AbstractClub - 英文技術専門誌の論文・記事の和文要約


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Science January 23, 2004, Vol.303


多胞性リポソームとエンドソーム(On Multivesicular Liposomes and Endosomes)

エンドサイトーシスの後、膜タンパク質は、後期エンドソーム内に多数の膜小胞を 形成して最終目的地に選択輸送される。Matsuoたち(p. 531)は、これら区画内にお いて、膜貫通のpH勾配の存在下で、通常とは異なるリン脂質であるリソビスホス ファチジン酸(LBPA)が作用して多胞性リポソームを形成することを、in vitroで見 つけた。多胞性リポソームは多胞性エンドソームと似ており、多胞性エンドソーム はin vivoではこの脂質のあるところに存在する。この反応にサイトゾル成分を添加 する実験から、Alixとして知られているタンパク質がin vivoで細胞内の多胞性エン ドソーム形成に参画することが示唆された。(Ej,hE)
Role of LBPA and Alix in Multivesicular Liposome Formation and Endosome Organization
   Hirotami Matsuo, Julien Chevallier, Nathalie Mayran, Isabelle Le Blanc, Charles Ferguson, Julien Fauré, Nathalie Sartori Blanc, Stefan Matile, Jacques Dubochet, Rémy Sadoul, Robert G. Parton, Francis Vilbois, and Jean Gruenberg
p. 531-534.

赤色超巨星が容疑者だ(Red Supergiant Is the Culprit)

U型の超新星は、その光度曲線(明るさの変化)の特徴で分類されていて、光度曲線 に平坦部分があるものをplateau型、単調減少するものをlinear型などと呼ばれる が、(略してU-P型とかU-L型など)U-Plateau型の超新星は、核燃焼寿命の最終段階 に到達した8〜25太陽質量の星である赤色超巨星が、中心部の爆縮崩壊とそれに伴う 爆発によって引き起こされたと思われている。残念なことに、II-P型超新星の前駆 天体となる赤色超巨星は観察されたことがない。実際、他のタイプのII型超新星に 対して、紛れもない前駆天体がたった2つ発見されているが、どちらも赤色超巨星 ではなかった。Smarttたち(p. 499)はハッブル宇宙望遠鏡とジェミニ望遠鏡を利用 して、比較的近くの渦巻き銀河M74で爆発したII-P型超新星 2003gd の前駆天体を同 定した。この前駆天体は赤色超巨星であり、そのスペクトル型はM0とM3Ibの間であ り、主系列上の初期質量は約8太陽質量である。このような比較的低質量の前駆天体 では、超新星モデルと理論によれば、核崩壊の進行を起こすことはかろうじて可能 な程度である。それにかかわらず、宇宙でもっとも普通に観察されるタイプの超新 星についての星の進化の確認と、重要な詳細知見を与えてくれる。(Ej,Ym,nk)
Detection of a Red Supergiant Progenitor Star of a Type II-Plateau Supernova
   Stephen J. Smartt, Justyn R. Maund, Margaret A. Hendry, Christopher A. Tout, Gerard F. Gilmore, Seppo Mattila, and Chris R. Benn
p. 499-503.

前方に拡散電荷あり(Diffusion Charges Ahead)

遷移金属酸化物の部分的な還元は、その物質の伝導帯に対してドナーサイトとして 働く表面上の空格子点を作り出す。Wahlstroem たち (p.511) は、還元された TiO2(110) 表面上の O2 の拡散を時間分解走査トンネル顕 微鏡を用いて追跡した。その TiO2 の表面は、「列になった谷状の(row and trough)」 しわを有している。列に沿っての O2 のホッピング率 は、より還元され、それゆえ、より多くの欠陥を有していた表面に対して、より大 きな値であった。著者たちは、表面の局所ひずみに起因する欠陥によるものより も、むしろ、表面から O2 分子への電荷移動によって拡散が促進される と論じている。このような吸着物質の電荷移動励起状態の存在は、これらの酸化物 に関する化学反応と光プロセスのより深い理解にとって重要となる可能性があ る。(Wt)
Electron Transfer-Induced Dynamics of Oxygen Molecules on the TiO2(110) Surface
   Erik Wahlström, Ebbe Kruse Vestergaard, Renald Schaub, Anders Rønnau, Majken Vestergaard, Erik Lægsgaard, Ivan Stensgaard, and Flemming Besenbacher
p. 511-513.

シリカが少ないほど、絶縁性がより増す(Less Silica, More Insulation)

将来の世代の集積回路は線幅がより狭くなり、絶縁層の誘電定数を下げる必要があ る。シリカの誘電定数を下げる1つの方法は、その層内の空隙率を上げることであ る。Paiたち(p. 507:JohnstonとShahによる展望記事参照)は、ナノスケールでの相 分離したブロック共重合体と超臨界CO2 のプロセス条件を用いて、1.8 程度の低い誘電定数をもつ球状の小さい空孔を多く含むミクロ多孔性のシリカ膜を 作った。共重合体組織化と金属酸化物形成ステップを分離することにより、広範囲 に渡って高度に規則的な膜を作り上げた。これらの膜は、デバイスを作るために必 要とされる化学的ー機械的平坦化ステップに充分耐えることが出来る。.(hk)
MATERIALS SCIENCE:
Enhanced: Making Nanoscale Materials with Supercritical Fluids

   Keith P. Johnston and Parag S. Shah
p. 482-483.
Mesoporous Silicates Prepared Using Preorganized Templates in Supercritical Fluids
   Rajaram A. Pai, Raashina Humayun, Michelle T. Schulberg, Archita Sengupta, Jia-Ning Sun, and James J. Watkins
p. 507-510.

高層大気のデルタアイス(High-Level Delta-Icing)

低温巻雲が周囲の大気から形成されるかどうかは、氷に対する相対湿度に依存す る。というのは、巻雲は氷粒子から成るからである。Gaoたち(p.516)は、上部対流 圏にある巻雲において相対湿度が増加しているという観測を報告し、それは彼らが デルタアイス(delta -ice)と呼ぶ、HNO3 -含有する新しい種類の氷粒子 が原因ではないかと推測している。彼らは、この粒子は氷の凝固点を低下させ、そ して計測された相対湿度が飽和湿度より約3分の1高かったことに責任があるのでは ないかと考えている。その結果生じた巻雲の面積縮小は、気候のモデル化に対し重 要な意味を持っている可能性があり、そして窒素酸化物の排出が有機物の燃焼によ る人為的汚染の主要な生成物の1つであることから、特にその影響を解明することが 重要である。(TO,nk)
Evidence That Nitric Acid Increases Relative Humidity in Low-Temperature Cirrus Clouds
   R. S. Gao, P. J. Popp, D. W. Fahey, T. P. Marcy, R. L. Herman, E. M. Weinstock, D. G. Baumgardner, T. J. Garrett, K. H. Rosenlof, T. L. Thompson, P. T. Bui, B. A. Ridley, S. C. Wofsy, O. B. Toon, M. A. Tolbert, B. Kärcher, Th. Peter, P. K. Hudson, A. J. Weinheimer, and A. J. Heymsfield
p. 516-520.

縮退した励起子(Degenerate Excitons)

電子とホールとの束縛されたペア、すなわち、励起子は、ボソン的な粒子であり、 そのようなものは、理論にしたがえば、十分低温まで冷却されると、最低の量子状 態に凝縮し、ボース-アインシュタイン凝縮物体(BEC) を形成する。しかしながら、 励起子の系において、BEC を形成するには多くの障壁と障害が存在する---その主要 で基本的なものの一っは、かなりの数の励起子を十分に低温にすることである。Lai たち (p.503) は、対をなす電子とホールが、空間的に分離された二重の量子井戸構 造中に形成されている間接的な励起子の系について報告している。彼らは、いかに 励起子が捕捉され、集合的に振舞うかに関する系統的な研究結果を示している。そ して、半導体を基にした BEC の達成という最終的な目的に対する重要な情報を与え ている。(Wt)
Phase Diagram of Degenerate Exciton Systems
   C. W. Lai, J. Zoch, A. C. Gossard, and D. S. Chemla
p. 503-506.

多機能性物質の開発(Developing Multifunctional Materials)

より大きな記憶容量と、高速電子機器に対する需要の増大に伴い、従来の電子技術 だけではこれらの需要には応えられず、新しい技術が必要になると広く思われてい る。Ahn たち(p. 488) は、強誘電性物質のナノレベルへの利用に関する、最近の製 造、操作、および理論的理解について再検討した。類似物質や相性の良い物質の強 磁性と圧電性物性を強誘電性の魅力と組み合わせることによって、多機能物質や多 機能デバイスを開発できる可能性について述べている。(Ej,hE)
Ferroelectricity at the Nanoscale: Local Polarization in Oxide Thin Films and Heterostructures
   C. H. Ahn, K. M. Rabe, and J.-M. Triscone
p. 488-491.

植物での世代を越えた刷り込み(Imprinting Through Generations in Plants)

遺伝子刷り込み(imprinting)、すなわち父親および母親から受け取った二つのコ ピーの各遺伝子のうちの一方が胚においてサイレンシングされ、サイレンシングさ れていない一方からのみ発現が生じること、は、動物においてよく調べられてお り、動物の場合、エピジェネティックな状態は、各世代ごとに消去され、そして再 構築される。刷り込みは、植物においても生じるが、エピジェネティックな状態 は、多世代にわたって遺伝的に受け継がれる可能性がある。DNAメチル化は、動物お よび植物の両方ともにおいて、刷り込みの状態を決定する際に中心的な役割を果た している。Kinoshitaたち(p. 521;Bergerによる展望記事を参照)は、シロイヌナ ズナ(Arabidopsis)の開花に関与するFWA遺伝子が、種子の内胚乳において刷り込 みされていることを示した。刷り込みは、DNAグリコシラーゼDEMETERにより構築さ れ、そして動物の場合と同様に、DNAメチル化を維持することが必要とされる。動物 とは異なり、FWAは、刷り込みを再構築するためにde novo DNAメチル化を必要とし ないことから、複数の世代にわたるエピジェネティックな状態の遺伝性に関する相 違が説明される。(NF)
PLANT SCIENCES:
Imprinting--a Green Variation

   Frederic Berger
p. 483-485.
One-Way Control of FWA Imprinting in Arabidopsis Endosperm by DNA Methylation
   Tetsu Kinoshita, Asuka Miura, Yeonhee Choi, Yuki Kinoshita, Xiaofeng Cao, Steven E. Jacobsen, Robert L. Fischer, and Tetsuji Kakutani
p. 521-523.

BARを曲げ、膜の湾曲を誘導(Bending the BAR to Induce Membrane Curvature)

膜が湾曲することが必要な、小胞形成などのトラフィッキングに関与する多数のタ ンパク質は、保存されたBARドメインを有する。Peterたち(p. 495;表紙、及び LeeとSchekmanによる展望記事を参照)は、このタンパク質ドメインの構造を明らか にし、そしてそれが結合する膜における湾曲を探知し、そして誘導できることを見 いだした。BARドメインを有する様々な別のタンパク質(たとえば、Amphiphysinや Endophilin)は、同様な様式で作用しており、そして脂質二重層と結合して、小胞 形成のあいだの様々な時点において、in vitroおよびin vivoにおいてそれらの湾曲 を誘導することができた。(NF)    
CELL BIOLOGY:
BAR Domains Go on a Bender

   Marcus C. S. Lee and Randy Schekman
p. 479-480.
BAR Domains as Sensors of Membrane Curvature: The Amphiphysin BAR Structure
   Brian J. Peter, Helen M. Kent, Ian G. Mills, Yvonne Vallis, P. Jonathan G. Butler, Philip R. Evans, and Harvey T. McMahon
p. 495-499.

T細胞提示の際の脂質(Lipids in T Cell Presentation)

T細胞による免疫検出には、タンパク質誘導性抗原だけでなく、特定の脂質を認識 することが関与している可能性がある(De Liberoによる展望記事を参照)。ペプチ ドを取り込みそして提示するというMHCタンパク質が関与する細胞内経路とは異な り、脂質抗原がどのように処理されそして提示されるかについては、あまり詳細に は知られていなかった。Zhouたち(p. 523)は、エンドソーム内部での合成および 分解の間に脂質を運搬することが知られているタンパク質ファミリーの構成分子 が、脂質を抽出しそしてCD1d分子上に脂質を取り込むことを補助する役割を果た し、その結果、T細胞に対して脂質を提示することを見いだした。そのような脂質運 搬タンパク質遺伝子を欠損している場合、マウスは特定の脂質を提示することがで きず、そしてCD1d-特異的T細胞の主要なサブセットの発生を行うことができないこ とが示された。Moodyたち(p. 527)は、ペプチドが脂質と化学的に複合体を形成する という通常ではみられない抗原性構造を有する、新種の天然に存在するリガンド が、CD1aにより提示されることを示した。これらのリガンド、すなわちリポペプチ ドは、結核菌(Mycobacterium tuberculosis)由来の鉄-除去性シデロフォア(鉄運 搬性物質;siderophores)、マイコバクチン(mycobactin)と類似している。この ような研究により、細胞内病原体の検出手段が同定され、そしてT細胞に対する生化 学的な抗原としての、従来から知られているペプチドと同様に顕著な構造的多様性 に対して潜在能力を有するリポペプチドが同定された。(NF)
T Cell Activation by Lipopeptide Antigens
   D. Branch Moody, David C. Young, Tan-Yun Cheng, Jean-Pierre Rosat, Carme Roura-mir, Peter B. O'Connor, Dirk M. Zajonc, Andrew Walz, Marvin J. Miller, Steven B. Levery, Ian A. Wilson, Catherine E. Costello, and Michael B. Brenner
p. 527-531.
Editing of CD1d-Bound Lipid Antigens by Endosomal Lipid Transfer Proteins
   Dapeng Zhou, Carlos Cantu III, Yuval Sagiv, Nicolas Schrantz, Ashok B. Kulkarni, Xiaoyang Qi, Don J. Mahuran, Carlos R. Morales, Gregory A. Grabowski, Kamel Benlagha, Paul Savage, Albert Bendelac, and Luc Teyton
p. 523-527.
IMMUNOLOGY:
The Robin Hood of Antigen Presentation

   Gennaro De Libero
p. 485-487.

作用中のジスルフィド形成の捕捉(Disulfide Formation Caught in the Act)

ジスルフィド(disulfide)結合は、細胞質から輸出される多くのタンパク質に見られ る重要な構造上の特色である。大腸菌(Escherichia coli)においては、周辺質にあ る基質タンパク質が、チオレドキシン・ファミリーに属するタンパク質のメンバー であるDsbAという酵素によって、急速に酸化される。Kadokuraたちは、種々のジス ルフィド中間複合体を捕捉するDsbAの変異体を発見し、それを使って基質タンパク 質の集合を同定した(p. 534)。こうしたアプローチはまた、この他のチオレドキシ ン・ファミリー・タンパク質の基質を検出するにも有効である可能性がある。(KF)
Snapshots of DsbA in Action: Detection of Proteins in the Process of Oxidative Folding
   Hiroshi Kadokura, Hongping Tian, Thomas Zander, James C. A. Bardwell, and Jon Beckwith
p. 534-537.

X染色体における活性(Activity on the X)

進化では、機能的遺伝子を作成する方法のひとつはRNAをDNAに逆転写によってコ ピーすること(レトロポジション)である。Emersonたち(p 537)は、ヒトとマウスに おいて、レトロポジションによって生じた機能的遺伝子の生成と補充の回数は常染 色体よりX染色体のほうに多いことを示している。遺伝子発現の研究によれば、Xか ら常染色体へに行く遺伝子の多くは雄特異的発現を示すが、これは自然選択による 結果かも知れない。(An)
Extensive Gene Traffic on the Mammalian X Chromosome
   J. J. Emerson, Henrik Kaessmann, Esther Betrán, and Manyuan Long
p. 537-540.

囀りと踊り(All Singing, All Dancing)

いっせいに囀りながら踊る小鳥たちは、からだの動きと音の生成をどのように協調 させているのだろう? また囀りと踊りはどのように互いを制約しているのだろ う?CooperとGollerはこのたび、コウウチョウ(cowbird)では、羽のディスプレー (誇示行動)と囀りの呼吸のパターンは協調していて、もっとも明白な羽の動きが囀 りの休止期間と一致している、ということを示している(p. 544)。この行動は、 もっとも苛酷でネガティブな、呼吸しながらのからだの動きという生体力学的な影 響を避けるものなのである。(KF)
Multimodal Signals: Enhancement and Constraint of Song Motor Patterns by Visual Display
   Brenton G. Cooper and Franz Goller
p. 544-546.

流体の粘性(Fluid Viscosity)

サブダクション(沈み込み)帯に形成され火山弧に新鮮な溶岩を供給するマグマは、 シリカやアルカリ元素、そして流体に富んでいる傾向がある。AudetatとKeppler は、ケイ酸塩溶解物に富む水を主とした流体の粘性を高圧、高温下で測定する技法 を開発した(p.513)。ケイ酸塩が豊富な流体は、水の粘性に近い低い粘性を有してお り、このことはサブダクション帯の流体が流動性が高いことを示唆するものであ る。(KF,nk,og,Ej)
Viscosity of Fluids in Subduction Zones
   Andreas Audétat and Hans Keppler
p. 513-516.

線虫内の相互作用(Interactions Within Worms)

生物体のプロテオーム全体の相互作用マップがあれば、複数の代謝経路に関する洞 察が得られるであろう。単純な後生動物のプロテオーム全体のマップの生成があれ ば、ヒトのマップ生成のモデルになるであろう。Liたち(p 540)は、Caenorhabditis elegansという線虫において5000以上のタンパク質―タンパク質間の相互作用につい て記述している。単細胞の酵母から多細胞性の線虫にいたるまで保存されていた相 互作用の分析は、進化した現代のタンパク質と古代のタンパク質とが異なるクラス ター中に分離しないことを明確にした。従って、新しい細胞機能の進化は、新規な 要素を既存のアーキテクチュア中の要素に組み合わせることによって進行してきた のである。(An)
A Map of the Interactome Network of the Metazoan C. elegans
   Siming Li, Christopher M. Armstrong, Nicolas Bertin, Hui Ge, Stuart Milstein, Mike Boxem, Pierre-Olivier Vidalain, Jing-Dong J. Han, Alban Chesneau, Tong Hao, Debra S. Goldberg, Ning Li, Monica Martinez, Jean-François Rual, Philippe Lamesch, Lai Xu, Muneesh Tewari, Sharyl L. Wong, Lan V. Zhang, Gabriel F. Berriz, Laurent Jacotot, Philippe Vaglio, Jérôme Reboul, Tomoko Hirozane-Kishikawa, Qianru Li, Harrison W. Gabel, Ahmed Elewa, Bridget Baumgartner, Debra J. Rose, Haiyuan Yu, Stephanie Bosak, Reynaldo Sequerra, Andrew Fraser, Susan E. Mango, William M. Saxton, Susan Strome, Sander van den Heuvel, Fabio Piano, Jean Vandenhaute, Claude Sardet, Mark Gerstein, Lynn Doucette-Stamm, Kristin C. Gunsalus, J. Wade Harper, Michael E. Cusick, Frederick P. Roth, David E. Hill, and Marc Vidal
p. 540-543.

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