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Tiroxina 5-deiodinasa

La tiroxina 5-deiodinasa, también conocida como yodotironina deiodinasa tipo III (número EC 1.21.99.3), es una enzima que en humanos está codificada por el gen DIO3 . [ 5 ] [ 6 ...

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La tiroxina 5-deiodinasa, también conocida como yodotironina deiodinasa tipo III (número EC 1.21.99.3), es una enzima que en humanos está codificada por el gen DIO3 . [ 5 ] [ 6 ] Esta enzima cataliza la siguiente reacción química.

3,3',5'-triyodo-L-tironina + yoduro + A + H +⇌{\displaystyle \rightleftharpoons }L- tiroxina + AH 2

La proteína codificada por este gen sin intrones pertenece a la familia de la yodotironina deiodinasa . Cataliza la inactivación de la hormona tiroidea mediante la desyodación del anillo interno de la prohormona tiroxina (T4 ) y la hormona bioactiva 3,3',5-triyodotironina (T3 ) a metabolitos inactivos, 3,3',5'-triyodotironina (RT3 ) y 3,3'-diyodotironina (T2 ) , respectivamente. Esta enzima se expresa en gran medida en el útero gestante, la placenta y los tejidos fetales y neonatales, lo que sugiere que desempeña un papel esencial en la regulación de la inactivación de la hormona tiroidea durante el desarrollo embrionario. [ 7 ]

Descubrimiento

El gen fue mapeado en el cromosoma 14q32 usando hibridación in situ con fluorescencia (FISH) en 1998. [ 8 ]

Estructura

Esta proteína contiene un residuo de selenocisteína (Sec), esencial para una actividad enzimática eficiente. La selenocisteína está codificada por el codón UGA , que normalmente indica la terminación de la traducción. La región 3' UTR de los genes que contienen Sec presenta una estructura común de tallo-bucle, la secuencia de inserción de sec (SECIS), necesaria para el reconocimiento de UGA como un codón de Sec y no como una señal de parada. [ 7 ]

Función

El gen DIO3 codifica la deiodinasa de yodotironina tipo 3 (D3), una enzima que inactiva las hormonas tiroideas y se expresa en altos niveles durante todo el desarrollo fetal , alcanzando su pico temprano y disminuyendo hacia el final de la gestación. Parte de la región de control de impronta DLK1 -Dio3 , este gen participa en el proceso epigenético que hace que un subconjunto de genes se regulen en función de su origen parental. [ 9 ] Dichos genes improntados son necesarios para la formación de la placenta , así como para el desarrollo de linajes celulares como los derivados del mesodermo y el ectodermo . [ 10 ] La D3 se encuentra en el útero gestante, la placenta y los tejidos fetales de mamíferos, donde se cree que participa en la transferencia de hormona tiroidea entre la madre y el feto. [ 11 ] La expresión de D3 contribuye al desarrollo del cerebro, la piel, el hígado, el hueso, el ovario, el testículo, el intestino y el tejido adiposo marrón . Las observaciones iniciales de ratones con deficiencia de D3 indican retraso del crecimiento e incluso algunas muertes neonatales . Debido a su capacidad para activar o inactivar la hormona tiroidea, la codificación Dio3 de D3 podría ser un objetivo para la intervención terapéutica en enfermedades relacionadas con la insulina, como la diabetes . Además, una cantidad anormal de Dio3 relacionada con niveles insuficientes de hormona tiroidea podría ser responsable de la alteración del desarrollo cerebral junto con la exposición al alcohol. [ 12 ] Muchos factores modifican la impronta genética de Dio3, lo que la convierte en una ayuda potencial para comprender las agresiones prenatales y su producción de trastornos del espectro.

Referencias

  1. 1 2 3 GRCh38: Versión 89 de Ensembl: ENSG00000197406 – Ensembl , mayo de 2017
  2. 1 2 3 GRCm38: Versión 89 de Ensembl: ENSMUSG00000075707 – Ensembl , mayo de 2017
  3. ↑ "Referencia humana de PubMed:" . Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
  4. ↑ "Referencia de PubMed sobre el ratón:" . Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE . UU .
  5. ↑ Chopra IJ, Chua Teco GN (enero de 1982). "Características de la monodesyodación del anillo interno (3 o 5) de la 3,5-diyodotironina en el hígado de rata: evidencia que sugiere marcadas similitudes entre las desyodinasas del anillo interno y externo para las yodotironinas" . Endocrinology . 110 (1): 89–97 . doi : 10.1210/endo-110-1-89 . PMID 7053997 . 
  6. ↑ Köhrle J (2002). "Yodotironina deiodinasas". Sensores de proteínas y especies reactivas de oxígeno - Parte A: Selenoproteínas y tiorredoxina . Métodos en enzimología. Vol. 347. págs. 125–167 . doi : 10.1016/s0076-6879(02)47014-0 . ISBN   9780121822484. PMID 11898402 . 
  7. 1 2 "Entrez Gene: Deiodinasa, yodotironina, tipo III" .
  8. ↑ Hernandez A, Park JP, Lyon GJ, Mohandas TK, St Germain DL (octubre de 1998). "Localización del gen de la yodotironina deiodinasa tipo 3 (DIO3) en el cromosoma humano 14q32 y el cromosoma del ratón 12F1" . Genomics . 53 (1): 119–121 . doi : 10.1006/geno.1998.5505 . PMID 9787088 . 
  9. ↑ Lin SP, Coan P, da Rocha ST, Seitz H, Cavaille J, Teng PW, Takada S, Ferguson-Smith AC (enero de 2007). "Regulación diferencial de la impronta en el embrión y la placenta murinos por la región de control de la impronta Dlk1-Dio3" . Development . 134 (2): 417–426 . doi : 10.1242/dev.02726 . PMID 17166925 . 
  10. ↑ Hernandez A, Fiering S, Martinez E, Galton VA, St Germain D (noviembre de 2002). "El locus genético que codifica la yodotironina deiodinasa tipo 3 (Dio3) está improntado en el feto y expresa transcritos antisentido" . Endocrinology . 143 (11): 4483–4486 . doi : 10.1210/en.2002-220800 . PMID 12399446 . 
  11. ↑ Medina MC, Molina J, Gadea Y, Fachado A, Murillo M, Simovic G, Pileggi A, Hernández A, Edlund H, Bianco AC (octubre de 2011). "La desyodasa tipo III que inactiva la hormona tiroidea se expresa en células beta humanas y de ratón y su inactivación dirigida altera la secreción de insulina" . Endocrinología . 152 (10): 3717– 3727. doi : 10.1210/en.2011-1210 . PMC 3176649 . PMID 21828183 .  
  12. ↑ Sittig LJ, Shukla PK, Herzing LB, Redei EE (julio de 2011). "Vulnerabilidad específica de la cepa a la exposición al alcohol en el útero a través de la expresión de origen parental de la deiodinasa-III en el hipocampo" . FASEB Journal . 25 (7): 2313– 2324. doi : 10.1096/fj.10-179234 . PMC 3114527. PMID 21429942 .  

Lecturas adicionales

  • Kuiper GG, Klootwijk W, Visser TJ (junio de 2003). "La sustitución de cisteína por selenocisteína en el centro catalítico de la deiodinasa de yodotironina tipo III reduce la eficiencia catalítica y altera la preferencia por el sustrato" . Endocrinology . 144 (6): 2505–13 . doi : 10.1210/en.2003-0084 . hdl : 1765/10133 . PMID 12746313 . 
  • Bessho K, Etani Y, Ichimori H, Miyoshi Y, Namba N, Yoneda A, Ooue T, Chihara T, Morii E, Aoki T, Murakami M, Mushiake S, Ozono K (feb 2010). "Aumento de la actividad de la yodotironina deiodinasa tipo 3 en un hemangioma hepático regenerado con hipotiroidismo de consumo". European Journal of Pediatrics . 169 (2): 215– 21. doi : 10.1007/s00431-009-1009-x . PMID 19548001 . S2CID 23617415 .  
  • Sagar GD, Gereben B, Callebaut I, Mornon JP, Zeöld A, Curcio-Morelli C, Harney JW, Luongo C, Mulcahey MA, Larsen PR, Huang SA, Bianco AC (junio de 2008). "La deiodinasa inactivadora de la hormona tiroidea funciona como un homodímero" . Molecular Endocrinology . 22 (6): 1382– 1393. doi : 10.1210/me.2007-0490 . PMC 2422829. PMID 18356288 .  
  • Dentice M, Salvatore D (junio de 2011). "Deiodinasas: el equilibrio de la hormona tiroidea: impacto local de la inactivación de la hormona tiroidea" . The Journal of Endocrinology . 209 (3): 273–82 . doi : 10.1530/JOE-11-0002 . PMID 21398344 . 
  • Medina MC, Molina J, Gadea Y, Fachado A, Murillo M, Simovic G, Pileggi A, Hernández A, Edlund H, Bianco AC (octubre de 2011). "La desyodasa tipo III que inactiva la hormona tiroidea se expresa en células beta humanas y de ratón y su inactivación dirigida altera la secreción de insulina" . Endocrinología . 152 (10): 3717– 3727. doi : 10.1210/en.2011-1210 . PMC 3176649 . PMID 21828183 .  
  • Luk JM, Burchard J, Zhang C, Liu AM, Wong KF, Shek FH, Lee NP, Fan ST, Poon RT, Ivanovska I, Philippar U, Cleary MA, Buser CA, Shaw PM, Lee CN, Tenen DG, Dai H, Mao M (septiembre de 2011). "El grupo de microARN con impronta genómica DLK1-DIO3 en 14q32.2 define un subtipo de carcinoma hepatocelular similar a células madre asociado con una supervivencia deficiente" . The Journal of Biological Chemistry . 286 (35): 30706–30713 . doi : 10.1074/jbc.M111.229831 . PMC 3162431. PMID 21737452 .  
  • Benetatos L, Hatzimichael E, Londin E, Vartholomatos G, Loher P, Rigoutsos I, Briasoulis E (marzo de 2013). " Los microARN dentro de la región genómica DLK1-DIO3: implicación en la patogénesis de la enfermedad" . Cellular and Molecular Life Sciences . 70 (5): 795–814 . doi : 10.1007/ s00018-012-1080-8 . PMC 11114045. PMID 22825660. S2CID 17876137 .   
  • Romitti M, Wajner SM, Zennig N, Goemann IM, Bueno AL, Meyer EL, Maia AL (septiembre de 2012). "Aumento de la expresión de desyodasa tipo 3 en el carcinoma papilar de tiroides" (PDF) . Tiroides . 22 (9): 897– 904. doi : 10.1089/thy.2012.0031 . hdl : 2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/318828 . PMID 22823995 . 
  • Hernandez A, Park JP, Lyon GJ, Mohandas TK, St Germain DL (octubre de 1998). "Localización del gen de la yodotironina deiodinasa tipo 3 (DIO3) en el cromosoma humano 14q32 y el cromosoma del ratón 12F1" . Genomics . 53 (1): 119–21 . doi : 10.1006/geno.1998.5505 . PMID 9787088 . 

Este artículo incorpora texto de la Biblioteca Nacional de Medicina de los Estados Unidos , que es de dominio público .