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活性型ビタミンKへの生体内変換中間体、menadioneの体内動態に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K00900
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 食生活学
研究機関神戸薬科大学

研究代表者

鎌尾 まや  神戸薬科大学, 薬学部, 講師 (40299087)

研究分担者 廣田 佳久  芝浦工業大学, システム理工学部, 准教授 (70724277)
須原 義智  芝浦工業大学, システム理工学部, 教授 (30297171)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワードビタミンK / menadione / menaquinone / phylloquinone / 体内動態 / 側鎖切断 / 構造活性相関 / cysteamine誘導体 / 結合タンパク質 / menaquinone-4 / 抱合体
研究成果の概要

活性型ビタミンKへの変換中間体であるmenadione(MD)の測定法の高感度化について検討し、cysteamine(CA)誘導体化が有用であることを見出した。培養細胞中でMDの一部はグルクロン酸抱合体に代謝されることを明らかにした。また、側鎖切断酵素はビタミンKの側鎖の二重結合を認識する可能性が示唆された。ビタミンK誘導体を用いて、側鎖切断に関わる分子の候補となるタンパク質を同定すると共に、ビタミンKと結合した核内受容体SXRの核内移行および核外へ排出される様子を可視化することができた。また、ビタミンKの側鎖二重結合ならびに酸素原子を含む環構造が神経分化誘導作用を高めることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ビタミンK摂取源の大部分を占めるビタミンK1(phylloquinone、PK)は体内で側鎖切断により生じたMDを経て、活性型であるビタミンK2(menaquinone-4、MK-4)に変換される。MDがどのように各組織に運搬されるのかは不明であり、その解明に本研究で見出された高感度測定法が利用できる。また、ビタミンKの側鎖切断に関わる酵素は同定されていないが、本研究で側鎖切断に関わる分子の候補となるタンパク質が同定できたことは学術的意義が大きい。さらに、本研究で明らかとなった神経分化誘導作用を高める構造モチーフに関する成果は、神経変性疾患等の治療薬開発に有用な知見を提供するものである。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2020 2019 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] Study on structure-activity relationship of vitamin K derivatives: Conversion of the naphthoquinone part into another aromatic ring and evaluation of their neuronal differentiation-inducing activity.2020

    • 著者名/発表者名
      oshimura H, Hirota Y, Soda S, Okazeri M, Takagi Y, Takeuchi A, Tode C, Kamao M, Osakabe N, Suhara Y.
    • 雑誌名

      Bioorg Med Chem Lett.

      巻: 30 号: 8 ページ: 127059-127059

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2020.127059

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Determination of Menadione by Liquid Chromatography–Tandem Mass Spectrometry Using Pseudo Multiple Reaction Monitoring2017

    • 著者名/発表者名
      Kamao M, Hirota Y, Suhara Y, Tsugawa N, Nakagawa K, Okano T, Hasegawa H.
    • 雑誌名

      Analytical Sciences

      巻: 33 号: 7 ページ: 863-867

    • DOI

      10.2116/analsci.33.863

    • NAID

      130005796381

    • ISSN
      0910-6340, 1348-2246
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] レチノイン酸の側鎖構造を有する新規ビタミンK誘導体の合成2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤大輝、廣田佳久、鎌尾まや、和田昭盛、須原義智
    • 学会等名
      日本ビタミン学会第71回大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 磁気ビーズを標識したビタミンK誘導体による結合タンパク質の探索2019

    • 著者名/発表者名
      小林正知、古川絢子、鎌尾まや、須原義智、廣田佳久
    • 学会等名
      日本ビタミン学会第71回大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ビタミンKに蛍光基NBDを導入した新規蛍光プローブによるSXRの細胞内局在変化2019

    • 著者名/発表者名
      佐野 翔、伊東優貴、中川公恵、鎌尾まや、須原義智、廣田佳久
    • 学会等名
      日本ビタミン学会第71回大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of azolato-bridged dinuclear platinum(II) complexes cytotoxicity in human prostate cancer cells.2019

    • 著者名/発表者名
      Tasuku Arai, Takeshi Matsunaga, Maya Kamao, Seiji Komeda, Yoshihisa Hirota
    • 学会等名
      The 7th International Conference on Food Factor/ The 12th International Conference and Exhibition on Nutraceuticals and Functional Foods
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of the vitamin K side-chain cleavage mechanism by use of hydrogenated vitamin K1.2019

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Asano, Maya kamao, Yoshitomo Suhara, Yoshihisa Hirota
    • 学会等名
      The 7th International Conference on Food Factor/ The 12th International Conference and Exhibition on Nutraceuticals and Functional Foods
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Identification of vitamin K binding protein by using magnetic beads to reveal vitamin K metabolic mechanism.2019

    • 著者名/発表者名
      Masanaru Kobayashi, Satoshi Asano, Ayako Furukawa, Maya Kamao, Yoshitomo Suhara, Yoshihisa Hirota
    • 学会等名
      The 7th International Conference on Food Factor/ The 12th International Conference and Exhibition on Nutraceuticals and Functional Foods
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The exploration of Vitamin K binding protein using the novel fluorescent probes.2019

    • 著者名/発表者名
      Sho Sano, Yuki Ito, Maya Kamao, Yoshitomo Suhara, Yoshihisa Hirota
    • 学会等名
      The 7th International Conference on Food Factor/ The 12th International Conference and Exhibition on Nutraceuticals and Functional Foods
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Structure-activity correlation of vitamin K revealed by neural differentiation activity.2019

    • 著者名/発表者名
      Yutaro Yamashita, Mayu Okazeri, Taiki Sato, Maya Kamao, Yoshitomo Suhara, Yoshihisa Hirota
    • 学会等名
      The 7th International Conference on Food Factor/ The 12th International Conference and Exhibition on Nutraceuticals and Functional Foods
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] レチノイン酸の側鎖構造を融合した神経分化誘導作用を有する新規ビタミンK誘導体の創製2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤 大輝、荒川 実樹乃、鎌尾 まや、和田 昭盛、廣田 佳久、須原 義智
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ビタミンKに蛍光基NBDを導入した新規蛍光プローブによるSXRの細胞内局在変化2019

    • 著者名/発表者名
      佐野翔,伊東優貴,中川公恵,鎌尾まや,須原義智,廣田佳久
    • 学会等名
      第71回 日本ビタミン学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 磁気ビーズを標識したビタミンK誘導体による結合するタンパク質の探索2019

    • 著者名/発表者名
      小林正知、古川絢子、須原義智、鎌尾まや、廣田佳久
    • 学会等名
      第71回 日本ビタミン学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] レチノイン酸の側鎖構造を有する新規ビタミン 誘導体の合成2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤大輝,廣田佳久,鎌尾まや,和田昭盛,須原義智
    • 学会等名
      第71回 日本ビタミン学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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