解説

必須微量元素セレンの生理作用と代謝
セレンタンパク質の機能とセレン代謝

Vol.57 No.6 Page. 366 - 372 (published date : 2019年6月1日)
戸部 隆太1, 三原 久明1
  1. 立命館大学生命科学部
vol57_6

 

概要原稿

セレンは酸素や硫黄とともに周期表第16族に属するカルコゲン元素である．セレンと聞くとすぐに毒物を想像する読者も少なからずいるであろう．しかし，種々の生物にとって，セレンは過剰量で毒性を示す反面ごく微量ながら欠かすことのできない「必須微量元素」である．セレンは，ほかの必須微量元素と比べて，その必要量と中毒量との差が小さい点でユニークである．セレンの生理作用は，セレンをセレノシステイン残基の形で含む特殊なタンパク質である「セレンタンパク質」の働きによって主に発揮され，抗酸化，抗がん，抗老化，精子の運動能，免疫システムなど多岐にわたる（Graphical abstract参照）．ここでは，動物から植物，細菌に至るまで，セレンおよびセレンタンパク質の生理機能とセレン代謝について，最近の国内における研究動向も含めて解説する．

リファレンス

  1. 1) K. Schwarz & C. M. Foltz: J. Biol. Chem., 233, 245 (1958).
  2. 2) J. T. Rotruck, A. L. Pope, H. E. Ganther, A. B. Swanson, D. G. Hafeman & W. G. Hoekstra: Science, 179, 588 (1973).
  3. 3) J. R. Andreesen & L. G. Ljungdahl: J. Bacteriol., 116, 867 (1973).
  4. 4) D. C. Turner & T. C. Stadtman: Arch. Biochem. Biophys., 154, 366 (1973).
  5. 5) J. E. Cone, R. M. Del Rio, J. N. Davis & T. C. Stadtman: Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 73, 2659 (1976).
  6. 6) I. Chambers, J. Frampton, P. Goldfarb, N. Affara, W. McBain & P. R. Harrison: EMBO J., 5, 1221 (1986).
  7. 7) J. Heider & A. Bock: Adv. Microb. Physiol., 35, 71 (1993).
  8. 8) B. A. Carlson, X. M. Xu, G. V. Kryukov, M. Rao, M. J. Berry, V. N. Gladyshev & D. L. Hatfield: Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 101, 12848 (2004).
  9. 9) J. Yuan, S. Palioura, J. C. Salazar, D. Su, P. O'Donoghue, M. J. Hohn, A. M. Cardoso, W. B. Whitman & D. Soll: Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 103, 18923 (2006).
  10. 10) G. V. Kryukov, S. Castellano, S. V. Novoselov, A. V. Lobanov, O. Zehtab, R. Guigo & V. N. Gladyshev: Science, 300, 1439 (2003).
  11. 11) D. L. Hatfield, B. A. Carlson, P. A. Tsuji, R. Tobe & V. N. Gladyshev: “Molecular, Genetic, and Nutritional Aspects of Major and Trace Minerals,” Academic Press, 2016, p. 463.
  12. 12) H. Imai, M. Matsuoka, T. Kumagai, T. Sakamoto & T. Koumura: Curr. Top. Microbiol. Immunol., 403, 143 (2017).
  13. 13) K. Becker, S. Gromer, R. H. Schirmer & S. Muller: Eur. J. Biochem., 267, 6118 (2000).
  14. 14) H. Misu, H. Takayama, Y. Saito, Y. Mita, A. Kikuchi, K. A. Ishii, K. Chikamoto, T. Kanamori, N. Tajima, F. Lan et al.: Nat. Med., 23, 508 (2017).
  15. 15) Y. Mita, K. Nakayama, S. Inari, Y. Nishito, Y. Yoshioka, N. Sakai, K. Sotani, T. Nagamura, Y. Kuzuhara, K. Inagaki et al.: Nat. Commun., 8, 1658 (2017).
  16. 16) Y. Zhang & V. N. Gladyshev: Bioinformatics, 21, 2580 (2005).
  17. 17) M. J. Kim, B. C. Lee, K. Y. Hwang, V. N. Gladyshev & H. Y. Kim: Biochem. Biophys. Res. Commun., 461, 648 (2015).
  18. 18) M. J. Kim, B. C. Lee, J. Jeong, K. J. Lee, K. Y. Hwang, V. N. Gladyshev & H. Y. Kim: Mol. Microbiol., 79, 1194 (2011).
  19. 19) T. C. Stadtman: Annu. Rev. Biochem., 65, 83 (1996).
  20. 20) N. Esaki, T. Nakamura, H. Tanaka & K. Soda: J. Biol. Chem., 257, 4386 (1982).
  21. 21) Y. Kobayashi, Y. Ogra, K. Ishiwata, H. Takayama, N. Aimi & K. T. Suzuki: Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 99, 15932 (2002).
  22. 22) I. S. Palmer, R. P. Gunsalus, A. W. Halverson & O. E. Olson: Biochim. Biophys. Acta, 208, 260 (1970).
  23. 23) E. A. Pilon-Smits, C. F. Quinn, W. Tapken, M. Malagoli & M. Schiavon: Curr. Opin. Plant Biol., 12, 267 (2009).
  24. 24) P. J. White: Ann. Bot., 117, 217 (2016).
  25. 25) T. Takeda & Y. Fukui: Biosci. Biotechnol. Biochem., 79, 1579 (2015).
  26. 26) M. P. Bansal & T. Kaur: J. Med. Food, 5, 85 (2002).
  27. 27) J. W. Finley: J. Med. Food, 6, 19 (2003).
  28. 28) Y. Tsuji, T. Mikami, Y. Anan & Y. Ogra: Metallomics, 2, 412 (2010).
  29. 29) 山下倫明，今村伸太朗，山下由美子：化学と生物，50，807 (2012).
  30. 30) Y. Yamashita & M. Yamashita: J. Biol. Chem., 285, 18134 (2010).
  31. 31) L. C. Staicu, R. S. Oremland, R. Tobe & H. Mihara: “Selenium in plants,” Springer, 2017, p. 79.
  32. 32) Y. Zhang, A. A. Turanov, D. L. Hatfield & V. N. Gladyshev: BMC Genomics, 9, 251 (2008).
  33. 33) S. A. Rech & J. M. Macy: J. Bacteriol., 174, 7316 (1992).
  34. 34) I. Schroder, S. Rech, T. Krafft & J. M. Macy: J. Biol. Chem., 272, 23765 (1997).
  35. 35) R. Tobe & H. Mihara: Biochim. Biophys. Acta, 1862, 2433 (2018).
  36. 36) M. Kuroda, E. Notaguchi, A. Sato, M. Yoshioka, A. Hasegawa, T. Kagami, T. Narita, M. Yamashita, K. Sei, S. Soda et al.: J. Biosci. Bioeng., 112, 259 (2011).
  37. 37) 阪口利文：極限環境生物学会誌，9，116 (2010).
  38. 38) K. S. Dhillon & S. K. Dhillon: Chemosphere, 99, 56 (2014).


本文はトップページからログインをして頂くと表示されます。