Les selenoproteïnes són proteïnes que incorporen selenocisteïna en la seva seqüència, que correspon a l'aminoàcid vint-i-ú. Aquesta presenta la mateixa estructura que la cisteïna, però conté un àtom de seleni en comptes d'un sofre, i d'aquí el nom de selenocisteïna. Aquestes proteïnes les trobem en espècies de tots els dominis de la vida (archaea, eubacteria i eucaria), però el nombre pot variar d'una espècie a una altra.
El seleni és un nutrient essencial en la dieta dels animals, microorganismes i alguns eucariotes. És un element poc abundant i amb propietat químiques similars al sofre, i el trobem formant part de les selenoproteïnes. La major part d'aquestes són enzims redox, és a dir, que participen en aquest tipus de reaccions, i per tant, poden tenir capacitat de protecció antioxidant.
Una deficiència de seleni pot ser la causa de certes malalties com, per exemple, la malaltia de Keshan, on el símptoma primari és la necrosi miocàrdica, i també, un excés d'aquest pot resultar fins i tot, tòxic. Existeixen estudis que suggereixen que la suplementació amb seleni pot ser positiva com a tractament per el càncer i disminuir-ne la seva incidència.
L'aminoàcid selenocisteïna és codificat pel codó UGA, que normalment és un codó d'STOP, és a dir, de terminació. La recodificació d'aquest codó per l'aminoàcid és mediada per l'estructura tridimensional en l'extrem 3' no traduït dels gens de les selenoproteïnes. Aquesta estructura rep el nom d'element SECIS (SElenoCystein Insertion Sequence). Aquest element recluta a una proteïna anomenada SECIS Binding Protein (SBP2), que s'uneix al factor d'elongació específic d'aquestes proteïnes (Efsec), que apropa el tRNA de la selenocisteïna al codó UGA del mRNA de les selenoproteïnes, i permet la seva traducció a selenocisteïna. La traducció del mRNA continua fins que el ribosoma reconeix un nou codó de terminació.
En la síntesi de selenoproteïnes, hi intervenen diversos gens:
És l'aminoàcid 21. Descobert el 1986, està present en el mRNA codificat com acodó UGA, que generalment codifica per a la terminació de la traducció proteica.
És un element tridimensional format per 60 nucleòtids aproximadament, propi dels mRNAs que codifiquen per a selenoproteïnes. El seu nom prové de Selenocysteine insertion sequence i es localitza en la regió 3' UTR d'aquests mRNAs. Segueix el patró:
