双氧化酶1; DUOX1

甲状腺氧化酶1； THOX1

HGNC 批准的基因符号：DUOX1

细胞遗传学位置：15q21.1 基因组坐标（GRCh38）：15:45,129,994-45,165,574（来自 NCBI）

▼ 说明

甲状腺激素的合成是由位于甲状腺滤泡细胞顶膜的蛋白质复合物催化的。该复合物中包含碘化物转运蛋白（605646）、甲状腺过氧化物酶（TPO; 274500） 以及包括 DUOX1 和 DUOX2（606759） 的过氧化物生成系统（De Deken et al., 2000）。

▼ 克隆与表达

De Deken 等人使用白细胞 NADPH 氧化酶探针（2000） 从原代人甲状腺细胞 cDNA 文库中克隆了全长 DUOX1 cDNA。推导的 1,551 个氨基酸蛋白质的计算分子量为 177 kD。它包含黄素蛋白的几个特征结构域，包括 NADPH 和 FAD 结合结构域，以及 4 个特定的组氨酸和一个保守的精氨酸（预计可结合血红素修复基团）。 DUOX2 还包含 2 个 EF-hand 基序、4 个假定的 N-糖基化位点和 7 个疏水序列。它与 DUOX2 和 gp91-phox（300481） 分别具有 83% 和 53% 的序列相似性，并且与其他 NADPH 氧化酶具有显着的相似性。 DUOX1 和 DUOX2 与线虫中的预测蛋白分别具有 53% 和 61% 的序列相似性。 Northern 印迹分析检测到培养的人胸腺细胞中 5.7 kb DUOX1 转录物的表达。免疫定位研究表明，DUOX1 与甲状腺过氧化物酶共定位于所有甲状腺细胞的核上顶极。

▼ 基因功能

德德肯等人（2000） 在用 cAMP 激动剂刺激的培养的人胸腺细胞中检测到 DUOX1 和 DUOX2 mRNA 表达上调。在一项甲状腺癌的研究中，Lacroix 等人（2001） 表明 DUOX1 和 DUOX2 的水平保持平行，并且更常见于表达其他甲状腺分化标志物的肿瘤组织中。

卡尤等人（2001）分别使用实时动态定量PCR和抗肽抗体研究了正常和病理人类甲状腺组织中DUOX1和DUOX2的基因和蛋白表达。在正常组织中，DUOX1 和 DUOX2 位于甲状腺细胞的顶极。 DUOX1 和 DUOX2 的免疫染色是异质的，在给定的滤泡内，有 40% 至 60% 的阳性滤泡细胞。在正常组织和病理组织中，DUOX1 和 DUOX2 mRNA 水平的变化是平行的，表明两种基因表达的调节相似。作者得出结论，DUOX 蛋白是顶端糖蛋白，其表达调节不同于其他甲状腺标志物。由于 DUOX1 和 DUOX2 不绝对是甲状腺特异性的，并且因为它们构成了 NOX 黄素蛋白的长同源物的新家族，并且预计将形成 NADPH:O（2）-氧化还原酶系统的一部分，Caillou 等人（2001） 将 DUOX 蛋白称为 LNOX（“长 NOX”）1 和 2。

尼特哈默等人（2009） 探讨了过氧化氢（H2O2） 在表达基因编码的 H2O2 传感器的斑马鱼幼虫伤口反应早期事件中的作用。记者发现，伤口边缘的 H2O2 浓度持续上升，从受伤后约 3 分钟开始，约 20 分钟达到峰值，并以浓度梯度递减的方式延伸至尾鳍上皮细胞 100 至 200 微米。通过药理学和遗传抑制，他们表明这种梯度是由双氧化酶（Duox1 和 Duox2，606759）产生的，并且它是伤口快速需要白细胞所必需的。尼特哈默等人（2009） 得出的结论是，这是对组织尺度 H2O2 模式的首次观察，也是 H2O2 除了已知的防腐作用之外还向组织中的白细胞发出信号的第一个证据。

▼ 进化

Grasberger 和 Refetoff（2006） 发现 DUOX/DUOXA 排列是高度保守的。 Duox 和 Duoxa 的双向关联出现在棘皮动物分化之前。硬骨鱼具有 Duox 和 Duoxa 基因的单拷贝，并且在两栖动物分化之前，这些基因在脊椎动物中经历了串联复制，形成反向重复序列（Duox2/Duoxa2（612772）/Duoxa1（612771）/Duox1）。

▼ 测绘

通过辐射混合分析，De Deken 等人（2000） 将 DUOX1 和 DUOX2 基因定位在染色体 15q15.3 上。