免疫不全ウイルスと抗体の共進化をアカゲザルで再現

ヒト免疫不全ウイルス(Human Immunodeficiency Virus,HIV)1型(HIV–1)感染による中和抗体は、ウイルスのエンベロープタンパク質と共進化し、時には広域中和抗体が産生されることがあります。今回は、そんなウイルスと抗体との共進化をアカゲザルで再現し、しかもそれがヒトでのウイルス-抗体共進化パターンと似ているという研究です。 Roark, R. S., Li, H., Williams, W. B., Chug, H., Mason, R. D., Gorman, J., Wang, S.,…

一般的な病気の多遺伝子性と多遺伝子リスクスコアに関するレビュー論文

ヒトゲノムシークエンシングによって、一般的な病気(common diseases)の遺伝的構造の研究が可能となってきました。具体的には、疾患リスクに寄与するゲノムバリアントの数およびそれらバリアントを一緒に考えた際の頻度と効果量の分布が分かるようになってきたのです。 一般的な病気は、通常、多遺伝子性です。つまり、多くの座位が合わさって表現型の発現に関わっています。そして、疾患リスクアレルの累積的負荷が、環境因…

ヒトの遺伝的バリアントが表現型に与える影響に関するレビュー論文

2021年からの10年間でのヒトを対象とした遺伝学における主な課題は、遺伝的バリアントが疾患リスクを含めた表現型に影響する生物学的メカニズムを理解することにあります。 と書くと、遺伝的バリアントも表現型も膨大で、途方もない挑戦のような気がします。 ですが、機能的バリアントの解釈に使える、もっと良い方法が開発されることで、病気の診断やリスクの予測、新たな治療法の開発で変革的な影響がもたらされる可能性…

癌抑制遺伝子不活性化の選択の多くは適応免疫系の働きによる

腫瘍形成中は、腫瘍は免疫回避を進化させねばなりません。この免疫回避の発生は、抗原プロセシングや抗原提示に関わる遺伝子を阻害するか、抑制性の免疫チェックポイント遺伝子の発現亢進によって生じます。 そこで、今回紹介する論文では、適応免疫の選択圧がある時とない時の両方で、腫瘍形成に必要な要素を調査するための研究を実施しています。この研究目的を実現するために、マウス腫瘍のシンジェニックモデルでin vivo…

維管束植物の生殖器構造の複雑性の進化は主にデボン紀と後期白亜紀の2回発生

形態の複雑性は多細胞生物の際立った特徴です。しかし、多細胞生物の形態複雑性の進化が徐々に起こったのか、それとも一気に起こったのかについてはまだよく分かっていません。 そこで、今回取り上げる論文では、複雑な形態の例として誰もが知っている花などの維管束植物の生殖器構造の進化パターンについて解析しています。 Leslie, A. B., Simpson, C., & Mander, L. (2021). Reproductive innovations and pulsed rise …

RNA干渉による抗ウイルス機構が哺乳類の幹細胞に装備されている

哺乳類では、ウイルスに対する初期の免疫抵抗反応は、インターフェロンに依存しています。ところが、インターフェロンではウイルス複製から分化済みの細胞を守ることはできても、幹細胞を守ることはできません。 他の多くの生物はインターフェロンの代わりに、ウイルスの二本鎖RNAを切断する、特殊化したDicerタンパク質に媒介されるRNA干渉という仕組みを使っています。 で、問題は哺乳類の抗ウイルス性免疫機構にもRNA干…

新型コロナの初期株への感染歴があれば、ワクチン接種1回だけで変異株に対応できる

新型コロナウイルス(SARS-CoV-2)ワクチンの接種開始がされたものの、それと同時に、懸念される変異株(Variants Of Concern,VOC)の感染拡大が問題になってきました。 そこで、今回紹介する論文では、SARS-CoV-2感染歴がある人とSARS-CoV-2感染歴がない人とで、ワクチン接種1回で新型コロナの変異株への交差反応免疫系による生体防御システムが駆動するのか？、駆動するとしたらどの程度なのか？ということを比較調査することを…

自己毒性を生じないで草食動物からの防衛を果たす植物のメカニズム

エディアカラ紀の硫黄酸化細菌の糸状微化石

ブラジルでエディアカラ紀の糸状微化石が見つかり、それが大型硫黄酸化細菌であることを示唆した研究が発表されました。 Becker-Kerber, B., de Barros, G. E. B., Paim, P. S. G., Prado, G. M. E. M., da Rosa, A. L. Z., El Albani, A., & Laflamme, M. (2021). In situ filamentous communities from the Ediacaran (approx. 563 Ma) of Brazil. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 288…

チューブリンのグリシル化がマウスの精子、受胎能に重要

チューブリンの翻訳後修飾の中でもグリシル化の研究は少ないです。ただ、これまでのところ、様々な生物種を通してチューブリンのグリシル化は、もっぱら繊毛・鞭毛の微小管で見つかっています。 グリシル化が繊毛・鞭毛に重要であることは先行研究により示唆されていましたが、その機能的、機械論的役割については未解明でした。そこで、今回の研究の目的は、繊毛・鞭毛の機能におけるグリシル化の役割を調べることにありまし…

D614G変異を持つ新型コロナは感染力が強い

児童青年は未感染でも新型コロナの抗体が検出されることが多い

植物微生物叢も動物の腸微生物叢と同様、栄養の制御に関与する

植物の根も動物の腸もミネラル栄養素と微量元素(ionomes)の恒常性を制御するために、水や溶質、免疫活性リガンドの拡散障壁として機能する特殊化した細胞層を進化させています。動物では、常在微生物が腸の拡散障壁機能に影響し、この調整が上手く働かないとdysbiosisと呼ばれる腸内細菌叢が乱れた状態になりやすいです。 では、植物の微生物叢も根の拡散障壁、ひいてはミネラル栄養素や微量元素の恒常性の制御に影響するので…

SARS-CoV-2に対する中和抗体価は5か月間は持続する

今回は、新型コロナウイルス(SARS-CoV-2)に対する抗体反応の頑健性、機能性、寿命を調べた研究です。 Wajnberg, A., Amanat, F., Firpo, A., Altman, D. R., Bailey, M. J., Mansour, M., McMahon, M., Meade, P., Mendu, D. R., Muellers, K., Stadlbauer, D., Stone, K., Strohmeier, S., Simon, V., Aberg, J., Reich, D. L., Krammer, F., & Cordon-Cardo, C. (2020). Robust neutralizing antibodies to SARS-CoV-2 infe…

新型コロナウイルスの囮を設計

折り畳み構造を切り替えられるタンパク質の進化

ほとんどのタンパク質は、安定的な折り畳み構造をしています。ですが、中には2つの折り畳み構造を切り替えることが可能なタンパク質もあり、metamorphic protein(変形タンパク質)と呼ばれています。今回は、この種のタンパク質の進化を調べた研究です。 Dishman, A. F., Tyler, R. C., Fox, J. C., Kleist, A. B., Prehoda, K. E., Babu, M. M., Peterson, F. C., & Volkman, B. F. (2021). Evolution of fold switching in a…

小胞体ストレス応答で細胞の生死が制御されるメカニズム

気道基底幹細胞が低酸素状態を感知し、組織を守る

今回は、マウスおよびヒトの気道基底幹細胞が低酸素状態を感知することを示唆した論文のアブストラクトです。酸欠状態の感知だけでなく、組織保護機能の存在も指摘しています。 Shivaraju, M., Chitta, U. K., Grange, R. M. H., Jain, I. H., Capen, D., Liao, L., Xu, J., Ichinose, F., Zapol, W. M. Mootha, V. K. & Rajagopal, J. (2021). Airway stem cells sense hypoxia and differentiate into protective solitary …

概日時計と癌や化学療法の効果との関係は謎のまま

今回は、概日時計と癌や化学療法の効果との関係は謎につつまれている、というレビュー論文を取り上げます。 Sancar, A., & Van Gelder, R. N. (2021). Clocks, cancer, and chronochemotherapy. Science, 371(6524): eabb0738. DOI: 10.1126/science.abb0738. 哺乳類の概日時計メカニズムの中核は、時間遅れの転写-翻訳フィードバックループです。このフィードバックループは多くのトランスクリプトームの転…