セレン含有タンパク質生合成に関わるセレン特異的化学変換機構の解明

• 研究課題/領域番号: 23380060
• 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)
• 連携研究者: 谷 泰史 立命館大学, 立命館グローバル・イノベーション研究機構, 專門研究員 (90583295) ; 斎藤 茂樹 立命館大学, 立命館グローバル・イノベーション研究機構, 專門研究員 (30589908)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 18,980千円 (直接経費: 14,600千円、間接経費: 4,380千円); 2015年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2014年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円); 2013年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2012年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2011年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
• キーワード: セレン / セレンタンパク質 / 蛋白質 / 酵素 / 必須微量元素 / セレン蛋白質 / 微量元素 / インド / タンパク質

研究成果の概要

セレンタンパク質の生合成において、細胞内で生成する活性型セレンの化学形態を明らかにし、セレノリン酸シンテターゼに特異的に転移されセレノリン酸に変換される反応の詳細を解析した。さらに、無機セレン(亜セレン酸、セレン酸)からセレンタンパク質に至るセレン転移・供給経路についても焦点を当て、関与する酵素群の同定およびそれらの構造機能の詳細を明らかにした。

研究成果

• [国際共同研究] Thapar University(India)
• [雑誌論文] Purification and properties of 4-methyl-5-hydroxyethylthiazole kinase from Escherichia coli (2016)
  • 著者名/発表者名: Tani, Y., Kimura, K., and Mihara, H.
  • 雑誌名: Biosci Biotechnol Biochem 巻: 80 号: 3 ページ: 514-517
  • DOI: 10.1080/09168451.2015.1104239
  • 査読あり
• [雑誌論文] Heterologous expression of L-lysine alpha-oxidase from Scomber japonicus in Pichia pastoris and functional characterization of the recombinant enzyme (2015)
  • 著者名/発表者名: Tani, Y., Omatsu, K., Saito, S., Miyake, R., Kawabata, H., Ueda, M., and Mihara, H.
  • 雑誌名: J Biochem 巻: 157 号: 4 ページ: 201-210
  • DOI: 10.1093/jb/mvu064
  • 査読あり
• [雑誌論文] Functional expression of L-lysine alpha-oxidase from Scomber japonicus in Escherichia coli for one-pot synthesis of L-pipecolic acid from DL-lysine (2015)
  • 著者名/発表者名: Tani, Y., Miyake, R., Yukami, R., Dekishima, Y., China, H., Saito, S., Kawabata, H., and Mihara, H.
  • 雑誌名: Appl Microbiol Biotechnol 巻: 99 号: 12 ページ: 5045-5054
  • DOI: 10.1007/s00253-014-6308-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Purification and Properties of Glycine Oxidase from <i>Pseudomonas putida</i> KT2440 (2015)
  • 著者名/発表者名: Equar, M. Y., Tani, Y., and Mihara, H.
  • 雑誌名: Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｖｉｔａｍｉｎｏｌｏｇｙ 巻: 61 号: 6 ページ: 506-510
  • DOI: 10.3177/jnsv.61.506
  • NAID: 130005125489
  • ISSN: 0301-4800, 1881-7742
  • 査読あり
• [雑誌論文] Glutathione contributes to the efflux of selenium from hepatoma cells (2014)
  • 著者名/発表者名: Imai, T., Kurihara, T., Esaki, N., and Mihara, H.
  • 雑誌名: Biosci Biotechnol Biochem 巻: 78 号: 8 ページ: 1376-1380
  • DOI: 10.1080/09168451.2014.918487
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Global identification of genes affecting iron-sulfur cluster biogenesis and iron homeostasis (2014)
  • 著者名/発表者名: Hidese R, Mihara H, Kurihara T, Esaki N
  • 雑誌名: J. Bacteriol. 巻: 196 号: 6 ページ: 1238-1249
  • DOI: 10.1128/jb.01160-13
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel Neogala-Series Glycosphingolipids with a Terminal Glucose Residue from the Fungus <i>Mariannaea elegans</i> (2013)
  • 著者名/発表者名: Tani, Y., Nakamura, K., Sawa, R., Nishio, M., Saito, S., Ito, M., Itonori, S., Mihara, H.
  • 雑誌名: Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅ， Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ａｎｄ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ 巻: 77 号: 4 ページ: 754-759
  • DOI: 10.1271/bbb.120879
  • NAID: 10031170714
  • ISSN: 0916-8451, 1347-6947
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pseudomonas putida PydR, a RutR-like transcriptional regulator, represses the dihydropyrimidine dehydrogenase gene in the pyrimidine reductive catabolic pathway (2012)
  • 著者名/発表者名: Hidese R, Mihara H, Kurihara T, Esaki N.
  • 雑誌名: J. Biochem. 巻: 152 号: 4 ページ: 341-346
  • DOI: 10.1093/jb/mvs079
  • NAID: 10031166147
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bacterial cysteine desulfurase : versatile key players in biosynthetic path ways of sulfur-containing biofactors (2011)
  • 著者名/発表者名: Hidese, R., Mihara, H., Esaki, N.
  • 雑誌名: Appl Microbiol Biotechnol 巻: 91 号: 1 ページ: 47-61
  • DOI: 10.1007/s00253-011-3336-x
  • 査読あり
• [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., and Kurihara, T
  • 雑誌名: Environmental Microbiology 巻: 13 号: 8 ページ: 2293-2298
  • DOI: 10.1111/j.1462-2920.2011.02487.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mammalian Selenocysteine Lyase Is Involved in Selenoprotein Biosynthesis (2011)
  • 著者名/発表者名: Kurokawa, S., Takehashi, M., Tanaka, H., Mihara, H., Kurihara, T., Tanaka, S., Hill, K., Burk, R., Esaki, N.
  • 雑誌名: Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｖｉｔａｍｉｎｏｌｏｇｙ 巻: 57 号: 4 ページ: 298-305
  • DOI: 10.3177/jnsv.57.298
  • NAID: 130001373002
  • ISSN: 0301-4800, 1881-7742
  • 査読あり
• [雑誌論文] 硫黄・セレン供給酵素群による含硫・含セレンバイオファクターの生成機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 三原久明
  • 雑誌名: バイオサイエンスとインダストリー 巻: 69 ページ: 471-475
  • NAID: 10029790056
• [雑誌論文] 鉄硫黄クラスター・セレンタンパク質生合成を司る酵素 (2011)
  • 著者名/発表者名: 三原久明
  • 雑誌名: 生化学 巻: 83 ページ: 1003-1015
• [雑誌論文] Identification of novel mammalian phospholipids containing threonine, aspartate, and glutamate as the base moiety (2011)
  • 著者名/発表者名: Omori, T., Honda, A., Mihara, H., Kurihara, T., and Esaki, N
  • 雑誌名: Journal of Chromatography B 巻: 879 号: 29 ページ: 3296-3302
  • DOI: 10.1016/j.jchromb.2011.04.033
  • NAID: 120003644380
  • 査読あり
• [雑誌論文] Selenite Reduction by the Thioredoxin System: Kinetics and Identification of Protein-Bound Selenide (2011)
  • 著者名/発表者名: Tamura, T., Sato, K., Komori, K., Imai, T., Kuwahara, M., Okugochi, T., Mihara, H., Esaki, N., Inagaki, K.
  • 雑誌名: Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅ， Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ａｎｄ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ 巻: 75 号: 6 ページ: 1184-1187
  • DOI: 10.1271/bbb.100847
  • NAID: 10029328515
  • ISSN: 0916-8451, 1347-6947
  • 査読あり
• [学会発表] Bacillus sp. NTP-1株由来マンガンカタラーゼ様タンパク質の機能解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 梅村晃弘, 戸部隆太, 田島寛隆, 三原久明
  • 学会等名: 日本農芸化学会2016年度大会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（北海道札幌市）
  • 年月日: 2016-03-29
• [学会発表] Pseudomonas putida由来D-リジントランスポーターの基質結合タンパク質の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山内美咲, 青木志帆, 近藤和貴, 佐藤大起, 戸部隆太, 三原久明
  • 学会等名: 日本農芸化学会2016年度大会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（北海道札幌市）
  • 年月日: 2016-03-29
• [学会発表] Properties of aspartate aminotransferase from the thermophilic alkaliphilic bacterium Thermobacillus composti (2016)
  • 著者名/発表者名: Kido, A., Tobe, R., and Mihara, H.
  • 学会等名: Institute for Chemical Research International Symposium 2016
  • 発表場所: 京都大学（京都府宇治市）
  • 年月日: 2016-03-07
  • 国際学会
• [学会発表] Characterization of a novel putative porin of the metal-reducing bacterium Geobacter sulfurreducens (2016)
  • 著者名/発表者名: Jahan, M. I., Tobe, R., and Mihara, H.
  • 学会等名: Institute for Chemical Research International Symposium 2016
  • 発表場所: 京都大学（京都府宇治市）
  • 年月日: 2016-03-07
  • 国際学会
• [学会発表] システインデスルフラーゼを用いたCdSナノ粒子の酵素的合成 (2016)
  • 著者名/発表者名: 綾田真人, 戸部隆太, 田島寛隆, 三原久明
  • 学会等名: 日本農芸化学会関西支部第493回講演会
  • 発表場所: 京都大学楽友会館（京都府京都市）
  • 年月日: 2016-02-06
• [学会発表] Geobacter sulfurreducens におけるマルチヘムセレンタンパク質の機能解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松嵜佑樹, 杉山慧, 嶌本奈々, 戸部隆太, 谷泰史, 三原久明
  • 学会等名: BMB2015
  • 発表場所: 神戸国際展示場（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-12-03
• [学会発表] 細菌におけるセレノリン酸合成酵素へのセレン基質供給系の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 清水敦貴, 波北悟, 戸部隆太, 田村隆, 三原久明
  • 学会等名: BMB2015
  • 発表場所: 神戸国際展示場（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-12-02
• [学会発表] Characterization of a novel putative porin of the metal-reducing bacterium Geobacter sulfurreducens (2015)
  • 著者名/発表者名: Mihara, H.
  • 学会等名: The 5th International Selenium Seminar (ISS2015)
  • 発表場所: Yaroslavl (Russia)
  • 年月日: 2015-09-23
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] インドセレン蓄積地帯の土壌より単離したCellulomonas sp. D3aの亜セレン酸還元特性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 田島寛隆, 山際恭平, 大内田竜大, 山本紘資, 名田イサナ, 谷泰史, 斎藤茂樹, 峯元高志, Prakash, N. T., 三原久明
  • 学会等名: 第26回日本微量元素学会学術集会
  • 発表場所: 北海道大学（北海道札幌市）
  • 年月日: 2015-07-04
• [学会発表] 細菌におけるセレン・テルルの代謝 (2015)
  • 著者名/発表者名: 三原久明
  • 学会等名: 第42回日本毒性学会学術年会
  • 発表場所: ホテル日航金沢（石川県金沢市）
  • 年月日: 2015-07-01
  • 招待講演
• [学会発表] 大腸菌変異株を用いたセレン微粒子生成関連遺伝子の探索 (2015)
  • 著者名/発表者名: 田島寛隆, 大場杏奈, 大内田竜大, 斎藤茂樹, 谷泰史, Prakash, N. T., 三原久明
  • 学会等名: 日本農芸化学会2015年度大会
  • 発表場所: 岡山大学津島キャンパス（岡山県）
  • 年月日: 2015-03-27
• [学会発表] 高濃度セレン地帯土壌より単離した Cellulomonas sp. D3a の亜セレン酸還元特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 田島寛隆, 岡林拓弥, 山際恭平, 山本紘資, 名田イサナ, 斎藤茂樹, 谷泰史, 峯元高志, Prakash, N. T., 三原久明
  • 学会等名: 第4回メタロミクス研究フォーラム
  • 発表場所: 武蔵野大学（東京都）
  • 年月日: 2014-11-07
• [学会発表] Delivery of selenium to selenoprotein biosynthesis (2014)
  • 著者名/発表者名: Mihara, H., Imai, T., Kurihara, T., and Esaki, N.
  • 学会等名: The International Selenium Seminar 2014
  • 発表場所: Busan (Korea)
  • 年月日: 2014-10-17
  • 招待講演
• [学会発表] 大腸菌のテルル酸還元関連遺伝子の網羅的探索 (2014)
  • 著者名/発表者名: 田島寛隆, 安間友香理, 西田亮, 斎藤茂樹, 谷泰史, 三原久明. 大腸菌のテルル酸還元関連遺伝子の網羅的探索
  • 学会等名: 第87回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都産業大学（京都府）
  • 年月日: 2014-10-16
• [学会発表] Physiological role and reaction mechanism of selenocysteine lyase: unique vitamin B6 enzyme acting specifically on selenocysteine (2014)
  • 著者名/発表者名: Esaki, N., Kurokawa, S., Omi, R., Hayashi, H., Miyahara, I., Hirotsu, K., Kurihara, T., and Mihara, H.
  • 学会等名: The Fourth International Conference on Cofactor (ICC-04)
  • 発表場所: Parma (Italy)
  • 年月日: 2014-08-27
• [学会発表] The unique multiheme selenoprotein of the metal-reducing anaerobic bacterium Geobacter sulfurreducens (2014)
  • 著者名/発表者名: Mihara, H., Tani, Y., Shinno, E., Sugiyama, S., Shimamoto, N., Zhang, W., Saito, S., Kurihara, T., and Esaki, N.
  • 学会等名: The Fourth International Conference on Cofactor (ICC-04)
  • 発表場所: Parma (Italy)
  • 年月日: 2014-08-26
• [学会発表] 哺乳類細胞における亜セレン酸代謝 (2014)
  • 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: 第25回日本微量元素学会
  • 発表場所: 岡山大学（岡山県）
  • 年月日: 2014-07-03
• [学会発表] グラム陽性細菌のテルル酸還元に関わる遺伝子の同定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 名田イサナ, 山際恭平, 永野知哉, 田島寛隆, 斎藤茂樹, 谷泰史, Prakash, N. T., 三原久明
  • 学会等名: 日本農芸化学会関西支部例会第484回講演会
  • 発表場所: 京都府立大学（京都府）
  • 年月日: 2014-05-24
• [学会発表] 亜セレン酸還元経路に関する研究 (2011)
  • 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: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館(京都府)
  • 年月日: 2011-09-24
• [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における鉄硫黄クラスターの機能解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉田吉孝, 秀瀬涼太, 青木明日香, 谷泰史, 斎藤茂樹, 栗原達夫, 江崎信芳, 三原久明
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館(京都府)
  • 年月日: 2011-09-24
• [学会発表] 金属還元細菌Geobacter sulfurreducensのマルチヘムセレンタンパク質遺伝子破壊株の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 新野絵梨奈, 谷泰史, 斎藤茂樹, 三原久明
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館(京都府)
  • 年月日: 2011-09-24
• [学会発表] チアミン生合成におけるシステインデスルフラーゼの機能解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 柳橋良次, 谷泰史, 斎藤茂樹, 三原久明
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館(京都府)
  • 年月日: 2011-09-24
• [学会発表] 子嚢菌類Mariannaea elegans由来の新奇ガラ系列糖脂質の構造解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 谷泰史, 中村香里, 西尾匡, 澤良太, 斎藤茂樹, 伊藤将弘, 糸乗前, 三原久明
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館(京都府)
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] ビタミンB1合成酵素群の反応特性の解明 (2011)
  • 著者名/発表者名: 柳橋良次, 谷泰史, 斎藤茂樹, 三原久明
  • 学会等名: 日本微量栄養素学会第28回学術集会
  • 発表場所: 京都リサーチパーク(京都府)
  • 年月日: 2011-06-11
• [学会発表] Function of the unique multiheme selenoprotein of the metal-reducing bacterium Geobacter sulfurreducens
  • 著者名/発表者名: Mihara H, Tani Y, Shinno E, Zhang W, Saito S, Kurihara T, Esaki N
  • 学会等名: 10th International Symposium on Selenium in Biology and Medicine
  • 発表場所: Berlin, Germany
• [学会発表] Selenocysteine lyase: Delivering selenium in biosynthetic pathway
  • 著者名/発表者名: Mihara H, Kurihara T, Esaki N
  • 学会等名: The 3rd International Conference on Selenium in the Environmental and Human Health
  • 発表場所: Hefei, China
  • 招待講演
• [学会発表] Role of glutathione in the efflux of selenium from cells
  • 著者名/発表者名: Mihara H, Imai T, Kurihara T
  • 学会等名: 10th International Society for Trace Element Research in Humans
  • 発表場所: Keio Plaza Hotel Tokyo, Tokyo
• [学会発表] Cellulomonas sp. D3a 株が生成するセレンナノ粒子表面に結合するタンパク質の解析
  • 著者名/発表者名: 大内田竜大, 斎藤茂樹, 山本紘資, 谷泰史, 峯元高志, Prakash, N. T., 三原久明
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜、神奈川県
• [学会発表] Bacillus sp. NTP-1 株における亜セレン酸還元に関与する遺伝子の同定
  • 著者名/発表者名: 永野知哉, 奥田華朱美, 斎藤茂樹, 谷泰史, 峯元高志, Prakash, N. T., 三原久明
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜、神奈川県
• [学会発表] トランスポゾン挿入変異を用いたセレン耐性菌のセレンオキシアニオン還元機構の解明
  • 著者名/発表者名: 永野知哉、加藤正嗣、斎藤茂樹、谷泰史、N. Tejo Prakash, 三原久明
  • 学会等名: 第８５回日本生化学会大会
  • 発表場所: マリンメッセ福岡,福岡県
• [学会発表] Cellulomonas sp. D3a の亜セレン酸還元能の解析
  • 著者名/発表者名: 山際恭平，岡林拓弥，谷泰史，斎藤茂樹，N. Tejo Prakash，三原久明
  • 学会等名: 第８５回日本生化学会大会
  • 発表場所: マリンメッセ福岡,福岡県
• [学会発表] Enterobacter sp. E3b におけるセレンナノ粒子生成機構の解析
  • 著者名/発表者名: 大内田竜大、斎藤茂樹、谷泰史、峯元高志、 Prakash N. Tejo、三原久明
  • 学会等名: 第８５回日本生化学会大会
  • 発表場所: マリンメッセ福岡,福岡県
• [図書] Selenium in the Environment and Human Health (2014)
  • 著者名/発表者名: Mihara, H., Kurihara, T., and Esaki, N.
  • 総ページ数: 224
  • 出版者: CRC Press
• [図書] 地球を救うメタルバイオテクノロジー (2014)
  • 著者名/発表者名: 三原久明
  • 総ページ数: 242
  • 出版者: 成山堂
• [図書] Selenium in the Environment and Human Health (2014)
  • 著者名/発表者名: Mihara H, Kurihara T, Esaki N
  • 総ページ数: 224
  • 出版者: CRC Press
• [備考] 研究者データベース
  • URL: http://research-db.ritsumei.ac.jp/Profiles/64/0006361/profile.html