셀레노시스테인
셀레노시스테인 (Selenocysteine, 기호: Sec 또는 U, 약자: Se-Cys)은 단백질 생합성에 직접적으로 사용되는 22번째 아미노산으로 간주되는 특이한 아미노산입니다. 시스테인의 유도체이며, 시스테인의 황 원자가 셀레늄 원자로 치환된 구조를 가지고 있습니다. 셀레늄은 황보다 반응성이 더 크기 때문에, 셀레노시스테인은 일부 효소의 활성 부위에서 중요한 역할을 하며, 항산화 효소인 글루타티온 퍼옥시다아제와 티오레독신 환원 효소 등이 대표적인 예입니다.
발견 및 명명
셀레노시스테인은 1970년대 초에 처음 발견되었지만, 1986년에 유전적으로 암호화된 아미노산으로 인정받았습니다. '셀레노시스테인'이라는 이름은 셀레늄(Selenium)과 시스테인(Cysteine)의 이름을 결합하여 만들어졌습니다.
생합성
셀레노시스테인은 일반적인 아미노산과는 다른 특별한 방식으로 합성됩니다. 먼저 tRNASec에 결합된 세린(Serine)이 셀레닐-tRNA 합성 효소에 의해 셀레노일-tRNASec로 전환됩니다. 이 과정에는 셀레늄을 제공하는 셀레노인산(Selenophosphate)이 필요합니다.
유전 암호화
일반적으로 종결 코돈으로 사용되는 UGA 코돈이 특정한 mRNA 서열 맥락 (SECIS element, Selenocysteine Insertion Sequence) 내에서 나타날 경우, 셀레노시스테인을 지정하는 코돈으로 해석됩니다. SECIS element는 mRNA의 3' 비번역 영역에 위치하며, 특수한 단백질 인자들과 결합하여 UGA 코돈이 셀레노시스테인을 삽입하도록 신호를 보냅니다.
기능
셀레노시스테인을 함유한 단백질은 셀레노단백질(Selenoprotein)이라고 불립니다. 셀레노단백질은 항산화, 갑상선 호르몬 대사, 면역 기능 등 다양한 생물학적 과정에 관여합니다.
분포
셀레노시스테인은 박테리아, 고세균, 진핵생물을 포함한 다양한 생물에서 발견됩니다. 인간에게는 25개의 셀레노단백질이 알려져 있습니다.
영양
셀레늄은 셀레노시스테인 생합성에 필수적인 미량 영양소입니다. 셀레늄 결핍은 셀레노단백질의 기능 저하를 초래하여 건강에 악영향을 미칠 수 있습니다.
참고 문헌
(관련 참고 문헌 목록 - 위키백과 스타일을 따름)