硫氧还蛋白的结构及在生物抗氧化中的功能

硫氧还蛋白(thioredoxin,Trx)是广泛存在于原核与真核生物体内的氧化还原调节蛋白。Trx通过对目标蛋白质进行还原,从而调节机体的氧化还原平衡。Trx与硫氧还蛋白还原酶(thioredoxin reductase,TrxR)及NADPH共同组成硫氧还蛋白系统参与众多生理过程。细胞中的活性氧是导致生物氧化胁迫的一个主要方面。Trx可以通过对细胞内被氧化的二硫键的还原来修复机体的氧化损伤,并通过这种方式防止机体衰老。同时,Trx系统可以与其它氧化还原系统如谷胱甘肽(GSH)系统协调配合,并消除体内过多的活性氧。     

硫氧还蛋白系统在COPD抗氧化中的作用研究进展

硫氧还蛋白系统是由硫氧还蛋白(thioredoxin,Trx)、硫氧还蛋白还原酶(thioredoxin reductase,TrxR)和还原型辅酶Ⅱ(NADPH)组成的多功能小分子蛋白系统,广泛表达的硫氧还蛋白作为蛋白质二硫键的还原酶,它参与很多生理过程,并发挥重要生物学功能,包括调节机体的氧化还原反应、抑制细胞凋亡、调节转录因子DNA结合活性以及免疫应答等,其中一重要作用是参与调节细胞氧化还原状态以对抗氧化应激。因此在一些炎症性疾病如慢性阻塞性肺疾病、急性呼吸窘迫综合征、肺间质疾病、哮喘、肺结节病等的发生发展中扮演重要角色,本文对硫氧还蛋白系统在慢性阻塞性肺疾病中的抗氧化作用作一综述。     

硫氧还蛋白在凋亡途径中的作用机制

硫氧还蛋白（Trx）是体内广泛存在的氧化还原蛋白,其家族中两种重要的硫氧还蛋白：硫氧还蛋白1（thioredoxin1,Trx1）和硫氧还蛋白2（thioredoxin2,Trx2）都含有保守的-Cys-Gly-Pro-Cys-还原序列。由于Trx具有调节细胞生长增殖和抗凋亡的作用,因此Trx在凋亡途径中的作用机制就成为了对抗肿瘤的研究热点。     

硫氧还蛋白系统在COPD抗氧化中的作用研究进展

硫氧还蛋白系统是由硫氧还蛋白（thioredoxin,Trx）,硫氧还蛋白还原酶（thioredoxinreductase,TrxR）和还原型辅酶Ⅱ（NADPH）组成的多功能小分子蛋白系统,广泛表达的硫氧还蛋白作为蛋白质二硫键的还原酶,它参与很多生理过程,并发挥重要生物学功能,包括调节机体的氧化还原反应、抑制细胞凋亡、调节转录因子DNA结合活性以及免疫应答等,其中一重要作用是参与调节细胞氧化还原状态以对抗氧化应激。因此在一些炎症性疾病如慢性阻塞性肺疾病、急性呼吸窘迫综合征、肺间质疾病、哮喘、肺结节病等的发生发展中扮演重要角色,本文对硫氧还蛋白系统在慢性阻塞性肺疾病中的抗氧化作用作一综述。     

硫氧还蛋白研究进展

硫氧还蛋白(Trx)是一类广泛存在于真核及原核生物体内的小分子多功能蛋白质。Trx具有调节细胞的生长、抑制细胞凋亡及调节基因转录等功能,并且它与硫氧还蛋白还原酶(TrxR)、烟酰腺嘌呤二核苷磷酸(NADPH)共同构成了生物体内重要的硫氧还蛋白系统,对维持体内稳定的氧化还原状态具有重要的作用。以Trx为对象,综述了其结构特点、分类分布及其生物学活性等方面的研究现状,以期为相关研究提供参考。     

叶绿体硫氧还蛋白系统的调节机制

硫氧还蛋白(Trx)属于巯基-二硫键氧化还原酶家族, 通过作用于底物蛋白侧链2个半胱氨酸残基之间的二硫键(还原、异构和转移)来调控胞内蛋白的结构和功能。叶绿体Trx系统包括Trx及Trx类似蛋白、铁氧还蛋白(Fd)依赖的硫氧还蛋白还原酶(FTR)和还原型烟酰腺嘌呤二核苷磷酸(NADPH)依赖的硫氧还蛋白还原酶C (NTRC)。除了基质蛋白酶类活性变化及叶绿体蛋白的转运受Trx系统调控之外, 在叶绿体中还存在1条跨类囊体膜的还原势传递途径, 把基质Trx的还原势经跨膜转运蛋白介导, 最终传递给类囊体腔蛋白。FTR和NTRC共同作用维持叶绿体的氧化还原平衡。该文对叶绿体硫氧还蛋白系统的调节机制进行了综述, 同时讨论了叶绿体硫氧还蛋白系统对维持植物光合效率的重要意义。     

少弱精子症患者精子候选差异蛋白Trx 2、TrxR 1的验证及在少精、弱精子症中的表达研究

目的:根据TMT技术筛选少弱精子症患者精子差异蛋白的结果,选取硫氧还蛋白2(thioredoxin 2,Trx 2)、硫氧还蛋白还原酶1(thioredoxin reductase 1,TrxR 1)进行验证,探讨二者在少精、弱精和少弱精子症中的表达变化及其意义。方法:收集105例少精子症组(O组)、150例弱精子症组(A组)、50例少弱精子症组(OA组)和106例正常精液男性(N组)精液,分离出精子,对少弱精子症进行串联质谱标签(Tandem Mass Tag,TMT)技术蛋白质组学分析,根据少弱精子症组的精子差异蛋白结果选取Trx 2、TrxR 1,通过免疫荧光和免疫印迹方法检测其在O组、A组、OA组的表达情况。结果:TMT技术蛋白质组学结果显示Trx 2为上调差异蛋白(为N组的1.31倍),TrxR 1为下调差异蛋白(为N组的0.82倍)。免疫荧光和免疫印迹结果显示O组、A组、OA组Trx 2表达显著高于N组(P0.05),O组、OA组TrxR 1的表达显著低于N组(P0.05)。二者在OA组的结果与蛋白质组学结果一致。结论:Trx 2、TrxR 1可能在少精、弱精及少弱精子症的发生中起着重要的作用,并有望成为少弱精子症患者精子的候选标志物及治疗靶点。     

Trx系统与肿瘤细胞凋亡及免疫微环境的关系研究

硫氧还蛋白(Thioredoxin,Trx)/硫氧还蛋白还原酶(Thioredoxin reductase,Trx R)系统在维持生物体的氧化还原平衡中起着重要的作用。Trx R在多种原发性肿瘤部位及患者血清中呈现高表达,与肿瘤的发生、发展进程密切相关。Trx R不仅通过MAPK、NF-κB等信号通路调控肿瘤细胞凋亡,还可以通过影响自噬介导细胞凋亡。此外,免疫细胞的Trx R系统通过调控肿瘤免疫微环境影响肿瘤的生长。因此,靶向Trx R抑制其活性为新型抗肿瘤药物的研究提供了一个新的治疗靶点和策略。本文围绕Trx R系统在肿瘤生物学进程及肿瘤微环境中的研究进展作一综述。     

硫氧还蛋白系统与高氧肺损伤

动物实验和临床研究表明,长期高浓度供氧可引起新生儿尤其早产儿产生氧化应激性损伤,多数学者认为这种氧化应激损伤在高氧肺损伤发生发展中起关键作用. 高氧时,氧化应激对肺泡Ⅱ型上皮细胞(alveolar epithelial cell type Ⅱ,AECⅡ)的影响包括对肺泡上皮细胞的损伤和对肺泡上皮细胞的保护.AECⅡ存活与凋亡有赖于细胞内的氧化还原状态, 通过改变细胞内的氧化还原状态可干预氧化应激.硫氧还蛋白系统( thioredoxin system )在生物体内通过抗氧化和氧化还原调节, 在基因表达、信号转导、细胞生长、细胞凋亡等方面起重要作用.     

硫氧还蛋白结合蛋白-2在糖和脂代谢中的作用

硫氧还蛋白结合蛋白-2(thioredoxin binding protein-2,TBP-2)属于硫氧还蛋白结合蛋白家族成员,与还原型硫氧还蛋白结合,抑制其还原活性。在生物体内,TBP-2不但参与细胞内的氧化还原调节,还具有调节细胞生长繁殖和促进细胞凋亡的作用。TBP-2在葡萄糖和脂肪代谢中的作用被广泛研究。TBP-2高表达时,胰岛细胞凋亡,与糖尿病发生相关;而TBP-2缺失,与高脂血症发病有关。本文综述了TBP-2在糖脂代谢中的作用。     

硫氧还蛋白-1(Trx1)氧化还原状态的检测

硫氧还蛋白-1(thioredoxin-1,Trx1)是一种广泛存在于生物体内的氧化还原调节蛋白,其氧化还原状态的变化是细胞内发挥氧化还原调控作用的重要过程.本文建立了Trx1氧化还原状态的检测方法—氧化还原蛋白免疫印迹法(redox Western blot),即通过碘乙酸(IAA)标记Trx1,根据蛋白所带负电荷的不同,达到分离蛋白氧化与还原状态的目的,并根据能斯特方程计算出相应的氧化还原电势.本方法是在蛋白免疫印迹(Western blot)的基础上建立的,具有低成本、易操作的特点.实验中分别采用H2O2和DTT处理样本,利用此方法检测了细胞裂解液中、细胞内及过表达Trx1氧化还原电势的变化;并检测了HEK293细胞不同生长时期Trx1的氧化还原状态.     

TXNIP基因与肿瘤发生及转移

硫氧还蛋白结合蛋白（thioredoxin interacting protein, TXNIP）在细胞增殖、凋亡、分化的过程以及肿瘤、应激性疾病的发生中具有重要功能. 作为一个氧还反应的调节子,TXNIP能与硫氧还蛋白(thioredoxin, Trx)相结合,下调Trx的表达,而Trx则在DNA的损伤及细胞凋亡机制中有着关键的作用. 本文阐述了TXNIP基因的特征及其蛋白的生物学功能, 并简要总结TXNIP在人类肿瘤中低表达的研究成果. TXNIP基因是一个新的抑癌基因,它在人类乳腺癌、肝癌、肺癌等癌组织细胞中均表达下降, 并且与肿瘤的转移相关. TXNIP的缺失可以促使肿瘤细胞的增殖和抑制细胞凋亡的进程. 而在抗肿瘤机制中, TXNIP可通过参与细胞周期阻滞、低氧调节、影响NK细胞(natural killer cell, NK cell)发育等过程介导肿瘤的发生发展.     

含硒酶与非酶作用机制

在微生物、植物和动物体内,硒的功能形式多种多样,但其作用机制可归纳为酶与非酶两个方面,含硒酶的作用主要有：谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）家族催化超氧化物还原,防止细胞膜的氧化损伤;脱磺酶（ID）家族调节甲状腺激素代谢,硫氧还蛋白还原酶（TDR）家族催化硫氧还蛋白（Trx）还原,TDR／Trx系统为细胞的生长和分化所必需,硒的非酶化学保护作用体现在：可诱导一些蛋白激酶的富半胱氨酸结构域发生氧化还原修饰,增强免疫功能等作用,硒在植物中的作用机制具有许多特殊性。     

人硫氧化还原蛋白系统生物学意义的研究进展

硫氧化还原蛋白Thioredoxin(Trx)是一种重要的氧化还原调节分子,广泛存在于生物体内,与Trx还原酶和NADPH共同组成一个广谱的蛋白二硫键还原系统,在稳定细胞内氧化还原环境与调节蛋白－蛋白,蛋白－核酸相互作用等方面起重要作用,人类的多种肿瘤中均存在Trx的异常表达,Trx直接应用于临床或作为抗肿瘤物的靶分子已引起广泛关注。     

Trx/TXNIP在脑卒中的研究进展

脑卒中是导致中老年人群死亡最主要原因之一,其具有较高的致死率和致残率,且每年的发病率呈逐年上升的趋势,严重危害人类的生命和健康,因此寻找有效的诊断及治疗脑卒中的靶点具有重要意义。硫氧还蛋白(Trx)是细胞内主要的硫醇还原剂,通过调节细胞内氧化还原状态,参与细胞内多种信号通路转导过程,具有二硫化物还原酶活性,通过抗氧化效应,减轻脑卒中后神经元氧化应激损伤。硫氧还原蛋白相互作蛋白(TXNIP)是Trx的内源性抑制剂,通过绑定/抑制Trx的活性,破坏细胞内氧化还原平衡,促进氧化应激,而抑制或敲除TXNIP具有明显的神经保护作用。最新研究表明Trx/TXNIP可经多种途径参与脑卒中病理生理过程。本文通过分析Trx和TXNIP的研究现状,以及探讨Trx系统在中枢神经系统中的定位和Trx系统在缺血性脑卒中的研究进展,展望Trx/TXNIP参与脑卒中的病理生理过程的信号途径,拟对Trx/TXNIP在脑卒中的作用机制进行综述,为脑卒中的治疗提供新思路。     

硫氧还蛋白-1减弱脂连蛋白对小鼠移植性肝癌生长的抑制作用

硫氧还蛋白-1 (thioredoxin 1, Trx1)是机体氧化还原调控的重要蛋白质。脂连蛋白(adiponectin, APN)是一种由脂肪组织分泌的细胞因子。二者在癌症特别是肝癌的发展中具有重要调控作用,但其在调控肝癌的进程中是否存在相关性,且改变这种相关性是否直接影响肝癌的发生发展,目前尚未见报道。本文通过分析癌症和肿瘤基因图谱 (The Cancer Genome Atlas, TCGA) 数据库中大量肝癌患者组织样本数据后,首次发现Trx1与APN在肝癌的进程中存在显著负相关表达。在荷瘤鼠中分别过量表达Trx1、APN和Trx1,采用Western 印迹、免疫组织化学染色及TUNEL等方法检测发现,过量表达的Trx1,缓解了APN引起的瘤内Trx1蛋白水平下降,减弱APN对肿瘤的抑制作用,同时增加Ki67阳性细胞数目,减少细胞凋亡和p-JNK阳性细胞数目。上述结果表明,改变Trx1与APN的负相关性后,APN对肝癌细胞成瘤的抑制作用明显减弱。提示在抑制肝癌细胞生长及肝癌治疗的过程中,调控Trx1及APN的相关性可能起到十分重要的作用,这为临床肝癌的治疗提供更为全面有效的理论机制。     

植物硫氧还蛋白系统

硫氧还蛋白是一类催化二硫键氧化还原的小蛋白,它通过调控细胞中氧化还原状态发挥重要的作用。在植物中,硫氧还蛋白系统尤为复杂,参与了植物的新陈代谢、转录翻译调控、信号传导以及植物的抗逆反应等。本文主要通过对植物硫氧还蛋白分类、活性位点、结构以及3种硫氧还蛋白系统研究现状进行概述,并对植物的硫氧还蛋白及系统进行了展望,从而较为全面地综述了植物的硫氧还蛋白系统,为进一步了解硫氧还蛋白在植物体内的作用机制奠定基础,也为今后的相关研究提供参考。     

腺病毒过表达TXNIP抑制INS-1胰岛β细胞增殖

糖尿病可以引起硫氧还蛋白相互作用蛋白(thioredoxin interaction protein,TXNIP)表达增加,而TXNIP可以结合内源性硫氧还蛋白(thioredoxin,Trx)并抑制其活性。本研究旨在探讨TXNIP对INS-1胰岛β细胞增殖的影响及机制。构建TXNIP过表达(Ad-TXNIP-GFP)和半胱氨酸247位点突变的TXNIP过表达(Ad-TXNIPc247s-GFP)腺病毒载体并感染INS-1细胞,用Ed U法和Ki67法检测细胞增殖,用Western blot检测ERK和AKT蛋白磷酸化水平。结果显示,TXNIP和TXNIPc247s(不能与Trx特异性结合并抑制其活性)蛋白过表达均显著抑制INS-1细胞增殖,且TXNIP过表达细胞增殖的受抑制程度大于TXNIPc247s过表达细胞。另外,TXNIP和TXNIPc247s过表达均抑制INS-1细胞ERK和AKT的磷酸化。以上结果提示,TXNIP过表达可能通过Trx依赖途径以及非Trx依赖途径抑制ERK和AKT的磷酸化,进而抑制INS-1细胞增殖。     

谷氧还蛋白系统及其对细胞氧化还原态势的调控

细胞内氧化还原调控主要是由谷氧还蛋白系统和硫氧还蛋白系统完成。谷氧还蛋白属于硫氧还蛋白超家族,广泛分布在各种生物体内。作为一种巯基转移酶,它能够催化巯基．二硫键交换反应或者还原蛋白质谷胱甘肽二硫化物,以维持胞内的氧化还原态势。谷氧蛋白系统参与氧化胁迫、蛋白修饰、信号转导、细胞调亡和细胞分化等多种生物过程。对其体内作用靶蛋白的研究,有助于阐明谷氧还蛋白在整个细胞氧化还原网络的重要调控作用。     

硒蛋白TrxR1介导甲萘醌还原：催化特性和抑制作用

硫氧还蛋白还原酶 (Thioredoxin reductase,TrxR) 是一类重要的抗氧化硒蛋白,参与调控肿瘤发生发展。研究表明,萘醌类分子可以靶向抑制TrxR1活性并经由TrxR1介导产生活性氧,导致细胞氧化还原失衡,使其成为潜在的肿瘤化疗药物。本文旨在通过生物化学及质谱分析,探究硒蛋白TrxR1与萘醌化合物甲萘醌的相互作用,进一步揭示TrxR1催化萘醌分子还原的机理和萘醌分子抑制TrxR1活性的机制。通过对TrxR1催化残基的定点突变和突变体的重组表达,我们测定TrxR1突变体介导甲萘醌还原稳态动力学参数,并分析甲萘醌对TrxR1活性抑制,最后通过质谱分析鉴定甲萘醌与TrxR1相互作用。结果表明,硒蛋白TrxR1的Sec498催化甲萘醌还原,但是U498C突变使甲萘醌还原更加高效,表明了甲萘醌还原主要呈现非硒依赖性。突变实验发现C端Cys498发挥主要催化还原作用,而N端Cys64对甲萘醌还原的影响稍强于Cys59。LC-MS结果发现TrxR1存在1分子甲萘醌加合物,推测其不可逆修饰硒蛋白C末端高反应活性的硒代半胱氨酸。本研究揭示了TrxR1可以非硒依赖方式催化甲萘醌还原,同时其活性会受到甲萘醌的不可逆抑制,为靶向TrxR1的萘醌类抗癌药物研发提供有益参考。