プローブ分子の創製を基盤とするユビキノンの細胞内動態解明

• 研究課題/領域番号: 23780116
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生物生産化学・生物有機化学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 村井 正俊 京都大学, 大学院・農学研究科, 助教 (80543925)
• 連携研究者: 三芳 秀人 京都大学, 大学院・農学研究科, 教授 (20190829)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2012年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2011年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: ユビキノン / ミトコンドリア / 光親和性標識 / Click Chemistry / 複合体-I / 出芽酵母

研究概要

ユビキノン(UQ)の主な役割は、呼吸鎖酵素系において電子伝達担体として働くことであるが、近年の研究ではUQを活性因子として一定の生理活性を発揮するミトコンドリア膜タンパク質の存在が近年示唆されている。報告者は、UQプローブを用いた独自の実験系を確立し、ミトコンドリアユビキノン結合性タンパク質Coq10がUQに対して高い親和性を示すことを明らかにした。 また、これと平行してミトコンドリアNADH-ユビキノン酸化還元酵素(複合体-I)におけるユビキノン/阻害剤結合部位結合部位の解析を行った。ウシ心筋亜ミトコンドリア粒子を実験材料として、種々の阻害剤プローブ分子による光親和性標識実験を行った結果、フェンピロキシメートの結合部位は、ユビキノンへの電子ドナーである鉄硫黄クラスターN2近傍に位置する"PSST"と"49 kDa"と呼ばれるサブユニットの境界領域に存在することを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Fenpyroximate Binds to the Interface between PSST and 49 kDa Subunits in Mitochondrial NADH-Ubiquinone Oxidoreductase (2012)
  • 著者名/発表者名: Shiraishi,Y., Murai, M., Sakiyama,N., Ifuku,K., and Miyoshi, H
  • 雑誌名: Fenpyroximate Binds to the Interface between PSST and 49 kDa Subunits in Mitochondrial NADH-Ubiquinone Oxidoreductase 巻: 51 ページ: 1953-1963
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fenpyroximate Binds to the Interface between PSST and 49 kDa Subunits in Mitochondrial NADH-Ubiquinone Oxidoreductase. (2012)
  • 著者名/発表者名: Shiraishi Y, Murai M, Sakiyama N, Ifuku K, Miyoshi H
  • 雑誌名: Biochemistry 巻: 51 号: 9 ページ: 1953-1963
  • DOI: 10.1021/bi300047h
  • 査読あり
• [雑誌論文] Localization of ubiquinone-8 in the Na+-pumping NADH:quinone oxidoreductase from Vibrio cholerae (2011)
  • 著者名/発表者名: Casutt,M. S., Nedielkov,R., Wendelspiess, S., Vossler,S., Gerken,U., Murai, M., Miyoshi,H., Moller,H. M. andSteuber,J
  • 雑誌名: J. Biol. Chem 巻: 286 ページ: 40075-40082
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bis-THF motif of acetogenin binds to the third matrix-side loop of ND1 subunit in mitochondrialNADH-ubiquinone oxidoreductase (2011)
  • 著者名/発表者名: Nakanishi,S., Abe,M., Yamamoto,S., Murai, M. and Miyoshi, H
  • 雑誌名: Biochim. Biophys. Acta(Bioenergetics) 巻: 1807 ページ: 1170-1176
  • 査読あり
• [雑誌論文] Exploring interactions between the 49 kDa and ND1 subunits in mitochondrial NADH-ubiquinone oxidoreductase (complex I) by photoaffinity labeling (2011)
  • 著者名/発表者名: Murai, M., Mashimo,Y., Hirst,J. and Miyoshi, H
  • 雑誌名: Exploring interactions between the 49 kDa and ND1 subunits in mitochondrial NADH-ubiquinone oxidoreductase (complex I) by photoaffinity labeling 巻: 50 ページ: 6901-6908
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis and characterization of photoaffinity probe of acetogenin, a strong inhibitor of mitochondrial complex I (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto,S., Abe,M., Nakanishi, S., Murai, M. and Miyoshi, H.
  • 雑誌名: Tetrahedron Lett 巻: 52 ページ: 3090-3093
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reaction mechanism of single subunit NADH-ubiquinone oxidoreductase (Ndi1) from Saccharomyces cerevisiae: evidence for a ternary complex mechanism (2011)
  • 著者名/発表者名: Yang,Y., Yamashita,T., Nakamaru-Ogiso,E., Hashimoto,T., Murai, M., Igarashi,J., Miyoshi, H., Mori,N., Matsuno-Yagi,A., Yagi,T. andKosaka,H
  • 雑誌名: J. Biol. Chem 巻: 286 ページ: 9287-9297
  • 査読あり
• [雑誌論文] Localization of ubiquinone-8 in the Na+-pumping NADH:quinone oxidoreductase from Vibrio cholerae (2011)
  • 著者名/発表者名: Casutt MS, Nedielkov R, Wendelspiess S, Vossler S, Gerken U, Murai M, Miyoshi H, Möller HM, Steuber J
  • 雑誌名: The Journal of Biological Chemistry 巻: 286 号: 46 ページ: 40075-40082
  • DOI: 10.1074/jbc.m111.224980
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bis-THF motif of acetogenin binds to the third matrix-side loop of ND1 subunit in mitochondrial NADH-ubiquinone Oxidoreductase (2011)
  • 著者名/発表者名: Nakanishi, S., Abe, M., Yamamoto, S., Murai, M., and Miyoshi, H.
  • 雑誌名: Biochim. Biophys. Acta(Bioenergetics) 巻: 1807 号: 9 ページ: 1170-1176
  • DOI: 10.1016/j.bbabio.2011.05.012
  • 査読あり
• [雑誌論文] Exploring interactions between the 49 kDa and ND1 subunits in mitochondrial NADH-ubiquinone oxidoreductase (complex I) by photoaffinity labeling (2011)
  • 著者名/発表者名: Murai M, Mashimo Y, Hirst J, Miyoshi H
  • 雑誌名: Biochemistry 巻: 50 号: 32 ページ: 6901-6908
  • DOI: 10.1021/bi200883c
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis and characterization of photoaffinity probe of acetogenin, a strong inhibitor of mitochondrial complex I (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, S., Abe, M., Nakanishi, S., Murai, M., and Miyoshi, H.
  • 雑誌名: Tetrahedron Lett 巻: 52 号: 24 ページ: 3090-3093
  • DOI: 10.1016/j.tetlet.2011.03.149
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reaction mechanism of single subunit NADH-ubiquinone oxidoreductase (Ndi1) from Saccharomyces cerevisiae: evidence for a ternary complex mechanism (2011)
  • 著者名/発表者名: Yang Y, Yamashita T, Nakamaru-Ogiso E, Hashimoto T, Murai M, Igarashi J, Miyoshi H, Mori N, Matsuno-Yagi A, Yagi T, Kosaka H
  • 雑誌名: The Journal of Biological Chemistry 巻: 286 ページ: 9287-9297
  • 査読あり
• [学会発表] ユビキノンプローブの合成とユビキノン結合性タンパク質Coq10の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松延広平、村井正俊、工藤佐和子、川向誠、三芳秀人
  • 学会等名: 日本農芸化学会 2013年度大会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2013-03-26
• [学会発表] ミトコンドリア複合体-I阻害剤としてのアミロライド類縁体の合成と作用機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 土生沙綾子、村上園実、村井正俊、三芳秀人
  • 学会等名: 日本農芸化学会 2013年度大会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2013-03-26
• [学会発表] ミトコンドリア複合体-I に作用するキナゾリン型阻害剤の結合部位の同定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 浅野周、村井正俊、三芳秀人
  • 学会等名: 日本農芸化学会 2013年度大会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2013-03-26
• [学会発表] ミトコンドリア複合体-Iに作用する 光反応性フェンピロキシメートの結合部位の同定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 村井正俊、白石悠祐、崎山直人、三芳秀人
  • 学会等名: 日本農芸化学会 2013 年度大会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2013-03-26
• [学会発表] キナゾリン型阻害剤を用いたミトコンドリアNADH-ユビキノン酸化還元酵素(複合体-I)のドメイン間相互作用の解明 (2013)
  • 著者名/発表者名: 村井正俊、真下佑子、三芳秀人
  • 学会等名: 日本農薬学会 第38回大会
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 2013-03-15
• [学会発表] キナゾリン型阻害剤を用いたミトコンドリアNADH-ユビキノン酸化還元酵素(複合体-I)のドメイン間相互作用の解明 (2013)
  • 著者名/発表者名: 村井正俊、真下佑子、Judy Hirst、三芳秀人
  • 学会等名: 日本農薬学会第38回大会
  • 発表場所: 筑波大学、茨城県つくば市
• [学会発表] ユビキノンプローブの合成とユビキノン結合性タンパク質Coq10の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松延広平、村井正俊、工藤佐和子、川向誠、三芳秀人
  • 学会等名: 日本農芸化学会2013年度大会
  • 発表場所: 東北大学、仙台市
• [学会発表] ミトコンドリア複合体-Iに作用する光反応性フェンピロキシメートの結合部位の同定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 村井正俊、白石悠祐、崎山直人、三芳秀人
  • 学会等名: 日本農芸化学会2013年度大会
  • 発表場所: 東北大学、仙台市
• [学会発表] ミトコンドリア複合体-Iに作用するキナゾリン型阻害剤の結合部位の同定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 浅野周、村井正俊、三芳秀人
  • 学会等名: 日本農芸化学会2013年度大会
  • 発表場所: 東北大学、仙台市
• [学会発表] ミトコンドリア複合体-I阻害剤としてのアミロライド類縁体の合成と作用機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 土生沙綾子、村上園実、村井正俊、三芳秀人
  • 学会等名: 日本農芸化学会2013年度大会
  • 発表場所: 東北大学、仙台市
• [学会発表] ミトコンドリア複合体-Iの阻害剤結合部位の同定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 村井正俊、白石悠祐、崎山直人、三芳秀人
  • 学会等名: 日本生体エネルギー研究会 第38回討論会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2012-12-23
• [学会発表] Characterization of the inhibitor-binding site in mitochondrial NADH-Ubiquinone oxidoreductase (Complex I) using fenpyroximate analogues (2012)
  • 著者名/発表者名: Masatoshi Murai, Yusuke Shiraishi, Naoto Sakiyama, and Hideto Miyoshi
  • 学会等名: 17th European Bioenergetics Conference (EBEC2012)
  • 発表場所: Universitat Freiburg, Germany
  • 年月日: 2012-09-17
• [学会発表] ユビキノンプローブの創製と出芽酵母におけるユビキノン結合性タンパク質のスクリーニング (2012)
  • 著者名/発表者名: 工藤佐和子、村井正俊、矢崎一史、三芳秀人
  • 学会等名: 日本農芸化学会 2012年度大会
  • 発表場所: 京都女子大学
  • 年月日: 2012-03-25
• [学会発表] ミトコンドリア複合体-Iの阻害剤結合部位の同定(1):フェンピロキシメートの結合部位 (2012)
  • 著者名/発表者名: 白石悠祐、村井正俊、崎山直人、三芳秀人
  • 学会等名: 日本農薬学会 第37回大会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] ミトコンドリア複合体-Iの阻害剤結合部位の同定(2):結合部位の概観 (2012)
  • 著者名/発表者名: 村井正俊、白石悠祐、崎山直人、三芳秀人
  • 学会等名: 日本農薬学会 第37回大会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] Characterization of the inhibitor-binding site in mitochondrial NADH-Ubiquinone oxidoreductase (Complex I) using fenpyroximate analogues (2012)
  • 著者名/発表者名: Masatoshi Murai, Yusuke Shiraishi, Naoto Sakiyama and Hideto Miyoshi
  • 学会等名: 17th European Bioenergetics Conference (EBEC2012)
  • 発表場所: Freiburg University, Freiburg, Germany
• [学会発表] ミトコンドリア複合体-Iの阻害剤結合部位の同定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 村井正俊、白石悠祐、崎山直人、三芳秀人
  • 学会等名: 日本生体エネルギー研究会 第38回討論会
  • 発表場所: 岡山大学、岡山市
• [学会発表] ミトコンドリア複合体-Iの阻害剤結合部位の同定（1）：フェンピロキシメートの結合部位 (2012)
  • 著者名/発表者名: 白石悠祐、村井正俊、崎山直人、三芳秀人
  • 学会等名: 日本農薬学会第37回大会
  • 発表場所: 岡山大学、岡山県岡山市
• [学会発表] ミトコンドリア複合体-Iの阻害剤結合部位の同定（2）：結合部位の概観 (2012)
  • 著者名/発表者名: 村井正俊、白石悠祐、崎山直人、三芳秀人
  • 学会等名: 日本農薬学会第37回大会
  • 発表場所: 岡山大学、岡山県岡山市
• [学会発表] ユビキノンプローブの創製と出芽酵母におけるユビキノン結合性タンパク質のスクリーニング (2012)
  • 著者名/発表者名: 工藤佐和子、村井正俊、矢崎一史、三芳秀人
  • 学会等名: 日本農芸化学会2012年度大会
  • 発表場所: 京都女子大学、京都市
• [学会発表] ミトコンドリア複合体-Iに作用する光反応性フェンピロキシメートの結合部位の同定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 白石悠祐、村井正俊、崎山直人、三芳秀人
  • 学会等名: 日本生体エネルギー研究会 第37回討論会
  • 発表場所: 京都産業大学
  • 年月日: 2011-12-21
• [学会発表] キナゾリン型阻害剤を用いたミトコンドリアNADH-ユビキノン酸化還元酵素(複合体-I)のドメイン間相互作用の解明 (2011)
  • 著者名/発表者名: 村井正俊、真下佑子、三芳秀人
  • 学会等名: 日本生体エネルギー研究会 第37回討論会
  • 発表場所: 京都産業大学
  • 年月日: 2011-12-21
• [学会発表] 光親和性標識法によるミトコンドリア複合体-I のドメイン間相互作用の解明 (2011)
  • 著者名/発表者名: 村井正俊、真下祐子、三芳秀人
  • 学会等名: 農薬デザイン研究会
  • 発表場所: 農薬デザイン研究会
  • 年月日: 2011-11-10
• [学会発表] 機能性ユビキノンプローブの合成と結合タンパク質の同定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 土生沙綾子、村井正俊、横山実、三芳秀人
  • 学会等名: 2011年度日本農芸化学会関西・中部支部合同大会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2011-10-02
• [学会発表] 機能性ユビキノンプローブの合成と結合タンパク質の同定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 土生沙綾子、村井正俊、横山実、三芳秀人
  • 学会等名: 2011年度日本農芸化学会関西中部支部合同大会
  • 発表場所: 京都大学、京都市
• [学会発表] 光親和性標識法によるミトコンドリア複合体-Iのドメイン間相互作用の解明 (2011)
  • 著者名/発表者名: 村井正俊、真下祐子、Judy Hirst、三芳秀人
  • 学会等名: 第26回農薬デザイン研究会
  • 発表場所: メルパルク京都、京都市
• [学会発表] キナゾリン型阻害剤を用いたミトコンドリアNADH-ユビキノン酸化還元酵素(複合体-I)のドメイン間相互作用の解明 (2011)
  • 著者名/発表者名: 村井正俊、真下祐子、Judy Hirst、三芳秀人
  • 学会等名: 第37回日本生体エネルギー研究会
  • 発表場所: 京都産業大学、京都市
• [学会発表] ミトコンドリア複合体-Iに作用する光反応性フェンピロキシメートの結合部位の同定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 白石悠祐、村井正俊、崎山直人、三芳秀人
  • 学会等名: 第37回日本生体エネルギー研究会
  • 発表場所: 京都産業大学、京都市
• [備考]
  • URL: http://www.biofunc-chem.kais.kyoto-u.ac.jp/
• [備考] 所属研究室のホームページ
  • URL: http://www.biofunc-chem.kais.kyoto-u.ac.jp/
• [備考] 研究室ホームページにて研究の概要と主な研究成果を公開している
  • URL: http://www.biofunc-chem.kais.kyoto-u.ac.jp/