硫氧还蛋白与癌症

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硫氧还蛋白互作蛋白

硫氧还蛋白互作蛋白

硫氧还蛋白互作蛋白介绍硫氧还蛋白(glutaredoxin,Grx)是一种小分子量蛋白,主要参与细胞内的氧化还原反应。

它通过与其他蛋白质相互作用,调节它们的氧化还原状态,从而发挥重要的生物学功能。

本文将深入探讨硫氧还蛋白与其他蛋白质的互作关系,揭示其在调节细胞氧化还原平衡中的重要作用。

硫氧还蛋白互作蛋白的分类硫氧还蛋白互作蛋白可以分为两大类:Grx结构域蛋白和Grx互作蛋白。

Grx结构域蛋白Grx结构域蛋白是一类含有硫氧还蛋白结构域的蛋白质。

这些蛋白质与硫氧还蛋白具有相似的结构和功能,可以与其他蛋白质发生氧化还原反应。

常见的Grx结构域蛋白有Grx1、Grx2和Grx3等。

Grx互作蛋白Grx互作蛋白指与硫氧还蛋白直接相互作用的蛋白质。

它们通常和Grx结构域蛋白一起参与氧化还原反应的调节。

常见的Grx互作蛋白有Trx、Prx和Grx-P等。

硫氧还蛋白互作蛋白的功能硫氧还蛋白互作蛋白在细胞内起着重要的调控作用,主要体现在以下几个方面:维持细胞内的氧化还原平衡硫氧还蛋白互作蛋白通过与其他蛋白质发生氧化还原反应,调节细胞内的氧化还原平衡。

它们能够还原被氧化的蛋白质,从而恢复其功能;同时,它们还能够将自身氧化,形成二硫键,进一步调控氧化还原反应的平衡。

参与细胞信号传导硫氧还蛋白互作蛋白通过与一些信号蛋白的氧化还原状态调控其活性,参与细胞的信号传导过程。

例如,Grx通过调节转录因子NF-κB的氧化还原状态,调控其转录活性,进而影响细胞的炎症反应。

调节细胞凋亡硫氧还蛋白互作蛋白可以调节细胞凋亡的发生。

在细胞受到一些外界刺激或内部应激时,硫氧还蛋白与一些关键的凋亡蛋白发生氧化还原反应,调控细胞凋亡通路的激活。

这一过程在细胞发生损伤或疾病时具有重要的生理和病理意义。

硫氧还蛋白互作蛋白的调控机制硫氧还蛋白互作蛋白的活性和功能受到多种机制的调控,主要包括:胱氨酸残基的氧化还原状态硫氧还蛋白互作蛋白的活性常常与其结构域中的胱氨酸残基的氧化还原状态密切相关。

硫氧还蛋白互作蛋白

硫氧还蛋白互作蛋白

硫氧还蛋白互作蛋白硫氧还蛋白(thioredoxin,Trx)是一种小分子量的蛋白质,广泛存在于细胞内,具有还原功能。

它主要通过还原酰氧化酶、脱氧核糖核酸和葡萄糖-6-磷酸脱氢酶等酶活性,调节细胞内还原还原机制的平衡。

硫氧还蛋白的活性主要与其在蛋白质折叠中的作用相关。

其中,硫氧还蛋白互作蛋白也是在这一过程中发挥重要作用的蛋白质。

硫氧还蛋白互作蛋白(thioredoxin interacting protein,TXNIP)是一种特异的硫氧还蛋白结合的蛋白,其主要作用是在细胞中调节葡萄糖代谢。

TXNIP不仅能够影响胰岛素的信号转导通路,还可以抑制胰岛素分泌,从而调节血糖水平。

此外,TXNIP与细胞凋亡和炎症反应等多种生物学过程也有关。

在细胞内,硫氧还蛋白可以与多种生物活性分子结合,包括下游的酶和上游调控因子。

因此,硫氧还蛋白在细胞内起到非常重要的调节作用。

TXNIP就是硫氧还蛋白的一个重要的结合分子。

TXNIP与硫氧还蛋白之间的相互作用主要是通过胱氨酸残基(Cys247)上的配体结合的。

该配体与硫氧还蛋白的活性中心形成紧密的配合,从而影响硫氧还蛋白在细胞内的功能。

TXNIP的表达受多种生物学和环境因素的调控。

例如,它的表达在糖尿病,癌症和心血管疾病等疾病中显著上调。

此外,脂肪酸,氧化应激和低氧等环境因素也能够对TXNIP的表达产生影响。

细胞内的硫氧还蛋白和其它蛋白之间的相互作用是非常复杂的。

它不仅与TXNIP上述关键作用相关,还涉及到蛋白质折叠,应激反应,细胞增殖等多个生物学过程。

随着相关研究的不断深入,我们对硫氧还蛋白互作蛋白以及其它相关分子的相互作用越来越深入了解。

硫氧还蛋白还原酶活性在肺癌患者化疗前后的变化

硫氧还蛋白还原酶活性在肺癌患者化疗前后的变化

硫氧还蛋白还原酶活性在肺癌患者化疗前后的变化彭传真;宋兆录;赵永利;李贵新;冷宁;李方超;李碧蓉【摘要】目的:探讨肺癌病人的血浆硫氧还蛋白还原酶( TR)活性及化疗前后的变化。

方法收集2012年10月至2013年1月本院49例肺癌病人化疗前后的血浆和同期49例健康查体人员的血浆,进行硫氧还蛋白还原酶活性检测。

结果49例肺癌病人化疗前血浆TR活性值为4.34±6.52 U/mL,化疗后为3.93±6.30 U/mL,健康查体人员为-5.61±7.39 U/mL,数据均采用LOG(X+4IQR)转换,并经t检验,结果显示,化疗前、后TR活性与健康查体组(对照组)相比较,P均<0.05。

化疗前、后TR活性的变化,有统计学差异。

结论肺癌病人的TR活性高;肺癌病人化疗前后血浆TR活性随疾病好转有降低。

%Objective To investigate the activity of thioredoxin reductase ( TR ) in lung cancer patients and the change before and after chemotherapy. Methods 49 patients with lung cancer were enrolled in the study,49 healthy sub ̄jects served as control.The activity of TR in plasma was assayed. Results TR activity in the plasma of 49 patients with lung cancer before and aftrer chemotherapy is 4. 34 ± 6. 52U/mL, and 3. 93 ± 6. 30U/mL, respectively. While the healthy subjects is -5.61±7.39U/e LOG(X+4IQR) transform and by group t test,result showed the activity of TR between before chemotherapy and healthy group ( control group) ,and between after chemotherapy and healthy group were significant difference,( P<0. 05 ) . By paired t test, the change of the TR activity before and after chemotherapy was significant difference( P<0.05) . Conclusion Lung cancer patients have high TR activity,the plasma TRactivity decreased with the improvement of the disease in the lung cancer patients before and after chemotherapy.【期刊名称】《中南医学科学杂志》【年(卷),期】2016(044)004【总页数】3页(P425-427)【关键词】肺癌;硫氧还蛋白还原酶;化疗;活性【作者】彭传真;宋兆录;赵永利;李贵新;冷宁;李方超;李碧蓉【作者单位】青岛市胶州中心医院,山东青岛,266300;青岛市胶州中心医院,山东青岛,266300;青岛市胶州中心医院,山东青岛,266300;青岛市胶州中心医院,山东青岛,266300;青岛市胶州中心医院,山东青岛,266300;青岛市胶州中心医院,山东青岛,266300;邵阳医学高等专科学校生理教研室【正文语种】中文【中图分类】R734.2在恶性肿瘤中,肺癌的发病率及死亡率居首位[1]。

硫氧还原蛋白过氧化物酶

硫氧还原蛋白过氧化物酶

硫氧还原蛋白过氧化物酶
硫氧还原蛋白过氧化物酶(Thioredoxin Peroxidase,TPx)是一种重要的酶类分子,它在细胞内起着重要的氧化还原调节作用。

TPx 主要参与细胞内的氧化还原反应,通过还原过氧化氢等有害物质,保护细胞免受氧化损伤。

TPx是一种硫氧还原蛋白(Thioredoxin,Trx)依赖性过氧化物酶,它能够将Trx还原为活性形式,从而参与细胞内的氧化还原反应。

TPx的活性中心含有一个硒元素,这个硒元素能够与过氧化氢等有害物质发生反应,从而将其还原为无害的水分子。

因此,TPx在细胞内起着重要的保护作用,能够保护细胞免受氧化损伤。

TPx在细胞内的表达量受到多种因素的调节,包括氧化应激、热休克等。

在氧化应激条件下,TPx的表达量会显著增加,从而保护细胞免受氧化损伤。

此外,TPx还参与了多种细胞信号通路的调节,包括细胞凋亡、细胞周期等。

TPx的研究对于深入了解细胞内的氧化还原调节机制具有重要意义。

目前,研究人员正在探索TPx在多种疾病中的作用,包括癌症、心血管疾病等。

研究表明,TPx在这些疾病中的表达量发生了变化,因此,TPx可能成为这些疾病的治疗靶点。

硫氧还原蛋白过氧化物酶是一种重要的酶类分子,它在细胞内起着重要的氧化还原调节作用。

研究TPx的表达调节机制以及其在疾病
中的作用,对于深入了解细胞内的氧化还原调节机制具有重要意义。

硫氧还蛋白还原酶(TR)检测

硫氧还蛋白还原酶(TR)检测

oVerexpressed,and is detect
key regulator of tumor dysplasia enzyme.Ⅱlioredoxin
reductase(TR)test
Of
abno姗al
pmliferation
in
ViVo,
t11ereby
can
mOnitoring
cancer
【Key words】
ⅡlioredoXin
reductase;tumor;abnomlal prohf打ation
癌症的早期发现可以使1/3的癌症得到根治,但早期诊断癌症仍然面临许多问题。迅速 发展的针对肿瘤病因过程的多种基因或蛋白的分子检测,提供了许多肿瘤早期诊断的思路, 但是针对肿瘤最为本质的异常增生的检测标志物还未见报道和使用【1—2】。 硫氧还蛋白还原酶(TR)是二聚体黄素酶,属于吡啶核苷酸二硫化物还原酶家族的一 员,广泛表达于从原核生物到人类的各级有机体细胞中。硫氧还蛋白还原酶以硫氧还蛋白为 底物和还原型烟酰胺嘌呤二核苷酸磷酸提供还原反应的还原当量,它们共同构成的氧化还原 调控系统,叫做硫氧还蛋白系统。 大量研究表明,硫氧还蛋白还原酶(TR)在多种人原发性肿瘤中过表达,是肿瘤异常 增生的关键调控酶,该酶活性与体内异常增生状态具有直接相关性。 Lincoln等【3】采用免疫细胞化学法检测TR在人类乳腺癌、甲状腺癌、结直肠癌、前 列腺癌及恶性黑色素瘤中的表达,发现TR表达水平均较正常组织细胞升高。FemaIldesAP 等【4】采用免疫组化法和原位杂交法对42例肺腺癌进行分析,结果表明TR IIlI己NA在肺腺 癌组织中的表达高于癌旁正常肺组织,病理分化程度低的组织中表达高于分化程度高的组 织,直径较大的组织中表达高于直径小的组织,有 淋巴结转移的组织中表达高于无淋巴结转移的表达。由此可见,TR在恶性肿瘤中过度 表达,其表达水平与肿瘤细胞的恶性程度、增殖力及转移力有着密切的关系。 检测该酶在人体内的活性可以监测体内的异常增生水平,进而监测异常增生的疾病发生 和状态。由于异常增生是肿瘤的共性特征,且相比癌症蛋白表达出现提前,因此异常增生标 志物比现有的临床应用的肿瘤表达类蛋白肿瘤标志物具有广谱性和提前时效性特点,是肿瘤 预警比较理想的标志物类别。 TR检测系统是以硫氧还蛋白系统功能检测为主导的一整套氧化应激评价相关的指标, 可综合评价受试者患肿瘤的风险性。TR检测值非正常偏高一定程度提示受试者体内某些部

硫氧还蛋白 作用机制-概述说明以及解释

硫氧还蛋白 作用机制-概述说明以及解释

硫氧还蛋白作用机制-概述说明以及解释1.引言1.1 概述硫氧还蛋白是一种在生物体内起着重要作用的蛋白质。

它具有独特的结构和功能,能够通过氧化还原反应参与细胞内的调节与信号传导。

在近年来的研究中发现,硫氧还蛋白不仅在细胞内扮演着重要角色,还与人体健康密切相关。

本文将重点探讨硫氧还蛋白的作用机制及其与健康的关系,通过深入了解硫氧还蛋白的功能,有助于我们更好地认识这一蛋白质在生命活动中的重要性。

1.2 文章结构本文将分为引言、正文和结论三个部分,具体内容安排如下:引言部分将概述硫氧还蛋白的定义及其在细胞内的作用机制,并阐明本文的目的。

正文部分将详细介绍硫氧还蛋白的定义与特点,以及其在细胞内的作用机制,着重探讨硫氧还蛋白与健康的关系。

结论部分将总结硫氧还蛋白的重要性,并展望未来研究方向,最终得出结论。

希望通过这篇文章的分析,读者能更深入地了解硫氧还蛋白的作用机制,以及其在细胞内的重要作用。

1.3 目的本文旨在深入探讨硫氧还蛋白的作用机制,揭示其在细胞内的功能和影响。

通过系统性地分析硫氧还蛋白的定义、特点,以及其与健康之间的关系,旨在为读者提供全面的了解和认识。

同时,本文也旨在强调硫氧还蛋白在细胞生物学和疾病发展中的重要性,为未来研究方向提供参考和启示。

通过本文的研究,我们希望能够为进一步探讨硫氧还蛋白的意义和应用提供基础和指导。

2.正文2.1 硫氧还蛋白的定义与特点硫氧还蛋白是一类具有硫-氧还原功能的蛋白质,其在生物体内广泛存在,并扮演着重要的生理功能。

硫氧还蛋白具有以下几个特点:1.化学性质稳定:硫氧还蛋白具有较高的抗氧化性能,可以有效清除自由基,减少细胞氧化损伤。

2.构造多样:硫氧还蛋白结构多样,包括硫氧还蛋白A、B、C等不同类型,其结构和功能各异。

3.参与细胞信号传导:硫氧还蛋白可通过调节细胞信号传导途径,影响细胞内环境稳定性和生物学过程。

4.调节氧气运输:硫氧还蛋白在血液中具有重要的氧气运输功能,参与体内氧气的传递和分配。

硫氧还蛋白与癌症

硫氧还蛋白与癌症

硫氧还蛋白与癌症:硫氧还蛋白在肿瘤氧化中的作用摘要硫氧还蛋白是一种小型氧化还原调节蛋白,在维持细胞氧化还原体内平衡和细胞存活扮演重要的角色,并且在许多癌症细胞中高度表达。

肿瘤环境通常处在有氧应激或缺氧性应激中,两种应激条件下硫氧还蛋白表达都会上调。

这些环境存在于肿瘤组织中是因为它们的异常血管网络导致不稳定的氧交换。

因此,人类肿瘤的氧化作用模式很复杂,导致缺氧/再氧化循环。

在致癌机制中,肿瘤细胞在应激细胞死亡中通常变得更加耐缺氧或氧化,大多数关于肿瘤氧化的研究都集中在这两种肿瘤细胞环境。

然而,最近的研究表明,低氧循环的发生对肿瘤细胞生理活动的作用比单独的氧化应激或缺氧应激的作用大的多。

已经知道硫氧还蛋白在这些细胞反应中扮有重要角色,一些研究也表明硫氧还蛋白是癌症研究进展中的突出贡献者。

然而,仅有很少有研究调查在癌细胞中硫氧还蛋白在缺氧和缺氧循环响应条件下的调节。

本文着重论述了硫氧还蛋白在各种类型的肿瘤氧化中的作用。

关键词:硫氧还蛋白;肿瘤;缺氧;氧化应激;预处理;缺氧循环一、引文氧化应激和缺氧应激的微环境都普遍存在于肿瘤。

这些区域往往会产生高水平的抗氧化剂,特别是硫氧还蛋白(Trx)系统的成员,越来越多的证据表明,Trx系统在肿瘤的扩增和转移中发挥着重要的作用。

本文将重点关注Trx系统在不同氧化水平的肿瘤组织中的参与和调节。

二、氧内稳态氧体内平衡对好氧生物机体是非常重要的。

然而,在一个细胞中这种平衡会被氧气含量的升高或降低打破。

因此,在控制细胞体内平衡中氧气对环境适应性是至关重要的。

细胞利用不同的机制来适应升高或降低的细胞含氧量。

有氧生物不断通过几个氧化系统代谢氧气,例如NADP<化酶类,黄嘌呤/黄嘌呤氧化酶系统,线粒体呼吸链等。

然而,在许多情况下,氧失去一个电子形成大量的高度活性分子通常称为活性氧(ROS)。

RO包括自由基与未配对电子,比如超氧阴离子自由基、羟基自由基和氧化剂如过氧化氢(H2Q),所有的这些本质上是不稳定的,通常是高活性的。

硫氧还蛋白还原酶大于16

硫氧还蛋白还原酶大于16

硫氧还蛋白还原酶大于16硫氧还蛋白还原酶(thioredoxin reductase)是一种重要的酶类,具有还原活性硫氧还蛋白的功能。

硫氧还蛋白是一类在细胞内起着重要保护作用的蛋白质,能够清除细胞内产生的氧化物,维持细胞内的氧化还原平衡。

硫氧还蛋白的还原酶则是参与还原硫氧还蛋白的关键酶类。

硫氧还蛋白还原酶的活性直接影响着细胞内的氧化还原状态。

细胞内的氧化还原平衡对于维持细胞正常功能至关重要。

当细胞受到外界环境的氧化胁迫时,氧化剂会进入细胞内,导致氧化还原平衡被破坏,细胞内产生大量的氧化物。

这些氧化物会对细胞内的脂质、蛋白质和核酸等生物分子造成氧化损伤,严重影响细胞的正常功能。

而硫氧还蛋白还原酶则能够将氧化的硫氧还蛋白还原为还原态,从而保护细胞免受氧化物的损害。

硫氧还蛋白还原酶的活性受到多种因素的调控。

研究发现,硫氧还蛋白还原酶的表达水平与细胞的氧化还原状态密切相关。

在细胞受到氧化胁迫时,细胞会通过转录调控和翻译后修饰等方式增加硫氧还蛋白还原酶的表达,以增强细胞的还原能力。

此外,一些研究还发现,硫氧还蛋白还原酶的活性还受到一些小分子化合物的调控,比如谷胱甘肽和NADPH等。

硫氧还蛋白还原酶的活性可以通过多种方法进行检测。

常用的方法包括酶活性测定、蛋白质水平测定和基因表达水平测定等。

其中,酶活性测定是最常用的方法之一。

酶活性测定可以通过测定硫氧还蛋白还原酶对还原剂的还原能力来评估其活性水平。

蛋白质水平测定则是通过检测硫氧还蛋白还原酶的表达水平来评估其活性水平。

基因表达水平测定则是通过检测硫氧还蛋白还原酶基因的转录水平来评估其活性水平。

研究发现,硫氧还蛋白还原酶的活性与多种疾病的发生发展密切相关。

例如,在癌症中,细胞的氧化还原平衡被破坏,导致细胞内产生大量的氧化物,进而促进癌细胞的生长和转移。

硫氧还蛋白还原酶的活性可以通过还原硫氧还蛋白,减少氧化物的产生,从而抑制癌细胞的生长和转移。

因此,硫氧还蛋白还原酶成为治疗癌症的潜在靶点。

硫氧还蛋白的结构及在生物抗氧化中的功能

硫氧还蛋白的结构及在生物抗氧化中的功能

文章编号 : 1000-1336(2011)03-0429-05硫氧还蛋白的结构及在生物抗氧化中的功能马宇光 杨 帆 杨卫军浙江大学生命科学学院细胞与发育生物学研究所,杭州 310058摘要:硫氧还蛋白(thioredoxin, Trx)是广泛存在于原核与真核生物体内的氧化还原调节蛋白。

Trx 通过对目标蛋白质进行还原, 从而调节机体的氧化还原平衡。

Trx 与硫氧还蛋白还原酶(thioredoxin reductase, TrxR)及NADPH 共同组成硫氧还蛋白系统参与众 多生理过程。

细胞中的活性氧是导致生物氧化胁迫的一个主要方面。

Trx 可以通过对细胞内被氧化的二硫键的还原来修复机体 的氧化损伤,并通过这种方式防止机体衰老。

同时,Trx 系统可以与其它氧化还原系统如谷胱甘肽(GSH)系统协调配合,并消除 体内过多的活性氧。

关键词:硫氧还蛋白;氧化胁迫;活性氧 中图分类号:Q71硫氧还蛋白(thioredoxin , Trx)是一类广泛存在于 原核和真核生物体内的小分子蛋白质,具有维持生 物体内氧化还原平衡和调控生物信号传导等多种功 能。

Tr x 与硫氧还蛋白还原酶(thioredo xin reductase, T rx R )[1]和NADPH 构成了T rx 硫氧还蛋白系统[2],该系 统具有修复被氧化蛋白质、消除生物体内氧自由基 的抗氧化作用并对肿瘤的生长起着促进作用。

1. 硫氧还蛋白的结构特点与硫氧还蛋白系统迄今,已有多个物种的Trx 结构得到了解析,对 比发现,在不同物种中发现的T r x 在进化上高度保 守,分子量都在12 kDa 左右,大都具有-Cys-Gly-Pro- Cys-(-CGPC-)的活性中心位点。

活性位点中两个半胱 氨酸巯基能够可逆地形成二硫键,使Trx 具有氧化态 和还原态两种存在形式,参与氧化还原反应。

Trx 具有极其牢固的三级结构(图 1),其分子内四图 1 Escherichia coli 的T rx 三级结构[4]图中的两个实心圆代表活性中心位点中形成二硫键的两个硫原子。

硫氧还蛋白还原酶1(TrxR1)在胃癌中的表达及对胃癌细胞生长的影响

硫氧还蛋白还原酶1(TrxR1)在胃癌中的表达及对胃癌细胞生长的影响

硫氧还蛋白还原酶1(TrxR1)在胃癌中的表达及对胃癌细胞生长的影响范有寿1,邱志胜2△,赵亚萍3(1.金昌市第一人民医院外一科,甘肃金昌737100;2.甘肃省人民医院肿瘤外科,兰州730000;3.金昌市第一人民医院妇产科,甘肃金昌737100)【摘要】 目的:探讨胃癌组织硫氧还蛋白还原酶1(TrxR1)表达与生存时间的关系及其对胃癌细胞生长的影响。

方法:用Real timePCR法检测76例胃癌组织及癌旁TrxR1mRNA表达,并分析其与胃癌患者临床病理特征及预后的关系;随机选取3例胃癌组织及癌旁组织,采用免疫组化法、Westernblot法检测TrxR1蛋白表达。

采用West ernblot法和Real timePCR法检测胃癌细胞系及人胃粘膜上皮细胞中TrxR1的表达。

采用小RNA干扰序列(siR NA)处理AGS细胞,根据处理方法不同将AGS细胞分为3组:阴性对照组:转染NC siRNA、TRXR1siRNA干扰1组:转染TRXR1 siRNA1、TRXR1siRNA干扰2组:转染TRXR1 siRNA2。

使用Real timePCR法检测各组AGS细胞中TrxR1mRNA的表达,克隆形成试验和MTT法检测AGS细胞生长情况。

结果:胃癌组织中TrxR1mRNA和蛋白表达量均显著性上调,TrxR1主要定位于细胞质中。

TrxR1高表达与患者TNM分期及淋巴结转移有关,且TrxR1高表达组患者的中位生存时间短于低表达组(P<0.05)。

胃癌细胞中TrxR1表达量高于人胃粘膜上皮细胞系中的表达。

TRXR1 siRNA1组AGS细胞和TRXR1 siRNA2组AGS细胞中TrxR1mRNA和蛋白与NC siRNA组相比均显著性降低(P<0.05),且AGS细胞克隆形成与增殖能力均降低(P<0.05)。

结论:胃癌组织中TrxR1高表达提示患者预后不良,沉默TrxR1能抑制胃癌细胞的增殖。

【关键词】 胃癌;硫氧还蛋白还原酶1;预后;基因沉默;细胞增殖【中图分类号】R735 【文献标识码】A 【文章编号】1000 6834(2020)04 324 006【DOI】10.12047/j.cjap.5967.2020.070Expressionofthioredoxinreductase1(TrxR1)ingastriccanceranditseffectonthegrowthofgastriccancercellsFANYou shou1,QIUZhi sheng2△,ZHAOYa ping3(1.FirstSurgicalDepartment,JinchangFirstPeople'sHospital,Jinchang737100;2.DepartmentofOncology,GansuPeople’sHospital,Lanzhou730000;3.DepartmentofGynecologyandObstetrics,JinchangFirstPeople'sHospital,Jinchang737100,China)【ABSTRACT】Objective:Toinvestigatetherelationshipbetweentheexpressionofthioredoxinreductase1(TrxR1)ingastriccancertissuesandthesurvivaltimeofpatientswithgastriccanceranditseffectonthegrowthofgastriccancercells.Methods:Theexpres sionlevelofTrxR1mRNAingastriccancertissuesandadjacenttissuesof76patientswasdeterminedbyreal timePCRassays,andtherelationshipbetweenthemRNAexpressionlevelofTrxR1andtheclinicopathologicalcharacteristicsandprognosisofgastriccancerpatientswasanalyzed.Threegastriccancertissuesandadjacenttissueswererandomlyselected,andtheexpressionofTrxR1proteinwasdetectedbyimmunohistochemistryandWesternblot.TheexpressionlevelsofTrxR1inhumangastriccancercellslineandgastricmucosaepithelialcellsweredeterminedbyWesternblotandquantitativereal timePCRassays.Then,AGScellsweretransfectedwithsiRNAsequencestosilencetheexpressionofTrxR1.AGScellsweredividedinto3groupsaccordingtodifferentprocessingnegativecontrolgroup:transfectedwithNC siRNA,TRXR1siRNAinterferencegroup1:transfectedwithTRXR1 siRNA1,TRXR1siRNAin terference2group:transfectedwithTRXR1 siRNA2.TheexpressionofTrxR1mRNAinAGScellsofeachgroupwasdetectedbyRe al timePCR.TheproliferationofAGScellswasdeterminedbyMTTandcolonyformationassaysfollowingTrxR1silencing.Results:TrxR1mRNAandproteinexpressionlevelsingastriccancertissuesweresignificantlyup regulatedcomparedwithadjacenttissues,andweremainlylocatedinthecytoplasm.HighexpressionofTrxR1wasassociatedwithTNMstageandlymphnodemetastasis,andtheo verallsurvivaltimeofpatientswithhighexpressionofTrxR1wasshorterthanthosewithlowexpressionlevel.TrxR1mRNAandproteininAGScellsofTRXR1 siRNA1groupandAGScellsofTRXR1 siRNA2groupweresignificantlyreducedcomparedwithNC siRNAgroup(P<0.05).AndAGScellcloneformationandproliferationabilityweredecreased.Conclusion:ThehighexpressionofTrxR1ingastriccancertissuesindicatespoorprognosisofpatients,andthesilencingofTrxR1caninhibittheproliferationofgastriccancercells.【KEYWORDS】 gastriccancer; thioredoxinreductase1; prognosis; silencing; proliferation423ChinJApplPhysiol,2020,36(4) 【收稿日期】2019 11 04【修回日期】2020 04 17 △【通讯作者】Tel:15095314293;E mail:qiuzs1980@163.com 胃癌是消化系统常见的恶性肿瘤之一,据统计胃癌已成为严重威胁人类健康的第二大常见癌症,其发病率和死亡率均较高[1]。

硫氧还蛋白的名词解释

硫氧还蛋白的名词解释

硫氧还蛋白的名词解释硫氧还蛋白是一种重要的生物分子,它在细胞内发挥着关键的功能。

本文将对硫氧还蛋白的名词解释进行阐述,并探讨其在细胞活动中的作用及意义。

1. 硫氧还蛋白的定义硫氧还蛋白(Thioredoxin)是一类小分子质子转移酶,其主要功能是通过接受或释放电子来调节细胞内的氧化还原反应。

2. 硫氧还蛋白的结构硫氧还蛋白由两个约12千道尔顿(kDa)的亚单位组成,分别称为TRX1和TRX2。

每个亚单位结构中包含活性位点,其中存在着两个半胱氨酸残基(Cys),这两个半胱氨酸残基通过硫连键连接,并且能够进行氧化还原反应。

3. 硫氧还蛋白的生物活性硫氧还蛋白在细胞中具有多重生物活性,例如:- 维持细胞内的氧化还原平衡:硫氧还蛋白可以通过对氧化还原反应的调节,维持细胞内的氧化还原平衡。

它可以将被氧化的蛋白质还原,从而修复受损的细胞结构,保护细胞免受氧化应激的损害。

- 参与细胞信号传导:硫氧还蛋白可以与其他细胞信号分子相互作用,参与细胞内的信号传导途径。

它可以通过调节信号蛋白的氧化还原状态,影响细胞的生理功能和代谢调节。

- 参与免疫反应:硫氧还蛋白在免疫反应中发挥重要作用。

它可以通过调节细胞因子的氧化还原状态,影响免疫细胞的活化和功能,从而调节免疫反应的过程和强度。

4. 硫氧还蛋白与疾病的关系硫氧还蛋白与多种疾病的发生和发展密切相关,例如:- 癌症:硫氧还蛋白在癌症的发生和进展中发挥着双重作用。

一方面,它可以通过参与细胞的氧化还原调节,维持细胞的正常增殖和分化。

另一方面,当细胞遭受损伤或发生突变时,硫氧还蛋白的活性可能会减弱,导致异常增殖和转化为癌细胞。

- 炎症性疾病:硫氧还蛋白在炎症反应中发挥着重要的调节作用,它可以通过调节炎症介质的氧化还原平衡,影响炎症反应的强度和持续时间。

一些炎症性疾病,如风湿性关节炎和炎症性肠病,与硫氧还蛋白的功能异常有关。

- 老年痴呆症:硫氧还蛋白参与了神经细胞的氧化还原调节,对神经细胞的保护起着重要作用。

哺乳动物硫氧还蛋白还原酶是癌症治疗的药物靶的开题报告

哺乳动物硫氧还蛋白还原酶是癌症治疗的药物靶的开题报告

哺乳动物硫氧还蛋白还原酶是癌症治疗的药物靶的开题报告一、研究背景与意义癌症是全球公认的严重疾病,目前的治疗手段包括化疗、放疗、手术等。

其中,化疗作为一种重要的治疗手段,被广泛使用。

然而,由于化疗药物的不可避免的毒副作用以及肿瘤细胞的耐药性等问题,导致化疗效果有限,严重影响患者的生活质量和预后。

硫氧还蛋白还原酶(thioredoxin reductase,TrxR)是一种重要的氧化还原酶,在细胞内发挥着重要的生理功能。

近年来,研究发现TrxR在某些癌症细胞中表达量较高,而且对化疗药物的耐药性发挥着重要的作用。

因此,针对TrxR的抗癌药物成为了当前研究的一个热点。

二、研究内容与方法本文将以哺乳动物TrxR为研究对象,重点探讨其在癌症治疗中的作用和应用。

具体内容包括以下几个方面:1. TrxR的生理功能和调控机制:介绍TrxR在细胞内所发挥的生理作用以及其受到的调控机制。

2. TrxR在癌症中的表达及其相关性:探究TrxR在各种癌症细胞中的表达水平及其与化疗耐药性的相关性。

3. TrxR作为癌症治疗的药物靶:介绍TrxR作为一种重要的抗癌药物靶的基本情况,并探讨其优势和不足。

4. TrxR抑制剂的研究现状及应用前景:综述目前已有的TrxR抑制剂的研究进展和在癌症治疗中的应用前景。

本研究将采用文献综述的方法,从公开出版的学术期刊、会议论文、专利等渠道搜集TrxR相关的文献资料,分析总结其中的研究进展,并探讨其在癌症治疗中的应用前景。

三、预期结果与意义通过对TrxR的研究,可以深入了解TrxR在细胞内的生理作用和调控机制,探究其在某些癌症细胞中表达量的变化及与化疗耐药性的相关性,了解TrxR作为抗癌药物靶的优势和不足。

同时,通过总结现有的TrxR抑制剂研究进展,探讨其在癌症治疗中的应用前景。

本研究可以为TrxR成为癌症治疗的新型药物靶点提供科学理论基础,为癌症治疗的精准化、个体化提供新的思路和方法。

关于硫氧还蛋白系统在细胞死亡进程中的作用

关于硫氧还蛋白系统在细胞死亡进程中的作用

关于硫氧还蛋白系统在细胞死亡进程中的作用概论意义:硫氧还蛋白(Trx)系统,包括烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸,Trx还原酶(TrxR),Trx是维持细胞氧化还原平衡和抗氧化功能的关键,包括控制氧化应激和细胞死亡。

最新进展:我们专注于研究Trx系统调控参与细胞凋亡。

在哺乳动物细胞中,细胞内的Trx1和线粒体Trx2是主要的二硫化物还原酶为细胞增殖和发育提供电子和酶。

减少/硫醇硫氧还结合凋亡信号调节激酶1 (ASK1 )并抑制其活性以防止应力和细胞因子诱导的细胞凋亡。

当TRX被氧化,它将解离ASK1并且刺激凋亡。

结合抑制Trx的相互作用蛋白(TXNIP )也有助于细胞凋亡的过程通过将ASK1上的TRX移除。

TrxRs是一个大的同型二聚体硒蛋白,其整体结构类似于谷胱甘肽还原酶,TrxRs在C-末端还包含活性部位GCUG。

关键问题和未来发展方向:在调节细胞死亡过程中TRX氧化还原状态和TrxR的活化是决定细胞命运的关键因素。

在TrxRs的SEC的高反应性在反应位置使TrxR 的酶出现作用药物的靶点。

通过共价修饰使TrxR失活不仅仅改变TRX的氧化还原状态和活化,而且也使TrxR转换成活性氧发生器。

许多电子化合物,包括一些环境毒素和药品可抑制TrxR。

这些化合物的分类,分为四种类型,并提出了一些有用的原则,以了解这些化合物对TrxR抑制的反应机理。

序言蛋白巯基参与许多蛋白质的催化活性并在氧化反应下可能改变二硫化物。

该硫醇- 二硫化物的变化可能会影响酶的活性,因此调节细胞功能。

硫氧还蛋白(Trx),是一个12 kDa的硫醇蛋白,它从古菌和细菌到人进化上保守,它本身就是维持蛋白质硫醇/二硫化物动态平衡的一个关键因素。

Trx与Trx还原酶(TrxR)结合,Trx可以提供电子从烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH )到关键的细胞蛋白的,因此它参与广泛的细胞功能(图1)。

例如,最初发现的Trx由大肠杆菌核糖核苷酸还原酶(RNR )作为电子给体。

三种内源性抗氧化体系与非小细胞肺癌的关系

三种内源性抗氧化体系与非小细胞肺癌的关系

三种内源性抗氧化体系与非小细胞肺癌的关系作者:李秋妍王浩丞彭瑶穆晓芳张春晶于海涛来源:《中国医学创新》2020年第05期【摘要】解偶联蛋白(uncoupling protein,UCP)、硫氧还蛋白(thioredoxin,Trx)、谷氧还蛋白(glutaredoxin,Grx),是体内三种抗氧化体系,这三种抗氧化体系在机体内发挥着重要的作用。

越来越多的证据表明,Trx、Grx、UCP与肺癌、肝癌、胰腺癌等众多癌症的发生发展密切相关。

本综述将讨论三种内源性抗氧化体系(UCP、Trx、Grx)与非小细胞肺癌的关系。

【关键词】非小细胞肺癌 UCP Trx Grx[Abstract] Uncoupling protein (UCP), thioredoxin (Trx), glutaredoxin (Grx),three antioxidant systems in vivo, these three antioxidant systems in the body play an important role. There is increasing evidence that Trx, Grx and UCP are closely related to the development of many cancers such as lung cancer, liver cancer, and pancreatic cancer. This review will discuss the relationship between three endogenous antioxidant systems (UCP, Trx, Grx) and non-small cell lung cancer.目前,肺癌已经成为发病率和死亡率增长最快的恶性肿瘤之一,严重危害了人类的生命健康。

近年来,肺癌的发病率和死亡率明显增高,其中约80%为非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC),由于肺癌发病隐蔽,大约70%的NSCLC患者在诊断时已进展至晚期,从而错过了最佳的治疗时期。

浅谈POCT及硫氧还蛋白还原酶活性检测在肿瘤领域的应用与进展

浅谈POCT及硫氧还蛋白还原酶活性检测在肿瘤领域的应用与进展

Medical Diagnosis 医学诊断, 2016, 6(1), 25-34Published Online March 2016 in Hans. /journal/md/10.12677/md.2016.61006Discussion of the Applications and Progress of POCT and Thioredoxin Reductase Activity Testing (TrxR) in the Field of OncologyNing Xiang1, Lei Zhang2, Huihui Zeng1*1Pharmaceutical Sciences of Peking University, Beijing2Basic Medical School of Peking University, BeijingReceived: Mar. 8th, 2016; accepted: Mar. 27th, 2016; published: Mar. 30th, 2016Copyright © 2016 by authors and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY)./licenses/by/4.0/AbstractMalignant tumors are the most common lethal diseases in China. Because of the complexity of carci-nogenesis and the lack of specific markers for early diagnosis, so delayed cancer diagnosis and treatment in clinic has a very high mortality rate. Tumor marker has important significance for early screening of carcinoma. However, the current biomarker detections for neoplasm mostly depend on the professional laboratories where it is of high-cost and difficult to extend such assay service in those medically challenged places. Recently point-of-care testing (POCT) has been rapidly developed.Due to its good portability, fast results and easy operation, it is beneficial for cancer screening in human population. Thioredoxin reductase (TrxR) is a novel tumor marker whose expression and activity reflect the extent of abnormal cellular proliferation to some degree. Overall, the combined application of POCT and TrxR activity assay may be a promising strategy for cancer prevention.KeywordsMalignant Tumors, Tumor Marker, POCT, TrxR Activity Testing浅谈POCT及硫氧还蛋白还原酶活性检测在肿瘤领域的应用与进展相宁1,张磊2,曾慧慧1**通讯作者。

nrf2信号通路 硫氧还蛋白还原酶 白藜芦醇

nrf2信号通路 硫氧还蛋白还原酶 白藜芦醇

nrf2信号通路硫氧还蛋白还原酶白藜芦醇引言:Nrf2信号通路、硫氧还蛋白还原酶和白藜芦醇是当前研究领域中备受关注的三个重要分子。

它们在细胞内起着关键的调节作用,参与细胞的氧化应激反应和抗氧化防御。

本文将深入探讨Nrf2信号通路、硫氧还蛋白还原酶和白藜芦醇的相关特性和作用机制,以期加深对这些分子的理解。

一、Nrf2信号通路Nrf2(核因子E2相关因子2)是一种转录因子,广泛存在于细胞内。

在细胞受到氧化应激等外界刺激时,Nrf2被激活并进入细胞核,结合抗氧化应激响应元件(ARE),从而启动一系列抗氧化基因的转录。

这些抗氧化基因编码一系列抗氧化酶和解毒酶,如超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)等,从而增强细胞的抗氧化能力。

Nrf2信号通路的激活对于维护细胞内氧化还原平衡至关重要。

二、硫氧还蛋白还原酶硫氧还蛋白还原酶是一种重要的抗氧化酶,参与细胞内的氧化还原反应。

它通过将氧化的硫氧还蛋白还原为还原形式,从而保护细胞免受氧化应激的损害。

硫氧还蛋白还原酶的活性受到Nrf2信号通路的调控,Nrf2的激活可以增加硫氧还蛋白还原酶的表达水平,从而进一步增强细胞的抗氧化能力。

研究表明,硫氧还蛋白还原酶在多种疾病的发生发展中发挥着重要的作用,如癌症、心血管疾病等。

三、白藜芦醇白藜芦醇是一种天然存在于多种植物中的多酚类化合物,具有强大的抗氧化和抗炎作用。

研究发现,白藜芦醇可以通过激活Nrf2信号通路来增强细胞的抗氧化能力。

此外,白藜芦醇还可以抑制氧化应激引起的炎症反应,减少炎症因子的产生。

这些作用使得白藜芦醇成为一种潜在的抗氧化和抗炎药物。

近年来的研究还发现,白藜芦醇对心血管疾病、肿瘤、神经退行性疾病等具有保护作用。

结论:Nrf2信号通路、硫氧还蛋白还原酶和白藜芦醇是细胞内重要的抗氧化分子。

Nrf2信号通路的激活可以增强细胞的抗氧化能力,硫氧还蛋白还原酶作为Nrf2信号通路的下游靶基因,参与氧化还原反应。

硫氧还原蛋白酶

硫氧还原蛋白酶

硫氧还原蛋白酶
硫氧还原蛋白酶(thioredoxin reductase)是一种催化硫氧还原反应的酶类。

它可以还原氧化的硫氧还原蛋白,将其还原为活性形式,从而参与多种重要的生物学过程,如DNA合成、光合作用和细胞的氧化还原平衡等。

硫氧还原蛋白酶通常由两个亚基组成:一个大的催化亚基和一个小的辅助亚基。

催化亚基含有一个特殊的丝氨酸残基(活性位点),该残基可接受电子转移媒介链上的电子,并将其转移到硫氧还原蛋白上。

辅助亚基则帮助催化亚基在反应过程中进行构象变化。

硫氧还原蛋白酶在它的催化循环中需要NADPH作为电子提供者。

首先,NADPH将电子传递给催化亚基上的丝氨酸残基,使其在活性位点上形成一个具有还原能力的硫氧还原蛋白。

然后,硫氧还原蛋白通过与其他蛋白质反应,将其氧化还原为巯基和二硫键的形式,完成反应循环。

硫氧还原蛋白酶在细胞中起着重要的调控作用。

它可以参与细胞内氧化还原平衡的维持,通过调节含硫氧还原蛋白的还原状态,保护细胞免受氧化应激的损伤。

此外,硫氧还原蛋白酶还参与DNA合成、细胞凋亡和光合作用等生理过程的调控。

近年来,硫氧还原蛋白酶在抗肿瘤药物开发和治疗癌症中的应用也得到了关注。

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硫氧还蛋白与癌症:硫氧还蛋白在肿瘤氧化中的作用摘要硫氧还蛋白是一种小型氧化还原调节蛋白,在维持细胞氧化还原体内平衡和细胞存活扮演重要的角色,并且在许多癌症细胞中高度表达。

肿瘤环境通常处在有氧应激或缺氧性应激中,两种应激条件下硫氧还蛋白表达都会上调。

这些环境存在于肿瘤组织中是因为它们的异常血管网络导致不稳定的氧交换。

因此,人类肿瘤的氧化作用模式很复杂,导致缺氧/ 再氧化循环。

在致癌机制中,肿瘤细胞在应激细胞死亡中通常变得更加耐缺氧或氧化,大多数关于肿瘤氧化的研究都集中在这两种肿瘤细胞环境。

然而,最近的研究表明,低氧循环的发生对肿瘤细胞生理活动的作用比单独的氧化应激或缺氧应激的作用大的多。

已经知道硫氧还蛋白在这些细胞反应中扮有重要角色,一些研究也表明硫氧还蛋白是癌症研究进展中的突出贡献者。

然而,仅有很少有研究调查在癌细胞中硫氧还蛋白在缺氧和缺氧循环响应条件下的调节。

本文着重论述了硫氧还蛋白在各种类型的肿瘤氧化中的作用。

关键词:硫氧还蛋白;肿瘤;缺氧;氧化应激;预处理;缺氧循环一、引文氧化应激和缺氧应激的微环境都普遍存在于肿瘤。

这些区域往往会产生高水平的抗氧化剂, 特别是硫氧还蛋白 (Trx)系统的成员,越来越多的证据表明,Trx系统在肿瘤的扩增和转移中发挥着重要的作用。

本文将重点关注Trx系统在不同氧化水平的肿瘤组织中的参与和调节。

二、氧内稳态氧体内平衡对好氧生物机体是非常重要的。

然而, 在一个细胞中这种平衡会被氧气含量的升高或降低打破。

因此,在控制细胞体内平衡中氧气对环境适应性是至关重要的。

细胞利用不同的机制来适应升高或降低的细胞含氧量。

有氧生物不断通过几个氧化系统代谢氧气,例如NADPH氧化酶类,黄嘌呤/黄嘌呤氧化酶系统,线粒体呼吸链等。

然而,在许多情况下, 氧失去一个电子形成大量的高度活性分子通常称为活性氧(ROS)。

ROS包括自由基与未配对电子,比如超氧阴离子自由基、羟基自由基和氧化剂如过氧化氢(H2O2),所有的这些本质上是不稳定的,通常是高活性的。

甚至在正常生理条件下细胞内也会产生活性氧分子。

ROS通过参与细胞信号转导和细胞的氧化还原调节扮演一些有益的角色。

例如,过氧化氢和过氧化阴离子是活性转录因子的氧化还原调节者,在细胞内信号转导中一些细胞因子和生长因子、荷尔蒙和神经递质采用ROS作为二级信使。

另一方面,ROS也可以在细胞造成重大的伤害,比如破坏DNA,脂类物质的氧化,氧化蛋白质中氨基酸分子。

为保卫自身,细胞利用几个不同的抗氧化系统。

抗氧化剂分子通过阻止或减少ROS氧化目标的氧化抵消ROS过度产生。

因此,在正常生理条件下,有氧呼吸细胞的氧化还原(氧化还原)平衡是由ROS和抗氧化剂控调控的。

然而,在某些条件下ROS水平将大幅度增加,即发生所谓的氧化应激。

2.1 氧化应激反应为了重建胞内氧化还原体内平衡,次细胞的氧化应激反应,诱导一些抗氧化系统的表达。

抗氧化剂响应因子(ARE)是主要负责这一同步感应的调控因子,通常是启动子区域的基因诱导目标。

转录因子通过ARE因子Nrf-2 (NF-E2 相关因子)来调控诱导这些基因。

通过氧化应激,Nrf-2与巨噬细胞活化因子蛋白质在细胞核形成异二聚体,然后与ARE包含基因结合诱导应激反应。

因此,许多抗氧化系统,包括硫氧还蛋白系统,通过同时上调nrf 2 /ARE途径以应对氧化应激。

图1 (a)Nrf-2/ARE途径原理为了应对氧化应激,ROS诱导Nrf-2核易位,然后与巨噬细胞活化因子形成异二聚体蛋白质。

这个复杂的异二聚体与ARE因子交互作用诱导抗氧化目的基因的转录。

(b)HIF-1/HRE 途径原理。

常氧状态下HIF-1α在细胞质中迅速降解。

在低氧环境中HIF-1α变得稳定,它移位到细胞核与HIF-1β形成二聚体,然后与HRE因子结合诱导靶基因的转录。

图12.2缺氧性应激反应氧需求超过了供给,打破了细胞内的氧化还原体内平衡,称为缺氧条件。

这些细胞对这种不利条件的防御机制不同于氧化应激。

细胞主要是通过低介导的因子(HIFs)而不是激活Nrf-2 /ARE途径来适应缺氧的压力。

这些HIFs结合到缺氧响应因子(HRE)的序列从而调节靶基因的表达。

低氧诱导因子(HIF-1)是由两个子单元构成。

当HIF-1α子单元处于一种氧依赖性的调控方式时,HIF-1β的子单元是变形的形式在细胞中表达(图1 b)。

主要的目标基因上调应对低氧应激通过低氧诱导因子1 / HRE途径参与厌氧代谢、血管生成和造血作用。

重要的是,所有这些目标基因要确保细胞通过产生的微小的能量恢复氧气内稳态存活,或者细胞因持续缺乏能量而死亡。

有趣的是,硫氧还蛋白系统似乎也在低氧反应扮演重要角色(参见硫氧还蛋白与缺氧)。

三、硫氧还原蛋白系统在硫氧还蛋白系统是由氧化还原性活跃的蛋白质硫氧还蛋白(Trx)、硫氧还蛋白还原酶(TrxR)和NADPH组成的。

这种抗氧化系统对正常的细胞功能是很重要的,我们观察到敲除小鼠Trx基因可导致小鼠胚胎死亡。

Trx的系统在许多细胞功能中扮演着重要的角色,包括调控氧化还原转录因子,合成脱氧核苷酸,细胞生长因子和调节氧化应激。

硫氧还蛋白是一种小分子(约12KDa)的泛表达蛋白质,这种蛋白质在所有物种中都是保守表达的。

所有Trxs有氧化还原活性部位的氨基酸序列半胱氨酸-甘胺酸脯氨酸-半胱氨酸(Cys-Gly-Pro-Cys),它可以减少在蛋白质和多肽的二硫键化合物。

降低Trx催化作用,降低活性氧在细胞内外氧化许多蛋白质的半胱氨酸并且在这一过程中Trx本身变得具有氧化性。

Trx会因TrxR消耗NADPH而减少(图2)。

TrxR是目前已知的唯一的Trx电子供体。

图2 硫氧还蛋白(Trx)氧化还原系统的作用机制。

在氧化细胞蛋白质中减少Trx催化还原的二硫化物(s-s),如过氧化物氧化还原蛋白(Prx)。

在这个过程中,Trx通过减少硫氧还蛋白还原酶(TrxR)消耗NADPH而被氧化。

图2三种亚型并都包含有保守的活性部位的Trx已确定在哺乳动物细胞存在。

他们是Trx1(一种细胞质蛋白质);Trx2(一种线粒体蛋白);SpTrx(主要在精细胞中表达)。

哺乳动物细胞也含有三种亚型的TrxRs。

他们是胞质蛋白TrxR1,线粒体蛋白TrxR2和睾丸特定硫氧还蛋白谷胱甘肽还原酶(TGR)。

哺乳动物的TrxRs 可以大量催化分解小分子基质来增强它调控Trxs的作用。

这些基质包括抗坏血酸,脂质氢过氧化物,α-硫辛酸和过氧化氢。

Trx-1系统包括Trx1和TrxR1。

除非另有说明,本文中的Trx和TrxR均指的是胞质Trx1和胞质TrxR1。

硫氧还蛋白可以通过直接淬火单线态氧和清除羟基自由基或者间接通过减少氧化ROS靶蛋白来发挥其抗氧化功能。

然而,Trx大多通过抗氧化蛋白(Prx),也称为硫氧还蛋白氧化物酶来完成其抗氧化功能。

Prx使用SH组作为当量直接还原的过氧化物,如过氧化氢和不同烷基氢过氧化物。

氧化的Prx可以通过Trx回到其原本状态(图2)。

Trx可以存在于细胞外环境、细胞质和细胞核中。

然而,Trx在每一个不同的环境具有明显不同的作用。

细胞外Trx衍生趋化因子具有活性,可以在细胞质Trx 调节细胞的氧化还原平衡和某些蛋白质的活性。

在细胞核中,Trx已被证实与许多转录因子相关,从而调节基因的表达。

因此,Trx负责维持调控许多依赖硫醇氧化还原状态水平的重要细胞生理过程。

四、硫氧还蛋白和转录因子转录因子是通过改变基因表达谱来调节细胞功能的蛋白质。

从而细胞可以调整他们的转录组来适应正常的生理和病理生理状态下氧气水平的改变。

一些转录因子通过Trx氧化还原的规则而激活,动作电位,以此来调节他们的DNA粘粘活性。

尽管其他转录因子使用Ref-1(氧化还原因子-1)作为中间物,但硫氧还蛋白可以直接减少一些转录因子。

在这些转录因子中一个特定的半胱氨酸残基(s)被Ref-1降解,导致DNA的粘粘活性增强。

为了促进Ref-1催化这种按其需要进行降解的方式,它是由Trx催化的。

转录因子依赖Trx / Ref-1的交互作用促进许多基因的激活,促进细胞在应对不利条件包括氧化应激和缺氧条件下保持活力。

除了作为一个主要的氧化还原信号因子,Ref-1也是一个DNA修复酶。

它参与基础的切除修复(BER)途径。

BER途径是负责修复DNA的缺嘌呤/缺嘧啶 (AP)位点,这是活性氧损伤主要的终极产物。

因此,Trx在保护细胞免受通过Ref-1刺激的氧化应激反应有一些重要的功能。

有种依赖于Trx/Ref-1交互作用的转录因子是激活蛋白-1(AP-1)。

AP-1不是一个单一的转录因子,而是由各种不同的人类或者异源二聚体之间形成的碱性亮氨酸拉链(bZIP)的家族蛋白质。

二聚复合物主要是由Jun二聚体和Jun-Fos异源二聚体.尽管Jun家族和Fos家族都包含多个成员,AP-1转录因子仍广泛参与多个生理功能。

例如,AP-1调节相关细胞生长基因的表达以应对外部刺激。

DNA链的AP-1基因一种半胱氨酸残基的氧化还原状态调控,这种残基在DNA结合域的两种蛋白质结合成二聚物。

Trx通过Ref-1间接降解这些半胱氨酸,从而增加了DNA链上AP-1结合位点的活性(图3)。

这样,Trx也促进了细胞生长。

图3硫氧还蛋白(Trx)和转录因子的氧化还原信号。

Trx在细胞质通过调控氧化还原ASK-1和清除活性氧抑制Iκβ降解来负调节细胞凋亡。

在氧化条件下,Trx转移到细胞核,通过降解其半胱氨酸残基增大DNA链上NF-κβ基因结合位点活性。

Trx也能增大DNA链上其他转录因子的活性,如AP-1和HIF-1(低氧诱导因),间接地通过中间物Ref-1。

红线显示一个抑制效应。

S-S =氧化形式。

SH =缩减形式。

图3HIF-1α是另一个重要的通过Ref-1受Trx调控的转录因子,它控制着缺氧应激反应基因的表达。

HIF-1中的HIF-1α亚基的单个半胱氨酸残的氧化还原修复对于HIF-1与CBP/p300共同激活剂间的直接相互作用是非常必要的,这会通过低氧反应元素(HRE)增加目的基因的表达。

Trx,通过Ref-1,是间接作用于这一修复过程(图3)。

Trx也可以在没有Ref-1的情况下直接作用于一些转录因子。

例如,Trx可以通过激活核转录因子(NF)-κB影响细胞凋亡,核转录因子(NF)-κB调节抗细胞死亡基因的表达。

在细胞质中,ROS介导抑制剂IκB的降解来激活NF-κB细胞核转导。

Trx是一种抗氧化剂并在细胞质清除活性氧,从而抑制IκB的降解。

然而,为了应对NF-κB活化刺激,Trx从细胞质转移到细胞核,在细胞核Trx会激活DNA链上的NF-κB基因(图3)。

Trx直接催化降解NF-κB的一个半胱氨酸并允许NF-κB依赖基因的表达。

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