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Selenocystein


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Seleneocystein die so genannte “21. Aminosäure”: ein Analogon des Cysteins . Abkürzung: " Sec "; Einbuchstaben-Code: " U "

Der genetische Code gilt prinzipiell für alle Hauptformen des jedoch gibt es einige Besonderheiten. Während der es Zellen ermöglicht Proteine aus den bekannten Aminosäuren herzustellen können Bakterien Archaea und Eukaryoten während der Translation eine 21. Aminosäure über einen ‘’“ Translationskodierung ”’‘ genannten Mechanismus einbauen: Selenocystein (Sec). Sec die Funktionsfähigkeit vieler essenzieller Enzyme (Glutathion-Peroxidase Dejodase) ermöglicht ähnelt dem Cystein enthält jedoch statt Schwefels ein Selenatom .

Biochemisch entsteht Sec nach der Bindung Aminosäure Serin (Ser) an eine besondere Transfer-RNA ( tRNA ; Schritt 1). Diese tRNA wird selenyliert d.h. das Serin wird in Selenocystein (Schritt 2) wobei tRNA Sec entsteht. tRNA Sec paart mit dem Codon UGA das "Translationsstopp" bedeutet. Bildet die mRNA darüber hinaus eine Schlaufen-artige (sog. ´stem-loop´-Struktur) aus so kann Regel durchbrochen werden: das Stoppsignal wird ignoriert wird Sec eingebaut. Bei Bakterien findet sich solche ́Seciś (´selenocysteine insertion sequence´) genannte Sequenz unmittelbarer Nachbarschaft zum UGA Codon bei Eukaryoten weit davon entfernt. Die gleichzeitige Anwesenheit von Sec und Secis wird durch einen spezifischen Translationsfaktor (den Elongationsfaktor SelB - grüne Kugel) (3) der die Neu-Interpretation des UGA-Codeworts und den Einbau von Sec ermöglicht (4).

Mehrere Dekaden nach der Entdeckung des Selens als wichtiges Spurenelement in Wirbeltieren sind heute über 30 eukaryotische und mehr als 15 bakterielle Sec-haltige bekannt. Viele davon sind Enzyme die Redox-Reaktionen vermitteln und dort befindet sich das Selenocystein am aktiven Zentrum. Besondere Beachtung hat Glutathion-Peroxidase erlangt die zur zellulären Abwehrbrigade gegen eines von oxidativem Stress gehören. Störungen in der Funktion solcher gehen mit Mangelsyndromen wie der Keshan- und einher und mögen eine Rolle bei der Tumorentstehung und Artherosklerose spielen.

Weblinks

Aminosäuren
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