DEHAL1基因和蛋白

2002年，Moreno等采取SAGE（Serial Analysis of Gene Expression）技术从人的甲状腺成功克隆了DEHAL1基因[138]。DEHAL1基因位于6号染色体的6p24区，含有6个外显子（图7-9）。DEHAL1 mRNA优先表达于甲状腺，在肝脏、肾脏、气管也有少量出现。人DEHAL1含有289个氨基酸残基，前23个氨基酸残基为信号肽，分子量为33 000。DEHAL1蛋白是1个跨膜蛋白，含有1个保守的硝基还原酶结构域和1个FMN结合辅基。DEHAL1为黄素蛋白，以黄素单核苷酸（FMN）为辅基，以NADPH为供氢体使底物还原[139]。在NADPH存在的情况下，DEHAL1可以高效地催化MIT和DIT脱碘。

图7-9　DEHAL1基因的染色体位置和DEHAL1蛋白二级结构示意图

DEHAL1基因的5'和3'非翻译区显示为红色，编码区为蓝色。DEHAL1蛋白含有黄素单核苷酸（FMN）结合域和硝基还原酶样结构域。(https://www.daowen.com)

DEHAL1在甲状腺激素的再利用中起了重要作用。在DEHAL1双等位基因缺陷患者的研究中发现DEHAL1对于甲状腺碘的新陈代谢是必不可少的[140]。DEHAL1使碘化酪氨酸脱碘，脱下的碘再经过Pendrin或AIT重新进入滤泡腔，从而形成了一个有效的循环系统。这提示DEHAL1增加了碘的利用效率，避免了碘的浪费。

DEHAL1的硝基还原酶区域含有信号肽和跨膜片段。通过对DEHAL1进行表位标记和生物素表面标记证实了DEHAL1实际上是一个可以达到细胞膜的膜蛋白。后续实验发现DEHAL1也存在于人类甲状腺细胞的顶端膜上[140]。这些观察结果提示碘化酪氨酸的脱碘过程发生在甲状腺细胞顶端膜，如果这的确是事实，MIT和DIT将会在顶端膜被释放。需要注意的是，已经证实甲状腺滤泡细胞会分泌组织蛋白酶K，它通过细胞外蛋白水解作用释放Tg的T4

[141]；研究组织蛋白酶缺乏的小鼠发现，溶酶体内半胱氨酸蛋白酶参与了甲状腺上皮细胞顶端膜Tg的细胞外蛋白水解[142]。因此，脱碘反应可能发生在Tg的降解过程中，并且DEHAL1的催化区朝向胞吐囊泡的内面。