Химический состав живых организмов, потребности в веществах и энергии, страница 34

Специфические рецепторы Т₃ обнаружены также в цитоплазматической мембране, в мембране митохондрий, в цитоплазме. Митохондриальный рецептор регулирует процессы энергетического обмена. Рецепторы цитоплазматических мембран вовлечены в транспорт гормонов внутрь клетки и регуляцию активности ряда мембранных белков.

И дефицит, и избыток тиреоидных гормонов в организме приводят к серьезным нарушениям в его функционировании, вплоть до летального исхода. Необходима серьезная коррекция количества тиреоидных гормонов.

6.1.10. Селен. Другой неметалл, оказывающий в ультрамикроконцентрациях  громадное влияние на метаболизм организма, − селен. Он может поступать в организм через органы пищеварения, дыхания и кожу. В продуктах животного и растительного происхождения селен находится в основном в двухвалентной органической форме, при этом в  животных продуктах преобладает селеноцистеин (СysSeН) − Sec, а в растительных – селенометионин (CysCH₂SeMe). Транспорт и депонирование селена осуществляет селенопротеин Р.

Атом селена схож с атомом серы благодаря близким размерам, энергиям связей, ионизационным потенциалам, близкой конфигурации внешних электронных оболочек. Но в организме животных соединения селена обычно подвергаются восстановлению, в то время как соединения серы – окислению.

В природе селен встречается в виде неорганических солей: селенидов (Se^2-), селенитов (SeO₃^2-), селенатов (SeO₄^2-), и органических соединений: селеноцистеина, селенометионина, селеноцистатионина (CysCH₂SeCys), диметилдиселенида (MeSeSeMe), селенотрисульфида (RSSeSR), селенодиглутатиона (GSSeSG) и др. Селенат-  и селенит-анионы быстро восстанавливаются ферментативным путем в присутствии глутатиона до селеноводорода. Избыток селеноводорода выводится из организма с мочой в виде метилгидроселенида (MeSeН), диметилселенида (Me)₂Se и триметилселенония (Me)₃Se⁺.

Селеносодержащими ферментами являются глутатионпероксидаза, селенсодержащий ферредоксин, селенсодержащий цито-

хром с, тиоредоксинредуктаза, глицинредуктаза, селенофосфатсинтетаза, селенопротеин Р, селенопротеин W, дейодиназа и т. д. В этих белках селен присутствует в составе аминокислотных остатков селеноцистеина.

Остаток селеноцистеина вводится в селеносодержащие белки во время процесса трансляции на рибосомах. Специфичная к аминокислотному остатку Sec тРНК отсутствует. В этом процессе используется тРНК^Ser с антикодоном UCA. Сначала остаток серина, связанный с этой тРНК^Ser, фосфорилируется АТР под действием фосфосерил-тРНК-киназы, после этого из комплекса выщепляется фосфатный остаток и образуется акролеил-тРНК^Ser, которая на следующей   стадии взаимодействует с гидроселенидфосфатом с образованием комплекса Sec-тРНК^Ser (схема 63). 

  (63)

Для включения в белок селеноцистеина мРНК данного белка должна содержать стоп-кодон UGA, который при соблюдении некоторых условий служит сигналом включения Sec, последовательность SECIS (Sec-incertion sequence) на 3’ нетранслируемом конце примерно в 100−200 нуклеотидах от включаемого остатка Sec, для трансляции также необходимо наличие нескольких  специфичных белков: фактора инициации трансляции EF_Sec,  белка, узнающего SECIS элемент транскрипта SBP2 (SECIS-binding protein) (рис. 6.36). В этом случае остаток Sec будет встроен в белок напротив кодона UGA.

Основной биологической ролью селена является его участие в синтезе и активности антиоксидантных ферментов: глутатионпероксидаз I− IV (см. п. 6.1.2.5), селензависимой пероксидазы нейтрофилов, селенопротеинов P и W, тиоредоксинредуктазы, 5’-йодо-тирониндейодиназ I, II и III типа. Так селенопротеин Р, содержащий у разных организмов от 10 до 17 остатков Sec, циркулируя в кровяном русле, защищает эндотелий сосудов от окислительного стресса и от токсического действия тяжелых металлов: свинца, кадмия, ртути. Селенопротеин W выполняет аналогичные функции на клеточном уровне. Глутатионпероксидаза, в отличие от пероксидазы, обезвреживает не только Н₂О₂, но и органические перекиси, в том числе предохраняет  клеточные мембраны от ПОЛ (перекисного окисления липидов).