Peroksiredoksiinit

Peroksiredoksiinit ovat laajasti solukalvojen ulkopuolellakin esiintyviä entsyymejä, jotka toimivat sekä antioksidanttisina puolustajina että redox-signaalin säätelijöinä. Ne katalysoivat peroksidien, kuten vetyperoksidin (H2O2) ja muiden hydroperoksidien, reduktiota veteen tai alkoholiin, suojaten soluja oksidatiiviselta stressiltä ja vaikuttaen samalla solutason viestinvaihtoon.

Catalyyttinen mekanismi perustuu aktiivisen cysteiinin reaktioon peroksidin kanssa. Peroksidisen cysteiinin (C_P) hapetuminen johtaa sulfenihappoon (C_P-SOH), joka muodostaa disulfidisidoksen toisen, resiproosisen cysteiinin kanssa (C_R). Disulfidi peljastetaan reduktiossa tyredoksinilla, joka edelleen palautuu NADPH:n kautta entsyymireduktiojärjestelmiin. Liiallisessa hapetuksessa PRDX voi vaurioitua; tätä "ylireduktio" eli sulfiini-(yli)oksidoitumista voidaan palauttaa sulfiredoksiinin avulla.

Peroksiredoksiinit voidaan jakaa kolmeen pääluokkaan: 2-Cys-PRDX (tyypilliset PRDX1–4), atypical 2-Cys-PRDX (PRDX5) ja 1-Cys-PRDX (PRDX6). Näiden alalajien rakenteessa ja reaktio-olosuhteissa on eroja, mutta ne kaikki hyödyntävät samaa peroksidin reduktio -periaatetta. Oligomiset rakenteet vaihtelevat usein dimerista korkeampiin decamerisiin tai muuhun oligomeeriin.

PRDXit ovat tärkeitä redox-säätelyssä ja signaalivaihdossa, koska ne vaikuttavat paikallisten H2O2-pitoisuuksiin ja siten useisiin signaalipoluihin (esim. MAPK- ja NF-κB-tien säätelyyn). Niiden toiminta voi lisäksi muuttua stressitilanteissa niin, että ne toimivat myös proteiinien chaperoneina.

Kliiniset yhteydet ovat aktiivisen tutkimuksen kohteita: PRDX-kasvu ja -muutokset on liitetty syöpään, neurodegeneratiivisiin sairauksiin ja ikääntymiseen, ja niitä kehitetään potentiaalisina terapeuttisina kohteina sekä biomarkkereina.