コエンザイムQ10の新規な生産方法の開発

• 担当機関: （独）農業生物資源研究所
• 研究期間: 2003～2005
• 研究担当者: 高橋咲子; 門脇光一
• 発行年度: 2004
• 要約: ユビキノン-10とも呼ばれるコエンザイムQ10(CoQ10)は、ヒトにとって不可欠な抗酸化作用を持つ物質である。生体内で合成できるが、その細胞内濃度は加齢に伴い減少するため、健常者も補給が必要である。我々はグルコン酸菌由来のCoQ10合成関連酵素遺伝子を導入することにより、CoQ10生産イネの作出に成功した。
• キーワード: コエンザイムQ10、ユビキノン-10、DdsA、イネ、有用物質生産
• 背景・ねらい: コエンザイムQ（CoQ）は生物に普遍的に存在する物質であり、ミトコンドリア内のATP産生に関わる必須成分である。CoQ10（図1）は様々な薬理効果を持つ活性物質で、ヒトでは心疾患を始めガン・高血圧など多くの疾患に対し効果があると評価されている。CoQ10は体内で合成できるが、加齢や疲労、ストレスによって細胞内濃度が減少するため、健常者であっても補給が必要である。2001年に厚生労働省が食品としての利用を認めたことから、サプリメントとして販売されるようになり、近年非常に人気を集めている。現在CoQ10は植物由来の原料を用いた化学合成法、または微生物を用いた発酵法により生産されているが、その需要は増加の一途をたどっており、さらなる増産が期待されている。そこで我々は、これまでにない新たなCoQ10生産方法の開発を目指した。 ; ; 図１

成果の内容・特徴

1. CoQ10を作るグルコン酸菌（Gluconobacter suboxydans）由来のCoQ合成酵素の一つであるプレニル2リン酸合成酵素（DdsA）の遺伝子をアグロバクテリウム法によりイネの核ゲノムに導入し、ミトコンドリアにおいて過剰発現させた。
2. 得られた形質転換イネの葉においてDdsAタンパク質が高蓄積していた。
3. 形質転換イネについて、葉身におけるCoQ含量をHPLC解析により測定した（図2A，B）。通常のイネは、ほぼCoQ9のみを含んでいた（図2A）のに対し、形質転換イネはCoQ9はほとんど含まず、ほぼCoQ10のみを含んでいた（図2B）。
4. 図2Bの解析に用いた形質転換イネの後代の玄米におけるCoQ含量をHPLC解析により測定した（図2C，D）。通常のイネ玄米はCoQ9のみを含んでいた（図2C）のに対し、形質転換イネ玄米はCoQ9はほとんど含まず、ほぼCoQ10のみを含んでおり（図2D）、CoQ強化米の作出に成功した。

図２

成果の活用面・留意点

1. CoQ10は熱に比較的安定（240℃以下では安定）であることから、炊飯などの調理法では分解する心配がなく、玄米炊飯によるCoQ10摂食の可能性が示された。CoQ10強化米の利用の可能性を探りたい。
2. 玄米中のCoQ10含量をさらに高めたい。