Selenoprotein

Selenoprotein adalah protein yang, dalam biologi molekuler, mengandung residu asam amino selenosistein (Sec, U, Se-Cys). Terdapat lima glutathione peroxidase (GPX) dan tiga thioredoxin reductase (TrxR/TXNRD) pada selenoprotein yang telah dikarakterisasi secara fungsional, yang masing-masing hanya memiliki satu residu selenocysteine. Selenoprotein P merupakan selenoprotein yang paling umum ditemukan dalam plasma. Protein ini unik karena pada manusia mengandung 10 residu selenocysteine yang terbagi dalam dua domain: domain N-terminal yang lebih panjang dengan satu residu Sec, dan domain C-terminal yang lebih pendek dengan sembilan residu Sec. Domain N-terminal yang lebih panjang diyakini berperan sebagai domain enzimatik, sementara domain C-terminal berfungsi untuk mentransportasikan atom selenium yang sangat reaktif dengan aman ke seluruh tubuh.

 Distribusi Spesies 
Selenoprotein ditemukan di semua domain kehidupan utama, eukariota, bakteria, dan arkea. Pada eukariota, selenoprotein umum ditemukan pada hewan, tetapi jarang atau bahkan tidak ada pada filum lain. Satu selenoprotein telah diidentifikasi pada alga hijau Chlamydomonas, tetapi hampir tidak ditemukan pada tumbuhan lain maupun jamur. Kranberi Amerika (Vaccinium macrocarpon Ait.) merupakan satu-satunya tumbuhan darat yang diketahui (hingga tahun 2014) memiliki perangkat genetik pada tingkat sekuens untuk menghasilkan selenocysteine, khususnya dalam genom mitokondrianya, meskipun tingkat fungsionalitasnya belum dipastikan.

Pada kelompok jamur, ordo Harpellales merupakan kelompok yang “paling banyak terwakili” di antara spesies jamur yang memiliki selenocysteine, karena 7 dari 8 spesies Harpellales yang dianalisis diyakini menggunakan selenoprotein.

Pada bakteri dan arkea, selenoprotein hanya terdapat pada beberapa garis keturunan tertentu, sedangkan pada banyak kelompok filogenetik lainnya sama sekali tidak ditemukan. Hal ini telah dikonfirmasi melalui analisis genom lengkap, yang menunjukkan keberadaan atau ketiadaan gen selenoprotein dan gen tambahan yang terlibat dalam sintesis selenoprotein pada masing-masing organisme.

 Produksi 
Sama seperti protein pada umumnya, selenoprotein disintesis oleh ribosom, yang memerlukan residu asam amino yang dibawa oleh tRNA. Selenocysteine (Sec) memiliki tRNA khusus yang disebut tRNASec. Tidak seperti tRNA lainnya, tRNASec tidak langsung diisi dengan residu selenocystyl dari molekul Sec bebas. Sebaliknya, tRNASec pertama kali diisi dengan residu seril dari serin oleh enzim seryl-tRNA synthetase, membentuk Ser-tRNASec, kemudian enzim lain mengonversi seril tersebut menjadi selenocystyl, menghasilkan Sec-tRNASec.

Pada bakteri, enzim L-seryl-tRNASec selenium transferase (SelA) melakukan konversi ini dengan menggunakan selenium dari selenofosfat. Pada arkaea dan eukariota, proses ini terjadi melalui dua tahap: pertama, phosphoseryl-tRNA kinase menambahkan gugus fosfat pada seril, lalu kompleks SLA/LP mengubah phosphoseryl menjadi selenocystyl dengan bantuan selenofosfat.

Struktur tRNASec berbeda dari tRNA kanonik karena memiliki batang D (D-stem) yang lebih panjang dan loop variabel yang sangat besar. Perbedaan ini membuat faktor translasi biasa seperti EF-Tu (atau eEF1A pada eukariota) tidak dapat mengenalinya. Sebagai gantinya, diperlukan faktor elongasi khusus yang disebut SelB agar ribosom dapat menggunakan Sec-tRNASec.

 Rujukan