Учёные увидели клеточный механизм включения селена в организм
Международная команда учёных, включая специалиста из Университета Рутгерса, определила, что процесс включения селена — важного микроэлемента, усиливающего антиоксидантный эффект в организме, — задействует 25 специализированных белков. Это открытие может помочь в разработке новых методов лечения множества заболеваний, от рака до диабета.
Исследование, опубликованное в Science, даёт самое подробное на сегодня описание того, как селен попадает в нужные места внутри клеток. Сначала селен инкапсулируется в селеноцистеин (Sec) — незаменимую аминокислоту. Затем Sec включается в состав 25 так называемых селенопротеинов, критически важных для множества клеточных и метаболических процессов.
Визуализировать клеточные механизмы учёным позволила криоэлектронная микроскопия. Этот метод использует пучки электронов для создания трёхмерных изображений сложных биологических структур с почти атомарным разрешением. Учёные смогли увидеть, как факторы, участвующие в процессе, работают в тандеме, направляя работу рибосомы — крупной макромолекулярной машины, производящей белки.
"Эта аминокислота присоединяется к уникальной молекуле РНК, которая должна быть доставлена к рибосоме с помощью уникального белкового фактора. Всё это эволюционировало у людей специально для того, чтобы селен мог включаться в эту горстку белков", — пояснил профессор Пол Коупленд, автор исследования.
После включения в селенопротеины, эти белки выполняют широкий спектр жизненно важных функций:
- Производят нуклеотиды — строительные блоки ДНК.
- Расщепляют или запасают жир для получения энергии.
- Создают клеточные мембраны.
- Производят гормон щитовидной железы, контролирующий метаболизм.
- Обезвреживают химически активные побочные продукты в клетках, реагируя на окислительный стресс.
Нарушение производства селенопротеинов может приводить к развитию таких заболеваний и расстройств, как рак, болезни сердца, мужское бесплодие, диабет и гипотиреоз. Понимание механизма включения Sec является основополагающим для разработки новых методов терапии.