2023 Fiscal Year Annual Research Report
Diversity of coenzyme Q biosynthetic pathways
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21H02117
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| Research Institution | Shimane University |
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Principal Investigator |
川向 誠 島根大学, 学術研究院農生命科学系, 教授 (70186138)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西田 郁久 新潟大学, 日本酒学センター, 特任助教 (20784531)
中澤 昌美 大阪公立大学, 大学院農学研究科, 講師 (90343417)
戒能 智宏 島根大学, 学術研究院農生命科学系, 准教授 (90541706)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | coenzyme Q / ubiquinone / fission yeast / S. pombe |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究はコエンザイムQ（ユビキノン）生合成の多様性を解明することを目的としている。コエンザイムQ(CoQ)はほぼすべての生物において、電子伝達系の必須成分としてエネルギー産生に必須な機能を果たすと同時にSulfide Quinone ReductaseやDihydroorotate Dehydrogenaseなど各種酵素の補酵素として働いている。しかしながら、その生合成経路が完全には解明されていないのが現状である。これまでにヒトと同じCoQ10を合成する分裂酵母のCoQ生合成の研究を推進してきたところ、その大筋はヒトの生合成においても保存されているが、当初考えていたよりも多くの因子が関わることがわかってきた。その中には分裂酵母において存在するが、相同遺伝子がヒトで見当たらない場合、あるいは前駆体のパラヒドロキシ安息香酸以外にパラアミノ安息香酸を生合成に利用している経路があることなど、CoQ生合成の多様性を明らかにした。新たにCoQ合成に関わると同定したcoq11の遺伝子破壊株では、前駆体のPHBを添加してもCoQ合成が回復しないのに対して、coq12破壊株では、CoQ合成が回復したことから、Coq12がPHBの前駆体合成に関わることが示唆された。coq11破壊株での中間体を質量分析機で解析したところ、プレニルPHBの合成を検出したことから、Coq11は、プレニルPHB合成以降の反応にかかわることが示唆された。ミトコンドリア内で働くNADPKinaseとしてPos5がCoQ合成に関わることを見出し、CoQ生合成中のNADPHを必要とする反応に働くということを見出した。本研究は、分裂酵母をベースにCoQ生合成の多様性を理解し、そこで得られた知見をヒトのCoQ10合成の理解へ繋げ、さらにCoQ生合成に関連する病気の理解へと発展させることを大きな目標として進めた。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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