新規の非放射性ヨウ化物放出アッセイによるタイプ1デオディナーゼの基質としてのイオパン酸の同定

酵素5'および5酸化症は、局所的および全身的な活性化とヨードチロニンとチロノミンの不活性化に対する重要な反応です。3つのdeiodinase（DIO）アイソザイムの発現は、甲状腺の状態、遺伝子型、微量栄養素の可用性、疾患関連シグナル伝達など、多くのパラメーターによって調節されています。さらに、DIOは薬理学的および環境由来の物質の潜在的な標的であり、酵素活性（内分泌かく乱物質）に影響を与える可能性があります。古典的なDIO活性アッセイを使用すると、テストは放射性ヨウ化物の放出を監視するために、放射性標識基質（（125）I-RT（3））の利用可能性に依存します。最近、液体クロマトグラフィータンデム質量分析は、この制限を明らかに解決する代替方法として説明されました。ただし、技術的な機器と分析ルーチンで高い需要があり、かなりの測定時間によってサンプル数が制限されています。したがって、ヨウ化物放出を測定するためのSandell-Kolthoff反応を利用して、古典的な脱凍素アッセイと簡単にアクセスできる測光法を組み合わせました。簡単に言えば、ヨウ素は、CE（4+）とAS（3+）の間のこの酸化還元反応の中で触媒として機能し、脱動の加速につながります。さらに、プロトコルは、取り扱いの努力と時間消費を最小限に抑えるために適合しました。この方法は放射能に依存していないため、古典的な方法の基質スペクトルを拡張します。このアッセイの適合性は、動物実験（低甲状腺マウスおよび甲状腺機能低下マウスにおける肝Dio1活性）および確立されたDIO阻害剤の組織サンプルでテストされました。新しいが予期しない発見ではない発見として、阻害剤イオパン酸の疑いがあるとされるイオパン酸は、DIO基質であることが判明しました。この発見は、液体クロマトグラフィータンデム質量分析によって確認され、その潜在的な臨床的影響にはさらなる研究が必要です。

Enzymatic 5'- and 5-deiodination are key reactions for local and systemic activation and inactivation of iodothyronines and thyronamines. Expression of the three deiodinase (DIO) isoenzymes is regulated by a number of parameters, including thyroid status, genotype, micronutrient availability, and disease-related signaling. In addition, DIO are potential targets of pharmacological as well as environmentally derived substances, which might affect their enzymatic activity (endocrine disruptors). With the classical DIO activity assay, testing depends on the availability of radioactively labeled substrates (e.g. (125)I-rT(3)) to monitor the release of radioactive iodide. Recently, liquid chromatography-tandem mass spectrometry was described as an alternative method apparently resolving this limitation. However, it has a high demand in technical equipment and analytical routine and is limited in sample number by considerable measuring time. We therefore combined the classical deiodination assay with an easily accessible photometric method taking advantage of the Sandell-Kolthoff reaction for measuring iodide release. In brief, iodine works as a catalyst within this redox reaction between Ce(4+) and As(3+) leading to an acceleration of destaining. Furthermore, the protocol was adapted to minimize handling effort and time consumption. Because this method is not dependent on radioactivity, it expands the substrate spectrum of the classical method. Suitability of this assay was tested with tissue samples from animal experiments (hepatic Dio1 activity in hypo- and hyperthyroid mice) and established DIO inhibitors. As a new but not unexpected finding, the alleged inhibitor iopanoic acid turned out to be a DIO substrate. This finding was confirmed by liquid chromatography-tandem mass spectrometry, and its potential clinical impact requires further studies.