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中西 浩平
大学院農学研究科 生命機能科学専攻
助教

研究者基本情報

■ 学位
  • 博士（農学）, 京都大学
■ 研究キーワード
  • 植物二次代謝
  • 植物生理学
  • 代謝工学
■ 研究分野
  • ライフサイエンス / 応用生物化学
  • ライフサイエンス / 環境、天然医薬資源学

研究活動情報

■ 受賞
  • 2023年06月 Phytofactories 2023, Best Poster Award

  • 2022年09月 日本植物バイオテクノロジー学会, 学生優秀発表賞

■ 論文
  • Kohei Nakanishi, Yuki Takano, Kyoko Yamamoto, Yuki Matsuda, Mariko Yano, Koji Mito, Takuji Ichino, Kanade Tatsumi, Hao Li, Kazuaki Ohara, Ryosuke Munakata, Hideyuki Suzuki, Nozomu Sakurai, Daisuke Shibata, Keishi Osakabe, Bunta Watanabe, Takahiro Okada, Koichiro Shimomura, Kojiro Takanashi, Akifumi Sugiyama, Kazufumi Yazaki
    2026年05月, Plant and Cell Physiology
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • Kohei Nakanishi, Yuki Takano, Kyoko Yamamoto, Mariko Yano, Koji Mito, Takuji Ichino, Kanade Tatsumi, Hao Li, Kazuaki Ohara, Ryosuke Munakata, Hideyuki Suzuki, Nozomu Sakurai, Daisuke Shibata, Keishi Osakabe, Bunta Watanabe, Takahiro Okada, Koichiro Shimomura, Kojiro Takanashi, Akifumi Sugiyama, Kazufumi Yazaki
    Shikonin, a 1,4-naphthoquinone derivative produced by several Boraginaceae species, exhibits unique pharmacological properties and is used as a natural dye. The regulatory factors of shikonin production have been demonstrated using a cell culture system of Lithospermum erythrorhizon. Among these factors, copper is known to be the strongest enhancer of shikonin production. Although shikonin biosynthesis has been studied for over 40 years, the steps of naphthalene ring formation are still unknown, as is the reason for the effect of copper. In this study, we explored candidate genes associated with shikonin production using a PCR-select subtraction experiment. Polyphenol oxidase (PPO), a dicopper-dependent oxidoreductase, was highlighted because it showed synchronous expression with shikonin production. Transcriptome analysis of hairy roots and cultured cells of this plant revealed that, of the five PPO genes expressed in L. erythrorhizon, only PPO1 showed a strong correlation with shikonin production. Next, we generated genome-edited hairy roots of LePPO1 using CRISPR/Cas9-mediated mutagenesis to analyze its impact on shikonin derivative and other specialized metabolite production. The results showed that shikonin content was markedly reduced in all LePPO1-ge lines. Interestingly, the content of deoxyshikonofuran, a hydroquinone derivative and shunt product that branches after GHQ-3′′-OH in the shikonin biosynthetic pathway, remained unaffected in the LePPO1-ge lines. These findings suggest that LePPO1 participates in naphthalene ring formation and explain why a copper ion is crucial for shikonin biosynthesis.
    2025年07月

  • Kohei Nakanishi, Hao Li, Takuji Ichino, Kanade Tatsumi, Keishi Osakabe, Bunta Watanabe, Koichiro Shimomura, Kazufumi Yazaki
    2024年07月, Plant Physiology
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

  • Izuishi, Y, Isaka, N, Li, H, Nakanishi, K, Kageyama, J, Ishikawa, K, Shimada, T, Masuta, C, Yoshikawa, N, Kusano, H, Yazaki, K
    2020年, Scientific Reports
    [査読有り]
    研究論文（学術雑誌）

■ MISC
■ 講演・口頭発表等
  • ベラドンナにおけるキャリステジン生合成に関与する2-オキソグルタル酸依存性ジオキシゲナーゼ遺伝子の同定と機能解析
    中西 浩平, 秋山 遼太, 中江 亜理紗, 三川 津香沙, 姜 法雄, 水谷 正治, 庄司 翼
    第67回日本植物生理学会, 2026年03月

  • ムラサキのシコニン生合成遺伝子と共発現する銅含有ポリフェノールオキシダーゼの機能解析
    中西 浩平, 高野 祐希, 山本 恭子, 松田 悠希, 佐々木 佳菜子, 小原 一朗, 市野 琢爾, 巽 奏, 李 豪, 棟方 涼介, 刑部 敬史, 下村 講一郎, 杉山 暁史, 高梨 功次郎, 矢﨑 一史
    第42回日本植物バイオテクノロジー学会, 2025年09月
    ポスター発表

  • ムラサキ培養細胞から分泌されるシコニン含有顆粒はアラビノガラクタンタンパク質に覆われペクチンマトリックスに包埋されている
    松岡 健, 市野 琢爾, 中西 浩平, 矢﨑一史
    第65回日本植物生理学会, 2024年03月
    口頭発表（一般）

  • ムラサキのシコニン生産と同調して発現するポリフェノールオキシダーゼの機能解析
    中西 浩平, 高野 祐希, 山本 恭子, 松田 悠希, 佐々木 佳菜子, 小原 一朗, 市野 琢爾, 巽 奏, 李 豪, 棟方 涼介, 刑部 敬史, 下村 講一郎, 杉山 暁史, 高梨 功次郎, 矢﨑 一史
    第65回日本植物生理学会, 2024年03月
    口頭発表（一般）

  • 薬用植物ムラサキのシコニン生合成を担う2つの4-coumaroyl-CoA ligaseの同定と二次代謝における役割分担の解明
    中西 浩平、李 豪、市野 琢爾、巽 奏、刑部 敬史、渡辺 文太、下村 講一郎、矢﨑 一史
    第40回日本植物バイオテクノロジー学会, 2023年09月
    口頭発表（一般）

  • 薬用植物ムラサキの多様な二次代謝に関わる4-coumaroyl-CoA ligases
    中西 浩平, 李 豪, 市野 琢爾, 巽 奏, 刑部 敬史, 渡辺 文太, 下村 講一郎, 矢﨑 一史
    第87回日本植物学会, 2023年09月
    口頭発表（一般）

  • Characterization of two shikonin-specific 4-coumaroyl-CoA ligase in Lithospermum erythrorhizon
    Kohei Nakanishi, Hao Li, Takuji Ichino, Kanade Tatsumi, Keishi Osakabe, Bunta Watanabe, Koichiro Shimomura, Kazufumi Yazaki
    Phytofactories 2023, 2023年06月
    ポスター発表

  • Two peroxisomal 4-coumaroyl-CoA ligases are involved in shikonin biosynthesis of Lithospermum erythrorhizon
    Kohei Nakanishi, Hao Li, Takuji Ichino, Kanade Tatsumi, Keishi Osakabe, Bunta Watanabe, Koichiro Shimomura, Kazufumi Yazaki
    第64回日本植物生理学会, 2023年03月
    口頭発表（一般）

  • ムラサキのシコニン生合成に関わる2つの4-coumaroyl-CoA ligaseの機能特性
    中西 浩平, 李 豪, 市野 琢爾, 巽 奏, 刑部 敬史, 渡辺 文太, 下村 講一郎, 矢﨑 一史
    第39回日本植物バイオテクノロジー学会, 2022年09月
    口頭発表（一般）

  • ムラサキ代謝における4-coumaroyl-CoA ligaseの機能分担とシコニン生合成への関与
    中西 浩平, 李 豪, 市野 琢爾, 巽 奏, 刑部 敬史, 渡辺 文太, 下村 講一郎, 矢﨑 一史
    2022年度日本農芸化学会, 2022年03月
    口頭発表（一般）

  • 薬用植物ムラサキの二次代謝における4-coumaroyl-CoA ligaseの果たす役割
    中西 浩平, 李 豪, 市野 琢爾, 巽 奏, 刑部 敬史, 渡辺 文太, 下村 講一郎, 矢﨑 一史
    第38回日本植物バイオテクノロジー学会, 2021年09月
    口頭発表（一般）

  • Characterization of 4-coumaroyl-CoA ligase (4CL) involved in shikonin biosynthesis in Lithospermum erythrorhizon
    Kohei Nakanishi, Hao Li, Keishi Osakabe, Bunta Watanabe, Kazufumi Yazaki
    11th Symposium of the International Society of Root Research, 2021年05月
    ポスター発表

  • シコニン生合成を調節するHMGRとプレニルアクセプタを供給する4CLの解明
    中西浩平, Hao Li, 矢﨑一史
    第29回イソプレノイド研究会, 2019年10月
    口頭発表（一般）

■ 共同研究・競争的資金等の研究課題
  • ナフトキノン骨格形成の謎解きの鍵を握るポリフェノールオキシダーゼの分子基盤
    矢崎 一史, 高梨 功次郎, 庄司 翼, 中西 浩平
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(C), 京都大学, 2025年04月01日 - 2028年03月31日

  • タバコ属植物の特性を活用した代謝改変による有用トロパンアルカロイド生産の再構築
    中西 浩平
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 若手研究, 富山大学, 2025年04月01日 - 2028年03月31日

  • ゼニゴケ代謝工学の発展に向けたフェニルプロパノイド代謝の研究
    神戸大学, KUEB 国内連携共同研究促進プログラム, 神戸大学 農学研究科, 2026年04月 - 2027年03月, 研究代表者

  • ナス科植物が生産する薬用成分キャリステジンの持続可能生産に向けた生合成機構の解明
    京都大学生存圏研究所, 令和８年度 プロジェクト型共同研究, 神戸大学 農学研究科, 2026年04月 - 2027年03月, 研究代表者

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