2022 年度研究成果報告書

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

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研究課題/領域番号	18KK0455
研究種目	国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(A))
配分区分	基金
審査区分	小区分59040:栄養学および健康科学関連
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センサー / PI5P4Kβ / 糖尿病 / 健康寿命 / ビタミンK / UBIAD1
研究成果の概要	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メカニズムは明らかでない。これまでに、ビタミンK変換酵素UBIAD1が、GTPエネルギー代謝により制御されていることを見い出した。そこで本研究では、「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」を目指した。報告者が渡米した時期はCOVID-19が世界的に猛威をふるった中であり、研究計画を修正しGTPセンサー遺伝子をゲノム編集法によりF205Lノックインマウスの作出と表現型の解析を行った。作出したマウスからGTPセンサーは、体重変化や糖代謝、寿命などに影響することを見出した。
自由記述の分野	分子栄養学
研究成果の学術的意義や社会的意義	GTPセンサーPI5P4Kβは細胞膜脂質であるPI(5)PをPI(4,5)P2にリン酸化するキナーゼである。PI5P4Kβノックアウトマウスは、PI5P4Kβのキナーゼ活性が欠損した表現型だけでなく、他のキナーゼのスキャフォールディングタンパク質としての機能も失う。さらにATP依存性のキナーゼ活性も消失することから、GTPセンサーとしてのPI5P4Kβの生体での役割は未知である。本研究から、GPI5P4Kβは生体において、糖尿病および健康寿命に重要な役割を果たしていることが示された。今後は、PI5P4Kβを標的とした2型糖尿病やサルコペニアへの新たな治療戦略に応用できることが期待される。