AbstractClub - 英文技術専門誌の論文・記事の和文要約


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Science September 6, 2002, Vol.297


短信(Brevia)

2価の銅を経由して芳香族フッ化物合成するグリーンな経路(A "Greener" Synthetic Route for Fluoroaromatics via Copper (II) Fluoride) フッ化炭素を工業的に生産するには通常多量の副産物が伴うが、C-H結合とHFからC-F結合 を直接生成することは熱力学的に無理がある。しかし、フッ化金属の中間生成物を経由し て酸素添加によって直接フッ化炭素を生成することは熱力学的には可能性が高い。以前 、CuF2によってアルカンをオキシフッ素化する試みがなされたが、C-H結合が 強すぎて成功したとは言い難かった。これに対して最近ではHFからフッ化炭素を合成する 試みがなされていたが、この場合は、NaFとNH4Fの副産物が多量に生じる問題 があった。Subramanian と Manzer (p. 1665)は、副産物が水だけという、新しい方法を 開発した。これはベンゼン、酸素、HFを原料とするもので、以下の反応で生成される 。
M−Fx + C−H → M−F x-2 + C−F + HF 2HF + (1/2)O 2 + M−F x-2 → M−F x + H 2 O
(Ej,hE,KU)
A "Greener" Synthetic Route for Fluoroaromatics via Copper (II) Fluoride
   M. A. Subramanian and L. E. Manzer
p. 1665.

線状アミン合成への直線経路(Straight Path to Linear Amines)

線状アミンは、薬剤や農薬を含めた多数の製品をつくるのに用いられている。不幸なこと に、このような化合物をつくるためのオレフィン原料は分子内に二重結合を含むより安価 な混合体ではだめで、純粋な末端オレフィンが必要なため遥かに高価となる。Seayadたち (p. 1676;Hartwigによる展望記事参照)は、効率的な、ワンポット触媒合成法を報告して おり、そこでは分子内に二重結合をもつオレフィンは異性体化され、水素と一酸化炭素を 用いて反応させてアルデヒドを作り、最終的にはアミンで還元して必要とする線状アミン をつくる。(KU)
CHEMICAL SYNTHESIS:
Raising the Bar for the "Perfect Reaction"

   John F. Hartwig
p. 1653-1654.
Internal Olefins to Linear Amines
   A. Seayad, M. Ahmed, H. Klein, R. Jackstell, T. Gross, and M. Beller
p. 1676-1678.

スプレイ洗浄(Spray Cleaning)

ほとんどの環境破壊エアゾールは、雲の水滴のサイズを減少させ、アルベド(albed:太陽 からの入射光の強さに対する反射光の強さの比)を増加させ、そして降雨量を抑える働き がある。しかしこのプロセスは、海洋上においては逆転する。Rosenfeldたち(p.1667)は 、汚染された海洋性大気中では大きな海水塩の核が、小さな環境破壊物質の核による降雨 抑制効果よりも優位になっていることを報告している。彼らは、海水塩の空気中の分子か ら形成された雨滴は、環境破壊物質分子に形成された雲の水滴を集めることで成長し、そ の結果大気を洗浄することを判明した。汚染の無い海洋性大気から形成された雲は、さら に凝結させる効果が高く、大量の清浄な海洋大気(maritime air)を生成する正のフィード バックループを成している。このメカニズムは、海の飛沫から生まれる塩が触媒として働 き、海洋を我々地球の緑の肺(green lungs)にたらしめている。(TO)
The Role of Sea Spray in Cleansing Air Pollution over Ocean via Cloud Processes
   Daniel Rosenfeld, Ronen Lahav, Alexander Khain, and Mark Pinsky
p. 1667-1670.

熱いままでいる(Staying Hot)

天体物理学で言われるジェット(噴射)、つまり円盤降着プロセスを通してブラック・ホ ールあるいは中性子星から相対論的速度にまで加速される高温プラズマは、高密度中心核 における高エネルギーダイナミックスの滅多に得られない観測事実を提供してくれる 。Migliariたち(p. 1673)は、チャンドラX線観測衛星を使ってX線連星SS 433からのジェ ットの空間的に解像されたx線スペクトルを取得した。中心核から離れてもプラズマは高 速性と高温を保持している。そしてこのことは広範囲に及ぶジェットを説明するための断 熱冷却モデルとは一致していない。広範囲に及ぶプラズマは、逆コンプトン散乱あるいは シンクロトロン照射のような、ジェットによって加えられる衝撃波パルスあるいは他のプ ロセスによって再加熱されているのかもしれない。(hk,Og,Nk)
Iron Emission Lines from Extended X-ray Jets in SS 433: Reheating of Atomic Nuclei
   Simone Migliari, Rob Fender, and Mariano Méndez
p. 1673-1676.

確固とした始まり(Solid Beginnings)

太陽系星雲中で最初期に生成した固体粒子が、最も原始的な隕石であるコンドライト (chondrite)を作ったと思われている。コンドライトは微細粒子マトリックス中の難揮発 性のカルシウム-アルミニウムに富む包有物(CAI)のコンドルール(chondrule)から出来て いる。以前の同位体による年代測定によれば、これらCAIはコンドルール生成以前の 200-300万年前か、あるいは、同位体が不均一な環境下で同時に生成されたと推測されて いた。Amelin たち(p. 1678; およびGilmourによる展望記事参照)はCAIの生成年代を 207Pb−206Pb等時線を用いた年代測定から、これがコンドルール の生成前の270万年前であることを精度欲よく決定した。ここで得られた生成年代と、コ ンドライト中の異なる成分の形成された時期差は、恒星風、超新星爆発、衝撃波、発光の どれが太陽系中の最初の固体粒子を生成したかのモデルを形成するのに役立つであろう 。(Ej,Tk,Nk)
GEOCHEMISTRY:
The Solar System's First Clocks

   Jamie Gilmour
p. 1658-1659.
Lead Isotopic Ages of Chondrules and Calcium-Aluminum-Rich Inclusions
   Yuri Amelin, Alexander N. Krot, Ian D. Hutcheon, and Alexander A. Ulyanov
p. 1678-1683.

高キャリヤ移動度単結晶ダイヤモンド(Powering UP)

バンドギャップの広い半導体はバンド幅が広く、広い温度範囲で動作するためハイパワ ーエレクトロニクスへの応用が可能である。ダイヤモンドは7.5eVのダイレクトバンドギ ャップを持ち、高い熱伝導率と優れた機械的性能を持つ理想的な材料である。しかしなが ら、単結晶ダイヤモンドは高価であり、一方人工ダイヤモンドは電子的な特性が劣る場合 が多い。Isbergたちは(p. 1670、Amaratungaによる展望記事も参照)、マイクロ波-プラズ マ化学蒸着法により、ハイパワーエレクトロニクスに要求される高いキャリヤ移動度を持 つ単結晶ダイヤモンドの薄膜フィルムを成長させることが出来た。(Na,KU)
APPLIED PHYSICS:
Enhanced: A Dawn for Carbon Electronics?

   Gehan A. J. Amaratunga
p. 1657-1658.
High Carrier Mobility in Single-Crystal Plasma-Deposited Diamond
   Jan Isberg, Johan Hammersberg, Erik Johansson, Tobias Wikström, Daniel J. Twitchen, Andrew J. Whitehead, Steven E. Coe, and Geoffrey A. Scarsbrook
p. 1670-1672.

細菌のDNA破断の修復(Repairing Bacterial DNA Breaks)

DNAが電離放射線によって壊されたとき、残されたDNAラセンの付着末端は細胞に問題を生 じさせる可能性がある。真核生物はこの損傷を非相同的末端結合(nonhomologous end joining (NHEJ))と呼ばれるプロセスによって修復することができる。これは真核生物に 特異的な適応能力と考えられていたが、Wellerたち(p. 1686)は、枯草菌(Bacillus subtilis)も同様なNHEJ機構の基本部品(Kuタンパク質やDNAリガーゼの簡易な類似機構 )を持っていること、そして、照射損傷に対してはこれらが共同して修復に当たることを 示した。(Ej,hE)
Identification of a DNA Nonhomologous End-Joining Complex in Bacteria
   Geoffrey R. Weller, Boris Kysela, Rajat Roy, Louise M. Tonkin, Elizabeth Scanlan, Marina Della, Susanne Krogh Devine, Jonathan P. Day, Adam Wilkinson, Fabrizio d'Adda di Fagagna, Kevin M. Devine, Richard P. Bowater, Penny A. Jeggo, Stephen P. Jackson, and Aidan J. Doherty
p. 1686-1689.

リン酸化と水素イオンのポンピング(Phosphorylation and Proton Pumping)

イオン勾配を作り出す膜タンパク質のファミリーは、アデノシン三リン酸(ATP)加水分解 のエネルギーを用いて、陽イオンをエネルギーの高い方に高い選択性と効率でポンプする 。Kuhlbrandtたちは、カルシウムATPアーゼの高解像X線構造を中解像度の低温電子顕微鏡 マップにフィットさせることによって、パンカビ属の水素イオンATP分解酵素の原子分解 能でのモデルを作った(p. 1692)。このモデルに基づいて、彼らは、3つの細胞質領域の大 きな連続する回転が、消費されたATPによるリン酸化を、水素イオンの細胞質から細胞外 間隙へのポンピングに結びつけるのに役立っている、ということを示唆している。彼らは 、第4の領域が、それ自体リン酸化によって制御される自己抑制的なスイッチとして機能 している実験的証拠を用意している。(KF)
Structure, Mechanism, and Regulation of the Neurospora Plasma Membrane H+-ATPase
   Werner Kühlbrandt, Johan Zeelen, and Jens Dietrich
p. 1692-1696.

窒素を取り込んで窒素を分解する( It Takes Nitrogen to Break Nitrogen)

ニトロゲナーゼ酵素は、大気中の窒素を生物が利用可能なアンモニアへの変化を触媒する 。この酵素の触媒活性部はMoFe金属タンパク質であり、その活性部位はFeMo―補助因子で ある。Einsleたち(p. 1696;Smithによる展望参照)は、MoFe金属タンパク質の構造を 1.16オングストロームの分解能で決定し、FeMo―補助因子中の6個の鉄原子に窒素が配位 していると考えられる、以前未確認の中心リガンドを見つけた。この中心原子は、低分解 能での構造に基づいて提案されたかなり異常な三角錐型配位の代わりに6個の鉄原子に対 する四面体型配位を完成している。補助因子における窒素は、酵素による窒素還元が鉄 ―窒化物中間体を通して進行する工業的なハーバーボッシュ(Haber-Bosch)プロセスと同 じ様な反応機構要素を持っている可能性が高い。(KU)
STRUCTURE:
Nitrogenase Reveals Its Inner Secrets

   Barry E. Smith
p. 1654-1655.
Nitrogenase MoFe-Protein at 1.16 Å Resolution: A Central Ligand in the FeMo-Cofactor
   Oliver Einsle, F. Akif Tezcan, Susana L. A. Andrade, Benedikt Schmid, Mika Yoshida, James B. Howard, and Douglas C. Rees
p. 1696-1700.

パッケージ化される(Getting Packed)

細胞の分解細胞小器官であるリソソームに入るタンパク質分解酵素は、トランスゴルジネ ットワークから出る時にクラスリン被覆小胞にパッケージ化される。最近、GGAというタ ンパク質のセットがこのタンパク質の補充とパッケージングにおける役割を果たすものと して同定された。今回Dorayたち(p.1700)は、マンノース6リン酸受容体という輸送分子 (cargomolecule)がGGAからゴルジ関連クラスリン被覆小胞のアダプタ成分に経時的に渡さ れる輸送システムを証明することによって、この機構の理解を詳細化している。(An)
Cooperation of GGAs and AP-1 in Packaging MPRs at the Trans-Golgi Network
   Balraj Doray, Pradipta Ghosh, Janice Griffith, Hans J. Geuze, and Stuart Kornfeld
p. 1700-1703.

ウイルスRNAをZAPする(ZAPping Viral RNA)

ウイルス複製の種々のステージを妨害する多くの細胞内機構が進化してきた。新しい抗ウ イルスの遺伝子を探索するなかで、Gaoたち(p. 1703)は、チミジンキナーゼ(TK)ネガティ ブなセルラインに相補的DNA(cDNA)ライブラリーを導入した。TK+レトロウイルスで感染 した後、耐ウイルス性と思われる細胞(ウイルス性TK発現を欠乏した細胞)を有毒なチミジ ン類似体といっしょに培養することによって選択した。高い耐ウイルス性を示したクロ ーンからのcDNAがコードする遺伝子は、クローン化され、線維芽細胞細胞において再発現 されたら、特異的抗ウイルス性活性を与えることが発見された。ZAPというタンパク質は ジンクフィンガータンパク質をコードするが、このタンパク質は、ウイルスRNAの核輸出 を遮断することができるので、宿主細胞内のウイルス複製を制限する珍しいモードを示し ている。(An)
Inhibition of Retroviral RNA Production by ZAP, a CCCH-Type Zinc Finger Protein
   Guangxia Gao, Xuemin Guo, and Stephen P. Goff
p. 1703-1706.

ヒトの聴覚のレベル(Higher Levels of Hearing in Humans)

ヒト聴覚皮質において、音情報をコード化する空間時間的原理は、未だ完全には解明され ていない。Seifritzたち(p. 1706)は、新しい機能画像化技術を使用して、同一の聴覚 刺激に関連する、2種の、互いに異なっていて明瞭な、音誘発性血中酸素レベル依存性シ グナル反応の型を示した。その一方は、一過性パターンを示し、そしてもう一方は持続性 の反応を有する。これらの反応の解剖学的分布は、部分的に分離されており、そして聴覚 皮質のコア領域およびベルト領域の機能的および形態学的と相関している。一過性反応が ベルト領域により多く見出され、一方で持続的反応は、聴覚皮質のコア、すなわち一次聴 覚皮質を含むヘシュル回に局在している。(NF)
Spatiotemporal Pattern of Neural Processing in the Human Auditory Cortex
   Erich Seifritz, Fabrizio Esposito, Franciszek Hennel, Henrietta Mustovic, John G. Neuhoff, Deniz Bilecen, Gioacchino Tedeschi, Klaus Scheffler, and Francesco Di Salle
p. 1706-1708.

見て、数える(Monkey See, Monkey Count)

ヒト以外の霊長類にとって、数える能力は、争いの状況や狩猟の場合などにおいて、適応 性を増し、個体の利益となるだろう。いくつかの研究で、サルの頭頂部皮質において数- 反応性ニューロンが存在することが示されたが、サルが、視覚情報から数字を抽象化でき るかどうかについては、かなりの議論があった。Niederたち(p. 1708;Dehaeneによる展 望記事を参照)は、2つの連続したディスプレイが同じ数のドットを含む場合に反応する ように、マカク属のサルを訓練した。いったん訓練すると、サルの前頭葉前部皮質におけ るニューロンからの記録が可能になった。著者らは、所定の数のオブジェクトに対して優 先的応答するニューロンが存在すること、そしてサルがその訓練を一般化して、サイズ 、形状、および配置が異なっても、オブジェクトの数が同じであることを認識するように なることを見出した。(NF)
NEUROSCIENCE:
Single-Neuron Arithmetic

   Stanislas Dehaene
p. 1652-1653.
Representation of the Quantity of Visual Items in the Primate Prefrontal Cortex
   Andreas Nieder, David J. Freedman, and Earl K. Miller
p. 1708-1711.

ダイアモンドの起源が明らかにするクラトンの発達(Cratonic Evolution Revealed in Diamond Genesis)

地上最も古い大陸地殻とされる、南アフリカにおけるKaapvaalとZimbabweのクラトン(大 陸塊)の発達は、それらの内部で形成されたダイアモンドの化学的性質から推定すること が出来る。Shireyたち(p.1683;表紙参照)は、キンバーライトの鉱山から産出したダイア モンドに含まれる珪酸塩と硫化物の包有物の年代と化学組成とを、Kaapvaalリソスフィア (Lithosphere)プロジェクトで得られた地震波伝播速度データとを合わせて検討した結果 、地殻の2つの発達段階に関連した2つの顕著なダイアモンドの個体群(populations)を見 つけた。古い方の始生代の年代では、ダイアモンドは、P波速度がクラトン岩石の平均以 上に速いというマントルに似た化学的的性質を持ち、マントルキールが始生代の大陸核 (continental nuclei)に属していたことを示している。若い方の原生代の年代では、ダイ アモンドはP波速度がクラトン岩石の平均以下であるという海洋性地殻に似た化学的性質 を有し、後になって海洋性地殻の付加や蓄積がクラトンの構成を変化させたことを示して いる。(TO,Og)
Diamond Genesis, Seismic Structure, and Evolution of the Kaapvaal-Zimbabwe Craton
   Steven B. Shirey, Jeffrey W. Harris, Stephen H. Richardson, Matthew J. Fouch, David E. James, Pierre Cartigny, Peter Deines, and Fanus Viljoen
p. 1683-1686.

肥満細胞と関節炎(Mast Cells and Arthritis)

関節リウマチとは、自己抗体免疫複合体や補体そして炎症性サイトカインなど、種種の免 疫メディエータに依存する、自己免疫を動因とする炎症性症状である。Leeたちはこのた び、肥満細胞(mast cell)もまた関節炎における滑膜の病理に寄与している可能性がある という証拠を提供している(p. 1689; またBeckmanによるニュース記事参照のこと)。肥満 細胞を欠くマウスは、遺伝子操作された関節炎の形態を有するマウスから得られた免疫血 清を導入すると通常引き起こされるある種の関節炎に対して抵抗性があった。肥満細胞を この動物に再構成すると、滑膜の炎症が復活したが、これは、病においても直接それらが 、関節における自己抗体免疫複合体による活性化の後に複数の炎症のメディエータが遊離 されることを介して、おそらく関係していることを示すものである。(KF)
INFLAMMATORY ARTHRITIS:
How Immune System Gangs Up on Joints

   Mary Beckman
p. 1626-1627.
Mast Cells: A Cellular Link Between Autoantibodies and Inflammatory Arthritis
   David M. Lee, Daniel S. Friend, Michael F. Gurish, Christophe Benoist, Diane Mathis, and Michael B. Brenner
p. 1689-1692.

キャビテーション実験における核反応放射に関する疑問について(Questions Regarding Nuclear Emissions in Cavitation Experiments)

Conditたちは、β-多様性、これは種の組成が距離によってどう変化するかを示す、が西 アマゾンの森よりもパナマの森林において高いということ、またこのパターンが「制限さ れた分散とTaleyarkhan たち (研究記事 2002年3月8日, p.1868) は、重水素化したアセ トンを用いたキャビテーション実験の結果を報告しているが、彼らの与えている核反応放 射の証拠は、重水素-重水素(D-D)核融合反応と矛盾しないと彼らは考えている 。Saltmarsh と Shapira は、中性子単体測定に関わる"重大な内部矛盾"や、ソノルミネ センスとシンチレーターパルスとの間の合致、三重水素と中性子放射との間の"非常に大 きな量的不釣合い"は、D-D 核融合に対して主張された証拠に深刻な疑いを投げかけてい るとコメントしている。Taleyarkhan たちは、報告された中性子放射は、損失を補正する と、"検出限界の範囲内で"三重水素のデータと一致しており、彼らの検出器は、問題とし ているエネルギーの中性子に対するチャネルレンジを決定するため注意深く校正されてい る、そして、Saltmarsh と Shapira は、最初の研究の中の文言を誤解しており、このた め、期待される偽の合致の個数をかなり過大評価していると返答している。最初の研究で 報告されたデータは、核融合反応に対する"説得力のある証拠を与え"続けていると、彼ら は結論している。(Wt) これらのコメントの全文は、以下に見ることができる:
http://www.sciencemag.org/cgi/content/full/297/5587/1603a
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