硫氧还蛋白还原酶1； TXNRD1

TXNR
TR1

HGNC 批准的基因符号：TXNRD1

细胞遗传学位置：12q23.3 基因组坐标（GRCh38）：12:104,215,779-104,350,307（来自 NCBI）

▼ 说明

硫氧还蛋白还原酶（EC 1.6.4.5）是调节细胞内氧化还原环境的关键酶，在细胞增殖中发挥重要作用（Gasdaska等人总结，1995）。

▼ 克隆与表达

加斯达斯卡等人（1995）从胎盘中纯化了人硫氧还蛋白还原酶，并从胰蛋白酶肽中获得了氨基酸序列。根据蛋白质序列数据，作者设计了简并 PCR 引物，并用它们筛选人胎盘 cDNA 文库。作者获得了一个 3.8 kb 的 cDNA，编码预测的 495 个氨基酸的蛋白质，该蛋白质与来自大肠杆菌的谷胱甘肽还原酶（GSR；138300）有 40% 的同一性，与硫氧还蛋白还原酶有 24% 的同一性。该蛋白具有预测的 FAD 结合结构域，但重组表达的酶无法证明这种活性。通过 Northern blot 分析，Gasdaska 等人（1996） 发现硫氧还蛋白还原酶在所有检查的组织中都有表达，但表达水平不同。作者发现硫氧还蛋白和硫氧还蛋白还原酶的相对表达水平之间没有相关性。

Tamura 和 Stadtman（1996） 从人肺腺癌细胞系中纯化了一种含硒代半胱氨酸的酶。该蛋白质被纯化为 57-kD 子单元的同二聚体，没有可检测到的 N-连接寡糖。 Tamura 和 Stadtman（1996） 在该蛋白质中鉴定了一个 FAD 假体基团，他们发现该蛋白质在硫氧还蛋白存在的情况下催化 NADPH 依赖性胰岛素还原。该硒蛋白的子单元组成和催化特性与哺乳动物硫氧还蛋白还原酶相似，但在免疫印迹试验中未能与抗大鼠肝硫氧还蛋白还原酶多克隆抗体发生交叉反应。

多年来，硒与免疫功能和大量营养研究间接相关。此外，据报道，人类免疫缺陷病毒（HIV） 感染者的血浆硒和含硒谷胱甘肽过氧化物酶水平降低（例如 138321）。为此，格拉迪舍夫等人（1996） 启动了人类 T 细胞中硒代谢的研究。他们鉴定出 T 细胞中检测到的一种硒蛋白为硫氧还蛋白还原酶，并证明该蛋白中硒代半胱氨酸的位置对应于克隆胎盘基因中的 TGA 密码子。 T 细胞硫氧还蛋白还原酶是一种在保守的 C 末端区域含有硒的硒酶，这一发现提供了硒在主要抗氧化酶系统（即硫氧还蛋白-硫氧还蛋白还原酶）中的作用的另一个例子，除了良好的已知的谷胱甘肽过氧化物酶系统。

达梅尔等人（2008） 指出至少有 3 个具有不同 5 素末端的 TXNRD1 剪接变体，编码具有独特 N 末端结构域的 TXNRD1 同工型。他们研究了变体 3（v3），其中包括核心启动子上游的替代外显子，编码与硫氧还蛋白模块融合的非典型 N 端单硫醇谷氧还蛋白（GRX 或 GLRX；600443）结构域。 Northern 印迹分析仅在睾丸中检测到 4.5 kb v3 转录本。 PCR分析还显示v3在卵巢、脾脏、心脏、肝脏、肾脏、胰腺和一些不同组织来源的癌细胞系中表达。人类睾丸的免疫组织化学分析检测到 v3 主要存在于 Leydig 细胞中。达梅尔等人（2008） 指出，v3 的直系同源物在黑猩猩和狗中发现，但在小鼠或大鼠中没有发现。

▼ 基因功能

Gorlatov 和 Stadtman（1998） 通过烷基化研究证明了硒代半胱氨酸在从 HeLa 细胞中分离出的硫氧还蛋白还原酶中的重要作用。蛋白质中硒代半胱氨酸的选择性烷基化会抑制酶活性，NADPH 的还原会影响与肝素的亲和力。

达梅尔等人（2008） 发现用雌二醇或睾酮处理 HeLa 细胞可诱导 TXNRD1 v3 的表达。荧光标记的 v3 或其分离的 GRX 结构域定位于肌动蛋白附近的不同细胞位点（参见 ACTG1；102560），并且具有快速诱导细胞膜突出的能力。对这些结构的分析表明，TXNRD1 v3 的 GRX 结构域首先定位于新出现的突起，随后肌动蛋白进入突起，随后微管蛋白进入突起（参见 TUBA1A；602529）。达梅尔等人（2008） 得出结论，TXNRD1 v3 可以指导与细胞膜重组相关的肌动蛋白聚合。

▼ 测绘

通过荧光原位杂交，Gasdaska 等人（1996） 将 TXNRD1 基因定位到染色体 12q23-q24.1。