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      研究人員發(fā)現(xiàn)硒如何與蛋白質(zhì)結(jié)合
      
			
      
				2019-01-12 11:30:56
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      人類需要八種必需的微量元素才能保持身體健康，其中一種是硒 - 一種強(qiáng)大的抗氧化劑，對甲狀腺和大腦功能以及新陳代謝非常重要。但是，在將它們整合到蛋白質(zhì)分子中之前，身體不能使用微量元素。硒是獨(dú)特的，因?yàn)樗诘鞍踪|(zhì)分子仍在制造時(shí)被折疊成蛋白質(zhì)。在細(xì)胞合成蛋白質(zhì)后，將所有其他微量元素添加到它們各自的蛋白質(zhì)分子中。伊利諾伊大學(xué)芝加哥分校的研究人員已經(jīng)確切地發(fā)現(xiàn)了硒如何與硒蛋白結(jié)合。
      

      研究人員發(fā)現(xiàn)硒如何與蛋白質(zhì)結(jié)合
      

      蛋白質(zhì)通過將氨基酸連接在一起，鏈中一次一個(gè)地制成。稱為核糖體的細(xì)胞結(jié)構(gòu)作為對接站，蛋白質(zhì)生產(chǎn)中涉及的所有成分都聚集在一起 - 信使RNA，作為蛋白質(zhì)的藍(lán)圖; 氨基酸結(jié)構(gòu)單元，各自與其特定的轉(zhuǎn)移RNA相連; 和各種輔助分子。
      

      伸長因子是一種重要類型的輔助蛋白，在蛋白質(zhì)合成過程中將氨基酸引導(dǎo)至核糖體。在人體中，延伸因子 eEF1A有助于將核糖體中的氨基酸串聯(lián)起來 - 即除了硒代半胱氨酸之外的所有氨基酸，硒含有保持硒的氨基酸。在人類中，硒代半胱氨酸通過稱為eEFSec的獨(dú)特延伸因子被合并到蛋白質(zhì)中。與eEF1A截然不同。
      

      “我們已經(jīng)知道，在蛋白質(zhì)合成方面，硒是特殊的，因?yàn)檫€有其他一套規(guī)則和工具在使用，”UIC醫(yī)學(xué)院生物化學(xué)和分子遺傳學(xué)副教授Miljan Simonovic說。作者在紙上。“它不僅具有自身的延伸因子，而且硒代半胱氨酸也非常不尋常，因?yàn)樗谶z傳密碼中用相同的三字母鍵或密碼子表示蛋白質(zhì)合成停止。”
      

      通常，當(dāng)核糖體讀取信使RNA或mRNA并到達(dá)該終止密碼子時(shí)，它會從mRNA中分離，因?yàn)樗墓ぷ饕淹瓿?，盡管全長蛋白質(zhì)仍可通過其他過程進(jìn)行修飾。
      

      但有時(shí)核糖體會運(yùn)行停止標(biāo)志并添加硒代半胱氨酸，并繼續(xù)延長蛋白質(zhì)直至達(dá)到另一個(gè)停止標(biāo)志。
      

      “當(dāng)終止密碼子意味著'引入硒代半胱氨酸'時(shí)，額外的蛋白質(zhì)因子以及終止密碼子周圍mRNA的結(jié)構(gòu)特征，如環(huán)，表明核糖體不會阻止硒蛋白的產(chǎn)生，”Malgorzata Dobosz-Bartoszek說，博士后生物科學(xué)研究助理，該論文的第一作者。“硒代半胱氨酸延伸因子eEFSec在幫助識別終止密碼子實(shí)際編碼硒代半胱氨酸方面起著關(guān)鍵作用。”
      

      西蒙諾維奇表示，eEFSec延伸因子在將硒代半胱氨酸傳遞給核糖體時(shí)如何改變形狀也存在分歧。研究人員表明，eEFSec在輸送硒代半胱氨酸時(shí)會彎曲約20度，而當(dāng)eEF1A從其他氨基酸中脫落時(shí)，它會“更加顯著 - 更像90度”。
      

      西蒙諾維奇認(rèn)為，在蛋白質(zhì)合成過程中，硒代半胱氨酸的處理方式如此不同，可追溯到大氧合事件。這是大約23億年前地球大氣中的自由氧突然飆升的時(shí)期，由于植物的進(jìn)化出現(xiàn)和光合作用是從太陽獲取能量的一種方式。生物體需要發(fā)展出防止氧化引起的細(xì)胞損傷的方法，而硒是一種強(qiáng)大的抗氧化劑。但是已經(jīng)存在的將微量元素?fù)饺氲鞍踪|(zhì)的方法可能不適用于硒，硒具有極高的反應(yīng)性。
      

      “我們知道eEFSec有一個(gè)獨(dú)特的領(lǐng)域，可以幫助它安全地與硒代半胱氨酸相互作用，”西蒙諾維奇說。
      
			

			
        
      
			
      
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