| 研究概要 |
セレンは抗酸化作用,免疫賦活化作用,ホルモン調節作用,がん予防効果など,多くの有益な生理活性を示す微量必須元素である。高齢化社会における健康増進やQuality of Lifeの維持がクローズアップされる中で,セレンの持つ有益な生理活性に注目が集まっている。食品成分として微量に含まれる無機や有機のセレンがどのような代謝を受けてセレン酵素にまで変換されるのか,ほとんど明らかになっていない。そこで本研究では,ヒトのセレン代謝において中心的役割を担うセレノリン酸合成酵素に着目してセレン同化のメカニズムを分子レベルで解析した。
無機の亜セレン酸(Na_2SeO_3)は細胞内でセレニド(HSe:^-)にまで還元されて,Sps2の基質になる。亜セレン酸の還元反応には細胞内に豊富に存在するグルタチオンが関わっていると広く受け入れられてきた。しかし,グルタチオン還元系とチオレドキシン還元系を個別に遺伝子ノックアウトした大腸菌株を調製して,放射性同位元素^<75>Seを用いたトレーサー実験を行った結果,グルタチオン系ではなく,チオレドキシン還元系が亜セレン酸の代謝に必要であることが初めて示された。この成果は,セレンの国際学会で発表し大きな反響を得た。現在,投稿準備を進めている。つぎにSps1とSps2を特徴づける活性中心のアミノ酸残基を交換して,細胞内機能を比較した。Sps1とSps2の活性中心の残基は,それぞれThrとSeCysである。ただしSps2のSeCys残基をCys残基に置換してもその機能を維持できるので,Cys型に置換したSps2Cysを用いた。大腸菌のギ酸脱水素酵素の生成を指標とするin vivoアッセイ系を用いて,セレノシステインやセレノメチオニンなどの有機セレン化合物,または無機の亜セレン酸塩を選択的にセレン源として利用するかを比較した。この実験によりSps1,Sps2Cysの特異性が活性中心アミノ酸残基に直接依存していることが示唆された。^<75>Se標識亜セレン酸を用いてこのトレーサー実験を行い,in vivo実験の裏づけができたので,この成果も論文投稿準備を進めている。
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