Selenoproteína
En bioloxía molecular denomínase selenoproteína a unha proteína que contén un ou máis residuos do aminoácido especial selenocisteína (Se-Cys). Entre as selenoproteínas caracterizadas funcionalmente hai cinco glutatión peroxidases (GPX) e tres tiorredoxina redutases, (TrxR/TXNRD), todas as cales conteñen só un residuo de selenocisteína.[1] A selenoproteína máis común no plasma é a selenoproteína P. É rara porque nos humanos contén 10 residuos de selenocisteína, que se reparten en dous dominios, un dominio N-terminal máis longo que contén só unha selenocisteína, e un dominio C-terminal máis curto, que contén 9 selenocisteínas. O dominio N-terminal longo é probablemente un dominio encimático, e o dominio C-terminal curto serve probablemente como un medio de transportar polo corpo os reactivos átomos de selenio.[2][3]
O aminoácido selenocisteína destas proteínas non está codificado directamente no código xenético, senón que o codón de terminación UGA, que normalmente non codifica ningún aminoácido e marca o fin da síntese proteica, é traducido como selenocisteína se no ARNm que se está a traducir hai unha secuencia chamada elemento SECIS. Os ARNm das selenoproteínas sempre levan este elemento.
Distribución nas especies
[editar | editar a fonte]As selenoproteínas existen en todas os dominios de seres vivos: eucariotas, bacterias e arqueas. Entre os eucariotas, as selenoproteínas son comúns nos animais, pero son raras ou están ausentes nos filos doutros reinos (identificouse unha na alga verde Chlamydomonas, pero non se atopou ningunha nas plantas ou nos fungos). Entre as bacterias e as arqueas, as selenoproteínas están só presentes nalgúns grupos. Estas observacións foron confirmadas recentemente por análises de xenomas completos, que mostraron a presenza ou ausencia de xenes de selenoproteínas e xenes accesorios para a síntese de selenoproteínas en cada organismo.
Tipos
[editar | editar a fonte]Xunto con estas selenoproteínas que conteñen selenocisteína formando parte da súa estrutura primaria (secuencia de aminoácidos), hai tamén algunhas selenoproteínas en certras especies bacterianas que teñen selenio, pero non unido covalentemente. Pénsase que a maioría destas proteínas conteñen un ligando selenuro para un cofactor molibdopterina nos seus sitios activos (por exemplo, a nicotinato deshidroxenase de Eubacterium barkeri, ou as xantina deshidroxenases). O selenio incorpórase tamén especificamente a bases nitroxenadas modificadas dalgúns ARNts (como a 2-seleno-5-metilaminometil-uridina).
Ademais, o selenio aparece en proteínas en forma de selenometionina incorporada inespecificamente, que substitúe na molécula residuos de metionina. As proteínas que conteñen ditas selenometioninas incorporadas inespecificamente non son consideradas selenoproteínas. Porén, a substitución de todas as metioninas por selenometioninas é unha técnica recente amplamente utilizada durante a determinación da estrutura cristalográfica por raios X de moitas proteínas. Aínda que o troco de metioninas por selenometioninas parece ser ben tolerado pola célula (polo menos en bacrterias), a incorporación inespecífica de selenocisteína en lugar de cisteína parece ter unha gran toxicidade. Esta pode ser unha razón de que a vía de biosíntese de selenocisteína sexa bastante complicada e da súa incorporación específica nas selenoproteínas, que evita que se forme selenocisteína como aminoácido libre intermediario. Así, mesmo se consumimos na dieta selenoproteínas que conteñen selenocisteína e usámolas como fonte de selenio, o aminoácido debe ser degradado antes de sintetizar unha nova selenocisteína para incorporala ás novas selenoproteínas. A selenocisteína fórmase en ARNt especiais que levan serina, e neles a serina é transformada en selenocisteína, polo que non se forma selenocisteína libre.
Importancia clínica
[editar | editar a fonte]O selenio é un nutriente vital para os animais, incluído o home. Ata agora nos humanos descubríronse 25 selenoproteínas que conteñen selenocisteína. Como a falta de selenio impide que a célula poida sintetizar selenoproteínas, crese que a escasa inxestión de selenio causa moitos efectos na nosa saúde. En concreto, tres selenoproteínas, TR1, TR3 e GPx4, mostraron ser esenciais en experimentos con ratos knockout. Por outra parte, demasiado selenio na dieta ten efectos tóxicos e orixina envelenamento por selenio. O limiar entre as concentracións esenciais e tóxicas deste elemento é bastante estreito, xa que o factor vai de 10-100.
Exemplos
[editar | editar a fonte]Entre as selenoproteínas humanas están:
- Iodotironina deiodinases 1-3: DIO1, DIO2, DIO3
- Glutatión peroxidases: GPX1, GPX2, GPX3, GPX4, GPX6 [4]
- Selenoproteinas: SelH, SelI, SelK, SelM, SelN, SelO, SelP, SelR, SelS, SelT, SelV, SelW, Sel15 [5]
- Selenofosfato sintetase 2 (SPS2)
- Tiorredoxina redutases 1-3: TXNRD1, TXNRD2, TXNRD3.
Notas
[editar | editar a fonte]- ↑ Hatfield DL, Gladyshev VN (2002). "How selenium has altered our understanding of the genetic code". Mol. Cell. Biol. 22 (11): 3565–76. PMC 133838. PMID 11997494. doi:10.1128/MCB.22.11.3565-3576.2002.
- ↑ Burk RF, Hill KE (2005). "Selenoprotein P: an extracellular protein with unique physical characteristics and a role in selenium homeostasis". Annu Rev Nutr 25: 215–235. PMID 16011466. doi:10.1146/annurev.nutr.24.012003.132120.
- ↑ Burk RF, Hill KE (2009). "Selenoprotein P-expression, functions, and roles in mammals". Biochim Biophys Acta 1790 (11): 1441–1447. PMC 2763998. PMID 19345254. doi:10.1016/j.bbagen.2009.03.026.
- ↑ G. V. Kryukov, S. Castellano, S. V. Novoselov, A. V. Lobanov, O. Zehtab, R. Guigó, and V. N. Gladyshev (2003). "Characterization of mammalian selenoproteomes". Science 300 (5624): 1439–1443. PMID 12775843. doi:10.1126/science.1083516.
- ↑ Reeves, MA and Hoffmann, PR (2009). "The human selenoproteome: recent insights into functions and regulation". Cell Mol Life Sci. 66 (15): 2457–78. PMC 2866081. PMID 19399585. doi:10.1007/s00018-009-0032-4.
Véxase tamén
[editar | editar a fonte]Outros artigos
[editar | editar a fonte]Bibliografía
[editar | editar a fonte]- G. V. Kryukov, S. Castellano, S. V. Novoselov, A. V. Lobanov, O. Zehtab, R. Guigó, and V. N. Gladyshev (2003). "Characterization of mammalian selenoproteomes". Science 300 (5624): 1439–1443. PMID 12775843. doi:10.1126/science.1083516.
- Gregory V. Kryukov and Vadim N. Gladyshev (2004). "The prokaryotic selenoproteome". EMBO Rep 5 (5): 538–543. PMC 1299047. PMID 15105824. doi:10.1038/sj.embor.7400126.
- Matilde Maiorino, Valentina Boselloa, Fulvio Ursinia, Carlo Forestab, Andrea Garollab, Margherita Scapina, Helena Sztajerc, and Leopold Flohé (2003). "Genetic variations of gpx-4 and male infertility in humans". Biol Reprod 68 (4): 1134–1141. PMID 12606444. doi:10.1095/biolreprod.102.007500.
