A C T A U N I V E R S I T A T I S L O D Z I E N S I S
F O L IA B IO C H IM IC A E T B IO P H Y S IC A 14, 1999
Halina M . Ż biko w ska
SELEN W ORGANIZMACH ŻYWYCII II. SELENOBIAŁKA SSAKÓW
O d m o m e n tu o d k ry c ia , że selen je s t in te g raln y m sk ła d n ik ie m p e ro k sy d a z y g lu tatio n o w ej, w szystkie zn an e funkcje selenu ja k o n iezbędnego w diecie p ierw ia stk a śladow ego w iąże się z selenobiałkam i. Specyficzne selen o b iałk a zw ykle zaw ierają selen w form ie selenocysteiny w łączanej w procesie tran slacji d o o k reślo n ej pozycji łań c u ch a p o lip e p ty d o w e g o , w yznaczonej p rzez k o d o n U G A m R N A . W arty k u le p rzed sta w io n o obecny sta n wiedzy n a tem a t zidentyfikow anych i częściow o s c h a ra k tery zo w an y ch selenobiałek z ró żn y ch tk an e k ssaków .
W S T Ę P
Selen (Se) jest zaliczany d o pierw iastków śladow ych o istotn ym znacze niu zarów no dla zw ierząt ja k i człow ieka. P odaw any w stężeniach powyżej 600 /ig/do bę - daw ce nieznacznie przekraczającej dzienne za p o trzeb o w an ie organizm u (70 //g/dobę dla m ężczyzn, 55 /zg/dobę dla kob iet, 50-200 /ig /do bę - d aw k a uzupełniająca) jest jednocześnie jednym z n ajbardziej toksycznych pierw iastk ó w . B ad an ia p rz e p ro w a d zo n e in vitro, ja k i n a zw ierzętach , pozw oliły stw ierdzić, że selen w różnych fo rm a ch w ykazuje d ziała n ie antynow o tw orow e. Je d n a k w ykorzystanie selenu w p rofilaktyce i terap ii jest wciąż ograniczone ze względu n a niedostateczną wiedzę na tem at m etabolizm u, i roli tego pierw iastka w organizm ie. Toksyczne działanie selenu n a organizm , a także m etabolizm w kom órce i aktyw ność karcynostatyczna nieorganicznych i organicznych zw iązków selenu zostały opisane we wcześniejszych p racach p rzeglądow ych a u to rk i [48—50]. W iększość selenu obecnego w tk a n k a c h zw ierzęcych zw iązana jest z białkam i. Selen m oże być przyłączony d o białek w różny sposób. Jedynie b iałka zaw ierające selenocysteinę stan o w ią gru pę specyficznych tzw. selenozależnych białek. S elenocysteina je st w łąc zan a w procesie tran slac ji d o określo nej pozycji łań c u c h a p o lip ep ty d o w eg o , w yznaczonej przez k o d o n U G A m R N A . Proces ten zachodzi zaró w n o
u p ro k a rio n tó w , ja k i cu k a rio n tó w , w ym aga u nikatow ego tR N A , szeregu białek o ra z określonej stru k tu ry m R N A w obrębie regionu k o ń ca 3’ [15, 17, 22], W pozostałych białkach, określanych term inem białek w iążących selen (ang. selenium-binding lub selenium-containing proteins), selen w ystępuje w postaci selenom etioniny, albo przyłącza się do nich w form ie o nieznanej jeszcze stru k tu rze chemicznej, z której łatw o m oże być oddysocjow any. B iałka w obecności selenu m o g ą rów nież tw orzyć m ieszane trisulfidy [17, 35], W ydaje się, że przyłączanie Sc d o białek, co m a m iejsce głów nie in vitro, nie m a istotnego znaczenia fizjologicznego, ale m oże stan ow ić pulę m agazy n u jącą selen.
S elenobiałka bakteryjne zaw ierające sclenocysteinę rep rezen to w an e są przez trzy grupy selenoenzym ów: re d u k tazy glicynowe, n iek tó re izoenzym y deh ydrogenazy m rów czanow ej oraz niektóre hydrogenazy [22]. J a k d o tąd u ssaków zidentyfikow ano 8 selenobiałek, w których selen występuje w form ie selenocysteiny. Są to: 4 form y p ero k sy d azy g lu tatio n o w ej - p ro d u k ty tran slac ji 4 różn y ch genów , d ejo d a z a jo d o ty ro n in o w a , selen o b ia łk o P, selenobiałko W o raz selenobiałko m ito c h o n d rialn e nasienia (tab . 1). D la większości tych selenobiałek zsekw encjonow ano cD N A . B udow a i ro la selenobiałek o p isan a jest w obszernych p racach przeglądow ych [17, 36, 46],
T a b e l a 1
S elen o b iałk a ssaków
S elenobiałko P iśm iennictw o
P e ro k sy d a za glu tatio n o w a: cG S H -P x k o m ó rk o w a G S H -P x eG S H -P x (lub p G S H -P x ) osoczow a G S H -P x P H G S H -P x fo sfolipidow a G S H -P x G S H -P x -G I żo łąd k o w o -jelito w a G S H -P x D e jo d az a jo d o ty ro n in o w a typu 1 S elen o b iałk o P S elen o b iałk o W
S elen o b iałk o m ito c h o n d ria ln e n a sien ia
R o t r u c k i wsp. [32] T a k a h a s h i i w sp. [37] U r s i n i i wsp. [38] C h u i wsp. [19] A r t h u r i wsp. [2] B e h n e i w sp. [5] Y a n g i wsp [44], B u r k , H i 11 [18] V e n d e l a n d i wsp. [40] K l e e n e i wsp. [23] S E L E N O E N Z Y M Y SS A K Ó W
Przez wiele lat biochem iczną rolę selenu utożsam iano z an ty oksydacyjnym d ziałan iem p ero k sy d azy g lu tatio n o w ej (G S H -P x ; E C 1.11.1.9) [21, 32]. K lasy czn a, k o m ó rk o w a pero k sy d aza g lu tatio n o w a (c G S II-P x) w ystępuje pow szechnie w k o m ó rk ac h ssaków . Z lokalizow an a jest w cytozolu i m a trik s m ito c h o n d rialn ej [31]. A ktyw no ść enzym u w ykazuje różnice g atu n k o w e,
a także znacznie się różni w obrębie poszczególnych k o m ó rek i tk a n e k [46]. U owiec n a przykład w ysoka aktyw ność cG S H -P x w ystępuje w krw inkach czerw onych, a niska w w ątrobie, n ato m iast u szczura wyższą ak ty w no ść stw ierdzono w sercu, nerce i płucach, a niższą w m ózgu, ją d ra c h i m ięśniach. N a uw agę zasługuje fak t, że ilość selenu zw iązanego z cG S H -P x różnych g atu n k ó w zw ierząt nie jest jed n ak o w a. W ery tro cy tach szczura, zająca i k ró lik a 7 5 -8 5 % selenu jest zw iązane z cG SH -Px, n a to m ia st u człow ieka i m ałpy w ykryto tylko 10-15% selenu włączonego do erytrocytarnej cG SH -Px. K o m ó rk o w a pero k sy d aza g lu tatio n o w a jest h o m o tetram erem (m asa podjed- nostki: 19-23 k D a ) zaw ierającym 4 reszty sclenocysteiny. E nzym k atalizu je redukcję n ad tlen k u w o d o ru i różnych organicznych n ad tlen k ó w z w ykorzys taniem G S H ja k o re d u k to ra d o w ody lub od po w ied nich organicznych alk o h o li w edług reakcji:
I I 20 2 + 2 G S H - > 2 I I 20 + G SSG R O O H + 2 G S H - * ROM + G S S G + H zO
O p ró cz tej historycznej ju ż funkcji w ochro nie organelli ko m ó rk o w y ch p rzed stresem oksydacyjnym cG S H -P x bierze ta k ż e u d ział w regu lacji biosyntezy eikozanoidów , red ukując nadtlen ki kw asów tłuszczow ych, k tó re p o w stają podczas przem iany 20-węglowych kw asów n ienasyconych [16], W y k a zan o , że p rzy n ied o b o rz e żelaza ak ty w n o ść enzy m u zn aczn ie się o b n iża [29].
O soczow a pero k sy d aza g lu tatio n o w a (pG S H -P x ) w yizolow ana z osocza ssaków [4, 27, 37], po d o b n ie ja k cG SH -Px, zb u d o w an a jest z 4 jedn ak o w y ch p o d jed n o stek (21,5-23 k D a ) i charakteryzuje się zbliżoną specyficznością su b strato w ą . O statn io w ykazano, że oprócz H 20 2 i w o d o ro n a d tle n k ó w kw asów tłuszczow ych m oże rów nież ro zk ład ać w o d o ro n a d tle n ek fosfatyd y- locholiny [43], Ja k d o tą d pochodzenie p G S H -P x jest n ieznane, chociaż w ykryto znaczne ilości m R N A dla tego enzym u w nerce m yszy i stw ierdzono w ydzielanie enzym u przez k o m ó rk i nerek [28], W ysoką ak tyw no ść osoczowej G S H -P x w ykryto także w kobiecym m leku [46], A n ty o k sy d acy jn a ro la p G S H -P x w w a ru n k ach fizjologicznych budzi pew ne w ątpliw ości z uwagi n a niskie stężenie GSI1 w osoczu oraz b rak uk ład u regenerującego G S H z jego form y utlenionej, ale wydaje się, że alternatyw nym d on orem elektronów in vivo m oże być układ tioredoksyny: tio re d o k sy n a /re d u k ta z a tioredo ksy ny . W ykazano, że sam a reduktaza tioredoksyny również rozkłada w odoronadtlenki lipidów [13, 14]. M echanizm redukcji w odoronadtlenków zależny od reduktazy tiored o k sy n y p ro p o n o w a n y przez B j o r n s t e d t i wsp. [14] p rzed staw io n o n a rys. 1.
(A)
NADPH + H + NADP + (B) N A D PH + H + NADP +
Reduktaza tioredoksyny Reduktaza tioredoksyny
H 20 ROOH R 0 H + H 20 CysSeOH
CvsSe~ + H +
ROOH ROH
R ys. 1. M echanizm red u k cji w o d o ro n a d tle n k ó w zależny od trio re d o k sy n y
T rzecią scharak tery zo w an ą fo rm ą peroksydazy glutationow ej jest fos- folipidow a G S H -P x (P H G S H -P x), k tó ra różni się specyficznością su b strato w ą od opisanych wcześniej obu form enzym u [38], F osfo lip id o w a G S H -P x k atalizu je red u k cję w o d o ro n a d tle n k ó w : fo sfolipidów , ch o leste ro lu o ra z kw asu linolowego bardziej efektywnie niż H 20 2 i w odoronadtlenku /m -b u ty lu . O p ró cz G S H m oże rów nież w ykorzystyw ać inne zw iązki tiolow e. Enzym ten jest m o n o m erem o m asie 20 k D a i budow ie p od ob nej d o po d jed n o stek wcześniej opisanych form enzymu. W ykazuje jed n ak tylko ok. 40% sekwencji hom ologicznych z cG SH -Px [25], P H G S H -P x występuje w cytozolu ko m ó rek oraz w form ie enzymu związanego z błoną kom órkow ą. Obecność P H G S H -P x stw ierdzono w różnych tk an k ac h [24, 33], a znaczne jej ilości w ykryto w jąd ra ch szczura [33]. W większości tkanek aktyw ność tej form y peroksydazy glutationow ej jest dziesięciokrotnie niższa w p o ró w n a n iu z ak ty w n o ścią cG S H -P x [42], O statn io zidentyfikow ano jeszcze jeden izom er pero k sy d azy glutationow ej, określany sym bolem G S H -P x -G I, żołądkow o-jelitow ą G S H -P x [19], N azw a zw iązana jest z m iejscem w ystępow ania enzym u, poniew aż obecność m R N A dla G SH -Px-G I stwierdzono jedynie w kom órkach przew odu po k arm o w eg o człow ieka i szczura oraz w ątro b y człow ieka.
O prócz rodziny selenozależnych peroksydaz glutationow ych, selenoenzymem ssaków je st rów nież dejo d aza jo d o ty ro n in o w a pełniąca kluczow ą funkcję w m etabolizm ie tarczycy. J a k d o tą d zidentyfikow ano trzy różne dejod azy jo d o ty ro n in o w e różniące się przede wszystkim m iejscem w y stęp ow ania o ra z sp o so b em dejodacji L -ty ro k sy n y (3,3’,5 ,5 ’-te tra jo d o ty ro n in y ) o zn aczanej sym bolem T 4 (ang. outer ring deiodination - O R D lub inner ring deiodinaiion - IR D ). Są to: dejo d aza jo d o ty ro n in o w a ty pu I (ID -I) [2, 3, 5, 11, 12], ty p u II (ID -II) [20] o raz typu III (ID -III) [30]. N ależy zaznaczyć, że obecność selenu stw ierdzono we wszystkich trzech fo rm ach enzym u [26, 39], D e jo d a za jo d o ty ro n in o w a typu I (E C 3.8.1.4) w ystępuje w m ik ro so m aln y ch frakcjach w ą tro b y , nerek i tarczycy i k atalizu je dejodację T 4 d o biologicznie
aktyw nego h o rm o n u tarczycy 3,3’,5 -trijod otyron in y (T 3). D e jo d a za typu I jest głów nym źródłem 3,3’,5 -trijodotyroniny w osoczu, chociaż w ykazano, że enzym ten katalizuje rów nież dejodację T 4 d o biologicznie nieaktyw nej 3,3’,5’-trijo d o ty ro n in y , tzw. odw rotnej trijo d o ty ro n in y (r T 3), w ydzielanej do św iatła pęcherzyków [34], B ad an ia d o ty czące stru k tu ry d ejo d az y ty pu I w ykazały, że aktyw ny enzym jest hom odim erem o m asie cząsteczkow ej po d jed n o stk i około 27 kD a. K a żd a p o d jed n o stk a zaw iera je d n ą resztę selenocysteiny [5, 11],
IN N E S E L E N O M ALK A S S A K Ó W Z A W IE R A JĄ C E S E L E N O C Y S T E IN Ę
Sclenobiałko P (Se-P) jest glikoprotciną o m asie 43 k D a (57 k D a z częścią cukrow ą), k tó rą oczyszczono najpierw z osocza szczura [44], a później tak że człow ieka [1]. Białko to zaw iera p o n ad 60% selenu obecnego w o so czu szc zu ra , a jeg o stężenie w ynosi 2 5 -3 0 m g b ia łk a /l o so cza. W osoczu człow ieka stężenie selcnobiałka P jest dziesięciokrotnie niższe [18], N a podstaw ie sekwencji sklonow anego cD N A o k reślon o, że selenobiałko P zaw iera 10 reszt selenocysteinow ych. Jed n a k w oczyszczonym z osocza szczura białku w ykazano obecność 7,5 atom ów selenu/cząsteczkę. Selenobiałko P jest jedynym (obok selcnobiałka m ito ch o n d rialn eg o n asien ia) spo śró d znanych selenobiałek, k tó re zaw iera więcej niż jed en ato m selenu w łańcuchu po lip ep ty d o w y m . R eszty selenocysteiny są sk o n c e n tro w a n e w C -k o ń cu ła ń c u c h a i tw o rz ą region (regiony) bogaty w selen. A n a liz a sekw encji am inokw asow ej ujaw niła, że białko to zaw iera też 17 reszt cysteiny, z któ ry ch p o ło w a tw orzy w ew nętrzne m o stk i disiarczkow e. W ob ec tego n a ty w n a c z ąsteczk a Se-P p o sia d a p raw ie ta k ą sam ą liczbę g ru p tio lo w y ch ja k i selenolow ych [46, 47]. F u n k c ja selenobiałka P jest n iezn an a. S ugeruje się, że m o że o n o b ra ć udział w tra n sp o rc ie selenu z w ą tro b y , gdzie je st syntetyzow ane, przez osocze d o innych tkanek. Przem aw ia za tym w yjątkow o d u ż a zaw artość selenu, a także zdolność preferencyjnego, znacznie szybszego w p o ró w n a n iu z p eroksydazą glu tatio n o w ą w yko rzysty w an ia selenu do syntezy. Jed n ak m R N A dla Se-P w ykryto w wielu tk an k ach , co św iadczyłoby o tym , że białko to jest syntetyzow ane nie tylko w w ątrobie. R ów nież fak t, że selen jest kowalencyjnie związany z białkiem zmniejsza praw dopodobieństw o tran sp o rto w ej funkcji selenobiałka P. A lternatyw na h ip o teza za k ła d a, że białko to m oże odgryw ać rolę o ch ro n n ą przed w olnym i ro d n ik a m i [18, 46], W 1993 r. z cytozolu k o m ó rek m ięśniow ych szczura w yizolow ano i s c h a ra k tery zo w an o kolejne selenobiałko, nazw ane selenobiałkiem W (Se-W ) [40]. B iałko to n azyw ano wcześniej selenobiałkiem G , ale z uw agi n a istniejącą liczną ro dzinę białek G , biorących udział w przekazyw aniu sygnału d o
kom ó rk i, nazw a ta w ydaw ała się niew łaściw a dla selenobiałka nie uczest niczącego w tym procesie. O becność tego n isk ocząstcczko w ego b ia łk a (9,5-9,8 k D a ) stw ierdzono ju ż wcześniej w k o m ó rk ac h m ięśni i serca owiec, je d n a k p róby w yizolow ania go z tych tk an ek nie pow iodły się. Se-W jest jednołańcu chow ym białkiem zaw ierającym 1 selenocysteinę w pozycji 12. S klo n o w an o cD N A dla Se-W i w ykazano, że poziom selenu w diecie zm ienia ilość m R N A d la tego b iałk a [41]. P o daw an ie w iększych daw ek selenu szczurom zwiększało rów nież w ykryw alność (m eto dą W estern-im - m u n o b lo tin g ) Se-W w m ięśniach szkieletow ych testo w an ych zw ierząt [45], C h ociaż Se-W w ystępuje w m ięśniach w b ard zo m ałym stężeniu, b io rąc pod uwagę, że tk a n k a ta stanow i ok. 60% ciężaru ciała, całk ow ita zaw arto ść Se-W m oże być znaczna. T rw ają bad an ia nad m eto d ą ilościowego oznaczania tego białka. F u n k c ja selenobiałka W , p o d ob nie ja k selenobiałka P, jest nieznan a. P oniew aż Se-W m oże w iązać się z G S H , m ożliw e jest, że działa ja k o an ty o k sy d an t. Z ależność poziom u Se-W od ilości spożytego selenu, a także specyficzne zlokalizow anie w m ięśniach szkieletow ych i m ięśniu sercow ym w skazuje n a rolę Se-W w m io p atia ch zw iązanych z n ied o b o rem selenu. W plem nikach m yszy op isan o jeszcze jed n o selenobiałko, k tó re po siad a 3 reszty selenocysteiny w cząsteczce - selenobiałko m ito c h o n d rialn e nasienia. Przypuszczalnie m oże on o pełnić funkcję stru k tu ra ln ą w stabilizacji zew nętrznej błony m itochondrialnej nasienia [23].
B ad an ia rad io izo to p o w e w skazują n a obecność znacznie większej ilości selenobiałek u ssaków . Po p o d a n iu szczurom znako w an eg o selenu, w h o m o - gen atach tk an k o w y ch i po rozdziale elektroforetycznym , u zyskano p on ad 25 białek (lub podjednostek) zaw ierających selen [7], C hociaż ich biologiczna ro la nie jest znana, niektóre z tych białek m o g ą pełnić b ard zo w ażne funkcje, szczególnie w takich o rg an ach ja k m ózg, gruczoły h o rm o n aln e i n arządy rozrodcze.
A ktyw n ość i stężenie selenobiałek w poszczególnych tk a n k a c h są reg u low ane ilością i chem iczną fo rm ą spożyw anego selenu. Przy praw idłow ej diecie selenowej głównym selenobiałkiem w większości tkan ek jest peroksydaza g lu tatio n o w a, ale w ystępują też różnice tkankow o-specyficzne. W osoczu w dużym stężeniu w ystępuje selenobiałko P, a w tarczycy d ejo d az a jo d o - ty ro n in o w a. Specyficzne białko o m asie 34 k D a znaleziono w ją d ra c h i plem nikach szczura. Przypuszczalnie nie w ystępuje o n o w innych tk an k ac h . C h ara k te ry sty czn ą cechą tego selenobiałka jest pojaw ianie się u sam ców d o p iero w okresie d ojrzew an ia [7], P oziom selenoenzym ów (G S H -P x i ID -I) w tk a n k a c h jest regulow any na zasadzie hom eostazy i nie zw iększa się po p o d a n iu w iększych d aw ek selenu. W zro st p o zio m u selenu w tk a n k a c h obserw ow any po spożyciu większej ilości tego pierw iastka (zwłaszcza w form ie SeM et) jest spow odow any niespecyficznym w łączaniem selenu d o wielu białek [6, 10, 36], P rzy niskiej p odaży Se poziom selenobiałek o b n iża się
w w yniku ich zm niejszonej syntezy. D alsze obserw acje p rzep ro w ad zo n e przez li e h n c i wsp. [7, 8] w ykazały, że przy n iedo bo rze selenu n iektóre n arząd y takie jak : m ózg, gruczoły w ydzielania w ew nętrznego i n arząd y rozrodcze są preferencyjnie zao p atry w an e w selen, a w obrębie tych tkan ek selen jest w budow any nic do peroksydazy g lutation ow ej, lecz do innych selenobiałek. K iedy b a d a n o rozm ieszczenie zn a k o w an e g o selenu ( 75Se) u szczurów karm ionych bardzo m ałą d aw ką selenu okazało się, że pierw iastek ten był preferencyjnie w łączany do dejodazy jo d o ty ro n in o w ej. In n e tk a n k i, tak ie ja k w ą tro b a, serce, m ięśnie o ra z erytrocyty i osocze są za o p atry w a n e w selen w n astęp n ej kolejności, co m o że w yjaśn iać dlaczego wszelkie patologiczne zm iany w yw ołane niedoborem selenu najwcześniej obserw ow ane są w łaśnie w tych tk an k ac h . W osoczu preferencyjnym selenobiałkiem , do k tó reg o jest w łączany Se przy niskiej jego podaży, jest selen ob iałk o P. M ech an izm , k tó ry reguluje ekspresję genów i syntezę seleno białek jest nieznany. W iadom o, że poziom selenu wpływa n a syntezę selenobiałek. P rzy ograniczonej jego ilości tran slacja jest obniżona. B adanie syntezy trzech selcnoenzym ów : cG S H -P X , P H G S H -P X o ra z 1D-I w ró żn ych tk a n k a c h (w ą tro b a, tarczyca i serce) u szczurów k arm io nych różnym i daw k am i selenu w y k a zało , że istn ieje tk a n k o w o -sp e c y fic z n a in d y w id u a ln a re g u la c ja n a poziom ie m R N A poszczególnych białek [9]. Przy nied o b o rze Se zm ian om w aktyw ności enzym ów nie zawsze tow arzyszyły rów noległe zm iany w p o ziom ie odpow iednich m R N A . Stw ierdzono także, że przy b ra k u selenu tra n sk ry p c ja genów kodujących w szystkie trzy b ad a n e enzym y zacho dziła bez zakłóceń, co sugerow ałoby raczej p o tran sk ry p cy jn ą k o n tro lę syntezy selenobiałek, polegającą p ra w d o p o d o b n ie n a regulacji stabilności m R N A .
L IT E R A T U R A
[1] A k e s s o n B., B e l l e w T. , B u r k R . F . (1994), B iochim . B iophys. A c ta, 1204, 243-249. [2] A r t h u r J. R. , N i c o l F. , B e c k e t t G . J. (1990), B iochem . J., 272, 537-540. [3] A r t h u r J. R. (1991), C an. J. Physiol. P h arm aco l., 69, 1648-1652.
[4] A v i s s a r N. , W h i t i n J. C. , A l l e n P. Z., W a g n e r D. D. , L i e g e y P., C o h e n H . J. (1989), J. Biol. C h e m , 264, 15850-15855. [5] B e h n e D. , K y r i a k o p o u l o s A. , M e i n h o I d H. , K o h r l e J. (1990), B iochem . B iophys. Res. C o m m u n ., 173, 1143-1149. [6] B e h n e D. , K y r i a k o p o u 1 u s A. , S c h e i d S., G e s s n e r H . (1991), J. N u tr., 121, 806-814. [7] B e h n e D. , W e i s s - N o w a k C. , K a l c k l o s c h M. , W e s t p h a l C. , G e s s n e r H. , K y r i a k o p o u l o s A . (1995), A n a ly st, 120, 823-825. [8] B e h n e D. , W e i l e r H. , K y r i a k o p o u l o s A . (1996), J. R e p ro d . F ertil., 106, 291-297. [9] B e r m a n o G. , N i c o l F. , D y e r J. A. , S u n d e R. A. , B e c k e t t G. , A r t h u r J. R. , H e s k e t h J. E. (1995), B iochem . L , 311, 425-430.
[10] B e r n a r d A. R. , W e l l s T. N. C. , C l e a s b y A. , B o r l a l F. , P a y t o n M. A., P r o u t f o o t A. E. I. (1995), E ur. J. B iochem ., 230, 111-118. [11] B e r r y M. J., B a n u L., I . a r s e n P. R. (1991), N a tu re, 349, 438 440. [12] B e r r y M. J., L a r s e n R. (1994), E n d o crin e R ev., 3, 265-269. [13] B j o r n s l e d t M ., X u e J., l i u a n g W. , A k e s s o n B., H o l m g r e n A. (1994), J. Biol. C hem ., 269, 29382-29384. [14] B j o r n s t e d t M. , H a m b e r g M. , K u m a r S., X u e J., H o l m g r e n A . (1995), J. Biol. C hem ., 270, 11761-11764. [15] B o c k A , F o r c h h a m m e r K. , H e i d e r L, B a r o n C. (1991), T re n d s B iochem . Sei., 16, 463-467. [16] B u r g e s s J., H o n g Y. , C h a n g M. , H i l d e n b r a n d t G. , S c h o l z R. , R e d d y C. C. (1990), [w:] Biological O xidation S y stem s, ed. W. B. J a k o b y , vol. 2, A c ad em ic Press, N ew Y o rk , 667-682. [17] B u r k R. F. , H i l l K . E. (1993), A n n u . Rev. N u tr., 13, 65-81. [18] B u r k R. F. , H i l l K . E. (1994), J. N u tr., 124, 1891-1897. [19] C h u F. F ., D o r o s h o w J . H. , E s w o r t h y R. S. (1993), J. Biol. C h e m , 268, 2571-2576. [20] D a v e y J. C , B e c k e r K. B , S c h n e i d e r M. J , S t . G e r m a i n D. L , G a l t o n V. A . (1995), J. Biol. C h e m , 270, 26786-26789. [21] F l o h e L , G u n z l e r W. A , S h o c k H . H. (1973), F E B S L etters, 32, 132-134. [22] H e i d e r J „ B o c k A. (1993), A dv. M ic ro b ial P h y s io l, 35, 71-109.
[23] K l e e n e K. C . (1994), [w:] Selenium in Biology and H um an H ealth, cd. R . F. B u r k , S pringer V erlag, N ew Y o rk , 133-149. [24] L a m K - W , W a n g L., H o n g B -S , T r e b l e D . (1993), C u rre n t Eye R e s , 12, 9-1 5 . [25] L e i X . G , E v e n s o n J. K , T h o m p s o n K. M , S u n d e R. A. (1995), J. N u t r , 125, 1438-1446. [26] L o w S. C ., B e r r y M. J. (1996), T re n d s B iochem . S e i, 21, 203-208. [27] M a d d i p a t i K. R , M a r n e t t L. J. (1987), J. Biol. C h e m , 262, 17398-17403. [28] M a s e r R. L , M a d e n h e i m e r B. S , C a l v e t J. P. (1994), J. Biol. C h e m , 269, 27066-27073. [29] M o r i a r t y P. M , P i c c i a n o M. F , B e a r d J. L , R e d d y C . C . (1995), J. N u t r , 125, 293-301. [30] R a m a u g e M , P a l l u d S , E s f a n d i a r i A , G a v a r e t J. M , L e n n o n A. M , P i e r r e M , C o u r t i n F. (1996), E n d o crin o lo g y 137, 3021-3025. [31] R e d d y C. C , L i N. Q „ R e d d y P. S , H i l d e n b r a n d t G. R , R e d d y A. P , S c h o l z R. W , T u C. P. D . (1991), [w:] B iological O xidation S y stem s, eds. C. C. R e d d y , G. A. H a m i l t o n , K. M. M a d y a s t h a , vol. 1, A cadem ic Press, N ew Y o rk , 473-485. [32] R o t r u c k J. T , P o p e A. L , G a n t h e r H. E , S w a n s o n A. B , H a f e m a n D. G , H o e k s t r a W. G . (1973), Science, 179, 558-590. [33] R o v e r i A , C a s a s c o A , M a i o r i n o M , D a l a n P , C a l l i g a r o A , U r s i n i F. (1992), J. Biol. C h e m , 267, 6142-6146. [34] S c h o e n m a k e r s C. H. H , P i g m a n s 1. G. A. J , V i s s e r T. J. (1995), M o l. Cell E n d o c r in o l, 107, 173-180. [35] S p a l l h o l z J. E . (1994), F ree R ad . Biol. M e d , 17, 45-64. [36] S u n d e R. A. (1990), A n n u . Rev. N u t r , 10, 451-474. [37] T a k a h a s h i K , A v i s s a r N , W h i u t i n J , C o h e n H. (1987), A rch . B iochem . B io p h y s , 256, 677-686. [38] U r s i n i F , M a i o r i n o M , G r e g o l i n C . (1985), B iochim . Biophys. A c ta , 839, 62-70. [39] V a n d e r G e y t e n S , S a n d e r s J. P , K a p t e i n E , D a r r a s V. M , K u h n E. R., L e o n a r d J. L , V i s s e r T . J. (1997), E n d o crin o lo g y , 138, 5144-5152.
[40] V e n d e l a n d S. C., B e i l s t e i n M. A. , C h e n C. L., J e n s e n O. N. , B a r o f s k y E., W h a n g e r P. D . (1993), J. Biol. C hem ., 268, 17103-17107.
[41] V e n d e l a n d S. C. , B e i l s t c i n M. A., Y e h J.-Y ., R e a m W. , W h a n g e r P. D . (1995), P roc. N atl. A cad . Sci. U S A , 92, 8749-8753.
[42] W e i t z e l F. , U r s i n i F. , W e n d e l A. (1990), Biochim . B iophys. A c ta, 1036, 88-94. [43] Y a m a m o t o Y., T a k a h a s h i K. (1993), A rch. B iochem . B iophys, 305, 541-545. [44] Y a n g J. G. , M o r r i s o n - P l u m m e r J., B u r k R. F. (1987), J. Biol. C h em ., 262,
13372-13375.
[45] Y e h J. Y ., B e i l s t e i n M. A. , A n d r e w s J. S., W h a n g e r P. D . (1995), F A S E B J., 9, 392-396.
[46] Z a c h a r a B. A. (1992), J. T race Elem . E iectrocytes H e alth D is., 6, 137-151. [47] Z a c h a r a B. A. (1992), A p p l. Biol. C o m m u n ., 2, 89-100.
[48] Ż b i k o w s k a II. M. (1997), A cta U niv. L odz. F o lia B ioch. B ioph., 12, 29-37. [49] Ż b i k o w s k a H . M. (1997), Post. Biol. K o m ., 24, 303-313.
[50] Ż b i k o w s k a H . M . (1997), Post. Biol. K o m ., 24, 315-324.
W płynęło d o R ed ak cji K a te d ra B iochem ii O gólnej
F o lia biochim ica et b iophysica U n iw ersy tet Ł ódzki
24.04.1998
H alina M . Ż b ik o w sk a
T H E R O L E O F S E L E N IU M IN O R G A N IS M S II. M A M M A L IA N S E L E N O P R O T E IN S
B iginning w ith the discovery th a t selenium w as a n essential c o m p o n e n t o f g lu ta th io n e p e ro x id ase, all th e k n o w n fu n ctio n s o f selenium as an essential n u trie n t h av e been asso ciated with selenoproteins. U sually these selenoproteins co n tain selenium as selenocysteine. Selenocysteine is specifically in co rp o ra te d in to p o lip ep ty d e c h ain utilizing a u n iq u e tra n s la tio n m ech an ism w hich recognizes an U G A c o d o n as th e selenocysteine co d o n . T h e p a p e r d escribes c u rre n t d a ta on identified a n d p a rtly c h aracterized m am m alian selenoproteins.
