Eine einfache Methode zur Produktion von Selenoproteinen

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.