甲状腺ホルモン輸送および結合タンパク質

分泌されたT4およびT3は、非常に疎水性が高く、ほとんどが血漿キャリアタンパク質に結合して循環しており、組織に利用可能な遊離画分はごくわずかです。細胞への送達は、特定の膜輸送体に依存します。このトピックでは、ホルモンを緩衝し分配する血漿結合タンパク質と、ホルモンを標的細胞内に移動させる膜キャリアの両方について説明します。

Definition

甲状腺ホルモン輸送とは、血漿中のT4およびT3が結合タンパク質によって運搬され、その後、特定のホルモン輸送体によって細胞内に膜を介して取り込まれることを指します。

Scope

このトピックでは、主要な血清甲状腺ホルモン結合タンパク質（サイロキシン結合グロブリン、トランスサイレチン、アルブミン）、結合型と遊離型プールを関連付ける遊離ホルモン仮説、および細胞への取り込みを仲介するMCT8、MCT10、有機アニオントランスポーターポリペプチドなどの膜輸送体について説明します。これは生理学的参照であり、結合タンパク質の異常の臨床的解釈については扱いません。

Core questions

• 血漿中のどのタンパク質がT4とT3を運び、その割合はどのくらいですか？
• 結合型ホルモンと生物学的に利用可能な遊離画分の関係は何ですか？
• ホルモンはどのようにして細胞膜を越えて標的細胞に入りますか？
• 細胞への侵入が単純拡散ではなく、専用の輸送体を必要とするのはなぜですか？

Key concepts

• サイロキシン結合グロブリン (TBG)
• トランスサイレチン (TTR)
• 低親和性キャリアとしてのアルブミン
• 遊離ホルモン仮説
• 結合型と遊離型ホルモンプール
• モノカルボン酸輸送体8 (MCT8)
• MCT10およびOATP輸送体

Mechanisms

血漿中では、T4およびT3の大部分はサイロキシン結合グロブリンに可逆的に結合しており、トランスサイレチンおよびアルブミンからの寄与はより小さいです。これらのタンパク質は、遊離ホルモン濃度を緩衝し、組織への送達を円滑にする循環貯蔵庫として機能します。遊離ホルモン仮説の下では、代謝的に活性であり、細胞に取り込まれるのは、結合していないごくわずかな画分であるため、結合タンパク質濃度の変化は総ホルモンを変化させますが、遊離ホルモンは調節されたままになる傾向があります。細胞への侵入は純粋に受動的ではありません。モノカルボン酸輸送体8、MCT10、有機アニオントランスポーターポリペプチドなどの特定の膜貫通キャリアは、ホルモンを細胞膜を越えて移動させ、細胞内脱ヨード酵素および核内受容体に到達できるようにします。

Clinical relevance

結合型ホルモンと遊離型ホルモンの区別は、結合タンパク質が変化したときに遊離T4および遊離T3の測定値が総ホルモンと異なる理由、およびホルモンがその標的に到達するために細胞輸送体が必要な理由の根底にあります。この項目は記述的生理学であり、結合タンパク質または輸送体の異常を評価または管理するためのガイダンスではありません。

History

初期の生化学的研究は、血清甲状腺ホルモン結合タンパク質を特徴づけ、遊離ホルモン仮説につながりました。これは、ホルモン作用を総濃度ではなく、結合していない画分を中心に再構築しました。その後、特にMCT8などの特定の膜輸送体が同定されたことにより、細胞への取り込みが能動的でキャリアを介したステップであり、脂溶性ホルモンに長らく想定されていた単純拡散ではないことが示されました。

Key figures

• Luigi Bartalena
• Theo J. Visser
• Robin P. Peeters
• Paul M. Yen

Seminal works

• bartalena-1990
• vanderdeure-2010

Frequently asked questions

遊離ホルモン仮説とは何ですか？

血漿タンパク質に結合していない甲状腺ホルモンのごくわずかな画分のみが代謝的に活性であり、細胞に入ることができるため、ホルモン作用は総濃度ではなく遊離濃度によって決定されるというものです。

細胞が甲状腺ホルモン輸送体を必要とするのはなぜですか？

甲状腺ホルモンは脂溶性ですが、細胞への効率的かつ調節された侵入は、MCT8などの特定の膜輸送体に依存しており、これらがホルモンを細胞内脱ヨード酵素および核内受容体に運びます。