【本学研究者情報】 〇本学代表者所属・職・氏名：加齢医学研究所モドミクス医学分野・教授・魏　范研 研究室ウェブサイト 【概要】 熊本大学大学院生命科学研究部の富澤 一仁教授と東北大学加齢医学研究所の魏 范研教授（前 熊本大学大学院生命科学研究部）らのグループは、X染色体連鎖性精神遅滞（X-Linked Intellectual Disability、以下、XLID）の発症メカニズムを明らかにしました。本成果は、XLIDの治療薬開発に繋がることが期待されます。 XLIDは、性染色体であるX染色体上の遺伝子の変異により、知的能力の低下や社会行動障生理機能が不明であり、それに伴いXLIDの発症メカニズムも不明でした。 研究グループは、FTSJ1がアミノ酸を運搬する転移RNA※1(以下、tRNA)をメチル化※2する酵素であることを明らかにしました。tRNAは遺伝暗号（以下、コドン）をアミノ酸に翻訳

生物の性システムの解明へ重要な発見 ヤマコウバシがたった１本の雌株から生じた 巨大なクローンであることを発見！ 【本学研究者情報】 〇本学代表者所属・職・氏名：農学研究科 生物共生科学分野・准教授（現教授）・陶山　佳久 研究室ウェブサイト 【本研究のポイント】 ヤマコウバシ※1がたった1本の雌株から生じた巨大なクローンであることを解明。 生物の世界に性というシステムが広く存在する理由の解明につながる可能性を示唆。 【概要】 大阪市立大学大学院 理学研究科 生物地球系専攻准教授 名波 哲（ななみ さとし）・大阪府立大学大学院 理学系研究科 生物科学専攻講師 徳本 勇人（とくもと はやと）・東北大学大学院 農学研究科 資源生物科学専攻准教授 陶山 佳久（すやま　よしひさ）らの研究グループは、日本の山野に生える4種の雌雄異株樹種、ヤマコウバシ、アブラチャン、クロモジ、ダンコウバイのDNA情報から

【発表のポイント】 「選択と集中」は、日常の様々な局面で重要になる行動様式。 一方で誤った選択や過度な集中はリスクが増大するため、効率的な運用には適正な見極め（制御）が欠かせない。 ショウジョウバエを訓練することにより、記憶した匂いを選択させるだけでなく、その匂い源に集中させ、探索させることができた。 記憶に基づいた匂いの選択と集中は、同一脳構造からの別々の指令系統によって並行して制御されることを発見した。 【概要】 これまでの経験から得た知識にもとづいてより良い意思決定をし、そこにリソースを投入する「選択と集中」は、事業の発展のみならず日常の様々な局面で重要になる行動様式です。一方で誤った選択や過度な集中はリスクが増大するため、効率的な運用には適正な見極め（制御）が欠かせません。東北大学大学院生命科学研究科の市之瀬敏晴助教（学際科学フロンティア研究所兼任）と谷本拓教授らのグループは、ショ

【発表のポイント】 菌類の菌糸体注１）が、現在定着している木片のサイズや分解の程度に応じて新しい食物（木片）の探索行動を開始することがわかった。 元の木片の重量減少量ではなく、重量減少率に応じて菌糸を伸ばすことから、元の木片の資源が何割消費されたかを把握していると考えられる。 脳も神経系も持たないカビ状の菌類の菌糸体がもつ認知能力を理解することは、生物の認知能力の普遍性を理解する上で重要である。 【概要】 枯死木に定着した菌類の菌糸体は、枯死木を分解すると新たな枯死木を探索するために土壌中に菌糸を伸ばし始めます。しかし、このような菌糸体の行動が、「分解した量だけ伸びる」だけなのか「資源の減少量に応じて探索行動を起こす」のかはわかっていませんでした。 東北大学大学院農学研究科の深澤遊助教の研究グループは、木片に定着した菌類の菌糸体が現在定着している木片のサイズや分解の程度に応じて新しい餌（木

乳清タンパク質ホエイプロテインの新たな効能を発見 - セロトニンとFGF21の分泌抑制により、2型糖尿病の発症を抑制 - 【発表のポイント】 肝臓から分泌されるホルモンFGF21(注1)は肥満・2型糖尿病を誘発する食習慣で早期に増加することが判明した。 末梢由来のセロトニン(注2)分泌を遺伝子学的に抑制すると、肝臓からFGF21分泌が抑制された。 乳清タンパク質のホエイプロテインは、末梢由来セロトニン分泌を抑制し、肝臓からFGF21分泌を抑制することで、食事性に誘発される2型糖尿病の発症予防に役立つことが期待される。 【概要】 肝臓から分泌されるホルモンFGF21は、インスリン感受性を高めるホルモンで、肥満や2型糖尿病では血中FGF21濃度が増加するとされていました。東北大学未来科学技術共同研究センター野々垣勝則教授らは、高脂肪食をマウスに与えると、肥満・糖尿病を来たす前に、早期から血中F

【概要】 光で活性化する物質を細胞に発現させ、光によって細胞の機能を制御する技術（オプトジェネティクス、光遺伝学）は、脳の刺激方法を革新し、脳の仕組みの解明に大きく貢献しています。オプトジェネティクスは、ネズミなどにおける研究で盛んに用いられる一方、ヒトに近い霊長類（ニホンザルなどマカクサル）における研究においては、眼の動きに関する研究以外では、ことごとく失敗していました。 今回、自然科学研究機構生理学研究所の南部篤教授、東北大学大学院の虫明元教授らの研究チームは、遺伝子を導入する技術や光照射方法などを工夫することにより、オプトジェネティクスでサルの手を動かすことに世界で初めて成功しました。今回の成果は、非ヒト霊長類へのオプトジェネティクスの活用を促進させ、将来的には光による脳深部刺激療法*1などヒトの病気治療への応用させることも期待されます。本研究成果は、Nature Communica

【発表のポイント】 父親の高齢化は子供の神経発達障害注1の発症リスク因子であることが報告されている。 マウスをモデルとして加齢が精子の形成過程に与える影響を解析し、遺伝子の働きを制御するエピゲノムマーカー注2について、父親の高齢化の影響を体系的にカタログ化した。 今回の研究成果は、将来的に父親の高齢化がリスクとなる次世代の疾患を予想するための診断法の開発につながると期待される。 【概要】 大規模な疫学調査により、父親の高齢化が子供の神経発達障害の発症リスクに関わると報告されています。その発症メカニズムの解明を目指し、東北大学大学院医学系研究科発生発達神経科学分野の研究グループは、マウスの精巣において精子形成過程のエピゲノム変化を体系的に解析し、加齢による変化をカタログ化しました。遺伝子の働きを制御するいくつかのエピゲノムマーカー（ヒストンタンパク質メチル化修飾注3等の量）は精子形成過程にお

【発表のポイント】 世界で広く栽培され、根の形、大きさ、色、成分などの点で多様な特徴を持つ500を超えるダイコンの品種のDNAを分析し、染色体全体に渡って異なる部分(SNP：一塩基多型。ゲノム情報の一つ)を明らかにした。 大量のSNP情報を使った系統解析により、世界中に分布するダイコンは、栽培地域と関連して大きく４つのグループに分かれ、日本のグループは独自の一つのグループを形成することが分かった。 膨大な品種間のSNP情報は、多様な特徴を決める遺伝子の同定やゲノム情報を利用した育種（品種開発）の加速に繋がることが期待される。 【概要】 ダイコンの品種開発を加速するためにはゲノム情報の基盤整備を進める必要があります。2014年にダイコンのゲノム塩基配列情報を世界に先駆けて発表したのに続き、ゲノム情報を高度化するため、東北大学大学院農学研究科を中心に、千葉県のかずさDNA研究所と農業・食品産業

【発表のポイント】 正常細胞を不死化する酵素として知られるテロメラーゼ注１に細胞不死化とは全く別の新たながん化機能があることを明らかにしました。 さらに、この新たな機能のスイッチがどのように入るか、その機序の解明にも成功しました。 テロメラーゼの新たな機能を標的にしたがん治療に対する薬剤の開発が期待されます。 【概要】 国立研究開発法人国立がん研究センター 研究所 がん幹細胞研究分野の増富健吉分野長、金沢大学附属病院総合診療部の山下太郎准教授および医薬保健研究域医学系の金子周一教授、東北大学大学院医学系研究科抗体創薬研究分野の加藤幸成教授らの共同研究グループは、細胞不死化酵素として知られているテロメラーゼに、細胞のがん化に深く関わる別の新しい機能があることを明らかにしました。さらに、この新たな機能は、肝臓がんや膵臓がんのうちでも悪性度が高いものほど活発であること、また、その機能を保持するス

【研究成果のポイント】 細胞内共生した緑藻が葉緑体に変わる途中段階の特徴をもつ渦鞭毛藻注1の新規系統2種（MGD株とTGD株）を発見しました。 これら2種の渦鞭毛藻では、葉緑体が成立する過程で生じる共生体核から宿主核への遺伝子転移が、まだ完了していないことが判明しました。 今回発見した渦鞭毛藻2種は、葉緑体の成立に伴うゲノム進化を解明するための新しいモデル生物となり得ます。 【概要】 国立大学法人筑波大学 計算科学研究センター 稲垣祐司教授、生命環境系 石田健一郎教授、独立行政法人国立科学博物館 動物研究部 谷藤吾朗研究主幹、国立大学法人東北大学 大学院生命科学研究科 中山卓郎助教、国立大学法人東京大学 アジア生物資源環境研究センター 岩滝光儀准教授らの研究グループは、渦鞭毛藻の新規系統であるMGD株とTGD株を発見し、両種において、細胞内共生をした藻類が葉緑体として遺伝的に統合される中途

発達期の小児の長時間のビデオゲームプレイには一層のケアを喚起 東北大学加齢医学研究所・認知機能発達（公文教育研究会）寄附研究部門（川島隆太教授）は、MRI等の脳機能イメージング装置を用いて、健常小児の脳形態、脳血流、脳機能の発達を明らかにすると共に、どのような生活習慣が脳発達や認知力の発達に影響を与えるかを解明してきました。 この度、同部門の竹内光准教授・川島隆太教授らの研究グループは、小児の縦断追跡データを用いて、ビデオゲームプレイ習慣が数年後の言語知能や脳の微小形態の特徴とどう関連しているかを解析し、長時間のビデオゲームプレイが、脳の前頭前皮質、海馬、基底核といった高次認知機能や記憶、意欲に関わる領域の発達性変化や言語性知能に対する影響に関連していることを明らかにしました。今回の知見により発達期の小児の長時間のビデオゲームプレイには一層の注意が必要であることが示唆されます。 脳の微小な