硒：分子生物学与人体健康（原书第四版）

目录

中国硒研究之回顾

中国在人体硒营养研究方面的历史贡献 3

一、硒与克山病关系的研究成果为硒是人体必需微量元素的确认奠定了基础 3

二、中国人体地方性硒中毒的研究提供了迄今最详尽的人体硒中毒的科学资料，使人体硒最大安全摄入量研究成为可能 8

三、人体硒需要量和安全摄入量范围研究成果为各国制订硒的膳食参考摄入量（DRI）提供最可信的参考依据 8

四、结语 9

参考文献 10

硒与大骨节病关系研究及其进展 12

一、KBD 概况 12

二、硒与KBD 的内外环境流行病学研究 15

三、硒与KBD 患者的食物链和体内代谢研究 16

四、KBD 病区粮食T-2 毒素含量研究 19

五、KBD 具有独特的“地方性”和“波浪型”两大流行特征 19

六、补硒防治KBD 的研究工作 23

七、结论——硒对KBD 的病因学和医学生物学意义 24

参考文献 25

硒的生物效应两面性及其活性氧自由基机制研究回顾 28

一、引言 28

二、用电子自旋共振（ESR）证实了硒化合物是活性氧自由基的清除剂 29

三、硒与脂质过氧自由基作用的分子机制——硒中心自由基的产生 33

四、硒化合物毒性的分子机制——硒催化产生活性氧自由基 34

五、一种新型的硒、自由基与生物效应关系的曲线 36

参考文献 37

第一部分 硒蛋白生物合成机制

第1章 硒代半胱氨酸tRNA[Ser]Sec：从无义抑制子tRNA 到硒蛋白生物合成中的经典组分 41

1.1 引言 42

1.2 tRNA 的一级和二级结构 42

1.3 Um34 是Sec-tRNA [Ser]Sec 上最特异性的修饰 43

1.4 Trsp，Sec-tRNA[Ser]Sec 基因 44

1.5 Trsp 的转录 45

1.6 Sec-tRNA[Ser]Sec 遗传密码子是UGA 46

1.7 tRNA[Ser]Sec 的结晶 46

1.8 结语 46

参考文献 47

第2章 硒代半胱氨酸掺入过程的真核机制及其体外重建 49

2.1 引言 49

2.2 UGA 重编码 50

2.3 SECIS 50

2.4 SECIS 结合蛋白2 51

2.5 Sec-特异性延伸因子 52

2.6 其他因素 53

2.7 独特的Sec 整合：硒蛋白P 54

2.8 体外翻译系统对Sec 整合的影响 55

2.9 结语 56

参考文献 56

第3章 核糖体分析探索硒蛋白翻译 58

3.1 引言 58

3.2 核糖体分析揭示基因表达的翻译调控 59

3.3 应用核糖体分析来研究硒蛋白的生物合成 62

3.4 结论：对硒的见解、局限性及未来的方向 65

参考文献 67

第4章 真核生物硒代半胱氨酸与半胱氨酸的从头（De Novo）生物合成途径 69

4.1 引言 70

4.2 Sec 生物合成 70

4.3 体外和体内Cys 的从头（De Novo）合成和Cys/Sec 替代合成 72

4.4 结语 73

参考文献 74

第5章 原核生物硒蛋白的生物合成与功能 75

5.1 引言 75

5.2 硒代半胱氨酸 76

5.3 细菌硒蛋白的合成 76

5.4 古菌中的硒蛋白合成 78

5.5 原核生物的硒蛋白 79

5.6 结语 82

参考文献 82

第6章 硒与人类进化 85

6.1 引言 85

6.2 膳食与自然选择 86

6.3 硒的世界分布 87

6.4 人类硒相关基因的遗传变异 87

6.5 人类对不同膳食硒水平的适应 88

6.6 中国缺硒地区的基因适应现象 90

6.7 对硒缺乏产生适应的重要基因 90

6.8 结语 92

参考文献 93

第7章 硒代半胱氨酸在蛋白质中的化学性质 95

7.1 硒代半胱氨酸在化学蛋白合成中的研究进展 95

7.2 硒代半胱氨酸在氧化蛋白折叠中的研究进展 98

7.3 SEP15 和SELM 在体内蛋白质中的折叠 100

7.4 结语 102

参考文献 102

第8章 硒磷酸合成酶的进化 105

8.1 引言 106

8.2 原核生物中SPS 支持多种硒利用途径 107

8.3 真核生物中的SPS 110

8.4 结语 114

参考文献 114

第9章 硒代半胱氨酸合成酶的结构和催化机制 116

9.1 引言 116

9.2 细菌中SelA 蛋白的结构 118

9.3 真核生物中SepSecS 的结构 120

9.4 硒代半胱氨酸合成酶多变的活性位点及保守的催化机制 121

9.5 未来展望 123

参考文献 124

第10章 硒代半胱氨酸裂解酶的作用机制、结构和生物学功能 126

10.1 哺乳动物中硒元素的代谢 126

10.2 哺乳动物和细菌中SCLY 的鉴定 127

10.3 不同生物体中的同源基因 128

10.4 与NifS 型半胱氨酸脱硫酶的同源性 129

10.5 三维结构及开-关构象变化 129

10.6 催化机制 130

10.7 硒和硫的区分 132

10.8 生物学功能 132

参考文献 133

第二部分 硒蛋白的分布及功能

第11章 真核生物硒蛋白质组 137

11.1 引言 137

11.2 识别硒蛋白的计算工具 138

11.3 哺乳动物硒蛋白 138

11.4 其他真核生物硒蛋白 142

11.5 硒蛋白的功能 143

11.6 硒蛋白质组 143

11.7 硒蛋白质组分析在生物学中的应用 145

11.8 离子组分析 145

11.9 国内真核生物硒蛋白识别的最新进展 146

11.10 结语 146

参考文献 147

第12章 原核生物硒蛋白与硒蛋白质组 149

12.1 引言 149

12.2 原核生物硒蛋白的计算识别 150

12.3 原核生物硒蛋白家族 151

12.4 原核生物硒蛋白质组的比较基因组学研究 154

12.5 结语 155

参考文献 156

第13章 硒蛋白的功能基因组学和硒反应通路 158

13.1 引言 158

13.2 硒代谢和运输 164

13.3 SNP 对Sec 掺入机制的影响 165

13.4 遗传变异体影响氧化还原活性硒蛋白 166

13.5 内质网硒蛋白的遗传学 167

13.6 展望 168

参考文献 169

第14章 硒在各种动物中对硒蛋白和非硒蛋白转录组表达调控的影响 172

14.1 引言 172

14.2 硒调控硒蛋白转录物的动物模型 173

14.3 硒对常规硒生物标志物的调控 173

14.4 硒对大鼠硒蛋白转录物的调控 174

14.5 硒调控小鼠的硒蛋白转录物 174

14.6 硒调控火鸡的硒蛋白转录物 175

14.7 硒调控雏鸡的硒蛋白转录物 176

14.8 硒调控秀丽隐杆线虫的硒蛋白转录物 177

14.9 总体硒蛋白的转录物调控 177

14.10 硒调控啮齿类动物非硒蛋白转录物 178

14.11 硒调控线虫非硒蛋白转录物 179

14.12 硒调控禽类非硒蛋白转录物 179

14.13 分子生物标志物组 180

参考文献 180

第15章 硒蛋白77Se 核磁共振研究 182

15.1 生物大分子的NMR 波谱 182

15.2 硒的NMR 性质 183

15.3 用于NMR 研究的蛋白质的77Se 富集 184

15.4 通过核磁共振谱鉴定化学物质 185

15.5 二硒键的连接 186

15.6 硒蛋白和硒肽中Sec pKa 的测定 187

15.7 Sec 的构象偏好和动力学 187

15.8 77Se NMR 对局部化学环境的敏感性 187

15.9 数据解释 188

15.10 结语 189

参考文献 189

第16章 硫氧还蛋白还原酶1——抗癌药物靶点 191

16.1 引言 191

16.2 硫氧还蛋白系统在癌症中的多重作用 192

16.3 硫氧还蛋白还原酶与Nrf2 之间的相互作用 192

16.4 靶向抑制硫氧还蛋白还原酶对癌症的影响及其作为新型抗癌疗法的潜力 192

16.5 TrxR1 靶向药物在抗癌治疗中的潜在有益效果 193

16.6 TrxR1 靶向药物潜在的癌症促发作用 195

16.7 结语 196

参考文献 197

第17章 谷胱甘肽过氧化物酶的基础知识与新进展 200

17.1 引言 200

17.2 谷胱甘肽过氧化物酶反应 201

17.3 谷胱甘肽过氧化物酶家族内的多样性 203

17.4 结语 206

参考文献 207

第18章 谷胱甘肽过氧化物酶4 210

18.1 引言 210

18.2 基因结构 211

18.3 蛋白质结构 211

18.4 酶活性 211

18.5 动力学 212

18.6 催化机制 212

18.7 GPx4 的功能 213

18.8 遗传疾病与基因多态性 213

18.9 雄性生育能力 214

18.10 炎症 214

18.11 细胞死亡和存活 215

18.12 代谢疾病 216

18.13 病毒性疾病 216

18.14 总结与展望 217

参考文献 217

第19章 15kDa 硒蛋白：调节和功能 220

19.1 引言 220

19.2 SEP15 蛋白的结构和功能 220

19.3 SEP15 的生物功能 222

19.4 人SEP15 多态性和癌症 224

19.5 结语 225

参考文献 225

第20章 硒蛋白K 和蛋白质棕榈酰化调节免疫细胞功能 227

20.1 引言 227

20.2 蛋白质棕榈酰化 229

20.3 SELENOK 依赖性棕榈酰化在调节CD36 的稳定和功能中的作用 229

20.4 SELENOK 依赖性棕榈酰化在调控IP3R 功能中的作用 230

20.5 SELENOK 如何促进蛋白质棕榈酰化？ 231

20.6 结语 232

参考文献 232

第21章 硒蛋白M：结构、表达和功能的相关性 234

21.1 发现和结构 234

21.2 表达 235

21.3 神经保护作用 236

21.4 Selm 基因敲除小鼠的特征 237

21.5 参与癌症 238

21.6 结语 239

参考文献 239

第22章 硒蛋白P 和硒在哺乳动物中的分布 241

22.1 引言 241

22.2 硒蛋白P 是一种血浆硒转运蛋白 242

22.3 脂蛋白受体相关蛋白是参与Sepp 摄取的内吞受体 243

22.4 Sepp、Lrp2 或Lrp8 表达修饰的小鼠模型 243

22.5 Sepp 表达的调控 247

22.6 实验概念与临床数据的比较 247

22.