Тироксин-5-дейодиназа, также известная как йодтирониндейодиназа типа III (номер EC 1.21.99.3), представляет собой фермент , который у человека кодируется геном DIO3 . [5] [6] Этот фермент катализирует следующую химическую реакцию
Белок, кодируемый этим безинтронным геном, принадлежит к семейству йодтирониндейодиназ . Он катализирует инактивацию гормонов щитовидной железы путем дейодирования внутреннего кольца прогормона тироксина (Т4 ) и биоактивного гормона 3,3',5-трийодтиронина ( Т3 ) до неактивных метаболитов, 3,3',5'-трийодтиронина (RT 3 ) и 3,3'-дийодтиронин (Т 2 ) соответственно. Этот фермент в высокой степени экспрессируется в беременной матке, плаценте, тканях плода и новорожденного, что позволяет предположить, что он играет существенную роль в регуляции инактивации гормонов щитовидной железы во время эмбрионального развития.[7]
Этот белок содержит остаток селеноцистеина (Sec), необходимый для эффективной активности фермента. Селеноцистеин кодируется кодоном UGA , который обычно сигнализирует об окончании трансляции. 3'-UTR генов, содержащих Sec, имеют общую структуру "стебель-петля", последовательность вставки sec (SECIS), которая необходима для распознавания UGA как кодона Sec, а не стоп-сигнала. [7]
Ген DIO3 кодирует йодтиронин дейодиназу 3 типа (D3), фермент, который инактивирует гормоны щитовидной железы и высоко экспрессируется на протяжении всего внутриутробного развития , достигая пика на ранней стадии и снижаясь к концу беременности. Часть региона контроля импринтинга DLK1 - Dio3 , этот ген участвует в эпигенетическом процессе, который вызывает регуляцию подмножества генов на основе их родительского происхождения. [9] Такие импринтированные гены необходимы для формирования плаценты , а также для развития клеточных клонов, таких как производные мезодермы и эктодермы .. [10] D3 обнаружен в беременной матке, плаценте и тканях плода млекопитающих, где считается, что он участвует в переносе гормона щитовидной железы между матерью и плодом. [11] Экспрессия D3 способствует развитию головного мозга, кожи, печени, костей, яичников, яичек, кишечника и бурой жировой ткани . Начальные наблюдения за мышами с дефицитом D3 указывают на задержку роста и даже некоторую неонатальную гибель . Из-за своей способности активировать или инактивировать гормон щитовидной железы Dio3, кодирующий D3, может быть мишенью для терапевтического вмешательства при заболеваниях, связанных с инсулином, таких как диабет .. Кроме того, аномальное количество Dio3, связанное с недостаточным уровнем гормонов щитовидной железы, может быть причиной нарушения развития мозга в сочетании с воздействием алкоголя. [12] Многие факторы модифицируют генетический импринтинг Dio3, делая его потенциальной помощью в понимании пренатальных инсультов и вызываемых ими расстройств спектра.
В эту статью включен текст из Национальной медицинской библиотеки США , которая является общественным достоянием .