Основы биохимии Том 1 - А. Ленинджер 1985

Биомолекулы
Витамины и микроэлементы: их роль в функционировании ферментов
Селен является и незаменимым микроэлементом, и ядом

Уже давно было известно, что селен в виде селенита и селената оказывает сильное токсическое действие на сельскохозяйственных животных, пасущихся в определенных местностях штатов Монтана и Дакота, а также в других местах, где в почве в больших количествах присутствуют соли селена. Поэтому совершенно неожиданными оказались результаты опытов, в которых было обнаружено, что селен, правда в значительно меньших количествах, должен обязательно содержаться в пище крыс и цыплят. Проведенные в последние годы исследования показали, что селен в комплексе с какой-либо аминокислотой входит в состав простетических групп нескольких ферментов, в частности глутатионпероксидазы, которая вместе с пептидом глутатионом (рис. 10-27) защищает клетки от разрушающего действия перекиси водорода. В эритроцитах железо, присутствующее в молекуле гемоглобина, обычно находится в ферроформе [Fe(II)]. Однако под воздействием перекиси водорода оно легко окисляется до ферриформы (Fe (III)]; образующийся при этом метгемоглобин не способен переносить кислород. Глутатионпероксидаза предотвращает образование метгемоглобина путем разложения перекиси водорода в следующей реакции;

Рис. 10-27. Глутатион (GSH) трипептид, содержащий L-глутаминовую кислоту, L-цистеин и глицин. Следует обратить внимание на то, что остаток цистеина присоединен к у-, а не к а-карбоксильной группе глутаминовой кислоты. Глутатион присутствует в высоких концентрациях во всех животных клетках Одна из его функций состоит в восстановлении токсичных перекисей при помощи глутатионпероксидазы (см. текст). В нескольких ферментативных реакциях он действует как кофактор, но его нельзя считать коферментом. Предполагается также, что глутатион участвует в транспорте аминокислот через клеточные мембраны.

Рис. 10-28. Селеноцистеин аналог цистеина, у которого сера заменена на селен. Остаток селеноцистеина присутствует в активном центре глутатионпероксидазы и других селен-зависимых ферментов.

Активный центр глутатионпероксидазы содержит остаток необычной аминокислоты - селеноцистеина (рис. 10-28), в которой атом серы цистеина заменен на атом селена. Возможно, что SeH-гpyппа этого остатка обладает какими-то преимуществами по сравнению с —SH-группой в механизме действия этого и других селенсодержащих ферментов.