2) валин
3) фенилаланин
4) тирозин (+)
Тирозин является непосредственным аминокислотным субстратом для синтеза тиреоидных гормонов. Он входит в состав тиреоглобулина — крупного белка, синтезируемого фолликулярными клетками щитовидной железы и секретируемого в коллоид. В тирозильные остатки тиреоглобулина включается йод, после чего образуются йодтирозины: монойодтирозин (MIT) и дийодтирозин (DIT).
Процесс йодирования катализирует тиреопероксидаза при участии перекиси водорода. Соединение двух остатков DIT приводит к образованию тироксина (T4), а соединение MIT и DIT — к образованию трийодтиронина (T3). После протеолиза тиреоглобулина гормоны поступают в кровь, тогда как неиспользованные MIT и DIT дейодируются с повторным высвобождением йода и тирозина.
Лейцин и валин участвуют преимущественно в синтезе белков и не являются субстратами йодирования в щитовидной железе. Фенилаланин может превращаться в тирозин под действием фенилаланингидроксилазы, однако непосредственным предшественником тиреоидных гормонов служат именно тирозильные остатки тиреоглобулина. Поэтому ключевым принципом является сочетание тирозинового каркаса с йодом, поступающим в тиреоцит через натрий-йодидный симпортер.
| Этап синтеза | Основной субстрат или продукт | Фермент/механизм | Физиологическое значение |
|---|---|---|---|
| Поступление йода в тиреоцит | Иодид из крови | Натрий-йодидный симпортер (NIS) | Обеспечивает доставку йода, необходимого для гормоногенеза |
| Синтез белкового каркаса | Тиреоглобулин с тирозильными остатками | Синтез в тиреоците и секреция в коллоид | Создаёт матрицу для органификации йода и хранения гормонов |
| Окисление йодида | Иодид превращается в реакционноспособную форму йода | Тиреопероксидаза и H2O2 | Подготавливает йод к ковалентному присоединению к тирозину |
| Органификация йода | MIT и DIT | Йодирование тирозильных остатков тиреоглобулина | Формируются непосредственные йодированные предшественники гормонов |
| Конденсация йодтирозинов | DIT + DIT → T4; MIT + DIT → T3 | Тиреопероксидаза | Образуются основные гормональные продукты щитовидной железы |
| Хранение | T3 и T4 в составе тиреоглобулина | Коллоид фолликула | Создаётся значительный внутритиреоидный резерв гормонов |
| Высвобождение и реутилизация | Свободные T3/T4, тирозин и йод | Эндоцитоз и протеолиз тиреоглобулина; дейодиназы | Гормоны поступают в кровоток, а компоненты MIT и DIT используются повторно |
Секреция тиреоидных гормонов регулируется тиреотропным гормоном гипофиза, который стимулирует захват йода, синтез тиреоглобулина, активность тиреопероксидазы и протеолиз коллоида. При дефиците йода синтез T4 снижается, а относительная продукция T3 может возрастать за счёт более экономного использования йода. При аутоиммунном тиреоидите антитела к тиреопероксидазе нарушают органификацию йода, тогда как при болезни Грейвса антитела к рецептору ТТГ стимулируют все этапы гормоногенеза. Таким образом, тирозин формирует органический каркас гормонов, а йодирование и последующая конденсация определяют образование T3 и T4.