Геном человека содержит 25 генов, кодирующих селенопротеины. В активном центре молекул этих белков содержится селеноцистеин; они обладают широким спектром функций: от антиоксидантной и противовоспалительной до участия в выработке активных форм гормонов щитовидной железы [Kohrle et al., 2005; Labunskyy et al., 2014].

В щитовидной железе концентрация селена максимальна по сравнению с другими органами. Тироциты экспрессируют селенопротеины - изоферменты дейодиназы (первого и второго типов, DIO1 и DIO2), глутатионпероксидазы (GPX1, GPX3 и GPX4), тиоредоксинредуктазы (TXNRD1, TXNRD2 и TXNRD3), селенопротеин 15 (SELENOF), селенопротеины P (SELENOP), M (SELENOM) и S (SELENOS) [Schomburg, 2011]. Семь селенопротеинов, включая SELENOS и SELENOK, регулируют процессы внутри эндоплазматического ретикулума. DIO1, DIO2, GPX1, GPX4, MSRB1 (метионин сульфоксид редуктаза), SEPHS2 (селенофосфат синтетаза) и TXNRD1 (рецептор тиреотропного гормона 1) представляют собой внутриклеточные селеноферменты, тогда как TXNRD2 (рецептор тиреотропного гормона 2) и GPX4 локализованы в митохондриях. Белок 2, связывающий вставку селеноцистеина (SECIS) (SECISBP2 или SBP2) – фактор, ограничивающий скорость и контролирующий трансляцию селенопротеина (воспалительные цитокины подавляют эти процессы) [Schmutzler et al., 2007].

Закрыть

Закрыть

Закрыть

Закрыть

Закрыть

GPX3 секретируется на апикальной стороне мембраны тироцитов, где этот фермент расщепляет избыток H2O2, превращая перекись в воду. H2O2 используется тироидной пероксидазой (TPO) для йодирования тирозильных остатков тиреоглобулина и для связывания йодтирозина [Schomburg, Kohrle, 2008]. GPX1 защищает внутриклеточный компартмент от избыточного H2O2, который может диффундировать в тироциты, тогда как GPX4 может расщеплять окисленные липиды как в митохондриях, так и во всех клеточных мембранах. Низкая экспрессия и генетическая вариабельность GPX3 связаны с дифференцированным раком щитовидной железы [Lin et al., 2009]. SELENOS — селенопротеин, локализованный в ЭПР, контролирует развитие воспалительной реакции и препятствует транскрипции генов провоспалительных цитокинов, которые задействованы в патогенезе аутоиммунного тиреоидита [Santos et al., 2014]. Гомозиготность по аллелю Ala (полиморфизма DIO2 rs225014 – Thr92Ala) ассоциирована со стрессом эндоплазматического ретикулума и гипотиреозом.

Индивидуальные наследственные особенности структуры селенопротеинов влияют на предрасположенность к определенным заболеваниям (аутоиммунным и онкологическим заболеваниям щитовидной железы, кишечника и других органов, сердечно-сосудистым, инфекционным заболеваниям, нарушениям миелинизации нервных волокон и др. [Ferreira et al., 2024]), выбор терапевтического подхода к лечению и на потребности в дополнительном количестве поступающего в организм селена [Winther et al., 2020].