Тиреопероксидаза

Описание и структура ТПО

Тиреопероксидаза (thyroid peroxidase, TPO) — трансмембранный гликопротеин, гем-содержащий фермент класса оксидоредуктаз с молекулярным весом 103 кДа. Тиреопероксидаза - ключевой фермент в биосинтезе гормонов щитовидной железы и важнейший антиген при её аутоиммунных заболеваниях. Зрелая тиреопероксидаза встроена в апикальную мембрану фолликулярных клеток щитовидной железы [1] и катализирует перекисное окисление йода с последующим йодированием тирозина, а также соединение остатков йодтирозина в процессе синтеза гормонов щитовидной железы: трийодтиронина (Т3) и тиронина (Т4) [2, 3].

Полипептидная цепь ТРО человека состоит из 933 аминокислотных остатков: 18 из них входят в состав сигнального пептида, следующие 830 остатков образуют большой выступающий в фолликулярный люмен внеклеточный домен, содержащий 4 потенциальных участка гликозилирования [4]. С-концевая часть молекулы содержит небольшой трансмембранный участок и короткий цитоплазматический «хвост» (около 60 аминокислотных остатков).

Первичная структура ТРО была расшифрована в 1987 году [5]. Белок представляет собой димер, мономеры которого соединены межмолекулярными дисульфидными связями. Рентгеноструктурного анализа ТРО до сих пор не удаётся провести ввиду сложности получения кристаллов, и имеются только компьютерные модели трёхмерной структуры молекулы ТРО [6]. Бóльшая часть молекулы тиреопероксидазы экспонирована во внеклеточную среду; в С-концевой части полипептидной цепи располагаются трансмембранный домен и небольшая внутриклеточная часть. Модель доменной структуры мономера ТРО представлена на рис. 1.

Рис. 1. Доменная структура молекулы ТРО (по Bressonetal, 2005, с изменениями). MPO – миелопероксидаза, CCP – белок контроля комплемента, EGF – эпидермальный фактор роста.

Тиреопероксидаза как гликопротеин

Тиреопероксидаза (как эндогенная, так и рекомбинантная) является гликопротеином. В процессе биосинтеза ТРО подвергается как N-, так и О-гликозилированию. Аминокислотная последовательность ТРО человека содержит четыре (Asn129, Asn307, Asn342 и Asn569) потенциальных участка N-гликозилирования [7, 8]. Гликозилирование необходимо для внутриклеточного транспорта ТРО. О-гликаны не влияют на внутриклеточный транспорт и ферментативную активность ТРО, однако, возможно, защищают белок от протеолиза [8].

ТПО как антиген в аутоиммунных заболеваниях

Потеря иммунологической толерантности к тиреоидным белкам, в том числе к ТРО, приводит к аутоиммунным заболеваниям щитовидной железы (АЗЩЖ) — самым распространённым из тканеспецифичных аутоиммунных заболеваний. Такими заболеваниями страдают до 3% населения планеты. Весь клинический спектр АЗЩЖ можно разделить на два подтипа, характеризующиеся, соответственно, гипотиреоидизмом (болезнь Хашимото, или аутоиммунный тиреоидит) и гипертиреоидизмом (болезнь Грейвса, или Базедова болезнь). Болезнь Хашимото — самое распространённое аутоиммунное эндокринное заболевание; оно поражает (учитывая субклинические формы) до 15% взрослых женщин [4].

Антитела (АТ) к тиреоидной пероксидазе

В плазме крови 90% больных тиреоидитом Хашимото и 75% пациентов с болезнью Грейвса присутствуют аутоантитела к ТРО [9]. Таким образом, такие аутоантитела являются хорошим маркёром обоих видов аутоиммунных заболеваний щитовидной железы. Это позволяет использовать ТРО в качестве антигена в диагностике АЗЩЖ иммунохимическими методами, в частности методом непрямого флуоресцентного иммуноанализа (ФИА). Метод непрямого ФИА основан на взаимодействии антител в анализируемом образце с иммобилизованной на подложке TPO (рис. 2, 1). Детекцию образующегося иммунного комплекса (2) проводят при помощи вторичных (детекторных) антител, конъюгированных с флуоресцентной меткой (3) и специфичных к иммуноглобулинам G человека.

Рис. 2. Непрямой ФИА для определения ТРО-специфических аутоантител: 1 – иммобилизованная рекомбинантная ТРО в лунке; 2 – иммунный комплекс антиген-антитело; 3 – взаимодействие конъюгированных с флуоресцентной меткой вторичных (детекторных) антител с иммунным комплексом; 4 – измерение фосфоресценции тройного комплекса.

Анализ на антитела к тиреопероксидазе (TPO) – один из самых точных методов диагностики аутоиммунных заболеваний щитовидной железы, в том числе на ранних стадиях. Он входит в стандартный диагностический комплекс исследований функций щитовидной железы, который также определяет уровни тиреотропного гормона, тиреоглобулина, ТЗ и Т4 общего и свободного, а также антител к тиреоглубилину.

Современные методы исследования позволяют правильно определить концентрацию антител к ТПО в сыворотке крови. В более чем 95% случаев тиреоидита Хашимото и 85% диффузного токсического зоба своевременно и правильно диагностируются благодаря высокочувствительному анализу на аутоантитела к тиреопероксидазе.

Уровень антител данного вида повышается также при других аутоиммунных заболеваниях, таких как системная красная волчанка, пернициозная анемия, сахарный диабет инсулин зависимого типа, ревматоидный артрит и другие. Отклонение от нормы показателей анализа на антитела к тиреоидной пероксидазе (ТПО) может свидетельствовать о патологиях щитовидной железы не аутоиммунного типа: аденоме, раке щитовидной железы, идиопатическом гипотиреозе. Кроме того, повышение уровня антител и соответствующий гипотиреоз может сопровождать лечение некоторыми препаратами, что необходимо учитывать при диагностике и при назначении терапии.

Определение показателя АТ к ТПО важно также во время беременности, так как антитела могут проникать через плацентарный барьер и серьезно влиять на развитие щитовидной железы плода.

Рекомбинантная тиреопероксидаза (recTPO) компании Биалекса

Для измерения содержания в сыворотке крови аутоантител, специфичных к тиреопероксидазе, требуются достаточно большие количества очищенного антигена. Оптимальным решением этой проблемы является получение рекомбинантного белка.

Рекомбинантная ТРО имеет схожую с нативным белком иммунореактивность. Коэффициент корреляции иммунохимической активности между recTPO, произведённой в компании Биалекса, и нативным белком составляет 0,92, поэтому рекомбинантный белок может быть использован в качестве антигена в ФИА для определения TPO-специфических аутоантител (рис. 3).

Рис. 3. Сравнительная характеристика иммунохимической активности нативной и рекомбинантной TPO, проведенная с использованием сывороток больных с аутоиммунным тиреоидитом.

Кроме того, при исследованиях может измеряться не только уровень АТ к ТПО, но и сама тиреоидная пероксидаза. В этом случае в иммуноанализе могут использоваться моноклональные антитела к ТПО, как наиболее специфичные, и как следствие, – дающие наиболее точный результат.

Рекомбинантная тиреопероксидаза человека (TPO)

Моноклональные антитела к TPO

**Ссылки на использованную литературу доступны в Версии для печати



← Назад к списку статей


Техподдержка