La peroxirredoxina-5 (PRDX5), mitocondrial, es una proteína que en los humanos está codificada por el gen PRDX5 , ubicado en el cromosoma 11. [5]
Este gen codifica un miembro de la familia de seis miembros de enzimas antioxidantes peroxirredoxinas . Al igual que los otros cinco miembros, PRDX5 se expresa ampliamente en los tejidos, pero se diferencia por su gran distribución subcelular. [6] En las células humanas, se ha demostrado que PRDX5 puede localizarse en las mitocondrias , los peroxisomas , el citosol y el núcleo . [7] El PRDX5 humano se identifica en virtud de las homologías de secuencia con la enzima antioxidante peroxisomal de levadura PMP20. [6] [8]
Bioquímicamente, PRDX5 es una peroxidasa que puede utilizar tiorredoxinas citosólicas o mitocondriales para reducir hidroperóxidos de alquilo o peroxinitrito con constantes de velocidad altas en el rango de 10 6 a 10 7 M −1 s −1 , mientras que su reacción con peróxido de hidrógeno es más modesta, en el rango de 10 5 M −1 s −1 . [7] Hasta ahora, se ha demostrado que PRDX5 es una enzima antioxidante citoprotectora que inhibe la acumulación endógena o exógena de peróxido . [7]
Estructura
Según su secuencia de aminoácidos, esta peroxirredoxina 2-Cys, PRDX5, es la isoforma más divergente entre las peroxirredoxinas de mamíferos, procesando solo entre el 28% y el 30% de identidad de secuencia con las peroxirredoxinas 2-Cys y 1-Cys típicas. [9] La secuencia de aminoácidos divergente de esta peroxirredoxina atípica se refleja en su estructura cristalina única. La peroxirredoxina típica está compuesta por un dominio de tiorredoxina y un C-terminal, mientras que PRDX5 tiene un dominio N-terminal y una hélice alfa única reemplaza una estructura de bucle en el dominio de tiorredoxina típico. [7] Además, las peroxirredoxinas 2-Cys o 1-Cys típicas se asocian como dímeros antiparalelos a través de la unión de dos cadenas beta-7, mientras que un dímero PRDX5 se forma por contacto cercano entre una hélice alfa-3 de una molécula y una hélice alfa-5 de la otra molécula. [7]
Función
Como peroxirredoxina, PRDX5 tiene funciones antioxidantes y citoprotectoras durante el estrés oxidativo. Se ha demostrado que la sobreexpresión de PRDX5 humano inhibe la acumulación de peróxido inducida por TNF-alfa , PDGF y p53 en células NIH3T3 y HeLa y reduce la muerte celular por peróxido exógeno en múltiples orgánulos de CHO , HT-22 y células tendinosas humanas. [6] [10] [11] [12] [13] Mientras tanto, la expresión reducida de PRDX5 induce susceptibilidad celular al daño oxidativo y a la apoptosis inducida por etopósido , doxorrubicina , MPP + y peróxido . [14] [15] [16] [17] Además, la expresión de PRDX5 humano en otros organismos o tejidos como levadura, cerebro de ratón y embriones de Xenopus también conduce a la protección contra el estrés oxidativo. [18] [19] [20] Se ha demostrado que PRDX5 en Drosophila melanogaster promueve la longevidad además de la actividad antioxidante. [21]
Importancia clínica
Al examinar a 98 pacientes con accidente cerebrovascular , Kunze et al. demostraron una correlación inversa entre la progresión del accidente cerebrovascular y la concentración de PRDX5, lo que sugiere que el PRDX5 plasmático puede ser un biomarcador potencial de inflamación en el accidente cerebrovascular agudo. [22] En células de cáncer de mama humano , la supresión del factor de transcripción, GATA1 , condujo a una mayor expresión de PRDX5 y a la inhibición de la apoptosis. [10] Se ha observado un aumento sustancial de la expresión de PRDX5 en astrocitos en lesiones de esclerosis múltiple . [23] El PRDX5 también se ha identificado como un gen de riesgo candidato para la enfermedad inflamatoria, sarcoidosis . [24]
Interacciones
La proteína 1 de unión al factor de transcripción GATA puede unirse al gen PRDX5 y provocar una mayor expresión de PRDX5. [10] Se ha demostrado que PRDX5 interactúa físicamente con PRDX1, PRDX2, PRDX6, SOD1 y PARK7 en al menos dos análisis proteómicos independientes de alto rendimiento. [25]
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