Introducció a les selenoproteïnes
Les selenoproteïnes són proteïnes que a la seva estructura tenen incorporat el seleni. Aquest metall forma part de l’aminoàcid selenocisteïna (aminoàcid 21), que és molt semblant a la cisteïna, però en lloc de tenir enllaçat sofre, presenta seleni.
La selenocisteïna (Sec,U) està codificada pel codó UGA, el qual també indica un STOP en la traducció de proteïna. Per aquesta raó, moltes selenoproteïnes no han sigut reconegudes ni anotades en molts genomes.
Recodificació del codó UGA : Elements SECIS
Per a la síntesi de selenoproteïnes, cal que el codó UGA del mRNA no sigui interpretat com una parada en la lectura, sinó com la incorporació d’una selenocisteïna. La recodificació d’aquest codó està regulada per una estructura terciària de mRNA anomenada element SECIS (Selenocysteine insertion sequence).
Els elements SECIS estan definits per unes seqüències de mRNA i una estructura terciària, característic de cada espècie, per aquesta raó, les seqüències dels elements SECIS poden ser molt variables.
Aquestes estructures, es troben a l’extrem 3' UTR del mRNA que codifica per a la selenocisteïna. El plegament de la seqüència d’un element SECIS determina una estructura tridimensional que és identificable. Aquest plegament consisteix en la formació d’un hèlix I, loop intern, SECIS core, Helix II i un loop apical.
Síntesi i maquinària de síntesi de les selenoproteïnes:
A més de la presència dels elements SECIS, es necessiten altres components per tal de dur a terme la síntesi de selenoproteïnes: El mRNA que codifica per la selenocisteïna ha de tenir present el codó UGA inframe i la conservació dels exons up i downstream del codó UGA.
Per altra banda, també es necessiten els enzims SPS1, SPS2, SLA/LP i Sec43p i el tRNASec. La síntesi del Sec-tRNA es fa a partir de la metabolització de la seryl-tRNA on intervenen els enzims anteriorment esmentats. Quan la Sec està sintetitzada, els SECIS recluten els elements SBP2 (Secis binding protein 2) i eEFSec (factor de elongació eucariòtic específic de selenoproteïnes), que afavoreixen l’apropament del tRNASec al codó UGA del mRNA que codifica per la selenoproteïna.
Tots aquests elements conformen la maquinària de síntesi de les selenoproteïnes.
