発表者 浅見　忠男（東京大学大学院農学生命科学研究科　応用生命化学専攻　教授） 中嶋　正敏（東京大学大学院農学生命科学研究科　応用生命化学専攻　准教授） 発表概要 植物ホルモン・オーキシンの生合成酵素の一種YUCCA6は、乾燥に対する耐性の制御にも寄与することが分かりました。ただし、分子内のアミノ酸置換により変異したYUCCA6ではオーキシン合成能を維持しながらも乾燥耐性に寄与しないことから、YUCCA6にオーキシン合成能と異なる別機能が備わっており、その機能を通じて乾燥耐性を誘導していると考えられます。 図１　乾燥耐性の向上にはYUCCA6のチオール還元酵素活性が必要 YUCCA6過剰発現体（YUC6-OX)においては、9日間の乾燥状態への耐性が認められるのに対して、オーキシン生合成酵素としての活性を維持したままチオール還元酵素としての活性を喪失したYUCCA6C85Sの過剰発現体（YU

◆哺乳類のゲノムには、過去に感染した内在性レトロウイルス遺伝子の断片が多く存在している（全ゲノムの8%）。それらの内在性レトロウイルス遺伝子は哺乳類の胎盤獲得に働いているだけではなく、機能性の高いウイルス遺伝子と順次置き換わることができる。 ◆哺乳類は胎盤・栄養膜細胞の細胞融合を促進させるために内在性レトロウイルスの機能を活用していること、さらに、もっと良い機能を持つ内在性レトロウイルスが入り込んだ場合、それを積極的に活用している。進化途上で同じ機能を別の新しいウイルス遺伝子が担うことから機能をバトンタッチするという「Baton pass仮説」を提唱した。 ◆胎盤形成を含む妊娠の成立には内在性レトロウイルス遺伝子の機能が必須であるから、胎盤形成と胎盤機能の解析には、いままでの機能遺伝子の評価だけではなく、内在性レトロウイルス遺伝子発現とその機能を評価する必要がある。 東京大学大学院農学生命

発表者 藤沢　茉莉子（東京大学大学院農学生命科学研究科　農学特定研究員；当時） 小林　和彦（東京大学大学院農学生命科学研究科　農学国際専攻　教授） Peter Johnston (ケープタウン大学) Mark New (ケープタウン大学) 発表のポイント ◆農家が気候変動へ適応する際に、農家発のボトムアップ型適応のほうが、行政等によるトップダウン型適応よりもイノベーティブな場合があり、それが起こる理由を示した。 ◆気候変動への適応では、行政等によるトップダウンの計画的適応の研究がほとんどで、農家による自発的適応の例とそのしくみは知られていなかった。 ◆気候変動への適応において、農家が主役になることで従来よりも効果的でイノベーティブな適応が可能であることを示すとともに、そうした農家主導の適応を促す政策のあり方を検討するきっかけを与えた。 東京大学大学院農学生命科学研究科の藤沢茉莉子と小林和彦

発表者 チェンバーズ ジェームズ（東京大学大学院農学生命科学研究科　助教） 徳田　隆彦（京都府立医科大学　教授） 内田　和幸（東京大学大学院農学生命科学研究科　准教授） 石井　亮太郎（京都府立医科大学大学院医学研究科　助教） 建部　陽嗣（京都府立医科大学大学院医学研究科　特任助教） 高橋　映里佳（麻布大学　獣医学部　修士課程） 富山　貴美（大阪市立大学大学院医学研究科　准教授） 宇根　有美（麻布大学　獣医学部　教授） 中山　裕之（東京大学大学院農学生命科学研究科　教授） 発表のポイント ◆老齢ネコの脳にヒトのアルツハイマー病と同一の病変が形成され、神経細胞が減少することを明らかにしました。 ◆この病変は他の動物ではみられず、βアミロイドと呼ばれる蛋白質の性質がネコでは他の動物と異なっていることが原因ではないかと考えられます。 ◆アルツハイマー病患者は世界的に急増しており、ネコを用いた研究が

発表者 中島　健一朗（東京大学大学院農学生命科学研究科　応用生命化学専攻　特任助教、National Institutes of Health, National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases, USA） Zhenzhong Cui (National Institutes of Health, National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases, USA) Chia Li (National Institutes of Health, National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases, USA) Jaroslawna Meister (National

発表者 野副　朋子（東京大学大学院農学生命科学研究科　農学国際専攻　特任研究員／　明治学院大学　教養教育センター　専任講師） 長坂　征治（東京大学大学院農学生命科学研究科　農学国際専攻　特任研究員） 小林　高範（石川県立大学生物資源工学研究所　特任准教授） 佐藤　祐樹（東北大学大学院工学研究科　応用生物物理化学分野　修士課程2年；研究当時） 魚住　信之（東北大学大学院工学研究科　応用生物物理化学分野　教授） 中西　啓仁（東京大学大学院農学生命科学研究科　農学国際専攻　講師） 西澤　直子（石川県立大学生物資源工学研究所　教授） 発表のポイント ◆ムギネ酸類分泌トランスポーター（注1）TOM2はムギネ酸類（注2）を細胞の中から外へと分泌する活性を持つことを示し、TOM2の働きを抑制したイネは植物体内における金属の輸送がうまくできないため、著しい生育阻害を呈することを明らかにした。 ◆植物体内に

図１　同じ溶液からさまざまな鉱物に吸着された放射性セシウムの強度を示す放射線記録媒体の読み取り像。異なる鉱物（下の記号で表示）を各5粒子ずつ縦に並べて配置した基板に記録媒体を重ね、各粒子から出る放射線によって感光させた。WBと示されたところに風化黒雲母が並べられており、放射性セシウムが風化黒雲母に濃集していることがわかる。（拡大画像↗） 図２　鉱物に吸着した放射性セシウムが、試薬によってどの程度溶出したかを示す放射線記録媒体の読み取り像。緑の矢印の左右は試薬に浸漬する前後での読み取り像であり、下の数字は浸漬後に残った放射性セシウムの量を示している。上段は風化黒雲母（WB）の４つの粒子、下段は他の鉱物（スメクタイト、SWa-1）の４つの粒子の結果。また左は試薬として酢酸アンモニウム、右は塩酸を用いている。（拡大画像↗） 2011年3月の東日本大震災によって引き起こされた福島第一原発の事故は、

図１　キリンとオカピにおける、首の根元に位置する背骨の可動性。オカピでは、第一胸椎の可動範囲は極めて小さいが、キリンでは他の胸椎に比べて著しく大きい可動性を示している。（拡大画像↗） 図２　８番目の「首の骨」がキリンの行動に与える利点。成熟すると２mにもなる首の根元部分で可動性が増加することで、頭が届く範囲は約５０cmも拡張される。第一胸椎の可動性が獲得されることによって、「高いところの葉を食べる」「低いところの水を飲む」というキリン特有の相反する要求を同時に満たすことが可能となった。（拡大画像↗） 四足動物がもつ「首」は、餌や飲み水に口を近づけたり、視野を広げたりする上で重要な役割を担っている。そのため、長く柔軟な首をもつ動物は、数多く存在する。鳥類や爬虫類では、首が長くなるのに応じて、首を構成する骨である「頸椎」の数が増えることも珍しくない。現在生息する鳥の仲間では、最大で２５個の頸椎

植物Y染色体遺伝子地図を作成 －重イオンビームで作った変異体を使用、進化の過程でY染色体は逆位を起こしていた－ 要旨 理化学研究所（理研）仁科加速器研究センター生物照射チームの阿部知子チームリーダー、風間裕介協力研究員、石井公太郎特別研究員と、東京大学大学院新領域創成科学研究科の河野重行教授らの共同研究グループ※は、重イオンビーム[1]で作り出した変異体と独自に開発したプログラムを用いて、ゲノム配列決定[2]が難しい植物Y染色体の遺伝子地図の作成に成功しました。 植物にはおしべとめしべを別々の個体につける「雌雄異株（しゆういしゅ）植物[3]」が存在し、ヒトと同様にXY型の性染色体を持つものがあります。植物の場合、両性花が祖先型のため、XY型でオスとメスを決めるには、XXでおしべを持たないメスであること、さらにY染色体にはおしべを伸ばしてめしべを引っ込めるという2つの性決定遺伝子が必要です。

要旨 理化学研究所（理研）統合生命医科学研究センター粘膜システム研究グループの大野博司グループディレクター、環境資源科学研究センター ケミカルバイオロジー研究グループの長田裕之グループディレクターと熊本大学エイズ学研究センター・国際先端医学研究拠点施設（鈴プロジェクト研究室）の鈴伸也教授らの共同研究グループは、エイズ（後天性免疫不全症候群）[1]の原因ウイルスである「HIV-1[2]」が細胞から細胞へと感染拡大する際の新たなメカニズムを解明しました。 細胞膜の細い管である細胞膜ナノチューブ（tunneling nanotube、TNT）は、離れた2つの細胞同士を連結することで、細胞間の素早い物質交換を可能とする手段として知られています。大野グループディレクターらは2009年に、M−Sec[3]という分子がTNTの形成因子であることを発見しました注1）。 HIV-1は、CD4という表面分子を

要旨 理化学研究所（理研）統合生命医科学研究センター免疫器官形成研究グループの古関明彦グループディレクターと藥師寺那由他客員研究員らの研究チーム※は、マウスの四肢のもととなる肢芽形成において、エピジェネティクス[1]因子の「ポリコム複合体[2]」が果たす役割を明らかにしました。 胚が形作られていく過程で、エピジェネティクス因子であるポリコム複合体は遺伝子の発現を「抑制する」ように働いており、細胞が未分化の状態から特定の細胞へと分化することに深く関わっていることが知られています。分化の過程では、発生に重要なシグナル群に依存した、組織内の領域特定化[3]が行われ、その特定化された情報に基づいて胚が形作られます。ポリコム複合体が領域特定化に関与することは知られていましたが、分子メカニズムは解明されていませんでした。 研究チームはポリコム変異マウスを用いて、肢芽の領域特定化に果たすポリコム複合体の

要旨 理化学研究所（理研）統合生命医科学研究センター循環器疾患研究グループの尾内善広客員研究員（千葉大学大学院医学研究院公衆衛生学准教授）、田中敏博グループディレクターらの共同研究グループ※は、川崎病の発症に関わる「ORAI1遺伝子[1]」の遺伝子多型[2]を発見しました。 川崎病は乳幼児を中心に発症する原因不明の急性熱性疾患であり、1967年に小児科医の川崎富作博士（現・日本川崎病研究センター理事長）によって初めて報告されました。日本を筆頭に、東アジアの国々での高い罹患率が知られています。大半が自然に治癒しますが、心臓の冠動脈瘤（かんどうみゃくりゅう）[3]などの合併症を生じることがあるため、原因の究明と効果的な治療法の開発が急がれています。尾内客員研究員らは、これまでゲノムワイド連鎖解析[4]やゲノムワイド関連解析[5]を通じ、川崎病と関連する一塩基多型（SNP）[2]を複数見出し報告

要旨 理化学研究所（理研）統合生命医科学研究センター循環器疾患研究グループの尾崎浩一上級研究員、田中敏博グループディレクターらの共同研究グループ※は、虚血性心疾患（CAD：Coronary Artery Disease）の発症に関連する新たな一塩基多型（SNP）[1]を同定しました。このSNPによるFLT1遺伝子[2]の発現上昇が、冠動脈血管における炎症性接着分子群[3]の発現を誘導することで、CADの発症につながっている可能性があります。 狭心症や心筋梗塞などのCADは、生活習慣病の中でも特に重い症状を示し、日本における死因の上位を占めます。また、CADの発症には遺伝的要因と環境因子が複雑に関係しています。したがって、遺伝的要因を発見し、疾患発症における役割を解明することは、適切な予防法や治療薬の開発に貢献できると考えられます。 共同研究グループは、近年、欧米人におけるSNPを用いたゲノ

要旨 理化学研究所（理研）生命システム研究センター生化学シミュレーション研究チームの新土優樹研修生（大阪大学大学院 生命機能研究科 博士課程）と高橋恒一チームリーダーらの共同研究グループ※は、細胞の運命決定をつかさどるERK[1]シグナルのアナログ・デジタル変換の仕組みを明らかにしました。 多細胞生物は、発生や成長、傷の修復などを行うため、その細胞は常に増殖や分化、生存、細胞死などを繰り返しています。このような「細胞運命決定」を制御するシグナル伝達分子の1つにERKと呼ばれるタンパク質があり、生体内で広く発現・機能しています。細胞運命決定とは、細胞が受けた刺激（情報）をもとに「増殖するかしないか」、「分化するかしないか」を決めるという、本質的にはデジタル（0か1）な現象です。そのため、ERKはある閾値でON/OFFを切り替えるスイッチのように働くと考えられました。一方で、ERK活性化の指標

要旨 理化学研究所（理研）統合生命医科学研究センター腎・代謝・内分泌疾患研究チームの前田士郎チームリーダー（琉球大学医学研究科 教授）、今村美菜子客員研究員（琉球大学医学研究科 准教授）と東京大学大学院医学系研究科／東京大学医学部附属病院の門脇孝教授らの共同研究チームは、日本人4万人以上を対象としたゲノムワイド関連解析（GWAS）[1]を行い、日本人の2型糖尿病[2]の発症に関わる7つの疾患感受性遺伝子領域を新たに同定しました。また、疾患感受性遺伝子領域内の遺伝子と、2型糖尿病治療薬のターゲット遺伝子とのつながりを調べることで、新規治療薬候補を同定しました。 2型糖尿病は、生活習慣などの環境要因とともに遺伝要因が発症に関与することが知られています。これまでに国内外の研究グループによって精力的にGWASが実施され、2型糖尿病の発症に関与する疾患感受性遺伝子領域が数多く報告されています。しかし

要旨 理化学研究所（理研）環境資源科学研究センター 酵素研究チームの沼田圭司チームリーダーらの共同研究グループ※は、空気中に存在する水分子が、シルクの繊維状およびフィルム状における結晶構造と物性に与える影響を明らかにしました。 カイコ糸やクモ糸に代表されるシルクは、軽量性、強靭性、低細胞毒性などの特性があり、医療用縫合糸として既に実用化されています。また、再生医療[1]などの分野への応用も検討されています。その一方で、軽量で強靭だというシルク本来の特徴に対する注目度は低く、構造材料としての利用は進んでいませんでした。その原因に、シルクが水の影響を受けやすいことが挙げられます。そのため、シルクの物性に水が与える影響を定量的に評価できれば、水の状態を制御したシルク由来材料の創製へつながると考えられます。 共同研究グループは、含水量が異なる3種類のシルク材料を調製し、熱分析と、放射光を用いたX線

図１　DPB3-1を導入したイネではストレスのない条件での生育に悪影響を与えることなく、高温ストレス条件下におけるOsDREB2B2の機能を強化させることで、高温ストレス耐性が高くなる。（拡大画像↗） 図２　DPB3-1を導入したイネでは高温ストレス耐性が向上しており、高温ストレス処理（55℃、2時間）後の生長不良が改善する。スケールバーは1 cmを示す。（拡大画像↗） 図３　DPB3-1を導入したイネではストレスのない条件では、比較対照のイネと同様に生育する。スケールバーは5 cmを示す。（拡大画像↗） 近年、地球温暖化により世界各地で平均気温の上昇が確認されています。また、温暖化が進行することで、熱波などの極端な高温ストレス環境が引き起こされやすくなることが予測されています。実際に、このような極端な高温の気象条件は世界各地で観測されており、大きな農業被害が報告されています。継続的な平均

要旨 理化学研究所（理研）ライフサイエンス技術基盤研究センター機能性ゲノム解析部門核酸技術診断開発ユニットの木村恭将客員研究員、相馬崇裕研究員、臼井健悟ユニットリーダーおよび同部門のマティアス・ハーバス客員研究員らの研究チームは、DNAの定量分析や病原体の遺伝子型決定、ヒト遺伝子多型（DNAの個体差）の検出に最適化したリアルタイムPCR[1]用のプローブとプライマーを設計するソフトウェア「Edesign（イーデザイン）」を開発・公開しました。 PCR法は、微量のDNAやRNAを酵素反応で増幅する方法です。リアルタイムPCR法では、この増幅産物をリアルタイムに検出することで、試料中の遺伝子発現量の定量や、遺伝子型の判別ができます。ただし、増幅に用いるプライマーと、増幅産物の検出に用いる蛍光プローブの配列が実験結果に大きな影響をもたらすため、これらの設計には細心の検討が必要でした。研究チームは

要旨 理化学研究所（理研）倉谷形態進化研究室の倉谷滋主任研究員、兵庫医科大学教養部門生物学の菅原文昭講師（理研倉谷形態進化研究室客員研究員）らの共同研究グループ※は、顎（あご）を持たない脊椎動物「円口類」に属するヌタウナギ[1]とヤツメウナギ[2]の脳の発生過程を観察し、これらの動物では見つかっていなかった脳の中の2領域を新たに発見しました。これにより、段階的に進化してきたと考えられてきた脳の各領域のほとんどが、5億年以上前にすでに成立していたことを明らかにしました。 脳は細かく領域化された複雑な器官ですが、各領域が進化の過程でいつ獲得されたのかについては、未解明な点が多く残されています。現在、地球上に生息する脊椎動物の中で最初に分岐したのは、顎を持たない「円口類」と呼ばれる動物群です。円口類と、ヒトのように顎を持つ「顎口（がっこう）類」との比較により、脊椎動物の脳の初期進化を解明できると