thioredoxinjärjestelmissä

Thioredoxiinijärjestelmät ovat keskeisiä pelkistysaineiden ylläpitäjiä kaikissa elävissä organismeissa. Ne koostuvat pääasiassa kahdesta proteiinista: tioredoksiinista ja tioredoksiinireduktaasista, sekä apuaineena toimivasta NADPH:sta. Tioredoksiini on pieni, noin 10-15 kDa kokoinen proteiini, joka sisältää aktiivisessa kohdassaan tyypillisesti kaksi kysteiinitähdettä. Nämä kysteiinit mahdollistavat tioredoksiinin osallistumisen redoksireaktioihin, joissa se toimii elektroninsiirtäjänä.

Tioredoksiinijärjestelmä toimii seuraavasti: tioredoksiini pelkistyy tioredoksiinireduktaasin avulla käyttäen elektroneja NADPH:sta. Pelkistetty tioredoksiini voi sitten pelkistää erilaisia solunsisäisiä molekyylejä, kuten disulfidisidoksia proteiineissa tai muita hapettuneita yhdisteitä. Tämä prosessi on elintärkeä monille solun toiminnoille, kuten proteiinien laskostumiselle, DNA:n synteesille ja hapetusstressin torjumiselle. Tioredoksiinireduktaasi on flavoproteiini, joka katalysoi tioredoksiinin pelkistymistä NADPH:n avulla. Yhdessä nämä molekyylit muodostavat tehokkaan redoksipuskurin solussa.

Näiden järjestelmien merkitys ulottuu perussolun toiminnan lisäksi moniin fysiologisiin prosesseihin. Ne ovat tärkeitä immuunijärjestelmän toiminnalle, solunjakautumiselle ja myös erilaisten sairauksien, kuten syövän ja neurodegeneratiivisten tautien, patogeneesille. Siksi tioredoksiinijärjestelmien tutkimus on aktiivista niin solubiologiassa kuin lääketieteellisessä tutkimuksessa.