硫氧还蛋白还原酶1

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，在细胞增殖中起着重要作用（Gasdaska等人，1995）。

细胞遗传学位置：12q23.3
基因座标（GRCh38）：12：104,215,778-104,350,306

▼ 克隆和表达
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Gasdaska等（1995）从胎盘中纯化人硫氧还蛋白还原酶，并从胰蛋白酶肽获得氨基酸序列。基于蛋白质序列数据，作者设计了简并的PCR引物，并用它们来筛选人胎盘cDNA文库。作者从大肠杆菌中获得了一个3.8kb的 cDNA，编码一个495个氨基酸的预测蛋白质，与谷胱甘肽还原酶（GSR；138300）具有40％的同一性，与硫氧还蛋白还原酶具有24％的同一性。该蛋白具有预测的FAD结合结构域，但是重组表达的酶无法证明这种活性。通过RNA印迹分析，Gasdaska等（1996）发现硫氧还蛋白还原酶在所有检查过的组织中均有表达，但水平不同。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含硒代半胱氨酸的酶。该蛋白被纯化为57-kD亚基的同型二聚体，没有可检测的N-连接的寡糖。Tamura和Stadtman（1996）在蛋白质中鉴定出一个假体FAD基团，他们发现该蛋白质在存在硫氧还蛋白的情况下催化NADPH依赖性的胰岛素还原。硒蛋白的亚基组成和催化特性与哺乳动物的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脏的硫氧还蛋白还原酶多克隆抗体发生交叉反应。

硒已间接参与免疫功能和许多营养研究多年。此外，据报道，人类免疫缺陷病毒（HIV）感染者血浆硒和含硒的谷胱甘肽过氧化物酶（例如138321）的水平降低。由于这个原因，Gladyshev等（1996）开始研究人类T细胞中硒的代谢。他们将在T细胞中检测到的一种硒蛋白鉴定为硫氧还蛋白还原酶，并证明硒代半胱氨酸在该蛋白中的位置与克隆的胎盘基因中的TGA密码子相对应。T细胞硫氧还蛋白还原酶是一种硒酶，在保守的C端区域含有硒，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。已知的谷胱甘肽过氧化物酶系统。

Dammeyer等（2008）指出，至少有3个具有不同5引物末端的TXNRD1剪接变体编码具有独特N末端域的TXNRD1同工型。他们研究了变异体3（v3），该变异体包括在核心启动子上游的替代外显子，该外显子编码与硫氧还蛋白模块融合的非典型N端单硫醇戊二醛（GRX或GLRX; 600443）域。Northern印迹分析仅在睾丸中检测到4.5-kb v3转录物。PCR分析还显示v3在卵巢，脾脏，心脏，肝脏，肾脏，胰腺和各种组织来源的某些癌细胞系中表达。人体睾丸的免疫组织化学分析主要在Leydig细胞中检测到v3。Dammeyer等（2008年） 指出v3的直系同源物在黑猩猩和狗中发现，而在小鼠或大鼠中则没有。

▼ 基因功能
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Gorlatov和Stadtman（1998）通过烷基化研究证明了硒代半胱氨酸在从HeLa细胞分离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抑制了酶的活性，而NADPH的还原影响了对肝素的亲和力。

Dammeyer等（2008年）发现用雌二醇或睾丸激素处理HeLa细胞可诱导TXNRD1 v3的表达。荧光标记的v3或其分离的GRX域位于肌节蛋白附近的不同细胞部位（参见ACTG1；102560），并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结构域首先定位在新出现的突起上，然后由肌节蛋白继而由微管蛋白进入突起（参见TUBA1A; 602529）。Dammeyer等（2008年）得出结论，TXNRD1 v3可以指导肌节蛋白聚合与细胞膜重组有关。

▼ 测绘
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通过荧光原位杂交，Gasdaska等（1996年）将TXNRD1基因定位到12q23-q24.1染色体上。