Development of a platform for selenoprotein production

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 22K19163
• 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): 青野 陸 立命館大学, 生命科学部, 助教 (80777938) ; 井上 真男 立命館大学, 立命館グローバル・イノベーション研究機構, 助教 (90906976)
• Project Period (FY): 2022-06-30 – 2024-03-31
• Keywords: セレンタンパク質

Outline of Final Research Achievements

In this study, we aimed to establish a basis for a high-expression system of human selenoproteins using archaea as the host. We focused on optimizing the culture conditions of Methanothermococcus okinawensis, conditions for plasmid introduction, and gene disruption protocols. As a result, we successfully developed a transformation system for M. okinawensis through homologous recombination. Furthermore, to gain insights into selenoprotein biosynthesis in archaea, we conducted transcriptional analysis of selenoprotein biosynthesis factors. The results suggested that the genes related to selenoprotein biosynthesis are constitutively expressed in methanogenic archaea.

Free Research Field

応用微生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

セレノシステイン残基を有するセレンタンパク質にはヒトの抗酸化活性や糖尿病に関わるものなどがあり、医学・薬学的に重要である。さらに、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、アーキアを宿主とした新た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。