Transtiretin

Transtiretin (disingkat TTR) adalah protein transpor dalam plasma dan cairan serebrospinal yang mengangkut hormon tiroid tiroksin (T4) dan retinol ke hati. Dari sinilah nama Inggrisnya berasal, yang diambil dari isitilah transports thyroxine and retinol. Hati mensekresi TTR ke dalam darah, dan pleksus koroid mensekresi TTR ke dalam cairan serebrospinal.

TTR awalnya disebut prealbumin[1] (atau prealbumin pengikat tiroksin) karena bermigrasi lebih cepat daripada albumin pada gel elektroforesis. Prealbumin dianggap sebagai nama yang menyesatkan, karena prealbumin bukanlah prekursor sintetis albumin. Nama alternatif TTR diusulkan oleh DeWitt Goodman pada tahun 1981.

Protein transtiretrin manusia dikodekan oleh gen TTR, yang terletak di lengan panjang kromosom 18, pada pita sitogenetik 18q12.1.

Afinitas pengikatan

Transtiretin berfungsi bersama dengan dua protein pengikat hormon tiroid lainnya dalam serum:

Protein Kekuatan mengikat Konsentrasi plasma
globulin pengikat tiroksin (TBG) paling tinggi paling rendah
transtiretin (TTR atau TBPA) lebih rendah lebih tinggi
albumin paling "miskin" jauh lebih tinggi

Dalam cairan serebrospinal, TTR adalah pembawa utama T4. TTR juga bertindak sebagai pembawa retinol (vitamin A) melalui hubungannya dengan protein pengikat retinol (RBP) dalam darah dan CSF. Kurang dari 1% situs pengikatan T4 TTR ditempati dalam darah, yang dimanfaatkan di bawah ini untuk mencegah disosiasi, kesalahan pelipatan, dan agregasi TTR yang menyebabkan degenerasi jaringan pasca-mitosis.

Banyak molekul kecil lainnya diketahui mengikat di situs pengikatan tiroksin, termasuk banyak produk alami (seperti resveratrol), obat-obatan (tafamidis,[2] diflunisal,[3][4][5] dan asam flufenamat),[6] dan toksikan (PCB[7]). Transtiretin juga telah terbukti berinteraksi dengan perlekan.[8]

Struktur

TTR adalah homotetramer 55kDa dengan struktur kuartener dimer dari dimer yang disintesis di hati, pleksus koroid, dan epitel pigmen retina untuk disekresikan ke dalam aliran darah, cairan serebrospinal, dan mata. Setiap monomer adalah polipeptida 127-residu yang kaya akan struktur lembaran beta. Asosiasi dua monomer melalui untai beta tepinya membentuk sandwich beta yang diperpanjang. Asosiasi lebih lanjut dari dua dimer ini secara tatap muka menghasilkan struktur homotetramerik dan menciptakan dua situs pengikatan tiroksin per tetramer. Antarmuka dimer-dimer ini, yang terdiri dari dua situs pengikatan T4, adalah antarmuka dimer-dimer yang lebih lemah dan merupakan yang pertama kali terpisah dalam proses disosiasi tetramer.[9]

Peran dalam penyakit

Kesalahan pelipatan dan agregasi TTR diketahui berhubungan dengan penyakit amiloid,[10] termasuk amiloidosis transtiretin tipe liar,[11] polineuropati amiloid familial (FAP),[12][13] dan kardiomiopati amiloid familial (FAC).[14]

Disosiasi tetramer TTR diketahui membatasi laju pembentukan fibril amiloid.[15][16][17] Namun, monomer juga harus mengalami denaturasi sebagian agar TTR kompeten dalam perakitan yang salah, sehingga menghasilkan berbagai struktur agregat, termasuk fibril amiloid.[18]

Setidaknya 114 mutasi penyebab penyakit pada gen ini telah ditemukan.[19] Sementara TTR tipe liar dapat terdisosiasi, salah melipat, dan beragregasi, yang menyebabkan SSA (amiloidosis sistemik senilis), mutasi titik dalam TTR diketahui mengganggu kestabilan tetramer yang terdiri dari subunit TTR mutan dan tipe liar, sehingga memfasilitasi disosiasi dan/atau salah melipat dan amiloidogenesis yang lebih mudah.[20] Penggantian valina oleh metionin pada posisi 30 (TTR V30M) adalah mutasi yang paling sering dikaitkan dengan FAP.[21] Penggantian valina oleh isoleusina pada posisi 122 (TTR V122I) dibawa oleh 3,9% populasi Afrika-Amerika, dan merupakan penyebab paling umum dari FAC.[14] SSA diperkirakan mempengaruhi lebih dari 25% populasi di atas usia 80 tahun.[11] Tingkat keparahan penyakit sangat bervariasi berdasarkan mutasi, dengan beberapa mutasi menyebabkan penyakit pada dekade pertama atau kedua kehidupan, dan yang lainnya lebih jinak. Deposisi amiloid TTR umumnya diamati secara ekstraseluler, meskipun deposit TTR juga diamati dengan jelas di dalam kardiomiosit jantung.

Pengobatan penyakit amiloid TTR familial (keturunan) secara historis bergantung pada transplantasi hati sebagai bentuk terapi gen yang kasar.[22] Karena TTR terutama diproduksi di hati, penggantian hati yang mengandung gen TTR mutan dengan gen normal mampu mengurangi kadar TTR mutan dalam tubuh hingga < 5% dari kadar pra-transplantasi. Namun, mutasi tertentu menyebabkan amiloidosis SSP, dan karena produksinya oleh pleksus koroid, penyakit amiloid TTR SSP tidak merespons terapi gen yang dimediasi oleh transplantasi hati.

Pada tahun 2011, Badan Pengawas Obat Eropa menyetujui tafamidis untuk perbaikan FAP.[2] Tafamidis menstabilkan tetramer TTR secara kinetik, mencegah disosiasi tetramer yang diperlukan untuk amiloidogenesis TTR dan degradasi sistem saraf otonom[23] dan/atau sistem saraf tepi dan/atau jantung.[17]

TTR juga dianggap memiliki efek samping yang menguntungkan, dengan mengikat protein beta-amiloid yang terkenal, sehingga mencegah kecenderungan alami beta-amiloid untuk terakumulasi menjadi plak yang terkait dengan tahap awal penyakit Alzheimer. Mencegah pembentukan plak dianggap memungkinkan sel untuk membersihkan dirinya dari bentuk protein yang beracun ini, dan dengan demikian membantu mencegah dan bahkan mungkin mengobati penyakit tersebut.[24]

Saat ini terdapat data genetik[25][26] dan farmakologis yang kuat (lihat situs web Badan Pengawas Obat Eropa untuk hasil uji klinis tafamidis) yang menunjukkan bahwa proses pembentukan fibril amiloid menyebabkan degenerasi jaringan pascamitosis yang menyebabkan FAP dan kemungkinan FAC dan SSA. Bukti menunjukkan bahwa oligomer yang dihasilkan dalam proses amiloidogenisitas menyebabkan proteotoksisitas yang teramati.[27][28]

Kadar transtiretin dalam cairan serebrospinal juga ditemukan lebih rendah pada pasien dengan beberapa gangguan neurobiologis seperti skizofrenia.[29] Kadar transtiretin yang rendah dalam CSF dapat mengindikasikan transportasi tiroksin yang lebih rendah di otak pasien dengan skizofrenia.

Transtiretin diketahui mengandung domain Gla, sehingga produksinya bergantung pada modifikasi pasca-translasi yang membutuhkan vitamin K. Namun, hubungan potensial antara status vitamin K dan fungsi tiroid belum dieksplorasi.

Hingga Maret 2015, terdapat dua uji klinis yang sedang berlangsung di Amerika Serikat dan di seluruh dunia untuk mengevaluasi potensi pengobatan amiloidosis TTR.[30][butuh pemutakhiran]

Referensi

  1. ^ MeSH Prealbumin
  2. ^ a b Razavi H, Palaninathan SK, Powers ET, Wiseman RL, Purkey HE, Mohamedmohaideen NN, Deechongkit S, Chiang KP, Dendle MT, Sacchettini JC, Kelly JW (June 2003). "Benzoxazoles as transthyretin amyloid fibril inhibitors: synthesis, evaluation, and mechanism of action". Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 42 (24): 2758–61. doi:10.1002/anie.200351179. PMID 12820260.
  3. ^ Sekijima Y, Dendle MA, Kelly JW (December 2006). "Orally administered diflunisal stabilizes transthyretin against dissociation required for amyloidogenesis". Amyloid. 13 (4): 236–49. doi:10.1080/13506120600960882. PMID 17107884. S2CID 32736564.
  4. ^ Adamski-Werner SL, Palaninathan SK, Sacchettini JC, Kelly JW (January 2004). "Diflunisal analogues stabilize the native state of transthyretin. Potent inhibition of amyloidogenesis". J. Med. Chem. 47 (2): 355–74. doi:10.1021/jm030347n. PMID 14711308.
  5. ^ Vilaro M, Arsequell G, Valencia G, Ballesteros A, Barluenga J, Nieto J, Planas A, Almeida R, Saraiva MJ (2007). "Reengineering TTR amyloid inhibition properties of diflunisal". Dalam Seldin DC, Skinner M, Berk JL, Connors LH (ed.). XIth International Symposium on Amyloidosis. Boca Raton: CRC. hlm. 205–207. doi:10.1201/9781420043358.ch69 (tidak aktif 12 July 2025). ISBN 978-1-4200-4281-8. Pemeliharaan CS1: DOI nonaktif per Juli 2025 (link)
  6. ^ Baures PW, Oza VB, Peterson SA, Kelly JW (July 1999). "Synthesis and evaluation of inhibitors of transthyretin amyloid formation based on the non-steroidal anti-inflammatory drug, flufenamic acid". Bioorg. Med. Chem. 7 (7): 1339–47. doi:10.1016/S0968-0896(99)00066-8. PMID 10465408.
  7. ^ Purkey HE, Palaninathan SK, Kent KC, Smith C, Safe SH, Sacchettini JC, Kelly JW (December 2004). "Hydroxylated polychlorinated biphenyls selectively bind transthyretin in blood and inhibit amyloidogenesis: rationalizing rodent PCB toxicity". Chem. Biol. 11 (12): 1719–28. doi:10.1016/j.chembiol.2004.10.009. PMID 15610856.
  8. ^ Smeland S, Kolset SO, Lyon M, Norum KR, Blomhoff R (September 1997). "Binding of perlecan to transthyretin in vitro". Biochem. J. 326 (3): 829–36. doi:10.1042/bj3260829. PMC 1218739. PMID 9307034.
  9. ^ Foss TR, Wiseman RL, Kelly JW (November 2005). "The pathway by which the tetrameric protein transthyretin dissociates". Biochemistry. 44 (47): 15525–33. doi:10.1021/bi051608t. PMID 16300401.
  10. ^ Zeldenrust SR, Benson MD (2010). "Familial and senile amyloidosis caused by transthyretin". Dalam Ramirez-Alvarado M, Kelly JW, Dobson C (ed.). Protein misfolding diseases: current and emerging principles and therapies. New York: Wiley. hlm. 795–815. doi:10.1002/9780470572702.ch36. ISBN 978-0-471-79928-3.
  11. ^ a b Westermark P, Sletten K, Johansson B, Cornwell GG (April 1990). "Fibril in senile systemic amyloidosis is derived from normal transthyretin". Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 87 (7): 2843–5. Bibcode:1990PNAS...87.2843W. doi:10.1073/pnas.87.7.2843. PMC 53787. PMID 2320592.
  12. ^ Andrade C (September 1952). "A peculiar form of peripheral neuropathy; familiar atypical generalized amyloidosis with special involvement of the peripheral nerves". Brain. 75 (3): 408–27. doi:10.1093/brain/75.3.408. PMID 12978172.
  13. ^ Coelho T (October 1996). "Familial amyloid polyneuropathy: new developments in genetics and treatment". Curr. Opin. Neurol. 9 (5): 355–9. doi:10.1097/00019052-199610000-00007. PMID 8894411. S2CID 43007619.
  14. ^ a b Jacobson DR, Pastore RD, Yaghoubian R, Kane I, Gallo G, Buck FS, Buxbaum JN (February 1997). "Variant-sequence transthyretin (isoleucine 122) in late-onset cardiac amyloidosis in black Americans". N. Engl. J. Med. 336 (7): 466–73. doi:10.1056/NEJM199702133360703. PMID 9017939.
  15. ^ Colon W, Kelly JW (September 1992). "Partial denaturation of transthyretin is sufficient for amyloid fibril formation in vitro". Biochemistry. 31 (36): 8654–60. doi:10.1021/bi00151a036. PMID 1390650.
  16. ^ Lai Z, Colón W, Kelly JW (May 1996). "The acid-mediated denaturation pathway of transthyretin yields a conformational intermediate that can self-assemble into amyloid". Biochemistry. 35 (20): 6470–82. doi:10.1021/bi952501g. PMID 8639594.
  17. ^ a b Hammarström P, Wiseman RL, Powers ET, Kelly JW (January 2003). "Prevention of transthyretin amyloid disease by changing protein misfolding energetics". Science. 299 (5607): 713–6. Bibcode:2003Sci...299..713H. doi:10.1126/science.1079589. PMID 12560553. S2CID 30829998.
  18. ^ Jiang X, Smith CS, Petrassi HM, Hammarström P, White JT, Sacchettini JC, Kelly JW (September 2001). "An engineered transthyretin monomer that is nonamyloidogenic, unless it is partially denatured". Biochemistry. 40 (38): 11442–52. doi:10.1021/bi011194d. PMID 11560492.
  19. ^ Šimčíková D, Heneberg P (December 2019). "Refinement of evolutionary medicine predictions based on clinical evidence for the manifestations of Mendelian diseases". Scientific Reports. 9 (1) 18577. Bibcode:2019NatSR...918577S. doi:10.1038/s41598-019-54976-4. PMC 6901466. PMID 31819097.
  20. ^ Sekijima Y, Wiseman RL, Matteson J, Hammarström P, Miller SR, Sawkar AR, Balch WE, Kelly JW (April 2005). "The biological and chemical basis for tissue-selective amyloid disease". Cell. 121 (1): 73–85. doi:10.1016/j.cell.2005.01.018. PMID 15820680. S2CID 12503292.
  21. ^ Saraiva MJ (1995). "Transthyretin mutations in health and disease". Hum. Mutat. 5 (3): 191–6. doi:10.1002/humu.1380050302. PMID 7599630. S2CID 10124222.
  22. ^ Holmgren G, Ericzon BG, Groth CG, Steen L, Suhr O, Andersen O, Wallin BG, Seymour A, Richardson S, Hawkins PN (May 1993). "Clinical improvement and amyloid regression after liver transplantation in hereditary transthyretin amyloidosis". Lancet. 341 (8853): 1113–6. doi:10.1016/0140-6736(93)93127-m. PMID 8097803. S2CID 26093858.
  23. ^ Ando Y, Suhr OB (December 1998). "Autonomic dysfunction in familial amyloidotic polyneuropathy (FAP)". Amyloid. 5 (4): 288–300. doi:10.3109/13506129809007303. PMID 10036588.
  24. ^ Li X, Buxbaum JN (2011). "Transthyretin and the brain re-visited: is neuronal synthesis of transthyretin protective in Alzheimer's disease?". Mol Neurodegener. 6 (1): 79. doi:10.1186/1750-1326-6-79. PMC 3267701. PMID 22112803.
  25. ^ Coelho, T., Carvalho, M., Saraiva, M.J., Alves, I., Almeida, M.R., and Costa, P.P. (1993). A strikingly benign evolution of FAP in an individual found to be a compound heterozygote for two TTR mutations: TTR MET 30 and TTR MET 119. J Rheumatol 20, 179.
  26. ^ Hammarström P, Schneider F, Kelly JW (September 2001). "Trans-suppression of misfolding in an amyloid disease". Science. 293 (5539): 2459–62. Bibcode:2001Sci...293.2459H. doi:10.1126/science.1062245. PMID 11577236. S2CID 39689656.
  27. ^ Sousa MM, Cardoso I, Fernandes R, Guimarães A, Saraiva MJ (December 2001). "Deposition of transthyretin in early stages of familial amyloidotic polyneuropathy: evidence for toxicity of nonfibrillar aggregates". Am. J. Pathol. 159 (6): 1993–2000. doi:10.1016/s0002-9440(10)63050-7. PMC 1850610. PMID 11733349.
  28. ^ Reixach N, Deechongkit S, Jiang X, Kelly JW, Buxbaum JN (March 2004). "Tissue damage in the amyloidoses: Transthyretin monomers and nonnative oligomers are the major cytotoxic species in tissue culture". Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 101 (9): 2817–22. Bibcode:2004PNAS..101.2817R. doi:10.1073/pnas.0400062101. PMC 365703. PMID 14981241.
  29. ^ Huang JT, Leweke FM, Oxley D, Wang L, Harris N, Koethe D, Gerth CW, Nolden BM, Gross S, Schreiber D, Reed B, Bahn S (November 2006). "Disease biomarkers in cerebrospinal fluid of patients with first-onset psychosis". PLOS Med. 3 (11): e428. doi:10.1371/journal.pmed.0030428. PMC 1630717. PMID 17090210.
  30. ^ Nomor uji klinis NCT01960348 for "APOLLO: The Study of an Investigational Drug, Patisiran (ALN-TTR02), for the Treatment of Transthyretin (TTR)-Mediated Amyloidosis" di ClinicalTrials.gov

Bacaan lanjutan

Pranala luar

Konten ini disalin dari wikipedia, mohon digunakan dengan bijak.

×
Advertisement