チオレドキシンドメイン
タンパク質ファミリー
チオレドキシン
識別子
シンボルチオレドキシン
ファムPF00085
インタープロIPR013766
プロサイトPDOC00172
SCOP23trx / スコープ / SUPFAM
CDDcd01659
メンブラノーム337
利用可能なタンパク質構造:
ファム  構造 / ECOD  
PDBRCSB PDB; PDBe; PDBj
PDBサム構造の概要

チオレドキシン[1] [2] [3] [4]は、あらゆる生物界で発見されている小さなジスルフィド含有酸化還元タンパク質です。チオレドキシンは、汎用タンパク質ジスルフィド酸化還元酵素として機能します。チオレドキシンは、2つのシステイン チオール基をジスルフィド基に可逆的に酸化し、2つの電子と2つのプロトンを移動させることで、幅広いタンパク質と相互作用します。その結果、ジスルフィド基とジチオール基が共有結合的に相互変換されます。

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

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

タンパク質-S 2 + trx-(SH) 2 -> タンパク質-(SH) 2 + trx-S 2 (3)

NADPH依存性タンパク質ジスルフィド還元において、チオレドキシン還元酵素（TR）は、FADとその酸化還元活性ジスルフィドを用いて、酸化チオレドキシン（trx）をNADPHによって還元する（ステップ1および2）。還元されたチオレドキシンは、基質タンパク質中のジスルフィドを直接還元する（ステップ3）。[1]

タンパク質ジスルフィドイソメラーゼ（PDI）は、小胞体常在フォールダーゼであり、タンパク質フォールディングの際のジスルフィド結合の形成と異性化を触媒する多機能タンパク質である。[5] [6] PDIは、 N末端およびC末端の近くに、チオレドキシンに類似した2つの酸化還元活性ドメインを含む。両方ともジスルフィドイソメラーゼ活性に寄与するが、機能的には同等ではない。[6] 4つの活性システインすべてがセリンに置き換えられた変異体PDIは、低いながらも検出可能なレベルのジスルフィドイソメラーゼ活性を示す。[6]さらに、PDIは、ジスルフィド結合を含まないタンパク質に対してシャペロンのような活性を示し、すなわち、ジスルフィドイソメラーゼ活性とは独立して動作する。[7]

PDI主要アイソザイムとは異なる多くの小胞体タンパク質は、2つ ( ERp60、ERp5) または3つ (ERp72 [8] ) のチオレドキシンドメインを含み、それらはすべてPDIであると思われます。多くのチオレドキシンの3D構造が決定されています。[9]分子は、4つのアルファヘリックスに囲まれた5本鎖の平行ベータシートコアで構成される、二重に巻かれたアルファ/ベータ交互フォールドを持っています。活性部位のジスルフィドは、保存されたプロリンによって引き起こされるキンクによってヘリックスの他の部分から分離された短いセグメントのヘリックス2のN末端にあります。4員環のジスルフィド環はタンパク質の表面にあります。

すべてのチオレドキシンの不変の特徴の1つは、βストランド4の前のループに位置するシスプロリンです。この残基は活性部位のシステインとファンデルワールス接触して位置しており、安定性と機能の両方に重要です。 [9]チオレドキシンは、グルタレドキシン、グルタチオンペルオキシダーゼ、細菌性タンパク質ジスルフィドイソメラーゼDsbA 、およびグルタチオントランスフェラーゼのN末端ドメインを含む構造ファミリーに属します。[4]チオレドキシンは、これらすべてのタンパク質に共通するモチーフの前にβ-αユニットを持っています。

チオレドキシンドメインを含むヒトタンパク質

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

参考文献

  1. ^ ab Holmgren A (1985). 「チオレドキシン」. Annu. Rev. Biochem . 54 : 237– 271. doi :10.1146/annurev.bi.54.070185.001321. PMID  3896121.
  2. ^ Holmgren A (1989). 「チオレドキシンおよびグルタレドキシン系」. J. Biol. Chem . 264 (24): 13963– 13966. doi : 10.1016/S0021-9258(18)71625-6 . PMID  2668278.
  3. ^ Holmgren A (1995). 「チオレドキシンの構造とメカニズム：活性部位のスルフィドリル基がジスルフィド基に酸化される際の構造変化」. Structure . 3 (3): 239– 243. doi : 10.1016/s0969-2126(01)00153-8 . PMID  7788289.
  4. ^ ab Martin JL (1995). 「チオレドキシン ― あらゆる理由からフォールドする」. Structure . 3 (3): 245– 250. doi : 10.1016/S0969-2126(01)00154-X . PMID  7788290.
  5. ^ Puig A, Lyles MM, Noiva R, Gilbert HF (1994). 「タンパク質ジスルフィドイソメラーゼのシャペロン活性および抗シャペロン活性におけるチオール/ジスルフィド中心とペプチド結合部位の役割」. J. Biol. Chem . 269 (29): 19128– 19135. doi : 10.1016/S0021-9258(17)32284-6 . PMID  7913469.
  6. ^ abc Lyles MM, Gilbert HF (1994). 「タンパク質ジスルフィドイソメラーゼのチオレドキシン部位の変異は、N末端ドメインとC末端ドメインの機能的非等価性を明らかにする」J. Biol. Chem . 269 (49): 30946– 30952. doi : 10.1016/S0021-9258(18)47373-5 . PMID  7983029.
  7. ^ Wang CC, Song JL (1995). 「ロダネーゼのリフォールディングにおけるタンパク質ジスルフィドイソメラーゼのシャペロン様活性」. 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は内腔小胞体タンパク質として豊富に存在し、タンパク質ジスルフィドイソメラーゼの活性部位配列を3コピー含んでいる」J. Biol. Chem . 265 (2): 1094– 1101. doi : 10.1016/S0021-9258(19)40163-4 . PMID  2295602.
  9. ^ ab Gleason FK, Eklund H, Saarinen M (1995). 「アナベナ由来チオレドキシン-2の結晶構造」. Structure . 3 (10): 1097– 1108. doi : 10.1016/s0969-2126(01)00245-3 . PMID  8590004.
この記事には、パブリックドメインのPfamおよびInterPro : IPR013766のテキストが組み込まれています。
「https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Thioredoxin_domain&oldid=1300144476」から取得