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《硒蛋白家族及其功能的研究進(jìn)展》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、硒蛋白家族及其功能的研究進(jìn)展劉哲1，張峰2，梁建斌3，于德斌3，武瑞3（1.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院，黑龍江大慶163319；2.大慶油田總醫(yī)院，黑龍江大慶163331；3.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，黑龍江大慶163319）中圖分類號：TQ125.2文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：0529-6005（2014）07-0061-03硒(Se)是對人類健康非常重要的微量元素，其功能涉及甲狀腺激素代謝、預(yù)防神經(jīng)退行性病變和癌癥，以及免疫反應(yīng)。硒的生物學(xué)效應(yīng)的主要通過硒蛋白的產(chǎn)生，硒蛋白參與免疫
2、細(xì)胞激活、增殖和分化，驅(qū)動天然免疫與適應(yīng)性免疫。研究硒蛋白的作用機(jī)理，對掌握硒蛋白調(diào)控生物合成和代謝尤為重要。1Se的生物活性及其功能非常低或高的硒水平都是有害或致命的。硒在機(jī)體內(nèi)主要以含硒酶和硒蛋白質(zhì)兩種活性物質(zhì)存在。硒代氨基酸主要是硒代蛋氨酸(Se-Met)和硒代半胱氨酸(Se-Cys；Sec)。人類攝取Se主要是Se-Met，通過小分子量硒化合物發(fā)揮它的生物效應(yīng)。亞硒酸鹽和Se-Met可能代謝成甲基硒化合物，癌癥特有的硒化合物，例如，甲基硒酸在彌漫型B淋巴瘤細(xì)胞系可能抑制組蛋白脫乙酰酶(HDA
3、C)活性[1]。飲食中缺乏硒會導(dǎo)致免疫功能障礙和炎癥，硒通過硒蛋白表達(dá)對巨噬細(xì)胞運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生影響，從而影響免疫和組織內(nèi)環(huán)境平衡。2硒蛋白的合成硒蛋白的生物合成需編碼Sec的UGA碼、特殊的tRNA、硒代半胱氨酸插入序列（SECIS）元件和輔助翻譯的蛋白因子。這個過程是由絲氨酸(Ser)結(jié)合tRNA(tRNA(Ser)Sec)來生成Ser-tRNASec。Ser-tRNASec的Ser殘基是磷酸化酶,使用單硒磷酸作為供體的Se轉(zhuǎn)化為硒代半胱氨酸t(yī)RNASec（Sec-tRNASec）。Sec-tRNASe
4、c轉(zhuǎn)移Sec進(jìn)入，生成硒蛋白[2]。這個機(jī)制需要專門的CIS元素出現(xiàn)在硒蛋白mRNA（即SECIS）和蛋白質(zhì)因子（包括SECIS-結(jié)合蛋白2和硒代半胱氨酸翻譯延長因子及其他），由此收稿日期：2013-05-23基金項目：國家自然科學(xué)基金項目（31272624/C180802）作者簡介：劉哲(1978-)，女，副教授，博士生，從事生物工程專業(yè)，E-mail：liuzhe5@163.com通訊作者：武瑞，E-mail：fuhewu@126.com產(chǎn)生含Sec氨基酸蛋白質(zhì)，為各種生物利用。3硒蛋白家族3
5、.1硒蛋白概述已知25個人類基因編碼硒蛋白（Selenoprotein）[2]，其中24種硒蛋白存在于鼠中。硒蛋白表達(dá)對于生存是至關(guān)重要的，缺乏SectRNA的老鼠，導(dǎo)致胚胎死亡[3]。盡管不同硒蛋白的生物功能各異，但其生化基礎(chǔ)主要是Sec的氧化還原活性，如GPx參與調(diào)節(jié)胞內(nèi)氧化還原平衡，TrxR調(diào)節(jié)二硫鍵與巰基的平衡、參與胞內(nèi)氧化還原信號傳導(dǎo)；Sep15參與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上二硫鍵的形成；Dio通過氧化還原調(diào)節(jié)甲狀腺激素代謝；SelP通過抗氧化在腦神經(jīng)細(xì)胞中發(fā)揮作用；SelR是蛋氨酸亞砜還原酶；SelW、S
6、elM、SelH等通過氧化還原作用參與各種生理環(huán)節(jié)。硒蛋白I可能參與磷脂生物合成；硒蛋白N參與有關(guān)RyR內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的鈣動員；硒磷酸合成酶參與所有硒蛋白的合成。非硒蛋白表達(dá)也影響硒的可用性，其機(jī)制目前還不清楚。硒蛋白的表達(dá)和功能與硒水平關(guān)系尚不明確，某些硒蛋白不受硒攝入的影響。3.2硒蛋白家族3.2.1谷胱甘肽過氧化物酶谷胱甘肽過氧化物酶（glutathioneperoxidase，GSH-Px，GPx）活性與Se攝入量有關(guān)，GPx是最典型的含硒酶，GPx的主要作用是促進(jìn)氫過氧化物代謝，減少對機(jī)體的損傷。
7、GPx利用其位于活性中心的Se來消除活性氧（ROS），包括過氧化氫(H2O2)和磷脂氫過氧化物。人類谷胱甘肽過氧化物酶（GPx）有8個亞型，其中GPx1-6包含Se。在哺乳動物第一個被識別的硒蛋白是GPx1（細(xì)胞型，CGPx）。其他成員包括GPx2（胃腸型；GPx-GI），GPX3（血漿型；eGPx），GPx4（磷脂型；PHGPx）。CGPx的活性由肝臟中Se水平調(diào)節(jié)，表達(dá)在各類細(xì)胞的胞漿。GPx1和GPx4在大多數(shù)組織中表達(dá)，也包括一些免疫組織和細(xì)胞[4]。GPx2主要表達(dá)在胃腸道上皮，在胃腸道細(xì)
8、胞檢測不到cGPxmRNA，說明GPx2在保護(hù)消化道脂質(zhì)過氧化毒性損傷中起主要作用；GPx362中國獸醫(yī)雜志2014年（第50卷）第7期ChineseJournalofVeterinaryMedicine合成在腎、心和甲狀腺。只有GPx3在循環(huán)分泌用于血漿，定位于細(xì)胞外。人類GPx3占總血漿Se的20%～40%。PHGPx是一種保護(hù)脂膜的抗氧化酶,可直接減少脂質(zhì)過氧化物，下調(diào)環(huán)氧化酶的活性，說明其對活性氧的調(diào)控起重要作用。GPx6是一種人類硒蛋白，它定位在嗅覺上皮和胚
