チオレドキシン

チオレドキシン（thioredoxin）は、全ての生物に存在する低分子量の酸化還元タンパク質である。様々な生命反応において重要な役割を担っている。

チオレドキシン
識別情報
KEGG	C00342 C00343 (ジスルフィド型)
特記なき場合、データは常温 (25 °C)・常圧 (100 kPa) におけるものである。

TXN
PDBに登録されている構造 PDB オルソログ検索: RCSB PDBe PDBj PDBのIDコード一覧 4TRX, 1AIU, 1AUC, 1CQG, 1CQH, 1ERT, 1ERU, 1ERV, 1ERW, 1MDI, 1MDJ, 1MDK, 1TRS, 1TRU, 1TRV, 1TRW, 2HSH, 2HXK, 2IFQ, 2IIY, 3E3E, 3KD0, 3M9J, 3M9K, 3QFA, 3QFB, 3TRX, 4LL1, 4LL4, 4OO4, 4OO5, 4POK, 4POL, 4POM, 4PUF, 5DQY
識別子
記号	TXN, TRDX, TRX, TRX1, thioredoxin, Trx80
外部ID	OMIM: 187700 MGI: 98874 HomoloGene: 128202 GeneCards: TXN
遺伝子の位置 (ヒト) 染色体 9番染色体 (ヒト)[1] バンド データ無し 開始点 110,243,810 bp[1] 終点 110,256,507 bp[1]
遺伝子の位置 (マウス) 染色体 4番染色体 (マウス)[2] バンド データ無し 開始点 57,943,373 bp[2] 終点 57,956,411 bp[2]
RNA発現パターン さらなる参照発現データ
遺伝子オントロジー 分子機能 • protein-disulfide reductase activity • oxidoreductase activity, acting on a sulfur group of donors, disulfide as acceptor • 血漿タンパク結合 • thioredoxin-disulfide reductase activity • protein-disulfide reductase (NAD(P)) activity • RNA結合 細胞の構成要素 • 細胞外領域 • エキソソーム • 細胞核 • 細胞質 • ミトコンドリア • 細胞質基質 • 核質 生物学的プロセス • activation of protein kinase B activity • positive regulation of protein kinase B signaling • nucleobase-containing small molecule interconversion • glycerol ether metabolic process • regulation of transcription, DNA-templated • 細胞間シグナル伝達 • negative regulation of transcription by RNA polymerase II • cell redox homeostasis • transcription, DNA-templated • positive regulation of peptidyl-serine phosphorylation • negative regulation of protein export from nucleus • response to radiation • positive regulation of DNA binding • negative regulation of hydrogen peroxide-induced cell death • 細胞増殖 • シグナル伝達 • protein repair • cellular oxidant detoxification • cellular response to oxidative stress 出典:Amigo / QuickGO
オルソログ
種	ヒト	マウス
Entrez	7295	22166
Ensembl	ENSG00000136810	ENSMUSG00000028367
UniProt	P10599	P10639
RefSeq (mRNA)	NM_003329 NM_001244938	NM_011660
RefSeq (タンパク質)	NP_001231867 NP_003320	NP_035790
場所 (UCSC)	Chr 9: 110.24 – 110.26 Mb	Chr 9: 57.94 – 57.96 Mb
PubMed検索	[3]	[4]
ウィキデータ
閲覧/編集 ヒト 閲覧/編集 マウス

機能

チオレドキシンはヒトでは TXN 遺伝子にコードされている^[5]。ヒトの場合、チオレドキシン遺伝子の機能喪失型突然変異体は、胚発生初期の四細胞期の時点で既に致死である。作用機構は完全に解明されているわけではないが、チオレドキシンはヒトにおいて中枢的な役割を果たしており、特に活性酸素種（ROS）との反応に関連して医薬分野との結びつきが強くなりつつある。前述の通りチオレドキシンは既知の全ての生物に見られるが、中でも哺乳類では不可欠である^[6][7]。

植物においても、チオレドキシンは光合成から成長、花成、そして種子の形成と発芽に至るまで、多彩で重要な機能を司っている。近年では細胞シグナリングにも関与することが報告されている^[8]。

作用機序

チオレドキシンは、他のタンパク質のシステイン残基が形成するジスルフィド結合の還元・切断を促進することで、抗酸化物質として機能する。アミノ酸配列のレベルでは、チオレドキシンは近接する2つのシステインからなる CXXC モチーフを持っていることで特徴付けられる。この2つのシステインはチオレドキシンの還元力の中核である。チオレドキシンはまたチオレドキシンフォールドと呼ばれる特徴的なフォールディング構造を持つ。他のタンパク質を還元した際、チオレドキシン自体は酸化され、自身のシステイン残基で分子内ジスルフィド結合を形成する。チオレドキシンは NADPH 依存性のフラビン酵素であるチオレドキシンジスルフィドレダクターゼによって還元され、再び還元力のある状態に保たれる^[9]。

チオレドキシンはペルオキシダーゼやリボヌクレオチドレダクターゼに対して電子供与体として働く^[10]。グルタレドキシンもチオレドキシンと似た機能を持っているが、この酵素は特定の還元酵素ではなくグルタチオンによって還元される。

• 酸化還元サイクルの概念図
• TrxR:チオレドキシン・ジスルフィド還元酵素
• FAD:フラボタンパク質
• S₂:ジスルフィド結合
• Se:セレニウム
• Trx-S₂:チオレドキシンジスルフィド
• Trx-(SH)₂:チオレドキシン
• Protein:タンパク質等

相互作用

チオレドキシンは TXNIP（ThioredoXiN Interacting Protein ）^[11]、ASK1（Apoptosis Signal-regulating Kinase 1）^[12][13][14]、コラーゲンIα^[15]、そしてグルココルチコイド受容体^[16] など、様々なタンパク質と相互作用することが知られている。