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2012 年度 実績報告書

組織内で変換・生成するビタミンK2の変換機構とその生理的役割に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 23380070
研究機関東北大学

研究代表者

白川 仁  東北大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (40206280)

研究分担者 後藤 知子  東北大学, (連合)農学研究科(研究院), 助教 (00342783)
駒井 三千夫  東北大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (80143022)
研究期間 (年度) 2011-11-18 – 2014-03-31
キーワードビタミンK / メナキノンー4 / 生体内変換 / 抗炎症 / テストステロン産生 / 抗糖尿病作用
研究概要

メナキノン-4(MK-4)の生体内変換の分子機構と新しい作用(抗炎症効果、インスリン分泌促進)の解析を行った。
1)MK-4生体内変換の反応機構の解析  ヒト肝癌由来培養細胞をもちいて構築したin vitro変換系において、Ubiad1以外の変換律速因子について解析した。ワーファリン存在下で変換反応を行ったところ、MK-4生成量は有意に減少した。このことから、本培養細胞におおける変換反応にビタミンKエポキシド還元酵素が関連していることが示唆された。また、マウス脳をスライス培養し、ビタミンK1からMK-4が生成することを確認した。この系を用いることによってビタミンK1の側鎖開裂に関わる因子を検索できると考える。
2)MK-4によるインスリン分泌促進作用の解析  ビタミンK欠乏飼料を30日間給餌したKKAyマウスの膵臓ランゲルハンス島を分離し、グルコース刺激によるインスリン分泌量を測定した。その結果、低グルコース濃度で刺激した場合、欠乏食群のインスリン分泌量が低下しており、欠乏マウスで見られる絶食時の血漿インスリン濃度と相関が見られた。
3)MK-4による抗炎症作用の分子機構の解明  MK-4刺激した培養細胞のコンディションメディウムは、抗炎症性を示す高分子成分が含まれている。これについて、コンディションメディウムを濃縮し、プロテオーム解析を行った。コントロールと比べると、コンディションメディウムに特異的なタンパク質が存在し、これらによって抗炎症性が発揮されている可能性が示唆された。

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

マウス脳のスライス培養において、個体間、スライス間で、変換量にばらつきがあり、定量性を高める必要がある。

今後の研究の推進方策

脳スライス培養系において、ビタミンK1の側鎖開裂に関わる因子の解析を進める。
コンディションメディウムに含まれる抗炎症性物質について、質量分析機を用いた解析を行い、変化の見られる因子の性状を明らかにする。
ビタミンK欠乏食を与えたマウスから膵臓ランゲルハンス島を分離し、グルコースに応答するインスリン分泌を引き続き測定するが、特に、ビタミンKを共存させた場合の影響について解析する。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (10件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Dietary supplementation of geranylgeraniol suppresses lipopolysaccharide-induced inflammation via the inhibition of NF-κB activation in rats.2013

    • 著者名/発表者名
      Giriwono PE, Shirakawa H, Ohsaki Y, Hata S, Kuriyama H, Sato S, Goto T, Komai M.
    • 雑誌名

      Eur. J. Nutr.

      巻: 52 ページ: 1191-1199

    • DOI

      10.1007/s00394-012-0429-y

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 遺伝的糖尿病モデルマウスの糖代謝に及ぼすビタミンK欠乏食の影響2013

    • 著者名/発表者名
      平原啓甫、白川仁、齋藤正頼、Puspo E. Giriwono、桂井朋子、後藤知子、駒井三千夫
    • 雑誌名

      無菌生物

      巻: 43 ページ: 110-112

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ビタミンK2012

    • 著者名/発表者名
      白川仁
    • 雑誌名

      Functional Food

      巻: 5 ページ: 340-345

  • [雑誌論文] アトピー性皮膚炎の進展におけるペリオスチンの役割2012

    • 著者名/発表者名
      小口一起
    • 雑誌名

      ビタミン

      巻: 86 ページ: 685-686

    • 査読あり
  • [学会発表] KK-Ayマウスの糖代謝に及ぼすビタミンK欠乏食の影響2013

    • 著者名/発表者名
      平原啓甫
    • 学会等名
      日本農芸化学会2013年度大会
    • 発表場所
      仙台市
    • 年月日
      20130324-20130327
  • [学会発表] 遺伝的糖尿病モデルマウスの糖代謝に及ぼすビタミンK欠乏食の影響2013

    • 著者名/発表者名
      平原啓甫
    • 学会等名
      第46回日本無菌生物ノートバイオロジー学会
    • 発表場所
      伊勢原市
    • 年月日
      20130125-20130126
  • [学会発表] ヒト由来培養細胞を用いたビタミンK生体内変換反応の側鎖基質の解析2012

    • 著者名/発表者名
      桂井朋子
    • 学会等名
      第85回日本生化学会大会
    • 発表場所
      福岡市
    • 年月日
      20121214-20121217
  • [学会発表] 糖尿病モデルマウスにおけるビタミンKが糖代謝に及ぼす影響2012

    • 著者名/発表者名
      平原啓甫
    • 学会等名
      日本ビタミン学会第64回大会
    • 発表場所
      岐阜市
    • 年月日
      20120622-20120623
  • [学会発表] ゲラニルゲラニオールはマウス精巣由来細胞においてテストステロン産生を促進する2012

    • 著者名/発表者名
      吉田理紗
    • 学会等名
      日本ビタミン学会第64回大会
    • 発表場所
      岐阜市
    • 年月日
      20120622-20120623
  • [学会発表] ヒト肝ガン由来培養細胞を用いたビタミンKの生体内変換機構の解析2012

    • 著者名/発表者名
      桂井朋子
    • 学会等名
      日本ビタミン学会第64回大会
    • 発表場所
      岐阜市
    • 年月日
      20120622-20120623
  • [学会発表] Geranylgeraniol supplementation suppresses LPS-induced NF-κB signal transducers activation in THP-1 cells and rats2012

    • 著者名/発表者名
      Puspo E. Giriwono
    • 学会等名
      BioMed Central meeting “Metabolism, diet and disease”
    • 発表場所
      Washington DC, USA
    • 年月日
      20120529-20120531
  • [学会発表] KK-AyマウスにおけるビタミンK1欠乏状態と糖代謝の関係2012

    • 著者名/発表者名
      平原啓甫
    • 学会等名
      第66回日本栄養・食糧学会大会
    • 発表場所
      仙台市
    • 年月日
      20120517-20120520
  • [学会発表] ヒト由来培養細胞を用いたメナキノン-4変換生成系の確立とビタミンK変換機構の解析2012

    • 著者名/発表者名
      桂井朋子
    • 学会等名
      第66回日本栄養・食糧学会大会
    • 発表場所
      仙台市
    • 年月日
      20120517-20120520
  • [学会発表] ゲラニルゲラニオールによるテストステロン産生促進2012

    • 著者名/発表者名
      吉田理紗
    • 学会等名
      第66回日本栄養・食糧学会大会
    • 発表場所
      仙台市
    • 年月日
      20120517-20120520
  • [図書] 基礎栄養学2013

    • 著者名/発表者名
      白川仁
    • 総ページ数
      163(うち107-122)
    • 出版者
      アイ・ケイコーポレーション

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公開日: 2015-05-28  

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