2023 Fiscal Year Annual Research Report
微生物が駆動し、ヒトと環境を繋ぐセレノダイナミクス
Publicly Offered Research
| Project Area | Integrated Biometal Science: Research to Explore Dynamics of Metals in Cellular System |
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| Project/Area Number |
22H04823
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
三原 久明 立命館大学, 生命科学部, 教授 (30324693)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | セレン / 微生物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、微生物が駆動するセレンの動態を「ヒトと環境を繋ぐセレノダイナミクス」と捉え、哺乳動物が排出したセレンが滞留することなく生態系で拡散・循環するメカニズムやセレン欠乏・蓄積環境における微生物のはたらきを解明することを目的として研究を実施した。セレノシュガーの酸化生成物であるメタンセレニン酸 (MSeIA) は様々な細菌に毒性を示すことが分かった。そこで、様々な土壌試料を用い、MSeIAを添加した培地で集積培養し、スクリーニングを行った結果、高濃度のMSeIA存在下で良好に生育するMSeIA耐性菌候補24菌株を取得した。16S rRNAシーケンシングの結果、Bullucella属3種、Achromobacter属2種、Pseudomonas属2種であることが分かった。これら７菌株をMSeIA添加培地で８日間培養し、培地上清中の可溶性セレン濃度を調べたところ、全ての株において可溶性セレンが減少しており、揮発性または不溶性セレン化合物が生成していることが示唆された。また、Aminobacter sp. 由来TmsAをN末端Hisタグ融合タンパク質として大量発現させ、Ni-NTAカラムを用いて精製した。メチル基転移活性を調べた結果、TmsAはトリメチルセレノニウムイオン (TMSe) およびその構造類似体であるトリメチルスルホニウムイオン (TMS) に対して高い活性を示した。分子系統解析の結果、TmsAはジメチルスルホニオプロピオン酸 (DMSP)-テトラヒドロ葉酸 (THF) メチル基転移酵素 (DmdA) とは異なる系統群を形成することが明らかとなった。TmsAはDmdAとの共通祖先からTMSeを基質とするように進化したと考えられた。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] Aminobacter属細菌に見出したトリメチルセレノニウム脱メチル化酵素の遺伝子発現制御および基質特異性の検討2023
Author(s)
越智杏奈, 内田透梧, 萱場亮太, 高野将光, 井上真男, 寺部千夏, 田中麻衣, 青野陸, 佐藤総一, 小椋康光, 三原久明
Organizer
日本ビタミン学会第75回大会
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[Presentation] Molecular mechanism in microbial degradation of trimethylselenonium2023
Author(s)
M. Inoue, A. Ochi, T. Uchida, R. Kayaba, C. Terabe, M. Tanaka, R. Aono, S. Sato, Y. Ogra, H. Mihara
Organizer
9th International Selenium Conference Focused on Selenium in Chemistry, Biology, and Medicine
Int'l Joint Research
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