AbstractClub - 英文技術専門誌の論文・記事の和文要約


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Science September 11, 1998, Vol.281


鉛の痕跡 (Traces of Lead)

人間の活動によって数千年に渡り大気圏中に鉛が蓄積された。 スイスの泥炭地から得られた12,000年に渡る大気圏中の鉛堆 積の記録が、Shotykたち(p. 1635 ; カバー、およびNriagu による展望、そしてLanphearによるPolicy Forum中の近年 の鉛環境被毒に関する討論を参照)によって報告されている。 5,000年前頃、農業による塵芥物によって大気中に鉛堆積が 増えた。3,000年前に鉱業と製錬業が広範囲にひろがった時、 鉛の放出は一段と増加した。氷河が後退したとき、スイスは バルチック楯状地域(Baltic Shield areas)から粉塵を受け 取りはじめた。しかし、この粉塵は植生がひろがるとともに 減少した。(KU)

N2Oの発生しないナイロン (Nylon sans Nitrous Oxide)

アジピン酸は年間生産量200万トン以上のナイロンの前駆体で ある。しかしながら、アジピン酸の合成には硝酸によるシクロ ヘキサノール、或いはシクロヘキサノンの酸化が必要であるが、 この反応ではオゾン破壊の温室ガスであるN2Oが発生する。減 らそうとする努力にもかかわらず、人為的なN2O放出量の5な いし8%がこの合成経路によって発生する。Satoたち(p. 1646) は、酸化剤として30%の過酸化水素水を用いて、N2Oの発生 もなく、さらに有機溶剤も使わないアジピン酸の新たな合成法 を述べている.過酸化水素を用いると現在のところ硝酸よりは るかに高価であり,このようなグリーン化学は市価より高くな る。(KU)

遠距離で捕捉する (Trapped at Long Range)

溶液中の分子と近接膜との静電的相互作用は、細胞表面におけ る生物的反応やクロマトグラフ分析において重要な役割を果た している。XuとYeung(p. 1650)は、溶液中で個々のタンパク 質分子の動きを追跡し、分子が電気二重層の距離(一般に静電 相互作用のはたらく限界距離とみなされている)よりはるかに 遠い距離まで帯電したシリカ表面によって影響を受けているこ とを見出した。表面吸着によってより多くのタンパク質を固定 化するというより、むしろ帯電した表面が分子の動きを遅くし ており、このことは遠距離での束縛がクロマトグラフィーで分 子を分けるさいの最も有力なメカニズムであることを示してい る。(KU)

全ては一日から(All in a Day)

地球の短期的(10年以内)な角運動量の変化の殆どは、回転率変 化で測定されるが、地球の大気によって引き起こされている、 しかし、若干の説明困難な他の要因からの寄与もある。Marcus たちは(p.1656、Wilsonの展望参照)、2つの独立した海洋モデ ルと長期的な一日の長さの測定結果を用いて、海洋の循環の大 規模な変化がこの残りの影響のかなりの部分を占めることを示 した。(Na)

ほんとに十分薄い(Just Thin Enough)

金は、白金やパラジウムと異なり、通常は工業的に用いる触媒 としては重要な金属とは考えられていない。しかし、最近、二 酸化チタンのような担体上に非常に微少な粒子として分散させ た金は、炭化水素の部分的な酸化や酸化窒素の還元のような反 応の触媒となりうることが判ってきた。Valden たち(p.1647) は、走査型トンネル顕微鏡による方法と走査型のトンネル効果 による分光法を用いた、単結晶チタニア(酸化チタン)の表面上 の金のクラスターに関する研究から、この活性度増加の説明を 提案している。一酸化炭素を酸化する活性度が最大となるのは、 厚さでおよそ単分子層が二層のクラスター(およそ300原子)の 場合であり、このクラスターサイズは、非金属的な挙動の開始 に対応している。より大きなクラスターと異なり、これらの比 較的小さなクラスターは、0.2〜0.6 eVのバンドギャップを示 す。(Wt)

ひとときに二つの光子(Two Photons at a Time)

二つのレーザーからの光子を吸収して励起する確率が高い分子 には、二光子蛍光顕微鏡や三次元的な光学的データ記録のよう な、多くの応用がある。しかしながら、大きな二光子吸収断面 積を有する分子を合成する方法は限られたものであった。 Albotaたち (p.1653) は、共役的な分子の終端と中間部分との 間での対称的な電荷移動により、非常に大きな断面積となりう ることを示している。トランススチルベンよりも約600倍も大 きな断面積のいくつかのビス(styryl)ベンゼン誘導体を合成し た。量子力学的計算によると、これらの分子の二光子励起は、 分子内での根本的な電荷再配置を引き起こしていることを示し ている。(Wt)

アミノ酸を作り上げる(Cooking Up Amino Acids)

通常の環境(冷たくて酸化環境の海水)は、アミノ酸の合成に はエネルギー的には適していない。Amend と Shock (p. 1659) は、海洋の熱水噴出口に代表されるような状況(中程度の還元 状態で、かつ熱い)においては、タンパク質を構成する20個の アミノ酸のうちの11個は、エネルギー的には合成に適している ことを示した。これらのデータによると、ある種の好熱性生物 の倍加速度を合理的に説明できることや、高熱の噴出口環境に おけるこのようなアミノ酸の起源が説明できそうに思える。 (Ej,hE)

うつ病を処置する(Treating Depression)

うつ病を処置するために用いられる薬の全ては脳のモノアミン 作動性システムに対して働き、しばしば不快な副作用を伴う。 Kramerたちは(p.1640、Wahlestedtの展望参照)、脳内に広 く分布しているニューロキニンであるサブスタンスPの受容体 をブロックする新薬の開発状況について記述した。前臨床的研 究で、彼らは、これらのサブスタンスPの拮抗体が抗うつ薬と して効果があることを示した。管理臨床試験で、重大なうつ病 患者において古典的な薬剤治療に比べ、より副作用が少なく、 有意な改善を観測した。(Na)

プラスミノーゲンの活性化(Activating Plasminogen)

ストレプトキナーゼはプラスミノーゲンに結合し、かつ、活性 化する細菌性タンパク質である。この複合体は不活性なプラス ミノーゲンをセリンプロテアーゼプラスミンに加水分解的に変 換する。このセリンプロテアーゼプラスミンは血栓を構成する 主要なタンパク質であるフィブリンを加水分解する。Wang た ち(p. 1662)は、ストレプトキナーゼとの複合体中におけるプ ラスミン触媒領域の結晶構造を決定した。ストレプトキナーゼ は、プラスミノーゲンの潜在的活性部位を立体配置的に再構成 するとともに、酵素前駆体(チモーゲン)の感受性ペプチド結 合を閉じ込めるのに役立つ、より強化された結合表面を用意す るという両方の役目を果たすように見える。(Ej,hE)

安全な食肉のためのウシの飼料 (Safer Meat Through Cattle Feed)

ウシの腸や反芻胃の中の酸性度やバクテリア種の違いは彼等の 飼料に依存していることが判明してきた。Diez-Gonzalezたち (p. 1666;Couzinによるニュース記事参照)は、穀物飼料は、牛 から出される大腸菌の数を増加させ、酸耐性や細菌生存率を促 進していることを明らかにした。牛の屠畜する数日前に、彼等 の飼料を乾草に代えると、牛肉への大腸菌混入を防ぐことがで き、さらに食物に関連したヒトの疾患の有病率を下げることが できるかもしれない。(TO)

ペプチドと行動(Peptides and Behavior)

ペプチドは、神経伝達物質として利用されるときには、関連し ているファミリーメンバーを含む大きな前駆物質によってコー ドされることが多い。発現とプロセシングの相違によって複雑 な活動レパートリが生じるのである。Nelsonたち(p 1686)は、 線虫Caenorhabditis elegansにおいて、一連の分子と複雑な 行動との関係を報告している。このペプチドファミリは、44の 異なるペプチドをコードする少なくとも14遺伝子をもつ Phe-Met-Arg-Phe-アミドで定義される。これらの遺伝子の うちの一つであるflp-1遺伝子の欠失または過発現によって運 動表現型の機能が失われたり、獲得されるという分析から、 flp-1がGo分子の上流で、かつ、セロトニンの下流で作用する ことを示唆している。(An)

p53に作用するATM(ATM Acting on p53)

ATMタンパク質をコードする遺伝子は、ヒトの疾病である血管 拡張性失調症において変異しているが、この欠損が遺伝的不安 定性や癌の素因のような症状を引き起こす。ATMタンパク質は、 ホスファチジルイノシトール-3キナーゼと類似しているタンパ ク質ファミリのメンバーであるが、ATMの生理学的基質がまだ 同定されていない。Baninたち(p. 1674)とCanmanたち (p. 1677)は、精製したATMがp53という別のタンパク質をリ ン酸化し、p53もDNAダメージに対する適切な細胞応答に必要 である転写制御因子であることの証拠を報告している。このタ ンパク質キナーゼ活性は、変異したATMをもつ細胞において失 われており、p53におけるATMリン酸化部位は、DNAダメージ に応答して生体内でリン酸化される部位と同じである。この結 果と他の結果は、ATMが仲介するリン酸化のp53制御がDNAダ メージに対する細胞応答の決定的な段階であることを示す。 (An)

血管形成の脂肪制御(Fat Times for Angiogenesis)

Leptinというホルモンが食物摂取とエネルギー出費を制御し、 視床下部において発現している受容体によってこの効果が主に 仲介されていると思われている。Sierra-Honigmannたち (p 1683;Barinagaによる記事参考)は、内皮細胞においても leptinの受容体が発現され、leptinは試験管内でも、ラットの 角膜のアッセイでも血管新生活性をもっていることを示してい る。局所的な血管新生信号の供給によって、leptinは、血液供 給と脂肪組織量との間の適切なバランスを保つことを助けてい るのかもしれない。(An)

不自由な心臓(Inhibited Hearts)

肥大性の心筋症(HCM: Hypertrophic cardiomyopathy)は、 500人に1人の割で影響を及ぼす遺伝性の心疾患であり、若い 運動選手の死因のうち、最大のものである。Sussmanたちは、 カルシウムによって調節される脱リン酸酵素であるカルシニュ リン阻害剤が、げっ歯類を用いたその病気の異なった4種のモ デルにおいて、HCMの発生を防ぐことを示した(p. 1690)。こ の結果が示唆するのは、カルシニュリンがHCMの病原性におい てキーとなる情報伝達分子であること、また、すでに臨床で用 いられている薬剤であるシクロスポリンなどのカルシニュリン 阻害剤が、ヒトにおけるある型のHCMに対する潜在的な治療法 として注目を集めるに値する、ということである。(KF)

連合による活性化(Guilt by Association)

細胞は細胞外からの信号に対し、ある場合にはマイトジェン (分裂促進因子)活性化タンパク質リン酸化酵素 (MAPK: mitogen-activated protein kinase)経路によって 伝えられる信号を介しての遺伝子転写の変化によって、反応す る。哺乳類の細胞におけるMAPKのファミリには、多くのメン バー(たとえば、ERKやJNK)があり、それらは一連のリン酸化 酵素、すなわちMAPKKK(MAPKリン酸化酵素リン酸化酵素)と MAPKK(MAPKリン酸化酵素)、を介して活性化される。活性化 を促すリン酸化酵素の基質特異性が重なっていることがありう るため、どうして特定の信号が適切なMAPKだけを活性化する かは、理解されていなかった。ある特定のMAPリン酸化酵素カ スケードのメンバと結合する足場として働くことで特異性を与 えているらしい、それぞれ別のタンパク質について、2つの報 告が記述している。Schaefferは、MAPKK MEK1および MAPK ERK1と相互作用することでERK1の活性化を促進してい るらしいタンパク質、MP1について記述している。Whitmarsh たちは、タンパク質JIP-1が、そのカスケードの3つの要素、 つまり1つのMAPKKK、1つのMAPKKそしてMAPK JNK、すべ てと相互作用していることを示している。これらタンパク質の 双方とも、それらが関与する特定のMAPK経路を介して、活性 化される遺伝子の転写を増強することができるのである。(KF)

細胞死を逃れる(Escaping Cell Death)

腫瘍壊死因子(TNF-: tumor necrosis factor-)に曝された細 胞は、アポトーシス性(細胞死)の経路と生存への経路の双方を 開始するが、後者は、転写制御因子NF-Bを介して進められる。 Wangたちは、NF-Bが4つの遺伝子の発現を制御していること を明らかにした。それらは、2つのTNF受容体連合因子(TRAF1 とTRAF2)と、2つのアポトーシス抑制因子(c-IAP1とc-IAP2) である。これら抑制因子は一緒になって、おそらくは受容体の そばに集まってタンパク分解性カスケードの最初のカスパーゼ、 caspase-8が活性化するのを防ぐことで、アポトーシス経路が 始まることを遮断するのである。(KF)

強磁性超格子(Ferromagnetic Superlattices)

K. Ueda たち (5月15日号の報告(p.1064)) は、LaCrO3-LaFeO3 の超格子中に「強磁性的なスピン秩序」となっている、強磁性的 二重ぺロブスカイトを作製した。W.E.Pickett は、「その材料の 異常な挙動は、人工的な化合物に対する(彼の)理論的予測に非常 に類似している」とコメントしている。そして、彼は「現在得ら れるデータによる可能な限りの比較」を補っている。G. I. Meijer は、Ueda たちは、「彼らの磁化のデータを説明する上で、磁気 の単位を誤って用いているように見え」、それは、提案された超 格子中において、強磁性的な秩序が発生していることに疑問を抱 かせるものであると述べている。Pickett に対する返答の中で、 Ueda たちは、さらに測定を行なうと、彼らの試料が強磁性的な 絶縁体であることを示していると述べている。Meijerに対する 返答では、彼らは、疑問を抱かれている単位は「誤って計算され た」ことに同意しているが、「しかし、この誤りは(彼らの)報告 の結論には影響しない」と述べている。これらのコメントの全文は
http://www.sciencemag.org/cgi/content/full/281/5383/1571a にて見ることができる。(Wt)
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