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高活性セレンタンパク質発現系の構築と応用

研究課題

研究課題/領域番号 18K19189
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分38:農芸化学およびその関連分野
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, 講師 (00758823)
研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2019年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2018年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワードセレンタンパク質 / タンパク質生産系 / SECIS / セレノシステイン
研究成果の概要

セレンタンパク質には産業上有用なものが多いが、それらは活性中心に珍しいアミノ酸であるセレノシステイン残基を有している。セレンタンパク質の発現は生物種によって異なることから、微生物によるセレンタンパク質の異種高発現系には多くの課題が残っている。本研究では、この問題を解決すべく、大腸菌において機能するSECISを探索するためのルシフェラーゼレポーターアッセイ系を構築した。絶対嫌気性菌由来の9種のセレンタンパク質遺伝子のSECISについて、本レポーターアッセイ系を用いて大腸菌内での機能を調べた。その結果、5種類のSECISについては大腸菌内で機能することが示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

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。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (25件) (うち国際学会 6件、 招待講演 4件) 備考 (2件)

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

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Tapar Institute of Eng. Technol.(インド)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Selenite uptake by outer membrane porin ExtI and its involvement in the subcellular localization of rhodanese-like lipoprotein ExtH in Geobacter sulfurreducens2019

    • 著者名/発表者名
      Jahan MI, Juengwiwattanakitti P, Izu Y, Tobe R, Imai T, Mihara H
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 516 号: 2 ページ: 474-479

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2019.06.037

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Apolipoprotein E-mediated regulation of selenoprotein P transportation via exosomes2019

    • 著者名/発表者名
      Jin, Y., Chung, Y. W., Jung, M. K., Lee, J. H., Ko, K. Y., Jang, J. K., Ham, M., Kang, H., Pack, C. G., Mihara, H., and Kim, I. Y.
    • 雑誌名

      Cell Mol Life Sci

      巻: - 号: 12 ページ: 2367-2386

    • DOI

      10.1007/s00018-019-03287-y

    • 関連する報告書
      2019 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] 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 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 転写調節因子 NsrR のモリブデン補因子生合成における役割2020

    • 著者名/発表者名
      藤田大樹, 西田亮, 戸部隆太 三原久明
    • 学会等名
      日本農芸化学会2020年度大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] セレン耐性菌 Cellulomonas sp. D3a 株における亜セレン酸還元機構の解析2020

    • 著者名/発表者名
      戸部隆太, 牧村康平, 坂本暁紀, T. N. Prakash, 三原久明
    • 学会等名
      日本農芸化学会2020年度大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Pseudomonas putida KT2440株由来D-リジントランスポーターによる基質認識2020

    • 著者名/発表者名
      三原久明, S. Champas, 山内美咲, 戸部隆太
    • 学会等名
      日本農芸化学会2020年度大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 大腸菌におけるセレン酸・テルル酸還元関連遺伝子群の解析2019

    • 著者名/発表者名
      藤田大樹, 森聡美, 西田亮, 安間友香理, 田島寛隆, 戸部隆太, 三原久明
    • 学会等名
      第36回日本微量栄養素学会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 大腸菌におけるセレン酸・テルル酸還元関連遺伝子群の解析2019

    • 著者名/発表者名
      藤田大樹, 戸部隆太, 三原久明
    • 学会等名
      メタルバイオサイエンス研究会2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Bacillus sp. NTP-1由来新奇DMSOレダクターゼファミリー酵素の研究2019

    • 著者名/発表者名
      葛野侑香, 戸部隆太, 三原久明
    • 学会等名
      酵素・補酵素研究会2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Geobacter sulfurreducens由来のロダネーゼ様酵素ExtHの精製条件検討と諸性質解析2019

    • 著者名/発表者名
      石戸雄大, 山根祥延, 戸部隆太, 三原久明
    • 学会等名
      第62回日本生化学会近畿支部例会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ペルオキシダーゼ活性を有するTruncated hemoglobin (YjbI) の過酸化水素に対する反応2019

    • 著者名/発表者名
      田中麻衣, 今井岳志, 戸部隆太, 三原久明
    • 学会等名
      日本生物高分子学会2019年度大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Bacillus属細菌のテルル酸還元酵素の同定2019

    • 著者名/発表者名
      渡邊樹, 生田帆河, 戸部隆太, 川本純, 栗原達夫, 広瀬侑, 今井友也, N. T. Prakash, 三原久明
    • 学会等名
      第30回日本微量元素学会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Bacillus subtilisのテルル酸還元メカニズムの解明2019

    • 著者名/発表者名
      渡邊樹, 戸部隆太, 三原久明
    • 学会等名
      メタルバイオサイエンス研究会2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] タンパク質の工学的創製と高活性セレンタンパク質2019

    • 著者名/発表者名
      戸部隆太, 川上百香, 三原久明
    • 学会等名
      メタルバイオサイエンス研究会2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Geobacter sulfurreducensのマルチヘムセレンタンパク質型亜セレン酸還元酵素の機能・構造解析2019

    • 著者名/発表者名
      戸部隆太, 吉澤拓也, 伊豆由記子, 吉村文太, 松村浩由, 三原久明
    • 学会等名
      第5回日本セレン研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 大腸菌ジヒドロピリミジンデヒドロゲナーゼが触媒する複数反応2019

    • 著者名/発表者名
      大場杏奈, 吉田吉孝, 石田哲夫, 戸部隆太, 三原久明
    • 学会等名
      日本ビタミン学会第71回大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 大腸菌ジヒドロピリミジンデヒドロゲナーゼの触媒特性について2019

    • 著者名/発表者名
      三原久明, 大場杏奈, 吉田吉孝, 石田哲夫, 戸部隆太
    • 学会等名
      第457回ビタミンB研究協議会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Pseudomonas putidaのD-リジントランスポーターの基質特異性2019

    • 著者名/発表者名
      三原久明
    • 学会等名
      第458回ビタミンB研究協議会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Function and structure of multiheme-containing selenoprotein2019

    • 著者名/発表者名
      Ryuta Tobe, T. Yoshizawa, Y. Izu, M. I. Jahan, B. Yoshimura, H. Matsumura, H. Mihara
    • 学会等名
      The 8th International Selenium Conference (Se2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Role of outer membrane porin ExtI in selenite reduction in a metal-reducing bacterium2019

    • 著者名/発表者名
      H. Mihara, M. I. Jahan, P. Juengwiwattanakitti, Y. Izu, R. Tobe
    • 学会等名
      The 8th International Selenium Conference (Se2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A novel selenite-reducing system in the dissimilatory metal-reducing bacterium Geobacter sulfurreducens2019

    • 著者名/発表者名
      H. Mihara, M. I. Jahan, M. Jinno, N. Shimamoto, Y. Ishido, P. Juengwiwattanakitti, Y. Izu, R. Tobe
    • 学会等名
      Goldschmidt 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Selenium metabolism in bacteria2019

    • 著者名/発表者名
      H. Mihara
    • 学会等名
      The 1st International Workshop on Metallomoics and Nanoparticles
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Interaction between rhodanese-related sulfurtransferase ExtH and outer membrane porin ExtI in Geobacter sulfurreducens2019

    • 著者名/発表者名
      P. Juengwiwattanakitti, M. I. Jahan, Y. Izu, Y. Ishido, R. Tobe, H. Mihara
    • 学会等名
      第5回日本セレン研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Purification of glyoxylate oxidase from Gluconobacter dioxyacetonicus A152019

    • 著者名/発表者名
      K. Jakkaphan, R. Tobe, H. Mihara
    • 学会等名
      第92回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] The NsrR is essential for the function of selenate/tellurate reductase via activation of the moeA gene in Escherichia coli2019

    • 著者名/発表者名
      Daiki FUJITA, Ryo NISHIDA, Ryuta TOBE, H. MIHARA
    • 学会等名
      The 1st International Workshop on Metallomoics and Nanoparticles
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Substrate specificity of DlcA of D-lysine ABC transporter from Psuedomonas putida2019

    • 著者名/発表者名
      S. Champas, M. Yamauchi, R. Tobe, H. Mihara
    • 学会等名
      日本農芸化学会関西・中部支部2019年度合同神戸大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Characterization of the substrate-binding protein DlcA of D-lysine transporter from Pseudomonas putida KT24402019

    • 著者名/発表者名
      S. Champas, M. Yamauchi, R. Tobe, H. Mihara
    • 学会等名
      第36回日本微量栄養素学会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Functional analysis of thioredoxin in selenium delivery in bacteria2018

    • 著者名/発表者名
      Tobe, R., Shimizu, A., Hagita, S., Ogawa, T., Hirose, Y., Prakash, N. T., Kurihara, T., and Mihara, H.
    • 学会等名
      The 7th International Selenium Conference (Se2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [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
      2019 実績報告書
  • [備考] 研究者データベース

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-07-25   更新日: 2021-02-19  

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