Thiorédoxine

Une thiorédoxine est une enzyme d'oxydoréduction dont on trouve plusieurs variantes dans pratiquement toutes les cellules vivantes, où elle joue un rôle important à plusieurs niveaux du métabolisme. Chez l'homme, elle est codée par le gène TXN situé sur le chromosome 9 humain[3]. Toute mutation induisant une perte fonctionnelle sur l'un des deux gènes codant la thiorédoxine chez l'homme est létale dès le stade embryonnaire à quatre cellules.

Thiorédoxine

Thiorédoxine humaine réduite (PDB 3TRX[1])
Caractéristiques générales
Symbole TXN
Homo sapiens
Locus 9q31.3
Masse moléculaire 11 737 Da[2]
Nombre de résidus 105 acides aminés[2]
Liens accessibles depuis GeneCards et HUGO.

La thiorédoxine joue un rôle crucial dans le métabolisme humain, rôle qui n'est pas entièrement élucidé, notamment dans la réponse aux traitements médicaux vis-à-vis des dérivés réactifs de l'oxygène (DRO). Dans la cellule végétale, la thiorédoxine intervient dans un large éventail de fonctions biologiques, depuis la photosynthèse jusqu'à la croissance cellulaire en passant par la floraison et la germination des graines. Elle semble également impliquée dans la communication intercellulaire[4].

Fonctionnement

La thiorédoxine est une enzyme agissant comme antioxydant en facilitant la réduction d'autres protéines par formation de ponts disulfure entre résidus cystéine. C'est la raison pour laquelle on la trouve dans presque toutes les cellules ; elle est notamment indispensable aux mammifères[5],[6].

Il s'agit d'une petite protéine de 12 kDa de la classe des oxydoréductases dont le site actif est caractérisé par deux résidus cystéine, séparés par deux acides aminés généralement hydrophobes, qui se font face et peuvent former un résidu cystine par oxydation des deux groupes fonctionnels thiol en pont disulfure :

     2 H+ + 2 e- +
Thiorédoxine réduite   Thiorédoxine oxydée

Les thiorédoxines sont maintenues à l'état réduit par une enzyme, la thiorédoxine réductase, qui fonctionne en deux temps avec la NADPH + H+ via la FAD :

(1)   Thiorédoxine réductase-S2 + NADPH + H+ → Thiorédoxine réductase-(SH)2 + NADP+
(2)   Thiorédoxine-S2 + Thiorédoxine réductase-(SH)2 → Thiorédoxine-(SH)2 + Thiorédoxine réductase-S2

De très nombreux substrats ont été identifiés in vitro pour la thiorédoxine, tels que la ribonucléase, les hormones gonadotrophines chorioniques, les facteurs de coagulation, le récepteur des glucocorticoïdes et l'insuline ; la réduction de l'insuline est traditionnellement utilisée comme test de l'activité de la thiorédoxine[7].

Notes et références
  1. (en) Julie D. Forman-Kay, G. Marius Clore, Paul T. Wingfield et Angela M. Gronenborn, « High-resolution three-dimensional structure of reduced recombinant human thioredoxin in solution », Biochemistry, vol. 30, no 10,‎ , p. 2685-2698 (PMID 2001356, DOI 10.1021/bi00224a017, lire en ligne)
  2. Les valeurs de la masse et du nombre de résidus indiquées ici sont celles du précurseur protéique issu de la traduction du gène, avant modifications post-traductionnelles, et peuvent différer significativement des valeurs correspondantes pour la protéine fonctionnelle.
  3. (en) Emmanuelle E. Wollman, Luc d'Auriol, Laurence Rimsky, Alan Shaw, Jean-Pierre Jacquot, Paul Wingfield, Pierre Graber, Françoise Dessarps, Philippe Robin, Francis Galibert, Jacques Bertoglio et Didier Fradelizi, « Cloning and expression of a cDNA for human thioredoxin », The Journal of Biological Chemistry, vol. 263, no 30,‎ , p. 15506-15512 (lire en ligne) PMID 3170595
  4. (en) Ling Meng, Joshua H. Wong, Lewis J. Feldman, Peggy G. Lemaux et Bob B. Buchanan, « A membrane-associated thioredoxin required for plant growth moves from cell to cell, suggestive of a role in intercellular communication », Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, vol. 107, no 8,‎ , p. 3900-3905 (lire en ligne) DOI:10.1073/pnas.0913759107
  5. (en) Arne Holmgren, « Thioredoxin and glutaredoxin systems », The Journal of Biological Chemistry, vol. 264, no 24,‎ , p. 13963-13966 (lire en ligne) PMID 2668278
  6. (en) Jonas Nordberga et Elias S. J. Arnér, « Reactive oxygen species, antioxidants, and the mammalian thioredoxin system », Free Radical Biology and Medicine, vol. 31, no 11,‎ , p. 1287-1312 (lire en ligne) DOI:10.1016/S0891-5849(01)00724-9 PMID 11728801
  7. (en) Entrez Gene – 13 janvier 2011 « TXN thioredoxin [Homo sapiens]. »

Voir aussi
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