哺乳动物硒蛋白的研究进展

硒是哺乳动物和人必需的微是元素。硒的生物学功能主要是以硒蛋白的形式表现的。到目前为止,已经克隆并测定ｃＤＮＡ顺序的哺乳动物硒蛋白有９种停,它们是细胞内谷胱甘肽过氧化物酶、细胞外谷胱甘肽过氧化物酶、磷脂氢谷胱甘肽过氧化物酶、胃肠谷胱甘肽过氧化物酶、Ｉ型碘化甲状腺原氨酸５′脱碘酶、Ⅱ型碘化甲状腺原氨酸５′脱磺酶、Ⅲ型碘化甲状腺原氨酸５′脱碘酶、硒蛋白Ｐ和硒蛋白Ｗ。这些硒蛋白中硒参入到蛋白分子是通过硒半     

硒蛋白—哺乳动物谷胱甘肽过氧化物酶家族研究进展

硒是生物机体必需的微量元素,硒大部分以硒蛋白形式发挥其生物学效应。硒蛋白是指以第21种氨基酸—硒代半胱氨酸掺入到蛋白质中的一类蛋白质。谷胱甘肽过氧化物酶是最早发现的硒蛋白,目前,在人类中已发现5种谷胱甘肽过氧化物酶(GPx1、GPx2、GPx3、GPx4、GPx6),在啮齿动物中发现4种谷胱甘肽过氧化物酶(GPx1、GPx2、GPx3、GPx4)。本文就哺乳动物中属于硒蛋白的谷胱甘肽过氧化物酶研究进展做一综述。     

硒蛋白P的研究进展

微量元素硒 (Ｓｅ)作为许多具有重要生物功能的硒酶的活性中心 ,不但与机体的免疫应答及抗氧化作用等生理功能密切相关 ,而且能够降低癌症的发生率[1,2 ] 。在流行病学和临床研究中 ,常用血浆或全血中Ｓｅ浓度作为衡量Ｓｅ状态的指标 ,而且血浆浓度能比全血浓度更迅速地反映Ｓｅ状态的变化。在哺乳动物血浆中 ,Ｓｅ主要结合在 3种蛋白质中 :硒蛋白Ｐ、胞外谷胱甘肽过氧化物酶和清蛋白。其中硒蛋白Ｐ所含Ｓｅ大约占血浆中全部Ｓｅ浓度的 5 0 %。硒蛋白Ｐ不同于目前所鉴定的所有其他硒蛋白 ,因为它含有 10～ 12个硒代半胱氨酸 (ＳｅＣｙｓ)残…     

硒酶及硒化合物生理功能研究的新进展

硒是动物必需的微量元素,硒半胱氨酸是硒蛋白的组份并构成硒酶的活性中心,硒蛋白特别是硒酶是硒的主要功能形式,研究发现,硒半胱氨酸是参入到蛋白质分子中的第21种氨基酸,硒是唯一受基因调控的微量元素,最新研究表明,硒及其化合物还具有阻断某些炎症介质的生理活性,抑制蛋白激酶C,激活促分裂原活化蛋白激酶和S6核糖体蛋白激酶,免疫调节及与其它元素和维生素相互作用等多种生理功能,提示硒在人类健康中的作用及其机制比我们过去所预计的更为复杂。     

含硒酶与非酶作用机制

在微生物、植物和动物体内,硒的功能形式多种多样,但其作用机制可归纳为酶与非酶两个方面,含硒酶的作用主要有：谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）家族催化超氧化物还原,防止细胞膜的氧化损伤;脱磺酶（ID）家族调节甲状腺激素代谢,硫氧还蛋白还原酶（TDR）家族催化硫氧还蛋白（Trx）还原,TDR／Trx系统为细胞的生长和分化所必需,硒的非酶化学保护作用体现在：可诱导一些蛋白激酶的富半胱氨酸结构域发生氧化还原修饰,增强免疫功能等作用,硒在植物中的作用机制具有许多特殊性。     

富硒大蒜含硒蛋白的分离、鉴定和生物活性研究

本文报道了富硒大蒜含硒蛋白的分离、鉴定和生物活性研究。富硒大蒜水溶性蛋白多为酸性蛋白。通过Sephadex G—200柱层析和聚丙烯酰胺梯度凝胶电泳分离出两种分子量约为30,000和33,000的酸性含硒蛋白。大蒜含硒蛋白和亚硒酸钠一样,具有提高含硒谷胱甘肽过氧化物酶(SeGSHpx)活性,促进软骨细胞生长的生理效应。实验结果提示,富硒大蒜有可能成为良好的补硒来源。     

内质网硒蛋白与糖脂代谢异常研究进展

糖尿病、血脂异常、非酒精性脂肪性肝病、肥胖症、代谢综合征等糖脂代谢异常性疾病(简称“糖脂代谢病”)是当前威胁人类健康的突出公共卫生问题。在细胞水平，内质网作为脂质和甾醇生物合成、胞内钙池、蛋白质翻译后修饰等活动的重要细胞器，其稳态失衡和功能障碍将影响糖脂代谢。硒作为人体必要的微量元素，主要以25种硒蛋白广泛参与机体生理功能，其中至少有9种硒蛋白主要位于内质网膜上或其腔内；尤其是脱碘酶、硒蛋白N、硒蛋白S和硒蛋白T等硒蛋白与内质网和糖脂代谢有关的研究在近几年受到了相对较多的关注。该文将综述该领域的研究进展，籍此启发未来研究。     

一种新的硒酶——硫氧还蛋白还原酶

必需微量元素硒的生物功能主要是通过各种硒酶和硒蛋白来实现的,如谷胱甘肽过氧化物酶（ＧＰｘ）类具有抗氧化功能,碘甲腺原氨酸脱碘酶（ＤＩ）类在甲状腺激素的生物合成和代谢中具有重要作用。已有研究表明,在哺乳动物各种组织中可能大约存在２５种左右硒蛋白,但是迄...     

硒代磷酸合成酶的研究进展

硒代磷酸合成酶（ＳＰＳ）的催化产物硒代磷酸（ＳＰ）是合成硒蛋白所必需的活性硒供体,所以ＳＰＳ可能对硒蛋白合成的调控起重要作用。近来发现ＳＰＳ广泛分布于哺乳动物、细菌和古细菌。ＳＰＳ菌化如下反应：ＡＴＰ＋硒化合物＋Ｈ２Ｏ→ＳＰ＋ＡＭＰ＋正磷酸。ＡＴＰ是该酶的特异性底物,ＡＭＰ是其竞争性抑制剂。该酶表现催化活性必需Ｍｇ＾２＋和一阶阳离子Ｋ＾＋等。     

植物硒同化的研究进展及其耐硒突变体的筛选

简要叙述了高等植物对硒元素吸收、同化的过程和特点。对近年来植物硒蛋白存在状态、硒相关突变体的筛选和应用硒代谢关键酶基因的转基因植物研究等方面的最新进展作了扼要综述。在此基础上对植物硒营养研究的发展提出了几点设想。     

植物硒同化的研究进展及其耐硒突变体的筛选

简要叙述了高等植物对硒元素吸收、同化的过程和特点。对近年来植物硒蛋白存在状态、硒相关突变体的筛选和应用硒代谢关键酶基因的转基因植物研究等方面的最新进展怍了扼要综述。在此基础上对植物硒营养研究的发展提出了几点设想。     

硒的生物活性与相关疾病

微量元素硒对人类有重要的生物学意义,硒在机体内发挥功能的主要形式是硒蛋白,特别是硒酶,其主要生物活性包括:防止自由基损伤、调节甲状腺激素和二十碳花生四烯酸代谢、增强免疫、促进生殖等。研究表明,缺硒与许多疾病如心血管系统疾病、癌症、病毒感染等有关。含硒活性物质具有良好的营养保健及医药应用前景。     

大肠杆菌tRNASec关键核苷酸位点

在原核生物中,硒蛋白合成需要tRNA~(Sec) (SelC)与硒代半胱氨酸合成(Sec synthase, SelA)、硒代半胱氨酸特异性延伸因子(Sec-specificelongationfactor,SelB)之间相互作用。【目的】基于大肠杆菌掺硒机器,寻找tRNA~(Sec)骨架上关键核苷酸位点,为解决硒蛋白目前面临的掺硒效率较低、产量低的问题提供新思路。【方法】以大鼠细胞质型硫氧还蛋白还原酶(thioredoxinreductase1,TrxR1)为掺硒模式蛋白为定点突变tRNA~(Sec),转化至BL21 (DE3) gor-获得阳性重组菌株(携带pET-TRSter/pSUABC’),用于表达大鼠硒蛋白TrxR1,然后使用2￠,5￠ADP-Sepharose亲和层析和凝胶过滤两步法分离纯化TrxR1,最后利用经典硒依赖型DTNB还原反应测定TrxR1的酶活,分析关键核苷酸位点,评价掺硒效率。【结果】在存在SECIS元件的前提下,当SelA、SelB、tRNA~(Sec)共表达时,与野生型相比,携带突变型tRNA~(Sec)所共表达的TrxR1酶活力呈现不同程度的降低,其中E.colitRNA~(Sec)的G18、G19这两个位点的所有的TrxR1酶活远低于野生型(10%);然而,a26和b7的酶活相对较高。【结论】E. coli tRNA~(Sec)骨架上G18和G19位点对于维持tRNA稳定性和灵活性发挥了关键作用,位点突变引起tRNA结构变化会影响tRNA~(Sec)与掺硒元件的互作,因此有望通过改造tRNA核苷酸位点来提高硒蛋白的掺硒效率。     

硒蛋白

硒(Se)已被确认为是一种生物微量元素,它能共价结合到生物大分子、尤其是蛋白质中。硒蛋白是某些细菌、鸟类、哺乳动物(可能也包含植物)的酶系统的基本成份。一、细菌硒蛋白最早被鉴定的细菌硒蛋白是依赖硒的甲酸脱氢酶,该酶催化无氧条件下HCOOH?H_2+CO_2。Pinsent(954)指出,E·Coli甲酸脱氢酶的表达需要硒。Lester和Demoss(1971)则     

发现参与蛋白质生物合成的第21种氨基酸

天然蛋白质生物合成过程中有20种氨基酸参加。虽然很多种蛋白质中含有不少非标准氨基酸,但它们都是在肽链合成后经翻译后加工修饰而成的。最近研究表明,硒代半胱氨酸是在蛋白质翻译过程中以特异机制和其他氨基酸同时参入多肽链的,成为参与蛋白质生物合成的第21种氨基酸。硒是生物体必需的微量元素,原核及真核生物的一些酶类及 tRNA 均含有硒,例如,大肠杆菌甲酸脱氢酶,哺乳类的谷胱甘肽过氧化物酶等均为含硒蛋白。硒以硒代半胱氨酸形式在蛋白质的特异位置出现,通常位于含硒酶蛋白的活性中心。矾醇基对上述酶类的氧化还原性质极为重要,例如用半胱氨酸取代大肠杆     

限制性内切酶Mlu I蛋白及其硒代衍生物的制备

【背景】限制性内切酶Mlu I是一种常用的工具酶,在分子生物学领域发挥着重要的作用,其三维结构尚未被解析。【目的】在大肠杆菌中克隆表达、纯化重组Mlu I蛋白及其硒代蛋白,并进行结晶条件的研究。【方法】构建重组表达载体pET28b-Mlu I,在大肠杆菌BL21(DE3)pLysS中诱导表达,利用亲和层析和凝胶过滤层析纯化重组Mlu I蛋白和硒代Mlu I蛋白。对蛋白进行质谱检测、圆二色谱检测以及酶活检测,利用坐滴法进行结晶条件的筛选。【结果】构建了重组表达载体pET28b-Mlu I并纯化获得达到结晶纯度的蛋白,通过质谱检测确定硒代Mlu I蛋白中的8个甲硫氨酸全部被取代,结合酶活测试及圆二色谱检测确定了硒代对Mlu I蛋白的活性、结构无明显影响。采用坐滴法进行初步的晶体生长研究,重组蛋白目前已在1种条件下获得针状晶体并进行初步衍射,获得分辨率在0.32 nm左右的衍射数据。【结论】Mlu I蛋白及硒代Mlu I蛋白纯化体系的构建和结晶条件的研究,可为下一步解析Mlu I三维结构、作用机制的探讨及定向改造奠定基础。     

限制性内切酶Mlu Ⅰ蛋白及其硒代衍生物的制备

【背景】限制性内切酶Mlu Ⅰ是一种常用的工具酶,在分子生物学领域发挥着重要的作用,其三维结构尚未被解析。【目的】在大肠杆菌中克隆表达、纯化重组Mlu Ⅰ蛋白及其硒代蛋白,并进行结晶条件的研究。【方法】构建重组表达载体pET28b-Mlu Ⅰ,在大肠杆菌BL21(DE3)pLysS中诱导表达,利用亲和层析和凝胶过滤层析纯化重组Mlu Ⅰ蛋白和硒代Mlu Ⅰ蛋白。对蛋白进行质谱检测、圆二色谱检测以及酶活检测,利用坐滴法进行结晶条件的筛选。【结果】构建了重组表达载体pET28b-Mlu Ⅰ并纯化获得达到结晶纯度的蛋白,通过质谱检测确定硒代Mlu Ⅰ蛋白中的8个甲硫氨酸全部被取代,结合酶活测试及圆二色谱检测确定了硒代对Mlu Ⅰ蛋白的活性、结构无明显影响。采用坐滴法进行初步的晶体生长研究,重组蛋白目前已在1种条件下获得针状晶体并进行初步衍射,获得分辨率在0.32 nm左右的衍射数据。【结论】Mlu Ⅰ蛋白及硒代Mlu Ⅰ蛋白纯化体系的构建和结晶条件的研究,可为下一步解析Mlu Ⅰ三维结构、作用机制的探讨及定向改造奠定基础。     

硒蛋白与神经退行性疾病

硒蛋白是一类含有硒代半胱氨酸的蛋白质,以硒元素为活性中心,利用其强还原性参与多种生物代谢过程中的氧化还原反应。目前在人体中已发现的硒蛋白有25种,其中部分硒蛋白的生理功能尚不明确。脑组织是硒蛋白分布最为丰富的人体器官之一,采用基因敲除的方法研究硒蛋白的生理功能,发现多种硒蛋白缺失都能引起小鼠认知能力损伤或运动功能障碍。由于脑组织代谢过程中会产生大量的活性氧(reactive oxygen species,ROS),其产生的氧化压力被认为是神经退行性疾病产生和发展的重要诱因之一,而清除活性氧是某些硒蛋白的主要生理功能,因此硒蛋白在神经退行性疾病中的作用受到了越来越多的关注。综述了硒蛋白的生理功能,及其与多种神经退行性疾病的联系,以期为硒蛋白在治疗神经退行性疾病中的应用提供参考。     

硒在糖尿病中抗氧化的作用及研究进展

糖尿病(diabetes mellitus, DM)是一种慢性内分泌代谢性疾病，氧化应激的增加是糖尿病的一个重要因素，氧化应激也被认为是导致糖尿病病程变化的关键因素。硒作为一种功能性的微量元素，以硒蛋白的形式(如谷胱甘肽过氧化物酶、硫氧还蛋白氧化还原酶)体现其生理功能，硒蛋白作为抗氧化蛋白在糖尿病的氧化应激机制中发挥重要的调节作用，参与抗氧化的主要环节。本文主要介绍硒在糖尿病中抗氧化的相关作用，为硒在预防和治疗糖尿病中的应用提供理论基础。     

硒化合物的拟胰岛素作用

硒的主要功能是它作为硒酶或硒蛋白的活性成分 ,能够清除自由基 ,保护细胞膜免于氧化 ,增强机体免疫的作用 ;此外 ,硒还能拮抗汞、砷、镉、铊的毒性。近年来 ,研究还发现 :具有降低血糖和调控胰岛素介导的代谢过程等拟胰岛素作用。1 .增强葡萄糖的运输和转化Ｏｓａｍｕ等[1] 报道了在大鼠脂肪细胞中 ,硒与胰岛素一样具有增强葡萄糖的转运能力 ,硒和胰岛素都能够刺激增强从胞内到质膜上的两个葡萄糖转运蛋白 (ｔｒａｎｓｐｏｒｔｅｒ,ＧＬＵＴ)移位活性 ,从而达到加速葡萄糖的运输 ,降低机体血糖的作用。研究还发现硒能够刺激增强每一个与胰…