セレノプロテインとチオール修飾剤の模倣物としての器官化合物化合物

セレンは動物にとって不可欠な微量要素であり、生命の化学におけるその役割は、ユニークな機能グループであるセレノール（-SEH）グループに依存しています。セレノールグループは、批判的な酸化還元反応に参加しています。抗酸化酵素グルタチオンペルオキシダーゼ（GPX）およびチオレドキシン還元酵素（TRXR）は、重要なセレノプロテインを例示しています。セレノール群は、いくつかの化学的特性をチオールグループ（-SH）と共有していますが、硫黄類似体よりもはるかに反応的です。SによるSの置換は長い間有機合成で活用されてきましたが、過去40年間でエブセレンの再発見（2-フェニル-1,2-ベンゼセレナゾール-3（2H）-ONE）と、抗酸化物質と治療特性があることを示していることが分野で改装されています。EbselenがGPXによって触媒される反応を模倣する能力は、このクラスの化合物の最も重要な分子作用メカニズムと見なされています。GPX様またはチオールのペルオキシダーゼ様反応という用語は、以前にフィールドで造語されていましたが、現在、有機セレニウム化合物の最も重要な化学属性として受け入れられています。ここでは、セレノプロテイン（特にGPX）を模倣するために、有機性化合物の能力に関する文献を批判的にレビューし、フィールドのボトルネックのいくつかについて議論します。有機網化合物のGPX様活性はその薬理学的効果に寄与していますが、GPX様活性の上昇は疑問視されなければなりません。これらの化合物がタンパク質のチオール基（有機セレニウム化合物のチオール修飾効果）を酸化し、ソフトエレクトロイラによるセレノプロテイン（MEHG+、HG2+、CD2+など）による不活性化からのセレノプロテインを排除する能力は、GPX-like活性の説明よりも関連性が高い場合があります。私たちの見解では、有機網化合物のチオール修飾特性の搾取は、低質量分子構造の使用よりも合理的に利用して、数百万から数十億年の進化によって形作られた高質量高分子の活性を模倣することができます。

Selenium is an essential trace element for animals and its role in the chemistry of life relies on a unique functional group: the selenol (-SeH) group. The selenol group participates in critical redox reactions. The antioxidant enzymes glutathione peroxidase (GPx) and thioredoxin reductase (TrxR) exemplify important selenoproteins. The selenol group shares several chemical properties with the thiol group (-SH), but it is much more reactive than the sulfur analogue. The substitution of S by Se has been exploited in organic synthesis for a long time, but in the last 4 decades the re-discovery of ebselen (2-phenyl-1,2-benzisoselenazol-3(2H)-one) and the demonstration that it has antioxidant and therapeutic properties has renovated interest in the field. The ability of ebselen to mimic the reaction catalyzed by GPx has been viewed as the most important molecular mechanism of action of this class of compound. The term GPx-like or thiol peroxidase-like reaction was previously coined in the field and it is now accepted as the most important chemical attribute of organoselenium compounds. Here, we will critically review the literature on the capacity of organoselenium compounds to mimic selenoproteins (particularly GPx) and discuss some of the bottlenecks in the field. Although the GPx-like activity of organoselenium compounds contributes to their pharmacological effects, the superestimation of the GPx-like activity has to be questioned. The ability of these compounds to oxidize the thiol groups of proteins (the thiol modifier effects of organoselenium compounds) and to spare selenoproteins from inactivation by soft-electrophiles (MeHg+, Hg2+, Cd2+, etc.) might be more relevant for the explanation of their pharmacological effects than their GPx-like activity. In our view, the exploitation of the thiol modifier properties of organoselenium compounds can be harnessed more rationally than the use of low mass molecular structures to mimic the activity of high mass macromolecules that have been shaped by millions to billions of years of evolution.