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在上皮細胞內，上述碘化反應是在甲狀腺球蛋白分子中的酪氨酸殘基上進行，并非在游離存在的酪氨酸上進行。所以甲狀腺激素的合成是在甲狀腺球蛋白分子上進行。甲狀腺球蛋白是一種糖蛋白，人體內的甲狀腺球蛋白是由四條多肽組成，每條多肽鏈分子量為160000，四條多肽鏈的聚合有兩種形式：一種是四條多肽鏈相互間的二硫鍵連接;另一種是二條多肽鏈先以Chemicalbook二硫鍵相連成為二聚體，后者再以共價鍵相連。甲狀腺球蛋白分子的完整四聚體的立體結構必須完整才能使某些酪氨酸殘基有恰當的空間位置，以便于碘化，以及使已碘化的酪氨酸結合成TH。每分子甲狀腺球蛋白約含120個酪氨酸殘基只有少數酪氨酸被碘化。在大鼠實驗中發現缺碘時，甲狀腺球蛋白分子中MIT和T3相對地增多，這可能是應付缺碘的一種。

酪氨酸激酶也叫酪氨酸蛋白激酶，是催化肽鏈中酪氨酸殘基(位點)磷酸化的酶，在生物代謝和細胞信息傳遞中起重要作用，其分子量為56000，系細胞內膜結合的酶。該酶由兩個結Chemicalbook構域組成，一個是催化結構域，占酶分子的大部分，其中包含C端和兩個酪氨酸磷酸化位點;另一個是調節結構域(即SH2結構域)，包含豆蔻酰化的N端、絲氨酸磷酸化位點及同源區。