Двойная оксидаза 2 , также известная как DUOX2 или ThOX2 ( тиреоидоксидаза ) , представляет собой фермент , который у людей кодируется геном DUOX2 . [5] [6] Двойная оксидаза — это фермент, который впервые был идентифицирован в щитовидной железе млекопитающих . У людей обнаружены две изоформы: hDUOX1 и hDUOX2 (этот фермент). Расположение белка не ограничивается тканью щитовидной железы; hDUOX1 выделяется в эпителиальных клетках дыхательных путей [7] , а hDUOX2 — в слюнных железах и желудочно-кишечном тракте. [8] [9] [10]
Функция
Исследования активных форм кислорода ( ROS ) в биологических системах до недавнего времени были сосредоточены на характеристике процессов фагоцитарных клеток. В настоящее время общепризнано, что продукция таких видов не ограничивается фагоцитарными клетками и может происходить в эукариотических нефагоцитарных типах клеток через NADPH-оксидазу (NOX) или двойную оксидазу (DUOX). Это новое семейство белков, называемое семейством NOX/DUOX или семейством NOX NADPH-оксидаз, состоит из гомологов каталитической части фагоцитарной NADPH-оксидазы, gp91 phox . Члены семейства NOX/DUOX были обнаружены во всех эукариотических видах, включая беспозвоночных, насекомых, нематод, грибы, амебы, водоросли и растения (не обнаружены у прокариот). Эти ферменты четко демонстрируют регулируемую продукцию ROS как свою единственную функцию. Генетические анализы выявили участие ROS, полученных из NOX/DUOX, в биологических ролях и патологических состояниях, включая гипертонию ( NOX1 ), врожденный иммунитет ( NOX2 /DUOX), формирование отоконий во внутреннем ухе ( NOX3 ) и биосинтез тиреоидных гормонов (DUOX1/2). DUOX2 — это изоформа, которая генерирует H2O2 , используемую тиреопероксидазой ( ТПО ) для биосинтеза тиреоидных гормонов , [11] что подтверждается открытием врожденного гипотиреоза, возникающего в результате инактивирующей мутации в гене DUOX2 . [5] [12]
В настоящее время семейство насчитывает семь членов, включая NOX1 , NOX2 (ранее известный как gp91 phox ), NOX3 , NOX4 , NOX5 , DUOX1 и DUOX2.
Этот белок известен как двойная оксидаза, поскольку он имеет как домен гомологии пероксидазы, так и домен gp91 phox . [13]
Duox также участвует в системе защиты легких [14] и особенно в муковисцидозе . [15] [16] [17]
^ abc GRCh38: Ensembl выпуск 89: ENSG00000140279 – Ensembl , май 2017 г.
^ abc GRCm38: Ensembl выпуск 89: ENSMUSG00000068452 – Ensembl , май 2017 г.
^ "Human PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
^ "Mouse PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
^ ab Dupuy C, Ohayon R, Valent A, Noël-Hudson MS, Dème D, Virion A (декабрь 1999 г.). «Очистка нового флавопротеина, участвующего в тиреоидной НАДФН-оксидазе. Клонирование кДНК свиньи и человека». J. Biol. Chem . 274 (52): 37265– 9. doi : 10.1074/jbc.274.52.37265 . PMID 10601291.
^ De Deken X, Wang D, Many MC, Costagliola S, Libert F, Vassart G, Dumont JE, Miot F (июль 2000 г.). of Two Human Thyroid cDNAs Encoding New Members of the NADPH Oxidase Family.pdf "Клонирование двух человеческих тиреоидных cDNAs, кодирующих новых членов семейства NADPH оксидазы" (PDF) . J. Biol. Chem . 275 (30): 23227– 33. doi : 10.1074/jbc.M000916200 . PMID 10806195. S2CID 19424568.{{cite journal}}: Проверить |url=значение ( помощь )
^ Harper RW, Xu C, Eiserich JP, Chen Y, Kao CY, Thai P, Setiadi H, Wu R (август 2005 г.). «Дифференциальная регуляция двойных НАДФН-оксидаз/пероксидаз, Duox1 и Duox2, цитокинами Th1 и Th2 в эпителии дыхательных путей». FEBS Lett . 579 (21): 4911– 7. doi : 10.1016/j.febslet.2005.08.002 . PMID 16111680. S2CID 34266530.
^ Geiszt M, Witta J, Baffi J, Lekstrom K, Leto TL (август 2003 г.). «Двойные оксидазы представляют собой новые источники перекиси водорода, поддерживающие защиту хозяина на поверхности слизистой оболочки». FASEB J . 17 (11): 1502– 4. doi : 10.1096/fj.02-1104fje . PMID 12824283. S2CID 2187431.
^ El Hassani RA, Benfares N, Caillou B, Talbot M, Sabourin JC, Belotte V, Morand S, Gnidehou S, Agnandji D, Ohayon R, Kaniewski J, Noël-Hudson MS, Bidart JM, Schlumberger M, Virion A, Dupuy C (май 2005 г.). "Dual oxidase2 is expressed all along the nutrition tract". Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol . 288 (5): G933–42. CiteSeerX 10.1.1.334.1785 . doi :10.1152/ajpgi.00198.2004. PMID 15591162.
^ Rokutan K, Kawahara T, Kuwano Y, Tominaga K, Nishida K, Teshima-Kondo S (июль 2008 г.). «Ферменты Nox и окислительный стресс в иммунопатологии желудочно-кишечного тракта». Semin Immunopathol . 30 (3): 315–27 . doi :10.1007/s00281-008-0124-5. PMID 18521607. S2CID 22923871.
^ Visser, TJ (2018). Регуляция функции щитовидной железы, синтез и функция гормонов щитовидной железы. В P. Vitti & L. Hegedüs (ред.), Патогенез, диагностика и лечение заболеваний щитовидной железы. Springer.
^ Moreno JC, Bikker H, Kempers MJ, van Trotsenburg AS, Baas F, de Vijlder JJ, Vulsma T, Ris-Stalpers C (июль 2002 г.). «Инактивирующие мутации в гене тиреоидоксидазы 2 (THOX2) и врожденный гипотиреоз». N. Engl. J. Med . 347 (2): 95–102 . doi : 10.1056/NEJMoa012752 . PMID 12110737.
^ "Ген Энтреза: DUOX2 двойная оксидаза 2".
^ Фишер Х (октябрь 2009). «Механизмы и функция DUOX в эпителии легких». Антиоксидант. Редокс-сигнал . 11 (10): 2453– 65. doi :10.1089/ARS.2009.2558. PMC 2823369. PMID 19358684 .
^ Рада Б., Лекстром К., Дамиан С., Дюпюи К., Лето ТЛ. (октябрь 2008 г.). «Токсин Pseudomonas пиоцианин ингибирует двойную антимикробную систему на основе оксидазы, поскольку он вызывает окислительный стресс в эпителиальных клетках дыхательных путей». J. Immunol . 181 (7): 4883– 93. doi :10.4049/jimmunol.181.7.4883. PMC 2776642. PMID 18802092 .
^ Conner GE, Salathe M, Forteza R (декабрь 2002 г.). «Лактопероксидаза и метаболизм перекиси водорода в дыхательных путях». Am. J. Respir. Crit. Care Med . 166 (12 Pt 2): S57–61. doi :10.1164/rccm.2206018. PMID 12471090.
^ Рада Б, Лето TL (2008). "Окислительная врожденная иммунная защита с помощью NADPH-оксидаз семейства Nox/Duox". Тенденции врожденного иммунитета . Вклад в микробиологию. Том 15. С. 164–87 . doi :10.1159/000136357. ISBN978-3-8055-8548-4. PMC 2776633 . PMID 18511861. {{cite book}}: |journal=проигнорировано ( помощь )
Moreno JC, Visser TJ (2007). Новые фенотипы в дисгормоногенезе щитовидной железы: гипотиреоз из-за мутаций DUOX2 . Том 10. С. 99–117 . doi :10.1159/000106822. ISBN978-3-8055-8075-5. PMID 17684392. {{cite book}}: |journal=проигнорировано ( помощь )
Dupuy C, Ohayon R, Valent A, Noël-Hudson MS, Dème D, Virion A (2000). «Очистка нового флавопротеина, участвующего в тиреоидной НАДФН-оксидазе. Клонирование кДНК свиньи и человека». J. Biol. Chem . 274 (52): 37265– 9. doi : 10.1074/jbc.274.52.37265 . PMID 10601291.
Диас Нето Э, Корреа Р.Г., Верёвски-Алмейда С., Брионес М.Р., Нагаи М.А., да Силва В., Заго М.А., Бордин С., Коста ФФ, Гольдман Г.Х., Карвальо А.Ф., Мацукума А., Бая Г.С., Симпсон Д.Х., Брунштейн А., де Оливейра П.С., Бучер П., Джонджинил К.В., О'Хара М.Дж., Соареш Ф., Брентани Р.Р., Рейс Л.Ф., де Соуза С.Дж., Симпсон Эй.Дж. (2000). «Секвенирование транскриптома человека с помощью меток последовательности, экспрессируемых ORF». Учеб. Натл. акад. наук. США . 97 (7): 3491– 6. Бибкод : 2000PNAS...97.3491D. дои : 10.1073/pnas.97.7.3491 . PMC 16267. PMID 10737800 .
De Deken X, Wang D, Many MC, Costagliola S, Libert F, Vassart G, Dumont JE, Miot F (2000). of Two Human Thyroid cDNAs Encoding New Members of the NADPH Oxidase Family.pdf "Клонирование двух человеческих тиреоидных cDNAs, кодирующих новых членов семейства NADPH оксидазы" (PDF) . J. Biol. Chem . 275 (30): 23227– 33. doi : 10.1074/jbc.M000916200 . PMID 10806195. S2CID 19424568. {{cite journal}}: Проверить |url=значение ( помощь )
Dupuy C, Pomerance M, Ohayon R, Noël-Hudson MS, Dème D, Chaaraoui M, Francon J, Virion A (2000). "Экспрессия гена тиреоидоксидазы (THOX2) в линии клеток щитовидной железы крысы FRTL-5". Biochem. Biophys. Res. Commun . 277 (2): 287– 92. doi :10.1006/bbrc.2000.3671. PMID 11032719.
Caillou B, Dupuy C, Lacroix L, Nocera M, Talbot M, Ohayon R, Dème D, Bidart JM, Schlumberger M, Virion A (2001). «Экспрессия генов и белков восстановленной никотинамидадениндинуклеотидфосфатоксидазы (ThoX, LNOX, Duox) в тканях щитовидной железы человека». J. Clin. Endocrinol. Metab . 86 (7): 3351– 8. doi : 10.1210/jcem.86.7.7646 . PMID 11443211.
Edens WA, Sharling L, Cheng G, Shapira R, Kinkade JM, Lee T, Edens HA, Tang X, Sullards C, Flaherty DB, Benian GM, Lambeth JD (2001). «Сшивание тирозина внеклеточного матрикса катализируется Duox, многодоменной оксидазой/пероксидазой с гомологией с субъединицей оксидазы фагоцитов gp91phox». J. Cell Biol . 154 (4): 879– 91. doi :10.1083/jcb.200103132. PMC 2196470. PMID 11514595 .
Lacroix L, Nocera M, Mian C, Caillou B, Virion A, Dupuy C, Filetti S, Bidart JM, Schlumberger M (2002). «Экспрессия генов и белков никотинамидадениндинуклеотидфосфатоксидазы флавопротеина DUOX в папиллярных и фолликулярных карциномах щитовидной железы человека». Thyroid . 11 (11): 1017– 23. doi :10.1089/105072501753271699. PMID 11762710.
De Deken X, Wang D, Dumont JE, Miot F (2002). of ThOX Proteins as Components of the Thyroid H2O2-Generating System.pdf "Характеристика белков ThOX как компонентов системы генерации H(2)O(2) щитовидной железы" (PDF) . Exp. Cell Res . 273 (2): 187– 96. doi :10.1006/excr.2001.5444. PMID 11822874. {{cite journal}}: Проверить |url=значение ( помощь )
Moreno JC, Bikker H, Kempers MJ, van Trotsenburg AS, Baas F, de Vijlder JJ, Vulsma T, Ris-Stalpers C (2002). «Инактивирующие мутации в гене тиреоидоксидазы 2 (THOX2) и врожденный гипотиреоз». N. Engl. J. Med . 347 (2): 95– 102. doi : 10.1056/NEJMoa012752 . PMID 12110737.
Geiszt M, Witta J, Baffi J, Lekstrom K, Leto TL (2003). «Двойные оксидазы представляют собой новые источники перекиси водорода, поддерживающие защиту хозяина на поверхности слизистой оболочки». FASEB J . 17 (11): 1502– 4. doi : 10.1096/fj.02-1104fje . PMID 12824283. S2CID 2187431.
Pachucki J, Wang D, Christophe D, Miot F (2004). «Структурная и функциональная характеристика двух человеческих генов ThOX/Duox и их 5'-фланкирующих областей». Mol. Cell. Endocrinol . 214 ( 1– 2): 53– 62. doi : 10.1016/j.mce.2003.11.026. PMID 15062544. S2CID 13241525.
Morand S, Agnandji D, Noel-Hudson MS, Nicolas V, Buisson S, Macon-Lemaitre L, Gnidehou S, Kaniewski J, Ohayon R, Virion A, Dupuy C (2004). "Нацеливание N-концевой области двойной оксидазы 2 на плазматическую мембрану". J. Biol. Chem . 279 (29): 30244– 51. doi : 10.1074/jbc.M405406200 . PMID 15150274.
Шварцер С., Мачен Т.Е., Иллек Б., Фишер Х. (2004). «НАДФН-оксидаза-зависимое производство кислоты в эпителиальных клетках дыхательных путей». Ж. Биол. Хим . 279 (35): 36454– 61. doi : 10.1074/jbc.M404983200 . ПМИД 15210697.
Wang D, De Deken X, Milenkovic M, Song Y, Pirson I, Dumont JE, Miot F (2005). «Идентификация нового партнера duox: EFP1, белка, связанного с тиоредоксинами». J. Biol. Chem . 280 (4): 3096– 103. doi : 10.1074/jbc.M407709200 . PMID 15561711.
El Hassani RA, Benfares N, Caillou B, Talbot M, Sabourin JC, Belotte V, Morand S, Gnidehou S, Agnandji D, Ohayon R, Kaniewski J, Noël-Hudson MS, Bidart JM, Schlumberger M, Virion A, Dupuy C (2005). "Двойная оксидаза2 экспрессируется по всему пищеварительному тракту". Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol . 288 (5): G933–42. CiteSeerX 10.1.1.334.1785 . doi :10.1152/ajpgi.00198.2004. PMID 15591162.
Forteza R, Salathe M, Miot F, Forteza R, Conner GE (2005). «Регулируемая продукция перекиси водорода с помощью Duox в эпителиальных клетках дыхательных путей человека». Am. J. Respir. Cell Mol. Biol . 32 (5): 462– 9. doi :10.1165/rcmb.2004-0302OC. PMID 15677770.
Ameziane-El-Hassani R, Morand S, Boucher JL, Frapart YM, Apostolou D, Agnandji D, Gnidehou S, Ohayon R, Noël-Hudson MS, Francon J, Lalaoui K, Virion A, Dupuy C (2005). "Двойная оксидаза-2 имеет внутреннюю зависимую от Ca2+ активность по генерации H2O2". J. Biol. Chem . 280 (34): 30046– 54. doi : 10.1074/jbc.M500516200 . PMID 15972824.