Тиоредоксиновый домен - Thioredoxin domain

Тиоредоксин
Идентификаторы
СимволТиоредоксин
PfamPF00085
ИнтерПроIPR013766
PROSITEPDOC00172
SCOP23тркс / Объем / СУПФАМ
CDDcd01659
Мембранома337

Тиоредоксины[1][2][3][4] представляют собой небольшие окислительно-восстановительные белки, содержащие дисульфид, которые были обнаружены во всех царствах живых организмов. Тиоредоксин служит в качестве общей протеин-дисульфид-оксидоредуктазы. Он взаимодействует с широким спектром белков по окислительно-восстановительному механизму, основанному на обратимом окислении 2 тиоловых групп цистеина до дисульфида, сопровождаемом переносом 2 электронов и 2 протонов. Конечный результат - ковалентное взаимопревращение дисульфида и дитиола.

TR-S2 + НАДФН + Н+ -> TR- (SH)2 + НАДФ+ (1)

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

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

В НАДФН-зависимом восстановлении дисульфида белка тиоредоксинредуктаза (TR) катализирует восстановление окисленного тиоредоксина (trx) под действием НАДФН с использованием FAD и его окислительно-восстановительного дисульфида (этапы 1 и 2). Восстановленный тиоредоксин затем непосредственно восстанавливает дисульфид в белке-субстрате (стадия 3).[1]

Протеин-дисульфидизомераза (PDI), резидентная складной эндоплазматического ретикулума - это многофункциональный белок, который катализирует образование и изомеризацию дисульфидных связей во время укладки белка.[5][6] PDI содержит 2 окислительно-восстановительных активных домена, около N- и C-концов, которые аналогичны тиоредоксину: оба вносят вклад в активность дисульфидизомеразы, но функционально не эквивалентны.[6] Мутантный PDI, в котором все 4 активных цистеина заменены на серин, демонстрирует низкий, но детектируемый уровень активности дисульфид изомеразы.[6] Более того, PDI проявляет шапероноподобную активность по отношению к белкам, которые не содержат дисульфидных связей, т.е. ведут себя независимо от его дисульфидизомеразной активности.[7]

Ряд белков эндоплазматического ретикулума, которые отличаются от основного изофермента PDI, содержат 2 (ERp60, ERp5) или 3 (ERp72[8]) тиоредоксиновые домены; все они кажутся PDI. 3D-структуры определены для ряда тиоредоксинов.[9] Молекула имеет чередующуюся альфа / бета-складку с двойной обмоткой, состоящую из 5-нитевого параллельного ядра бета-листа, окруженного 4 альфа-спиралями. Дисульфид активного центра расположен на N-конце спирали 2 в коротком сегменте, который отделен от остальной спирали перегибом, вызванным консервативным пролином. 4-членное дисульфидное кольцо расположено на поверхности белка. К дисульфиду прилегает плоская гидрофобная поверхность, что, по-видимому, облегчает взаимодействие с другими белками.

Одним из неизменных свойств всех тиоредоксинов является цис-пролин, расположенный в петле, предшествующей бета-цепи 4. Этот остаток расположен в ван-дер-ваальсовом контакте с цистеинами активного центра и важен как для стабильности, так и для функции.[9] Тиоредоксин принадлежит к структурному семейству, которое включает глутаредоксин, глутатионпероксидазу, бактериальную протеин-дисульфидизомеразу DsbA и N-концевой домен глутатионтрансферазы.[4] Тиоредоксины имеют бета-альфа-звено, предшествующее мотиву, общему для всех этих белков.

Белки человека, содержащие домен тиоредоксина

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;

Рекомендации

  1. ^ а б Холмгрен А. (1985). «Тиоредоксин». Анну. Преподобный Biochem. 54: 237–271. Дои:10.1146 / annurev.bi.54.070185.001321. PMID  3896121.
  2. ^ Холмгрен А. (1989). «Тиоредоксиновая и глутаредоксиновая системы». J. Biol. Chem. 264 (24): 13963–13966. PMID  2668278.
  3. ^ Холмгрен А. (1995). «Структура и механизм тиоредоксина: конформационные изменения при окислении сульфгидрилов активного центра до дисульфида». Структура. 3 (3): 239–243. Дои:10.1016 / s0969-2126 (01) 00153-8. PMID  7788289.
  4. ^ а б Мартин Дж. Л. (1995). «Тиоредоксин - фолд по всем причинам». Структура. 3 (3): 245–250. Дои:10.1016 / S0969-2126 (01) 00154-X. PMID  7788290.
  5. ^ Пуч А., Лайлс М.М., Нойва Р., Гилберт Х.Ф. (1994). «Роль тиоловых / дисульфидных центров и сайта связывания пептидов в шаперонной и анти-шаперонной активности протеин-дисульфид-изомеразы». J. Biol. Chem. 269 (29): 19128–19135. PMID  7913469.
  6. ^ а б c Лайлс М.М., Гилберт Х.Ф. (1994). «Мутации в тиоредоксиновых сайтах протеиндисульфидизомеразы выявляют функциональную неэквивалентность N- и C-концевых доменов». J. Biol. Chem. 269 (49): 30946–30952. PMID  7983029.
  7. ^ Ван СС, Сонг JL (1995). «Шапероноподобная активность протеин-дисульфид-изомеразы в рефолдинге роданезы». Евро. J. Biochem. 231 (2): 312–316. Дои:10.1111 / j.1432-1033.1995.tb20702.x. PMID  7635143.
  8. ^ Mazzarella RA, Srinivasan M, Haugejorden SM, Green M (1990). «ERp72, обильный белок люминального эндоплазматического ретикулума, содержит три копии последовательностей активного сайта протеин-дисульфид-изомеразы». J. Biol. Chem. 265 (2): 1094–1101. PMID  2295602.
  9. ^ а б Глисон Ф.К., Эклунд Х., Сааринен М (1995). «Кристаллическая структура тиоредоксина-2 из Анабаены». Структура. 3 (10): 1097–1108. Дои:10.1016 / s0969-2126 (01) 00245-3. PMID  8590004.
Эта статья включает текст из общественного достояния Pfam и ИнтерПро: IPR013766