关于硫氧还蛋白系统在细胞死亡进程中的作用

关于硫氧还蛋白系统在细胞死亡进程中的作用

概论

意义：硫氧还蛋白（Trx）系统，包括烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸,Trx还原酶（TrxR），Trx是维持细胞氧化还原平衡和抗氧化功能的关键，包括控制氧化应激和细胞死亡。最新进展：我们专注于研究Trx系统调控参与细胞凋亡。在哺乳动物细胞中，细胞内的Trx1和线粒体Trx2是主要的二硫化物还原酶为细胞增殖和发育提供电子和酶。减少/硫醇硫氧还结合凋亡信号调节激酶1 （ASK1 ）并抑制其活性以防止应力和细胞因子诱导的细胞凋亡。当TRX被氧化，它将解离ASK1并且刺激凋亡。结合抑制Trx的相互作用蛋白（TXNIP ）也有助于细胞凋亡的过程通过将ASK1上的TRX移除。TrxRs是一个大的同型二聚体硒蛋白，其整体结构类似于谷胱甘肽还原酶，TrxRs在C-末端还包含活性部位GCUG。关键问题和未来发展方向：在调节细胞死亡过程中TRX氧化还原状态和TrxR的活化是决定细胞命运的关键因素。在TrxRs的SEC的高反应性在反应位置使TrxR 的酶出现作用药物的靶点。通过共价修饰使TrxR失活不仅仅改变TRX的氧化还原状态和活化,而且也使TrxR转换成活性氧发生器。许多电子化合物，包括一些环境毒素和药品可抑制TrxR。这些化合物的分类，分为四种类型，并提出了一些有用的原则，以了解这些化合物对TrxR抑制的反应机理。

序言

蛋白巯基参与许多蛋白质的催化活性并在氧化反应下可能改变二硫化物。该硫醇- 二硫化物的变化可能会影响酶的活性，因此调节细胞功能。硫氧还蛋白（Trx），是一个12 kDa的硫醇蛋白，它从古菌和细菌到人进化上保守，它本身就是维持蛋白质硫醇/二硫化物动态平衡的一个关键因素。Trx与Trx还原酶（TrxR）结合，Trx可以提供电子从烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADPH ）到关键的细胞蛋白的，因此它参与广泛的细胞功能（图1）。例如，最初发现的Trx由大肠杆菌核糖核苷酸还原酶（RNR ）作为电子给体。普遍存在的RNR 催化的从头合成2 '- 脱氧核糖核苷酸其相应的核糖核苷酸和DNA复制和修复是必不可少的。RNR从脊椎动物到大肠杆菌都是有二聚体R1和R2亚基组成的复合物。R2亚基有一个稳定的酪氨酰自由基氧联的铁中心，这是催化反应所必须的。R1亚单位含有一个底物结合部位、一个变构部位、一个二硫醇的活性位点和两条穿梭在C-末端的巯基。在活性位点的二硫醇被转换为二硫化物后引起一个周期的催化反应，但是二硫醇经C-末端巯基通过硫醇-二硫化物交换后减少。相反，在C-末端的二硫化物减少是由Trx或谷氧还蛋白（GRX）。其他已知的TRX底物有广泛分布于各种亚细胞器的过氧还蛋白（Prxs）、Trx依赖的过氧化物酶。这使他们能够清除H2 O2和更具体的控制信号转导。甲硫氨酸- S -亚砜还原酶可以自身催化还原或蛋白结合蛋氨酸亚砜还原为蛋氨酸，它也是Trx的底物。Trx除了是一个二硫键还原酶，它还通过介导蛋白质S- 去亚硝基化参与调控细胞过程中。

Trxs基因在哺乳动物细胞死亡进展中的作用

哺乳动物Trx系统

胞质内Trx1和线粒体内Trx2存在于哺乳动物细胞中，包含有一个活性位点Trp-Cys-Gly-Pro-Cys，在一个表型Trx折叠结构（图2）。人类TRX1与105个氨基酸残基一起，三种结构的Cys残基的位置为62、69和73 ，除了Cys32和Cys35在活化位点。Cys62和Cys69位于Trx- S2

在氧化应激条件下可以形成第二个二

，

硫键（图2）。虽然这两个二硫键形成低表征Trx- S2，但不能直接通过TrxR被减

少，而且它的形成导致Trx1的激活。此外，这些额外结构的半胱氨酸残基参与许多人类Trx1的翻译后修饰，如S -亚硝基化、谷胱甘肽和二聚作用。

Trx1的细胞死亡的调控

Trx1是一个中间氧化还原调节器，介导许多转录因子的激活，这参与细胞生长、细胞凋亡和炎症反应，如NF-κB、激活蛋白-1（AP - 1）、p53蛋白，缺氧诱导因子1和氧化还原因子1 (Ref-1)。一些Cys残基的减少状态影响DNA结合位点转录因子，例如，Cys62 、NF -κB和p50是DNA结合的关键。氧化应激条件下，TRX1从细胞质转运到细胞核。Trx可以维持半胱氨酸的还原态和促进NF - κB和AP - 1与DNA结合的活性。此外，Ref - 1也可以从细胞质转运到细胞核，并与Trx1相互作用。Ref - 1 与Trx1相连可以增加DNA结合转录因子的活性，如AP-1。

Trx1可以阻止细胞凋亡的过程通过直接联系细胞凋亡信号调节激酶1（ASK1），ASK1是一种丝裂原活化蛋白激酶激酶（MAP3K ）。MAP3K可以激活c - Jun氨基末端激酶、p38 MAP激酶通路并且是肿瘤坏死因子（TNF ）- α诱导细胞凋亡所必需的。TRX1可以连结ASK1的N-端非催化区域。Trx1和ASK1之间的相互作用是高度依赖于Trx1的氧化还原状态。如H2 O2的活性氧物种（ROS）引起的应力或细胞因子的治疗将导致Trx直接氧化或通过Prxs ，ASK1 和Trx1的解离，以及随后的ASK1的活化和随后的细胞凋亡（图3）。此外，TRX1可以诱导ASK1的泛素化和在内皮细胞降解抑制ASK1活化。在这个过程中，Trx1的活性部位Cys32或Cys35是ASK1结合Trx1中Cys250所必要的。

Trx1施加一个抗凋亡的作用，TRX1抑制诱导细胞死亡。Trx相互作用蛋白是内在的Trx1抑制物，现已确定为酵母双杂交系统中的一种内源性抑制剂。TXNIP形成一种复合物降低，但不被Trx1氧化。此过程可能涉及在TXNIP中二硫化物连结Cys63和Cys247和减少Trx的活性位点的二硫醇（图3）之间二硫键交换的相互作用。因此TXNIP结合抑制Trx1，而这种结合导致细胞氧化应力。事实上，过度的TXNIP使成纤维细胞、心肌细胞、胰腺β-细胞更易发生凋亡。葡萄糖引起的β-细胞死亡已被证明是由于TXNIP经葡萄糖刺激过度表达引起。然而，应该指出的是，TXNIP作为α-休止蛋白超家族的一员，它不仅作为Trx 的抑制剂，也是代谢调节蛋白。TXNIP起着双重作用，在细胞凋亡中的氧化还原依赖和独立的监管方式。最近，据报道TXNIP和Trx的结合，可以防止TXNIP 退化和脂肪细胞分化。

Trx1在胚胎发育过程中可能涉及氧化应激防御和转录调控，有针对性的破坏鼠标TXN基因的纯合子后小鼠后快死去，表明TRX1是小鼠胚胎早期分化和器官形成必不可少的因素。

TRX2对细胞死亡的调控

线粒体被认为是一个产生ROS的主要场所。ROS水平是细胞死亡的决定因素。ROS水平低，促进细胞凋亡，而高水平的ROS导致细胞坏死。与PRX3一起，TRX2系统是扮演了一个重要的控制线粒体ROS水平的角色，因此，在调节细胞凋亡中起着关键的作用。TRX2不足，导致细胞ROS水平增高、细胞色素c从线粒体释放，在鸡DT40中caspase 3和9活化。非常有趣的是，转染的hTrx2或氧化还原活性hTrx2CS的可以缓解TRX2 -缺乏DT40细胞的死亡。这可能是由于有氧化还原活性中TRX2保持了Bcl-xL蛋白水平与控制线粒体外膜的

通透性。TRX2也可以在线粒体中结合和抑制ASK1凋亡活性。TXNIP中的N-末端结构域的cys30是关键TRX2结合位点。最近研究提出，TRX2 - ASK1的信号转导通路，还涉及到细胞内的TXNIP穿梭。在正常条件下，TXNIP位于细胞质中，也主要在细胞核中。线粒体TRX2连结ASK1抑制蛋白激酶活性。在氧化应激时，TXNIP从细胞核到线粒体竞争结合TRX2，结果导致细胞凋亡过程（图3）。另一种可能的机制，TRX2阻止细胞死亡是通过调控P66SHC，P66SHC为一种寿命调节器。P66 SHC是Trxs二硫化物基质。因此，P66 SHC的四聚体，是能够导致细胞死亡减少，通过线粒体Trx系统转变为无活性的形式P66 SHC二聚体。

线粒体Trx2是小鼠胚胎正常发育所必不可少的。沉默TXN2基因突变胚胎纯合子小鼠在交配后10.5天出现大量的细胞凋亡，泰勒阶段15/16死亡。胚胎致死性的时间与线粒体的成熟时间相一致。无TRX2的胚胎的胚胎成纤维细胞形成是不可能的。杂合子老鼠是可大量产生的，但TRX2减少小鼠表现出核DNA以及肝脏脂质，蛋白质氧化损伤增加。已证实TRX2的作用是通过TRX2保护对氧化诱导的细胞死亡抵抗从而调控细胞凋亡。与杀草快农药处理的野生型（WT ）小鼠相比，TRX2 + / - 小鼠肝脏的细胞凋亡增加。虽然WT小鼠TRX2过度表达，但不是一个C93S的TRX2突变蛋白，可以显着地抑制在HeLa细胞中的TNF -α诱导的细胞凋亡。TRX2的氧化还原修饰是许多氧化诱导细胞死亡过程中的一个关键因素。最近，我们发现一些阳离子三苯甲烷，如亮绿和龙胆紫，长时间使用抗真菌和抗菌药，在线粒体积累并导致Trx氧化降解。线粒体TRX系统瓦解导致随后的细胞色素c释放以及凋亡诱导因子（AIF）从线粒体进入细胞质。非常有趣的是，亮绿对HeLa细胞比成纤维细胞更敏感。在HeLa细胞中，TRX2下调通过小分子干扰核糖核酸（RNA干扰）诱导敏感性增加，然而正常的成纤维细胞Trx2或Trx1的下调有没有影响。

除了Trx1和Trx2，Trx的家族包含许多其他的硫醇-二硫化物氧化还原酶并带有CXXC活化位点如Grxs ，Grxs是一个内质网跨膜Trx关联蛋白和巨噬细胞移动抑制因子的活性部位。这些蛋白质也已经证实在细胞凋亡调控中起关键作用。

TrxRs在哺乳动物细胞死亡进展中的作用

哺乳动物TrxR的结构和反应机制

在哺乳动物细胞中已发现三种TrxRs，细胞质TrxR1、线粒体TrxR2以及睾丸特异性的Trx还原型谷胱甘肽还原酶（GR ），对应于相应的三种类型的Trxs基因。所有哺乳动物的TrxRs都含硒酶，硒半胱氨酸（Sec，U）残基于他们的C-末端相连。Sec是第21基因翻译的氨基酸，其中，在大多数情况下是由UGA密码子作为终止密码子编码。Sec插入硒蛋白多肽链需要一个复杂结构包含Sec插入序列（SECIS）元素、tRNA[SER ] SEC、ECIS结合蛋白2（SBP2），以及在哺乳动物细胞中的其他组件和可用的硒。Sec插入效率会影响的硒蛋白TrxR活性。Sec 结构结构不足，也可以改变TrxR的存在形式。例如，大鼠肝中TrxR缺硒导致Sec残基被替换为半胱氨酸。另一方面，Trx系统可以减少在氧化SBP2中二硫键和/或还原型谷胱甘肽（GSH）的混合二硫化，同时参与调控SBP2的多个区域和硒蛋白合成效率。

哺乳动物细胞中的TrxRs比大肠杆菌、酵母和植物拥有更多不同特性（图2）。哺乳动物细胞和高等真核生物的TrxR拥有大量含55 kDa的或更大的亚基的同源二聚体的黄素蛋白，代替细菌中的TrxRs，其中较小的二聚体黄素蛋白，具有33

kDa的亚基。哺乳动物TrxRs有非常广泛的基质，包括亚硒酸钠、它可以减少硒蛋白的合成。与此相反，在原核生物，酵母和植物中的TrxRs具有较窄的底物特异性。

与在二聚体细菌TrxR中的单一活性位点CXXC结构对比，哺乳动物TrxRs 有头部到尾的二聚体以及N-末端拥有活性位点二硫化物CVNVGC，同时有一个保守的C -末端序列Gly-Cys-Sec-Gly。哺乳动物TrxRs的结构已用X -射线结晶学得以解决。与TrxR的整体结构相似，具有相同的N-末端GR活性位点，NADPH 和黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）结合结构域（图2）。然而，哺乳动物TrxR1中唯有一含拥有16个氨基酸残基的C末端。哺乳动物TrxR的作用机理是电子从NADPH转移到N-末端通过FAD氧化还原活性的二硫醇，然后其他硫化硒亚基随后连接在基质上（图4）。鼠TrxR2的晶体结构氧化和NADPH减少，都表现出与鼠TrxR1相似的整体结构。

TrxRs在哺乳动物细胞死亡的作用进展

为了阐明TrxR在体内的作用，现对几种TrxR基因敲除模型进行了研究。小鼠都在TrxR2失活后胚胎13天死亡。胚胎成纤维细胞TrxR2缺陷比WT增长慢同时对丁硫堇治疗敏感度更高从而阻止GSH合成。TrxR1灭活也可导致早期胚胎致死大概在E9.5或E10.5天左右，令人惊讶的是，老鼠心脏TrxR1特异失活发育正常并且看上去健康，肝无TrxR的小鼠存活超过1年。这些结果表明TrxR1和TrxR2是胚胎发育的关键，但它们不是细胞增殖所必需。在细胞增殖中TrxR1不起必要的作用，这与用siRNA下调TrxR1没有改变Trx1的氧化还原状态并引起细胞毒性的观察结果是一致的。该机制的细节还未知。

TrxR不是细胞增殖必不可少的物质的原因之一可能是由于另一个二硫还原酶系统的补偿效应，GSH和GRX系统和细胞应答过程可能受Nrf2途径调控。TrxR1活化减少导致Nrf2活化受观察到在其它条件控制，如硒缺乏（图5）。Grxs是Trx折叠蛋白的CPYC或CGFS的活性位点基序。GSH -GRX系统，电子从NADPH转移到GR，然后转移到GSH，随后GRX。TRX和GSH -GRX系统的功能有重叠部分。TrxR缺乏时，特别是Trx可能会得到的从GSH - GRX系统中的电子从而维持TrxR减少状态时的平衡。

TRX系统调节活化及其医疗应用

哺乳动物TrxR作为抗癌靶点

虽然TrxR1对细胞增殖不是必要的，但是TrxR可以成为抗癌药物发展的一个新的靶点，因为许多恶性肿瘤细胞似乎更多地依赖于高效Trx系统。TrxR和Trx在侵袭性癌症中过度表达。Trx系统和肿瘤标志相互关系已被报道。此外，老鼠肺癌细胞与TrxR稳定敲除表现出类似的细胞形态和锚定独立正常细胞的生长特性。将siTrxR1构建体转染到单层生长细胞上，而在多层和松散附着在培养皿中的细胞中控制肿瘤细胞生长。与对照组相比敲除TrxR1细胞在软琼脂中生长受抑制。在软琼脂上悬浮生长是多数恶性肿瘤细胞的特性。当这些TrxR敲除细胞注射到小鼠体内，肿瘤侵袭和转移会显着降低。肿瘤生长需要蛋白质二硫键还原酶。这表明TrxR是体内癌细胞生长的关键。此外，Trx系统是重要的潜在基质，RNR也是一个众所周知的抗癌靶点。阻断Trx系统活化将减少RNR活化。更重要的是，抑制TrxR并不仅降低TrxR的活性而且导致在ROS产物增加和Trx 氧化（图5）。

作为一种独特的含Sec-黄素蛋白，TrxR是非常适合作为药物开发的靶点。

C-末端活性部位Sec由于其pKa值低和易于亲和的位点，使其高活性的酶亲电子。事实上，许多的TrxR抑制剂选择性表现出TrxR逆向GR抑制。这也在体内得以证实。此外TrxR的抑制可能会导致TrxR减少从而诱导细胞快速死亡。事实上，许多临床上常用的抗癌化合物，包括烷基化和含铂药物，三氧化二砷，和化学预防剂，如黄酮类化合物和姜黄素，已发现具有TrxR的抑制作用。然而，由于TrxR参与广泛的细胞活动，TrxR的抑制也可在正常细胞中导致一些副作用。因此，进一步的研究阐明TrxR与Trx在正常细胞和癌细胞以及TrxR抑制剂反应机理的不同作用，可以促进和扩大治疗窗和选择性治疗。

一些TrxR抑制反应的原则

TrxR抑制剂我们已分为四种类型（图6）。第一种类型是金属或准金属的化合物，包括金、铂、汞、砷化合物，一些其他的有机金属配合物等。“软硬酸碱”的理论为理解这些化合物与TrxR之间反应机理提供了一个有用的原则。由于Se2-是比S2 -软的碱，它比其他软碱，如金（I）、铂（II）、汞（II）和砷（III）优先起反应。这个原理也可以解释为什么含Sec的TrxR优先于含半胱氨酸的蛋白质与砷化合物反应。虽然在含金属或准金属的化合物具有一个高优先级的作用C-末端Sec，N-末端CVNVGC的TrxR活性位点也参与反应。锌或铅化合物表明它们的抑制作用是在体外缺乏EDTA。在细胞或在体内，他们不表现TrxR选择性抑制砷和汞化合物。其原因可能是砷和汞化合物是软酸，因此与TRXR 具有较高的亲和力。对于这种类型的抑制剂，一个有趣的现象是，一些抑制剂活化与TrxR、Trx或其他小分子蛋白交联。

第二种类型的TrxR抑制剂是Michael受体，包括类黄酮、醌、奎宁等。Michael受体姜黄素具有α，β-不饱和酮的结构，用于平衡烯醇式。后者是一种高活性的亲电子剂，可以有一个Michael共轭TrxR中硒化物的Sec。抑制TrxR 通过黄酮杨梅素、槲皮素、醌。醌可能涉及TrxR和半醌之间的直接反应。这也可能说明为什么许多醌可以作为“自杀抑制剂”。它们可以减少TrxR，并且同时降低产生半醌抑制TrxR。

第三种类型是硫、硒或碲的化合物。通过1,2-乙烷（BBSKE）可逆的抑制TrxR，这不同于大多数的其他抑制剂。第四类是烷基化剂。二硝基氯苯是芳族的烷基化剂。该化合物有一个共价键与C-末端段Sec结合，并在前氧化剂中转换抗氧化酶。

结语

综上所述，哺乳动物Trx系统显然在大量的细胞死亡起一个关键作用，它们还涉及细胞的活化，氧化还原状态的Trx是细胞死亡中的决定性因素，它是通过TrxR活化和细胞ROS水平控制的。哺乳动物TrxR由于其独特的结构特性，是一个合适的抗癌靶点。不同类型的化合物能够发挥TrxR的抑制作用。面临的挑战是如何设计和合成在通过TrxR抑制效率和ROS产生能力相关联方面具有较高的选择性的化合物。

图1 Trx系统作为一种普遍存在的二硫键还原酶在细胞中许多重要蛋白质中起作用。随着TrxR，Trx能够提供电子从NADPH到许多关键的细胞蛋白中。Trx可以减少RNR R1亚基的C-末端的二硫化物，随后C-末端相连二硫醇引起中心的活化部位波动和减少二硫化物二硫醇的活化位点，这对RNR催化相应核糖核酸反应合成2'-脱氧核苷酸是必不可少的。Trx系统还可以减少二硫键与Prxs 结合，Prxs是细胞中最丰富的蛋白质之一。大多数Prxs是Trx依赖过氧化物酶并且在清除H2O2氧化还原信号中发挥关键作用。MsrA是另一个众所周知的Trx 基质，可以自身催化或蛋白结合蛋氨酸亚砜还原为蛋氨酸。通过TRX系统在PTEN和HDAC4中的二硫键可能会降低。MsrA：蛋氨酸-S-亚砜还原酶；NADPH：烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸；RNR：核苷酸还原酶；PRX：过氧化物酶；TRX：硫氧还蛋白；TRXR：硫氧还蛋白还原酶。

图2 比较哺乳动物Trx系统与大肠杆菌Trx系统。Trxs有3种：胞质Trx1、线粒体Trx2和E. coli。Trx1为小分子蛋白，包含活化位点WCGPC 。人类Trx1有三个结构的半胱氨酸残基位点：62、69 和73，它们与活性位点Cys32和Cys35分离。氧化应激条件下Cys62和Cys69形成二硫键相连。所有这些Cys可能参与细胞凋亡caspase 3中介导的S -亚硝基化和S- 去亚硝基化的一些关键蛋白。人TrxR1和E. coli是同源二聚体黄素蛋白与FAD和NADPH结构域结合。然而，哺乳动物TrxRs是55 kDa的大分子蛋白或是更大蛋白亚基，相反，细菌TrxRs 是较小的蛋白质，只有33 kDa的亚基。哺乳动物TrxR含有N-末端的活性位点CVNVGC和保守的C -末端序列Gly-Cys-Sec-Gly具有广泛的基质。与此相反，细菌TrxR仅具有一个高特异性的结构活性位点序列CXXC。FAD：黄素腺嘌呤二核苷酸。

图3 Trx通过ASK1-Trx-TXNIP信号转导通路参与细胞死亡。Trx1可以经与直接连结ASK1的N-端非催化区域，即丝分裂原活化蛋白激酶，阻止细胞凋亡过程。Trx1和ASK1之间的相互作用是高度依赖于Trx1的氧化还原状态。氧化应力下，过氧化氢（H2O2）氧化Trx1，使来自于ASK1的Trx1释放，然后ASK1活化且并发诱导细胞凋亡。Trx1的活性位点Cys32和Cys35涉及参与联合ASK1和Trx1。TXNIP ，可以通过协作释放ASK1的Trx1从而参与内源性抑制Trx的进程。TXNIP可以侵袭使Trx1减少，通过在TXNIP中Cys63和Cys247 二硫键的连结和TRX活化位点的二硫基化的二硫化相互作用，结果使Trx1氧化。最近，有人提出Trx2 -ASK1信号通路涉及TXNIP 细胞内穿梭。在正常条件下，TXNIP位于细胞质中，主要在细胞核中。线粒体Trx2与ASK1相连从而抑制ASK1活性。氧化应激时，TXNIP从细胞核转移到线粒体，竞争性结合TRX2 ，导致细胞凋亡过程。ASK1：凋亡信号调节激酶1；TXNIP：硫氧还蛋白相互作用蛋白质。

图4 抑制TrxR可改变TrxR成为ROS产生来源。作为一种独特的含Sec-黄素蛋白，TrxR药物开发是一个非常合适的靶点。C-末端活性位点Sec使高活性的酶由于其pKa值低和易于亲和的位点，使其高活性的酶亲电子。抑制TrxR 不只是降低TrxR的活性也使得成为TrxR成为ROS的产生位点，结果使Trx氧化。ROS：活性氧。

图5 GSH -GRX系统在TrxR1不足的条件下具有代偿作用。在各种条件

下，如通过抑制剂抑制、硒缺乏、Sec合成结构，比如tRNA [SER]sec、SECIS结合蛋白2基因突变，和siRNA的治疗等都能使TrxR1减少。减少TrxR1活性通常导致GSH -GRX系统激活Nrf2途径进行代偿作用。GRX：谷氧还蛋白谷胱甘肽；GSH：谷胱甘肽;；SECIS：段Sec插入序列；siRNA：小干扰RNA 。

图6 TRXR抑制剂的分类和抑制反应的一般原则。很多化合物表现出对哺乳动物TrxR的抑制作用。我们将TrxR的抑制剂分为四种类型，并列出一些普遍的原则，以了解在图中的抑制机制。“软硬酸碱”理论是一个很好的原则，解释了I型金属或非金属化合物和TrxR的反应，因为R -Se-是一种软碱并且TrxR 优先与软碱反应，包括黄金，铂，汞，砷等化合物。Michael II型受体与TRXR 紧密相连反应产生ROS。抑制TrxR通过黄酮杨梅素、槲皮素、醌。醌可能涉及TrxR和半醌之间的直接反应。有些醌作为“自杀抑制剂“，它们可减少TrxR，并且同时降低产生半醌抑制TrxR。第III类抑制剂是硫、硒和碲的化合物。BBSKE 化合物结构类似两个依布硒啉化合物联合组成，是一个可逆的对起TrxR抑制剂的化合物。IV型化合物DNCB是芳族的烷基化剂。该化合物有一个共价键与C-末端段Sec结合，并在前氧化剂中转换抗氧化酶。BBSKE：1,2 - 乙烷二硝基氯苯，二硝基氯苯。