PRDX5

Белкокодирующий ген у вида Homo sapiens

Пероксиредоксин-5 (PRDX5), митохондриальный, представляет собой белок , который у человека кодируется геном PRDX5 , расположенным на хромосоме 11. ^[5]

Этот ген кодирует члена шестичленного семейства антиоксидантных ферментов пероксиредоксина . Как и другие пять членов, PRDX5 широко экспрессируется в тканях, но отличается большим субклеточным распределением. ^[6] В клетках человека было показано, что PRDX5 может локализоваться в митохондриях , пероксисомах , цитозоле и ядре . ^[7] PRDX5 человека идентифицируется на основании гомологий последовательности дрожжевого пероксисомального антиоксидантного фермента PMP20. ^{[6] [8]}

Биохимически PRDX5 представляет собой пероксидазу, которая может использовать цитозольные или митохондриальные тиоредоксины для восстановления алкилгидропероксидов или пероксинитрита с высокими константами скорости в диапазоне от 10 ⁶ до 10 ⁷ М ^-1 с ^-1 , тогда как ее реакция с пероксидом водорода более умеренная, в 10 ⁵ М ⁻¹ с ⁻¹ диапазон. ^[7] На данный момент было показано, что PRDX5 является цитопротекторным антиоксидантным ферментом, который ингибирует накопление эндогенного или экзогенного пероксида . ^[7]

Состав

По своей аминокислотной последовательности этот 2-Cys-пероксиредоксин, PRDX5, является наиболее дивергентной изоформой среди пероксиредоксинов млекопитающих, обеспечивая лишь 28-30% идентичности последовательности с типичными 2-Cys и 1-Cys пероксиредоксинами. ^[9] Расходящаяся аминокислотная последовательность этого атипичного пероксиредоксина отражается в его уникальной кристаллической структуре. Типичный пероксиредоксин состоит из тиоредоксинового домена и C-конца, тогда как PRDX5 имеет N-концевой домен, а уникальная альфа-спираль заменяет петлеобразную структуру в типичном тиоредоксиновом домене. ^[7] Кроме того, типичные 2-Cys или 1-Cys пероксиредоксины связаны как антипараллельные димеры посредством связывания двух бета-7-цепей, тогда как димер PRDX5 образуется в результате тесного контакта между альфа-3-спиралью одного молекула и альфа-5-спираль от другой молекулы. ^[7]

Функция

Как пероксиредоксин, PRDX5 выполняет антиоксидантные и цитопротекторные функции во время окислительного стресса. Было показано, что сверхэкспрессия человеческого PRDX5 ингибирует накопление пероксида, индуцированное TNF-альфа , PDGF и p53 , в клетках NIH3T3 и HeLa , а также снижает гибель клеток под действием экзогенного пероксида во многих органеллах CHO , HT-22 и клетках сухожилий человека. ^{[6] [10] [11] [12] [13]} Между тем, снижение экспрессии PRDX5 индуцирует восприимчивость клеток к окислительному повреждению и апоптозу , индуцированному этопозидом , доксорубицином , MPP ⁺ и пероксидом . ^{[14] [15] [16] [17]} Кроме того, экспрессия человеческого PRDX5 в других организмах или тканях, таких как дрожжи, мозг мыши и эмбрионы Xenopus, также приводит к защите от окислительного стресса. ^{[18] [19] [20]} Было показано, что PRDX5 у Drosophila melanogaster способствует долголетию в дополнение к антиоксидантной активности. ^[21]

Клиническое значение

Обследовав 98 пациентов с инсультом , Kunze et al. показали обратную корреляцию между прогрессированием инсульта и концентрацией PRDX5, что позволяет предположить, что PRDX5 в плазме может быть потенциальным биомаркером воспаления при остром инсульте. ^[22] В клетках рака молочной железы человека нокдаун транскрипционного фактора GATA1 приводил к увеличению экспрессии PRDX5 и ингибированию апоптоза. ^[10] Существенное увеличение экспрессии PRDX5 наблюдалось в астроцитах при рассеянном склерозе . ^[23] PRDX5 также был идентифицирован как кандидатный ген риска воспалительного заболевания, саркоидоза . ^[24]

Взаимодействия

Белок 1, связывающий фактор транскрипции GATA, может связываться с геном PRDX5 и приводить к увеличению экспрессии PRDX5. ^[10] Было показано, что PRDX5 физически взаимодействует с PRDX1, PRDX2, PRDX6, SOD1 и PARK7 по крайней мере в двух независимых высокопроизводительных протеомных анализах. ^[25]

Рекомендации

1. GRCh38: выпуск Ensembl 89: ENSG00000126432 - Ensembl , май 2017 г.
2. GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000024953 - Ensembl , май 2017 г.
3. "Ссылка на Human PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
4. "Ссылка на Mouse PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
5. «PRDX5 пероксиредоксин 5 [Homo sapiens (человек)]» . НКБИ . Проверено 19 июля 2016 г.
6. Чжоу Ю, Кок КХ, Чун AC, Вонг CM, Ву HW, Лин MC, Фунг ПК, Кунг Х, Джин ДЮ (февраль 2000 г.). «Мышиный пероксиредоксин V представляет собой тиоредоксинпероксидазу, которая ингибирует апоптоз, индуцированный р53». Связь с биохимическими и биофизическими исследованиями . 268 (3): 921–7. дои : 10.1006/bbrc.2000.2231. ПМИД  10679306.
7. Knoops B, Goemaere J, Van der Eecken V, Declercq JP (август 2011 г.). «Пероксиредоксин 5: структура, механизм и функция атипичного 2-цис-пероксиредоксина млекопитающих». Антиоксиданты и окислительно-восстановительная сигнализация . 15 (3): 817–29. дои : 10.1089/ars.2010.3584. ПМИД  20977338.
8. Ямашита Х, Авраам С., Цзян С., Лондон Р., Ван Вельдховен П.П., Субрамани С., Роджерс Р.А., Авраам Х. (октябрь 1999 г.). «Характеристика пероксисомальных белков PMP20 человека и мыши, которые проявляют антиоксидантную активность in vitro». Журнал биологической химии . 274 (42): 29897–904. дои : 10.1074/jbc.274.42.29897 . ПМИД  10514471.
9. Лейенс Г., Донней И., Кноупс Б. (декабрь 2003 г.). «Клонирование экспрессии гена бычьего пероксиредоксина в тканях крупного рогатого скота и сравнение аминокислотной последовательности с пероксиредоксинами крыс, мышей и приматов». Сравнительная биохимия и физиология. Часть B. Биохимия и молекулярная биология . 136 (4): 943–55. дои : 10.1016/S1096-4959(03)00290-2. ПМИД  14662316.
10. Со М.С., Кан С.В., Ким К., Бейнс И.С., Ли Т.Х., Ри С.Г. (июль 2000 г.). «Идентификация нового типа пероксиредоксина млекопитающих, который образует внутримолекулярный дисульфид в качестве промежуточного продукта реакции». Журнал биологической химии . 275 (27): 20346–54. дои : 10.1074/jbc.M001943200 . ПМИД  10751410.
11. Зитцлер Дж., Линк Д., Шефер Р., Либетрау В., Казински М., Бонин-Дебс А., Бел С., Бакель П., Бринкманн Ю. (август 2004 г.). «Высокопроизводительная функциональная геномика идентифицирует гены, которые снижают токсичность, вызванную окислительным стрессом, в нейрональных клетках HT-22: GFPT2 защищает клетки от перекиси». Молекулярная и клеточная протеомика . 3 (8): 834–40. дои : 10.1074/mcp.M400054-MCP200 . ПМИД  15181156.
12. Банмейер I, Маршан С, Верхаге С, Вучич Б, Рис Дж. Ф., Кноупс Б (январь 2004 г.). «Сверхэкспрессия человеческого пероксиредоксина 5 в субклеточных компартментах клеток яичника китайского хомячка: влияние на цитотоксичность и повреждение ДНК, вызванное пероксидами». Свободно-радикальная биология и медицина . 36 (1): 65–77. doi : 10.1016/j.freeradbiomed.2003.10.019. ПМИД  14732291.
13. Юань Дж., Мюррелл Г.А., Трикетт А., Ландтметрс М., Кноупс Б., Ван М.Х. (июль 2004 г.). «Сверхэкспрессия антиоксидантного фермента пероксиредоксина 5 защищает клетки сухожилий человека от апоптоза и потери клеточных функций во время окислительного стресса». Biochimica et Biophysical Acta (BBA) - Исследования молекулярных клеток . 1693 (1): 37–45. дои : 10.1016/j.bbamcr.2004.04.006. ПМИД  15276323.
14. Авила ПК, Кропотов А.В., Крутилина Р., Краснодембская А., Томилин Н.В., Сериков В.Б. (2008). «Пероксиредоксин V способствует антиоксидантной защите эпителиальных клеток легких». Легкое . 186 (2): 103–14. дои : 10.1007/s00408-007-9066-2. PMID  18219526. S2CID  22699804.
15. Де Симони С., Гоэмере Дж., Кноупс Б. (март 2008 г.). «Замалчивание пероксиредоксина 3 и пероксиредоксина 5 раскрывает роль митохондриальных пероксиредоксинов в защите клеток нейробластомы человека SH-SY5Y в отношении MPP ⁺ ». Письма по неврологии . 433 (3): 219–24. doi :10.1016/j.neulet.2007.12.068. PMID  18262354. S2CID  44405952.
16. Кропотов А, Гогвадзе В, Шупляков О, Томилин Н, Сериков ВБ, Томилин НВ, Животовский Б (сентябрь 2006 г.). «Пероксиредоксин V необходим для защиты от апоптоза в клетках карциномы легких человека». Экспериментальные исследования клеток . 312 (15): 2806–15. doi :10.1016/j.yexcr.2006.05.006. ПМИД  16781710.
17. Сериков В.Б., Лейтенеггер С., Крутилина Р., Кропотов А., Плескач Н., Сух Дж.Х., Томилин Н.В. (январь 2006 г.). «Экстракт сигаретного дыма ингибирует экспрессию пероксиредоксина V и увеличивает проницаемость эпителия дыхательных путей». Ингаляционная токсикология . 18 (1): 79–92. Бибкод : 2006InhTx..18...79S. дои : 10.1080/08958370500282506. PMID  16326404. S2CID  24148404.
18. Тьен Нгуен-ню Н., Кноупс Б. (июнь 2003 г.). «Митохондриальная и цитозольная экспрессия человеческого пероксиредоксина 5 в Saccharomyces cerevisiae защищает дрожжевые клетки от окислительного стресса, вызванного паракватом». Письма ФЭБС . 544 (1–3): 148–52. дои : 10.1016/s0014-5793(03)00493-9 . PMID  12782306. S2CID  9007934.
19. Плезант Ф, Клипп А, Вандер Стрихт Д, Кноупс Б, Грессенс П (апрель 2003 г.). «Рекомбинантный пероксиредоксин 5 защищает от эксайтотоксических поражений головного мозга у новорожденных мышей». Свободно-радикальная биология и медицина . 34 (7): 862–72. дои : 10.1016/s0891-5849(02)01440-5. ПМИД  12654475.
20. Пэн Ю, Ян ПХ, Го Ю, Нг СС, Лю Дж, Фунг ПК, Тай Д, Ге Дж, Хэ МЛ, Кунг ХФ, Линь MC (январь 2004 г.). «Каталаза и пероксиредоксин 5 защищают эмбрионы Xenopus от вызванных алкоголем глазных аномалий». Исследовательская офтальмология и визуальные науки . 45 (1): 23–9. дои : 10.1167/iovs.03-0550 . hdl : 10722/54210 . ПМИД  14691149.
21. Радюк С.Н., Михалак К., Кличко В.И., Бенеш Дж., Ребрин И., Сохал Р.С., Орр В.К. (апрель 2009 г.). «Пероксиредоксин 5 обеспечивает защиту от окислительного стресса и апоптоза, а также способствует долголетию дрозофилы». Биохимический журнал . 419 (2): 437–45. дои : 10.1042/BJ20082003. ПМЦ 2842572 . ПМИД  19128239. 
22. Кунце А., Зират Д., Танци П., Каин К., Беккер К. (февраль 2014 г.). «Пероксиредоксин 5 (PRX5) обратно коррелирует с системными маркерами воспаления при остром инсульте». Гладить . 45 (2): 608–10. дои : 10.1161/СТРОКЕАХА.113.003813. ПМЦ 3946812 . ПМИД  24385276. 
23. Холли Дж. Э., Ньюкомб Дж., Виньярд П.Г., Гутовски, штат Нью-Джерси (сентябрь 2007 г.). «Пероксиредоксин V при поражениях рассеянного склероза: преобладающая экспрессия астроцитами». Рассеянный склероз . 13 (8): 955–61. дои : 10.1177/1352458507078064. PMID  17623739. S2CID  19626529.
24. Фишер А, Шмид Б, Эллингхаус Д, Нотнагель М, Геде К.И., Шюрманн М., Липински С., Розенштиль П., Зиссель Г., Хёне К., Петрек М., Колек В., Пабст С., Гроэ С., Грюневальд Дж., Роннингер М., Эклунд. А, Падюков Л., Гигер С., Вихманн Х.Е., Небель А., Франке А., Мюллер-Квернхайм Дж., Хофманн С., Шрайбер С. (ноябрь 2012 г.). «Новый локус риска саркоидоза у европейцев на хромосоме 11q13.1». Американский журнал респираторной медицины и интенсивной терапии . 186 (9): 877–85. doi : 10.1164/rccm.201204-0708OC. ПМИД  22837380.
25. Лаборатория МТ. «Сводка результатов PRDX5 (SBBI10) | BioGRID». thebiogrid.org . Проверено 19 июля 2016 г.

дальнейшее чтение

• Вуд З.А., Шредер Э., Робин Харрис Дж., Пул Л.Б. (январь 2003 г.). «Структура, механизм и регуляция пероксиредоксинов». Тенденции биохимических наук . 28 (1): 32–40. дои : 10.1016/S0968-0004(02)00003-8. ПМИД  12517450.
• Хохштрассер Д.Ф., Фрутигер С., Паке Н., Байрох А., Равье Ф., Паскуали К., Санчес Х.К., Тиссо Дж.Д., Бьелквист Б., Варгас Р. (декабрь 1992 г.). «Карта белков печени человека: справочная база данных, созданная путем микросеквенирования и сравнения гелей». Электрофорез . 13 (12): 992–1001. дои : 10.1002/elps.11501301201. PMID  1286669. S2CID  23518983.
• Кропотов А, Седова В, Иванов В, Сазеева Н, Томилин А, Крутилина Р, Оэй С.Л, Гризенбек Дж, Бухлоу Г, Томилин Н (март 1999 г.). «Новый ДНК-связывающий белок человека со сходством последовательностей с подсемейством окислительно-восстановительных белков, который способен подавлять управляемую РНК-полимеразой-III транскрипцию ретропозонов семейства Alu in vitro». Европейский журнал биохимии . 260 (2): 336–46. дои : 10.1046/j.1432-1327.1999.00162.x . ПМИД  10095767.
• Ваттиз Р., Херманс С., Бернар А., Лесур О., Фальмань П. (июнь 1999 г.). «Жидкость бронхоальвеолярного лаважа человека: двумерный гель-электрофорез, микросеквенирование аминокислот и идентификация основных белков». Электрофорез . 20 (7): 1634–45. doi :10.1002/(SICI)1522-2683(19990601)20:7<1634::AID-ELPS1634>3.0.CO;2-J. PMID  10424490. S2CID  485171.
• Чжоу Ю, Кок К.Х., Чун А.С., Вонг СМ, Ву Х.В., Линь МК, Фунг ПК, Кунг Х., Джин Д.Ю. (февраль 2000 г.). «Мышиный пероксиредоксин V представляет собой тиоредоксинпероксидазу, которая ингибирует апоптоз, индуцированный р53». Связь с биохимическими и биофизическими исследованиями . 268 (3): 921–7. дои : 10.1006/bbrc.2000.2231. ПМИД  10679306.
• Со М.С., Кан С.В., Ким К., Бейнс И.С., Ли Т.Х., Ри С.Г. (июль 2000 г.). «Идентификация нового типа пероксиредоксина млекопитающих, который образует внутримолекулярный дисульфид в качестве промежуточного продукта реакции». Журнал биологической химии . 275 (27): 20346–54. дои : 10.1074/jbc.M001943200 . ПМИД  10751410.
• Ху RM, Хань ЗГ, Сонг HD, Пэн Ю.Д., Хуан QH, Рен SX, Гу YJ, Хуан Ч., Ли Ю.Б., Цзян CL, Фу Г, Чжан QH, Гу Б.В., Дай М, Мао Ю.Ф., Гао Г.Ф., Ронг Р. , Е М, Чжоу Дж, Сюй Ш, Гу Дж, Ши JX, Цзинь В.Р., Чжан С.К., Ву ТМ, Хуан Г.И., Чэнь Z, Чен М.Д., Чен Дж.Л. (август 2000 г.). «Профилирование экспрессии генов в оси гипоталамус-гипофиз-надпочечники человека и полноразмерное клонирование кДНК». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 97 (17): 9543–8. Бибкод : 2000PNAS...97.9543H. дои : 10.1073/pnas.160270997 . JSTOR  123500. PMC  16901 . ПМИД  10931946.
• Деклерк Дж.П., Эврард С., Клипп А., Стрихт Д.В., Бернард А., Кноупс Б. (август 2001 г.). «Кристаллическая структура пероксиредоксина человека 5, нового типа пероксиредоксина млекопитающих с разрешением 1,5 А». Журнал молекулярной биологии . 311 (4): 751–759. CiteSeerX  10.1.1.897.4685 . дои : 10.1006/jmbi.2001.4853. ПМИД  11518528.
• Руье Н., Гелхай Э., Жако Дж. П. (апрель 2002 г.). «Глутаредоксин-зависимый пероксиредоксин из тополя: белок-белковое взаимодействие и каталитический механизм». Журнал биологической химии . 277 (16): 13609–14. дои : 10.1074/jbc.M111489200 . ПМИД  11832487.
• Ван М.Х., Вэй А., Юань Дж., Трикетт А., Кноупс Б., Мюррелл Г.А. (ноябрь 2002 г.). «Экспрессия и регуляция пероксиредоксина 5 при остеоартрите человека». Письма ФЭБС . 531 (2): 359–62. дои : 10.1016/S0014-5793(02)03511-1. PMID  12417342. S2CID  35182875.
• Лейенс Г., Донней И., Кноупс Б. (декабрь 2003 г.). «Клонирование экспрессии гена бычьего пероксиредоксина в тканях крупного рогатого скота и сравнение аминокислотной последовательности с пероксиредоксинами крыс, мышей и приматов». Сравнительная биохимия и физиология. Часть B. Биохимия и молекулярная биология . 136 (4): 943–55. дои : 10.1016/S1096-4959(03)00290-2. ПМИД  14662316.
• Банмейер И., Маршан С., Верхаге С., Вучич Б., Рис Дж. Ф., Кноупс Б. (январь 2004 г.). «Сверхэкспрессия человеческого пероксиредоксина 5 в субклеточных компартментах клеток яичника китайского хомячка: влияние на цитотоксичность и повреждение ДНК, вызванное пероксидами». Свободно-радикальная биология и медицина . 36 (1): 65–77. doi : 10.1016/j.freeradbiomed.2003.10.019. ПМИД  14732291.
• Салмон М., Дедессю Ле Мутье Дж., Вендерс Ф., Кьяриция С., Элиаерс Ф., Ремакл Дж., Ройер В., Паскаль Т., Туссен О. (январь 2004 г.). «Роль PLA2-независимой активности пероксиредоксина VI в выживании иммортализованных фибробластов, подвергшихся цитотоксическому окислительному стрессу». Письма ФЭБС . 557 (1–3): 26–32. дои : 10.1016/S0014-5793(03)01437-6. PMID  14741336. S2CID  9208097.
• Эврар С., Капрон А., Маршан С., Клипп А., Ваттиз Р., Сумиллион П., Кноупс Б., Деклерк Дж. П. (апрель 2004 г.). «Кристаллическая структура димерной окисленной формы человеческого пероксиредоксина 5». Журнал молекулярной биологии . 337 (5): 1079–90. дои : 10.1016/j.jmb.2004.02.017. hdl : 2268/64083 . ПМИД  15046979.
• Юань Дж., Мюррелл Г.А., Трикетт А., Ландтметрс М., Кноупс Б., Ван М.Х. (июль 2004 г.). «Сверхэкспрессия антиоксидантного фермента пероксиредоксина 5 защищает клетки сухожилий человека от апоптоза и потери клеточных функций во время окислительного стресса». Biochimica et Biophysical Acta (BBA) - Исследования молекулярных клеток . 1693 (1): 37–45. дои : 10.1016/j.bbamcr.2004.04.006. ПМИД  15276323.
• Дюбюиссон М., Вандер Стрихт Д., Клипп А., Этьен Ф., Наузер Т., Кисснер Р., Коппенол В.Х., Рис Дж.Ф., Кноупс Б. (июль 2004 г.). «Человеческий пероксиредоксин 5 представляет собой пероксинитритредуктазу». Письма ФЭБС . 571 (1–3): 161–5. doi : 10.1016/j.febslet.2004.06.080 . PMID  15280035. S2CID  29085993.