Las tiorredoxinas [1] [2] [3] [4] son pequeñas proteínas redox que contienen disulfuro y que se han encontrado en todos los reinos de los organismos vivos. La tiorredoxina sirve como una proteína disulfuro oxidorreductasa general . Interactúa con una amplia gama de proteínas mediante un mecanismo redox basado en la oxidación reversible de 2 grupos tiol de cisteína a un disulfuro , acompañado de la transferencia de 2 electrones y 2 protones. El resultado neto es la interconversión covalente de un disulfuro y un ditiol.
TR-S2 + NADPH+H + -> TR-(SH) 2 +NADP + (1)
trx-S2 + TR-(SH) 2 -> trx-(SH) 2 + TR- S2 (2)
Proteína-S 2 + trx-(SH) 2 -> Proteína-(SH) 2 + trx-S 2 (3)
En la reducción del disulfuro de la proteína dependiente de NADPH, la tiorredoxina reductasa (TR) cataliza la reducción de la tiorredoxina oxidada (trx) por NADPH utilizando FAD y su disulfuro redox activo (pasos 1 y 2). La tiorredoxina reducida luego reduce directamente el disulfuro en la proteína sustrato (paso 3). [1]
La proteína disulfuro isomerasa (PDI), una foldasa residente del retículo endoplasmático , es una proteína multifuncional que cataliza la formación e isomerización de enlaces disulfuro durante el plegamiento de proteínas. [5] [6] La PDI contiene 2 dominios activos redox, cerca de los extremos N y C , que son similares a la tiorredoxina: ambos contribuyen a la actividad de la disulfuro isomerasa, pero no son funcionalmente equivalentes. [6] Una PDI mutante, con las 4 cisteínas activas reemplazadas por serina , muestra un nivel bajo pero detectable de actividad de la disulfuro isomerasa. [6] Además, la PDI exhibe una actividad similar a la de la chaperona hacia las proteínas que no contienen enlaces disulfuro, es decir, se comporta independientemente de su actividad de disulfuro isomerasa. [7]
Varias proteínas del retículo endoplasmático que difieren de la isozima principal PDI contienen 2 ( ERp60 , ERp5) o 3 (ERp72 [8] ) dominios de tiorredoxina; todos ellos parecen ser PDI. Se han determinado estructuras 3D para varias tiorredoxinas. [9] La molécula tiene un pliegue alfa/beta alternado doblemente enrollado, que consiste en un núcleo de lámina beta paralela de 5 hebras , encerrado por 4 hélices alfa . El disulfuro del sitio activo se encuentra en el extremo N de la hélice 2 en un segmento corto que está separado del resto de la hélice por un pliegue causado por una prolina conservada. El anillo disulfuro de 4 miembros se encuentra en la superficie de la proteína. Una superficie hidrofóbica plana se encuentra adyacente al disulfuro, lo que presumiblemente facilita la interacción con otras proteínas.
Una característica invariable de todas las tiorredoxinas es una cis-prolina ubicada en un bucle que precede a la cadena beta 4. Este residuo está ubicado en contacto de van der Waals con las cisteínas del sitio activo y es importante tanto para la estabilidad como para la función. [9] La tiorredoxina pertenece a una familia estructural que incluye glutaredoxina , glutatión peroxidasa , proteína bacteriana disulfuro isomerasa DsbA y el dominio N-terminal de glutatión transferasa . [4] Las tiorredoxinas tienen una unidad beta-alfa que precede al motivo común a todas estas proteínas.
ADNJC10 ; ERP70; GLRX3 ; P4HB ; PDIA2 (PDIP); PDIA3 ; PDIA4; PDIA5; PDIA6; PDILT; QSOX1 ; QSOX2; STRF8; TXN ; TXN2 ; TXNDC1 ; TXNDC10 ; TXNDC11; TXNDC13 ; TXNDC14; TXNDC15; TXNDC16; TXNDC2 ; TXNDC3 ; TXNDC4 ; TXNDC5 ; TXNDC6; TXNDC8; TXNL1 ; TXNL3;