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日本人論文紹介

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ユサコでは日本人の論文が掲載された海外学術雑誌に注目して、随時ご紹介しております。

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2020/09/24

血管壁の恒常性維持と病態形成におけるメカノトランスダクションの分子機序 New

論文タイトル
The molecular mechanism of mechanotransduction in vascular homeostasis and disease
論文タイトル(訳)
血管壁の恒常性維持と病態形成におけるメカノトランスダクションの分子機序
DOI
10.1042/CS20190488
ジャーナル名
Clinical Science
巻号
Clinical Science Vol.134 No.17 (2399–2418)
著者名(敬称略)
山城 義人, 柳沢 裕美
所属
筑波大学生存ダイナミクス研究センター

抄訳

血管壁は、血流のずり応力や心拍出に伴う伸展刺激などのメカニカルストレスを細胞内の生化学的シグナルに変換する「メカノトランスダクション 」の機構を備えている。細胞外マトリクスは、血管壁の構造維持と同時に、力学的環境に応答しメカノトランスダクションを惹起するが、その詳細は不明である。本総説では、まず血管壁のメカニカルストレスを解説し、それらを感知するセンサーを紹介し、メカノトランスダクションをいくつかの主要な転写因子の活性経路に対応させて解説する。最後に、マトリクス・メカノトランスダクション におけるフィブロネクチン―内皮細胞、トロンボスポンジン1―平滑筋細胞を中心に、最近の動向を紹介する。内皮細胞や平滑筋細胞におけるメカノトランスダクションの異常が、動脈硬化症、高血圧、大動脈瘤などの血管疾患の分子基盤として関与していることが示唆され、血管疾患に対する新しい治療標的分子の発見が期待される。

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2020/09/24

Arum maculatumの付属体におけるミトコンドリアalternative oxidaseの分解 New

論文タイトル
Degradation of mitochondrial alternative oxidase in the appendices of Arum maculatum
論文タイトル(訳)
Arum maculatumの付属体におけるミトコンドリアalternative oxidaseの分解
DOI
10.1042/BCJ20200515
ジャーナル名
Biochemical Journal
巻号
Biochemical Journal Vol.477 No.17 (3417–3431)
著者名(敬称略)
伊藤 菊一 他
所属
岩手大学農学部応用生物化学科生体熱制御システム学研究室

抄訳

シアン耐性alternative oxidase(AOX)は、ミトコンドリア内膜に局在するキノールオキシダーゼである。本研究においては、ミトコンドリアにおけるAOXタンパク質の分解に関わるメカニズムを明らかにするため、Arum maculatumの発熱器官である付属体から調製したミトコンドリアを用いた一連の生化学的解析を行った。その結果、AOXタンパク質は本植物の発熱温度に近い30℃において分解されるとともに、このような温度依存性プロテアーゼ活性は、システインプロテアーゼ阻害剤であるE-64により特異的に阻害されることが判明した。また、問題とするプロテアーゼの精製を行った結果、AOX分解活性を有するプロテアーゼはPhoenix dactyliferaのシステインプロテアーゼ1様タンパク質と同一の部分ペプチド配列を有することが判明した。これらの結果は、AOXがA. maculatumの発熱性付属体においてシステインプロテアーゼの標的タンパク質であることを示唆している。

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2020/09/15

DRO1ホモログによる根の角度改良は塩害水田でのイネの収量を増加させる

論文タイトル
Root angle modifications by the DRO1 homolog improve rice yields in saline paddy fields
論文タイトル(訳)
DRO1ホモログによる根の角度改良は塩害水田でのイネの収量を増加させる
DOI
10.1073/pnas.2005911117
ジャーナル名
Proceedings of the National Academy of Sciences
巻号
PNAS September 1, 2020 117 (35) 21242-21250
著者名(敬称略)
木富悠花、宇賀優作 他
所属
国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構次世代作物開発研究センター

抄訳

根系構造は、干ばつ、冠水、塩害などのストレス条件における作物生産に影響を及ぼす。塩害は世界的に大きな農業問題であるが、これまで塩害回避に役立つ根系構造の遺伝子は発見されていなかった。そこで我々は、イネの根伸長角度に関与する量的形質遺伝子座(qSOR1)をクローニングした。さらに、非機能型のqSOR1により生じる地表根(土壌表面近くに張る根)が塩害水田で生じる土壌還元ストレスを回避し、地表根を形成しない品種よりも増収になることを明らかにした。また、qSOR1は根伸長角度を制御する既知の遺伝子DRO1のホモログであることがわかった。qSOR1DRO1の機能型と非機能型の対立遺伝子座を組み合わせた4つのイネ系統は、深根、中間型、浅根、極浅根の異なる根系構造を示した。以上のことから、多様な環境ストレスに適応した根系構造に作物を改良するうえで、DRO1ホモログ遺伝子は有用な育種素材になると期待される。

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2020/09/14

マウスへのレシニフェラトキシン脳室内投与法および疼痛行動解析

論文タイトル
Intracerebroventricular Treatment with Resiniferatoxin and Pain Tests in Mice
論文タイトル(訳)
マウスへのレシニフェラトキシン脳室内投与法および疼痛行動解析
DOI
10.3791/57570
ジャーナル名
Journal of Visualized Experiments(JoVE)
巻号
J. Vis. Exp. (163), e57570, doi:10.3791/57570 (2020)
著者名(敬称略)
福島 章紘、藤井 萌子、小野 秀樹
所属
武蔵野大学大学院薬科学研究科 薬科学専攻

抄訳

Transient receptor potential vanilloid type 1 (TRPV1)の強力なアゴニストであるレシニフェラトキシン(RTX)はTRPV1の長期的な脱感作を引き起こす。この脱感作モデルはTRPV1の機能を調べる方法のひとつとして用いられてきた。本稿ではRTXのマウス脳室内投与法を紹介するとともに、末梢TRPV1刺激および機械刺激を用いた疼痛試験法も併せて紹介する。RTX脳室内投与群は対照群と同等の疼痛反応を示したが、脳室内投与群ではアセトアミノフェンの鎮痛作用が抑制されたことから、RTX脳室内投与は中枢選択的なTRPV1脱感作を誘導することが示唆された。これまで末梢組織でのTRPV1の機能について多くの報告がなされているが、脳内TRPV1の機能については不明な点が多い。本マウスモデルは、中枢神経系に存在するTRPV1およびTRPV1発現細胞の生理機能の探索に用いることが可能と考えられた。なお本手法は他の薬物の中枢作用研究にも応用可能である。

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2020/09/11

もやもや病患者の白質におけるミエリン・軸索障害

論文タイトル
Myelin and Axonal Damage in Normal-Appearing White Matter in Patients with Moyamoya Disease
論文タイトル(訳)
もやもや病患者の白質におけるミエリン・軸索障害
DOI
10.3174/ajnr.A6708
ジャーナル名
American Journal of Neuroradiology
巻号
American Journal of Neuroradiology Vol. 41, No. 9 (1618-1624)
著者名(敬称略)
原 祥子 他
所属
東京医科歯科大学 脳神経機能外科

抄訳

【背景と目的】慢性虚血動物モデルではミエリン・軸索障害が存在することが知られているが、もやもや病患者でも存在するか明らかでない。
今回、もやもや病患者において、MRIによりミエリン・軸索障害の有無を評価し、認知機能障害との関連を検討した。
【対象と方法】18名の成人もやもや病患者(16−55歳)と18名の健常人(年齢性別合致)において、magnetization transfer saturation法(MTsat)と拡散MRI(NODDI)を撮影し、大脳各領域でのミエリン含有量・軸索含有量を評価した。もやもや病患者と健常人の各含有量を比較し、もやもや病患者においては各含有量と認知機能検査との相関を評価した。
【結果】もやもや病患者では健常人と比較し、ミエリン含有量がすべての白質領域で低下し、軸索含有量は両側中大脳動脈領域で低下していた(P<.05)。もやもや病患者における認知機能検査との相関は、ミエリン含有量とは認められず、軸索含有量とのみ認めた(右中大脳動脈領域・右大脳動脈領域でr=0.52-0.53; P<.03)。
【結論】もやもや病患者ではミエリン・軸索障害が存在し、認知機能との関連はミエリンより軸索のほうが強い可能性がある。

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2020/09/10

免疫チェックポイント阻害薬関連下垂体炎のMRI所見

論文タイトル
MRI Findings of Immune Checkpoint Inhibitor–Induced Hypophysitis: Possible Association with Fibrosis
論文タイトル(訳)
免疫チェックポイント阻害薬関連下垂体炎のMRI所見
DOI
10.3174/ajnr.A6692
ジャーナル名
American Journal of Neuroradiology
巻号
American Journal of Neuroradiology Vol. 41, No. 9 (1683-1689)
著者名(敬称略)
黒川 遼、五ノ井 渉 他
所属
東京大学医学部附属病院 放射線科

抄訳

下垂体炎は免疫チェックポイント阻害薬治療による合併症の一つであり、長期的なホルモン補充療法を要する下垂体機能低下症の原因となる。頻度が高く臨床的にも重要な合併症だが、MRIにおける特徴的な画像所見は知られていなかった。本研究では日米の2施設にて悪性黒色腫に対して免疫チェックポイント阻害薬治療を行い、下垂体炎を発症した20症例を後方視的に解析し、MRI所見の特徴やホルモン異常の有無を調べた。その結果、19/20例で下垂体前葉に特徴的な地図状の造影不良域が認められ、同部はT2強調像で主に低信号を示し、造影ダイナミックMRIの撮像された2例では漸増性の造影増強効果を呈した。内分泌学的には期間中に不可逆的であった甲状腺刺激ホルモンと副腎皮質刺激ホルモンの分泌低下が半数以上の症例で認められた。MRIで認められた「T2強調像で低信号を示し漸増性に造影される」という特徴は線維化を示唆する所見であり、免疫チェックポイント阻害薬関連下垂体炎の病態の解明や、その他の原因による下垂体炎・腫瘍との鑑別に有用であると考えられる。

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2020/09/10

アカゲザルの周産期における胎児の頭蓋骨と母親の骨盤の共変異と霊長類の出産の進化

論文タイトル
Covariation of fetal skull and maternal pelvis during the perinatal period in rhesus macaques and evolution of childbirth in primates
論文タイトル(訳)
アカゲザルの周産期における胎児の頭蓋骨と母親の骨盤の共変異と霊長類の出産の進化
DOI
10.1073/pnas.2002112117
ジャーナル名
Proceedings of the National Academy of Sciences
巻号
PNAS September 1, 2020 117 (35) 21251-21257
著者名(敬称略)
川田 美風、森本 直記 他
所属
京都大学大学院理学研究科 自然人類学研究室

抄訳

大脳化と直立二足歩行への適応により、ヒトでは新生児の頭部と母親の骨盤のサイズ比(児頭骨盤比)が大きく、特徴的に難産である。ヒトでは難産への対応として、子の頭と母親の骨盤の間で形態共変異(児頭骨盤共変異)が進化しているという仮説が近年提唱された。しかし、実際の親子で新生児の頭と母親の骨盤の形態関係を観察することはヒトでは実質的に不可能であり、間接的な証拠の提示に留まっていた。そこで我々は、ヒトと同様に児頭骨盤比が高いアカゲザルの妊娠後期個体(母親とその胎児)のCTデータを用いた3次元形態測定により、児頭骨盤共変異を直接的に検証した。児頭骨盤共変異は産道において特に強く発現すること、丸い頭と丸い断面の産道というように、子の頭と母親の骨盤の形態は互いに対応していることから、観察された児頭骨盤共変異は難産を緩和する機構であると考えられる。本研究結果から、児頭骨盤共変異はヒトのみでなく他の霊長類系統においても並行に、もしくは初期狭鼻類においてすでに進化していた可能性が示唆される。

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2020/09/08

周波数変調原子間力顕微鏡によるナノバイオ界面のサブナノスケール観察

論文タイトル
Subnanometer-scale imaging of nanobio-interfaces by frequency modulation atomic force microscopy
論文タイトル(訳)
周波数変調原子間力顕微鏡によるナノバイオ界面のサブナノスケール観察
DOI
10.1042/BST20200155
ジャーナル名
Biochemical Society Transactions
巻号
Biochemical Society Transactions Vol.48 No.4 (1675–1682)
著者名(敬称略)
福間 剛士
所属
金沢大学 ナノ生命科学研究所

抄訳

近年、周波数変調原子間力顕微鏡(FM-AFM)のバイオ応用技術には大きな進展があった。例えば、タンパク質の二次構造や、DNAのリン酸基、脂質-イオン複合体などのサブナノスケール構造が直接可視化されている。また、FM-AFMと3次元探針走査技術を組み合わせることで、3次元AFM(3D-AFM)が開発された。この手法は、脂質膜、タンパク質分子、DNAなどの様々な生体分子表面上でのサブナノスケール3次元水和構造計測を可能とした。さらに、3D-AFMにより、熱揺動する脂質頭部のような柔軟な表面構造の3次元分布もサブナノスケールで可視化できることが示されている。これらの局所情報は、ナノバイオ界面の構造や現象を説明するための原子・分子レベルのモデルを確立するために決定的な役割を果たすことができる。本総説では、液中FM-AFM技術の最近の進展と、そのナノバイオ界面研究への応用事例を概観し、その将来展望について議論する。

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2020/09/07

ダイナクチンサイドアームの構造多型性とp150サブユニットのドメイン構成

論文タイトル
Conformational diversity of dynactin sidearm and domain organization of its subunit p150
論文タイトル(訳)
ダイナクチンサイドアームの構造多型性とp150サブユニットのドメイン構成
DOI
10.1091/mbc.E20-01-0031
ジャーナル名
Molecular Biology of the Cell
巻号
Molecular Biology of the Cell Volume 31, Issue 12(1201–1313)
著者名(敬称略)
斎藤 慧, 豊島 陽子 他
所属
東京大学大学院総合文化研究科 広域科学専攻 生命環境科学系

抄訳

 ダイナクチンは微小管上で働くモータータンパク質ダイニンの運動機能を制御するタンパク質複合体である。微小管との結合やダイニン機能制御に重要な部位の「サイドアーム」については詳細構造が知られていなかった。本研究では、電子顕微鏡観察を用いてサイドアームの柔らかく多様な構造について報告する。金ナノ粒子標識と欠損体の解析により、サイドアーム中のp150サブユニットのドメイン構成とコイルドコイル1(ダイニン結合部位)の構造変化が分かった。さらに、サイドアーム全体が複数の特徴的な構造をとり、それらの割合は溶液の塩濃度に応じて変化した。ダイナクチンの構造多型性は、ダイニンや微小管との結合様式の理解の手掛かりとなるであろう。

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2020/09/02

1型糖尿病の3病型間で膵島抗原特異的CD4陽性T細胞のフェノタイプは異なる

論文タイトル
Distinct Phenotypes of Islet Antigen-Specific CD4+ T Cells Among the 3 Subtypes of Type 1 Diabetes
論文タイトル(訳)
1型糖尿病の3病型間で膵島抗原特異的CD4陽性T細胞のフェノタイプは異なる
DOI
10.1210/clinem/dgaa447
ジャーナル名
Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism
巻号
Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism Vol.105 No.10 (dgaa447)
著者名(敬称略)
中條 大輔 他
所属
富山大学附属病院 臨床研究管理センター/第一内科

抄訳

1型糖尿病は膵島抗原特異的細胞性免疫による膵β細胞の破壊を介したインスリン分泌不全によって発症すると推測されているが、各病型(急性発症1型:AT1D、緩徐進行1型:SP1D、劇症1型:FT1D)における発症様式と細胞性免疫反応の関連は明らかではない。そこで我々は、病型間で膵島抗原特異的CD4陽性T細胞のフェノタイプの差異を検討した。各病型の患者と健常者より採取した末梢血単核球を4種の膵島抗原ペプチド(GAD65, Preproinsulin (PPI), IGRP, ZnT8)で刺激し、2日後の培養上清中のサイトカイン測定(ex-vivo assay)と、8日後のCD4陽性T細胞中のサイトカイン発現解析(expansion assay)を行った。In-vivo assayでは、AT1DにおけるGAD65特異的なIL-6・IP-10の反応、PPI特異的なIP-10の反応が亢進していた。FT1DではGAD65およびPPI特異的なG-CSFの反応が亢進していた。Expansion assayでは、AT1DにおけるGAD65およびPPI特異的Th1細胞の増加を認め、SP1DではGAD65特異的Th2細胞が増加していた。FT1Dでは全膵島抗原に対するTr1反応が極度に低下していた。これらT細胞フェノタイプの差異が1型糖尿病の発症様式と関連している可能性が示唆された。

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