Características, estrutura, funções da iodeto peroxidase

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Simon Doyle

O iodeto peroxidase o peroxidase tireoidiana (TPO) é uma heme-glicoproteína pertencente à família das peroxidases de mamíferos (como mieloperoxidase, lactoperoxidase e outras) que participa da via de síntese do hormônio tireoidiano.

Sua principal função é a "iodação" de resíduos de tirosina na tireoglobulina e a formação de 3-3'-5-triiodotironina (T3) e tiroxina (T4) por meio de uma reação de "acoplamento". Intramolecular de tirosinas iodadas.

Esquema da via biossintética do hormônio tireoidiano, onde a Iodeto Peroxidase (na oxidação do íon iodeto a iodo) participa (Fonte: Mikael Häggström [CC0] via Wikimedia Commons)

A triiodotironina e a tiroxina são dois hormônios produzidos pela glândula tireóide que têm funções essenciais no desenvolvimento, diferenciação e metabolismo dos mamíferos. Seu mecanismo de ação depende da interação de seus receptores nucleares com sequências gênicas específicas de seus genes-alvo..

A existência da enzima iodeto peroxidase foi confirmada na década de 1960 por diversos autores e avanços consideráveis ​​já foram feitos na determinação de sua estrutura, suas funções e as características do gene que a codifica..

Em grande parte da literatura relacionada a essa enzima, ela é conhecida como "autoantígeno" microssomal e está relacionada a algumas doenças autoimunes da tireoide..

Graças às suas características imunogênicas, esta enzima é um alvo ou molécula alvo para os anticorpos presentes no soro de muitos pacientes com patologias da tireoide e seus defeitos podem levar a deficiências hormonais que podem ser importantes fisiopatologicamente falando..

Índice do artigo

  • 1 recursos
    • 1.1 Regulação da expressão
  • 2 Estrutura
  • 3 funções
    • 3.1 Qual é a síntese do hormônio tireoidiano?
  • 4 doenças relacionadas
  • 5 referências

Caracteristicas

A iodeto peroxidase é codificada por um gene localizado no cromossomo 2 em humanos, que mede mais de 150 kbp e é composto por 17 exons e 16 introns..

Esta proteína transmembrana, com um único segmento imerso na membrana, está intimamente relacionada à mieloperoxidase, com a qual compartilha mais de 40% de similaridade de sequência de aminoácidos..

Sua síntese ocorre em polirribossomos (conjunto de ribossomos responsáveis ​​pela tradução da mesma proteína) e é então inserida na membrana do retículo endoplasmático, onde passa por um processo de glicosilação.

Uma vez sintetizado e glicosilado, o iodeto peroxidase é transportado para o polo apical dos tireócitos (células da tireoide ou células da tireoide), onde é capaz de expor seu centro catalítico ao lúmen folicular da tireoide..

Regulação da expressão

A expressão do gene que codifica a tireoide peroxidase ou iodeto peroxidase é controlada por fatores de transcrição específicos da tireoide, como TTF-1, TTF-2 e Pax-8.

Os elementos genéticos que permitem aumentar ou potencializar a expressão desse gene em humanos foram descritos nas regiões que flanqueiam a extremidade 5 'dele, geralmente entre os primeiros 140 pares de bases dessa região "flanqueadora"..

Existem também elementos que reprimem ou diminuem a expressão desta proteína, mas ao contrário dos "potenciadores", estes foram descritos a jusante da sequência do gene..

Grande parte da regulação da expressão genética da iodeto peroxidase ocorre de maneira específica do tecido, e isso depende da ação de elementos de ligação ao DNA que atuam sobre cis, como fatores de transcrição TTF-1 e outros.

Estrutura

Essa proteína com atividade enzimática tem cerca de 933 resíduos de aminoácidos e uma extremidade C-terminal extracelular de 197 aminoácidos de comprimento que vem da expressão de outros módulos gênicos que codificam outras glicoproteínas..

Seu peso molecular é em torno de 110 kDa e faz parte do grupo das proteínas transmembrana glicosiladas tipo 1, por apresentar um segmento transmembrana glicosilado e um grupo heme em seu sítio ativo..

A estrutura desta proteína tem pelo menos uma ponte dissulfeto na região extracelular que forma uma alça fechada característica que é exposta na superfície dos tireócitos..

Características

A principal função fisiológica da iodeto peroxidase está relacionada à sua participação na síntese do hormônio tireoidiano, onde catalisa a “iodação” de resíduos de tirosina de monoiodotirosina (MIT) e diiodotirosina (DIT), além do acoplamento dos resíduos de iodotirosina em tiroglobulina.

Qual é a síntese do hormônio tireoidiano?

Para entender a função da enzima peroxidase tireoidiana, é necessário considerar as etapas da síntese hormonal das quais ela participa:

 1-Começa com o transporte de iodeto para a tireóide e continua com

 2-A geração de um agente oxidante, como peróxido de hidrogênio (H2O2)

 3-Posteriormente, uma proteína receptora, a tireoglobulina, é sintetizada

 4-O iodeto é oxidado a um estado de valência superior e então

 5-iodeto se liga a resíduos de tirosina presentes na tireoglobulina

 6-Na tireoglobulina, as iodotironinas (um tipo de hormônios da tireoide) são formadas pelo acoplamento de resíduos de iodotirosina

 7-tireoglobulina é armazenada e clivada, então

 8-O iodo é removido das iodotirosinas livres e, finalmente,

 9-tiroxina e triiodotironina são liberados no sangue; Esses hormônios exercem seus efeitos interagindo com seus receptores específicos, que estão localizados na membrana nuclear e são capazes de interagir com sequências de DNA-alvo, funcionando como fatores de transcrição..

Como se pode deduzir do conhecimento das funções dos dois hormônios de cuja síntese participa (T3 e T4), a iodeto peroxidase tem implicações importantes no plano fisiológico..

A falta de ambos os hormônios durante o desenvolvimento humano produz defeitos de crescimento e retardo mental, bem como desequilíbrios metabólicos na vida adulta.

Doenças relacionadas

A iodeto peroxidase é um dos principais autoantígenos da tireoide em humanos e está associada à citotoxicidade mediada pelo sistema complemento. Sua função como autoantígeno é destacada em pacientes com doenças autoimunes da tireoide..

A doença da gota, por exemplo, é devida a uma deficiência no conteúdo de iodo durante a síntese hormonal na tireóide, que por sua vez tem sido relacionada a uma deficiência na iodação da tireoglobulina como resultado de certos defeitos na iodeto peroxidase..

Alguns carcinomas são caracterizados por terem funções alteradas da iodeto peroxidase, ou seja, os níveis de atividade desta enzima são significativamente mais baixos do que em pacientes sem câncer.

Porém, estudos confirmam que é uma característica altamente variável, que depende não só do paciente, mas também do tipo de câncer e das regiões afetadas..

Referências

  1. Degroot, L. J., & Niepomniszcze, H. (1977). Biossíntese do hormônio tireoidiano: aspectos básicos e clínicos. Progresso em Endocrinologia e Metabolismo, 26(6), 665-718.
  2. Fragu, P., & Nataf, B. M. (1976). Atividade da tireoide peroxidase humana em doenças benignas e malignas da tireoide. The Endocrine Society, Quatro cinco(5), 1089-1096.
  3. Kimura, S., & Ikeda-saito, M. (1988). A mieloperoxidase humana e a tireoide peroxidase, duas enzimas com funções fisiológicas separadas e distintas, são membros evolutivamente relacionados da mesma família de genes. Proteínas: Estrutura, Função e Bioinformática, 3, 113-120.
  4. Nagasaka, A., Hidaka, H., & Ishizuki, Y. (1975). Estudos sobre iodeto peroxidase humano: sua atividade em vários distúrbios da tireoide. Clínica Chimica Acta, 62, 1-4.
  5. Ruf, J., & Carayon, P. (2006). Aspectos estruturais e funcionais da peroxidase tireoidiana. Arquivos de Bioquímica e Biofísica, 445, 269-277.
  6. Ruf, J., Toubert, M., Czarnocka, B., Durand-gorde, M., Ferrand, M., & Carayon, P. (2015). Relação entre a estrutura imunológica e as propriedades bioquímicas da peroxidase tireoidiana humana. Avaliações endócrinas, 125(3), 1211-1218.
  7. Taurog, A. (1999). Evolução molecular da peroxidase tireoidiana. Biochimie, 81, 557-562.
  8. Zhang, J., & Lazar, M. A. (2000). O mecanismo de ação dos hormônios da tireoide. Annu. Rev. Physiol., 62(1), 439-466.

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