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4年生 初めてのJCのまとめ

Increased Systemic Glucose Tolerance with Increased Muscle Glucose Uptake in Transgenic Mice Overexpressing RXRγ in Skeletal Muscle
Plos One : May 2011|Volume 6|Issue 5|e20467

本論文は、遺伝子組み換えマウスの表現型から解明された骨格筋での糖取り込みに関する論文である。骨格筋で主に発現しているタンパク質のひとつにRXRγが存在する。これはホモもしくはヘテロ二量体を形成することで活性化する転写因子である。今回、このRXRγを骨格筋特異的に過剰発現させたマウスにおいて血糖値がコントロールマウスよりも低いことが確認された。このことから、RXRγが骨格筋での糖取り込みに何らかの形で関与していることが示唆された。よって、本論文はRXRγが骨格筋の糖取り込みにどのような機序で関与しているのかその一端を解明した論文である。

Fig.1では、RXRγマウスの糖処理能力がインスリン感受性の変化を起こさず高まっていることが示されている。Fig.2によりRXRγマウスにおいてGlut4(インスリン依存的)よりもGlut1(インスリン非依存的)の発現量が増加していることが分かる。また、インスリンに対する反応に対してRXRγとコントロールで差が無いにも関わらず骨格筋の糖取り込みが上昇していることが確認された。Fig.3ではグルコースクランプ試験を行い、再度RXRγマウスにおいてインスリン感受性が上昇していないことを示した。
Fig.1, 2, 3より、RXRγマウスは、インスリン非依存的糖輸送体であるGlut1によって骨格筋でのグルコース取り込みを上昇させていることが分かった。

次に著者らは遺伝子発現レベルを解析し、RXRγとPPARδが両方揃うことでGlut1の転写活性化が起こることを示した。また、Glut1プロモーター配列におけるRXRγ・PPARδの結合部位に関しても確認を行った(Fig.4)。
まず彼らは、骨格筋特異的に「RXRγのみ」、「PPARδのみ」または「RXRγとPPARδ両方」を過剰発現させた3種類のマウスを用いて生体ルシフェラーゼアッセイを行った。これにより彼らはRXRγ・PPARδ両方の過剰発現マウスでGlut1の転写活性が上昇していることを確認した(Fig4.A)。
また、モチーフ検索によってGlut1プロモーター内の転写因子結合部位を解析した。その結果、PPERδの結合部位として予測される配列が2つ現れた(PPRE1, PPRE2)。どちらの配列が正しい結合部位なのかを調べるために、彼らはRXRγとPPARδ両方を過剰発現させたマウスにGlut1プロモーター3種類(PPRE1・PPRE2両方、PPRE2のみ、両方欠失)をそれぞれ導入し、生体ルシフェラーゼアッセイを行った(Fig4.B)。その結果、PPRE2領域が転写因子結合部位であることが確認された。
以上より、RXRγとPPERδの両方が存在(おそらく二量体を形成していると考えられる)することでPPRE2に結合し、Glut1の発現が活性化されていることが分かった。

加えて、著者らはRXRγマウスの骨格筋において他にも発現が上昇している遺伝子が存在するのかどうか調べた。RXRγマウスとコントロールマウスの骨格筋からそれぞれRNAを抽出しcDNAによるマイクロアレイ解析を行った。この結果、RXRγマウスにおいてGlut1を含む738個の遺伝子の発現が上昇していた(Dataset S1)。彼らはこれらの遺伝子に対してDAVIDによる遺伝子オントロジー解析(GO analysis)を行い、どんな機能を持った遺伝子が上昇していたのかを調べた(Table 4)。すると、「糖代謝」や「脂肪酸合成過程」のカテゴリーに属する遺伝子の上昇が数多く確認された。今回の実験において著者らは糖代謝に注目していたため、上記の結果から「糖代謝」のカテゴリーに存在する遺伝子をピップアップした(Table 5)。Table 5にあげられた遺伝子の発現がRXRγマウスにおいて確かに上昇しているかどうか確認を行うためリアルタイムPCRを行った。すると、確かにRXRγマウスにおいてこれら遺伝子の発現が上昇していることが分かった(Fig.5)。さらに著者らは、MATCHソフトウェアを使いどんな転写因子がこれら「糖代謝」カテゴリーの遺伝子の発現を調節しているのか調べた。すると、Glut1同様にこれら遺伝子に対しても「PPERδ」が転写因子として作用している可能性が示唆された(Table 6)。

よって、著者らはRXRγとPPERδがGlut1遺伝子の発現を活性化しているとした上でさらに、他の糖代謝に関する遺伝子の発現もRXRγとPPERδによって活性化されているのではないかという結論に至った。
しかし、糖代謝に関する他の遺伝子がPPERδによって本当に活性化されているかどうかは、ソフトウェアの解析による予測だけでは断言できないため、実験による証明が今後必要とされる。


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by Fujii-group | 2015-06-24 19:34 | ラボミーティングの内容 | Comments(0)

大学院入試説明会のお知らせ

以前もお知らせしましたが、大学院入試説明会が今週の土曜日に開催されます。

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平成28年度大学院入試説明会 
6月27日(土) 13時開始 南大沢キャンパス12号館202教室

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研究室の見学や先生方との面談も行いますので、大学院への入学を考えていらっしゃる方はご参加ください。



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by Fujii-group | 2015-06-23 18:17 | お知らせ | Comments(0)

遅い新人歓迎会

日記当番のY田です。
昨年度は、3月に同年代のメンバーがみんな抜けてしまい、4月から若いメンバーがたくさん入ってくることに若干の不安を抱いていました。今まで年下の子が身近にいなかったけど、うまくコミュニケーションをとれるだろうか・・・。
しかし実際にはそんな心配は必要ないくらい、明るく、楽しいメンバーでした。学生部屋であった面白い出来事や思いついた悪戯、その結果などを教えてくれ、楽しい毎日です。

遅めではありますが、そんな新入生の歓迎会が先日行われました。
歓迎会では過去のサプライズイベントや季節ごとのイベントの話もでたので、研究以外の重要なポイントも分かってもらえたのではないでしょうか?(サプライズをする時は顔に出さず慎重に。大声で話すなどもってのほかですよ!笑)
また、新入生の自己紹介も楽しませてもらいました。正統派なものから物まね、一発芸があったり、ジャニーズに疎い私には聞きなれない名前がすらすらすらすらと出てきたり。その一方で、それらを全く意に介さず食事を続けているメンバーも・・・。今年の新入生はいろんな意味でレベルが高いですね。それぞれの個性が光っています。ヒエラルキーの話がありましたが、みんな仲良く協力しあってくださいね。

それから話に出た12月のイベントのことですが、私は4年で所属していた時に、某先輩に「ルーキーだから」の一言で片づけられて非常に悔しい思いをしました。更にその愚痴を通りかかった教授に聞かれてしまうというおまけつきです。
が、こういうハプニングもきっとルーキーの特権なのでしょう。そう思っておきます。もう大丈夫です。次はばれない方に全力を注ぎます。

新入生のみんなは配属されたばかりで、初めてのことや失敗することがいろいろあると思いますが、どんな経験でも必ず自分にプラスにできると思います。休む時はしっかり休んで、研究や遊びは全力で!充実した研究生活を送ってください。


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by Fujii-group | 2015-06-20 12:58 | メンバーの日記 | Comments(0)

実験医学6月号(羊土社)

宮武正太君は昨年の3月に本研究室出身の博士第一号となり、現在はポスドクとして、カナダ・トロントにあるThe Hospital for Sick Childrenのアミラ・クリップ博士の研究室で研究しています。

その奮闘の内容が、実験医学6月号(羊土社)に掲載されました。五感全ての感受性をギリギリに高めて、異国での体験を吸収しようとしている様子が、宮武君らしい素朴な文体で書かれています。きれい事だけを切り取った文章ではないので、留学を考えている人にとっては生きた情報になること間違いなしです。実験医学の編集部にも、「よい内容ですね」と褒めていただけました。
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また同じ6月号には、わたしの後輩の杉本昌隆博士(国立長寿医療センター)が「私のメンター」というコーナーに寄稿されています。筑波大学応用化学研究科・宮崎均博士の研究室で、同時期のメンバーとして時間を長く共有しました。

わたしが担当している大学院の研究法の授業では、研究倫理を学んでいるところだったのですが、教材に「メンター」の言葉が出てきて、議論になりました。日本ではメンターという言葉になじみは薄いですし、また研究者が使う際には少し違ったニュアンスも加わります。それを知るのに最適な文章だったので、授業でも紹介させていただきました。


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by Fujii-group | 2015-06-18 08:00 | 研究に関連する話 | Comments(0)

武藤JCまとめ

Cell Metab. 2015 Apr 7;21(4):527-42. doi: 10.1016/j.cmet.2015.03.001.
Regulation of obesity-related insulin resistance with gut anti-inflammatory agents.
Luck H, at all

この論文では高脂肪食によって、腸粘膜層のT細胞が炎症誘発方向にシフトすること、また、そのT細胞によって分泌される炎症性のサイトカインが腸上皮細胞壁を脆くして、腸内細菌から分泌されるLPSが血中に入り易くなること、そしてそれらが全身性の炎症を誘発することが示された。これがインスリン抵抗性を生じる一因であり、5-ASAという抗炎症薬で改善することも示された。
 Fig.1は、普通食と高脂肪食を摂食させたマウスの腸内T細胞をFACSにて分離し、T細胞の構成を比較することで、高脂肪食は腸内T細胞を炎症誘発方向にシフトさせることを示した。Fig.2では、免疫細胞数が減少するフェノタイプを持つノックアウトマウスを用い、高脂肪食を摂食してもインスリン抵抗性をきたしづらいことを示した。そして、Fig.3ではWTマウスに高脂肪食と5-ASAを摂食させるとインスリン抵抗性が改善することを示した。Fig.4では、5-ASAの摂食で炎症性のT細胞量が減少していることをFACSで確認した。さらに、Fig.5、Fig.6では、5-ASAのシグナルがPPARγを介していること、高脂肪食によって腸管上皮細胞の物質透過性が向上していること、血中のLPSが増加していることなどが示された。また、Fig.S6では高脂肪食によって腸内細菌の構成が変化することも示唆された。
 これらのデータから高脂肪食によって誘発されるインスリン抵抗性は、腸内のT細胞が
炎症誘発方向にシフトすることに大きな原因があり、抗炎症作用のある5-ASAで、そのシフトを防止または改善することができ、結果としてインスリン抵抗性も改善できると考えられた。
 


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by Fujii-group | 2015-06-16 08:04 | ラボミーティングの内容 | Comments(0)

教育実習の参観:藤井宣晴

今年は学部4年生の青木友那さんと高橋恵さんが、それぞれの母校で3週間の教育実習に挑みました。実習も終盤に差し掛かった頃、2人の奮闘ぶりを見るために、授業を参観してきました。

青木さんは化学の授業を担当していました。わたしだけでなく、複数の先生方と教育実習生も授業を参観していて、本来は生物が専門の青木さんはやり難いだろうなあと思っていたのですが、心配の必要は全く無しの堂々とした授業を展開していました。後で聞くと、徹底的に勉強したので何を聞かれても答えられる自信があったとのこと。さすがです。
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高橋さんは顕微鏡で原形質流動を観察する実験を担当していました。なんとこの日は授業を5つも担当したらしく、わたしが参観したのは最後の回でした。それでも疲れを微塵も見せず、元気いっぱいの授業。実験なので、当然、様々なトラブルが生徒達を襲います。それをフル回転で次々と解決していく様子は、観ていて小気味よかったです。


貴重な体験をさせていただけた、母校の先生方と生徒の方々に感謝申し上げます。

留守番組だった川端有紀さんと三田佳貴君(学部4年生)は、同級生2人の不在の寂しさを紛らわせるためか、競い合うようにガシガシ実験していました。2人の帰還を心待ちにしていながら、その素振りを見取られないように感でいっぱいです。でも同級生4名がそろうと、またいろんな事件を引き起こすんだろうなあ。


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by Fujii-group | 2015-06-15 20:23 | 研究以外の日々 | Comments(0)

上村研究室への訪問:藤井宣晴

先日、眞鍋先生と古市先生とわたしとで、東京大学の上村想太郎先生の研究室を訪問してきました。上村先生はこれまでに米国スタンフォード大学および理化学研究所で先鋭の研究を拓いてこられ、1年前から現所属(理学系研究科)に就かれました。東京大学で最も若い教授だと噂されています。これまでの素晴らしい業績は、上村研究室のHPで観られます。

訪問が叶ったのは、この3月にわたし達の研究室で修士を取得した宮田楓さんのおかげでした。宮田さんは4月から東京大学の博士課程に進学し、上村研に所属しています。宮田さんは博士論文で、上村研とわたし達の研究を融合させるテーマに挑戦することになり、その打ち合わせにお邪魔したのでした。

上村研では、白崎善隆先生と山岸舞先生にも対応いただきました。わたし達は事前にある程度、上村研の研究内容を予習しており、その凄さはインプットされていました。けれど、研究の詳細を直に目にし、それを生み出している研究者達の人となりに触れ、どんな思いで未来に歩を進めているのかを聞かせていただいて、身構えていたにもかかわらず想像を上回るスケールの大きさに圧倒されました。その後、実験室を案内していただいている間にワクワク感があふれ出してきて止まらず(止めようともしませんが)、上村研を辞去してからはそれが恍惚感に変わっていました。
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研究者をしていると年に何度かは凄い研究(自分のではなく他者の研究)に出会って、嬉しくてしょうがなくなる事があります。研究者の役得の1つでしょうか。それと出会えた一日でした。

上村先生は華やかな研究業績をお持ちですが、「研究生活は困難と格闘する毎日で、地道な作業の連続です」ともおっしゃっておられました。最先端の研究成果の裏では、それを支える非常に大きな努力があったということでしょう。これは、わたし達も心に留め置くべきことです。

宮田さん、全力で頑張れ。ぼく達も全力で頑張ります。


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by Fujii-group | 2015-06-13 17:12 | 研究に関連する話 | Comments(0)

古市JCのまとめ

Nature. 2014 20; 506: 316-321.

Geriatric muscle stem cells switch reversiblequiescence into senescence.

Sousa-Victor P, Gutarra S, García-Prat L,Rodriguez-Ubreva J, Ortet L,

Ruiz-Bonilla V, Jardí M, Ballestar E, GonzálezS, Serrano AL,

Perdiguero E, Muñoz-Cánoves P.


 今回のジャーナルクラブでは、加齢に伴う筋萎縮(いわゆるサルコペニア)の論文を紹介しました。年をとると、筋量が減って筋力も低下してしまいますが、それは筋の再生と肥大を担うサテライト細胞が関わるのではないかと考えられています。ここでは、老化したサテライト細胞ではp16INK4aの調節異常が生じていることが報告されました。

 まず著者らは、マウスを用いて筋萎縮の症状が急激に現れる月齢を探しました。加齢に伴う筋萎縮の変化を調べたところ、Old(高齢)よりもGeriatric(老齢=28ヶ月齢)で急激に筋サイズの縮小と再生能の低下が生じていました。老齢とは、人間で言うと75歳程度とされています。異なる月齢マウスのサテライト細胞を、若いマウスの骨格筋に移植すると、ホストは若くてもドナーが老齢だと、増殖、自己複製、再生能力といったサテライト細胞の機能が衰退することが確認されました。つまり、サテライト細胞自身に加齢の影響が生じていると言えます。

 続いて、老齢マウスのサテライト細胞の遺伝子発現はどのように変化しているかが調べられました。月齢の異なるマウスのサテライト細胞を単離し、マイクロアレイによって発現変動を調べ、クラスター解析を行いました。そして、若齢より老齢で増えた遺伝子群、若齢より早老症モデルマウスで増えた遺伝子群、老齢で他群よりも発現が高いクラスター遺伝子群、先行研究で老化に関わるとされた遺伝子群、これら全てに共通する遺伝子として、ひとつだけp16INK4aが見つかりました。p16は癌抑制遺伝子としても知られ、セルサイクルのG1期チェックポイントを調節するCyclin

D/CDK4を抑制する働きを担います。確かに老齢マウスのサテライト細胞ではp16の発現が高く、人為的にp16を発現抑制すると老化によって衰退したサテライト細胞の機能がレスキューされていました(vivoモデル、培養モデル、移植モデル)。また、CyclinD/CDK4は網膜芽細胞腫(Rb)をリン酸化することで(不活性化)、転写因子E2Fによる細胞複製遺伝子群の発現を誘導しますが、それらも老齢によって低下することが確認されました。

 p16は癌抑制因子や老化因子として既に注目されている遺伝子ですが、骨格筋の老化にも重要であることが示されました。これがサルコペニアを予防・治療するための標的となることは間違いないように思います。

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by Fujii-group | 2015-06-13 16:42 | ラボミーティングの内容 | Comments(0)

D3M藤 第一子誕生

ドクターの社会人学生M藤さんからのハッピーな話題です。

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2015427012分に待望の赤ちゃんが産まれました。男の子で3402gのビックサイズでした。

 今回は第一子ということもあり、里帰り出産を選択しました。妻の実家は秋田なので、直ぐに会いに行けないことを懸念しましたが、安心できる環境を優先しました。

425日(土)の午前3時に妻からメールが入り、陣痛が始まった報告を受けました。間隔も10分とのことで、その日の仕事をキャンセルし(働きながら実験室に所属しています)飛行機を手配して、何とか夕方に秋田へ到着する便をとることができました。元々、立ち合い禁止の病院だったのですが、産後直ぐに抱くことができるため、それを期待して行きました。しかし、秋田の病院に到着後も陣痛間隔は5分から8分を行ったり来たりでした。26日(日)に産まれることを期待したのですが、それも難しかったので、仕方なく次の日の仕事のために26日の夜に東京に帰りました。家に帰り着いて直ぐのことです。義理の母から産まれそうと連絡を受け、その1~2時間後に無事に出産!なかなかうまくいかないものですね。結局、抱っこできたのはゴールデンウィークでした。名前は敬侑(けいゆう)といいます。

622日に、いよいよ実家から妻と敬侑が帰って来ます。生活が一変すると思いますが、できる限りのことを一生懸命やって、これからも研究していきたいです。


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by Fujii-group | 2015-06-11 09:04 | 研究以外の日々 | Comments(0)

卒業生からのメール

卒業生の青木美穂さんからメールが届きました。青木さんは、本研究室に副専攻(学部3年)と生命科学専攻(学部4年)で2年間所属し、学部卒業後に岩手県の沿岸広域振興局・保健福祉環境部に就職しました。学生時代はボランティア活動にエネルギーを注ぎ、東日本大震災の際には週末は岩手・福島でハードワーク、月曜から金曜は研究に集中するという、エネルギーをみなぎらせた生活を送っていました。その延長線上にある現職場で、いまは活躍されています。

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藤井先生

こんにちは。2年ほど前に卒業した青木です。(← 知ってるよ(藤井))

先日、夢の扉+の放送をばっちり拝見させていただきました。

藤井研を卒業した私が放送を見るのは当たり前なのですが、私の職場の方からもたくさんの好評のコメントを頂いたのでご連絡させていただきました。

私が番組を見られるように録画したDVDを渡して下さる方がいました。仮設での生活をされている方も、頑張って運動したいと話していました。

私自身も、今は被災遺児家庭支援の関係事業に携わり、行政としてどのように支援していくかを日々模索中です。決して簡単な仕事ではないですが、藤井先生に背中を押してもらったおかげで今こうしてたくさんの方に出会い、貴重な経験ができていること、本当にありがたく思っております。

仕事は大変ですが、夢の扉を見て研究となんだか似ているような感じがしました。この地域の皆さんが一瞬でも笑顔になれる瞬間が増えるように、何事にも屈せず、自分にできることをやっていきたいと思います。

番組を見てくださったみなさんには、私からお礼をしっかりと伝えておきます。岩手の方と藤井研のことを話して笑顔になれることを嬉しく思います。

もしよろしければ、岩手県のゆるキャラわんこきょうだいの沿岸地域担当の「うにっち」の画像を添付しておきますのでご活用ください。私の住んでいる釜石の郷土芸能「虎舞」バージョンのうにっちです。

最後になりましたが、藤井研の更なる発展をお祈りしております。皆様にもよろしくお伝えください。

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by Fujii-group | 2015-06-06 12:47 | 研究以外の日々 | Comments(0)

分子生物学、運動生化学、生理学研究、の日々


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