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2021 年度 実施状況報告書

GTP代謝センサーを介したビタミンK代謝制御機構の解明とがん治療への応用

研究課題

研究課題/領域番号 18KK0455
研究機関芝浦工業大学

研究代表者

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

研究期間 (年度) 2019 – 2022
キーワードGTP代謝センサー / PI5P4Kβ / がん治療 / ゲノム編集 / プロテオミクス解析
研究実績の概要

ビタミンKは、血液凝固や骨形成に重要であり、凝血薬や骨粗鬆症治療薬に臨床応用されている。これらの薬理作用以外にもビタミンKは“抗腫瘍作用”と“がん再発予防作用”の2つの作用を有することが報告されているが、その詳細なメカニズムは明らかでない。これまでの研究過程において、ビタミンKを活性化型に変換する律速酵素UBIAD1が、GTPエネルギー代謝により制御されていることを見出した。がんGTP研究の第一人者である米国シンシナティ大学のDr. Atsuo T.Sasakiと、ディスカッションを行った。驚くことに、Sasaki研究室で発見されたGTPセンサーPI5P4Kβの変異細胞において、UBIAD1の発現制御が変動していることがわかった。そこで、本国際共同研究では、「GTP代謝センサーを介したビタミンK代謝制御機構の解明とがん治療への応用」を目指し、新たながん治療や予防への貢献を志す。 現在までに報告者は、共同研究の一環でF205L変異体したがん細胞におけるビタミンK代謝関連酵素の遺伝子発現をCAGE-seq解析よりDr.Sasakiに評価頂き、F205L変異体では、UBIAD1遺伝子の発現量が経時的に著しく低下した。このような結果より、がんにおいてビタミンK代謝とGTP代謝センサーには何らかの関連があることが示唆された。
報告者は2021年3月27日に帰国後、アメリカで採取したサンプルの解析や慶應義塾大学との共同研究より代謝物の網羅的解析を行っており本年中の論文投稿を目指している。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

報告者はこれまでに行ったF205L変異マウスの樹立およびその表現型解析を進めている。特に肝臓を中心とした様々な解析を行っているが、代謝物の網羅的解析に想定より時間を要している。また、帰国後学長補佐となり、研究以外に割く時間も多くなったため。

今後の研究の推進方策

今後は、F205L変異マウスと野生型マウスおよびPI5P4Kβノックアウトマウスを用いて、表現型解析を引き続き行う。また、現在認められている肝臓の表現型を明らかなものとして、本年内に論文の投稿を目指す。

  • 研究成果

    (21件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] SI-MOIRAI: a new method to identify and quantify the metabolic fate of nucleotides2021

    • 著者名/発表者名
      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
    • 雑誌名

      The Journal of Biochemistry

      巻: 170 ページ: 699~711

    • DOI

      10.1093/jb/mvab077

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      新井 佑, 鎌尾 まや, 米田 誠治, 廣田 佳久
    • 学会等名
      第141回 日本薬学会年会
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      新井佑, 植村雅子, 米田誠治, 廣田佳久
    • 学会等名
      衛生薬学・環境トキシコロジー 2021
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      浅野公志, 田島昂紀, 鎌尾まや, 須原義智, 廣田佳久
    • 学会等名
      衛生薬学・環境トキシコロジー 2021
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      第44回 日本分子生物学会年会
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      原望遥, 廣田佳久, 伊東優貴, 佐野翔, 須原義智
    • 学会等名
      第65回 日本薬学会 関東支部大会
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      第65回 日本薬学会 関東支部大会
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      新井佑, 植村雅子, 米田誠治, 廣田佳久
    • 学会等名
      第44回 日本分子生物学会年会
  • [学会発表] 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

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

    • 著者名/発表者名
      浅野公志, 田島昂紀, 鎌尾まや, 須原義智, 廣田佳久
    • 学会等名
      第65回 日本薬学会 関東支部大会
  • [学会発表] GTP非依存性PI5P4Kβ点変異マウスの作出とその表現型解析2021

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      第65回 日本薬学会 関東支部大会
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      第65回 日本薬学会 関東支部大会
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      新井佑, 植村雅子, 米田誠治, 廣田佳久
    • 学会等名
      第65回 日本薬学会 関東支部大会
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      第65回 日本薬学会 関東支部大会
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      廣田佳久
    • 学会等名
      第65回 日本薬学会 関東支部大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      楊帆, 山下裕太郎, 鎌尾まや, 須原義智, 廣田佳久
    • 学会等名
      第65回 日本薬学会 関東支部大会
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      第44回 日本分子生物学会年会
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      村田昂平, 小林正知, 鎌尾まや, 須原義智, 廣田佳久
    • 学会等名
      第65回 日本薬学会 関東支部大会
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      原望遥, 佐野翔, 廣田佳久, 須原義智
    • 学会等名
      第73回 日本ビタミン学会大会
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      第73回 日本ビタミン学会大会
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      浅野公志, 鎌尾まや, 須原義智, 廣田佳久
    • 学会等名
      第73回 日本ビタミン学会大会

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公開日: 2022-12-28  

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