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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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2021/04/28

蛍光相関分光法 (FCS)を用いたタンパク質凝集体の検出

論文タイトル
Detection of Protein Aggregation using Fluorescence Correlation Spectroscopy
論文タイトル（訳）
蛍光相関分光法 (FCS)を用いたタンパク質凝集体の検出
DOI
10.3791/62576
ジャーナル名
Journal of Visualized Experiments(JoVE)
巻号
J. Vis. Exp. (170), e62576, doi:10.3791/62576 (2021)
著者名（敬称略）
北村　朗　他
所属
北海道大学　大学院先端生命科学研究院 細胞機能科学研究室

抄訳

タンパク質の凝集体は，筋萎縮性側索硬化症（ALS），アルツハイマー病（AD），パーキンソン病（PD），ハンチントン病（HD）など神経変性疾患における特徴である．可溶性あるいは拡散性のタンパク質のオリゴマーや凝集体を検出・解析するために，単一分子感度を有し，拡散速度や一粒子輝度を検出できる蛍光相関分光法（FCS）が用いられてきた．しかしながら，FCSを用いてタンパク質の凝集体を検出するための適切な手順やノウハウは，依然広く共有されているとは言えない．ここでは，凝集タンパク質であるALS関連TDP-43タンパク質の25kDa C末端断片 (TDP25) とスーパーオキシドディスムターゼ１ (SOD1) の拡散特性を，細胞破砕液，または生細胞中で解析するための標準的なFCS法の手順を示す．典型的な結果として，マウス神経芽細胞腫Neuro2a細胞で発現させた緑色蛍光タンパク質（GFP）標識TDP25の凝集体由来の高輝度粒子が，細胞破砕液の可溶性画分に含まれていた．また，GFPで標識したALSに関連変異型SOD1を生細胞内で測定すると遅い拡散速度を示した．このように本論では，FCSを用いてタンパク質凝集体をその拡散特性から検出する手順を紹介する．

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2021/04/28

結晶構造から明らかになったシゾロドプシンの内向きプロトン輸送機構

論文タイトル
Crystal structure of schizorhodopsin reveals mechanism of inward proton pumping
論文タイトル（訳）
結晶構造から明らかになったシゾロドプシンの内向きプロトン輸送機構
DOI
10.1073/pnas.2016328118
ジャーナル名
Proceedings of the National Academy of Sciences
巻号
PNAS April 6, 2021 118 (14) e2016328118
著者名（敬称略）
樋口 昌光、志甫谷 渉　他
所属
東京大学大学院理学系研究科生物科学専攻

抄訳

シゾロドプシン(SzR)は、真核生物の起源に最も近いアスガルドアーキアから発見されたロドプシンであり、水素イオンを細胞内へ運ぶ機能を持つ。アスガルドアーキアが真核生物へと変化する過程で、太陽光や酸素のある環境に順応するために、ＳｚＲによる水素イオンの取込みが関わっている可能性がある。しかし、ＳｚＲが水素イオンを、どの様にして効率的に細胞内に運ぶのか、そのメカニズムは不明だった。我々はX線結晶構造解析によりSzRの立体構造を決定した。SzR構造を他のロドプシンと比較することで、従来不明だったロドプシンの分子進化におけるSzRの位置づけを明らかにした。また、SzRは細胞内側の膜貫通領域が短く、水素イオンをタンパク質の細胞内側に放出しやすい構造をしており、細胞の外から取り込んだ水素イオンを細胞内側の溶媒へ直接放出するという、既知のロドプシンとは異なる水素イオンの輸送機構が明らかになった。

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2021/04/26

酢酸リンゲル液とレミマゾラムベシル酸塩の配合変化により静脈カテーテルが完全に閉塞した一例

論文タイトル
Incompatibility of remimazolam besylate with Ringer’s acetate infusion resulting in total occlusion of an intravenous catheter
論文タイトル（訳）
酢酸リンゲル液とレミマゾラムベシル酸塩の配合変化により静脈カテーテルが完全に閉塞した一例
DOI
10.1136/bcr-2021-241622
ジャーナル名
BMJ Case Reports
巻号
BMJ Case Reports Vol.14 Issue 4 (2021)
著者名（敬称略）
松尾 光浩
所属
富山大学 学術研究部医学系 麻酔科学講座

抄訳

超短時間作用型のベンゾジアゼピン誘導体であるレミマゾラムベシル酸塩と輸液との配合変化は不明な点が多い。症例は65歳男性で，高位脛骨骨切り術を受けた。レミマゾラム溶液（5 mg/mL）を用いて全身麻酔を導入した後，酢酸リンゲル液（Physio140®）点滴に接続した点滴チューブの内腔が沈殿物で完全に閉塞されていることに気付いた。In vitroでレミマゾラム溶液（5 mg/mL）とPhysio140®溶液を混合すると、直ちに沈殿物が生成された。核磁気共鳴分析により，この沈殿物がレミマゾラムそのものであることが判明した。紫外分光光度計で調べたところ，レミマゾラム溶液に対するPhysio140®の比率が高い溶液では，pHの上昇とともにレミマゾラムの溶解度が著しく低下した。沈殿物の生成を避けるためには，レミマゾラム濃度と輸液のpHを考慮することが重要と考えられる。

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2021/04/22

Shewanella oneidensis MR-1株による電極上へのバイオフィルム形成を促進するジグアニル酸シクラーゼの同定

論文タイトル
Identification of a Diguanylate Cyclase That Facilitates Biofilm Formation on Electrodes by Shewanella oneidensis MR-1
論文タイトル（訳）
Shewanella oneidensis MR-1株による電極上へのバイオフィルム形成を促進するジグアニル酸シクラーゼの同定
DOI
10.1128/AEM.00201-21
ジャーナル名
Applied and Environmental Microbiology
巻号
Applied and Environmental Microbiology May 2021; volume 87,issue 9
著者名（敬称略）
松元陽歩、高妻篤史　他
所属
東京薬科大学生命科学部生命エネルギー工学研究室

抄訳

ジグアニル酸シクラーゼ（DGC）によって合成される環状ジグアノシン一リン酸（c-di-GMP）は、多くの細菌においてバイオフィルム形成の制御に関与するセカンドメッセンジャーとして機能している。これまでの研究により、Shewanella oneidensis MR-1株による電気化学活性バイオフィルム（EABF）の形成にもc-di-GMPが関与していることが示唆されていたが、このプロセスに関与するDGCの同定には至っていなかった。本研究では、SO_1646遺伝子（dgcS）にコードされるタンパク質（DgcS）がMR-1株において主要なDGCとして機能していることを明らかにした。まず、DgcSタンパク質を精製し、in vitroでの活性を測定した結果、DgcSがGTPからのc-di-GMP合成を触媒することが示された。また、dgcS破壊株（∆dgcS）では細胞内c-di-GMPレベルが野生株よりも低下しており、EABFの形成量と電気化学活性（電流生成量）も減少していた。以上の結果から、DgcSはMR-1株による電極上へのバイオフィルム形成において重要な役割を果たしていることが示された。

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2021/04/14

無石性胆嚢炎による閉塞性黄疸: “Mirizzi-like syndrome”

論文タイトル
Obstructive jaundice due to acute acalculous cholecystitis: ‘Mirizzi-like syndrome’
論文タイトル（訳）
無石性胆嚢炎による閉塞性黄疸: “Mirizzi-like syndrome”
DOI
10.1136/bcr-2020-239564
ジャーナル名
BMJ Case Reports
巻号
BMJ Case Reports Vol.14 Issue 3 (2021)
著者名（敬称略）
坂本　貴志
所属
東京ベイ・浦安市川医療センター

抄訳

Mirizzi syndromeは胆嚢内に嵌頓した結石が総肝管の圧迫を引き起こす急性胆嚢炎で、胆嚢摘出術によって治療されるが、各タイプに応じて総胆管や肝胆管に追加の処置が行われる。無石胆嚢炎は、重症患者に見られる稀な胆嚢炎であり、胆嚢管は開通しており、胆石は確認されない. 無石性胆嚢炎は外因性閉塞性黄疸の原因となることが報告されているが、その病態は明らかになっておらず、最適な治療法は確立されていない. 本報告では，外因性閉塞性黄疸を伴う無石性胆嚢炎-”Mirrizi-like syndrome”-に対して経皮経肝的胆嚢ドレナージ(PTGBD)を行い、肝管狭窄が速やかに改善した症例を紹介する. 78歳女性, クモ膜下出血で入院中に, 腹痛と閉塞性黄疸を発症. CT検査では急性胆嚢炎の所見と肝内管の拡張が認められた。内視鏡的逆行性胆管造影(ERCP)では、腫大した胆嚢による圧迫で肝管狭窄が認められた. 総肝管には結石は見られず、胆嚢管は開存していた。閉塞性黄疸に対して，内視鏡的逆行性胆道ドレーンを留置し, 一方で無石性胆嚢炎に対して, PTGBDを行った. PTGBDの19日後に行われたERCPでは，肝管狭窄は改善していた。Mirizzi-like syndrome "を非手術で治療することは妥当であると思われる。

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2021/04/07

ヒト胃からのヘリコバクター・スイスの培養に成功
-ピロリ菌だけでなく、ヘリコバクター・スイスもヒト胃における病原細菌であることを証明-

論文タイトル
Isolation and characterization of Helicobacter suis from human stomach
論文タイトル（訳）
ヒト胃からのヘリコバクター・スイスの培養に成功
-ピロリ菌だけでなく、ヘリコバクター・スイスもヒト胃における病原細菌であることを証明-
DOI
10.1073/pnas.2026337118
ジャーナル名
Proceedings of the National Academy of Sciences
巻号
PNAS March 30, 2021 118 (13) e2026337118
著者名（敬称略）
林原絵美子、鈴木仁人、徳永健吾、松井英則
所属
国立感染症研究所細菌第二部
国立感染症研究所薬剤耐性研究センター
杏林大学医学部総合医療学教室
北里大学・大村智記念研究所

抄訳

ヘリコバクター・スイスは豚を自然宿主とし、ヒト胃にも感染するが、ヒト胃からの分離培養の成功例はなく、その病原性には不明な点が多かった。本研究では胃マルトリンパ腫患者を含む複数の胃疾患患者からのヘリコバクター・スイスを人工培地で分離培養することに世界で初めて成功した。得られたヒト胃由来ヘリコバクター・スイスを用いたマウス感染実験により胃での病態発症を確認し、病態組織から菌の再分離にも成功したことから、コッホの原則に従い、ヘリコバクター・スイスがヒト胃における病原細菌であることが証明された。ヒト胃から分離されたヘリコバクター・スイス株のゲノムは豚由来株のゲノムに類似しており、豚に感染しているヘリコバクター・スイスがヒトにも病原性を有する人獣共通感染症の起因菌である可能性が強く示唆された。今後、ヘリコバクター・スイスの病態発症機構の解明や診断法の開発などが期待される。

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2021/04/06

自己免疫性肝疾患を合併したウイルス性肝疾患に対して二重濾過血漿交換療法で有効な早期ウイルス除去が奏功した症例

論文タイトル
Successful treatment of positive-sense RNA virus coinfection with autoimmune hepatitis using double filtration plasmapheresis
論文タイトル（訳）
自己免疫性肝疾患を合併したウイルス性肝疾患に対して二重濾過血漿交換療法で有効な早期ウイルス除去が奏功した症例
DOI
10.1136/bcr-2020-236984
ジャーナル名
BMJ Case Reports
巻号
BMJ Case Reports Vol.14 Issue 3 (2021)
著者名（敬称略）
上村 博輝　寺井 崇二
所属
新潟大学大学院医歯学総合研究科　消化器内科学分野

抄訳

C型肝炎ウイルス（HCV）の治癒率は現在95％を超えます。インターフェロンフリーの直接作用型抗ウイルス剤が利用できるようになったことは、過去数十年の臨床医学分野において革新的な進歩で2020年度には関係者がノーベル医学生理学賞を受賞されています。 一方，多臓器に影響を及す重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2（SARS-CoV-2）を原因とするCoronavirus Disease 2019 (COVID-19)の治療戦略について有効性のあるものがまだ定まっていません。1本鎖プラスRNAウイルスはゲノム本体そのものがmRNAとして働き、ウイルス蛋白質を作り出します。細胞質内で自らが持つRNA依存性RNAポリメラーゼで複製し、SARS-CoV-2、日本脳炎ウイルス、デング熱ウイルス、C型肝炎ウイルス等が含まれます。このためC型肝炎の治療で得られた症例の知見は貴重です。 二重濾過血漿交換療法Double filtration plasmapheresis (DFPP)は、血漿成分フィルターを用いて高分子量物質を選択的に除去する方法です。DFPPは2008年から2015年頃までC型慢性肝炎ウイルス（HCV）の治療に日本国内では保険承認された治療でした。2次膜に平均孔径30nmをもつDFPP を用いた自己免疫性肝炎合併のC型慢性肝炎（粒子径：55–65nm）の治療成功症例について、早期のウイルス除去が証明できたこと、また本方法がSARS-CoV-2 (粒子径：80–220nm）に効果を持ち、 COVID-19 重症例において、サイトカインストームにも有効な治療であったことが世界的に報告されていることを引用文献として概説、DFPPの機序についての図解を付記した症例報告です。

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2021/03/23

副腎における脂肪酸合成およびステロイド合成に対するChrebp遺伝子欠失の効果

論文タイトル
Effects of ChREBP deficiency on adrenal lipogenesis and steroidogenesis
論文タイトル（訳）
副腎における脂肪酸合成およびステロイド合成に対するChrebp遺伝子欠失の効果
DOI
10.1530/JOE-20-0442
ジャーナル名
Journal of Endocrinology
巻号
Journal of Endocrinology Volume 248 Issue 3 (317–324)
著者名（敬称略）
鷹尾 賢, 飯塚 勝美　他
所属
岐阜大学大学院医学系研究科 分子・構造学講座　内分泌代謝病態学分野

抄訳

ChREBPは肝における脂肪酸合成遺伝子の発現を調節する転写因子である。今回我々は副腎ChREBPの脂肪酸合成、ステロイド合成における役割を検討した。本研究では、マウス副腎においてChrebpが発現すること、Chrebp ホモ欠損マウス(Chrebp-/-)では脂肪酸合成低下の結果、細胞内脂肪滴の減少とともに副腎トリグリセリド含量が低下することを明らかにした。また、副腎では血液中から取り込んだコレステロールを利用して、コルチコステロンを合成する。Chrebp -/-では血中コレステロール濃度の低下が見られるため、副腎ステロイド合成・分泌能が低下すると考えた。しかし、コレステロール合成や取り込みを調節する転写因子Srebf２の発現増加により副腎コレステロール含量は不変であり、副腎コルチコステロン含量やコルチコステロン分泌能も不変であった。以上から、副腎ChREBPは脂肪酸合成を調節するものの、コルチコステロン合成・分泌能には影響しないことを明らかにした。

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2021/03/22

Luscan-Lumish症候群の機序として示唆された成長ホルモンシグナルの亢進

論文タイトル
A Case of Luscan-Lumish Syndrome: Possible Involvement of Enhanced GH Signaling
論文タイトル（訳）
Luscan-Lumish症候群の機序として示唆された成長ホルモンシグナルの亢進
DOI
10.1210/clinem/dgaa893
ジャーナル名
Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism
巻号
Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism Vol.106 Issue3 (718–723)
著者名（敬称略）
隅田 健太郎, 高橋 裕　他
所属
奈良県立医科大学　糖尿病・内分泌内科学講座

抄訳

ヒストンメチル基転移酵素のSET domain-containing protein 2（SETD2）遺伝子変異によって、過成長症候群の一つであるLuscan-Lumish症候群（LLS）が引き起こされるが、その機序は不明である。今回、過成長症候群をきたし下垂体腫瘍を認めなかった20歳男性において全エクソーム解析を行ったところ、新規のSETD2 de novo変異（c.236T> A、p.L79H）を同定しLLSと診断した。患者由来の皮膚線維芽細胞では、ヒストンのメチル化は変化していない一方で、成長ホルモン(GH)シグナル分子であるSTAT5bリン酸化・転写活性の増強、IGF-1発現の増加とともに増殖能が亢進していた。これらの結果から、LLSの新たな発症機序としてGHシグナルの亢進が過成長の原因である可能性が示唆された。またLLSは下垂体腫瘍を認めない巨人症において鑑別診断として考慮すべきである。

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2021/03/22

12α水酸化一次胆汁酸は肝臓鉄濃度を低下させる

論文タイトル
Primary 12α-Hydroxylated Bile Acids Lower Hepatic Iron Concentration in Rats
論文タイトル（訳）
12α水酸化一次胆汁酸は肝臓鉄濃度を低下させる
DOI
10.1093/jn/nxaa366
ジャーナル名
Journal of Nutrition
巻号
Journal of Nutrition Vol.151 Issue3 (523–530)
著者名（敬称略）
堀 将太, 石塚 敏　他
所属
北海道大学大学院農学研究院食品栄養学研究室

抄訳

必須微量元素の1つである鉄はヘモグロビン等の生命活動に必須な代謝酵素の構成因子として重要であるが、生体内の鉄濃度を調節する内因性因子の情報は限られている。本研究では、肥満や糖尿病等の代謝異常性疾患で増加する12α水酸化胆汁酸（12OH）が鉄代謝に及ぼす影響についてラットを用いて調べた。肝臓で合成される一次胆汁酸、かつ12OHとして知られるコール酸を飼料に添加すると、摂取鉄量や鉄の吸収率とは無関係に肝臓鉄濃度が低下した。肝臓鉄代謝に関わる因子の解析では、12OH濃度の上昇に伴い鉄運搬タンパクであるリポカリン2（LCN2）が血中で増加した。すなわち、12OHはLCN2を介して肝臓鉄を細胞外に輸送することで肝臓における鉄濃度を低下させる可能性が示された。腸内細菌による二次胆汁酸生成を抗生物質で抑制した場合でも、12OHは血中リポカリン2濃度の上昇および肝臓鉄濃度の低下を誘導した。これらのことは、肝臓で合成される12OHが新規の肝臓鉄濃度調節因子である可能性を初めて示した。

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