사용자:Luftschloss/작업실/셀레노시스테인

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셀레노시스테인은 몇몇의 효소(가령 글루타티온 과산화수소분해효소)에서 발견되는 아미노산이다.셀레노시스테인의 구조는 시스테인의 구조와 매우 유사하며, 시스테인의 황이 셀렌으로 치환된 형태이다. 셀레노시스테인을 하나 또는 그 이상 포함한 단백질을 셀렌 단백질이라고 부른다.

목차

[편집] 유전암호 번역

생물학적 구조에 나타나는 다른 아미노산과는 다르게, 셀레노시스테인은 유전암호에서 직접적으로 지정되지 않는다. 셀레노시스테인은 특별한 방법을 이용해서 정지코돈인 UGA 코돈으로 기록된다. UGA 코돈은 SECIS(셀레노시스테인삽입줄)요소가 mRNA에 등장하면서 셀레노시스테인을 지정한다. SECIS요소는 독특한 뉴클레오타이드 배열과 2차 구조에 기초되는 결합패턴으로 정의된다. 셀렌단백질을 합성하기 위해서는, 진정세균의 읽기구조 안에서는 SECIS 요소가 UGA 코돈의 바로 뒤에 위치한다. 고세균과, 진핵생물에서, SECIS 요소는 mRNA의 3’비전사지역(3’UTR)에 있고, 여러 개의 UGA코돈에게 셀레노시스테인 잔기를 지정하도록 지시할 수 있다. 세포가 셀렌이 없는 환경에서 성장할 때, UGA 코돈에서 셀렌단백질의 합성은 종결된다. 그 결과로 작동하지 않는 효소가 만들어진다.

[편집] 단백질 합성과정

세포에서 사용되는 다른 아미노산과 마찬가지로, 셀레노시스테인도 고유의 tRNA를 갖고있다. 셀레노시스테인의 tRNA인 tRNA(Sec)의 1,2차구조는 여러가지 면에서 일반적인 tRNA의 그것들과 다르다. 그 중에서 두드러지는 것은 8염기쌍(세균)이나 9염기(진핵생물)쌍의 수용줄기와 긴 가변지역팔, 그리고 몇몇의 잘 보존된 염기 위치의 치환이 있다는 점이다. 셀레노시스테인의 tRNA는 처음에 세릴-tRNA 결합효소에 의해 세린과 결합하면서 전하를 띠게 된다. 그러나 그 결과물인 Ser-tRNA(Sec)는 보통 번역인자(박테리아에서는 EF-Tu, 진핵생물에서는 EF1-alpha)에게 인식되지 못하기 때문에 유전정보의 번역에 사용되지 못한다. 오히려 tRNA의 경계면의 세릴 잔기는 인산피리독살을 함유하는 효소인 셀레노시스테인 합성효소에 의해 셀레노시스테일 잔기로 변환된다. 최종적으로 만들어지는 Sec-tRNA(Sec) 즉 셀레노시스테인과 결합한 셀레노시스테인의 tRNA는 선택적 번역신장요소(SelB 또는 mSelB)와 명확하게 결합한다. 선택적 번역신장요소는 Sec-tRNA(Sec)을 리보좀에 있는 셀렌단백질을 만들기 위한 번역 mRNA으로 옮겨준다. 이 운반 메커니즘은 셀렌단백질 mRNA에 있는 SECIS요소에 의해 생성된 상응하는 2차 구조와 결합하는 한 개의 여분 단백질 구역(박테리아의 SelB)이나, 한 개의 여분 아단위(진핵생물의 mSelB를 위한 SBP-2)에 의해 특이성이 초래되었다.

[편집] SECIS 요소의 위치

박테리아의 셀렌단백질의 SECIS 요소는 UGA 바로 뒤에 위치한다. 진핵생물과 고생물의 경우에는 개별 mRNA의 3’UTR에 위치한다. 추가적으로, 적어도 한경우의 고세균 셀랜단백질 mRNA는 그것의 SECIS를 5’UTR에 포함하고 있다.

[편집] 명명법

IUPAC/IUBMB(국제 생화학 분자생물학 연맹)의 통합 명명법 위원회는 공식적으로 셀레노시스테인의 3글자 상징을 Sec로, 1글자 상징을 U로 하도록 권고하고 있다.