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.