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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

基本信息

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

项目摘要

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。

ヒトが主として悂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、Biological tissueにはビタミンK2(メナキノン-4, MK-4)がmostも多い. UbiA prenyltransferase domain containing 1 (UBIAD1) というzyme によりMK-4 に変change されるためであり, applicant はこのメカニズムを Explain してきた. UBIAD1 is full of body defects, early stage fetal death, and UBIAD1 is necessary for individual development and function. The physiological significance of UBIAD1 is that the tissues of the whole body are replaced, and the tissues of each tissue are replaced. In this study, the time and space-specific UBIAD1 deficiency was detected.クアウトマウスを用いて、MK-4とUBIAD1がtake on the new regulations of physiological functions and explain the new regulations. This year, cardiovascular-specific UBIAD1 deficiency is caused by phenotypic analysis and UBIAD1 cardiomyocyte insufficiency.こすことを见出すとともに、心臓の Function Abnormality が起こるメカニズムについて, kind of 々の缝子発 appear to have changed the analysis of を行った.また, loss of UBIAD1 after birth and maturity, induction of したマウスにおいて, reduction of adipose tissue volume and tissue structure The abnormality is caused by the abnormality, and the adipose tissue is affected by UBIAD1 deficiency.さらに, UBIAD1 defective induction により in early childhood, bone formation ability が成しくlowered し, bone formation imperfecta になることも明らかにしている. At present, the primary culture system of osteoblasts and chondrocytes is established, and the functional analysis of bone formation and UBIAD1 is performed on animals and cells.