Elucidation of novel physiological functions of vitamin K using time-tissue-specific vitamin K-converting enzyme-deficient mice

使用时间组织特异性维生素 K 转换酶缺陷小鼠阐明维生素 K 的新生理功能

• 批准号: 21K06554
• 负责人: 中川 公恵
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Kobe Gakuin University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K06554/
• 关键词: ビタミンK; UBIAD1; MK-4; ノックアウトマウス; 心臓; 脂肪; 骨; 心血管; 脳神経; Menaquinone-4

ヒトが主として摂取するビタミンKは植物由来のビタミンK1(フィロキノン, PK)であるが、生体組織にはビタミンK2(メナキノン-4, MK-4)が最も多い。これ は、PKが生体内でUbiA prenyltransferase domain containing 1(UBIAD1)という酵素によりMK-4に変換されるためであり、申請者はこのメカニズムを解明してきた。UBIAD1全身欠損マウスは、胎生早期に致死となることから、UBIAD1が個体発生に必須の機能を担うことが明らかとなっている。UBIAD1は全身のあらゆる組織に発現しているが、各組織でUBIAD1がMK-4を変換生成する生理的意義は明らかではない。本研究では、時間空間特異的にUBIAD1を欠損させことができるコンディショナルノックアウトマウスを用いて、MK-4とUBIAD1が担う新規生理機能の解明を進めている。本年度は、心血管特異的UBIAD1欠損マウスの表現型解析を行い、UBIAD1が心臓の細胞機能不全を引き起こすことを見出すとともに、心臓の機能異常が起こるメカニズムについて、種々の遺伝子発現変化の解析を行った。また、出生成熟後にUBIAD1欠損を誘導したマウスにおいて、脂肪組織量の減少と組織構造異常が生じることを見出し、脂肪組織にもUBIAD1欠損の影響があることを見出している。さらに、幼若期でのUBIAD1欠損の誘導により、骨形成能が著しく低下し、骨形成不全になることも明らかにしている。現在は、骨芽細胞や軟骨細胞の初代培養系を立ち上げ、骨形成におけるUBIAD1の機能解析を動物及び細胞レベルで解析を進めている。

ヒ ト が main と し て, take す る ビ タ ミ ン K は plant origin の ビ タ ミ ン K1 (フ ィ ロ キ ノ ン, PK) で あ る が, living body tissue に は ビ タ ミ ン K2 (メ ナ キ ノ ン - 4, MK - 4) が most も い more. こ れ は, PK が body で UbiA prenyltransferase domain containing 1 (UBIAD1) と い う enzyme に よ り MK - 4 に variations in さ れ る た め で あ り, applicants は こ の メ カ ニ ズ ム を interpret し て き た. UBIAD1 body owe loss マ ウ ス は, viviparous early death に と な る こ と か ら, UBIAD1 が individuals born 発 に must の function を bear う こ と が Ming ら か と な っ て い る. UBIAD1 は systemic の あ ら ゆ る organization に 発 now し て い る が, organizations で UBIAD1 が MK - 4 を variations in generating す る physiological significance は Ming ら か で は な い. This study で は space, time, specific に UBIAD1 を owe loss さ せ こ と が で き る コ ン デ ィ シ ョ ナ ル ノ ッ ク ア ウ ト マ ウ ス を with い て, MK - 4 と UBIAD1 が bear う new rules physiology の interpret を into め て い る. は, cardiovascular specific UBIAD1 owe this year loss マ ウ ス の phenotype parsing を い, UBIAD1 が heart insufficiency perforatien の cells を lead き up こ す こ と を shows す と と も に is crucial, the heart is の parafunction が up こ る メ カ ニ ズ ム に つ い て, kind of 々 の heritage 伝 発 son now - the line analytical を の っ た. ま た, was born after the mature に UBIAD1 owe loss induced し を た マ ウ ス に お い て, adipose tissue, decrease の と organization structure abnormal が raw じ る こ と を see し, adipose tissue に も UBIAD1 owe loss の influence が あ る こ と を shows し て い る. If さ ら に, young period で の UBIAD1 owe loss induced に の よ り, bone formation can が し く し, bone formation is not complete に な る こ と も Ming ら か に し て い る. Now は や cartilage, bone bud cells の original を made ち fasten げ, bone formation に お け る UBIAD1 の function analytical を animal cells and び レ ベ ル で parsing を into め て い る.

项目成果

ビタミンK変換酵素（UBIAD1）の活性と発現を制御するリガンド構造の探索

寻找控制维生素 K 转换酶 (UBIAD1) 活性和表达的配体结构

• 发表时间: 2021
• 作者: 平島俊亮;中川公恵
• 通讯作者: 中川公恵

軟骨細胞におけるビタミンKおよびビタミンK変換酵素UBIAD1の機能解析

软骨细胞中维生素K和维生素K转化酶UBIAD1的功能分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 嘉悦慎一郎;平島俊亮;清岡恭乃;中川公恵
• 通讯作者: 中川公恵

時期特異的遺伝子欠損マウスを用いた脂肪組織におけるビタミンK変換酵素UBIAD1の機能解析

使用特定时期基因缺陷小鼠对脂肪组织中维生素 K 转换酶 UBIAD1 进行功能分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 佐伯萌佳;平島俊亮;中川公恵
• 通讯作者: 中川公恵

膵臓におけるビタミンK変換酵素（UBIAD1）の機能解析

胰腺维生素 K 转化酶 (UBIAD1) 的功能分析

• 发表时间: 2021
• 作者: 中川 公恵;山本 真珠子;村上 知奈美;長谷川 潤
• 通讯作者: 長谷川 潤

軟骨細胞分化におけるビタミンK変換酵素UBIAD1およびMK-4の機能解明

阐明维生素 K 转换酶 UBIAD1 和 MK-4 在软骨细胞分化中的功能

• 发表时间: 2022
• 作者: 平島俊亮;中川公恵
• 通讯作者: 中川公恵