Tiroxina 5-desyodasa

Clase de enzimas

La tiroxina 5-desyodasa, también conocida como yodotironina desyodasa tipo III (número CE 1.21.99.3), es una enzima que en los seres humanos está codificada por el gen DIO3 . ^{[5] [6]} Esta enzima cataliza la siguiente reacción química

3,3',5'-triyodo-L-tironina + yoduro + A + H ⁺ L- tiroxina + AH ₂ ${\displaystyle \rightleftharpoons }$

La proteína codificada por este gen sin intrones pertenece a la familia de las desyodasas de yodotironina . Cataliza la inactivación de la hormona tiroidea mediante la desyodación del anillo interno de la prohormona tiroxina (T ₄ ) y la hormona bioactiva 3,3',5-triyodotironina (T ₃ ) a metabolitos inactivos, 3,3',5'-triyodotironina (RT ₃ ) y 3,3'-diyodotironina (T ₂ ), respectivamente. Esta enzima se expresa en gran medida en el útero gestante, la placenta y los tejidos fetales y neonatales, lo que sugiere que desempeña un papel esencial en la regulación de la inactivación de la hormona tiroidea durante el desarrollo embriológico. ^[7]

Descubrimiento

El gen fue mapeado en el cromosoma 14q32 usando hibridación in situ fluorescente (FISH) en 1998. ^[8]

Estructura

Esta proteína contiene un residuo de selenocisteína (Sec), que es esencial para la actividad enzimática eficiente. La selenocisteína está codificada por el codón UGA , que normalmente indica la terminación de la traducción. El UTR 3' de los genes que contienen Sec tienen una estructura de tallo-bucle común, la secuencia de inserción sec (SECIS), que es necesaria para el reconocimiento de UGA como un codón Sec en lugar de como una señal de parada. ^[7]

Función

El gen DIO3 codifica la yodotironina desyodasa tipo 3 (D3), una enzima que inactiva las hormonas tiroideas y se expresa en gran medida durante el desarrollo fetal , alcanzando un pico temprano y disminuyendo hacia el final de la gestación. Parte de la región de control de impronta DLK1 -Dio3 , este gen es uno de los involucrados en el proceso epigenético que hace que un subconjunto de genes se regule en función de su origen parental. ^[9] Dichos genes impresos son necesarios para la formación de la placenta , así como para el desarrollo de linajes celulares como los derivados del mesodermo y el ectodermo . ^[10] La D3 se encuentra en el útero gestante, la placenta y los tejidos fetales de mamíferos, donde se cree que está involucrada en la transferencia de la hormona tiroidea entre la madre y el feto. ^[11] La expresión de D3 contribuye al desarrollo del cerebro, la piel, el hígado, los huesos, los ovarios, los testículos, el intestino y el tejido adiposo pardo . Las observaciones introductorias de ratones deficientes en D3 indican retraso del crecimiento e incluso alguna muerte neonatal . Debido a su capacidad para activar o inactivar la hormona tiroidea, la codificación de D3 por Dio3 podría ser un objetivo para la intervención terapéutica en enfermedades relacionadas con la insulina, como la diabetes . Además, una cantidad anormal de Dio3 relacionada con niveles insuficientes de hormona tiroidea podría ser responsable de la interrupción del desarrollo cerebral junto con la exposición al alcohol. ^[12] Muchos factores modifican la impronta genética de Dio3, lo que lo convierte en una posible ayuda para comprender las agresiones prenatales y su producción de trastornos del espectro.

Referencias

1. GRCh38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSG00000197406 – Ensembl , mayo de 2017
2. GRCm38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSMUSG00000075707 – Ensembl , mayo de 2017
3. "Referencia de PubMed humana:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
4. "Referencia de PubMed sobre ratón". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
5. Chopra IJ, Chua Teco GN (enero de 1982). "Características de la monodesyodación del anillo interno (3 o 5) de 3,5-diyodotironina en hígado de rata: evidencia que sugiere marcadas similitudes entre las desyodasas del anillo interno y externo para las yodotironinas". Endocrinología . 110 (1): 89–97. doi : 10.1210/endo-110-1-89 . PMID  7053997.
6. Köhrle J (2002). "Iodotironina desyodasas". Sensores de proteínas y especies reactivas de oxígeno - Parte A: selenoproteínas y tiorredoxina . Métodos en enzimología. Vol. 347. págs. 125-167. doi :10.1016/s0076-6879(02)47014-0. ISBN 9780121822484. Número de identificación personal  11898402.
7. "Gen Entrez: Desyodasa, yodotironina, tipo III".
8. Hernandez A, Park JP, Lyon GJ, Mohandas TK, St Germain DL (octubre de 1998). "Localización del gen de la yodotironina desyodasa tipo 3 (DIO3) en el cromosoma humano 14q32 y el cromosoma de ratón 12F1". Genomics . 53 (1): 119–121. doi : 10.1006/geno.1998.5505 . PMID  9787088.
9. Lin SP, Coan P, da Rocha ST, Seitz H, Cavaille J, Teng PW, Takada S, Ferguson-Smith AC (enero de 2007). "Regulación diferencial de la impronta en el embrión y la placenta murinos por la región de control de la impronta Dlk1-Dio3". Desarrollo . 134 (2): 417–426. doi : 10.1242/dev.02726 . PMID  17166925.
10. Hernandez A, Fiering S, Martinez E, Galton VA, St Germain D (Nov 2002). "El locus del gen que codifica la yodotironina desyodasa tipo 3 (Dio3) está impreso en el feto y expresa transcripciones antisentido". Endocrinología . 143 (11): 4483–4486. doi : 10.1210/en.2002-220800 . PMID  12399446.
11. Medina MC, Molina J, Gadea Y, Fachado A, Murillo M, Simovic G, Pileggi A, Hernández A, Edlund H, Bianco AC (octubre de 2011). "La desyodasa tipo III que inactiva la hormona tiroidea se expresa en células beta de ratón y humanas y su inactivación dirigida altera la secreción de insulina". Endocrinología . 152 (10): 3717–3727. doi :10.1210/en.2011-1210. PMC 3176649 . PMID  21828183. 
12. Sittig LJ, Shukla PK, Herzing LB, Redei EE (julio de 2011). "Vulnerabilidad específica de la cepa a la exposición al alcohol en el útero a través de la expresión hipocampal de la desyodasa-III en el progenitor de origen". FASEB Journal . 25 (7): 2313–2324. doi : 10.1096/fj.10-179234 . PMC 3114527 . PMID  21429942. 

Lectura adicional

• Kuiper GG, Klootwijk W, Visser TJ (junio de 2003). "La sustitución de cisteína por selenocisteína en el centro catalítico de la yodotironina desyodasa tipo III reduce la eficiencia catalítica y altera la preferencia de sustrato". Endocrinología . 144 (6): 2505–13. doi : 10.1210/en.2003-0084 . hdl : 1765/10133 . PMID  12746313.
• Bessho K, Etani Y, Ichimori H, Miyoshi Y, Namba N, Yoneda A, Ooue T, Chihara T, Morii E, Aoki T, Murakami M, Mushiake S, Ozono K (febrero de 2010). "Aumento de la actividad de la yodotironina desyodasa tipo 3 en un hemangioma hepático recrecido con hipotiroidismo de consumo". Revista Europea de Pediatría . 169 (2): 215–21. doi :10.1007/s00431-009-1009-x. PMID  19548001. S2CID  23617415.
• Sagar GD, Gereben B, Callebaut I, Mornon JP, Zeöld A, Curcio-Morelli C, Harney JW, Luongo C, Mulcahey MA, Larsen PR, Huang SA, Bianco AC (junio de 2008). "La desyodasa inactivadora de la hormona tiroidea funciona como un homodímero". Endocrinología molecular . 22 (6): 1382–1393. doi :10.1210/me.2007-0490. PMC  2422829 . PMID  18356288.
• Dentice M, Salvatore D (junio de 2011). "Desiodinasas: el equilibrio de la hormona tiroidea: impacto local de la inactivación de la hormona tiroidea". The Journal of Endocrinology . 209 (3): 273–82. doi : 10.1530/JOE-11-0002 . PMID  21398344.
• Medina MC, Molina J, Gadea Y, Fachado A, Murillo M, Simovic G, Pileggi A, Hernández A, Edlund H, Bianco AC (octubre de 2011). "La desyodasa tipo III que inactiva la hormona tiroidea se expresa en células beta de ratón y humanas y su inactivación dirigida altera la secreción de insulina". Endocrinología . 152 (10): 3717–3727. doi :10.1210/en.2011-1210. PMC  3176649 . PMID  21828183.
• Luk JM, Burchard J, Zhang C, Liu AM, Wong KF, Shek FH, Lee NP, Fan ST, Poon RT, Ivanovska I, Philippar U, Cleary MA, Buser CA, Shaw PM, Lee CN, Tenen DG, Dai H, Mao M (septiembre de 2011). "El grupo de microARN con impronta genómica DLK1-DIO3 en 14q32.2 define un subtipo de carcinoma hepatocelular similar a un tallo asociado con una supervivencia deficiente". The Journal of Biological Chemistry . 286 (35): 30706–30713. doi : 10.1074/jbc.M111.229831 . PMC  3162431 . PMID  21737452.
• Benetatos L, Hatzimichael E, Londin E, Vartholomatos G, Loher P, Rigoutsos I, Briasoulis E (marzo de 2013). "Los microARN dentro de la región genómica DLK1-DIO3: participación en la patogénesis de la enfermedad". Ciencias de la vida celular y molecular . 70 (5): 795–814. doi :10.1007/s00018-012-1080-8. PMC  11114045 . PMID  22825660. S2CID  17876137.
• Romitti M, Wajner SM, Zennig N, Goemann IM, Bueno AL, Meyer EL, Maia AL (septiembre de 2012). "Aumento de la expresión de la desyodasa tipo 3 en el carcinoma papilar de tiroides" (PDF) . Tiroides . 22 (9): 897–904. doi :10.1089/thy.2012.0031. PMID  22823995.
• Hernandez A, Park JP, Lyon GJ, Mohandas TK, St Germain DL (Oct 1998). "Localización del gen de la yodotironina desyodasa tipo 3 (DIO3) en el cromosoma humano 14q32 y el cromosoma murino 12F1". Genomics . 53 (1): 119–21. doi : 10.1006/geno.1998.5505 . PMID  9787088.

Enlaces externos

• Tiroxina+5-desyodasa en los encabezados de materias médicas (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU.

Este artículo incorpora texto de la Biblioteca Nacional de Medicina de los Estados Unidos , que se encuentra en el dominio público .