thioredoxinsystemet

Thioredoxinsystemet er et cellulært redoks-system som opprettholder redoksbalansen i cellen ved å redusere disulfidbindinger i proteiner og andre substrater. Hovedkomponentene er thioredoxin (Trx), thioredoxinreduktase (TrxR) og NADPH som elektronleverandør. I eukaryoter finnes ulike isoformer, som cytosolisk Trx1 og mitokondriell Trx2; i bakterier er systemet vanligvis enklere og består av Trx, TrxR og NADPH. Trx har et aktivt sentralt disulfidpar (Cys-Gly-Pro-Cys, CGPC) som skifter mellom redusert og oksidert form og overfører reduksjon til substrater.

TrxR er en NADPH-drevet flavoprotein som regenererer redusert Trx ved å overføre elektroner fra NADPH til Trx. I vertebrater inneholder TrxR ofte et selenocystein i aktivt område, noe som øker effektiviteten. Redusert Trx kan deretter redusere cysteinrike disulfidbindinger i klientproteiner, og i praksis er Trx også en electron donor til peroxiredoxiner og ribonukleotidreduktase, som er essensielt for DNA-syntese. Systemet fungerer ofte i tandem med peroxiredoxiner for å bekjempe oksidativ skade og støtte proteinfolding.

Thioredoxinsystemet er essensielt for cellevekst og overlevelse og bidrar til reaksjoner på oksidativt stress, signaloverføring og DNA-syntese. Dysfunksjon i systemet kan være assosiert med sykdommer som kreft, nevrodegenerative lidelser og kardiovaskulære sykdommer. Regulering skjer også via interaksjon med TXNIP, som hemmer Trx1 og dermed reduserer redoksresponsen. På grunn av sin sentrale rolle er thioredoxinsystemet et mål for forskning og potensielle terapier.