[A facile method for producing selenocysteine-containing proteins]

Abstract

Ein einfacher Ansatz nutzt einen erweiterten genetischen Code von Escherichia coli zur Biosynthese von Selenoproteinen mit zahlreichen Sec-Resten. Kürzlich wurden so genannte allo-tRNAs entdeckt. Diese verfügen über eine ungewöhnliche Struktur, sind genauso effiziente Serinakzeptoren wie die normale tRNA^Ser aus E. coli und werden von der Aeromonas-salmonicida-Selenocysteinsynthase (SelA) von Ser-allo-tRNA zu Sec-allo-tRNA umgesetzt. Anschließend ermöglicht es Sec-allo-tRNA, fünf UAG-Stop-Codons auf der fdhF-mRNA für E.-coli-Formatdehydrogenase H als Sec zu translatieren und katalytisch aktive E.-coli-Formatdehydrogenase mit fünf Sec-Resten in E. coli zu produzieren. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass sich in E. coli durch Kombination genetischer Varianten von allo-tRNA und SelA mit einem modifizierten Selenstoffwechsel das humane Selenoenzym GPx1 mit über 80% Sec-Einbaurate rekombinant produzieren lässt. Beide Beispiele belegen den Wert von allo-tRNA^UTu als molekulare Plattform zur Entwicklung neuartiger Selenoproteine.