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国内研究者論文紹介

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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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2022/02/15

マウス気管の運動性繊毛における中心微小管形成と同調的波打ち運動のためにはCAMSAP3が必要

論文タイトル
Tracheal motile cilia in mice require CAMSAP3 for the formation of central microtubule pair and coordinated beating
論文タイトル（訳）
マウス気管の運動性繊毛における中心微小管形成と同調的波打ち運動のためにはCAMSAP3が必要
DOI
10.1091/mbc.E21-06-0303
ジャーナル名
Molecular Biology of the Cell
巻号
Molecular Biology of the Cell　Volume 32, Issue 20
著者名（敬称略）
斉藤 弘子, 竹市 雅俊　他
所属
理化学研究所　生命機能科学研究センター

抄訳

　気管は、口と肺をつなぐ空気の通り道で、その内部を常にきれいに保つ必要がある。そのため内腔を被う上皮細胞の表面には繊毛がびっしり生えており、これが同調して波打つことにより粘液流を生み出して異物などを排除する。繊毛が波打ち運動するためには、その構成要素たる９組の周辺微小管と一対の「中心微小管」（9+2構造）の働きが必要だが、中心微小管の形成のしくみは謎に包まれている。本研究は、微小管のマイナス端に結合しそのプラス端側の伸長を支えるタンパク質CAMSAP3のノックアウトマウスを解析し、これが失われると気管繊毛の同調運動が乱れ、また、中心微小管が消滅することを発見。さらに、正常マウスの繊毛では、CAMSAP3の一部が中心微小管のマイナス端辺りに濃縮していた。以上の観察から、CAMSAP3は中心微小管の形成に関わり、繊毛の同調運動のために必要であると結論している。ヒトの呼吸器疾患と関係するかどうかについては今後の研究課題だ。

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2022/02/15

p52SHCはRAF非依存的にERKの持続的な活性化を調節する

論文タイトル
p52Shc regulates the sustainability of ERK activation in a RAF-independent manner
論文タイトル（訳）
p52SHCはRAF非依存的にERKの持続的な活性化を調節する
DOI
10.1091/mbc.E21-01-0007
ジャーナル名
Molecular Biology of the Cell
巻号
Molecular Biology of the Cell　Volume 32, Issue 19
著者名（敬称略）
吉澤　亮, 佐甲　靖志　他
所属
国立研究開発法人理化学研究所 佐甲細胞情報研究室

抄訳

　アダプタータンパク質のp52SHC（SHC）およびGRB2はどちらも、細胞表面受容体からERK経路へのシグナル伝達を仲介する。私たちはSHCおよびGRB2の役割を調べるために、これらのタンパク質をMCF7細胞内に発現させ、分化誘導因子により刺激した際の、細胞膜への移行ダイナミクスを計測した。その結果、SHCは持続的に膜局在するのに対してGRB2は一過的に膜局在することがわかった。ERKの核局在化はSHCと同様に持続的であったが、SHCをノックダウンすると応答量が減少し、さらに一過的になったことから、SHCはERKの初期応答と持続的な核局在化の両方に寄与していることがわかった。さらに阻害剤等を用いた解析から、ERKの初期応答はSHC-GRB2-RAF経路に依存していたのに対して、ERKの持続的な応答はRAF非依存的にMEKを活性化するSHC-PI3K経路に依存していることがわかった。またERBB-1受容体の過剰発現によってもSHCとERKのダイナミクスは共に一過的となり、その様な細胞では、細胞運命決定のバイアスも分化から増殖へとシフトした。このようにSHCはERKシグナルにおいてGRB2とは異なる機能を有している事が示唆された。

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2022/02/15

傍腫瘍性舞踏病を呈した胆嚢癌の1例

論文タイトル
Paraneoplastic chorea associated with gallbladder cancer
論文タイトル（訳）
傍腫瘍性舞踏病を呈した胆嚢癌の1例
DOI
10.1136/bcr-2021-247080
ジャーナル名
BMJ Case Reports
巻号
BMJ Case Reports Vol.14 No.12　(2021)
著者名（敬称略）
柳 昌宏　須田 烈史
所属
金沢市立病院 消化器内科

抄訳

症例は81歳女性．1週間前からの左上下肢の投げ出すような不随意運動を主訴に受診した．頭部MRIでは，明らかな異常はなかった．血液検査でも，明らかな異常はなく，各種自己抗体も陰性であったが，腫瘍マーカーのCA19-9が著明に上昇していた．造影CTを撮影したところ，胆嚢腫瘍および肝内にリング状に濃染する多発腫瘤を認めた．多発肝転移を伴う切除不能胆嚢癌と診断し，組織診断のため胆嚢腫瘍に対して超音波内視鏡下穿刺吸引生検を行ったところ，肝様腺癌が検出された．左上下肢の不随意運動については，胆嚢癌の傍腫瘍性神経症候群としての傍腫瘍性舞踏病と診断した．ジェムザール＋シスプラチンによる化学療法を開始したところ，腫瘍は縮小し，不随意運動も完全に消失した．傍腫瘍性舞踏病は非常に稀であり，急速に進行し，薬剤に抵抗性であることが多く，症状はしばしば非対称性，片側性である．ステロイドやハロペリドールの有効性も報告されているが，根本治療は背景腫瘍に対する治療（手術や化学療法など）である．成人発症の舞踏運動，特に高齢者や体重減少を伴う症例，片側性の症状を呈する症例では，悪性腫瘍の存在も疑うべきである．

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2022/02/15

妊娠中期総コレステロール値と在胎不当過小(SGA)・過大児(LGA)の関連：子どもの健康と環境に関する全国調査（エコチル調査）

論文タイトル
Association of Maternal Total Cholesterol With SGA or LGA Birth at Term: the Japan Environment and Children’s Study
論文タイトル（訳）
妊娠中期総コレステロール値と在胎不当過小(SGA)・過大児(LGA)の関連：子どもの健康と環境に関する全国調査（エコチル調査）
DOI
10.1210/clinem/dgab618
ジャーナル名
Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism
巻号
Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism Vol.107 Issue1 (ee118–e129)
著者名（敬称略）
金子 佳世,　伊藤 由起　他
所属
名古屋市立大学 大学院医学研究科 環境労働衛生学分野

抄訳

　母体の血中コレステロールは、胎生期発育において重要な役割を果たす。本研究は、妊娠中期の総コレステロール値(TC)と在胎不当過小・過大児(SGA/LGA)は関連するか、明らかにすることを目的とした。エコチル調査参加の、各種疾患の既往や妊娠中貧血のない単胎正期産の母親と、新生児先天性異常、遺伝子異常の無い子どもで、解析に必要な変数の揃った母子37449組を対象とした。妊娠中期TC値の1標準偏差(35.33mg/dL)減少毎のSGAのオッズ比は1.20(95%信頼区間1.15-1.25)、1標準偏差増加毎のLGAのオッズ比は1.13(95%信頼区間1.09-1.16)だった。また、妊娠前のBMIや妊娠中体重増加量が正常な者に限定しても、同様の結果が得られた。今回HDLコレステロール値や中性脂肪の影響は検討しておらず、今後、妊娠期における適正な脂質プロファイルの検討が必要である。

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2022/02/14

細胞種により異なるRNAポリメラーゼ転写産物が相分離を介したDBC1核内構造体の形成に関与する

論文タイトル
Distinct RNA polymerase transcripts direct the assembly of phase-separated DBC1 nuclear bodies in different cell lines
論文タイトル（訳）
細胞種により異なるRNAポリメラーゼ転写産物が相分離を介したDBC1核内構造体の形成に関与する
DOI
10.1091/mbc.E21-02-0081
ジャーナル名
Molecular Biology of the Cell
巻号
Molecular Biology of the Cell　Volume 32, Issue 21
著者名（敬称略）
萬年 太郎, 廣瀬 哲郎　他
所属
萬年 太郎：立命館大学 生命科学部生命医科学科 プロテオミクス研究室
廣瀬 哲郎：大阪大学大学院 生命機能研究科 RNA生体機能研究室

抄訳

　哺乳類細胞核に存在する様々な核内構造体は、RNA合成やプロセシング、RNP分子装置の生合成の場として知られている。これまでに、特異的なRNAが骨格としていくつかの核内構造体の形成に働いていることが明らかなってきた。今回我々は、RNase感受性を示す2つの核内構造体(大腸がん由来HCT116細胞のDBC1核内構造体[DNB]と子宮頸がん由来HeLa細胞のSam68核内構造体[SNB])が、異なるRNAポリメラーゼ転写産物を骨格として形成されること、さらにDNBとSNBが相分離様の相互作用を介して形成されていることを明らかにした。このことから、これらの核内構造体は相分離を介して相互作用するRNAやタンパク質を変化させることで異なる機能を担っている可能性が示唆された。次にDNBの新規構成因子の探索のため免疫沈降-MS解析をおこない、HNRNPLとHNRNPKを同定した。また、DNB構成因子のsiRNAにより、DBC1とHNRNPLがDNBの形成に必須であることを明らかにした。さらにHNRNPLがDNBの形成にどのように関与しているのか解析した結果、HNRNPLのRNA結合ドメインと天然変性領域が細胞内でのDNB形成とin vitroでの液滴形成に関与していることが明らかになった。このことから、DNB形成にはHNRNPLとRNAやタンパク質との多価相互作用による相分離の誘導が必要であることが示唆された。

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2022/02/09

沖縄トラフ伊平屋北海丘熱水域のMethyloprofundus属メタン酸化細菌群集とその推定優占種の培養

論文タイトル
Multispecies Populations of Methanotrophic Methyloprofundus and Cultivation of a Likely Dominant Species from the Iheya North Deep-Sea Hydrothermal Field
論文タイトル（訳）
沖縄トラフ伊平屋北海丘熱水域のMethyloprofundus属メタン酸化細菌群集とその推定優占種の培養
DOI
10.1128/AEM.00758-21
ジャーナル名
Applied and Environmental Microbiology
巻号
Applied and Environmental Microbiology Volume 88 • Number 2 • January 2022
著者名（敬称略）
平山 仙子　他
所属
国立研究開発法人海洋研究開発機構　超先鋭研究開発部門　超先鋭研究プログラム

抄訳

Methyloprofundus属細菌は海洋性の好気的メタン酸化（資化）細菌である。本属を代表するイガイ科二枚貝の共生細菌が精力的に研究される一方、自由生活型の種を対象とした研究は数える程しかない。沖縄トラフ伊平屋北海丘（沖縄本島北西160 km）の深海熱水活動域では、本属共生細菌をもつ二枚貝が大規模なコロニーを形成している。我々はここに自由生活種も生息している可能性が高いと考え、熱水の影響の異なる４地点（水深約1,000 m）でMethyloprofundus属細菌群集をターゲットに遺伝子解析を行った。その結果、自由生活型と推定される161もの種相当グループを検出し、群集構造の違いと熱水の影響の強さが関係している可能性を見出した。並行して行った培養実験では、群集の優占種且つ新種と推定されるメタン酸化細菌の集積培養に成功し、ゲノム解析により厳しい環境での生存競争に有利と考えられる機能遺伝子を複数見つけた。過去の知見と合わせると、Methyloprofundus属細菌は低酸素環境も含め世界の様々な海洋環境に遍在している可能性がある。

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2022/02/09

リン脂質フリッパーゼとSfk1はエルゴステロールの細胞膜への保持に必須である

論文タイトル
Phospholipid flippases and Sfk1 are essential for the retention of ergosterol in the plasma membrane
論文タイトル（訳）
リン脂質フリッパーゼとSfk1はエルゴステロールの細胞膜への保持に必須である
DOI
10.1091/mbc.E20-11-0699
ジャーナル名
Molecular Biology of the Cell
巻号
Molecular Biology of the Cell　Volume 32, Issue 15
著者名（敬称略）
岸本 拓磨, 田中 一馬　他
所属
北海道大学　遺伝子病制御研究所　分子間情報分野

抄訳

　ホスファチジルセリン（PS）などのリン脂質は細胞膜内層で非対称な分布を示すが、その生理的意義は完全に解明されていない。この非対称性は、PSなどを細胞膜内層に輸送するフリッパーゼや著者らが見出した出芽酵母細胞膜タンパク質Sfk1により維持される。本論文では、フリッパーゼおよびSfk1が制御する細胞膜リン脂質非対称性は、細胞に必須な機能を有することを明らかにした。これらの因子の機能が同時に喪失した場合、リン脂質非対称性が崩壊し、それに伴い生育阻害と多岐にわたる細胞膜の異常を引き起こした。この原因究明を進めた結果、リン脂質非対称性の崩壊が、細胞膜の酵母ステロール保持機能を低下させ、それが原因で生育阻害や細胞膜異常を引き起こすことを見出した。また、新たに開発したステロールプローブによる解析から、Sfk1がステロールの物理状態を調整することで細胞膜ステロールの維持に貢献する可能性も示唆された。このような結果から本論文では、リン脂質非対称性を介した細胞膜ステロール維持という新たな生理学的機序を解明した。

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2022/02/08

高血圧患者における血管周囲腔に沿った水拡散係数の変化

論文タイトル

An Investigation of Water Diffusivity Changes along the Perivascular Space in Elderly Subjects
with Hypertension

論文タイトル（訳）
高血圧患者における血管周囲腔に沿った水拡散係数の変化
DOI
10.3174/ajnr.A7334
ジャーナル名
American Journal of Neuroradiology
巻号
American Journal of Neuroradiology　Vol. 43 No.1
著者名（敬称略）
菊田　潤子　他
所属
順天堂大学医学部附属順天堂医院

抄訳

近年、脳内の老廃物排泄機構としてのGlymphatic system仮説が注目されている。Glymphatic systemは、脳脊髄液が動脈の血管周囲腔から脳実質内に流入し、間質液との交換とともに脳実質内の老廃物を洗い流し、静脈血管周囲腔から排泄するという仮説である。本研究は高血圧患者の血管周囲腔に沿った水拡散係数（The analysis along the perivascular space index：ALPS index）の変化を調査した。まず、高血圧患者群63例、対照群63例の頭部MRIの拡散強調画像を用いて、左右大脳半球とその平均値のALPS indexを算出した。次に、高血圧患者群と対照群のALPS indexの群間比較を行った。さらに、すべての被験者の左右大脳半球、およびその平均値のALPS indexと最高血圧値、最低血圧値、平均血圧値、脈圧値の相関関係を調査した。その結果、高血圧患者群は対照群と比較して左大脳半球と平均ALPS indexが有意に低く（P <0.05）、左右大脳半球とその平均のALPS indexと最高血圧値、最低血圧値、平均血圧値、および脈圧値に有意な負の相関がみられた。本研究は、高血圧患者における血管周囲腔に沿った水拡散係数の変化を認め、高血圧症がGlymphatic systemの障害を引き起こす可能性が示唆された。

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2022/02/07

酸性で発現誘導する大腸菌遺伝子hdeDのよるLrhAを介したべん毛合成抑制

論文タイトル
The hdeD Gene Represses the Expression of Flagellum Biosynthesis via LrhA in Escherichia coli K-12
論文タイトル（訳）
酸性で発現誘導する大腸菌遺伝子hdeDのよるLrhAを介したべん毛合成抑制
DOI
10.1128/JB.00420-21
ジャーナル名
Journal of Bacteriology
巻号
Journal of Bacteriology Volume 204 • Number 1 • January 2022
著者名（敬称略）
山中　幸　山本　兼由　他
所属
法政大学 生命科学部 生命機能学科

抄訳

強酸性環境下に晒された大腸菌は、細胞内プロトンを酵素反応で消費し生存する。このグルタミン酸依存的酸耐性(GAD)機構に関する遺伝子群GADクラスターは強酸性で発現誘導される。本論文では、GADクラスターにある唯一機能が不明だった小さな膜タンパク質コード遺伝子hdeDの機能を明らかとした。
hdeDプロモーターは、グリセロールを炭素源とする最小培地で誘導された。hdeD欠失株では、べん毛合成および運動性に関連する全ての遺伝子発現が増加させ、それはべん毛合成の転写活性化因子FlhDCのリプレッサーLrhAの遺伝子プロモーター活性の抑制に起因していた。実際、hdeD, gadE, lrhA欠失株は菌体あたりのべん毛数が増加し運動性が向上した。
推定したHdeD構造分析から、HdeDは中性付近の微細なpH変化を感知する新しい膜センサーであることが示唆された。したがって、強酸性環境下に晒された大腸菌はHdeD合成を誘導し、その後増殖可能な中性域環境に移った時、HdeD依存的にべん毛合成を停止させ、細胞エネルギーを細胞分裂に集約するはたらきを推定した。このシステムは、大腸菌などヒト消化器で下痢などを引き起こす病原性細菌にとって、経口侵入から胃を経て腸管上で集団形成するため、重要であると考えられる。

 

 

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2022/02/07

腸管出血性大腸菌が産生する志賀毒素１の酸素による産生増強

論文タイトル
Enhanced production of Shiga toxin 1 in enterohaemorrhagic Escherichia coli by oxygen
論文タイトル（訳）
腸管出血性大腸菌が産生する志賀毒素１の酸素による産生増強
DOI
10.1099/mic.0.001122
ジャーナル名
Microbiology
巻号
Microbiology Volume 167, Issue 12, 2021
著者名（敬称略）
清水　健　他
所属
千葉大学大学院医学研究院　病原細菌制御学

抄訳

腸管出血性大腸菌(EHEC)は主要な病原因子として志賀毒素１(Stx1)と志賀毒素２(Stx2)を産生する。EHECの感染部位は腸管なので、感染時にはEHEC近傍の酸素濃度は変化する。そこで感染時における病原因子の発現調節を明らかにするために、酸素によるStx1産生への影響を解析した。EHEC標準株であるEDL933株を培養してStx1産生を測定したところ、酸素濃度が上昇するとStx1産生は増強することが明らかになった。酸素によるStx1産生の増強のEHECに対する一般性を確認するために、さらに40株のEHECを用いて解析を行ったが、全てのEHEC株において酸素濃度の上昇でStx1産生は増強した。この酸素濃度の上昇によるStx1産生の増強はEHECの増殖が呼吸条件であっても、発酵条件であっても同様に確認された。Stx1の産生はFe2+濃度によって活性が制御されている転写因子Furによって調節されている。FurはFe2+が結合している時にはstx1プロモーターに結合して、転写を抑制している。しかし、酸素濃度が上昇するとFe2+は水に不溶性なFe3+に酸化され、そのためにFe2+の量が減少することが明らかになった。Fe2+の減少はFe2+が結合している活性型Furを不活性型Furにし、それによってFurがstx1プロモーターから乖離することによって、Stx1産生が増強することが考えられた。このような酸素濃度の上昇は感染時、EHECが嫌気的な腸管内から微好気環境である腸管上皮細胞に接着する過程で起こっていると考えられる。

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