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2021 Fiscal Year Research-status Report

Elucidation of the mechanism of central nervous system regeneration by vitamin K for the treatment of cerebrovascular diseases

Research Project

Project/Area Number 21K11709
Research InstitutionShibaura Institute of Technology

Principal Investigator

廣田 佳久  芝浦工業大学, システム理工学部, 准教授 (70724277)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 須原 義智  芝浦工業大学, システム理工学部, 教授 (30297171)
郡山 恵樹  鈴鹿医療科学大学, 薬学部, 教授 (70397199)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
KeywordsビタミンK / 脳血管障害 / 中枢神経再生 / 神経損傷マウスモデル / 誘導体合成
Outline of Annual Research Achievements

ビタミンKが脳内でどのような役割を担っているかは未だ明らかではない。申請者は、これまでに脳内に存在するビタミンKが神経幹細胞をニューロンへ選択的に分化誘導することを報告し、トランスクリプトーム解析から脳に存在する48,441種の遺伝子から、3,780種の遺伝子がビタミンKにより変動し、ニューロン分化に関与する可能性が高い3種の重要な遺伝子を見出した。そこで本研究では脳内におけるビタミンKの役割を明らかにするため、「神経幹細胞からニューロンへの分化を誘導するビタミンKの分子機構の解明」を行った。
2021年度はビタミンKと結合する可能性のある2つの受容体が、神経細胞の分化に関与するかを検討した。各種阻害剤等を用いた検討から、2つの受容体を介してビタミンKが神経幹細胞をニューロンへ分化誘導することが見出された。2022年度内に論文投稿を行う予定。
本研究が完成した暁には、食事由来のビタミンKが、脳血管障害等により損傷を受けた脳神経細胞の再生を促し、脳梗塞モデルマウスの神経再生を強く促進する新規ビタミンK誘導体の創製することで、脳内ビタミンKの役割の一端が明らかになり脳血管障害の治療に繋がることが期待される。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

2021年度は、各種阻害剤等を用いた検討から、2つの受容体を介してビタミンKが神経幹細胞をニューロンへ分化誘導することが見出された。2022年度内に論文投稿ができる状況になったため。また、本内容に関して国内外の学会で報告し、奨励賞をいただくことができたため。

Strategy for Future Research Activity

今後は、ビタミンKによる核内因子(クロマチン制御因子)を介したニューロン分化機構を評価する。また、ビタミンKは受容体を介したシグナル伝達から核内因子を経てニューロン分化を促進するかを評価することで、ニューロン分化機構の全容解明を試みる。本年度見いだされた2つの受容体を標的とした新規ビタミンK誘導体の創製を行い、これまでのよりも分化を強く促進する誘導体の探索を行う。
また、ビタミンKは神経分化誘導作用以外に、損傷神経の治療作用を見出している。先に合成した新規ビタミンK誘導体による中枢神経再生・修復効果の評価を行う。

Causes of Carryover

残額は3,360円であり、当初予算はほぼ使用している。残額に関しては次年度の研究をより推進するために使用する。

  • Research Products

    (21 results)

All 2022 2021

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (20 results) (of which Invited: 3 results)

  • [Journal Article] SI-MOIRAI: a new method to identify and quantify the metabolic fate of nucleotides2021

    • Author(s)
      Ikeda Yoshiki、Hirayama Akiyoshi、Kofuji Satoshi、Hirota Yoshihisa、Kamata Ryo、Osaka Natsuki、Fujii Yuki、Sasaki Mika、Ikeda Satsuki、Smith Eric P、Bachoo Robert、Soga Tomoyoshi、Sasaki Atsuo T
    • Journal Title

      The Journal of Biochemistry

      Volume: 170 Pages: 699~711

    • DOI

      10.1093/jb/mvab077

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] アゾラト架橋白金(II)二核錯体によるアンドロゲン受容体を介したヒト前立腺がん細胞に対する細胞増殖抑制効果の検討2022

    • Author(s)
      新井 佑, 鎌尾 まや, 米田 誠治, 廣田 佳久
    • Organizer
      第141回 日本薬学会年会
  • [Presentation] 新規白金錯体によるアンドロゲン受容体を介したヒト前立腺がん細胞増殖抑制効果の評価2021

    • Author(s)
      新井佑, 植村雅子, 米田誠治, 廣田佳久
    • Organizer
      衛生薬学・環境トキシコロジー 2021
  • [Presentation] UPLC-MS/MSを用いたビタミンK代謝中間体Menadioneの体内動態の解明を目指した研究2021

    • Author(s)
      浅野公志, 田島昂紀, 鎌尾まや, 須原義智, 廣田佳久
    • Organizer
      衛生薬学・環境トキシコロジー 2021
  • [Presentation] GTPレジリエンス破綻による代謝調節異常:代謝疾患の新たな病理メカニズム2021

    • Author(s)
      廣田佳久, 廣田佳久, 佐々木美加, SCHURDAK Jennifer, 河野龍義, 中村能久, 中村能久, TILVE Diego, 竹内恒, 千田俊哉, 佐々木敦朗, 佐々木敦朗
    • Organizer
      第44回 日本分子生物学会年会
    • Invited
  • [Presentation] ビタミンKの結合タンパク質を蛍光標識する誘導体の合成2021

    • Author(s)
      原望遥, 廣田佳久, 伊東優貴, 佐野翔, 須原義智
    • Organizer
      第65回 日本薬学会 関東支部大会
  • [Presentation] GGCX活性上昇を目指したビタミンK誘導体による神経分化能の評価2021

    • Author(s)
      呉雨馨, 古川奈津子, 鈴木章平, 新井佑, 須原義智, 須原義智, 廣田佳久, 廣田佳久
    • Organizer
      第65回 日本薬学会 関東支部大会
  • [Presentation] 新規白金錯体によるアンドロゲン受容体を介したヒト前立腺がん細胞に対する影響2021

    • Author(s)
      新井佑, 植村雅子, 米田誠治, 廣田佳久
    • Organizer
      第44回 日本分子生物学会年会
  • [Presentation] ビタミンK体内動態の解明を目指したUPLC-MS/MSによる代謝中間体Menadione定量法の検討2021

    • Author(s)
      浅野公志, 田島昂紀, 鎌尾まや, 須原義智, 須原義智, 廣田佳久
    • Organizer
      第44回 日本分子生物学会年会
  • [Presentation] UPLC-MS/MSによるビタミンK中間体MDの体内動態解析2021

    • Author(s)
      浅野公志, 田島昂紀, 鎌尾まや, 須原義智, 廣田佳久
    • Organizer
      第65回 日本薬学会 関東支部大会
  • [Presentation] GTP非依存性PI5P4Kβ点変異マウスの作出とその表現型解析2021

    • Author(s)
      鈴木章平, 廣田佳久, 廣田佳久, 佐々木美加, SCHURDAK Jennifer, PEREZ-TILVE Diego, 佐々木敦朗
    • Organizer
      第65回 日本薬学会 関東支部大会
  • [Presentation] UBIAD1の転写調節を介したHMGCRの小胞体関連分解に関する研究2021

    • Author(s)
      清野航, 佐野翔, 鎌尾まや, 須原義智, 須原義智, 廣田佳久, 廣田佳久
    • Organizer
      第65回 日本薬学会 関東支部大会
  • [Presentation] 前立腺がん細胞における新規白金錯体のARを介した増殖抑制効果2021

    • Author(s)
      新井佑, 植村雅子, 米田誠治, 廣田佳久
    • Organizer
      第65回 日本薬学会 関東支部大会
  • [Presentation] ビタミンK依存性タンパク質に対するカルボキシル化活性を強めるビタミンK誘導体の合成2021

    • Author(s)
      古川奈津子, TIE Jian-Ke, 浅野公志, 呉雨馨, 鈴木章平, 廣田佳久, 須原義智
    • Organizer
      第65回 日本薬学会 関東支部大会
  • [Presentation] 脳内ビタミンKの生理機能の解明および脳神経再生を志向した新規誘導体の創製2021

    • Author(s)
      廣田佳久
    • Organizer
      第65回 日本薬学会 関東支部大会
    • Invited
  • [Presentation] ヒストン修飾因子Chd5を介したビタミンKの神経分化機構2021

    • Author(s)
      楊帆, 山下裕太郎, 鎌尾まや, 須原義智, 廣田佳久
    • Organizer
      第65回 日本薬学会 関東支部大会
  • [Presentation] 生命の可能性を体現するGTPレジリエンスの分子進化機構の解析2021

    • Author(s)
      竹内恒, 池田幸樹, 千田美紀, 原田彩佳, 奥脇弘次, 福澤薫, 中川草, 長瀬里沙, 今井美咲, 廣田佳久, 佐々木敦朗, 千田俊哉
    • Organizer
      第44回 日本分子生物学会年会
    • Invited
  • [Presentation] 磁気ビーズを用いたビタミンK側鎖切断酵素の網羅的探索2021

    • Author(s)
      村田昂平, 小林正知, 鎌尾まや, 須原義智, 廣田佳久
    • Organizer
      第65回 日本薬学会 関東支部大会v
  • [Presentation] 結合タンパク質を蛍光標識するビタミンK誘導体の合成2021

    • Author(s)
      原望遥, 佐野翔, 廣田佳久, 須原義智
    • Organizer
      第73回 日本ビタミン学会大会
  • [Presentation] PARP-1によるビタミンK変換酵素の遺伝子転写制御を介したHMGCRの小胞体関連分解の阻害機構2021

    • Author(s)
      廣田佳久, 佐野翔, 朝海壮太, 新井佑, 鎌尾まや, 須原義智, 須原義智
    • Organizer
      第73回 日本ビタミン学会大会
  • [Presentation] 生体内ビタミンK変換の中間体MenadioneおよびMenadione抱合体の定量法の検討2021

    • Author(s)
      浅野公志, 鎌尾まや, 須原義智, 廣田佳久
    • Organizer
      第73回 日本ビタミン学会大会

URL: 

Published: 2022-12-28  

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