?
- Malattie correlate
- Riferimenti
La perossidasi tiroidea o perossidasi tiroidea (TPO) è un'emoglicoproteina appartenente alla famiglia delle perossidasi dei mammiferi (come la mieloperossidasi, la lattoperossidasi e altre) coinvolte nella via di sintesi dell'ormone tiroideo.
La sua funzione principale è la "iodinazione" dei residui di tirosina nella tireoglobulina e la formazione di 3-3'-5-triiodotironina (T3) e tiroxina (T4) attraverso una reazione di "accoppiamento". intramolecolare di tirosine iodate.
Schema della via biosintetica dell'ormone tiroideo, a cui partecipa la perossidasi ioduro (nell'ossidazione dello ione ioduro in iodio) (Fonte: Mikael Häggström tramite Wikimedia Commons)
La triiodotironina e la tiroxina sono due ormoni prodotti dalla ghiandola tiroidea che hanno funzioni essenziali nello sviluppo, differenziazione e metabolismo dei mammiferi. Il suo meccanismo d'azione dipende dall'interazione dei suoi recettori nucleari con specifiche sequenze geniche dei suoi geni bersaglio.
L'esistenza dell'enzima ioduro perossidasi è stata confermata negli anni '60 da diversi autori e ora sono stati compiuti notevoli progressi nella determinazione della sua struttura, delle sue funzioni e delle caratteristiche del gene che lo codifica. in diversi organismi.
In gran parte della letteratura relativa a questo enzima, è noto come "autoantigene" microsomiale ed è correlato ad alcune malattie della tiroide autoimmuni.
Grazie alle sue caratteristiche immunogeniche, questo enzima è una molecola bersaglio o bersaglio per gli anticorpi presenti nel siero di molti pazienti con patologie tiroidee ei suoi difetti possono portare a carenze ormonali che possono essere fisiopatologicamente importanti.
caratteristiche
La perossidasi ioduro è codificata da un gene situato sul cromosoma 2 nell'uomo, che misura più di 150 kbp ed è composto da 17 esoni e 16 introni.
Questa proteina transmembrana, con un singolo segmento immerso nella membrana, è strettamente correlata alla mieloperossidasi, con la quale condivide più del 40% di similarità di sequenza amminoacidica.
La sua sintesi avviene nei poliribosomi (un insieme di ribosomi che è responsabile della traduzione della stessa proteina) e viene quindi inserito nella membrana del reticolo endoplasmatico, dove subisce un processo di glicosilazione.
Una volta sintetizzata e glicosilata, la perossidasi iodidica viene trasportata al polo apicale dei tireociti (cellule tiroidee o cellule tiroidee), dove è in grado di esporre il suo centro catalitico al lume follicolare della tiroide.
Regolazione dell'espressione
L'espressione del gene che codifica per la perossidasi tiroidea o perossidasi ioduro è controllata da fattori di trascrizione tiroidei specifici come TTF-1, TTF-2 e Pax-8.
Gli elementi genetici che consentono di aumentare o potenziare l'espressione di questo gene nell'uomo sono stati descritti nelle regioni che ne fiancheggiano l'estremità 5 ', solitamente tra le prime 140 paia di basi di questa regione "fiancheggiante".
Ci sono anche elementi che reprimono o diminuiscono l'espressione di questa proteina, ma a differenza degli "enhancer", questi sono stati descritti a valle della sequenza genica.
Gran parte della regolazione dell'espressione genica della perossidasi ioduro avviene in modo tessuto-specifico e ciò dipende dall'azione degli elementi leganti il DNA che agiscono cis, come i fattori di trascrizione TTF-1 e altri.
Struttura
Questa proteina con attività enzimatica ha circa 933 residui di amminoacidi e un'estremità C-terminale extracellulare di 197 amminoacidi lunga che deriva dall'espressione di altri moduli genici che codificano per altre glicoproteine.
Il suo peso molecolare è di circa 110 kDa e fa parte del gruppo delle proteine eme transmembrana glicosilate di tipo 1, poiché ha un segmento transmembrana glicosilato e un gruppo eme nel suo sito attivo.
La struttura di questa proteina ha almeno un ponte disolfuro nella regione extracellulare che forma un caratteristico circuito chiuso che è esposto sulla superficie dei tireociti.
Caratteristiche
La principale funzione fisiologica della ioduro perossidasi è legata alla sua partecipazione alla sintesi dell'ormone tiroideo, dove catalizza la “iodinazione” dei residui tirosinici di monoiodotirosina (MIT) e diiodotirosina (DIT), oltre all'accoppiamento del residui di iodotirosina nella tireoglobulina.
Qual è la sintesi dell'ormone tiroideo?
Per comprendere la funzione dell'enzima perossidasi tiroidea, è necessario considerare le fasi della sintesi ormonale a cui partecipa:
1-Inizia con il trasporto di ioduro alla tiroide e continua con
2-La generazione di un agente ossidante come il perossido di idrogeno (H2O2)
3-Successivamente, viene sintetizzata una proteina recettore, la tireoglobulina
4-Lo ioduro viene ossidato a uno stato di valenza superiore e quindi
Il 5-ioduro si lega ai residui di tirosina presenti nella tireoglobulina
6-In tireoglobulina le iodotironine (un tipo di ormoni tiroidei) si formano per accoppiamento di residui di iodotirosina
La 7-tireoglobulina viene quindi immagazzinata e tagliata
8-Lo iodio viene rimosso dalle iodotirosine libere e, infine,
La 9-tiroxina e la triiodotironina vengono rilasciate nel sangue; Questi ormoni esercitano i loro effetti interagendo con i loro recettori specifici, che si trovano sulla membrana nucleare e che sono in grado di interagire con le sequenze di DNA bersaglio, funzionando come fattori di trascrizione.
Come si può dedurre dalla conoscenza delle funzioni dei due ormoni alla cui sintesi partecipa (T3 e T4), la perossidasi ioduro ha importanti implicazioni a livello fisiologico.
La mancanza di entrambi gli ormoni durante lo sviluppo umano produce difetti nella crescita e ritardo mentale, nonché squilibri metabolici nella vita adulta.
Malattie correlate
La perossidasi iodica è uno dei principali autoantigeni tiroidei nell'uomo ed è associata alla citotossicità mediata dal sistema del complemento. La sua funzione come autoantigene è evidenziata nei pazienti con malattie autoimmuni della tiroide.
La malattia di gotta, ad esempio, è dovuta a una carenza del contenuto di iodio durante la sintesi ormonale nella tiroide, che a sua volta è stata correlata a una carenza di iodinazione della tireoglobulina a causa di alcuni difetti della perossidasi iodica.
Alcuni carcinomi sono caratterizzati da funzioni alterate della perossidasi ioduro, cioè i livelli di attività di questo enzima sono significativamente inferiori rispetto ai pazienti non oncologici.
Tuttavia, gli studi hanno confermato che si tratta di una caratteristica altamente variabile, che dipende non solo dal paziente, ma anche dal tipo di cancro e dalle regioni colpite.
Riferimenti
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