硒：分子生物學與人體健康（原書第四版）

目錄
中國硒研究之回顧
中國在人體硒營養(yǎng)研究方面的歷史貢獻 3
一、硒與克山病關系的研究成果為硒是人體必需微量元素的確認奠定了基礎 3
二、中國人體地方性硒中毒的研究提供了迄今最詳盡的人體硒中毒的科學資料，使人體硒最大安全攝入量研究成為可能 8
三、人體硒需要量和安全攝入量范圍研究成果為各國制訂硒的膳食參考攝入量（DRI）提供最可信的參考依據(jù) 8
四、結語 9
參考文獻 10
硒與大骨節(jié)病關系研究及其進展 12
一、KBD 概況 12
二、硒與KBD 的內(nèi)外環(huán)境流行病學研究 15
三、硒與KBD 患者的食物鏈和體內(nèi)代謝研究 16
四、KBD 病區(qū)糧食T-2 毒素含量研究 19
五、KBD 具有獨特的“地方性”和“波浪型”兩大流行特征 19
六、補硒防治KBD 的研究工作 23
七、結論——硒對KBD 的病因?qū)W和醫(yī)學生物學意義 24
參考文獻 25
硒的生物效應兩面性及其活性氧自由基機制研究回顧 28
一、引言 28
二、用電子自旋共振（ESR）證實了硒化合物是活性氧自由基的清除劑 29
三、硒與脂質(zhì)過氧自由基作用的分子機制——硒中心自由基的產(chǎn)生 33
四、硒化合物毒性的分子機制——硒催化產(chǎn)生活性氧自由基 34
五、一種新型的硒、自由基與生物效應關系的曲線 36
參考文獻 37
第一部分 硒蛋白生物合成機制
第1章 硒代半胱氨酸t(yī)RNA[Ser]Sec：從無義抑制子tRNA 到硒蛋白生物合成中的經(jīng)典組分 41
1.1 引言 42
1.2 tRNA 的一級和二級結構 42
1.3 Um34 是Sec-tRNA [Ser]Sec 上最特異性的修飾 43
1.4 Trsp，Sec-tRNA[Ser]Sec 基因 44
1.5 Trsp 的轉錄 45
1.6 Sec-tRNA[Ser]Sec 遺傳密碼子是UGA 46
1.7 tRNA[Ser]Sec 的結晶 46
1.8 結語 46
參考文獻 47
第2章 硒代半胱氨酸摻入過程的真核機制及其體外重建 49
2.1 引言 49
2.2 UGA 重編碼 50
2.3 SECIS 50
2.4 SECIS 結合蛋白2 51
2.5 Sec-特異性延伸因子 52
2.6 其他因素 53
2.7 獨特的Sec 整合：硒蛋白P 54
2.8 體外翻譯系統(tǒng)對Sec 整合的影響 55
2.9 結語 56
參考文獻 56
第3章 核糖體分析探索硒蛋白翻譯 58
3.1 引言 58
3.2 核糖體分析揭示基因表達的翻譯調(diào)控 59
3.3 應用核糖體分析來研究硒蛋白的生物合成 62
3.4 結論：對硒的見解、局限性及未來的方向 65
參考文獻 67
第4章 真核生物硒代半胱氨酸與半胱氨酸的從頭（De Novo）生物合成途徑 69
4.1 引言 70
4.2 Sec 生物合成 70
4.3 體外和體內(nèi)Cys 的從頭（De Novo）合成和Cys/Sec 替代合成 72
4.4 結語 73
參考文獻 74
第5章 原核生物硒蛋白的生物合成與功能 75
5.1 引言 75
5.2 硒代半胱氨酸 76
5.3 細菌硒蛋白的合成 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 結語 82
參考文獻 82
第6章 硒與人類進化 85
6.1 引言 85
6.2 膳食與自然選擇 86
6.3 硒的世界分布 87
6.4 人類硒相關基因的遺傳變異 87
6.5 人類對不同膳食硒水平的適應 88
6.6 中國缺硒地區(qū)的基因適應現(xiàn)象 90
6.7 對硒缺乏產(chǎn)生適應的重要基因 90
6.8 結語 92
參考文獻 93
第7章 硒代半胱氨酸在蛋白質(zhì)中的化學性質(zhì) 95
7.1 硒代半胱氨酸在化學蛋白合成中的研究進展 95
7.2 硒代半胱氨酸在氧化蛋白折疊中的研究進展 98
7.3 SEP15 和SELM 在體內(nèi)蛋白質(zhì)中的折疊 100
7.4 結語 102
參考文獻 102
第8章 硒磷酸合成酶的進化 105
8.1 引言 106
8.2 原核生物中SPS 支持多種硒利用途徑 107
8.3 真核生物中的SPS 110
8.4 結語 114
參考文獻 114
第9章 硒代半胱氨酸合成酶的結構和催化機制 116
9.1 引言 116
9.2 細菌中SelA 蛋白的結構 118
9.3 真核生物中SepSecS 的結構 120
9.4 硒代半胱氨酸合成酶多變的活性位點及保守的催化機制 121
9.5 未來展望 123
參考文獻 124
第10章 硒代半胱氨酸裂解酶的作用機制、結構和生物學功能 126
10.1 哺乳動物中硒元素的代謝 126
10.2 哺乳動物和細菌中SCLY 的鑒定 127
10.3 不同生物體中的同源基因 128
10.4 與NifS 型半胱氨酸脫硫酶的同源性 129
10.5 三維結構及開-關構象變化 129
10.6 催化機制 130
10.7 硒和硫的區(qū)分 132
10.8 生物學功能 132
參考文獻 133
第二部分 硒蛋白的分布及功能
第11章 真核生物硒蛋白質(zhì)組 137
11.1 引言 137
11.2 識別硒蛋白的計算工具 138
11.3 哺乳動物硒蛋白 138
11.4 其他真核生物硒蛋白 142
11.5 硒蛋白的功能 143
11.6 硒蛋白質(zhì)組 143
11.7 硒蛋白質(zhì)組分析在生物學中的應用 145
11.8 離子組分析 145
11.9 國內(nèi)真核生物硒蛋白識別的最新進展 146
11.10 結語 146
參考文獻 147
第12章 原核生物硒蛋白與硒蛋白質(zhì)組 149
12.1 引言 149
12.2 原核生物硒蛋白的計算識別 150
12.3 原核生物硒蛋白家族 151
12.4 原核生物硒蛋白質(zhì)組的比較基因組學研究 154
12.5 結語 155
參考文獻 156
第13章 硒蛋白的功能基因組學和硒反應通路 158
13.1 引言 158
13.2 硒代謝和運輸 164
13.3 SNP 對Sec 摻入機制的影響 165
13.4 遺傳變異體影響氧化還原活性硒蛋白 166
13.5 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)硒蛋白的遺傳學 167
13.6 展望 168
參考文獻 169
第14章 硒在各種動物中對硒蛋白和非硒蛋白轉錄組表達調(diào)控的影響 172
14.1 引言 172
14.2 硒調(diào)控硒蛋白轉錄物的動物模型 173
14.3 硒對常規(guī)硒生物標志物的調(diào)控 173
14.4 硒對大鼠硒蛋白轉錄物的調(diào)控 174
14.5 硒調(diào)控小鼠的硒蛋白轉錄物 174
14.6 硒調(diào)控火雞的硒蛋白轉錄物 175
14.7 硒調(diào)控雛雞的硒蛋白轉錄物 176
14.8 硒調(diào)控秀麗隱桿線蟲的硒蛋白轉錄物 177
14.9 總體硒蛋白的轉錄物調(diào)控 177
14.10 硒調(diào)控嚙齒類動物非硒蛋白轉錄物 178
14.11 硒調(diào)控線蟲非硒蛋白轉錄物 179
14.12 硒調(diào)控禽類非硒蛋白轉錄物 179
14.13 分子生物標志物組 180
參考文獻 180
第15章 硒蛋白77Se 核磁共振研究 182
15.1 生物大分子的NMR 波譜 182
15.2 硒的NMR 性質(zhì) 183
15.3 用于NMR 研究的蛋白質(zhì)的77Se 富集 184
15.4 通過核磁共振譜鑒定化學物質(zhì) 185
15.5 二硒鍵的連接 186
15.6 硒蛋白和硒肽中Sec pKa 的測定 187
15.7 Sec 的構象偏好和動力學 187
15.8 77Se NMR 對局部化學環(huán)境的敏感性 187
15.9 數(shù)據(jù)解釋 188
15.10 結語 189
參考文獻 189
第16章 硫氧還蛋白還原酶1——抗癌藥物靶點 191
16.1 引言 191
16.2 硫氧還蛋白系統(tǒng)在癌癥中的多重作用 192
16.3 硫氧還蛋白還原酶與Nrf2 之間的相互作用 192
16.4 靶向抑制硫氧還蛋白還原酶對癌癥的影響及其作為新型抗癌療法的潛力 192
16.5 TrxR1 靶向藥物在抗癌治療中的潛在有益效果 193
16.6 TrxR1 靶向藥物潛在的癌癥促發(fā)作用 195
16.7 結語 196
參考文獻 197
第17章 谷胱甘肽過氧化物酶的基礎知識與新進展 200
17.1 引言 200
17.2 谷胱甘肽過氧化物酶反應 201
17.3 谷胱甘肽過氧化物酶家族內(nèi)的多樣性 203
17.4 結語 206
參考文獻 207
第18章 谷胱甘肽過氧化物酶4 210
18.1 引言 210
18.2 基因結構 211
18.3 蛋白質(zhì)結構 211
18.4 酶活性 211
18.5 動力學 212
18.6 催化機制 212
18.7 GPx4 的功能 213
18.8 遺傳疾病與基因多態(tài)性 213
18.9 雄性生育能力 214
18.10 炎癥 214
18.11 細胞死亡和存活 215
18.12 代謝疾病 216
18.13 病毒性疾病 216
18.14 總結與展望 217
參考文獻 217
第19章 15kDa 硒蛋白：調(diào)節(jié)和功能 220
19.1 引言 220
19.2 SEP15 蛋白的結構和功能 220
19.3 SEP15 的生物功能 222
19.4 人SEP15 多態(tài)性和癌癥 224
19.5 結語 225
參考文獻 225
第20章 硒蛋白K 和蛋白質(zhì)棕櫚酰化調(diào)節(jié)免疫細胞功能 227
20.1 引言 227
20.2 蛋白質(zhì)棕櫚?；?229
20.3 SELENOK 依賴性棕櫚?；谡{(diào)節(jié)CD36 的穩(wěn)定和功能中的作用 229
20.4 SELENOK 依賴性棕櫚?；谡{(diào)控IP3R 功能中的作用 230
20.5 SELENOK 如何促進蛋白質(zhì)棕櫚?；?？ 231
20.6 結語 232
參考文獻 232
第21章 硒蛋白M：結構、表達和功能的相關性 234
21.1 發(fā)現(xiàn)和結構 234
21.2 表達 235
21.3 神經(jīng)保護作用 236
21.4 Selm 基因敲除小鼠的特征 237
21.5 參與癌癥 238
21.6 結語 239
參考文獻 239
第22章 硒蛋白P 和硒在哺乳動物中的分布 241
22.1 引言 241
22.2 硒蛋白P 是一種血漿硒轉運蛋白 242
22.3 脂蛋白受體相關蛋白是參與Sepp 攝取的內(nèi)吞受體 243
22.4 Sepp、Lrp2 或Lrp8 表達修飾的小鼠模型 243
22.5 Sepp 表達的調(diào)控 247
22.6 實驗概念與臨床數(shù)據(jù)的比較 247
22.