硒代半胱氨酸作用（作用机理和理化性质）

硒代半胱氨酸( selencoysetine ,sec ) ：是蛋白质中硒的主要存在形式，也是唯一的一个含有准金属元素的氨基酸。

Sec在生物中的分布

Chambers等人在研究和鉴定一些动物谷胱甘肽过氧化物酶的作用时，在基因编码过程发现了硒代半胱氨酸，并提出硒代半胱氨酸由UGA编码完成，其对应的DNA的密码子是TGA。Zinoni也在随后更多的实验中证明了这一发现。

而我们在高中学生物的时候，生物老师常念叨三种终止密码子：UAG,UAA,UGA。猛然发现，UGA是终止密码子，那怎么可以编码氨基酸呢？

真相揭秘

硒代半胱氨酸与终止密码子占用同一密码子，硒代半胱氨酸进入蛋白质受mRNA 框内的UGA 密码子和下游链的茎-环(stem-loop)结构所控制，这种特殊结构称为硒半胱氨酸插入序列(SECIS)。

原核生物含硒半胱氨酸密码子所处的环境

原核细胞含硒半胱氨酸的参入

SECIS元件在帮助Sec-tRNASec进入A部位中的作用

UGA 密码子通常作为蛋白质合成的终止密码子, 但当mRNA链UGA密码子下游链出现SECIS时，UGA密码子才成为硒代半胱氨酸的密码子，转而编码硒半胱氨酸，使硒半胱氨酸掺入到多肽链中去。

正是这种服从于组织调控的特性，才让硒代半胱氨酸不像硒代蛋氨酸那样会随机取代蛋白质中的蛋氨酸，影响蛋白活性。也正因如此，不能直接插入机体蛋白，而只能转化为硒蛋白前体物质H2Se、再以硒代半胱氨酸的形式嵌入蛋白的L-硒甲基硒代半胱氨酸才会比其它硒源更加安全。

L-硒甲基硒代半胱氨酸（SeMCYS）：是中国CFDA和美国FDA批准的第三代营养强化剂。具有抑制肿瘤、抗氧化、辅助治疗心血管疾病、解毒排毒等多种作用。

它即能通过安全的无机硒途径（H2Se-硒代半胱氨酸）组成多种硒蛋白，也能通过甲基化途径（抗癌活性形式甲基硒醇）发挥多种生理功能。

硒代半胱氨酸作用为什么如此重要？

迄今为止，硒代半胱氨酸已经被发现是25种硒酶的活性中心，是含硒酶( 尤其是抗氧化酶)的灵魂。如果没有这第21种氨基酸，含硒酶就无法工作，人就会出各种各样的毛病。

部分硒蛋白对健康或健康效应的影响

含硒酶

功能或健康效应

谷胱甘肽过氧化物酶（GPXS）

抗氧化酶家族：清除过氧化氢、脂类过氧化物、（GPX4）磷脂和胆固醇过氧化物酶

GPX1（胞浆）

通过预防病毒突变减少逆转录病毒毒力；缺乏导致心肌病

Gpx2（胃肠道）

结肠隐窝中的抗凋亡作用；有助于维持肠粘膜完整性

GPX3（血浆）

细胞外液中的抗氧化剂；保护甲状腺免受氧化损伤

GPX4（磷脂）

在睾丸中以高浓度存在，对精子的活力和活力至关重要

碘甲状腺原氨酸脱碘酶（Dio）

活性甲状腺激素T3、反T3（rT3）的产生

Dio1（甲状腺、肝脏、肾脏等）

甲状腺和外周组织中T3的产生

Dio2（脑、垂体、肌肉、耳朵、心脏等）

外周组织中T3的产生，与2型糖尿病与胰岛素抵抗、骨关节炎和骨密度、智力低下有关

Dio3（大脑皮层、皮肤、胎盘、妊娠子宫）

产生rT3；预防胎儿过度暴露于T313骨关节炎

硒蛋白P (SEPP1)

血浆硒的主要贡献者和硒状态的良好指示器；对雄性可育是必要的；与空腹血糖相关；重金属的螯合剂；与前列腺癌，结直肠腺瘤，结直肠癌有关

硫氧还蛋白还原酶（TrxR）

催化多种底物的氧化还原反应（尤其是硫氧还蛋白）；DNA合成所需

TrxR1（细胞质/核）

控制转录因子活性、细胞增殖、凋亡

TrxR2（线粒体）

对心肌细胞活力是不可或缺的

TrxR3（睾丸特异性）

……

硒蛋白S(SEPS1)

抗炎；保护内质网应激诱导的细胞凋亡；与葡萄糖代谢和胰岛素敏感性有关

15kDa硒蛋白（SEP15）

位于内质网中；可能影响糖蛋白折叠；与前列腺癌死亡率，肺癌，直肠癌有关

硒蛋白N(SelN)

可调节早期肌肉发育所需的钙动员；突变导致包括多发性疾病在内的肌肉疾病，

然而，人体没有储存硒元素的器官，这就意味着我们必需源源不断地通过膳食补充人体所需的硒。我们的“第21种氨基酸——硒代半胱氨酸”，虽然没有其他氨基酸那样“出名”，但毫无疑问是我们不可或缺的营养元素之一。