Раскрыты секреты жизненно важной аминокислоты

В выпуске журнала Science от 17 июля исследователи из Йельского университета и Университета Иллинойса в Чикаго детализировали молекулярные механизмы, управляющие метаболизмом селена в организме человека.

Селен — это важный для жизни микроэлемент: как его недостаток, так и избыток смертельны. "Должна существовать сложно регулируемая система его поглощения", — отметил Дитер Зёлль, соавтор статьи.

Уникальность селеноцистеина

• Селенопротеины: В организме человека 25 селенопротеинов, и большинство из них, вероятно, необходимы для жизни. Селен защищает от различных заболеваний.
• Синтез: Селеноцистеин — самый активный метаболит селена. Это уникальная аминокислота, так как она единственная синтезируется непосредственно на молекуле транспортной РНК (тРНК), которая доставляет аминокислоты к рибосомам.
• Функция: Белки, содержащие селеноцистеин, отвечают за рециклинг защитных антиоксидантов, таких как витамин C и коэнзим Q₁₀.

Ключевое открытие

Команда впервые получила изображения того, как селеноцистеин создаётся на "сверхкрупной" молекуле тРНК, которая, по-видимому, играет в природе высокоспециализированную роль.

• Специализированный транспорт: В то время как 20 других аминокислот и их тРНК используют один и тот же белок-переносчик (фактор элонгации), природа обеспечила эту крупную тРНК селеноцистеина собственным специализированным фактором элонгации.
• Значение: "Эта структура раскрывает основные аспекты механизма образования селеноцистеина и даёт ответ на 20 лет биохимических работ в этой области", — заявила ведущий автор исследования Сотирия Палиура.

Потенциальное влияние на медицину

1. Аутоиммунные заболевания: Описанный в статье тРНК-комплекс является мишенью для антител у пациентов с аутоиммунным гепатитом 1 типа. Область, которую должно распознавать антитело, находится в активном центре молекулы, где происходит реакция.
2. Здоровье человека: "Это фундаментальное исследование, пролившее свет на уникальный биосинтетический путь селеноцистеина, в конечном итоге может повлиять на многие аспекты здоровья человека, включая иммунный ответ, нейродегенерацию, сердечно-сосудистые заболевания и рак", — отметил Майкл Бендер из NIH.