セレン糖の生合成経路と生体内における役割の解明

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セレン糖は生体内のセレン代謝物としては特異な化学形態を有する重要な生体分子群であるにも関わらず、現在に至るまで生合成経路や生体内における役割などの基礎的な知見すら得られていない。申請者らは最近、セレン糖の生合成中間体と考えられているSeSugar Aの合成に世界で初めて成功し、そのサンプルを用いて分析条件を再構築することで効率的な分析法を確立した。このような背景のもと、セレン糖、特に従来はセレン糖生合成の単なる中間生成物と捉えられてきたSeSugar Aについて、その生合成経路と生体内における役割の解明することが本研究の目的である。令和4年度においては、まずは様々な条件下におけるSeSugar Aの体内分布および動態を詳細に検討するために、亜セレン酸などのセレン化合物を投与後に生体内で生合成されるSeSugar Aの各組織中濃度を定量分析し、その経時変化を解析することで、SeSugar Aが主にどの組織中で生合成されているのか、また生合成されたSeSugar Aがどのように輸送され、分布し、利用されているのかを解明するための基礎的な情報を得ることとした。その結果、従来は肝臓中にのみ存在すると考えられていたSeSugar Aが、実は腎臓や腸管、血液などの様々な組織中にタンパク質結合型として存在しており、さらにそのSeSugar Aがセレンタンパク質の生合成に利用されていることを明らかにした。本知見は、SeSugar Aが生体内のセレン輸送に関与していることを示唆するものである。またSeSugar類の生合成経路に関する検討に関しては、代表的なメチル化酵素に対してSeSugar Aが基質となるか否かについて検討を行い、SeSugar AからSeSugar Bへのメチル化代謝にチオプリン-S-メチルトランスフェラーゼが関与していることを示唆する結果を得た。