а. Для предотвращения некроза печени достаточно было присутствие в диете всего лишь 0,1 миллионной доли селена. Примерно такие же количества селена, как выяснилось, предотвращают развитие мышечной дистрофии («поведения мышц») у крупного рогатого скота и овец, пасущихся на местности с недостаточным количеством селена. Селенит натрия и другие неорганические соединения селена оказались в этом отношении более эффективны, чем органические соединения, в которых S была заменена на Se.

Недавно было найдено четыре белка, содержащих селен6» в. Используя радиоактивный 75Se, удалось выделить небольшие количества этих селенопротеидов в чистом виде. Селен, вероятно, ковалентно присоединен к белку, возможно к ароматической или i етероциклической простетической группе.

Один из селенопротеидов, функция которого еще не установлена, выделен из мышц. У животных с мышечной дистрофией он не обнаружен. Это небольшой белок с мол. весом ~ 10 ООО; в качестве простетической группы он содержит гем.

Другим селенсодержащим белком является глутатионпе-роксидаза, катализирующая реакцию окисления глутатиона (GSH, дополнение 7-Ж) перекисью водорода8-г:

Н202+ 2GSH

> 2Н20 + G—S—S—G,

или

2ROOH+ 2GSH ROH+ Н20 + G—S—S—G.

В отличие от большинства пероксидаз этот фермент не является гемопротеидом, но содержит один атом селена, связанный с пептидной цепью с мол. весом ~ 22 ООО. Нативный фермент представляет собой тетрамер, состоящий из четырех таких цепей. Глутатионпероксидаза является главным средством защиты от накопления в клетках Н202 и органических перекисей (дополнение 10-А).

Третий селенопротеид, формиатдегидрогеназа (описанный в основном тексте), содержит как селен, так и молибден.

Функция четвертого селенопротеида, выделенного из Clostridium sticklandii, связана с восстановительным дезамини-рованием глицина.

сн2—соон \

NH2

^ S

СН3СООН + NH3 + R I

S

Механизм этого примечательного восстановления аминокислоты дитиоловым соединением остается загадкой, но среди трех или четырех белков этой редутазной системы имеется термостабильный кислый белок с мол. весом ~ 12 000, содержащий один атом селена на молекулу6.

Рассматривались и другие возможные биологические функции селена. Селенопротеид может служить посредником при передаче электронов от восстановленного глутатиона на систему цитохромовд. Имеется сообщение о способности селена защищать животных от токсического действия ртути — этот факт можно связать с той легкостью, с какой селен подвергается метилированию (гл. 8, разд. М, 7). Многочисленные данные свидетельствуют о наличии взаимосвязи между пищевой потребностью в селене й витамине Е, Отсутствие любого из них вызывает у многих животных дистрофию мышц, а у кур — сильный отек («эксудативный диатез»). Поскольку крысы с недостаточностью витамина Е имеют также низкое содержание селенида (Se2~), было высказано предположение, что витамин Е предохраняет восстановленный селен от окисления15. На основании этих наблюдений было сделано также предположение о существовании белков с Fe—Se-цент-ром, аналогичных уже известным Fe—S-белкам (формиатде-гидрогеназа из Clostridium thermoaceticum содержит как не-гемовое железо6, так и селен).

Относительно метаболизма селена известно сравнительно немного6. Используя 75Se в качестве изотопной метки, удалось показать, что печень крысы в норме содержит Se2-, SeO^- и селен в более окисленном состояниие. Существует предположение, что восстановление селенита в селенид происходит с участием глутатионаж. Неферментативное восстановление селенита глутатионом приводит к образованию се-ленотрисульфида

4 GSH + SeO/- + 2 Н4" G—5— Se— S— G + G — S— S— G +3 НаО

(Селентрисульфид)

Самопроиз&ольноу^ ^ Глутатионредуктаза

G—S—S—С +Sc G—S—Se—Н

G—SH + Se

Последнее соединение распадается самопроизвольно на окисленный глутатион и элементарный селен или в присутствии глутатионредуктазы на глутатион и селен. Весьма вероятно, что селен может внедряться в органические группы из селено-персульфидных промежуточных соединений типа постулируемого в последней реакции.

а Frieden Sci. Am., 227, 52—60 (Jul \'Л2). 6 Stadtman Г. С, Science, 183, 915—922 (1974).

» Ganther H. E. In: Selenium (R. A. Zingaro and W. C. Cooper, eds.).

pp. 546—614, Van Nostrand-Reinhold, Princeton, New Jersey, 1974. T Rotruck J. Т., Pope A. L., Ganther H. E., Swanson D., Hafeman G,

Hoekstra W. G., Science, 179, 588—590 (1973).

* Levander O. A., Morris V. C, Higgs D. I., Fed. Proc, Fed. Am. Soc. Exp. Biol., 32, 886 (abstr.) (1973).

* Diplock А. Т., Lucy I. A., FEBS Lett., 29, 205—210 (1973).

* Sandholm M., Sipponen P., ABB, 155, 120—124 (1973).

1. Катаболические пути, связанные с образованием полуальдегида малоновой кислоты

Наиболее вероятный путь метаболизма пропионил-СоА— это его дальнейшее р-окисление с образованием СоА-производного малонового полуальдегида. Последний в свою очередь может окисляться в МаЛОls;

з

Si

о

I

4Q.

•О

Р:

АТР

г

о

II

Н3С^ Л- -..

СНг S—СоА Пропион