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Glutathione peroxidase 4 (Gpx4) is a selenoprotein in mammals but Cys-containing homolog are found in other organisms. Its unique ability to reduce phospholipid hydroperoxides was reported to be necessary to suppress ferroptosis. To investigate the evolutionary advantage of selenolate- vs. thiolate-based catalysis in Gpx4, a transgenic mouse line was generated where the critical Sec of Gpx4 was replaced by Cys. Using this mouse line it was possible to show that the Cys variant of Gpx4 is sufficient for the survival of adult animals but Sec in Gpx4 is essential for embryogenesis and neurodevelopment in mice due to its inherent resistance towards peroxide-induced overoxidation. Glutathionperoxidase 4 (Gpx4) ist ein Selenoprotein in Säugetieren, welches als Cys-haltiges homologes Protein in anderen Organismen vorkommt. Um Ferroptose zu verhinden ist seine einzigartige Fähigkeit, Phospholipidhydroperoxide zu reduzieren, notwendig. Der evolutionäre Vorteil zwischen selen- und thiolbasierter Katalyse in Gpx4 wurde untersucht, indem eine transgene Mauslinie mit einer Sec zu Cys Mutation im aktiven Zentrum generiert wurde. Damit konnte gezeigt werden, dass Cys in Gpx4 zwar ausreichend ist für das Überleben von erwachsenen Tieren, Sec in Gpx4 hingegen essentiell ist für Embryogenese und Neuronalentwicklung in Mäusen, da es widerstandsfähiger gegenüber peroxidinduzierter Überoxidierung ist. |
