Las peroxiredoxinas ( Prxs , EC 1.11.1.15 ; símbolo de raíz de HGNC PRDX ) son una familia ubicua de enzimas antioxidantes que también controlan los niveles de peróxido inducidos por citocinas y, por lo tanto, median la transducción de señales en células de mamíferos. [1] Los miembros de la familia en humanos son PRDX1 , PRDX2 , PRDX3 , PRDX4 , PRDX5 y PRDX6. La importancia fisiológica de las peroxiredoxinas se ilustra por su abundancia relativa (una de las proteínas más abundantes en los eritrocitos después de la hemoglobina es la peroxiredoxina 2).
La designación de Prxs "1-Cys" y "2-Cys" se introdujo en 1994 [2] ya que se observó que, entre las 22 secuencias de Prx conocidas en ese momento, solo un residuo de Cys estaba absolutamente conservado; este es el residuo ahora reconocido como el (requerido) cisteína peroxidática, C P . La segunda cisteína semiconservada que se observó en ese momento es la cisteína de resolución, C R , que forma un enlace disulfuro entre subunidades con C P en las Prx generalizadas y abundantes a las que a veces se hace referencia como las "Prx 2-Cys típicas". En última instancia, se descubrió que el C R puede residir en múltiples posiciones en varios miembros de la familia Prx, lo que llevó a la adición de la categoría "2-Cys Prx atípico" (Prxs para los cuales un C R está presente, pero no en la posición "típica", originalmente identificada).
Con la gran cantidad de información disponible actualmente con respecto a las estructuras y secuencias de Prx, ahora se reconoce que los miembros de la familia se dividen en seis clases o subgrupos, designados como Prx1 (esencialmente sinónimo de "2-Cys típico"), Prx5, Prx6, PrxQ, Tpx y Grupos AhpE. Ahora se reconoce que la existencia y ubicación de C R en los 6 grupos es heterogénea. Por lo tanto, aunque la designación "1-Cys Prx" se asoció originalmente con el grupo Prx6 basado en la falta de un C R en el PrxVI humano, y muchos miembros del grupo Prx6 parecen no tener un C R , existen "1-Cys "miembros en todos los subgrupos. Además, el C Rse puede ubicar en 5 ubicaciones (conocidas) en la estructura, lo que produce un enlace disulfuro entre subunidades o entre subunidades en la proteína oxidada (dependiendo de la ubicación de C R ). [3] Para ayudar con la identificación de nuevos miembros y el subgrupo al que pertenecen, se generó una base de datos de búsqueda (el índice de clasificación PeroxiRedoxin ) que incluye secuencias Prx identificadas en GenBank (enero de 2008 a octubre de 2011) mediante análisis bioinformático y está disponible públicamente . [4]
Estas enzimas comparten el mismo mecanismo catalítico básico, en el que una cisteína redox activa (la cisteína peroxidatica) en el sitio activo se oxida a un ácido sulfénico por el sustrato de peróxido. [5] El reciclaje del ácido sulfénico de nuevo a tiol es lo que distingue a las tres clases de enzimas. Las peroxiredoxinas 2-Cys se reducen mediante tioles tales como tiorredoxinas, proteínas similares a tiorredoxina o posiblemente glutatión , mientras que las enzimas 1-Cys pueden reducirse mediante ácido ascórbico o glutatión en presencia de GST -π. [6] Utilizando estructuras cristalinas de alta resolución, se ha derivado un ciclo catalítico detallado para Prxs,[7] que incluye un modelo para el estado oligomérico regulado por redox propuesto para controlar la actividad enzimática. [8] La inactivación de estas enzimas por sobreoxidación (también conocida como hiperoxidación) del tiol activo a ácido sulfínico puede revertirse mediante sulfiredoxina . [9]
Las peroxiredoxinas se denominan con frecuencia alquil hidroperóxido reductasa (AhpC) en bacterias. [10] Otros nombres incluyen antioxidante específico de tiol (TSA) y tiorredoxina peroxidasa (TPx). [11]
Las peroxiredoxinas pueden ser reguladas por fosforilación , estados redox como sulfonación, [13] acetilación , nitración , truncamiento y estados de oligomerización.