硒 分子生物学与人体健康 原书第4版PDF电子书下载

中国硒研究之回顾 3

中国在人体硒营养研究方面的历史贡献 3

一、硒与克山病关系的研究成果为硒是人体必需微量元素的确认奠定了基础 3

二、中国人体地方性硒中毒的研究提供了迄今最详尽的人体硒中毒的科学资料，使人体硒最大安全摄入量研究成为可能 8

三、人体硒需要量和安全摄入量范围研究成果为各国制订硒的膳食参考摄入量（DRI）提供最可信的参考依据 8

四、结语 9

参考文献 10

硒与大骨节病关系研究及其进展 12

一、KBD概况 12

二、硒与KBD的内外环境流行病学研究 15

三、硒与KBD患者的食物链和体内代谢研究 16

四、KBD病区粮食T-2毒素含量研究 19

五、KBD具有独特的“地方性”和“波浪型”两大流行特征 19

六、补硒防治KBD的研究工作 23

七、结论——硒对KBD的病因学和医学生物学意义 24

参考文献 25

硒的生物效应两面性及其活性氧自由基机制研究回顾 28

一、引言 28

二、用电子自旋共振（ESR）证实了硒化合物是活性氧自由基的清除剂 29

三、硒与脂质过氧自由基作用的分子机制——————硒中心自由基的产生 33

四、硒化合物毒性的分子机制——————硒催化产生活性氧自由基 34

五、一种新型的硒、自由基与生物效应关系的曲线 36

参考文献 37

第一部分 硒蛋白生物合成机制 41

第1章 硒代半胱氨酸tRNA[Ser]Sec：从无义抑制子tRNA到硒蛋白生物合成中的经典组分 41

1.1 引言 42

1.2 tRNA的一级和二级结构 42

1.3 Um34是Sec-tRNA [Ser]Sec上最特异性的修饰 43

1.4 Trsp, Sec-tRNA[ser]sec基因 44

1.5 Trsp的转录 45

1.6 Sec-tRNA[Ser]Sec遗传密码子是UGA 46

1.7 tRNA[Ser]Sec的结晶 46

1.8 结语 46

参考文献 47

第2章 硒代半胱氨酸掺入过程的真核机制及其体外重建 49

2.1 引言 49

2.2 UGA重编码 50

2.3 SECIS 50

2.4 SECIS结合蛋白2 51

2.5 Sec-特异性延伸因子 52

2.6 其他因素 53

2.7 独特的Sec整合：硒蛋白P 54

2.8 体外翻译系统对Sec整合的影响 55

2.9 结语 56

参考文献 56

第3章 核糖体分析探索硒蛋白翻译 58

3.1 引言 58

3.2 核糖体分析揭示基因表达的翻译调控 59

3.3 应用核糖体分析来研究硒蛋白的生物合成 62

3.4 结论：对硒的见解、局限性及未来的方向 65

参考文献 67

第4章 真核生物硒代半胱氨酸与半胱氨酸的从头（De Novo）生物合成途径 69

4.1 引言 70

4.2 Sec生物合成 70

4.3 体外和体内Cys的从头（De Novo）合成和Cys/Sec替代合成 72

4.4 结语 73

参考文献 74

第5章 原核生物硒蛋白的生物合成与功能 75

5.1 引言 75

5.2 硒代半胱氨酸 76

5.3 细菌硒蛋白的合成 76

5.4 古菌中的硒蛋白合成 78

5.5 原核生物的硒蛋白 79

5.6 结语 82

参考文献 82

第6章 硒与人类进化 85

6.1 引言 85

6.2 膳食与自然选择 86

6.3 硒的世界分布 87

6.4 人类硒相关基因的遗传变异 87

6.5 人类对不同膳食硒水平的适应 88

6.6 中国缺硒地区的基因适应现象 90

6.7 对硒缺乏产生适应的重要基因 90

6.8 结语 92

参考文献 93

第7章 硒代半胱氨酸在蛋白质中的化学性质 95

7.1 硒代半胱氨酸在化学蛋白合成中的研究进展 95

7.2 硒代半胱氨酸在氧化蛋白折叠中的研究进展 98

7.3 SEP15和SELM在体内蛋白质中的折叠 100

7.4 结语 102

参考文献 102

第8章 硒磷酸合成酶的进化 105

8.1 引言 106

8.2 原核生物中SPS支持多种硒利用途径 107

8.3 真核生物中的SPS 110

8.4 结语 114

参考文献 114

第9章 硒代半胱氨酸合成酶的结构和催化机制 116

9.1 引言 116

9.2 细菌中SelA蛋白的结构 118

9.3 真核生物中SepSecS的结构 120

9.4 硒代半胱氨酸合成酶多变的活性位点及保守的催化机制 121

9.5 未来展望 123

参考文献 124

第10章 硒代半胱氨酸裂解酶的作用机制、结构和生物学功能 126

10.1 哺乳动物中硒元素的代谢 126

10.2 哺乳动物和细菌中SCLY的鉴定 127

10.3 不同生物体中的同源基因 128

10.4 与NifS型半胱氨酸脱硫酶的同源性 129

10.5 三维结构及开-关构象变化 129

10.6 催化机制 130

10.7 硒和硫的区分 132

10.8 生物学功能 132

参考文献 133

第二部分 硒蛋白的分布及功能 137

第11章 真核生物硒蛋白质组 137

11.1 引言 137

11.2 识别硒蛋白的计算工具 138

11.3 哺乳动物硒蛋白 138

11.4 其他真核生物硒蛋白 142

11.5 硒蛋白的功能 143

11.6 硒蛋白质组 143

11.7 硒蛋白质组分析在生物学中的应用 145

11.8 离子组分析 145

11.9 国内真核生物硒蛋白识别的最新进展 146

11.10 结语 146

参考文献 147

第12章 原核生物硒蛋白与硒蛋白质组 149

12.1 引言 149

12.2 原核生物硒蛋白的计算识别 150

12.3 原核生物硒蛋白家族 151

12.4 原核生物硒蛋白质组的比较基因组学研究 154

12.5 结语 155

参考文献 156

第13章 硒蛋白的功能基因组学和硒反应通路 158

13.1 引言 158

13.2 硒代谢和运输 164

13.3 SNP对Sec掺入机制的影响 165

13.4 遗传变异体影响氧化还原活性硒蛋白 166

13.5 内质网硒蛋白的遗传学 167

13.6 展望 168

参考文献 169

第14章 硒在各种动物中对硒蛋白和非硒蛋白转录组表达调控的影响 172

14.1 引言 172

14.2 硒调控硒蛋白转录物的动物模型 173

14.3 硒对常规硒生物标志物的调控 173

14.4 硒对大鼠硒蛋白转录物的调控 174

14.5 硒调控小鼠的硒蛋白转录物 174

14.6 硒调控火鸡的硒蛋白转录物 175

14.7 硒调控雏鸡的硒蛋白转录物 176

14.8 硒调控秀丽隐杆线虫的硒蛋白转录物 177

14.9 总体硒蛋白的转录物调控 177

14.10 硒调控啮齿类动物非硒蛋白转录物 178

14.11 硒调控线虫非硒蛋白转录物 179

14.12 硒调控禽类非硒蛋白转录物 179

14.13 分子生物标志物组 180

参考文献 180

第15章 硒蛋白77Se核磁共振研究 182

15.1 生物大分子的NMR波谱 182

15.2 硒的NMR性质 183

15.3 用于NMR研究的蛋白质的77 Se富集 184

15.4 通过核磁共振谱鉴定化学物质 185

15.5 二硒键的连接 186

15.6 硒蛋白和硒肽中Sec pKa的测定 187

15.7 Sec的构象偏好和动力学 187

15.8 77Se NMR对局部化学环境的敏感性 187

15.9 数据解释 188

15.10 结语 189

参考文献 189

第16章 硫氧还蛋白还原酶1——抗癌药物靶点 191

16.1 引言 191

16.2 硫氧还蛋白系统在癌症中的多重作用 192

16.3 硫氧还蛋白还原酶与Nrf2之间的相互作用 192

16.4 靶向抑制硫氧还蛋白还原酶对癌症的影响及其作为新型抗癌疗法的潜力 192

16.5 TrxR1靶向药物在抗癌治疗中的潜在有益效果 193

16.6 TrxR1靶向药物潜在的癌症促发作用 195

16.7 结语 196

参考文献 197

第17章 谷胱甘肽过氧化物酶的基础知识与新进展 200

17.1 引言 200

17.2 谷胱甘肽过氧化物酶反应 201

17.3 谷胱甘肽过氧化物酶家族内的多样性 203

17.4 结语 206

参考文献 207

第18章 谷胱甘肽过氧化物酶4 210

18.1 引言 210

18.2 基因结构 211

18.3 蛋白质结构 211

18.4 酶活性 211

18.5 动力学 212

18.6 催化机制 212

18.7 GPx4的功能 213

18.8 遗传疾病与基因多态性 213

18.9 雄性生育能力 214

18.10 炎症 214

18.11 细胞死亡和存活 215

18.12 代谢疾病 216

18.13 病毒性疾病 216

18.14 总结与展望 217

参考文献 217

第19章 15kDa硒蛋白：调节和功能 220

19.1 引言 220

19.2 SEP15蛋白的结构和功能 220

19.3 SEP15的生物功能 222

19.4 人SEP15多态性和癌症 224

19.5 结语 225

参考文献 225

第20章 硒蛋白K和蛋白质棕榈酰化调节免疫细胞功能 227

20.1 引言 227

20.2 蛋白质棕榈酰化 229

20.3 SELENOK依赖性棕榈酰化在调节CD36的稳定和功能中的作用 229

20.4 SELENOK依赖性棕榈酰化在调控IP3R功能中的作用 230

20.5 SELENOK如何促进蛋白质棕榈酰化？ 231

20.6 结语 232

参考文献 232

第21章 硒蛋白M：结构、表达和功能的相关性 234

21.1 发现和结构 234

21.2 表达 235

21.3 神经保护作用 236

21.4 Selm基因敲除小鼠的特征 237

21.5 参与癌症 238

21.6 结语 239

参考文献 239

第22章 硒蛋白P和硒在哺乳动物中的分布 241

22.1 引言 241

22.2 硒蛋白P是一种血浆硒转运蛋白 242

22.3 脂蛋白受体相关蛋白是参与Sepp摄取的内吞受体 243

22.4 Sepp、Lrp2或Lrp8表达修饰的小鼠模型 243

22.5 Sepp表达的调控 247

22.6 实验概念与临床数据的比较 247

22.7 结语 249

参考文献 249

第23章 硒蛋白T：从发现到运用条件性敲除小鼠的功能研究 252

23.1 引言 252

23.2 结构、亚细胞定位和活性 253

23.3 组织分布和基因表达的调节 254

23.4 功能 256

23.5 结语 260

参考文献 260

第24章 甲硫氨酸亚砜还原酶的生化特性及功能 262

24.1 引言 263

24.2 甲硫氨酸氧化 263

24.3 甲硫氨酸亚砜还原酶家族 263

24.4 甲硫氨酸亚砜还原酶功能 265

参考文献 267

第三部分 膳食硒与人体健康 271

第25章 硒：膳食来源、人类营养需求和人群中的摄入量 271

25.1 引言 271

25.2 地理分布和产量 272

25.3 膳食来源 272

25.4 人类硒需求和消耗模式 274

25.5 可利用性、吸收性和新陈代谢 275

25.6 硒摄入量和体内硒水平 276

25.7 结语 277

参考文献 278

第26章 硒的人体临床试验 281

26.1 引言 281

26.2 成功预防与缺硒有关的地方病 283

26.3 硒水平生物标志物鉴定的临床试验 284

26.4 硒与癌症预防 285

26.5 硒与癌症治疗 286

26.6 硒与脓毒症 287

26.7 硒与甲状腺疾病 287

26.8 病毒感染 288

26.9 妊娠 288

26.10 结语 288

参考文献 291

第27章 膳食硒状况与癌症预防 294

27.1 硒介导抗肿瘤作用的证据 294

27.2 硒抗肿瘤作用机制 296

27.3 硒蛋白肿瘤发生行为的证据 299

27.4 超营养量硒摄入风险 300

27.5 结语 300

参考文献 301

第28章 硒与HIV/AIDS 304

28.1 引言 304

28.2 硒和免疫力 305

28.3 HIV、 ART治疗、氧化应激和硒 305

28.4 硒缺乏和HIV的观察性研究 306

28.5 补硒与HIV 308

28.6 HIV阳性患者补硒临床试验（包括含硒的试验配方） 309

28.7 结语 310

参考文献 310

第29章 硒蛋白的基因变异表明其为癌症病因相关编码蛋白 313

29.1 引言 313

29.2 对遗传多态性类型的考虑 314

29.3 谷胱甘肽过氧化物酶1 （GPX 1） 315

29.4 15 kDa硒蛋白（SELENOF） 316

29.5 谷胱甘肽过氧化物酶4 （GPX4 ） 316

29.6 硫氧还蛋白还原酶（TXNRD） 317

29.7 硒蛋白S （SELENOS） 317

29.8 硒蛋白P （SELENOP）及其对其他硒蛋白的影响 317

29.9 结语 318

参考文献 319

第30章 适量硒对健康妊娠重要吗？ 321

30.1 引言 321

30.2 先兆子痫 321

30.3 流产 323

30.4 早产 324

30.5 自身免疫性甲状腺疾病 325

30.6 胰岛素抵抗 327

30.7 结语 327

参考文献 328

第31章 硒与人类健康的流行病学 331

31.1 引言 331

31.2 癌症 332

31.3 心血管疾病 335

31.4 糖尿病 336

31.5 甲状腺疾病 336

31.6 神经系统疾病 336

31.7 结语 338

参考文献 338

第32章 硒代谢和生物学效应的性别二态性 341

32.1 不同性别动物的硒代谢 341

32.2 硒蛋白表达的性别特异性调节 343

32.3 临床研究发现的性别二态性 344

32.4 硒补充在不同性别中的风险和益处 347

32.5 结语 348

参考文献 349

第33章 硒与内分泌组织 351

33.1 引言 351

33.2 下丘脑-垂体反馈轴、硒及能量代谢的激素调节 352

33.3 甲状腺中的硒与甲状腺激素的合成、代谢和作用 353

33.4 硒、骨和钙调节激素 356

33.5 硒对肾和肾上腺激素、高血压和类固醇生物合成的影响 356

33.6 硒、葡萄糖调节激素和糖尿病 357

33.7 结语 358

参考文献 358

第34章 硒对汞和砷的拮抗作用：从化学到人口健康和人口统计学 362

34.1 引言 363

34.2 硒与砷和汞之间的氧化关系 363

34.3 硒与砷和汞之间的炎症反应 363

34.4 硒-汞相互作用的临床结果：心血管疾病 364

34.5 汞-硒相互作用的临床结果：神经毒性和神经退行性疾病 364

34.6 汞-硒相互作用的临床结果：糖尿病和肥胖症 365

34.7 砷-硒相互作用的临床结果：癌症 365

34.8 砷-硒相互作用的临床结果：心血管疾病 366

34.9 硒-汞相互作用和俄罗斯居民健康与人口统计学 366

34.10 结语 368

参考文献 368

第35章 生物样品中硒的种类和硒的形态 371

35.1 引言 371

35.2 感兴趣的硒形态 372

35.3 硒代氨基酸的形态：SeMet和Sec的测定 374

35.4 蛋白结合型硒的形态和硒蛋白质组学 374

35.5 硒代代谢物的形态分析 377

35.6 硒的固体形态（X射线吸收光谱法） 378

35.7 结语 379

参考文献 380

第四部分 硒蛋白与人体健康 385

第36章 神经系统中的硒蛋白：神经发育、生物功能及退行性病变 385

36.1 脑中硒利用效率的降低会损害脑功能 385

36.2 硒蛋白转基因小鼠和硒蛋白缺陷小鼠模型的神经病理特征 387

36.3 人类硒蛋白表达障碍综合征 391

36.4 结语 393

参考文献 394

第37章 硒蛋白和不同抗氧化系统在各种癌症中的相互作用 396

37.1 引言 396

37.2 ROS在癌症发生发展中的作用 397

37.3 硒蛋白在正常和恶性肺组织及肝组织中的作用 398

37.4 结肠癌中TXNRD 1和SEP15之间的相互作用 400

37.5 新型有机硒通过调控TrxR的活性发挥抗肿瘤作用 401

37.6 结语 401

参考文献 402

第38章 谷胱甘肽过氧化物酶2——具有预防和促进肿瘤双重特性的硒蛋白 404

38.1 引言 404

38.2 结构和底物专一性 405

38.3 定位 405

38.4 转录调节 406

38.5 肿瘤发展中GPx2的功能 408

38.6 结语 411

参考文献 412

第39章 硒蛋白在心血管氧化还原病理过程中的作用 414

39.1 引言 414

39.2 硒蛋白在调节血管舒张中的作用 415

39.3 硒蛋白在炎症和动脉粥样硬化中的作用 416

39.4 硒蛋白在血管重构和血管生成中的作用 417

39.5 硒蛋白在中风和血栓形成中的作用 418

39.6 心血管发育和硒蛋白 419

39.7 心脏保护和硒蛋白 419

39.8 结语 421

参考文献 422

第40章 硒对肌肉生理的作用知多少？ 424

40.1 引言 424

40.2 肌肉中硒的来源及形式 425

40.3 家畜中与硒缺乏相关的肌肉功能障碍 426

40.4 人与硒缺乏相关的肌肉功能障碍 426

40.5 硒蛋白和先天性肌紊乱 427

40.6 SELENON相关肌病的病理生理学：转化研究和治疗意义 428

40.7 SELENON表达、系统发生学和功能预测 429

参考文献 431

第41章 脱碘酶对甲状腺激素的组织特异性调节 434

41.1 引言 434

41.2 脱碘酶是含硫氧还蛋白折叠的跨膜硒蛋白——由类似过氧化物还原酶的机制再生 435

41.3 SECISBP2变异导致脱碘反应和甲状腺激素改变 436

41.4 DIO2和DIO3控制局部甲状腺激素浓度是甲状腺激素组织特异性调节的关键 437

41.5 DIO2和DIO3在骨骼肌损伤后再生中的重要作用 439

41.6 结语 441

参考文献 441

第42章 硒蛋白在炎性反应中的作用 443

42.1 炎症概述及抗炎解决方案 443

42.2 Se调节巨噬细胞中的花生四烯酸代谢 445

42.3 蠕虫感染性胃肠道炎症解决方案 446

42.4 白血病中巨噬细胞对于炎症调节的作用 448

42.5 Se和硒蛋白在维持红细胞生成中氧化还原态的作用 449

42.6 结论 450

参考文献 451

第43章 谷胱甘肽过氧化物酶4与铁死亡 453

43.1 概述 453

43.2 GPX4介导的非凋亡途径 454

43.3 体内铁死亡 458

43.4 结语 460

参考文献 460

第44章 阻碍硒蛋白合成的人类基因突变 462

44.1 引言 462

44.2 人类SECISBP2基因突变 463

44.3 TRU-TCA1-1突变 468

44.4 SEPSECS突变 470

44.5 结语 471

参考文献 472

第45章 在应激与衰老过程中的硒蛋白表达变化 474

45.1 引言 475

45.2 衰老、寿命及细胞衰老 475

45.3 硒蛋白的合成与调节 477

45.4 硒、硒蛋白、氧化应激及衰老之间的相互作用 480

45.5 结语 482

参考文献 483

第五部分 硒和硒蛋白生物医学作用的研究模型 487

第46章 硒代半胱氨酸tRNA[Ser]Sec小鼠模型————用于阐明硒蛋白在健康和发育中的作用 487

46.1 引言 487

46.2 转移RNA [Ser] Sec小鼠模型以阐明硒蛋白功能 488

46.3 结语 493

参考文献 494

第47章 针对各种硒蛋白的小鼠模型 496

47.1 引言 496

47.2 小鼠突变干扰总体硒蛋白合成的研究 497

47.3 谷胱甘肽过氧化物酶 498

47.4 硫氧还蛋白还原酶 500

47.5 脱碘酶 501

47.6 其他硒蛋白 501

47.7 结语 503

参考文献 503

第48章 裸鼹鼠和硒 507

48.1 引言 507

48.2 模型生物的特点 508

48.3 基因组和转录组 510

48.4 离子组学和硒蛋白 510

48.5 谷胱甘肽过氧化物酶1的缺陷 511

48.6 结语 511

参考文献 512

第49章 谷胱甘肽过氧化物酶1：糖尿病与肥胖的模型 513

49.1 引言 513

49.2 Gpxl转基因小鼠模型 514

49.3 Gpxl敲除模型 515

49.4 人类健康与GPX1相关的代谢紊乱之间的关系 517

49.5 结语 517

参考文献 518

第50章 牲畜和其他家畜中的硒 520

50.1 引言 520

50.2 硒在家禽营养中的作用 521

50.3 硒在猪营养中的作用 522

50.4 硒在反刍动物营养中的作用 524

50.5 硒在其他动物营养中的作用 525

50.6 动物营养中有机硒的概念 525

50.7 有机硒源：重新评价 527

50.8 结语 527

参考文献 528

各种硒蛋白的新旧英文简写对照表 531

索引 533