Development and application of expression system for active selenoproteins

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18K19189
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 38:Agricultural chemistry and related fields
• Research Institution: Ritsumeikan University
• Principal Investigator: Mihara Hisaaki 立命館大学, 生命科学部, 教授 (30324693)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 戸部 隆太 立命館大学, 生命科学部, 講師 (00758823)
• Project Period (FY): 2018-06-29 – 2020-03-31
• Keywords: セレンタンパク質 / タンパク質生産系

Outline of Final Research Achievements

Selenoproteins are expected to be useful in industries. Selenoproteins contains a selenocysteine residue in their active sites. Because there are several differences in the mechanisms of selenoprotein biosynthesis among Eukarya, Bacteria, and Archaea, microbial overproduction of heterologous selenoproteins has not been established. In this study, we constructed a luciferase-based reporter assay system that is useful for exploring SECISs that function in Escherichia coli. We examined the function of 9 SECIS structure from 9 selenoproteins genes from an obligately anaerobic bacterium using this reporter assay system in E. coli. We showed that 5 SECIS among 9 can be used as functional SECISs in E. coli.

Free Research Field

生化学、応用微生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

セレンを有するタンパク質（セレンタンパク質）には抗酸化活性や糖尿病に関わるものなどがあり、医学・薬学的にも重要である。セレンタンパク質は哺乳類から細菌、アーキアに至るまで様々な生物に多種類見いだされている。セレンタンパク質を大量に生産することが可能となれば、産業利用が加速されると期待されるが、これまで効率の良いセレンタンパク質生産系は確立されていない。本研究では、産業用タンパク質の生産に広く使われている大腸菌における様々なセレンタンパク質の生産系の基盤を構築する成果を得た。