セレン転移タンパク質群の機能解析とセレントラフィッキング制御の解明

• 研究課題/領域番号: 21780094
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 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, 准教授 (30324693)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2010年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2009年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: セレン / 微量元素 / タンパク質 / セレノシステイン / セレンタンパク質 / 翻訳

研究概要

本研究では、反応中間体複合体状態の構造解析、速度論解析、質量分析を駆使した解析により、セレン代謝とセレンタンパク質の生合成に関与するタンパク質・酵素群が成し遂げる厳密にセレン特異的な化学変換の構造機能の全貌を原子レベルで詳細に明らかにし、セレンの微量必須元素としての機能発現制御の分子基盤を築き上げた。

研究成果

• [雑誌論文] Favourable effects of eicosapentaenoic acid on the late step of the cell division in a piezophilic bacterium, Shewanella violacea DSS12, at high-hydrostatic pressures. (2011)
  • 著者名/発表者名: Kawamoto J, Sato T, Nakasone K, Kato C, Mihara H, Esaki N, Kurihara T.
  • 雑誌名: Environ Microbiol In press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Escherichia coli dihydropyrimidine dehydrogenase is a novel NAD-dependent heterotetramer essential for the production of 5,6-dihydrouracil. (2011)
  • 著者名/発表者名: Hidese R, Mihara H, Kurihara T, Esaki N.
  • 雑誌名: J Bacteriol 193 ページ: 989-993
  • 査読あり
• [雑誌論文] Escherichia coli Dihydropyrimidine Dehydrogenase Is a Novel NAD-Dependent Heterotetramer Essential for the Production of 5,6-Dihydrouracil (2011)
  • 著者名/発表者名: Hidese R., et al.
  • 雑誌名: JOURNAL OF BACTERIOLOGY 巻: 193 ページ: 989-993
  • 査読あり
• [雑誌論文] IscS Functions as a Primary Sulfur-donating Enzyme by Interacting Specifically with MoeB and MoaD in the Biosynthesis of Molybdopterin in Escherichia coli. (2010)
  • 著者名/発表者名: Zhang WJ, Urban A, Mihara H, Leimkuhler S, Kurihara T, Esaki N.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 285 ページ: 2302-2308
  • 査読あり
• [雑誌論文] Distribution of phosphatidyl-D-serine in rat. (2010)
  • 著者名/発表者名: Omori T, Mihara H, Kurihara T, Esaki N.
  • 雑誌名: Biosci.Biotechnol. Biochem. 74 ページ: 1953-1955
  • NAID: 10027559956
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reaction mechanism and molecular basis for selenium/sulfur discrimination of selenocysteine lyase. (2010)
  • 著者名/発表者名: Omi R, Kurokawa S, Mihara H, Hayashi H, Goto M, Miyahara I, Kurihara T, Hirotsu K, Esaki N.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 285 ページ: 12133-12139
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Distribution of Phosphatidyl-D-serine in the Rat (2010)
  • 著者名/発表者名: Omori T., et al.
  • 雑誌名: BIOSCIENCE BIOTECHNOLOGY AND BIOCHEMISTRY 巻: 74 ページ: 1953-1955
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reaction Mechanism and Molecular Basis for Selenium/Sulfur Discrimination of Selenocysteine Lyase (2010)
  • 著者名/発表者名: Omi R., et al.
  • 雑誌名: JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY. 巻: 285 ページ: 12133-12139
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reaction mechanism and molecular basis for selenium/sulfur discrimination of selenocysteine lyase (2010)
  • 著者名/発表者名: Omi, R.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 285 ページ: 12133-12139
  • 査読あり
• [雑誌論文] IscS functions as a primary sulfur-donating enzyme by interacting specifically with MoeB and MoaD in the biosynthesis of molybdopterin in Escherichia coli (2010)
  • 著者名/発表者名: Zhang, W.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 285 ページ: 2302-2308
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enzymatic Synthesis of Unnatural Amino Acids. (2009)
  • 著者名/発表者名: Yasuda MH, Ueda M, Okano K, Mihara H, Esaki N.
  • 雑誌名: Asymmetric Synthesis and Application of α-Amino Acids 1009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Serine racemase with catalytically active lysinoalanyl residue. (2009)
  • 著者名/発表者名: Yamauchi T, Goto M, Wu HY, Uo T, Yoshimura T, Mihara H, Kurihara T, Miyahara I, Hirotsu K, Esaki N.
  • 雑誌名: J.Biochem. 145 ページ: 421-424
  • NAID: 10026301897
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of proteins interacting with selenocysteine lyase. (2009)
  • 著者名/発表者名: Tobe R, Mihara H, Kurihara T, Esaki N.
  • 雑誌名: Biosci.Biotechnol. Biochem. 73 ページ: 1230-1232
  • NAID: 10027541676
  • 査読あり
• [雑誌論文] Occurrence of phosphatidyl-D-serine in the rat cerebrum. (2009)
  • 著者名/発表者名: Omori T, Mihara H, Kurihara T, Esaki N.
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Commun. 382 ページ: 415-418
  • 査読あり
• [雑誌論文] Discrimination between selenium and sulfur by enzymes [Japanese]. (2009)
  • 著者名/発表者名: Mihara H.
  • 雑誌名: Biomed.Res.Trace Elem. 20 ページ: 218-225
  • 査読あり
• [雑誌論文] X-Ray Crystallographic and Mutational Studies of Fluoroacetate Dehalogenase from Burkholderia sp Strain FA1. (2009)
  • 著者名/発表者名: Jitsumori K, Omi R, Kurihara T, Kurata A, Mihara H, Miyahara I, Hirotsu K, Esaki N.
  • 雑誌名: J.Bacteriol. 191 ページ: 2630-2637
  • 査読あり
• [雑誌論文] Selenocysteine is selectively taken up byred blood cells. (2009)
  • 著者名/発表者名: Imai T, Mihara H, Kurihara T, Esaki N.
  • 雑誌名: Biosci.Biotechnol.Biochem. 73 ページ: 2746-2748
  • 査読あり
• [雑誌論文] Possible Role of Red Blood Cells in Selenocysteine Metabolism Trace (2009)
  • 著者名/発表者名: Imai T, Mihara H, Kurihara T, Esaki N.
  • 雑誌名: Nutri.Res. 26 ページ: 22-25
  • 査読あり
• [雑誌論文] 大腸菌由来新規NADH 依存性ジヒドロピリミジンデヒドロゲナーゼの機能解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: Hidese R, Mihara H, Esaki N.
  • 雑誌名: ビタミン 83 ページ: 528-532
  • NAID: 110007387826
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal Structure of a Homolog of Mammalian Serine Racemase from Schizosaccharomyces pombe. (2009)
  • 著者名/発表者名: Goto M, Yamauchi T, Kamiya N, Miyahara I, Yoshimura T, Mihara H, Kurihara T, Hirotsu K, Esaki N.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 284 ページ: 25944-25952
  • 査読あり
• [雑誌論文] Selenocysteine is selectively taken up by red blood cells (2009)
  • 著者名/発表者名: Imai, T.
  • 雑誌名: Biosci.Biotechnol.Biochem. 73 ページ: 2746-2748
  • 査読あり
• [学会発表] 金属汚染浄化とレアメタル資源回収システムの開発を目指した新規金属代謝微生物の研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 三原久明
  • 学会等名: 長瀬科学技術振興財団平成22年度研究成果発表会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2011-04-21
• [学会発表] Bacillus 属細菌のセレン酸還元メカニズムの解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 斎藤茂樹, 谷泰史, Prakash T, 三原久明
  • 学会等名: 日本農芸化学会2011年度大会
  • 発表場所: 京都女子大学(京都府)
  • 年月日: 2011-03-27
• [学会発表] 鉄硫黄クラスター生合成機構の新規な解析法 (2011)
  • 著者名/発表者名: 秀瀬涼太, 三原久明, 栗原達夫, 江崎信芳
  • 学会等名: 日本農芸化学会2011年度大会
  • 発表場所: 京都女子大学(京都府)
  • 年月日: 2011-03-26
• [学会発表] 微生物によるレアメタルの回収 (2011)
  • 著者名/発表者名: 三原久明
  • 学会等名: 立命館グローバル・イノベーション研究機構(R-GIRO)材料研究拠点シンポジウム
  • 発表場所: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス(滋賀県)
  • 年月日: 2011-03-03
• [学会発表] 亜セレン酸還元経路の探索 (2010)
  • 著者名/発表者名: 今井岳志, 三原久明, 栗原達夫, 江崎信芳
  • 学会等名: BMB2010
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド(兵庫県)
  • 年月日: 2010-12-10
• [学会発表] Escherichia coli由来ジヒドロピリミジンデヒドロゲナーゼの反応機構解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉田吉孝, 他
  • 学会等名: BMB2010
  • 発表場所: 神戸国際会議場(兵庫県)
  • 年月日: 2010-12-10
• [学会発表] 鉄硫黄クラスターおよびセレンタンパク質の生合成を司る硫黄・セレン脱離酵素群の発見と分子機能解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 三原久明
  • 学会等名: BMB2010
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド(兵庫県)
  • 年月日: 2010-12-09
• [学会発表] 鉄硫黄クラスターおよびセレンタンパク質の生合成を司る硫黄・セレン脱離酵素群の発見と分子機能解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 三原久明
  • 学会等名: BMB2010
  • 発表場所: 神戸国際会議場(兵庫県)
  • 年月日: 2010-12-09
• [学会発表] Pseudomonas putida KT2440 由来ジヒドロピリミジンデヒドロゲナーゼの酵素学的性質と生理的役割. (2010)
  • 著者名/発表者名: 秀瀬涼太, 三原久明, 栗原達夫, 江崎信芳
  • 学会等名: BMB2010
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド(兵庫県)
  • 年月日: 2010-12-07
• [学会発表] 好熱性嫌気性細菌由来2,4-ジアミノペンタン酸デヒドロゲナーゼの機能解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 福山貞伸, 栗原達夫, 川端潤, 三原久明, 上田誠, 江崎信芳
  • 学会等名: BMB2010
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド(兵庫県)
  • 年月日: 2010-12-07
• [学会発表] レアメタル資源回収システムの開発を目指した新奇金属代謝微生物の研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 谷泰史, 道本麻衣, 斎藤茂樹, 三原久明
  • 学会等名: 第2回メタロミクス研究フォーラム
  • 発表場所: 京都薬科大学(京都府)
  • 年月日: 2010-11-02
• [学会発表] Geobacter sulfurreducens 由来新奇マルチヘムセレノプロテイン (2010)
  • 著者名/発表者名: 三原久明, 張万皎, 栗原達夫, 江崎信芳
  • 学会等名: 2010年度酵素・補酵素研究会
  • 発表場所: 西日本総合展示場(福岡県)
  • 年月日: 2010-09-11
• [学会発表] Geobacter sulfurreducens 由来新奇マルチヘムセレノプロテイン (2010)
  • 著者名/発表者名: 三原久明, 張万皎, 栗原達夫, 江崎信芳
  • 学会等名: 特殊環境微生物セミナー
  • 発表場所: 京都大学宇治キャンパス(京都府)
  • 年月日: 2010-07-16
• [学会発表] Physiological function and regulation of mammalian selenocysteine lyase. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kurokawa S, Winfrey V, Takehashi M, Tanaka H, Mihara H, Kurihara T, Tanaka S, Olson G, Hill K, Burk R.
  • 学会等名: 9th International Symposium on Selenium in Biology and Medicine (Selenium 2010).
  • 発表場所: Kyoto University (Kyoto, Japan)
  • 年月日: 2010-06-02
• [学会発表] The uptake of selenium compounds by RBCs and selenite reduction by glutathione reductase. (2010)
  • 著者名/発表者名: Imai T, Mihara H, Kurihara T, Esaki N.
  • 学会等名: 9th International Symposium on Selenium in Biology and Medicine (Selenium 2010).
  • 発表場所: Kyoto University(Kyoto, Japan)
  • 年月日: 2010-06-02
• [学会発表] Discovery of a novel heme-containing selenoprotein from Geobacter sulfurreducens. (2010)
  • 著者名/発表者名: Zhang W, Mihara H, Kurihara T, Esaki N.
  • 学会等名: 9th International Symposium on Selenium in Biology and Medicine (Selenium 2010).
  • 発表場所: Kyoto University (Kyoto, Japan)
  • 年月日: 2010-06-01
• [学会発表] Why Sps1 and Sps2 differ in their catalysis?: Identification of an internal sequence region catalytically essential for the human lung selenophosphate synthetase 2. (2010)
  • 著者名/発表者名: Okugochi T, Tamura T, Takahata M, Mihara H, Kurokawa S, Abe K, Esaki N, Inagaki K.
  • 学会等名: 9th International Symposium on Selenium in Biology and Medicine (Selenium 2010).
  • 発表場所: Kyoto University (Kyoto, Japan)
  • 年月日: 2010-06-01
• [学会発表] 乳酸菌由来N-メチル-L-アミノ酸オキシダーゼの大腸菌での発現と諸性質 (2010)
  • 著者名/発表者名: 谷川昌寛, 矢野成和, 三原久明, 立木隆, 若山守
  • 学会等名: 日本農芸化学会2010年度大会
  • 発表場所: 東京大学駒場Iキャンパス(東京都)
  • 年月日: 2010-03-28
• [学会発表] 必須微量元素セレンのタンパク質取込に関連するタンパク質の機能 (2010)
  • 著者名/発表者名: 三原久明, 江崎信芳
  • 学会等名: ビタミンB研究委員会シンポジウム
  • 発表場所: 千里ライフサイエンスセンター(大阪府)
  • 年月日: 2010-02-05
• [学会発表] ラットにおけるホスファチジル-D-セリンの同定 (2009)
  • 著者名/発表者名: 大森勇門, 三原久明, 栗原達夫, 江崎信芳
  • 学会等名: 2009年度合同沖縄大会(日本農芸化学会関西・中四国・西日本支部、日本栄養・食糧学会九州・沖縄支部、日本食品科学工学西日本支部)
  • 発表場所: 琉球大学千原キャンパス(沖縄県)
  • 年月日: 2009-10-31
• [学会発表] ジヒドロピリミジンデヒドロゲナーゼ活性に影響を与える遺伝子の探索 (2009)
  • 著者名/発表者名: 秀瀬涼太, 三原久明, 栗原達夫, 江崎信芳
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸国際会議場(兵庫県)
  • 年月日: 2009-10-23
• [学会発表] セレン輸送体はモノチオール型ではなくジチオール型蛋白質である (2009)
  • 著者名/発表者名: 田村隆, 佐藤久美, 今井岳志, 三原久明, 江崎信芳, 稲垣賢二.
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸国際会議場(兵庫県)
  • 年月日: 2009-10-23
• [学会発表] セレノリン酸合成酵素Sps1 はSps2 抑制型アンチザイム機能を持つ (2009)
  • 著者名/発表者名: 奥河内貴大, 田村隆, 高畑宗明, 三原久明, 江崎信芳, 稲垣賢二
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸国際会議場(兵庫県)
  • 年月日: 2009-10-23
• [学会発表] モリブドプテリン合成酵素と特異的に相互作用するシステインデスルフラーゼの同定 (2009)
  • 著者名/発表者名: Zhang W, 三原久明, 栗原達夫, 江崎信芳
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸国際会議場(兵庫県)
  • 年月日: 2009-10-23
• [学会発表] セレノシステイン残基の生成機構:セレノシステイルtRNAの生成を担う酵素群の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 三原久明, 栗原達夫, 江崎信芳
  • 学会等名: 第82回日本生化学会大会
  • 発表場所: 神戸国際会議場(兵庫県)
  • 年月日: 2009-10-22
• [学会発表] セレノシステイン残基の生成機構:セレノシステイル-tRNAの生成を担う酵素群の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 三原久明
  • 学会等名: 第82回日本生化学会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド(兵庫県)
  • 年月日: 2009-10-22
• [学会発表] 含硫黄・含セレンバイオファクターの生成に関わる酵素の機能・構造解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 三原久明
  • 学会等名: BioJapan2009
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県)
  • 年月日: 2009-10-07
• [学会発表] セレンタンパク質生合成におけるメタン生成アーキア由来セリルtRNA 合成酵素の新機能 (2009)
  • 著者名/発表者名: 三原久明, 戸部隆太, 栗原達夫, 江崎信芳
  • 学会等名: 2009年度酵素・補酵素研究会
  • 発表場所: アジール奈良(奈良県)
  • 年月日: 2009-07-10
• [学会発表] セレンタンパク質生合成におけるセレン特異的運搬 (2009)
  • 著者名/発表者名: 三原久明, 戸部隆太, 栗原達夫, 江崎信芳
  • 学会等名: 第20回日本微量元素学会学術集会
  • 発表場所: 京王プラザホテル(東京都)
  • 年月日: 2009-07-03
• [学会発表] 血球細胞へのセレノシステインの取り込み (2009)
  • 著者名/発表者名: 三原久明, 今井岳志, 栗原達夫, 江崎信芳
  • 学会等名: 日本微量栄養素学会第26回学術集会
  • 発表場所: 京都リサーチパーク(京都府)
  • 年月日: 2009-06-05