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セレンタンパク質の革新的生産プラットフォームの開発

开发硒蛋白创新生产平台

基本信息

批准号：
22K19163
负责人：
三原久明
金额：
$ 4.16万
依托单位：
Ritsumeikan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19163/
关键词：
セレンタンパク質アーキア

项目摘要

ヒトの必須微量元素であるセレンは、特殊なタンパク質「セレンタンパク質」に「第21番目のアミノ酸」セレノシステイン残基 (Sec) の形でポリペプチド鎖中に挿入され、抗酸化作用など重要な生理的役割を果たす。一方で、25種類あるヒトセレンタンパク質のうち半分は機能の手がかりすら得られていない。生理学的重要性および産業利用への期待から、微生物を宿主とするヒトセレンタンパク質の高発現系構築が望まれている。しかし、セレノシステインのポリペプチドへの挿入は終止コドンを用いた特殊な翻訳機構に依存し、ヒトと真正細菌ではそのメカニズムの間に「超えられない壁」が存在するため、高発現系構築は成功に至っていない。そこで、ヒトセレンタンパク質の生産プラットフォームとしてアーキアが好適であると考え、アーキアを宿主とした高発現系構築に挑戦し、有用セレンタンパク質の量産化と機能未知セレンタンパク質の構造機能解析に向けたプラットフォームを創出することを目指した研究を行っている。真核生物のSelBホモログであるeEFSecは、SECIS結合タンパク質SBP2を介してSECISを認識することでSec挿入を可能にする。しかし、アーキアにはSBP2ホモログは存在せず、どのようにしてSECISに依存したSec挿入が行われているのか不明である。本年度は、M. maripaludisおよびもう一つの宿主候補としてMethanothermococcus okinawensisについて培養条件とプラスミド導入条件の確立を行った。また、アーキアにもSelBおよびSECISと結合する新規タンパク質aSBPが存在すると予想し、プルダウンアッセイ、RNA-seq解析を行うことでaSBP候補遺伝子を探索した。

ヒトのNecessary trace elements であるセレンは, special なタンパク性「セレン"タンパク性"に "No. 21 のアミノAcid" セレノシステイン residue (Sec) The shape of the lock is inserted into the lock, and the anti-acidification effect is important for the physiological function. One side, 25 types of あるヒトセレンタンパクquality のうちhalf-minute はfunctionality の手がかりすらget られていない. The importance of physiology and industrial utilization are expected, and the host of microorganisms is expected to be constructed.しかし、セレノシステインのポリペプチドへのINSERT は TERMINATION コドンを Use いた special な turn 訳 Mechanism にdepends on し、ヒトと真The existence of the positive bacteria "Super えられないwall" and the successful construction of Takahata's current system are all successful.そこで、ヒトセレンタンパクqualityのproductionプラットフォームとしてアーキアが好气であると考え、アーキアをhost とした高発existing system construction に选戦し、useful Structural and functional analysis of セレンタンパク性のmass-produced and unknown functionsに向けたプラットフォームを Create することを Eyes refers to した Research を行っている. Eukaryotes のSelBホモログであるeEFSecは, SECIS combined with タンパクquality SBP2 をmediated してSECISをknowledge することでSec insertion をpossible にする.しかし、アーキアにはSBP2ホモログはexistentせず、どのようにしてSECISにdependenceしたSecinsertが行われているのかUnknownである. This year, M. maripaludis has been selected as a host candidate and the culture conditions of Methanothermococcus okinawensis have been established.また、アーキアにもSelBおよびSECISとcombinationする新码タンパク性aSBPがexistentするとYuxiang, プルダウンアッセイ, RNA-seq analysis を行うことでaSBP candidate addendum 伝子をExploration した.