• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Functional analyses and applications of novel factors involved in the biosynthesis of Coenzyme Q10

Research Project

Project/Area Number 18K14377
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 38020:Applied microbiology-related
Research InstitutionNiigata University (2020)
Shimane University (2018-2019)

Principal Investigator

Nishida Ikuhisa  新潟大学, 日本酒学センター, 特任助教 (20784531)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
KeywordsコエンザイムQ / ユビキノン / 安息香酸 / タンパク質キナーゼA / 炭素源 / 分裂酵母 / p-アミノ安息香酸(PABA) / p-ヒドロキシ安息香酸(PHB) / p-アミノ安息香酸 / p-ヒドロキシ安息香酸 / Coq12 / コエンザイムQ10 / ミトコンドリア / 生合成 / Pka1 / 阻害剤 / PKA1 / グルコース
Outline of Final Research Achievements

Coenzyme Q (CoQ) is an essential component of the electron transport system that produces ATP in nearly all living cells. In this study, we tried to identify novel CoQ biosynthetic pathways, and the biosynthetic regulators (genes and compounds) in Schizosaccharomyces pombe. First, it was revealed that Coq12 is a novel factor involved in the biosynthesis of p-hydroxybenzoate (PHB) and quinone frame of CoQ. Next, we focused on upstream of CoQ biosynthesis and showed that S. pombe utilizes p-aminobenzoate (PABA) in addition to PHB as a precursor for CoQ10 synthesis. We explored compounds that affect the synthesis of CoQ10 and found that benzoic acid at a concentration of 5 μg/mL or higher significantly inhibited CoQ biosynthesis without accumulation of apparent CoQ intermediates. Third, we tried to find novel regulators for CoQ production, and demonstrated that carbon source, growth phase, and the cAMP-signaling pathway are important factors in CoQ10 production in S. pombe.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では分裂酵母におけるCoQの代謝調節に関わる新規因子を多数明らかにした。CoQ生合成は生物界に広く保存されているため、本研究の成果は分裂酵母に留まらず多種生物におけるCoQを介したエネルギー産生・抗酸化能の付与などに関する全貌解明への一助となる。また、CoQの欠乏と関連が深いミトコンドリア病、パーキンソン病、心臓病、高血圧、線維筋痛症等の疾患の治療や予防に繋げられる可能性が考えられる。さらに、本研究で同定した因子の活用により、実用酵母を用いたCoQ10の発酵生産性の更なる向上に期待できる。加えて、CoQの新たな代謝調節機構を活用することで、新規な物質生産・発酵生産系の構築にも期待できる。

Report

(4 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (49 results)

All 2021 2020 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (35 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results) Remarks (5 results)

  • [Int'l Joint Research] 臺灣國立交通大學理學院講座(その他の国・地域(中華民國))

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] 台湾国立交通大学理学院講座(中華民国)

    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Int'l Joint Research] 中華民国/台湾国立交通大学理学院講座(その他の国・地域)

    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Journal Article] Benzoic acid inhibits Coenzyme Q biosynthesis in Schizosaccharomyces pombe2020

    • Author(s)
      Ikuhisa Nishida, Ryota Yanai, Yasuhiro Matsuo, Tomohiro Kaino, Makoto Kawamukai
    • Journal Title

      PloS One

      Volume: 15 Issue: 11 Pages: 1-21

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0242616

    • NAID

      120007002148

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Organelle specific simultaneous Raman/GFP microspectroscopy for living cell toward physiochemical studies2020

    • Author(s)
      N. Wattanavichean, I. Nishida, M. Ando, M. Kawamukai, T. Yamamoto, H. Hamaguchi
    • Journal Title

      J. Biophotonics

      Volume: 13 Issue: 4 Pages: 1-6

    • DOI

      10.1002/jbio.201960163

    • Related Report
      2020 Annual Research Report 2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] コエンザイムQ10を高生産する酵母の解析と発酵食品への応用2020

    • Author(s)
      西田郁久
    • Journal Title

      公益財団法人三島海雲記念財団年次報告書

      Volume: 4 Pages: 1-6

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Journal Article] CoQ10 production in Schizosaccharomyces pombe is increased by reduction of glucose levels or deletion of pka12019

    • Author(s)
      Nishida I., Yokomi K., Hosono K., Hayashi K., Matsuo Y., Kaino T., Kawamukai M.
    • Journal Title

      Appl. Microbiol. Biotechnol.

      Volume: 103 Issue: 12 Pages: 4899-4915

    • DOI

      10.1007/s00253-019-09843-7

    • NAID

      120007002146

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 島根県の特色ある水産物素材中における機能性成分の解析2019

    • Author(s)
      西田郁久、戒能智宏
    • Journal Title

      島根大学生物資源科学部平成30年度戦略的機能強化推進経費成果報告書「特産食品機能強化プロジェクト」

      Volume: -

    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Journal Article] Suppression of respiratory growth defect of mutant deficient in mitochondrial phospholipase A1 by overexpression of genes involved in coenzyme Q synthesis in Saccharomyces cerevisiae2018

    • Author(s)
      Shiho Morisada、Ikuhisa Nishida、Makoto Kawamukai、Hiroyuki Horiuchi、Ryouichi Fukuda
    • Journal Title

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      Volume: 82 Issue: 9 Pages: 1633-1639

    • DOI

      10.1080/09168451.2018.1476124

    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 安息香酸は分裂酵母のコエンザイムQ生合成を顕著に阻害する2021

    • Author(s)
      西田郁久, 柳井良太, 松尾安浩, 戒能智宏, 川向誠
    • Organizer
      日本農芸化学会2021年度大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 分裂酵母および出芽酵母のPos5がCoQ生合成に影響する2021

    • Author(s)
      西原昇瑚, 西田郁久, 柳井良太, 松尾安浩, 戒能智宏, 川向誠
    • Organizer
      日本農芸化学会2021年度大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 清酒酵母とその周辺について ~これまでの研究と日本酒学への展開~2021

    • Author(s)
      西田郁久
    • Organizer
      第2回日本酒学セミナー
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Mitochondria Specific Raman Microspectroscopy of Fission Yeast Cells with Simultaneous Raman/GFP Observation2020

    • Author(s)
      Nungnit Wattanavichean, Ikuhisa Nishida, Masahiro Ando, Makoto Kawamukai, Tatsuyuki Yamamoto, Hiro-O Hamaguchi
    • Organizer
      The 7th Asian Spectroscopy Conference (ASC 2020)
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 酵母研究について ~これまでの研究と日本酒学への展開~2020

    • Author(s)
      西田郁久
    • Organizer
      第3回日本酒学シンポジウム
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 新潟大学日本酒学センターの取り組みについて2020

    • Author(s)
      西田郁久, 平田大, 鈴木一史, 岸保行
    • Organizer
      第12回日本醸造学会 若手シンポジウム
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 安息香酸は分裂酵母のCoQ10生合成を顕著に阻害する2020

    • Author(s)
      西田郁久, 柳井良太, 松尾安浩, 戒能智宏, 川向誠
    • Organizer
      第30回イソプレノイド研究会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 安息香酸は分裂酵母のCoQ生合成を顕著に阻害する2020

    • Author(s)
      西田郁久、戒能智宏、松尾安浩、川向誠
    • Organizer
      日本農芸化学会2020年度大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 分裂酵母Schizosaccharomyces pombeのCoQ生合成に関与するPos5の解析2020

    • Author(s)
      西原昇瑚、西田郁久、柳井良太、戒能智宏、川向 誠
    • Organizer
      日本農芸化学会2020年度大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] CoQ量が極微量である分裂酵母S. japonicusの完全CoQ欠損株が示す表現型の特徴2019

    • Author(s)
      戒能智宏、楢原拓之、渡子開、西田郁久、川向誠
    • Organizer
      日本コエンザイムQ協会 第17回研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Schizosaccharomyces japonicusにおけるコエンザイムQ合成と役割2019

    • Author(s)
      戒能智宏、渡子開、楢原拓之、西田郁久、川向誠
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Mitochondria specific Raman microspectroscopy of fission yeast cells with simultaneous Raman/GFP observation2019

    • Author(s)
      Wattanavichean Nungnit, Ikuhisa Nishida, Masahiro Ando, Makoto Kawamukai, Tatsuyuki Yamamoto, Hiro-o Hamaguchi
    • Organizer
      Asian Spectroscopy Conference 2019
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 分裂酵母S. japonicusの CoQ欠損株は,最少培地でも生育し,硫化水素を発生しない2019

    • Author(s)
      楢原拓之、渡子開、西田郁久、戒能智宏、川向誠
    • Organizer
      日本農芸化学会 2019年度 西日本・中四国支部合同沖縄大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 分裂酵母 S. japonicusの CoQ合成と完全 CoQ欠損株の表現型の解析2019

    • Author(s)
      戒能智宏、楢原拓之、渡子開、西田郁久、川向誠
    • Organizer
      第 29 回 イソプレノイド研究会例会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 分裂酵母のCoQ10生合成に関わる新規遺伝子coq12の解析2019

    • Author(s)
      西田郁久、大森夕貴、柳井良太、松尾安浩、戒能 智宏、川向誠
    • Organizer
      第37回 イーストワークショップ
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 分裂酵母のPos5がCoQ生合成に与える影響の解析2019

    • Author(s)
      西原昇瑚、西田郁久、柳井良太、戒能智宏、川向 誠
    • Organizer
      酵母遺伝学フォーラム第52回研究報告会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 機能性成分の分析を通した益田市および島根県の生物資源の活用2019

    • Author(s)
      西田郁久、戒能智宏、 Jumpathong Jomkwan、松尾安浩、川向誠
    • Organizer
      超異分野学会 益田フォーラム2019
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Coenzyme Q10 production in Schizosaccharomyces pombe is increased by reduction of glucose levels or deletion of pka12019

    • Author(s)
      Ikuhisa Nishida, Kazumasa Yokomi, Kouji Hosono, Kazuhiro Hayashi, Yasuhiro Matsuo, Tomohiro Kaino, Makoto Kawamukai
    • Organizer
      10th International Fission Yeast Meeting POMBE 2019
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Biosynthesis of Coenzyme Q and its role in S. pombe and S. japonicus2019

    • Author(s)
      Makoto Kawamukai, Kai Tonoko, Takuyuki Narahara, Ikuhisa Nishida, Tomohiro Kaino
    • Organizer
      10th International Fission Yeast Meeting POMBE 2019
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Structural variation of fission yeast mitochondria as revealed by simultaneous GFP-Raman spectroscopy.2019

    • Author(s)
      Wattanavichean Nungnit, Ikuhisa Nishida, Makoto Kawamukai, Tatsuyuki Yamamoto, Hiro-o Hamaguchi
    • Organizer
      Seventh Taiwan International Symposium on Raman Spectroscopy (TISRS 2019)
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 分裂酵母S. japonicus とS. pombe のCoQ 欠損株を用いた表現型の比較2019

    • Author(s)
      楢原拓之、渡子開、西田郁久、戒能智宏、川向誠
    • Organizer
      日本農芸化学会中四国支部第54回講演会(例会)
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] グルコース濃度及びcAMP/PKA経路が分裂酵母におけるコエンザイムQ10の生産性に与える影響2019

    • Author(s)
      西田 郁久、横見 和誠、細野 耕司、林 和弘、松尾 安浩、戒能 智宏、川向 誠
    • Organizer
      2019年度日本農芸化学会大会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 分裂酵母のCoQ10生合成に関わる新規遺伝子の解析2019

    • Author(s)
      西田 郁久、大森 夕貴、柳井 良太、松尾 安浩、戒能 智宏、川向 誠
    • Organizer
      日本コエンザイムQ協会 第16回研究会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 低グルコース及びcAMP/PKA経路が分裂酵母のコエンザイムQ10の生産性に与える影響2018

    • Author(s)
      西田 郁久、横見 和誠、細野 耕司、林 和弘、松尾 安浩、戒能 智宏、川向 誠
    • Organizer
      日本生物工学会第4回 西日本支部講演会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 分裂酵母のCoQ生合成に関わる新規遺伝子2018

    • Author(s)
      西田 郁久、戒能 智宏、川向 誠
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 低グルコース及びcAMP/PKA経路が分裂酵母におけるCoQ10生産性に与える影響2018

    • Author(s)
      西田 郁久、横見 和誠、細野 耕司、林 和弘、松尾 安浩、戒能 智宏、川向 誠
    • Organizer
      第36回 イーストワークショップ
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 分裂酵母のCoQ10生合成とPos5との関連性2018

    • Author(s)
      西原 昇瑚、角 陽香、松浦 啓太、柳井 良太、西田 郁久、戒能 智宏、川向 誠
    • Organizer
      第36回 イーストワークショップ
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 分裂酵母S. japonicusの完全CoQ欠損株が示す表現型の解析2018

    • Author(s)
      楢原 拓之、渡子 開、西田 郁久、戒能 智宏、川向 誠
    • Organizer
      第36回 イーストワークショップ
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] Analysis of coenzyme Q species from naturally isolated yeasts and the gene responsible for the isoprenoid side chain modification in Aureobasidium pullulans2018

    • Author(s)
      Jomkwan Jumpathong, Ikuhisa Nishida, Kohei Nishino, Yasuhiro Matsuo, Tomohiro Kaino, Makoto Kawamukai
    • Organizer
      日本農芸化学会2018年度 中四国支部大会(第52回講演会)
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 低グルコース及びProtein kinase Aが分裂酵母のCoQ10の生産に与える影響2018

    • Author(s)
      西田 郁久、横見 和誠、細野 耕司、林 和弘、松尾 安浩、戒能 智宏、川向 誠
    • Organizer
      酵母遺伝学フォーラム第51回研究報告会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] Structural variation of fission yeast mitochondria as revealed by time- and space-resolved Raman spectroscopy2018

    • Author(s)
      Wattanavichean Nungnit, Ikuhisa Nishida, Makoto Kawamukai, Tatsuyuki Yamamoto, Hiro-o Hamaguchi
    • Organizer
      The 26th International Conference on Raman Spectroscopy
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] コエンザイムQ のイソプレノイド鎖を修飾する酵素遺伝子の探索2018

    • Author(s)
      Jomkwan Jumpathong、西田 郁久、松尾 安浩、戒能 智宏、川向 誠
    • Organizer
      第28回 イソプレノイド研究会例会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] ANALYSIS OF COENZYME Q SPECIES FROM VARIOUS NATURALLY ISOLATED YEASTS AND GENES RESPONSIBLE FOR SIDE CHAIN MODIFICATION2018

    • Author(s)
      Jomkwan Jumpathong, Ikuhisa Nishida, Kohei Nishino, Yasuhiro Matsuo, Tomohiro Kaino, Makoto Kawamukai
    • Organizer
      The 9th Conference of the International Coenzyme Q10 Association
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Analysis of modified coenzyme Q10 from fungi and investigation of its responsible gene2018

    • Author(s)
      Jomkwan Jumpathong, Ikuhisa Nishida, Kohei Nishino, Yasuhiro Matsuo, Tomohiro Kaino, Makoto Kawamukai
    • Organizer
      第59回日本生化学会中国・四国支部例会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] コエンザイムQ10の生合成に関与する新しい遺伝子の発見と機能解析2018

    • Author(s)
      西田 郁久、大森 夕貴、柳井 良太、松尾 安浩、戒能 智宏、川向 誠
    • Organizer
      第59回日本生化学会中国・四国支部例会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Remarks] 島根大学応用微生物学研究室

    • URL

      http://yoshiki.life.shimane-u.ac.jp/

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Remarks] 新潟大学日本酒学センター

    • URL

      https://sake.niigata-u.ac.jp/

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Remarks] 島根大学生命科学科応用微生物学研究室

    • URL

      http://yoshiki.life.shimane-u.ac.jp/

    • Related Report
      2019 Research-status Report 2018 Research-status Report
  • [Remarks] 第86・87回島根大学サイエンスカフェを開催しました

    • URL

      https://www.shimane-u.ac.jp/docs/2019080800057/

    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Remarks] 生物資源科学部の教員、研究員8名が学長へ受賞報告を行いました

    • URL

      https://www.shimane-u.ac.jp/docs/2018060800025/

    • Related Report
      2018 Research-status Report

URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2022-08-19  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi