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セレノシステイン含有 組換え体タンパク質(リコンビナントタンパク質) Selenoprotein(SeLENOZYME社)

掲載日情報:2021/10/29 現在Webページ番号:69990

製品外観

製品外観

セレノシステイン(Selenocysteine)含有タンパク質であるセレノプロテイン(Selenoprotein)の組換え体(リコンビナント)タンパク質です。セレノシステイン残基部位がシステインに置換された組換え体ではなく、セレノシステインそのものが導入されています。
発がん抑制機能や抗がん物質のターゲットとして注目されています。


セレノザイム(SeLENOZYME)社について

SeLENOZYME社は、カロリンスカ研究所発のベンチャー企業です。スウェーデンの首都ストックホルムに隣接した都市ソルナ市に拠点を置き、カロリンスカ研究所のElias Arnér教授の研究成果をもとに、革新的な大腸菌の翻訳制御技術を可能にし、世界で初めて活性組換えセレノプロテインを提供することに成功しました。

Qing Cheng, Elias S., J. Arnér, J. Biol. Chem., 292(13), 5476~5487( 2017).[ PMID: 28193838]



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セレンおよびセレノプロテインとは

セレンおよびセレノプロテインとは(クリックで展開します)

セレン(Selenium, Se)は、原子番号34の元素で酸素族(第16族)元素に属し、周期表で一つ上に位置する硫黄と類似した性質を示します1。必須微量元素(必須ミネラル)とされ、日本の厚生労働省からもガイドラインが示されています2。生体内では、セレンはシステイン(Cysteine)の硫黄がセレンに置き換わった構造の、セレノシステインとして存在し3、セレノシステインを含むタンパク質はセレノプロテインと総称され、生体構成要素として多くの機能を果たしています。ヒトにおいては25種のセレノプロテインが抗酸化作用、生殖機能、筋肉の発達や機能、甲状腺ホルモン代謝、免疫機能など多様な生理学的機能に関わっているとされます4、5。最近、いくつかのセレノプロテインとがんとの関係が明らかになってきており6、発がん抑制機能や、抗がん物質のターゲットとして注目されています。

■参考文献:
1. Peeler, J.C., and Weerapana, E., Acc. Chem. Res., 52(10), 2832~2840 (2019). PMID: 31523956 (Review)
2.『日本人の食事摂取基準(2020年版)』策定検討会報告書、各論、エネルギー栄養素、ミネラル(微量ミネラル)(PDF
3. Böck, A., et al., Mol. Microbiol., 5(3), 515~520 (1991). PMID: 1828528 (Review)
4. Vyacheslav, M., et al., Physiol. Rev., 94(3), 739~777 (2014). PMID: 24987004 (Review)
5. Avery, J.C., and Hoffmann P.R., Nutrients, 10(9), 1203 (2018). PMID: 30200430 (Review)
6. Zeng, H., and Combs, G.F. Jr., J. Nutr. Biochem., 19(1), 1~7 (2008). PMID: 17588734


TrxR

TrxとGSH抗酸化経路の相補的な関連


TGR

TRG機能の概念図

生物に存在する抗酸化経路には、セレノプロテインが重要な役割を果たしています。上図は、自律的な2つの抗酸化経路の相補的な関連を示すもので、1つはチオレドキシン(Trx)に基づいており、もう1つはグルタチオン(GSH)に基づいています。DNA合成やタンパク質の分解などの一般的かつ重要な機能も、これらのシステムによって効率的にサポートされています。Trxシステムの主要な酵素は、NADPHからの電子を用いてTrxアイソフォームを還元するTrxR(チオレドキシン還元酵素)で、他のタンパク質やそれ以外の基質も還元します。GSHシステムも同様の機能を果たしており、GSHはGST(グルタチオン S-トランスフェラーゼ)、GPx(グルタチオンペルオキシダーゼ)、Grx(グルタチオンレダクターゼ)などの酵素を推進し、また、多くのプロセスに間接的に関与しています。酸化型GSH(GSSG)は、NADPHを利用したグルタチオン還元酵素(GR)によって還元型に再生されます。重要なことは、GSHとTrxの間には機能的に重複したクロストークが存在することです。

下図は、チオレドキシン系とグルタチオン系とが結合したような、チオレドキシングルタチオン還元酵素(TGR)の機能の概念図です。TGRは、ヒトの寄生虫である住血吸虫の生存に不可欠なセレン含有酵素で、酸化型に変化したTrxやGSHを還元型に再生する酵素です。

■参考文献:Arnér, E.S.J., Biochim. Biophys. Acta., 1790(6), 495~526 (2009). PMID: 19364476 (Review)


FAD_NADPH

GRxとの相同性に基づいた、哺乳類TrxRのモデル図

16残基の伸長部が界面から伸びており、一方のサブユニットのSeCys498とCys497が、他方のサブユニットのCys59とCys64に隣接しています(黒丸は、活性部位のシステイン)。

■参考文献:Zhong, L., et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 97(11), 5854~5859 (2000). PMID: 10801974


Eox_EH2

哺乳類のTrxRによるキノン類の還元のモデルスキーム案

哺乳類TrxRの完全に酸化されたEox型(本図では①と表記)のFADは、②でNADPHによりFADH2に還元されます。その後、電子はN末端のジスルフィドに移動してフラビン-チオレート電荷移動複合体を形成し(③)、続いてもう一方のサブユニットのC末端のセレネニルスルフィドに移動してセレノールチオールモチーフを形成します(④)。②~④を合わせて、TrxRの2電子還元型EH2状態が形成されます。続いて、第2のNADPHが酵素をEH4状態に還元します(⑤および⑥)。セレノールチオールモチーフは、TrxやDTNBなどの酵素の典型的な基質を還元し、それによってセレンニルスルフィドを形成し、TrxRをEH4状態からEH2状態へと変換します。④~⑥のセレノールチオールは、求電子性化合物(キノン誘導体でもありうるX)によって共有結合で修飾され、それぞれ⑦~⑨を形成することができます。これにより、もはやジスルフィド基質を還元することができない不活性化されたTrxRが得られます。

■参考文献:Cenas, N. et al., J. Biol. Chem., 279(4), 2583~2592 (2004). PMID: 14604985


Cter SEC

TrxR1構造に基づく模式図の一つ

この図では、酸化型C末端モチーフのモデルが示されており、場所的にはN末端のレドックス活性モチーフの近くに位置しています。

■参考文献:Cheng, Q., et al., J. Biol. Chem., 284(6), 3998~4008 (2009). PMID: 19054767


Sel_tag

Selタグの還元状態および酸化状態の模式図
この図は、2つのSelタグの模式図で、還元状態(左側:セレノチオールモチーフは結合せず遊離している)と酸化状態(右側:セレニルスルフィドとなり、セレンと硫黄とが結合し環化している)の間の平衡状態を示しています(紫色の球:セレン、黄色の球:硫黄)。

■参考文献:Johansson, L., et al., Nat. Methods, 1(1), 61~66 (2004). PMID: 15782154




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製品ラインナップ

商品コードをクリックすると、各製品の価格表をご覧いただけます。
本製品は製法の都合上、活性酵素と不活性酵素の混合物となります。酵素の種類によって活性酵素⽐率が異なりますので、ご購⼊の際は酵素単位(Enzyme Unit)をご参照下さい。

因子名 由来 コードする
遺伝子
産生 純度 使用例 概要 商品
コード
DIO2 ヒト DIO2
遺伝子
E. coli ≧95% Outer ringの5'-脱ヨウ素化により前駆体ホルモンチロキシン(3,5,3',5'-tetraiodothyronine、T4)の生理活性甲状腺ホルモン(3,5,3'-triiodothyronine、T3)への変換を触媒する。 ご照会下さい*1
DIO3 DIO3
遺伝子
前駆体ホルモンチロキシン(T4)と生理活性ホルモン3,3',5-triiodothyronine(T3)の不活性代謝物である3,3',5'-triiodothyronine(RT3)と3,3'-diiodothyronine(T2)へのInner ringの脱ヨウ素化により、甲状腺ホルモンの不活性化を触媒する。 ご照会下さい*1
GPX1 GPX1
遺伝子
Glutathione Reductase-coupled GPx assay、Inhibitor screening、など グルタチオンを使用して強力な過酸化水素還元活性を有する。 HGPX1
GPX2 GPX2
遺伝子
HGPX2
GPX4*2 GPX4
遺伝子
グルタチオンを使用して過酸化水素と脂質ヒドロペルオキシドを還元する活性を有しており、細胞をフェロトーシスから保護する。 HGPX4
GPX4+*2 HGPX4HS
TGR マンソン住血吸虫
Shistosoma Mansoni
DTNB assay、Insulin-coupled Thioredoxin assay、Inhibitor screening、など この寄生虫の唯一の主要な還元性細胞質フラボタンパク質。TrxR1とグルタチオン還元酵素の複合的な役割を引き継ぎ、それによってレドックス制御および抗酸化システムで幅広い機能を発揮し、住血吸虫症の治療のための有望な創薬ターゲットとなっている。 SMTGR
TrxR1 ヒト Txnrd1
遺伝子
細胞質の酸化還元制御および抗酸化システムにおいて幅広い機能を発揮する。 HTRXR1
ラット RTRXR1
センチュウ
(C. elegans)
細胞質の酸化還元制御および抗酸化システムにおいて幅広い機能を発揮する。また、脱皮過程に不可欠なグルタチオンレダクターゼと共に働く。 CeTRXR1
TrxR2 ヒト Txnrd2
遺伝子
ミトコンドリアの酸化還元制御および抗酸化システムにおいて幅広い機能を発揮する。 HTRXR2
ラット ご照会下さい*1

*1 こちらの商品は受注生産品となります。詳細は当社受託・特注品担当(Tel.:03-5684-1645、e-mail:jutaku@funakoshi.co.jp)までお問い合わせ下さい。
*2 GPX4+(#HGPX4HS)は、GPX4(#HGPX4)の高精製品です。


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使用例:SDS-PAGE像(クマシー染色)

Human GPX1のSDS-PAGE像

レーン1:マーカー
レーン2:Human GPX1(#HGPX1、10μg)

Human GPX2のSDS-PAGE像

レーン1:マーカー
レーン2:Human GPX2(#HGPX2、30μg)


Human GPX4のSDS-PAGE像

レーン1:マーカー
レーン2:Human GPX4(#HGPX4、30μg)

Shistosoma Mansoni TGRのSDS-PAGE像

レーン1:マーカー
レーン2:Shistosoma Mansoni TGR(#SMTGR、10μg)


Rat TrxR1のSDS-PAGE像

レーン1:マーカー
レーン2:Rat TrxR1(#RTRXR1、10μg)


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価格

本製品は製法の都合上、活性酵素と不活性酵素の混合物となります。酵素の種類によって活性酵素⽐率が異なりますので、ご購⼊の際は酵素単位(Enzyme Unit)をご参照下さい。

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Shistosoma Mansoni TGR

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セレノプロテインの組換え体(リコンビナント)タンパク質。システイン置換体ではなく,セレノシステインそのものが導入されている。
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C. elegans TrxR1

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Human TrxR2

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Human TrxR2
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Human TrxR2
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Human TrxR2

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