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2013 Fiscal Year Annual Research Report

新規ビタミンK2合成酵素(UBIAD1)の遺伝子欠損動物の作出と表現型解析

Research Project

Project/Area Number 23390022
Research InstitutionKobe Pharmaceutical University

Principal Investigator

岡野 登志夫  神戸薬科大学, 薬学部, 教授 (20131542)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 中川 公恵  神戸薬科大学, 薬学部, 准教授 (90309435)
Project Period (FY) 2011-04-01 – 2014-03-31
Keywords遺伝子改変動物 / ビタミンK2 / 合成酵素 / UBIAD1 / 全身性ノックアウト / コンディショナル・ノックアウト / 神経 / 骨
Research Abstract

平成25年度において、以下の研究成果を得ることができた。
1.全身性ubiad1遺伝子欠失マウスは全例が胎生致死であったため、ubiad1-/-ES細胞塊
を作製し、mRNAおよび蛋白レベルでubiad1が発現していないことを確認した。さらに、MK-4合成能を欠失し、一方、野生型と同程度のCoQ9/10合成能を保持していることを確認した。さらに、ubiad1+/-マウスの組織中MK-4濃度およびMK-4合成活性が野生型のほぼ半分に低下していることを確認した。
2.Ubiad1 flox/floxマウスとNestin-Cre発現マウスの交配により出生したNestin発現組織特異的ubiad1遺伝子欠失ホモマウス(Nestin-CKO)は、出生後12週齢で野生型に比べて体重、骨密度および筋肉量が有意に低かった。また、野生型に比べて水平棒・平行棒試験および自発的交替行動変化率は有意に低く、一方、自発行動量は有意に高く、不安定な情動行動を呈した。Nestinが高発現している中枢神経系で、ubiad1の遺伝子発現は殆ど認められなかった。Nestin-CKOの脳(大脳、小脳、中脳、間脳、延髄、嗅球)内MK-4濃度は野生型に比べて著しく低く、一方、CoQ9/10濃度に有意な差異は認められなかった。
3.Ubiad1 flox/floxマウスとOsterix-Cre発現マウスあるいはSynapsin-Cre発現マウスとの交配によりOsterix発現組織特異的ubiad1遺伝子欠失ホモマウス(Osterix-CKO)およびSynapsin発現組織特異的ubiad1遺伝子欠失ホモマウス(Synapsin-CKO)の作出に成功した。現在、詳細な表現型解析と神経組織および骨におけるMK-4合成能およびCoQ9/10合成能について検討している。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (32 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (19 results) (of which Invited: 5 results) Book (3 results)

  • [Journal Article] Elevated fibroblast growth factor 23 exerts its effects on placenta and regulates vitamin d metabolism in pregnancy of hyp mice.2014

    • Author(s)
      Ohata Y, Yamazaki M, Kawai M, Tsugawa N, Tachikawa K, Koinuma T, Miyagawa K, Kimoto A, Nakayama M, Namba N, Yamamoto H, Okano T, Ozono K, Michigami T.
    • Journal Title

      J Bone Miner Res

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • DOI

      10.1002/jbmr.2186. [Epub ahead of print]

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Liver-specific γ-glutamyl carboxylase-deficient mice display bleeding diathesis and short life span.2014

    • Author(s)
      K Azuma, T Tsukui,K Ikeda, S Shiba, K Nakagawa, T Okano, T Urano, K Horie-Inoue, Y Ouchi, M Ikawa, S Inoue.
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 9(2) Pages: e88643

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0088643. eCollection 2014.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 血中低カルボキシル化 Matrix Gla Protein(ucMGP)濃度測定法の開発と血管のビタミン K 栄養評価における有用性の検討2014

    • Author(s)
      津川 尚子,金森 健悟,澤田 夏美,高瀬 友貴,中山 智恵,藤田 朋子,井上 玲香,金月 真央,内野 由理,白木 正孝,岡野 登志夫
    • Journal Title

      ビタミン

      Volume: 88 (3) Pages: 139-144

  • [Journal Article] The UBIAD1 prenyltransferase links menaquione-4 synthesis to cholesterol metabolic enzymes.2013

    • Author(s)
      Nickerson ML, Bosley AD, Weiss JS, Kostiha BN, Hirota Y, Brandt W, Esposito D, Kinoshita S, Wessjohann L, Morham SG, Andresson T, Kruth HS, Okano T, Dean M.
    • Journal Title

      Hum Mutat.

      Volume: 34(2) Pages: 317-329

    • DOI

      10.1002/humu.22230. Epub 2012 Nov 27.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dietary Reference Intakes for Japanese 2010: fat-soluble vitamins.2013

    • Author(s)
      Tanaka K,Terao J,Shidoji Y,Tamai H,Imai E,Okano T.
    • Journal Title

      J Nutr Sci Vitaminol

      Volume: 59 Pages: S57-S66

    • DOI

      10.3177/jnsv.59.S57

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of gamma-glutamyl carboxylase gene polymorphism (R325Q) on the association between dietary vitamin K intake and gamma-carboxylation of osteocalcin in young adults.2013

    • Author(s)
      Haraikawa M, Tsugawa N, Sogabe N, Tanabe R, Kawamura Y, Okano T, Hosoi T, Goseki-Sone M
    • Journal Title

      Asia Pac J Clin Nutr

      Volume: 22(4) Pages: 646-654

    • DOI

      10.6133/apjcn.2013.22.4.01.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Menadione (vitamin K3) is a catabolic product of oral phylloquinone (vitamin K1) in the intestine and a circulating precursor of tissue menaquinone-4 (vitamin K2) in rats.2013

    • Author(s)
      Hirota Y, Tsugawa N, Nakagawa K, Suhara Y, Tanaka K, Uchino Y, Takeuchi A, Sawada N, Kamao M, Wada A, Okitsu T, Okano T.
    • Journal Title

      J Biol Chem

      Volume: 288(46) Pages: 33071-33080

    • DOI

      10.1074/jbc.M113.477356. Epub 2013 Sep 30.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cytochrome P450-Dependent Catabolism of vitamin K:ω-hydroxylation catalyzed by human CYP4F2 and CYP4F11.2013

    • Author(s)
      Edson KZ, Prasad B, Unadkat JD, Suhara Y, Okano T, Guengerich FP, Rettie AE.
    • Journal Title

      Biochemistry

      Volume: 52(46) Pages: 8276-8285

    • DOI

      10.1021/bi401208m. Epub 2013 Nov 7.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 第14回日本骨粗鬆症学会 シンポジウム8 骨折危険因子:ビタミンDをめぐる知見 ビタミンD代謝からみたビタミンD不足2013

    • Author(s)
      津川 尚子 岡野登志夫
    • Journal Title

      Osteoporosis Japan

      Volume: 21(2) Pages: 39-42

  • [Journal Article] ビタミンKの生体内活性化とその意義2013

    • Author(s)
      中川公恵
    • Journal Title

      YAKUGAKU ZASSHI

      Volume: 133(12) Pages: 1337-1341

    • DOI

      10.1248/yakushi.13-00228-1

  • [Presentation] Gene structure analysis of a novel human menaquinone-4 biosynthetic enzyme UBIAD1 that regulates osteoblast function

    • Author(s)
      Okano T
    • Organizer
      ECCEo13-IOF European Congress on Osteoporosis and Osteoarthritis
    • Place of Presentation
      Rome(Italy)
  • [Presentation] 妊娠・授乳期のビタミンD栄養~SKY(Sakado,Kobe,Yokohma)pregnant cohort study~

    • Author(s)
      善方裕美、津川尚子、渡邉優奈、吉崎敦雄、野村可之、菊地律子、茶木修、榊原秀也、平原史樹、上西一弘、岡野登志夫
    • Organizer
      第86回日本内分泌学会学術総会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター(宮城)
  • [Presentation] ビタミンK2生合成酵素UBIAD1の神経細胞分化調節作用

    • Author(s)
      中川公恵、田代紘章、佐々木 彩、廣田佳久、須原義智、岡野登志夫
    • Organizer
      日本ビタミン学会第65回大会
    • Place of Presentation
      一橋大学一橋講堂(東京)
  • [Presentation] 培養細胞におけるメナジオン(ビタミンK3)とその抱合体の生成

    • Author(s)
      鎌尾まや、岡野登志夫
    • Organizer
      日本ビタミン学会第65回大会
    • Place of Presentation
      一橋大学一橋講堂(東京)
  • [Presentation] ビタミンD受容体遺伝子欠損マウスにおける心血管機能関連遺伝子の発現

    • Author(s)
      津川尚子、田邉はるか、安福良太、岡野登志夫
    • Organizer
      日本ビタミン学会第65回大会
    • Place of Presentation
      一橋大学一橋講堂(東京)
  • [Presentation] 妊娠および周産期女性のビタミンK必要量の評価

    • Author(s)
      内野由理、津川尚子、善方裕美、平原史樹、上西一弘、中川公恵、岡野登志夫
    • Organizer
      日本ビタミン学会第65回大会
    • Place of Presentation
      一橋大学一橋講堂(東京)
  • [Presentation] 異所性石灰化モデルラットにおけるマトリックスグラタンパク質(MGP)の発現解析

    • Author(s)
      津川尚子、桜井晴奈、春日哲史、岡野登志夫
    • Organizer
      第30回日本骨代謝学会
    • Place of Presentation
      神戸コンベンションセンター(兵庫)
  • [Presentation] メナキノン-4生合成酵素UBIAD1の構造機能解析

    • Author(s)
      中川公恵
    • Organizer
      Vitamin K Forum in Kobe
    • Place of Presentation
      クオリティホテル神戸
  • [Presentation] ビタミンDは骨で何をしているのか?~ビタミンDを巡る新たな骨粗鬆症予防・治療戦略~

    • Author(s)
      岡野登志夫
    • Organizer
      第45回京都ききょう会生涯研修会
    • Place of Presentation
      メルパルク京都(京都)
    • Invited
  • [Presentation] なぜ、骨粗鬆症の予防と治療にビタミンDが重要といえるのか?~新たな知見と考え方~

    • Author(s)
      岡野登志夫
    • Organizer
      神戸市北区整形外科医会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Invited
  • [Presentation] ビタミンDおよびビタミンKの新たな作用メカニズム

    • Author(s)
      岡野登志夫
    • Organizer
      第28回ROD-21研究会
    • Place of Presentation
      ホテル阪急エキスポパーク(大阪)
    • Invited
  • [Presentation] ビタミンK類縁体のMenaquinone-4への変換過程におけるビタミンK3(Menadione)およびその抱合体の産生

    • Author(s)
      鎌尾まや,濱名哲大,乾 瑞紗,須原義智,岡野登志夫
    • Organizer
      フォーラム2013 衛生薬学・環境トキシコロジー
    • Place of Presentation
      九州大学医学部 百年講堂
  • [Presentation] ビタミンKの生合成と生理機能:新たな展開

    • Author(s)
      岡野登志夫
    • Organizer
      フォーラム2013 衛生薬学・環境トキシコロジー
    • Place of Presentation
      九州大学医学部 百年講堂
    • Invited
  • [Presentation] Plasma Concentration and Expression of Matrix Gla Protein (MGP) in Ectopic Calcification Model Rats

    • Author(s)
      Tsugawa N, Sakurai H, Kasuga T, Okano T.
    • Organizer
      2013 Annual Meeting of the American Society for Bone and Mineral Research
    • Place of Presentation
      Baltimore Convention Center in Baltimore, Maryland, USA.
  • [Presentation] Accumulation of Menaqunone-4 in the Bones of Mice Orally Given K vitamers and Its Biological Activity in Osteoblasts.

    • Author(s)
      Nakagawa K, Suhara Y, Okano T.
    • Organizer
      2013 Annual Meeting of the American Society for Bone and Mineral Research
    • Place of Presentation
      Baltimore Convention Center in Baltimore, Maryland, USA.
  • [Presentation] Effect of Vitamin D Receptor Gene Polymorphism on Associations between Serum 25-hydroxyvitamin D and Biochemical parameters in Young Adults

    • Author(s)
      Tanabe R, Kawamura Y, Tsugawa N, Goseki-Sone M, Haraikawa M, Okano T, Sogabe N, Hosoi T.
    • Organizer
      2013 Annual Meeting of the American Society for Bone and Mineral Research
    • Place of Presentation
      Baltimore Convention Center in Baltimore, Maryland, USA.
  • [Presentation] Expression of Cardiovascular System-Related Genes in Vitamin D Receptor Knockout Mice

    • Author(s)
      Okano T.
    • Organizer
      2013 Annual Meeting of the American Society for Bone and Mineral Research
    • Place of Presentation
      Baltimore Convention Center in Baltimore, Maryland, USA.
  • [Presentation] 高齢女性における血圧と血中25-Hydroxyvitamin D濃度の関係

    • Author(s)
      津川尚子、白木正孝、内野由理、岡野登志夫
    • Organizer
      第15回日本骨粗鬆症学会
    • Place of Presentation
      大阪国際会議場(大阪)
  • [Presentation] 新規ヒト膜結合型ビタミンK合成酵素UBIAD1の構造と機能

    • Author(s)
      岡野登志夫
    • Organizer
      第52回日本薬学会東北支部大会
    • Place of Presentation
      東北大学川内北キャンパス(仙台)
    • Invited
  • [Book] ビタミンDと疾患 改訂版 -基礎の理解と臨床への応用2014

    • Author(s)
      岡野登志夫,津川尚子,中川公恵
    • Total Pages
      248(16-21,48-59,109-116,130-138)
    • Publisher
      医薬ジャーナル社
  • [Book] 副甲状腺・骨代謝疾患診療マニュアル2013

    • Author(s)
      岡野登志夫
    • Total Pages
      210(13-15)
    • Publisher
      診断と診療社
  • [Book] CKD-MBDハンドブック2ndEdition2013

    • Author(s)
      岡野登志夫
    • Total Pages
      320(46-52)
    • Publisher
      日本メディカルセンター

URL: 

Published: 2015-05-28  

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