甲狀腺過氧化物酶
甲狀腺過氧化物酶(Thyroid peroxidase 或 thyroperoxidase,TPO)是一種主要在甲狀腺中表達的酶。它可以催化碘離子與甲狀腺球蛋白酪氨酸殘基的加成反應,以此合成甲狀腺素(thyroxine,T4)或三碘甲腺原氨酸(Triiodothyronine,T3)等甲狀腺激素[1]人類的TPO基因編碼甲狀腺過氧化物酶。[2]。
碘過氧化物酶 | |||||||
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iodide peroxidase monomer, Zobellia galactanivorans | |||||||
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識別碼 | |||||||
EC編號 | 1.11.1.8 | ||||||
CAS號 | 9031-28-1 | ||||||
數據庫 | |||||||
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MetaCyc | 代謝路徑 | ||||||
PRIAM | 概述 | ||||||
PDB | RCSB PDB PDBj PDBe PDBsum | ||||||
基因本體 | AmiGO / EGO | ||||||
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甲狀腺過氧化物酶 | |
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識別 | |
符號 | TPO |
Entrez | 7173 |
HUGO | 12015 |
OMIM | 606765 |
RefSeq | NM_175722 |
UniProt | P07202 |
其他資料 | |
EC編號 | 1.11.1.8 |
基因座 | 2 pter-p24 |
催化反應
在此反應中,碘離子被氧化成為碘自由基,其立即與酪氨酸發生加成反應,合成一碘代中間體。
第二個碘元素以類似的方式,立即與中間體3-碘代酪氨酸發生反應,合成二碘代產物。
功能
無機碘元素主要以碘離子I-形式進入人體。碘離子通過基底部的 Na+/I- 同向轉運體[4](Na+/I- symporter,NIS,碘泵)進入甲狀腺濾泡細胞。隨後碘離子通過 Cl-/I- 轉運體(pendrin)跨頂膜輸送至濾泡膠質。碘離子在這裡被甲狀腺過氧化物酶催化,氧化成為元素碘(I)或碘正離子(I+)。碘的有機化過程,即碘與甲狀腺球蛋白反應合成甲狀腺激素的過程是非特異性的。這意味着反應中間體不與甲狀腺過氧化物酶結合,但是碘化過程中所需的活性碘物質是介由甲狀腺過氧化物酶催化產生並釋放的。[5]甲狀腺過氧化物酶催化的化學反應發生於細胞頂膜外表面,並以過氧化氫作為另一底物。
促進與抑制作用
促甲狀腺激素(TSH)可以上調TPO基因的表達,進而提升甲狀腺過氧化物酶的量。
硫代酰胺類藥物可以抑制甲狀腺過氧化物酶,例如丙硫氧嘧啶(propylthiouracil)及甲巰咪唑(methimazole)。[6]實驗室研究未能攝取足夠量碘的小鼠,發現染料木黃酮(genistein)亦有抑制作用。[7]
臨床重要性
甲狀腺自體免疫疾病中,甲狀腺過氧化物酶是一個常見的表位,它相對應的抗體稱為抗甲狀腺過氧化物酶抗體(anti-TPO antibodies)。其亦常與慢性甲狀腺炎,或稱橋本病(Hashimoto's thyroiditis)相關。因為有抗體的表達,可應用抗體效價滴度的方法對患者進行病情監測。[8][9]
參考文獻
- ^ Ruf J, Carayon P. Structural and functional aspects of thyroid peroxidase. Arch. Biochem. Biophys. January 2006, 445 (2): 269–77. PMID 16098474. doi:10.1016/j.abb.2005.06.023.
- ^ Kimura S, Kotani T, McBride OW, Umeki K, Hirai K, Nakayama T, Ohtaki S. Human thyroid peroxidase: complete cDNA and protein sequence, chromosome mapping, and identification of two alternately spliced mRNAs. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. August 1987, 84 (16): 5555–9. PMC 298901 . PMID 3475693. doi:10.1073/pnas.84.16.5555.
- ^ Walter F., PhD. Boron. Medical Physiology: A Cellular And Molecular Approaoch. Elsevier/Saunders. 2003: 1300. ISBN 1-4160-2328-3.
- ^ 存档副本. [2021-06-03]. (原始內容存檔於2021-06-03).
- ^ Kessler J, Obinger C, Eales G. Factors influencing the study of peroxidase-generated iodine species and implications for thyroglobulin synthesis. Thyroid. July 2008, 18 (7): 769–74. PMID 18631006. doi:10.1089/thy.2007.0310.
- ^ Nagasaka A, Hidaka H. Effect of antithyroid agents 6-propyl-2-thiouracil and 1-methyl-2-mercaptoimidazole on human thyroid iodine peroxidase. J. Clin. Endocrinol. Metab. July 1976, 43 (1): 152–8. PMID 947933. doi:10.1210/jcem-43-1-152.
- ^ Doerge DR, Sheehan DM. Goitrogenic and estrogenic activity of soy isoflavones. Environ. Health Perspect. June 2002,. 110 Suppl 3: 349–53. PMC 1241182 . PMID 12060828.
- ^ McLachlan SM, Rapoport B. Autoimmune response to the thyroid in humans: thyroid peroxidase--the common autoantigenic denominator. Int. Rev. Immunol. 2000, 19 (6): 587–618. PMID 11129117. doi:10.3109/08830180009088514.
- ^ Chardès T, Chapal N, Bresson D, Bès C, Giudicelli V, Lefranc MP, Péraldi-Roux S. The human anti-thyroid peroxidase autoantibody repertoire in Graves' and Hashimoto's autoimmune thyroid diseases. Immunogenetics. June 2002, 54 (3): 141–57. PMID 12073143. doi:10.1007/s00251-002-0453-9.