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2023 年度 実績報告書

ユビキノンの新しい生理機能の発掘を目指した細胞内動態の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22H02273
配分区分補助金
研究機関京都大学

研究代表者

村井 正俊  京都大学, 農学研究科, 准教授 (80543925)

研究分担者 奥 公秀  京都先端科学大学, バイオ環境学部, 准教授 (10511230)
青木 航  大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (10722184)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
キーワードユビキノン(コエンザイムQ) / ミトコンドリア / 光親和性標識 / 出芽酵母
研究実績の概要

本研究では、有機化学の視点から、ユビキノン(UQ)の細胞内輸送に関与する一連のタンパク質を同定することで、UQの細胞内動態や多様な生理機能を理解する基盤の確立を目指す。そのために、独自に設計・合成したUQプローブ分子を用いた光親和性標識実験を基軸に据え、プロテオーム解析や遺伝学的アプローチと連携して研究を推進する。本研究で得られる成果は、医農薬の新規な創薬標的分子の発掘に繋がることが期待できる。2023年度末の段階で、光親和性標識法によっておよそ20種類の「ユビキノン結合性タンパク質」を同定している。その中でも、ミトコンドリア外膜のVDAC1および、内膜上の呼吸鎖複合体IVのサブユニットであるCOX3が同定されたことは意外であったが、両者ともその結合の特異性は高く、現在その生理的意義について精査を進めている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

2023年度までに、pUQ5で生育が相補されたΔCOQ2株に対して光親和性標識実験を行い、UQ取り込みに関与するタンパク質として、ミトコンドリア外膜のVDAC1および、内膜上の呼吸鎖複合体IVのサブユニットであるCOX3を同定した。これら2つのタンパク質は外界に存在するUQが細胞質内に取り込まれ、ミトコンドリアに集積する過程で重要な役割を果たしている可能性が極めて高い。本成果については現在論文投稿中である。このような進捗状況から、研究課題は概ね順調に進展していると考えている。

今後の研究の推進方策

現在までに、光親和性標識法によっておよそ20種類の「ユビキノン結合性タンパク質」を同定している。これらのタンパク質のタンパク質の生理的な意義について、生化学的あるいは遺伝学的なアプローチを通じて検証する予定である。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Respiratory complex I in mitochondrial membrane catalyzes oversized ubiquinones2023

    • 著者名/発表者名
      Ikunishi Ryo、Otani Ryohei、Masuya Takahiro、Shinzawa-Itoh Kyoko、Shiba Tomoo、Murai Masatoshi、Miyoshi Hideto
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 299 ページ: 105001~105001

    • DOI

      10.1016/j.jbc.2023.105001

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] コレラ菌Na+輸送性NADH-キノン酸化還元酵素に対する阻害剤の作用機構の解明2024

    • 著者名/発表者名
      石川萌、岸川淳一、桝谷貴洋、村井正俊、加藤貴之、Blanca Barquera、三芳秀人
    • 学会等名
      日本農芸化学会2024年度大会
  • [学会発表] ミトコンドリア膜透過性遷移を阻害するイソオキサゾール類の作用機構研究2024

    • 著者名/発表者名
      渡辺大賀、桝谷貴洋、村井正俊、三芳秀人
    • 学会等名
      日本農芸化学会2024年度大会
  • [学会発表] リン脂質-キナゾリン・ハイブリッド阻害剤を用いた呼吸鎖複合体-Iのキノン反応ポケットの解析2024

    • 著者名/発表者名
      大谷燎平、志村優介、桝谷貴洋、村井正俊、三芳秀人
    • 学会等名
      日本農芸化学会2024年度大会
  • [学会発表] 合成ユビキノンプローブを用いた出芽酵母のユビキノン取り込みに関与するタンパク質の探索2024

    • 著者名/発表者名
      水谷みらい、黒田聖奈、奥公秀、桝谷貴洋、村井正俊、三芳秀人
    • 学会等名
      日本農芸化学会2024年度大会
  • [学会発表] コレラ菌Na+輸送型NADH-キノン酸化還元酵素の特異的化学修飾と動態観測2024

    • 著者名/発表者名
      宮地咲野、田中比奈子、石川萌、Blanca Barquera, 桝谷貴洋、村井正俊、三芳秀人
    • 学会等名
      日本農芸化学会2024年度大会
  • [学会発表] ミトコンドリア呼吸鎖複合体-I に対するロテノンの作用機構2024

    • 著者名/発表者名
      桝谷貴洋、村井正俊、三芳秀人
    • 学会等名
      日本農薬学会第49回大会
  • [学会発表] ミトコンドリア膜透過性遷移を阻害するイソオキサゾール類の作用機構研究2024

    • 著者名/発表者名
      渡辺大賀、桝谷貴洋、三芳秀人、村井正俊
    • 学会等名
      日本農薬学会第49回大会
  • [学会発表] コレラ菌Na+輸送性NADH-キノン酸化還元酵素に対する阻害剤の作用機構の解明2023

    • 著者名/発表者名
      石川萌、岸川淳一、桝谷貴洋、村井正俊、加藤貴之、Blanca Barquera、三芳秀人
    • 学会等名
      日本生体エネルギー研究会 第49回討論会
  • [学会発表] 人工キノン類を用いた呼吸鎖複合体-Iのキノン反応部位に関する研究2023

    • 著者名/発表者名
      桝谷貴洋、生西凌、大谷燎平、村井正俊、志波智生、三芳秀人
    • 学会等名
      日本生体エネルギー研究会 第49回討論会
  • [備考] 所属研究室ホームページ

    • URL

      http://www.biofunc-chem.kais.kyoto-u.ac.jp

  • [備考] Researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/read0145924

  • [備考] Google Scholar

    • URL

      https://scholar.google.com/citations?user=I66ybkoAAAAJ&hl=ja

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公開日: 2024-12-25  

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