| 研究課題/領域番号 |
21K06554
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分47030:薬系衛生および生物化学関連
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| 研究機関 | 神戸学院大学 |
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研究代表者 |
中川 公恵 神戸学院大学, 薬学部, 教授 (90309435)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | ビタミンK / UBIAD1 / MK-4 / ノックアウトマウス / 心臓 / 脂肪 / 骨 / 心血管 / 脳神経 / Menaquinone-4 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ヒトが主として摂取するビタミンKは植物由来のビタミンK1（フィロキノン, PK）を生体内でMK-4に変換する酵素であるUbiA prenyltransferase domain containing 1（UBIAD1）の全身欠損マウスは、個体発生に必須の機能を担う。UBIAD1は全身のあらゆる組織に発現しているが、各組織でUBIAD1がMK-4を変換生成する生理的意義は明らかではない。本研究では、時間空間特異的にUBIAD1を欠損させことができるコンディショナルノックアウトマウスを用いて、MK-4とUBIAD1が担う新規生理機能の解明を目指す。
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| 研究実績の概要 |
ヒトが主として摂取するビタミンKは植物由来のビタミンK1(フィロキノン, PK)であるが、生体組織にはビタミンK2(メナキノン-4, MK-4)が最も多い。これは、 PKが生体内でUbiA prenyltransferase domain containing 1(UBIAD1)という酵素によりMK-4に変換されるためであり、申請者はこのメカニズムを解明してきた。 UBIAD1全身欠損マウスは、胎生早期に致死となることから、UBIAD1が個体発生に必須の機能を担うことが明らかとなっている。UBIAD1は全身のあらゆる組織に発 現しているが、各組織でUBIAD1がMK-4を変換生成する生理的意義は明らかではない。本研究では、時間空間特異的にUBIAD1を欠損させことができるコンディショ ナルノックアウトマウスを用いて、MK-4とUBIAD1が担う新規生理機能の解明を進めている。組織特異的欠損として、心血管特異的UBIAD1欠損マウスを作出し、表現型解析を行った。その結果、UBIAD1が心臓の細胞機能不全を引き起こすことを見出すとともに、心臓の機能異常が起こるメカニズムについて、種々の遺伝子発現変化が生じていることを明らかにした。また、 出生成熟後にUBIAD1欠損を誘導したマウスにおいて、脂肪組織量の減少と組織構造異常が生じることを見出し、脂肪組織にもUBIAD1欠損の影響があることを見出 した。さらに、幼若期でのUBIAD1欠損の誘導により、骨形成能が著しく低下し、骨形成不全になることも明らかにした。UBIAD1欠損による骨形成への影響について詳細に解析した結果、軟骨細胞の増殖及び分化がUBIAD1欠損により低下することを見出した。臨床ではビタミンKは変形性関節症の予防に有効と言われており、本研究はビタミンK及びUBAID1が軟骨細胞機能に重要であることが示すものである。
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