| 研究課題/領域番号 |
21H02117
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分38030:応用生物化学関連
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| 研究機関 | 島根大学 |
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研究代表者 |
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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| 研究分担者 |
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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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2023年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2022年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2021年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
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| キーワード | coenzyme Q / ubiquinone / fission yeast / S. pombe / コエンザイムQ / ユビキノン / 酵母 / ミトコンドリア / 生合成 / 分裂酵母 / 抗酸化物質 / 電子伝達系 / 硫化水素 / ロドキノン / PHB |
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| 研究開始時の研究の概要 |
コエンザイムQは生体内において電子伝達系の必須成分として重要な機能を果たしていると同時に抗酸化物質としての機能が注目されている。CoQが生体で重要な物質であることは、ヒトの遺伝病とCoQの関連性が蓄積していることからも明らかである。一方で、実際はCoQ生合成経路が未だ完全解明されていない。むしろ我々のこれまでの解析により、PABAを介した経路など複数の経路が合成系に関わるという多様性を示す知見を得ている。未知の反応の解明、とりわけキノン骨格の上流の反応とキノンの形成反応に焦点をあて、その知見をヒトのCoQ生合成経路への理解へと拡張することを目標としている。
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| 研究実績の概要 |
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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| 現在までの達成度 (段落) |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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