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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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2025/04/08

SARS-CoV-2感染が遷延しレムデシビル耐性を示した免疫不全患者の臨床的・分子生物学的背景

論文タイトル
Clinical and molecular landscape of prolonged SARS-CoV-2 infection with resistance to remdesivir in immunocompromised patients
論文タイトル（訳）
SARS-CoV-2感染が遷延しレムデシビル耐性を示した免疫不全患者の臨床的・分子生物学的背景
DOI
10.1093/pnasnexus/pgaf085
ジャーナル名
PNAS Nexus
巻号
PNAS Nexus Volume 4, Issue 4
著者名（敬称略）
入山 智沙子　市川　貴也(執筆者)　他
所属
藤田医科大学医学部　血液内科学
北海道大学医学研究院　病原微生物学教室
著者からのひと言
免疫不全者にとっては、COVID-19は未だ脅威な感染症です。本症例のような持続感染は、血液内科医であれば一度は経験するであろう決して珍しくない事象ですが、その体内で何が起こっているのか未だ不明な点が多いです。本研究は、3例の持続感染者において、ウイルス遺伝子の時間的多様性を明らかにするともに、薬剤耐性ウイルスの性状を実験室内で解析した点でユニークであると言えます。「ベッドサイド（臨床）からベンチ（基礎）まで」を体現した研究であり、今後のCOVID-19診療の一助となることに期待します。

抄訳

血液悪性疾患などの免疫不全患者では、SARS-CoV-2感染が遷延（持続感染）し、難治性となる場合がある。我々は、持続感染を起こした悪性リンパ腫患者３例について、病理学的およびウイルス学的に詳細に解析した。全症例において抗ウイルス薬治療が奏功せず、ウイルスRNA量が１ヶ月以上高いレベルで維持された。2例が死亡し、病理解剖ではサイトメガロウイルスの再活性化や細菌/真菌の重複感染を認めた。ウイルス遺伝子を次世代シーケンサーにて解析したところ、様々な変異が蓄積し、それらの変異頻度が経時的に変化していることが明らかとなった。また、レムデシビルの標的分子であるNSP12にV792I・M794Iの変異が検出された。これらの変異を持つウイルスに対して薬剤感受性試験および病原性試験を行なった結果、V792I・M794I変異はともにレムデシビルに対して耐性化を示し、病原性は減弱していることが判明した。
【結語】薬剤耐性ウイルスの出現抑制を目的とした抗ウイルス薬の早期投与や併用療法など、生命予後の改善を目指した新たな治療戦略の考案が重要である。

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2025/04/07

センサーヒスチジンキナーゼPhcSは、Ralstonia pseudosolanacearum  OE1-1株のクオラムセンシングに依存した病原力遺伝子の制御に関わる

論文タイトル
The sensor histidine kinase PhcS participates in the regulation of quorum sensing-dependent virulence genes in Ralstonia pseudosolanacearum strain OE1-1
論文タイトル（訳）
センサーヒスチジンキナーゼPhcSは、Ralstonia pseudosolanacearum  OE1-1株のクオラムセンシングに依存した病原力遺伝子の制御に関わる
DOI
10.1128/spectrum.00059-25
ジャーナル名
Microbiology Spectrum
巻号
Microbiology Spectrum Vol. 13, No. 4
著者名（敬称略）
瀬沼 和香奈1・都筑 正行1・竹村 知夏1・寺澤 夕貴1・木場 章範1・大西 浩平1・甲斐 建次2・曵地 康史1
所属
1高知大学農林海洋科学部
2大阪公立大学大学院農学研究科

抄訳

Ralstonia pseudosolanacearum  (青枯病菌)OE1-1株は、クオラムセンシングシグナルとして、自ら分泌するmethyl 3-hydroxymyristate (3-OH MAME)を、センサーヒスチジンキナーゼPhcSを介して受容する。そして、3-OH MAME受容によるPhcSの230番目のアミノ酸残基ヒスチジン (H230-PhcS)の自己リン酸化が、LysR型転写因子PhcAの活性化をもたらす。活性化PhcAにより、多くの病原力関連遺伝子を含むQS依存遺伝子の発現が制御される。さらに、センサーヒスチジンキナーゼPhcKが、3-OH MAMEの受容に独立して関わるphcA遺伝子 (phcA)の発現制御に、PhcSも関与する。本研究では、PhcSとPhcKによるphcAの発現制御機構の解明を目指した。PhcKの自己リン酸化部位と想定される205番目のヒスチジンをグルタミン酸に置換したところ、phcAの発現に有意な変化が認められなかった。一方、H230-PhcSのグルタミン酸への置換により、phcK遺伝子あるいはphcAの欠損と同様に、QS依存遺伝子の発現が有意に変化し、病原力が喪失した。すなわち、H230-PhcS230の自己リン酸化が、3-OH MAME受容に依存したPhcAの活性化とともに、3-OH MAME受容に独立したPhcKによるphcA発現制御に関わる。これらの結果から、PhcSが関わる複数の二成分制御系が、青枯病菌の病原力を司るクオラムセンシングに不可欠であることが示唆された。

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2025/04/07

放線菌アクチノプラネス・ミズーリエンシスにおいて二成分制御系のオーファン応答制御因子が生理的に成熟した胞子嚢の形成に関与している

論文タイトル
Involvement of an orphan response regulator of the two-component regulatory system in the formation of physiologically mature sporangia in Actinoplanes missouriensis
論文タイトル（訳）
放線菌アクチノプラネス・ミズーリエンシスにおいて二成分制御系のオーファン応答制御因子が生理的に成熟した胞子嚢の形成に関与している
DOI
10.1128/spectrum.03272-24
ジャーナル名
Microbiology Spectrum
巻号
Microbiology Spectrum Vol. 13, No. 4
著者名（敬称略）
安久都 卓哉　手塚 武揚　大西 康夫　他
所属
東京大学 大学院農学生命科学研究科 応用生命工学専攻 醗酵学研究室
著者からのひと言
胞子嚢はカビではよく知られていますが、バクテリアでは極めて珍しい存在です。我々が研究対象としている放線菌は、胞子嚢の中にべん毛を有する胞子を形成し、胞子嚢開裂によって放出された胞子は遊走子となって、水中を高速で運動します。進化の方向が単純から複雑だとすると、この放線菌はもっとも進化したバクテリアの１つだと言っても過言ではありません。我々はこの複雑な形態分化の分子機構に興味をもち、長年研究していますが、本論文は一連の研究の１つです。微生物細胞の不思議に迫ることを目指しています。

抄訳

放線菌アクチノプラネス・ミズーリエンシスは、休眠胞子が詰まった胞子嚢を形成します。胞子嚢は水がかかると胞子嚢膜が破れ、胞子が放出されます（胞子嚢開裂）。以前の解析では、胞子嚢形成時に転写が増大する136の遺伝子を同定していましたが、今回、そのうちの１つであるasfRの機能解析を行いました。asfRは、バクテリアの環境応答のためによく用いられる二成分制御系の応答制御因子の制御ドメインをコードしていますが、通常と違って、その周辺には、センサーヒスチジンキナーゼはコードされていませんでした。asfR遺伝子の破壊株では、形態的には正常な胞子嚢が形成されましたが、この胞子嚢は開裂条件でも胞子を放出しませんでした。また、AsfRの機能には、リン酸化を受けるアスパラギン酸残基が必要であることがわかりました。これまで、胞子嚢開裂の初期段階に関わるタンパク質は全くわかっていなかったため、開裂の準備ができた（＝生理的に成熟した）胞子嚢の形成に必須な制御因子としてAsfRを同定できたことの意義は大きいと考えています。

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2025/04/04

生きた細胞内の呼吸酵素を解析：ラベルフリーin situ電気化学の活用

論文タイトル
Decoding in-cell respiratory enzyme dynamics by label-free in situ electrochemistry
論文タイトル（訳）
生きた細胞内の呼吸酵素を解析：ラベルフリーin situ電気化学の活用
DOI
10.1073/pnas.2418926122
ジャーナル名
Proceedings of the National Academy of Sciences
巻号
Proceedings of the National Academy of Sciences　Vol.122 No.12
著者名（敬称略）
徳納 吉秀　他
所属
筑波大学　エネルギー微生物学研究室
著者からのひと言
私たちの細胞内では多くの酵素が電子をやり取りしながら協力して働いていますが、酵素の働きを直接観察することは難しい課題でした。本研究では、電極から電子を注入することで複雑に相互作用する呼吸関連の酵素を駆動し、その機能を詳しく分析する新技術を開発しました。

抄訳

　私たちが呼吸する際には、特定の酵素間で電子のやり取りが起こり、酸化や還元といった重要な化学反応がとても効率的に進行します。このような複雑な細胞内の酵素の働きを理解することは、科学の発展や新薬の開発などの幅広い分野で重要です。これまで、細胞内で単独で機能する限られた酵素の研究はなされてきましたが、呼吸に関わる酵素のように複雑に相互作用する酵素の働きを詳しく調べることはできませんでした。
　本研究では、微生物細胞内に電極を使って高速に電子を注入することで呼吸酵素を駆動し、その働きを電流で測定、解析する新しい手法を開発しました。この手法により、酵素反応を電流として測定・解析することが可能になります。さらに、多数のサンプルの同時測定ができる独自開発した電気化学装置と組み合わせ、細胞内の酵素の働きを効率的に分析する技術の開発にも成功しました。この技術を使えば、呼吸に関連したさまざまな酵素の細胞内での働きを明らかにできる可能性があり、今後、複雑な細胞内の酵素間の相互作用を理解するための基盤技術としての活用が見込まれます。また、酵素をターゲットとする新規薬剤の開発などにも役立つと考えられるため、病原性細菌の殺菌剤の開発や酵素に関連する疾患の治療法開発など医療分野への展開も期待されます。

 

 

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2025/04/03

緑藻クラミドモナスのFBB18タンパク質は、繊毛ダイニンの細胞質前集合に必須な新規ユビキチン様タンパク質である

論文タイトル
Chlamydomonas FBB18 is a ubiquitin-like protein essential for the cytoplasmic preassembly of various ciliary dyneins
論文タイトル（訳）
緑藻クラミドモナスのFBB18タンパク質は、繊毛ダイニンの細胞質前集合に必須な新規ユビキチン様タンパク質である
DOI
10.1073/pnas.2423948122
ジャーナル名
Proceedings of the National Academy of Sciences
巻号
Proceedings of the National Academy of Sciences　Vol.122 No.12
著者名（敬称略）
山本 遼介　昆 隆英　他
所属
大阪大学　大学院理学研究科 生物科学専攻細胞構築学研究室
著者からのひと言
本研究は、繊毛ダイニンの構築因子 (前集合因子) であるFBB18が新規のユビキチン様タンパク質であるという、予想外の事実を明らかにしたものです。この発見は、FBB18のヒトオーソログの異常により引き起こされる原発性繊毛運動不全症の発症機構の理解や、繊毛ダイニン前集合機構の更に詳細な分子基盤解明の一助になると期待されます。

抄訳

「繊毛ダイニン」は、細胞小器官「運動性繊毛」を駆動するモータータンパク質複合体である。繊毛ダイニンは、繊毛内に運び込まれてモーターとして機能する前に、細胞質内で前集合と呼ばれる機構により各サブユニット (重鎖/中間鎖/軽鎖) から組み立てられるが、前集合機構の分子基盤には不明な点が多い。我々は、緑藻クラミドモナスを用い、FBB18と呼ばれるタンパク質が繊毛ダイニン前集合に必須であり、恐らくは繊毛ダイニン重鎖の正確な折り畳みに関与していることを示した。また、FBB18が両端に球状ドメインを持つダンベル様の構造を持つことを明らかにした。興味深いことに、片方の球状ドメインはユビキチン (タンパク質分解のマーカーとなる小分子) と高度な類似性を示した。本研究は、繊毛ダイニン前集合因子であるFBB18が新規のユビキチン様タンパク質であることを初めて示したものであり、前集合機構の生物進化における起源や分子進化に重要な示唆を与えると共に、ユビキチン様タンパク質の全く新しい細胞内機能を提示したものである。

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2025/04/02

DPP-4阻害薬から経口セマグルチドへの切替えによる膵β細胞機能の改善：SWITCH-SEMA2事後解析

論文タイトル
Improvement of β-Cell Function After Switching From DPP-4 Inhibitors to Oral Semaglutide: SWITCH-SEMA2 Post Hoc Analysis
論文タイトル（訳）
DPP-4阻害薬から経口セマグルチドへの切替えによる膵β細胞機能の改善：SWITCH-SEMA2事後解析
DOI
10.1210/clinem/dgae213
ジャーナル名
Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism
巻号
The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism, Volume 110, Issue 3, March 2025
著者名（敬称略）
野本博司　他
所属
旭川医科大学　内科学講座 内分泌・代謝・膠原病内科学分野

抄訳

DPP-4阻害薬の継続と経口セマグルチド（セマ）への切替えのいずれが膵β細胞機能に有益かを検証するために、多施設共同ランダム化比較試験SWITCH-SEMA2の事後解析を行った。DPP-4阻害薬で治療下の2型糖尿病患者で同薬を継続した群（DPP-4i群）とセマに切替えた群（セマ群）のうち、膵β細胞機能が保持された集団を対象に24週におけるHOMA2指数と膵β細胞機能指標Disposition index (DI)の変化を検討した。
DPP-4i群77名、セマ群69名が対象となり、セマ群でHOMA-2β・DIは有意に改善した（それぞれP=0.001, P<0.001）。セマ群におけるDIの改善はBMI・HbA1c・脂肪性肝疾患の指標であるFatty liver index（FLI）と有意に相関し、多変量解析ではセマ投与量（7mg/日以上）・FLIの改善・メトホルミンの不使用が、DI改善に対する独立した因子であった。
【結語】DPP-4阻害薬からセマへの切替えは膵β細胞機能を改善させ、この作用は肝臓と膵β細胞の臓器間クロストークを介している可能性が示唆された。

 

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2025/04/01

イルカの胃液から分離した新種細菌、Ureaplasma ceti sp. nov

論文タイトル
Ureaplasma ceti sp. nov. isolated from the gastric fluid of a spotted dolphin (Stenella attenuata)
論文タイトル（訳）
イルカの胃液から分離した新種細菌、Ureaplasma ceti sp. nov
DOI
10.1099/ijsem.0.006712
ジャーナル名
International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology
巻号
Vol. 75, No. 3 (2025)
著者名（敬称略）
瀬川 太雄
所属
日本大学 生物資源科学部 獣医学科 獣医衛生学研究室
著者からのひと言
この論文は、新種の微生物Ureaplasma cetiについて報告したものです。分離培養は、予想を超えない地道な培養条件の検討を用いることで成功しました。分離できたからこそ見えてきた知見が多くあります。これらに関しても引き続き調査を進め、イルカと微生物の共生関係についての理解を深めていきたいです。

抄訳

イルカの胃液から新種のウレアプラズマを分離し、その特徴を解析した研究です。イルカは肉食動物でありながら前胃を持ち、その前胃細菌叢にウレアプラズマ属が優占することが知られていましたが、分離培養の難しさから詳細な研究は進んでいませんでした。本研究では微生物学的・遺伝学的手法により、この細菌が新種であることを確認し、Ureaplasma cetiと命名しました。ゲノム解析の結果、U. cetiは魚のイノシン酸からビタミンB2を合成する能力や、食物由来のウイルスからイルカを守る免疫システムを持つことが明らかになりました。この発見はイルカと微生物の共生関係の解明に重要な一歩であり、前胃がイルカの生存を支える重要な器官として進化した可能性を示唆しています。

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2025/03/25

沖縄のショウジョウバエから単離された新種酵母、Hanseniaspora drosophilae sp. nov.の発見と同定

論文タイトル
Discovery and identification of a novel yeast species, Hanseniaspora drosophilae sp. nov., from Drosophila in Okinawa, Japan
論文タイトル（訳）
沖縄のショウジョウバエから単離された新種酵母、Hanseniaspora drosophilae sp. nov.の発見と同定
DOI
10.1099/ijsem.0.006661
ジャーナル名
International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology
巻号
Vol. 75, No. 2 (February 2025)
著者名（敬称略）
清家　泰介　他
所属
大阪大学大学院情報科学研究科バイオ情報計測学講座
著者からのひと言
本研究では、沖縄特有の環境に生息するショウジョウバエから、Hanseniaspora属の新種酵母を発見しました。ゲノム解析や生理学的試験により、この新種は高温耐性や多様な炭素源の資化能、抗菌剤への顕著な耐性を示すことが明らかとなり、進化的・生態学的に極めてユニークな特徴を持ちます。微生物進化の道筋を解明する重要な手掛かりとなるだけでなく、発酵産業や抗菌剤開発などへの応用にも大きな可能性を秘めています。

抄訳

Hanseniaspora（ハンセニアスポラ）属は、多くの種が有性生殖を行うことで知られる酵母の属であり、多様な生態的ニッチに広く分布することから研究者の注目を集めている。我々は2020年以降、沖縄県で発酵したバナナを用いて野生のショウジョウバエを捕獲し、そこから3種の酵母株を単離した。生理学的評価や26S LSU rRNA遺伝子のD1/D2ドメインおよびITS領域の配列解析の結果、これらの株はHanseniaspora属における同一の新種であることが判明した。近縁な種と比較して、D1/D2ドメインで1.28%、ITS領域で4.08%の配列差異を示した。また生理学的解析においても、本種は最も近縁なHanseniaspora hatyaiensisとは明らかに異なる特徴を示した。以上の結果を踏まえ、本研究では、この新規種をショウジョウバエの微生物叢という独特の生態的ニッチにちなんで、Hanseniaspora drosophilae sp. nov.と命名した。本研究により、酵母の多様性に関する知見が深まるのみならず、微生物群集を形成する生態的相互作用の複雑さが浮き彫りになった。この発見は酵母とショウジョウバエ間における生態的関係の進化動態やその生態学的意義について、さらなる探究を促すものである。

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2025/03/25

脊髄TRPC3チャネルは神経障害性疼痛を促進し、ホスホリパーゼC誘発機械痛覚過敏を媒介する

論文タイトル
Spinal TRPC3 promotes neuropathic pain and coordinates phospholipase C–induced mechanical hypersensitivity
論文タイトル（訳）
脊髄TRPC3チャネルは神経障害性疼痛を促進し、ホスホリパーゼC誘発機械痛覚過敏を媒介する
DOI
10.1073/pnas.2416828122
ジャーナル名
Proceedings of the National Academy of Sciences
巻号
Proceedings of the National Academy of Sciences　Vol.122 No.11
著者名（敬称略）
戸堀翔太　白川久志
所属
京都大学大学院薬学研究科生体機能解析学分野
著者からのひと言
「痛み」は生体の重要な警告システムですが、耐え難いほどの異常な疼痛が長期的に持続すると、生活の質が著しく損なわれます。本成果は末梢神経損傷後の神経障害性疼痛における脊髄TRPC3の病態生理学的重要性を初めて明らかにしたものです。今回の発見により、サブスタンスPやATPといった発痛物質の作用を個別に阻害するよりも、「痛みの伝導路である中枢のニューロンの活動を抑制する」という戦略の重要性が明らかとなりました。中枢神経系に到達するTRPC3阻害薬の開発が、未だに著効薬が乏しい神経障害性疼痛に対する有望な創薬戦略になると期待されます。

抄訳

神経障害性疼痛は主に末梢神経損傷により生じる慢性疼痛であり、その病態形成には末梢・中枢における体性感覚神経系の病変が深く関与するが、その創薬戦略は定まっていない。Transient receptor potential canonical 3 (TRPC3) はPLCと共役して細胞外からのCa2+流入を担う受容体活性化型チャネルである。中枢神経系や一次感覚神経、末梢免疫細胞等に広く発現することから、本研究では末梢神経損傷後の神経障害性疼痛に対するTRPC3の関与について検討した。その結果、pSNL処置による機械痛覚過敏の発症がTRPC3欠損により顕著に抑制されることが明らかとなった。さらに、脊髄後角神経細胞特異的にTRPC3をノックダウンするとpSNL処置後の機械痛覚過敏が抑制された。野生型マウスにTRPC3アゴニストGSK1702934Aを髄腔内投与すると急性の機械痛覚過敏が認められ、神経障害性疼痛の病態と関連する脊髄NK1RおよびPLC活性化により惹起される機械痛覚過敏はTRPC3欠損により抑制された。以上の結果より、末梢神経損傷後の神経障害性疼痛において、脊髄後角神経細胞TRPC3がGq-PLC経路を介して疼痛形成に重要な役割を果たすことが示された。

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2025/03/25

マイコプラズマの高効率な形質転換法の確立

論文タイトル
Robust and highly efficient transformation method for a minimal mycoplasma cell
論文タイトル（訳）
マイコプラズマの高効率な形質転換法の確立
DOI
10.1128/jb.00415-24
ジャーナル名
Journal of Bacteriology
巻号
Journal of Bacteriology Vol. 207, No. 3
著者名（敬称略）
水谷 雅希　柿澤 茂行　他
所属
国立研究開発法人産業技術総合研究所生物プロセス研究部門

抄訳

マイコプラズマのミニマルセル（最小のゲノムを持った増殖可能な細菌）について、高効率な形質転換法を開発しました。既存の方法に比べ、100-1000倍ほど高い効率でDNAを導入することができ、また大腸菌のように冷凍コンピテントセルを用いた手法も開発しました。形質転換効率は菌の培養状態に大きく左右されることがわかり、対数増殖期の初期において高い形質転換能を持つことが分かりました。今回開発した手法により、今後のミニマルセルの利活用の促進が期待されます。

 

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