La yodotirosina desyodasa, también conocida como yodotirosina deshalogenasa 1, es un tipo de enzima desyodasa que elimina el yoduro eliminándolo de los residuos de tirosina yodada en la glándula tiroides . [4] Estas tirosinas yodadas se producen durante la biosíntesis de la hormona tiroidea . [5] El yoduro que es eliminado por la yodotirosina desyodasa es necesario para sintetizar nuevamente las hormonas tiroideas. [6] Después de la síntesis, las hormonas tiroideas circulan por el cuerpo para regular la tasa metabólica, la expresión de proteínas y la temperatura corporal. [7] Por tanto, la yodotirosina desyodasa es necesaria para mantener en equilibrio los niveles de yoduro y de hormonas tiroideas.
IYD |
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Estructuras disponibles |
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PDB | Búsqueda de ortólogos: PDBe RCSB |
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Lista de códigos de identificación de PDB |
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4 TB , 4 TB |
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Identificadores |
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Alias | IYD , yodotirosina desyodasa, C6orf71, DEHAL1, TDH4, dJ422F24.1, IYD-1 |
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Identificaciones externas | OMIM : 612025 MGI : 1917587 HomoloGene : 12352 GeneCards : IYD |
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Ubicación de genes ( humanos ) |
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| Chr. | Cromosoma 6 (humano) [1] |
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| Banda | 6q25.1 | Comienzo | 150,368,892 pb [1] |
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Final | 150.405.969 pb [1] |
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Ontología de genes |
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Función molecular | • actividad yoduro peroxidasa • GO: 0001948 unión a proteínas • unión a FMN • actividad oxidorreductasa
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Componente celular | • membrana • componente integral de la membrana • nucleoplasma • membrana plasmática • componente integral de la membrana plasmática • membrana de la vesícula citoplasmática • GO: 0016023 vesícula citoplásmica
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Proceso biológico | • Generación de hormona tiroidea • Desintoxicación celular oxidante • Proceso metabólico de la tirosina • Proceso metabólico de la hormona tiroidea
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Fuentes: Amigo / QuickGO |
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Ortólogos |
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Especies | Humano | Ratón |
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Entrez | | |
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Ensembl | | |
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UniProt | | |
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RefSeq (ARNm) | |
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NM_001164694 NM_001164695 NM_203395 NM_001318495 |
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RefSeq (proteína) | |
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NP_001158166 NP_001158167 NP_001305424 NP_981932 |
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Ubicación (UCSC) | Crónicas 6: 150,37 - 150,41 Mb | n / A |
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Búsqueda en PubMed | [2] | [3] |
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Wikidata |
Ver / editar humano | Ver / Editar mouse |
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La deshalogenación en organismos aeróbicos se realiza habitualmente mediante oxidación e hidrólisis ; [8] sin embargo, la yodotirosina desyodasa utiliza deshalogenación reductora. Se ha determinado que la yodotirosina desyodasa y la yodotironina desyodasa son las dos únicas enzimas conocidas que catalizan la deshalogenación reductora en mamíferos. [7] Aunque estas dos enzimas realizan funciones similares, son estructural y mecánicamente diferentes. La yodotironina desyodasa (no la enzima que es el tema de este artículo) utiliza un sitio activo de selenocisteína para la catálisis, es un miembro de la superfamilia de las tiorredoxinas y elimina el yoduro solo cuando el sustrato está en forma de doble tirosina. [9] Por el contrario, la yodotirosina desyodasa (la enzima tópica) no requiere selenocisteína o cisteína para la catálisis, [10] es parte de la superfamilia de NADH oxidasa / flavina reductasa, [11] [12] y elimina el yoduro cuando el sustrato es un un solo aminoácido . [13] La investigación sobre la yodotirosina desyodasa ha sido históricamente variable y lenta debido a su falta de estabilidad y ardua purificación. [14] Solo recientemente se ha estudiado esta enzima con mayor profundidad. [7]
Estructura de la yodotirosina desyodasa humana generada a partir de la entrada de PDB 4TTB.
[15]El gen que codifica esta enzima ha sido identificada recientemente. [11] [12] La secuencia de aminoácidos de la yodotirosina desyodasa está muy conservada entre los mamíferos y contiene tres dominios. [7] La yodotirosina desyodasa es una proteína de membrana , con el N-terminal funcionando como un ancla de membrana. [10] [16] Forma un dímero que se intercambia de dominio. [13] Inicialmente, se pensaba que la yodotirosina desyodasa contenía solo un mononucleótido de flavina (FMN) en cada dímero, [17] pero ahora se cree que la yodotirosina desyodasa tiene dos moléculas FMN por cada homodímero. [13] La enzima tiene un pliegue α-β característico que también tienen todas las proteínas de la superfamilia de NADH oxidasa / flavina reductasa. Dentro de la interfaz del dímero, hay dos sitios activos equivalentes , cada uno formado por residuos de ambas subunidades. Por tanto, la asociación de subunidades debe ser necesaria para la unión y catálisis de FMN. La unión del sustrato provoca un cambio conformacional en la enzima para cerrar el sitio activo, protegiendo el sustrato y la flavina del solvente. [13]
La yodotirosina desyodasa facilita la recuperación de yoduro en la tiroides al catalizar la desyodación de mono y diyodotirosina , los subproductos halogenados de la producción de la hormona tiroidea . [12] El yoduro también es un micronutriente importante en la biosíntesis de la hormona tiroidea, lo que crea un ciclo de uso de yoduro en la tiroides. [13] La homeostasis del yoduro dentro de la glándula tiroides es esencial para producir la hormona tiroidea a tasas adecuadas. Por lo tanto, los niveles de yoduro deben regularse para mantener las hormonas tiroideas y, en última instancia, la tasa metabólica del organismo y la salud general en buen estado. [18]
Dentro de la célula folicular tiroidea, la tiroglobulina se hidroliza para formar hormonas tiroideas y mono y diodotirosina. Las hormonas tiroideas se liberan al torrente sanguíneo y las tirosinas yodadas se reciclan. Sin embargo, la degradación de la tiroglobulina produce de 6 a 7 veces más tirosinas yodadas que la hormona tiroidea. [7] La yodotirosina desyodasa salva el yoduro de la desyodación de las tirosinas yodadas. [19] La yodotirosina desyodasa se encuentra en la membrana plasmática apical del coloide tiroideo, donde se produce mono y diyodotirosina a partir de esta descomposición de la tiroglobulina. Sin la actividad de yodotirosina desyodasa, el yoduro se excretaría con el aminoácido tirosina y se reduciría la biosíntesis de la hormona tiroidea. [13]
También se sabe que la actividad enzimática de la yodotirosina desyodasa existe en los tejidos del hígado y los riñones; [20] sin embargo, el significado fisiológico de estos hallazgos aún no está claro. [7]
La yodotirosina desyodasa cataliza la desyodación de mono y diyodotirosina. La reacción depende de NADPH . [16] El mononucleótido de flavina (FMN) es un cofactor. [21] Aunque la flavina se utiliza comúnmente en varias reacciones catalíticas, [22] su uso en esta deshalogenación reductora es único y aún no se comprende completamente. [13] Tampoco está claro si el mecanismo de la enzima utiliza una reacción de transferencia de dos electrones o una serie de transferencias de un electrón. Aunque se deben realizar más investigaciones para determinar los detalles de este mecanismo, la evidencia reciente parece sugerir que la yodotirosina desyodasa actúa a través de reacciones de transferencia de un electrón. [7]
Esquema de reacción de yodotirosina desyodasa.
[7]Las mutaciones en el gen que codifica la yodotirosina desyodasa pueden afectar la función enzimática y ser perjudiciales para la salud humana. El yoduro es un micronutriente esencial para la salud de los mamíferos. [23] Los niveles bajos de yoduro, ya sea a través de la dieta o mediante el metabolismo del yoduro, se relacionan con hipotiroidismo , retraso mental, bocio y defectos del desarrollo. [4] [7] [18] Debido a que la yodotirosina desyodasa es responsable de eliminar el yoduro, las mutaciones en esta enzima resultan en una deficiencia de yoduro. [24]
Las concentraciones elevadas de yodotirosina en sangre y orina resultantes pueden usarse como una medida para el diagnóstico, ya que el yoduro no se elimina de los residuos de tirosina de manera eficaz. [25] En algunos países, los bebés recién nacidos se someten a pruebas de hipotiroidismo congénito y se tratan de inmediato si se detecta la enfermedad, lo que previene de manera segura el desarrollo de retraso mental. [26] Sin embargo, las mutaciones de la yodotirosina desyodasa a menudo no se detectan hasta que ya se ha producido un daño en el desarrollo. [18] Además, es posible que estas mutaciones no se detecten específicamente mediante las pruebas estándar de función tiroidea. [18] Para combatir este problema, se ha creado recientemente un ensayo sensible que mide las cantidades de mono y diyodotirosina en la orina. [25]
- Yodotirosina + desyodasa en los encabezados de temas médicos (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
- Descripción general de toda la información estructural disponible en el PDB para UniProt : Q6PHW0 ( Yodotirosina desyodasa 1 humana) en el PDBe-KB .
- Descripción general de toda la información estructural disponible en el PDB para UniProt : Q9DCX8 (yodotirosina desyodasa 1 de ratón) en el PDBe-KB .
Este artículo incorpora texto de la Biblioteca Nacional de Medicina de los Estados Unidos , que es de dominio público .