La oxidasa dual 1 , también conocida como DUOX1 o ThOX1 (para la tiroides oxidasa ), es una enzima que en los seres humanos está codificada por el gen DUOX1 . [5] DUOX1 se identificó por primera vez en la glándula tiroides de los mamíferos. [6] En los seres humanos, se encuentran dos isoformas; hDUOX1 y hDUOX2 . La localización de la proteína DUOX humana no es exclusiva del tejido tiroideo; hDUOX1 es prominente en las células epiteliales de las vías respiratorias y hDUOX2 en las glándulas salivales y el tracto gastrointestinal. [7] [8]
Las investigaciones sobre especies reactivas de oxígeno ( ROS ) en sistemas biológicos se han centrado, hasta hace poco, en la caracterización de los procesos de las células fagocíticas . Ahora está bien aceptado que la producción de tales especies no está restringida a células fagocíticas y puede ocurrir en tipos de células eucariotas, no fagocíticas a través de NADPH oxidasa (NOX) o oxidasa dual (DUOX). [9] [10] Esta nueva familia de proteínas, denominada familia NOX / DUOX o familia NOX de NADPH oxidasas, consta de homólogos de la fracción catalítica de la NADPH-oxidasa fagocítica, gp91 phox. Se han encontrado miembros de la familia NOX / DUOX en todas las especies eucariotas, incluidos invertebrados, insectos, nematodos, hongos, amebas, algas y plantas (no se encuentran en procariotas). Estas enzimas demuestran claramente la producción regulada de ROS como su única función. Los análisis genéticos han implicado a ROS derivados de NOX / DUOX en funciones biológicas y afecciones patológicas que incluyen hipertensión (NOX1), [11] inmunidad innata (NOX2 / DUOX), [12] formación de otoconias en el oído interno (NOX3), [13] y tiroides. biosíntesis de hormonas (DUOX1 / 2). [14] La familia tiene actualmente siete miembros, incluidos NOX1 , NOX2 (antes conocido como gp91 phox ), NOX3., NOX4 , NOX5 , DUOX1 (esta enzima) y DUOX2 .
El modelo actual para la generación de ROS por C. elegans DUOX1 (CeDUOX1) propone que el superóxido se genera a través de la reducción de oxígeno por dos electrones extraídos de la oxidación de NADPH en el dominio C-terminal de NADPH oxidasa. Este superóxido inestable, generado en la superficie extracelular, puede convertirse rápidamente en peróxido de hidrógeno y ser utilizado por el dominio de peroxidasa N-terminal para facilitar la reticulación de tirosina. Este modelo de actividad CeDUOX1 fue apoyado recientemente por un estudio de dos mutaciones puntuales localizadas dentro del dominio peroxidasa de CeDUOX1; G246D y D392N. [15] [16]Ambas mutaciones dan como resultado un fenotipo de cutícula con ampollas, como resultado de la pérdida de la actividad de reticulación de la tirosina. Ninguno de los mutantes demuestra una disminución significativa en la producción de ROS. Estos resultados sugieren que esta región similar a la peroxidasa está directamente involucrada en la reticulación enzimática de tirosina, pero no es responsable de la producción de ROS.
Las oxidasas duales se caracterizan por un dominio extracelular definitorio N-terminal que exhibe una identidad de secuencia considerable con las peroxidasas de mamíferos , un segmento transmembrana (TM) adjunto a una región citosólica de unión al calcio de la mano EF y una estructura homóloga de NOX2 (seis TM unidas a NADPH oxidasa). Los estudios topológicos colocan este dominio de peroxidasa en el lado opuesto de la membrana del dominio de NADPH oxidasa.