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セレンタンパク質生合成における活性型セレン特異的反応の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16H04913
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 応用生物化学
研究機関立命館大学

研究代表者

三原 久明  立命館大学, 生命科学部, 教授 (30324693)

研究分担者 戸部 隆太  立命館大学, 生命科学部, 助教 (00758823)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2018年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2017年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2016年度: 8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)
キーワードセレン / セレンタンパク質 / セレノシステイン / チオレドキシン / 亜セレン酸還元酵素 / 活性型セレン / 微量元素 / セレノプロテイン
研究成果の概要

セレンタンパク質の生合成において、チオレドキシン上で形成される活性型セレンの化学形態を突き止め、セレノリン酸シンテターゼにセレンが供給される前段階の過程を解明した。異化的金属還元菌Geobacter sulfurreducensに、セレノシステイン残基と5つのヘムを有する新奇亜セレン酸還元酵素を見出し、その諸性質を明らかにした。また、本酵素遺伝子が、菌体表面に形成される元素状セレン粒子の生成に関わることを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

必須微量元素の作用は、微量であるがゆえに解析が難しく未開拓な部分が多い。セレンの研究は、他の微量元素(鉄、銅、亜鉛など)に比べると、栄養学的な面と細胞、分子、原子のレベルとの橋渡しが未だ十分になされていない。本研究により、微量元素の体内動態を特徴づける一般則およびセレン代謝制御の特殊性の双方の一端が明らかになったと考えられる。また、セレンの栄養学、病理学の発展への波及効果が期待される。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件) 図書 (1件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] Thapar Institute of Eng. Technol.(インド)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Thapar University(India)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Punjab University(India)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Delivery of selenium to selenophosphate synthetase for selenoprotein biosynthesis2018

    • 著者名/発表者名
      Tobe Ryuta、Mihara Hisaaki
    • 雑誌名

      Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - General Subjects

      巻: 1862 号: 11 ページ: 2433-2440

    • DOI

      10.1016/j.bbagen.2018.05.023

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of a Novel Porin-Like Protein, ExtI, from Geobacter sulfurreducens and Its Implication in the Reduction of Selenite and Tellurite2018

    • 著者名/発表者名
      Jahan Mst. Ishrat、Tobe Ryuta、Mihara Hisaaki
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 19 号: 3 ページ: 809-809

    • DOI

      10.3390/ijms19030809

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Identification of selenomethionine, selenocysteine, and Se-methylselenocysteine in the selenium-enriched common ice plant2017

    • 著者名/発表者名
      Ryuta Tobe, Hiroki Koga, Yasushi Tani, Hirotaka Tajima, Akihisa Tsuji, Hisaaki Mihara
    • 雑誌名

      Biomedical Research on Trace Elements

      巻: 28 号: 3 ページ: 135-142

    • DOI

      10.11299/brte.28.135

    • NAID

      130006286264

    • ISSN
      0916-717X, 1880-1404
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Selective fluorescence detection method for selenide and selenol using monochlorobimane2017

    • 著者名/発表者名
      Imai Takeshi、Kurihara Tatsuo、Esaki Nobuyoshi、Mihara Hisaaki
    • 雑誌名

      Analytical Biochemistry

      巻: 532 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1016/j.ab.2017.05.023

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A non-radioactive assay for selenophosphate synthetase activity using recombinant pyruvate pyrophosphate dikinase from Thermus thermophilus HB82016

    • 著者名/発表者名
      Kamada, S., Okugochi, T., Asano, K., Tobe, R., Mihara, H., Nemoto, M., Inagaki, K., and Tamura, T.
    • 雑誌名

      Biosci. Biotechnol. Biochem.

      巻: 80 号: 10 ページ: 1970-1972

    • DOI

      10.1080/09168451.2016.1200458

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relationship between the synthesis of glycosphingolipids and phospholipids and mycelial growth in Neurospora crassa2016

    • 著者名/発表者名
      Tobe, R., Tani, Y., Kataoka, M., Yamashita, Y., and Mihara, H.
    • 雑誌名

      Trace Nutr. Res.

      巻: 33 ページ: 13-20

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Geobacter sulfurreducens の新規ポリン様タンパク質の機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      戸部隆太, Jahan, M. I., 三原久明
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Selenium metabolism in Geobacter sulfurreducens2018

    • 著者名/発表者名
      Mihara, H., Jinno, M., Shimamoto, N., Jahan, M. I., Yamane, Y., Kawakami, M., Ishido, Y., and Tobe, R.
    • 学会等名
      The 7th International Selenium Conference (Se2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Selenite reduction in the dissimilatory metal-reducing bacterium Geobacter sulfurreducens2018

    • 著者名/発表者名
      Mihara, H., Jahan, M. I., Jinno, M., Shimamoto, N., Matsuzaki, Y., Izu, Y., and Tobe, R
    • 学会等名
      12th International Congress of Extremophiles (Extremophiles 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] D-リジン異化代謝オペロン転写因子DlcRの分子機構の解析2018

    • 著者名/発表者名
      黒石和樹, 太田昌希, 佐藤大起, 戸部隆太, 三原久明
    • 学会等名
      日本農芸化学会2018年度大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Bacillus sp. NTP-1 株における新規テルル酸還元酵素の同定とその機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      葛野侑香, 生田帆河, 西田亮, 戸部隆太, 広瀬侑, Prakash, N. T., 三原久明
    • 学会等名
      日本農芸化学会2018年度大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Geobacter sulfurreducens 由来の新奇マルチヘム含有セレンタンパク質の解析2018

    • 著者名/発表者名
      戸部隆太, 神農美希, 伊豆由記子, 嶌本奈々, 三原久明
    • 学会等名
      日本農芸化学会2018年度大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 細菌におけるセレン代謝機構2018

    • 著者名/発表者名
      三原久明, 戸部隆太
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] グラム陽性菌Clostridium sticklandii由来D-セレノシスチンα,β-リアーゼの機能解析2017

    • 著者名/発表者名
      中尾領太, 片浦美沙, 戸部隆太, 三原久明
    • 学会等名
      日本農芸化学会2017年度大会
    • 発表場所
      京都女子大学(京都府,京都市)
    • 年月日
      2017-03-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] チオレドキシンによるセレノリン酸合成酵素へのセレニド供給メカニズム2017

    • 著者名/発表者名
      清水敦貴, 桐山海斗, 波北悟, 戸部隆太, 田村隆, 小川拓哉, 栗原達夫, Prakash, N. T., 三原久明
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同年次大会(ConBio2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] A novel operon involved in selenite reduction in Geobacter sulfurreducens2017

    • 著者名/発表者名
      Mihara, H., Jinno, M., Shimamoto, N., Matsuzaki, Y., Jahan, M. I., Yamane, Y., Tobe, R., and Kadiri, O. H.
    • 学会等名
      Se2017 (The 11th International Symposium on Selenium in Biology and Medicine and The 5th International Conference on Selenium in the Environment and Human Health)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Selenium delivery system for selenophosphate synthetase in bacteria2016

    • 著者名/発表者名
      Tobe, R., Shimizu, A., Hagita, S., Prakash, N. T., and Mihara, H.
    • 学会等名
      The 6th International Selenium Conference (2016)
    • 発表場所
      Shenzhen, China
    • 年月日
      2016-10-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 亜セレン酸還元菌Pseudomonas sp. F2aのチオレドキシンホモログの機能解析2016

    • 著者名/発表者名
      清水敦貴, 波北悟, 戸部隆太, 広瀬侑, Prakash, N. T., 三原久明
    • 学会等名
      第89回日本生化学会大会
    • 発表場所
      仙台国際センター(宮城県,仙台市)
    • 年月日
      2016-09-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] セレンタンパク質生合成系におけるセレン供給体の解明2016

    • 著者名/発表者名
      戸部隆太, 清水敦貴, 波北悟, Prakash, N. T., 三原久明
    • 学会等名
      第27回日本微量元素学会学術集会
    • 発表場所
      芝蘭会館(京都府,京都市)
    • 年月日
      2016-07-31
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 細菌におけるセレノリン酸合成酵素への基質供給系の解析2016

    • 著者名/発表者名
      戸部隆太, 波北悟, 清水敦貴, 三原久明
    • 学会等名
      日本ビタミン学会第68回大会
    • 発表場所
      富山国際会議場(富山県,富山市)
    • 年月日
      2016-06-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] エッセンシャル タンパク質工学2018

    • 著者名/発表者名
      老川 典夫、大島 敏久、保川 清、三原 久明、宮原 郁子
    • 総ページ数
      222
    • 出版者
      講談社
    • ISBN
      4061538993
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 立命館大学 研究者学術情報 データベース

    • URL

      http://research-db.ritsumei.ac.jp/Profiles/64/0006361/profile.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [産業財産権] 新規ペルオキシダーゼ2018

    • 発明者名
      今井岳志、三原久明
    • 権利者名
      兵庫県、学校法人立命館
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2018-068713
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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