研究課題
ビタミンKは、血液凝固や骨形成に重要な役割を担っている。ヒトが主に食事から摂取するビタミンKはPKであるが、組織中に存在するビタミンKの大部分はMK-4である。申請者は、これまでにPKが、小腸で側鎖が切断され中間体MDとなり、組織中でUBIAD1によってMK-4に変換され様々な生理活性を示すことを科学的に証明した。しかし、MDへの側鎖切断機構は明らかでなく、「ビタミンK代謝ダイナミクス」の全容は未だ明らかでない。そこで、本研究ではビタミンKの代謝機構の理解を目指し、以下を実施している。①網羅的解析および新規ビタミンK誘導体による効果的な側鎖切断酵素の探索と同定、②側鎖切断酵素欠損細胞やマウスを用いた生体内ビタミンK代謝機構の解明。本研究の成果より、MK-4への変換機構が解明できれば、ビタミンKが生体内で代謝変換される意義が明らかになることが期待される。申請者はこれまでに、①の網羅的解析に多くの時間を要した。磁気ビーズを融合した新規ビタミンK誘導体を作成し、標的組織から単離したタンパク質と反応させ、免疫沈降法を行った。その後、2次元電気泳動法により、コントロールと比較を行いMALDI-TOF/TOFを用いて目的タンパク質の探索・同定研究を行った。また、新学術領域「ゲノム支援」からトランスクリプトーム解析の支援を受けた。側鎖切断反応を受けるビタミンKと受けないビタミンK誘導体を投与したマウスから、小腸上皮細胞を単離し次世代シークエンサーを用いたオミクス解析を行った。その結果、複数のたんぱく質を取得し、非常に重要と考えられるタンパク質を見い出した。次年度は、目的タンパク質の機能解析を細胞・動物レベルで評価する。
2: おおむね順調に進展している
3年を計画していた本研究だが、予定よりも1年早いペースで研究が進んでいる。現在、見い出された目的タンパク質の機能解析に注力するとともに、新学術領域「ゲノム支援」によりサポート頂いた、トランスクリプトーム解析の結果をもとに、さらに研究を進めていく。また、国際・国内学会において本年度は多く発表することができ、国際論文も複数発表出来たため。
研究計画に則って、さらに現在の研究を進めるとともに、遺伝組み換え動物および腸内細菌フリーの動物を用いて最終的な目的酵素の関与を評価する。さらに、同時に論文化を進めて、出来るだけ早く採択されるように準備する。
すべて 2020 2019
すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (37件) (うち国際学会 18件、 招待講演 3件)
Sci Rep.
巻: 10 ページ: 5677
10.1038/s41598-020-62048-1.
Bioorg Med Chem Lett.
巻: 30 ページ: 127059
10.1016/j.bmcl.2020.127059.
Molecules.
巻: 24 ページ: E4316
10.3390/molecules24234316.
Molecules
巻: 24 ページ: E3667
10.3390/molecules24203667.
Int J Mol Sci.
巻: 20 ページ: E3006
10.3390/ijms20123006.
Food Funct.
巻: 10 ページ: 1726-1735
10.1039/c8fo02125b.
