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本酶催化的反应为(1) 2 Iodide + H2O2 + 2 H+ = Diiodine + 2 H2O;;(2) [Thyroglobulin]-L-Tyrosine + Iodide + H2O2 = [Thyroglobulin]-3-Iodo-L-Tyrosine + 2 H2O;;(3) [Thyroglobulin]-3-Iodo-L-Tyrosine + Iodide + H2O2 = [Thyroglobulin]-3,5-Diiodo-L-Tyrosine + 2 H2O;;(4) 2 [Thyroglobulin]-3,5-Diiodo-L-Tyrosine + H2O2 = [Thyroglobulin]-L-Thyroxine + [Thyroglobulin]-Aminoacrylate + 2 H2O;;(5) [Thyroglobulin]-3-Iodo-L-Tyrosine + [Thyroglobulin]-3,5-Diiodo-L-Tyrosine + H2O2 = [Thyroglobulin]-3,5,3'-Triiodo-L-Thyronine + [Thyroglobulin]-Aminoacrylate + 2 H2O，系统名称为Iodide:hydrogen-Peroxide Oxidoreductase，甲状腺过氧化物酶催化甲状腺激素L-甲状腺素和三碘-L-甲状腺原氨酸的生物合成。它既催化甲状腺球蛋白中酪氨酸残基的碘化（形成单碘和二碘形式），也催化它们的偶联形成L-甲状腺素或三碘-L-甲状腺原氨酸。
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