13/04/06 16:32:36.67
21番目のアミノ酸「セレノシステイン（Sec）」の合成メカニズムを解明
－星形の超巨大複合体がSec合成を一度に成し遂げる－
セレン（Se）という元素をご存知ですか。硫黄と似た性質を持ちますが、硫黄に比べて反応性に富んでいます。
ヒトを含む幅広い生物にとって微量成分として不可欠で、不足するとがんや高血圧症を引き起こすと言われています。
生体内ではセレノシステイン（Sec）というアミノ酸に存在し、一部のタンパク質（Seを含むタンパク質）に取り込まれます。
Se含有タンパク質はSeの高い反応性を利用して抗酸化作用などで重要な働きをします。
Secは、タンパク質を構成する標準的な20種のアミノ酸に続いて発見され、「21番目のアミノ酸」といわれます。
これまで、ヒトにおけるSec合成メカニズム（ヒト型）が分かっていましたが、バクテリア型は不明のままでした。
研究グループはバクテリアにおいて、Secを合成する酵素「SelA」と転移RNA「tRNASec」の複合体の結晶構造を、
理研の大型放射光施設SPring-8等で解析し、SelAが10個のサブユニットからなる巨大な星型構造であることや、
合計10個のtRNASecがSelAに結合し、総分子量81万の「超巨大タンパク質-RNA複合体」を形成していることなどを突き止めました。
さらに、サブユニットそれぞれの詳細な機能を明らかにし、星型を構成することがSecの合成に必要不可欠であることが分かりました。
一方で、ヒト型で働く酵素SepSecSとバクテリア型で働くSelAとでは合成を触媒する部位の構造が全く異なることが判明しました。
つまり、これらの酵素は別々の先祖からSecを合成できるように進化したことになります。
今回の成果は、今後、人工的にSeを含むタンパク質を合成する方法の開発につながります。
Seを自在に導入することによって、今まで不可能だった新たな活性を持つ人工酵素の創生や、
Se欠乏による欠陥の研究などに役立つと期待できます。
独立行政法人理化学研究所
上席研究員研究室 横山構造生物学研究室
上席研究員 横山 茂之（よこやま しげゆき）
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▽記事引用元 理化学研究所 60秒でわかるプレスリリース 2013年4月5日
URLﾘﾝｸ(www.riken.go.jp)
SelAとtRNASecの複合体の全体構造
URLﾘﾝｸ(www.riken.go.jp)
プレスリリース 報道発表資料
URLﾘﾝｸ(www.riken.go.jp)
2:名無しのひみつ
13/04/06 16:34:19.28 SVe39Bag
もうすごすぎて何がなんだか。
3:名無しのひみつ
13/04/06 16:37:47.86 2YlNd7JO
２１番目はタウリンやろが
4:名無しのひみつ
13/04/06 16:45:47.56 Sead61uG
合成方法考えるとセレノシステインじゃなくてセレノセリンのような…
5:名無しのひみつ
13/04/06 17:17:30.72 Hoj5fUtx
翻訳とか転写とかどーなってんの？
6:名無しのひみつ
13/04/06 17:43:53.88 Sead61uG
>>5
普通は終始コドンのはずのUGAがｍRNAが特殊な構造になる特定の配列だとそのまま続くけて転写、
でそのｍRNAのUGAのところに>>1にあるようなセレノシステインのくっついたtRNAがくっついて翻訳。
7:名無しのひみつ
13/04/06 17:55:50.50 I78tJuk5
じゃあセレノアラニンとかどんどん作ればいいの？
113番元素とかと同じ意味合い？
何ができるの？
8:名無しのひみつ
13/04/06 22:26:58.49 VDO/Tbj5
ヒトの場合は分布に組織特異性があったりするわけかなあ
人体いたるところで作っていたら逆にやばい気もする
9:名無しのひみつ
13/04/07 02:25:44.04 D+RYmk9I
>>3
タウリンはアミノ酸ではない
>>4>>7
周期表を見れば分かるが、
セレンは硫黄と同族の元素で、性質がよく似ている。
そのために硫黄を含むアミノ酸であるシステインとメチオニンは
硫黄原子をセレンに置き換えることが可能で、
置き換えたものはそれぞれセレノシステイン、セレノメチオニンと呼ばれる。
セリンやアラニンに硫黄原子は含まれてないのでセレノセリンやセレノアラニンは存在しない。
>何ができるの？
>>1にあるとおり、活性酸素除去に用いられているとされる。
人間ではセレノシステインをセレノプロテインPという血中タンパク質に用いてる。
セレノメチオニンはメチオニンの代用として通常のタンパク質にごく少数混じってる。
あと、研究分野において結晶構造解析に良く用いられる。
10:名無しのひみつ
13/04/07 02:46:34.26 8v4Lf3me
>>6
なるほどなー
11:名無しのひみつ
13/04/07 10:42:29.67 pRTdPjRa
>>9
セリンの酸素が同族のセレンに置換されてるわけだから周期表的にもセレノセリンでもまあいいんだよ。
ジセレニド結合とかするわけでもないしそれほどシステインにも似てないし、
慣用的にはセレノシステインて名前が付いちゃっただけで。
12:名無しのひみつ
13/04/07 11:11:02.87 npmHyi1w
セレン整流器
13:名無しのひみつ
13/04/07 15:00:26.78 8TQSbwkP
生体構成アミノ酸が20種類じゃなくて21種類だったって事か！
それだけでもびっくり
ヒトの必須アミノ酸が8種か9種かもよく話題になる
14:名無しのひみつ
13/04/07 15:15:35.29 BWkHIqJL
>大型放射光施設SPring-8等で解析
SPring-8は大活躍だな
15:名無しのひみつ
13/04/07 15:35:26.25 dGOY8YiP
セレンは微量だといいけど
大量に摂取すると死んでまうよ
必須元素の同族はたいてい毒になる場合が多い
16:名無しのひみつ
13/04/07 15:46:07.17 8TQSbwkP
窒素の下のリンだってリン酸塩なら適量はともかく
単体で黄リンなら猛毒だ
砒素は言うに及ばず
硫黄の単体って毒なのか？
たくさん飲み込んだら体内で硫化水素になって害をなしそうなのは分かるが
17:名無しのひみつ
13/04/07 23:27:00.63 HZmbRapt
この酵素が働いている所を動画で見て見たい
10個のtRNAを同時に処理してんの？
18:名無しのひみつ
13/04/08 02:19:00.81 YLgaEY3v
こんなカラフルなんだあ
19:名無しのひみつ
13/04/09 04:26:12.30 w8fcFVgm
>>16
同族元素は最外殻の電子が同数なんで
身体が必須元素と間違えて取り込んじゃうのが問題なんだよね
今はやりのセシウムやストロンチウムもそう
硫黄はたしかに硫化物はたいてい毒だけど
システインとかメチオニンとかアミノ酸の材料になってるね
そう考えると例外かな