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  硒：分子生物学与...
  ￥304.00元

本书是由硒生物医学及微量元素研究领域的著名专家雷新根教授和王福俤教授主持编译的权威专著。本书综述部分回顾了中国老一辈科学家在硒与人类健康领域中的重要发现和历史贡献。正文1～5部分编译自最新版（第四版）的英文专著Selenium: Its Molecular Biology and Role in Human Health，内容包括硒蛋白的合成机制和体内分布与功能、膳食硒及硒蛋白对人体健康的影响，以及研究硒和硒蛋白功能的生物模型，全面地展现了硒分子生物学和人体健康的最新研究进展。

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  中国硒研究之回顾
  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
  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
  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77Se 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
  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（GPX1） 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
  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TXNRD1 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
  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 Gpx1 转基因小鼠模型 514
  49.3 Gpx1 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