GPX1

GPX1
GPX1
Protein GPX1 PDB 2f8a.png
사용 가능한 구조
PDBOrtholog 검색: PDBe RCSB
식별자
에일리어스GPX1, GPXD, GSHPX1, 글루타티온 페르옥시다아제1
외부 IDOMIM : 138320 MGI : 104887 HomoloGene : 20155 GenCard : GPX1
맞춤법
종.인간마우스
엔트레즈

2876

14775

앙상블

ENSG00000233276

ENSMUSG00000063856

유니프로트

P07203

P11352

RefSeq(mRNA)

NM_000581
NM_001329455
NM_001329502
NM_001329503
NM_201397

NM_008160
NM_001329527
NM_001329528

RefSeq(단백질)

NP_000572
NP_001316384
NP_001316431
NP_001316432
NP_958799

NP_001316456
NP_001316457
NP_032186

장소(UCSC)Chr 3: 49.36 ~49.36 MbChr 9: 108.22 ~108.22 Mb
PubMed 검색[3][4]
위키데이터
인간 보기/편집마우스 표시/편집

GPx1로도 알려진 글루타치온 페르옥시다아제 1은 인간에서 [5]3번 염색체의 GPX1 유전자에 의해 암호화되는 효소이다.이 유전자는 글루타치온 페르옥시다아제 패밀리의 일원을 암호화한다.글루타치온 과산화효소는 과산화수소의 해독에 작용하며 사람에게 [6]가장 중요한 항산화 효소 중 하나이다.

구조.

이 유전자는 인간에게 알려진 8개의 글루타치온 페르옥시다아제(GPX1-8)로 구성된 글루타치온 페르옥시다아제 패밀리의 일원을 암호화한다.포유동물 Gpx1(이 유전자), Gpx2, Gpx3, Gpx4는 셀레늄 함유 효소인 반면,[6][7][8] Gpx6는 설치류에서 시스테인 함유 호몰로그를 가진 사람의 셀레노 단백질이다.셀레노프로틴은 UGA 스톱 코돈의 [6][9]번역 리코딩 프로세스 중에 21번째 아미노산 셀레노시스테인을 초기 폴리펩타이드 사슬에 삽입한다.UGA-코돈 외에 SECIS라고 불리는 mRNA의 시스 작용 원소는 SBP2를 결합시켜 진핵생물 신장인자 셀레노시스테인-tRNA 특이적 단백질과 같은 다른 단백질을 모집하여 리코딩 [8]과정을 담당하는 복합체를 형성한다.

이 유전자에 의해 암호화된 단백질은 호모테트라머 구조를 형성한다.GPx1은 다른 글루타치온 페르옥시다아제와 마찬가지로 Sec 또는 Cys, Gln, Trp 및 Asn으로 이루어진 보존 촉매 테트라드를 가지며, 여기에서 Sec는 4개의 아르기닌(R57, 103, 184, 185; 소 번호부여) 및 인접 서브유닛(K91')의 리신에 둘러싸여 있다.이들 5개의 잔류물은 글루타치온(GSH)과 결합하며 GPx1에만 존재한다.[7]

이 [6]유전자에 대해 별개의 아이소폼을 코드하는 2개의 대체 스플라이스 전사 변형이 발견되었다.

글루타치온 페르옥시다아제 1은 N말단 영역의 폴리알라닌 배열 다형성을 특징으로 하며, 이 배열에서 알라닌(Ala) 반복이 5, 6, 또는 7인 3개의 대립 유전자를 포함한다.5번의 Ala 반복을 가진 대립 유전자는 유방암 [6]위험과 유의하게 관련되어 있다.

기능.

GPX1은 산화 [7][8]스트레스로부터 세포를 보호하는 많은 조직에서 널리 발현된다.세포 내에서, 그것은 세포질과 미토콘드리아에 [7]국재한다.글루타치온 과산화효소로서 GPx1은 과산화수소의 해독, 특히 과산화수소의 물로의 환원을 촉매함으로써 기능한다.글루타치온 과산화효소는 또한 지질 과산화물과 같은 다른 유기 수소 과산화물의 해당 알코올로의 [6][7][10]환원을 촉매합니다.GPx1은 일반적으로 환원제로 글루타티온(GSH)을 사용하지만, 글루타티온 합성효소(GSS)가 뇌 미토콘드리아와 마찬가지로 [clarification needed][7]γ-글루타밀시스테인이 환원제로 작용할 수 있다.이 유전자에 의해 코드된 단백질은 배양된 유방암 세포의 CD95 유도 아포토시스로부터 보호하고 혈액 세포의 5-리폭시게나제를 억제하며, 그 과발현은 내피 세포사를 지연시키고 독성 도전, 특히 산화 [8][10][11][12]스트레스에 대한 내성을 증가시킨다.이 단백질은 고등 척추 동물에서 셀레노시스테인을 포함하는 것으로 알려진 몇 안 되는 단백질 중 하나이며, 이는 글루타치온 페르옥시다아제의 활성 부위에서 발생하며 난센스(정지) 코돈 [6][8]TGA에 의해 코드화된다.

GPX1은 매우 반응성이 높은 셀레넨산 중간체를 형성하여 단백질 환경이 이러한 중간체를 안정시키는 방법에 대한 통찰력을 제공하고 새로운 치료법을 위한 길을 닦습니다.셀레넨산은 단백질 환경에 의해 단백질 내의 반응기로부터 보호된다.작용 메커니즘은 셀레넨산이 다른 단백질의 아미드 또는 아민 결합과 반응하여 세닐아드미드 결합을 형성함으로써 GPX1의 [13]반응성을 보호하는 데 있어 이 결합의 새로운 결합의 역할을 시사한다.

동물 연구

GPX1은 허혈성 수혈 손상 후 심장 기능 장애를 예방하는 데 도움이 됩니다.GPX1 녹아웃 마우스에서 미토콘드리아 ROS 생산 및 산화 mtDNA 손상은 심장 미토콘드리아와 근구의 구조적 이상과 더불어 재산소화 생쥐에서 증가하며, GPX1이 생체 [14]내 재산소 손상으로부터 심장 미토콘드리아를 보호하는 데 중요한 역할을 할 수 있음을 시사한다.

GPX1(--) 마우스에서는 산화제 형성이 증가하고 내피 NO합성효소가 탈조절되어 백혈구가 배양된 내피세포에 대한 부착이 증가한다.실험적인 GPX1 결핍은 노화의 특정 측면, 즉 내피 기능 장애, 혈관 리모델링, 심혈관 [15]조직의 백혈구 침입을 증폭시킨다.

임상적 의의

5번의 Ala 반복을 가진 GPx1 대립 유전자는 유방암 [6]위험과 유의하게 관련되어 있다.

Kocabasoglu 등은 GPX1을 포함한 산화적 스트레스 유전자와 심한 공포의 무작위적이고 예상치 못한 공격으로 특징지어지는 불안 장애인 Panic Disorder 사이의 연관성을 조사하려고 했다.GPX1 Pro198Leu 다형성은 일반적으로 공황장애 위험과 유의한 상관관계가 없었지만, 연구는 여성 코호트에서 더 빈번한 것으로 밝혀진 GPX1 Pro198Leu 다형성의 [16]C 대립 유전자의 그럴듯한 연관성을 찾아냈다.

Ergen과 동료들은 건강한 대장 조직과 비교하여 대장 종양에서 산화 스트레스 유전자, 특히 GPX1의 유전자 발현을 분석했다.ELISA는 두 조직 유형에서 GPX1 단백질 발현 수준을 정량화하는 데 이용되었으며, 종양 조직의 2배 감소를 나타냈다(p<0.05).[17]

식도암에서, Chen과 동료들은 NF-δB 신호 경로를 통해 GPX1 발현을 억제하는 것으로 알려진 비타민 D가 식도암 세포의 증식, 이동 및 침습 능력을 감소시키는 데 도움을 줄 수 있다는 것을 발견했다.대장암과는 달리 식도암세포의 GPX1 발현이 공격적인 성장과 전이를 촉진한다고 생각되지만, GPX1의 비타민D 매개 감소는 그러한 성장을 [18]방해한다.

제2형 당뇨병의 유병률과 관련하여 GPX1 및 기타 산화 스트레스 유전자의 유전자 다형을 조사한 연구에서 Banerjee 등은 대부분의 GPX1 다형증과 제2형 당뇨병의 위험의 발현에서 연관성이 발견되지 않았으며, GPx1의 C알레알레알레르기 위험이 1362배로 높았다.e,[19] 초기 치료를 돕기 위해 이 유전자 변형을 가진 개체군을 찾는 것의 중요성을 강조한다.

Alan M의 최근 작품.다이아몬드와 동료들은 류신 또는 프롤린을 초래하는 코돈 198 다형성과 알라닌 반복 코돈의 증가와 같은 GPX1의 대립 유전자 변이가 MCF-7 인간 유방암 세포에서 다른 국재화 수준을 초래할 수 있다는 것을 보여주었다.예를 들어 류신-198 다형성 및 7개의 알라닌 반복을 발현하는 대립 유전자는 다른 대립 유전 변이체보다 세포질 내에서 불균형한 GPX-1 국재화를 발생시킨다.이러한 변종들이 GPX-1 기능에 미치는 영향을 더욱 이해하기 위해 미토콘드리아 국재 배열을 가진 돌연변이 GPX-1을 생성하고, GPX-1 주입 세포를 산화 스트레스, 에너지 대사 및 암 관련 시그널링 분자에 대한 반응으로 분석하였다.궁극적으로, GPX-1 변종들은 세포 생물학에 큰 영향을 미쳐, 다른 GPX-1 변종들이 발암 위험에 [20]다르게 영향을 미친다는 것을 시사한다.

주요 우울증 질환 환자 및 대조군 환자의 올리고덴드로사이트에서 GPX1 발현을 분석한 결과, GPX1 수치는 성상세포에서는 감소하지 않았지만, 이 질환 환자에서는 유의미하게 감소하였다.텔로미어의 단축과 텔로머라아제 발현 감소도 이러한 올리고덴드로사이트에서 뚜렷하게 나타났지만, 이러한 환자의 성상세포에서는 뚜렷하지 않았다.이는 GPX1 수치 감소에서 관찰된 산화 스트레스 보호 감소와 텔로머라아제 발현 감소가 MDD [21]환자에서 텔로미어 단축을 발생시키는 데 도움이 될 수 있음을 시사한다.

상호 작용

GPX1은 ABL 및 [7][22]GSH와 상호작용하는 것으로 나타났다.

최근 발견된 GPX1의 억제제는 S-아데노실호모시스테인이며, S-아데노실호모시스테인은 내피세포에 축적되면 tRNA(Sec) 저메틸화를 일으켜 GPX1 및 기타 셀레노프로틴의 발현을 감소시킬 수 있다.GPX-1 발현 감소는 내피세포의 염증 활성화로 이어질 수 있으며, 이는 프로아테로겐성 내피 표현형을 [23]발생시키는 데 도움을 줄 수 있다.

레퍼런스

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