硫氧还蛋白过氧化物酶(thioredoxin peroxidase, TPX)活性测定试

植物线粒体中活性氧的产生与抗氧化系统摘要活细胞中活性氧不仅在信号转导方面起着关键作用,而且还可以对生物大分子起到伤害作用,所以线粒体中的活性氧必须控制在一定的浓度。

植物线粒体中存在几种抗氧化系统,它们可以控制活性氧的产生,修补活性氧对大分子造成的损伤。

其中抗氧化系统包括依赖于抗坏血酸分子和谷胱甘肽分子途径的,依赖硫氧还蛋白(thioredoxin,TRX)分子和谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxudase,GPX)途径的。

综述了线粒体中控制活性氧的各种氧化还原反应途径,并特别强调指出,TRX 和GPX系统,以期能给该方面的研究提供帮助。

关键字线粒体;活性氧;抗氧化系统需氧进行光合作用的生物是在大气中氧存在的情况下出现和进化的,陆生植物也是在大气中氧存在的情况下出现和进化的,结果陆生植物形成了不仅可以极大运用氧气的能力,而且也形成了能限制活性氧不良作用的新陈代谢方式。

单线态氧(1O2)、超氧负离子(O2-)、过氧化物和过氧化氢的氧代谢均可以产生活性氧。

一方面,由于这些氧化物的有害性,植物需要控制它们在细胞中的含量;另一方面,当植物体遭遇病原体入侵时,活性氧可以作为信号分子起作用。

同时,这些分子能使蛋白质发生变化,诱导基因转录。

这种信号系统是细胞与外环境通信的重要组成部分。

在植物细胞中,叶绿体、线粒体和过氧化物体是产生活性氧的部位,由于活性氧可以通过细胞空隙自由扩散进入线粒体,所以线粒体成为活性氧伤害的主要细胞器[1-6]。

最近研究表明,线粒体在信号转导中处于十分重要的地位。

1植物线粒体中活性氧的产生和性质在线粒体的电子传递过程中,电子沿着一系列的电子传递体传递到末端氧化酶,然后再传递给氧,最后质子与离子型氧结合生成水。

但是,位于呼吸链底物端的一些物质,如黄素蛋白、非血红素铁蛋白(non-heme iron proteins)、醌(qu-inols),尤其是半醌(semiquinols)等发生氧化还原的能障(en-ergy barier)是很低的,常常直接启动O2的单电子还原(one-electron reduction),产生O2-。

医学研究杂志2019年11月第48卷第11期•特别天注•硫氧还蛋白互作蛋白在乳腺癌中的研究进展肖聪张懿敏孙圣荣摘要硫氧还蛋白互作蛋白(TXNIP)可以与硫氧还蛋白(TRX)直接结合，作为其内源性抑制蛋白，参与调节细胞内氧化应激水平。

TXNIP作为一种抑癌蛋白，在人乳腺癌组织细胞中处于低表达状态，并且与细胞增殖、凋亡、患者预后等相关。

本文就乳腺癌中TXNIP的结构、调节氧化应激的功能及抑癌机制做一综述，以证明TXNIP作为乳腺癌分子治疗的新靶点具有潜在价值。

关键词硫氧还蛋白互作蛋白乳腺癌氧化应激中图分类号R737.9文献标识码A DOI10.11969/j.issn.1673-548X.2019.11.002硫氧还蛋白互作蛋白(thioredoxin interacting pro­tein,TXNIP)又称维生素D3上调蛋白1(vitamin D3 up-regulated protein1,VDUP1)和硫氧还蛋白结合蛋白2(thioredoxin binding protein-2 ,TBP-2),是用la,25维生素D3处理HL-60细胞时所首次克隆发现。

TXNIP属于a-视紫红质抑制蛋白(a-arrestin)家族成员，并且是家族中唯一一个可以与硫氧还蛋白(thioredoxin,TRX)结合并抑制其抗氧化功能的蛋白。

TXNIP作为一种抑癌蛋白，在肝癌、前列腺癌、甲状腺癌等癌症中均证实有广谱的抗肿瘤作用［，'31o在乳腺癌细胞中,TXNIP通过细胞周期阻滞、促进细胞凋亡、抑制细胞侵袭转移、抑制葡萄糖摄取等方式抑制肿瘤，并且能显著改善患者的预后。

因此本文将重点阐述TXNIP的结构及其抑制肿瘤的机制，以此证明TXNIP作为乳腺癌分子治疗的新靶点具有潜在价值。

一、TXNIP的结构特点编码TXNIP的基因位于人染色体lq21~22区，长约4174bp,其中包含8个外显子。

TXNIP的启动子约269bp,其中包含一个重要的结构——碳水化合物反应元件(carbohydrate response element,ChoRE),其上面有两个E盒(E-boxes),组成为CACGAG,两者间隔约为lOObp,它可以直接通过结合转录因子MondoA：Mlx复合体、碳水化合物反应元件结合蛋白以及转录因子Myc：Max复合体等，从而参与对TX-基金项目：国家自然科学基金资助项目(81502665)作者单位:430060武汉大学人民医院乳腺甲状腺外科通讯作者：孙圣荣，主任医师.教授，博士生导师，电子信箱:sunl37 @ NIP的调控⑷。

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。

１８・综述与进展・中国医疗前沿２０１０年ｌｆｌ第５卷第ｌ期ＮａｔｉｏｎａｌＭｅｄｉｃａｌＦｒｏｎｔｉｅｒｓｏｆＣｈｉｎａ，Ｊａｎ２０１０。

Ｖ０１．５Ｎｏ．１硫氧还蛋白与阿尔茨海默病的研究进展赵丽娟综述孙茂民审校【摘要】硫氧还蛋白（Ｔｈｉｏｒｅｄｏｘｉｎ，Ｔｒｘ）是一种高度保守且广泛表达的小分子蛋白，具有维持体内细胞内外氧还原平衡、清除自由基、抑制细胞凋亡以及调节转录因子活性等功能，在细胞信号转导中也发挥重要的作用。

阿尔茨海默病（Ａｌｚｈｅｉｍｅｒ’ｓｄｉｓｅａｓｅ．ＡＤ）发病机理与体内自由基清除能力下降、神经元的丢失与凋亡有紧密的联系，近年来有关Ｔｒｘ与ＡＤ的发病机理的研究日渐增多。

本文拟对Ｔｒｘ与ＡＤ的关系进行综述，理清Ｔ“在ＡＤ中的作用。

旨在为ＡＤ的治疗挖掘新途径。

【关键词】硫氧还蛋白；阿尔茨海默病；氧化应激ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３—５５５２．２０１０．０１．００１１【中图分类号】Ｒ７４１．０２；Ｒ７４９．１６【文献标识码】Ｂ【文章编号】１６７３—５５５２（２０１０）０１－００１８—０４ＡＤ是最常见的一种以进行性智力障碍为特征，多发生于老年人群的中枢神经系统的退行性疾病。

近年来研究发现Ｔｒｘ在神经系统退行性疾病中有很大的作用，越来越受到人们关注。

硫氧还蛋白（Ｔｒｘ）是一种控制细胞还原／氧化状态和细胞增殖／生存的广泛表达的热稳定小分子蛋白，分子质量为１２ＫＤ，有一个二硫化物活性中心，通过活性中心可逆的催化许多氧化还原反应。

Ｔｒｘ参与机体多种生物学活性，并与ＡＤ有密切的关系。

进一步研究Ｔｒｘ与ＡＤ之间关系，很有可能为ＡＤ是临床治疗提供新的依据。

１硫氯还蛋白１．１Ｔｒｘ结构Ｅ．ｃｏｌｉ的Ｔｒｘ包含１０８个氨基酸残基，是一种球形分子，中心为Ｂ折叠，两翼为ａ螺旋，其活性位点序列Ｃｙｓ．Ｇｌｙ．Ｐｒｏ．Ｃｙｓ位于Ｂ折叠和ｎ螺旋交界处。

Ｔ奴即通过其活性位点Ｃｙｓ中的二硫键和巯基的互变来实现其氧还调节功能的。

硫氧还蛋白过氧化物酶简介硫氧还蛋白过氧化物酶（thioredoxin peroxidase）是一种催化还原剂的酶，也被称为硫氧还蛋白过氧化酶。

该酶广泛存在于细菌、植物和动物中，起着重要的抗氧化作用。

硫氧还蛋白过氧化物酶能够还原氧化的硫氧还蛋白，并降解过氧化氢、有机过氧化物等有害物质，保护细胞免受氧化应激的损害。

结构硫氧还蛋白过氧化物酶在结构上可分为两个主要类别：2-硫氧还蛋白过氧化物酶（Type 2 thioredoxin peroxidase，TPx-2）和硫氧还蛋白过氧化物酶（Type 1 thioredoxin peroxidase，TPx-1）。

两种酶的氨基酸序列和结构差异较大。

2-硫氧还蛋白过氧化物酶（TPx-2）TPx-2由单个多肽链组成，具有两个催化活性位点。

每个活性位点都包含一个催化二硫键的半胱氨酸残基。

TPx-2的二硫键会在酶催化过程中与一氧化碳互换，实现还原反应。

硫氧还蛋白过氧化物酶（TPx-1）TPx-1也是一种由单个多肽链组成的酶，但其催化活性位点只有一个。

TPx-1的催化过程与TPx-2类似，都依赖于半胱氨酸残基的还原能力。

催化机制硫氧还蛋白过氧化物酶通过催化二硫键的形成和断裂实现对硫氧还蛋白的还原。

其中，半胱氨酸残基是关键的催化物质。

硫氧还蛋白过氧化物酶的催化过程可分为如下几步：1.氧化态酶的初始状态：氧化态酶的催化半胱氨酸残基形成了一个二硫键（S-S），并处于高能状态。

2.还原态酶的生成：还原态酶中的半胱氨酸残基通过对二硫键断裂和形成的动态过程，将活性位点的半胱氨酸残基还原至单个巯基（SH）状态。

3.反应底物的催化：巯基（SH）能够与硫氧还蛋白中的半胱氨酸残基发生互换反应，将氧化态的硫氧还蛋白还原。

4.催化产物的释放：催化产物（如还原的硫氧还蛋白）被释放出来，与其他反应底物继续进行反应。

生理功能硫氧还蛋白过氧化物酶在细胞中起到重要的抗氧化作用，能够保护细胞免受氧化应激的损伤。

细粒棘球绦虫硫氧还蛋白过氧化物酶基因的克隆、表达及鉴定王慧;侯秋莲;张壮志;张富春;张文宝【期刊名称】《中国人兽共患病学报》【年(卷),期】2008(024)005【摘要】目的克隆细粒棘球绦虫(Echinococcus granulosus, Eg)硫氧还蛋白过氧化物酶(thioredoxin peroxidase TPx)基因,构建原核表达载体,通过诱导表达,纯化融合蛋白抗原,免疫小鼠制备抗血清.方法从包囊中分离原头蚴, 抽提总RNA,采用RT-PCR的方法扩增EgTPx基因,克隆到原核表达载体pET-41b中,转化大肠杆菌BL21,经过IPTG诱导目的基因表达,SDS-PAGE对表达蛋白进行分析,通过谷胱甘肽Sepharose4B层析柱分离纯化获得重组蛋白并免疫小鼠,制备抗血清.Western blot鉴定抗血清的特异性,ELISA测定抗体的效价.结果用PCR方法扩增获得的EgTPx基因长度为582 bp,经酶切鉴定和序列测定,插入到原核表达载体的基因片段为EgTPx基因,SDS-PAGE结果显示表达融合蛋白相对分子质量约为54 kDa,鼠抗EgTPx抗体能与融合蛋白和天然原头蚴抗原发生特异性反应;间接ELISA法测定该抗体效价为1∶256 000.结论成功地制备了鼠抗EgTPx抗体,并能够特异识别原核表达的融合蛋白EgTPx和天然原头蚴抗原,为研制有效的包虫病疫苗及相关诊断试剂盒奠定了基础.【总页数】5页(P430-434)【作者】王慧;侯秋莲;张壮志;张富春;张文宝【作者单位】新疆大学生命科学与技术学院新疆生物资源基因工程重点实验室,乌鲁木齐,830046;新疆大学生命科学与技术学院新疆生物资源基因工程重点实验室,乌鲁木齐,830046;新疆畜牧科学院兽医研究所,乌鲁木齐,830000;新疆大学生命科学与技术学院新疆生物资源基因工程重点实验室,乌鲁木齐,830046;新疆畜牧科学院兽医研究所,乌鲁木齐,830000【正文语种】中文【中图分类】R383.33【相关文献】1.二色补血草硫氧还蛋白过氧化物酶基因LbTPx的克隆及其表达 [J], 刁桂萍 ;杨传平 ;王玉成2.细粒棘球绦虫硫氧还蛋白过氧化物酶基因的表达及抗原性分析 [J], 李航;李文卉;李永光;苟惠天;王艳华;张德林;贾万忠;史大中;付宝权3.大片吸虫硫氧还蛋白过氧化物酶基因的原核表达及免疫原性分析 [J], 鲍玉芳;李伍杰;王华俊;石云良;王俊宁;黄维义4.湖北钉螺硫氧还蛋白过氧化物酶全长基因克隆、表达与蛋白活性分析 [J], 马宪亮;刘琴;张仪5.多头带绦虫硫氧还蛋白过氧化物酶基因的克隆及序列分析 [J], 李永光;李文卉;盖文燕;姚菊霞;曲自刚;贾万忠;Radu Blaga;付宝权因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

硫氧还蛋白系统在皮肤光老化中的作用研究进展
陈胡林;刘仲荣;杨慧兰
【期刊名称】《皮肤性病诊疗学杂志》
【年(卷),期】2011(18)2
【摘要】硫氧还蛋白(thioredoxin,Trx)、硫氧还蛋白还原酶(thioredoxin reductase,TR)和还原型辅酶Ⅱ(NADPH)一起构成的硫氧还蛋白系统(Trx系统)是一个广泛分布的NADPH依赖性二硫化物还原酶系统,具有氧化还原调节功能,从而对光损伤的皮肤起保护作用.
【总页数】3页(P127-129)
【作者】陈胡林;刘仲荣;杨慧兰
【作者单位】广州军区广州总医院皮肤科,广东,广州,510010;广州军区广州总医院皮肤科,广东,广州,510010;广州军区广州总医院皮肤科,广东,广州,510010
【正文语种】中文
【中图分类】R751
【相关文献】
1.TRAIL系统在系统性红斑狼疮发病机制中的作用研究进展 [J], 阳素南;杨爱成
2.硫氧还蛋白系统在冰泳负荷致低硒大鼠心肌氧化损伤中的作用 [J], 滕宗艳;邹宁;姜礼红;于维汉
3.硫氧还蛋白系统在骨质疏松症中的作用 [J], 李运芝;武小薇
4.硫氧还蛋白系统在动脉粥样硬化中的研究进展 [J], 杨阳;张慧;侯静波
5.抑制素-活化素-卵泡抑素系统在哺乳动物生殖系统中的作用机制研究进展 [J], 张博琦;李纯锦;陈璐;周虚
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硫氧还蛋白的生物学功能及与人类疾病的关系高建波【摘要】硫氧还蛋白是一类广泛表达于各种生物组织器官的小分子蛋白质，在调节机体的氧化还原反应和抗氧化损伤中发挥重要作用。

同时，还具有转录调节、抗凋亡等生物学功能，且与肿瘤、类风湿性关节炎、心血管疾病等多种人类疾病密切相关，具有重要的研究价值。

【期刊名称】《中国医药指南》【年(卷),期】2013(000)018【总页数】3页(P90-92)【关键词】硫氧还蛋白;生物功能;疾病【作者】高建波【作者单位】天津市药品检验所，天津 300070【正文语种】中文【中图分类】Q51硫氧还蛋白（Thioredoxin，Trx）是一类高度保守的低分子量蛋白质，参与氧化还原反应等多种生物功能，已成为国际上医学领域研究的热点[1-3]，现对其近年来的主要生物功能及与人类疾病关系方面的研究综述如下。

Trx是一种紧密结合的蛋白质，疏水核心区域由5股β折叠构成，其末端被4个α螺旋所包绕。

它调节氧化还原活性的二硫键/巯基结构位于氨基酸保守序列-Trp-Cys-Gly-Pro-Cys-。

有活性的还原型Trx（Trx-（SH）2含有巯基，可以与二硫键相互作用，还原被氧化的多种蛋白，转变为无活性的氧化型Trx（Trx-S2）。

其可在Trx还原酶（thioredoxin reductase，TrxR）及烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（nicotinamide adenine dinucleotide phosphate，NADPH）作用下，转变为还原型。

Trx根据末端氨基酸序列的差异，主要分为Trx1和Trx2两种类型。

Trx1位于细胞浆和细胞核，氨基酸序列长105，分子量为12kDa；Trx2位于线粒体，氨基酸序列长166，分子量为18kDa，含有60个氨基酸组成的N末端线粒体定位信号[4-6]。

2.1 抗氧化作用Trx、TrxR、硫氧还蛋白过氧化物酶（thioredoxin peroxidase，TrxP）和NADPH构成了Trx系统，共同调节氧化还原反应。