Braverman.Tiroides_11ed

La tiroides normal

CAPÍTULO 4 n Síntesis de hormona tiroidea 69

Estas observaciones llevaron a la identificación de los factores de maduración de la oxidasa dual DUOXA1 y DUOXA2 (activado- res DUOX 1 y 2) (238). Fueron identificados por cribaje in silico de múltiples secuencias expresadas en tejidos tiroideos (238). De modo sorprendente, los genes DUOX y DUOXA están dispues- tos de forma contigua en el cromosoma 15 (fig. 4-6). Los pares de genes DUOX1/DUOXA1 y DUOX2/DUOXA2 comparten cada uno un promotor bidireccionalmente activo, lo que da como resultado la coexpresión de la enzima y el factor de maduración correspondiente (238-240). Esta disposición bidireccional se con- serva en todo el linaje de vertebrados (238). El gen DUOXA2 humano comprende 6 exones. Mediante el estudio Northern blot, su ARNm es detectable como una única transcripción de 1.3 kb expresada de forma predominante en la tiroides y, en menor grado, en la glándula salival (238). El gen DUOXA1 consta de 8 exones. Mediante Northern blot, dos transcripciones de ∼ 2.9 y 3.5 kb que se expresan en forma predominante en la tiroides, y en menor medida, en el esófago (238). Los experimentos de RT-PCR identificaron cuatro transcripciones diferentes, todas traducidas (241). Sin embargo, solo dos de estas transcripciones parecen estar funcionalmente activas (241). ESTRUCTURA PROTEÍNICA DE LAS OXIDASAS DUALES Y DE LOS FACTORES DE MADURACIÓN DE LA OXIDASA DUAL Los genes DUOX codifican dos proteínas estrechamente rela- cionadas con una similitud de 83%. El análisis de la estructura secundaria y la comparación con proteínas relacionadas sugie-

ren la presencia de siete dominios transmembrana putativos, dos motivos de dedos evertidos en el primer bucle intracelular, cuatro sitios de unión a NADPH y un sitio de unión a FAD (fig. 4-7) (234,235). La ubicación intracelular de los dominios de los dedos evertidos, que son sitios de unión al calcio, es consistente con la activación del sistema de generación de H 2 O 2 por el Ca 2 + citosó- lico en las membranas tiroideas (228,231), folículos intactos (224) y cortes de tiroides (221,242). Los extremos amino de ambas proteínas DUOX tienen una homología de ~ 43% con TPO. Tanto este dominio de DUOX1 y su homólogo de Caenorhabditis elegans tienen actividad peroxi- dasa (236). La parte carboxi-terminal de DUOX1 y DUOX2 son bastante homólogas a otras oxidasas de mamíferos como NOX1 y NOX2, y contienen los sitios de unión intracelulares putativos de FAD y NADPH. La disposición de los grupos protésicos pro- porciona una cadena de transporte de electrones para transferir electrones del NADPH a través de la membrana (243). Como se predijo a partir del análisis de la estructura primaria, que sugiere la presencia de cinco posibles sitios de glucosilación (235), las pro- teínas DUOX están glucosiladas (244,245). DUOXA2 es una proteína transmembrana que ayuda a DUOX2 en su maduración y transición desde el retículo endo- plásmico hacia el aparato de Golgi y la membrana plasmática (238). Consta de 320 aminoácidos y se cree que la topología comprende un extremo amino extracelular, cinco dominios que atraviesan la membrana y un extremo carboxi-terminal intrace- lular (238). Contiene tres sitios de N -glucosilación ubicados en un bucle extracelular extendido entre el segundo y tercer bucles transmembrana (238). Los factores de maduración DUOXA1 y DUOXA2 son cotransportados a la superficie celular cuando se

OI − Organificación

I -

NH 2

Dominio similar a peroxidasa

Dominio peroxidasa

NH 2

Fe

O

− )

H 2 O 2

H 2 O + O 2

(O 2

FAD SAMPLE Fe Fe Mano EF 2 Ca 2+ e − COOH NADPH NADPH NADPH NADPH

COOH

NADPH

NADP + + H +

DUOXA2

DUOX2

TPO

FIGURA 4-7. Modelo del sistema generador de H 2 O 2 . El complejo DUOX2/DUOXA2 genera H 2 O 2 para las reacciones catalizadas por TPO, que incluyen la oxidación del yodo, organificación y reacción de acoplamiento. DUOX2 tiene dos motivos de dedos EF de unión a Ca 2 + putativos en el primer bucle intracelular, y sitios de unión a NADPH y FAD citosólicos.