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2021 年度 実施状況報告書

脳血管障害の治療を目指したビタミンKによる中枢神経再生機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K11709
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)

研究分担者 須原 義智  芝浦工業大学, システム理工学部, 教授 (30297171)
郡山 恵樹  鈴鹿医療科学大学, 薬学部, 教授 (70397199)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワードビタミンK / 脳血管障害 / 中枢神経再生 / 神経損傷マウスモデル / 誘導体合成
研究実績の概要

ビタミンKが脳内でどのような役割を担っているかは未だ明らかではない。申請者は、これまでに脳内に存在するビタミンKが神経幹細胞をニューロンへ選択的に分化誘導することを報告し、トランスクリプトーム解析から脳に存在する48,441種の遺伝子から、3,780種の遺伝子がビタミンKにより変動し、ニューロン分化に関与する可能性が高い3種の重要な遺伝子を見出した。そこで本研究では脳内におけるビタミンKの役割を明らかにするため、「神経幹細胞からニューロンへの分化を誘導するビタミンKの分子機構の解明」を行った。
2021年度はビタミンKと結合する可能性のある2つの受容体が、神経細胞の分化に関与するかを検討した。各種阻害剤等を用いた検討から、2つの受容体を介してビタミンKが神経幹細胞をニューロンへ分化誘導することが見出された。2022年度内に論文投稿を行う予定。
本研究が完成した暁には、食事由来のビタミンKが、脳血管障害等により損傷を受けた脳神経細胞の再生を促し、脳梗塞モデルマウスの神経再生を強く促進する新規ビタミンK誘導体の創製することで、脳内ビタミンKの役割の一端が明らかになり脳血管障害の治療に繋がることが期待される。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

2021年度は、各種阻害剤等を用いた検討から、2つの受容体を介してビタミンKが神経幹細胞をニューロンへ分化誘導することが見出された。2022年度内に論文投稿ができる状況になったため。また、本内容に関して国内外の学会で報告し、奨励賞をいただくことができたため。

今後の研究の推進方策

今後は、ビタミンKによる核内因子(クロマチン制御因子)を介したニューロン分化機構を評価する。また、ビタミンKは受容体を介したシグナル伝達から核内因子を経てニューロン分化を促進するかを評価することで、ニューロン分化機構の全容解明を試みる。本年度見いだされた2つの受容体を標的とした新規ビタミンK誘導体の創製を行い、これまでのよりも分化を強く促進する誘導体の探索を行う。
また、ビタミンKは神経分化誘導作用以外に、損傷神経の治療作用を見出している。先に合成した新規ビタミンK誘導体による中枢神経再生・修復効果の評価を行う。

次年度使用額が生じた理由

残額は3,360円であり、当初予算はほぼ使用している。残額に関しては次年度の研究をより推進するために使用する。

  • 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
    • 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
    • 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v
  • [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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