AbstractClub - 英文技術専門誌の論文・記事の和文要約


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Science February 20, 2004, Vol.303


性と抑制(Sex and Repression)

ほ乳類やハエ、及び虫の雄と雌ではX染色体の含有量が異なっている。個々の種にお いて、遺伝子量補償に関する本質的な広範囲のプロセスにより、いずれか一方の性 細胞が等しいレベルのX-関連遺伝子生成物を発現するように作用する。線 虫(C.elegans)において、遺伝子量補償タンパク質複合体が雌雄同体のX染色体に補 充されて半分だけ転写を抑制するが、しかしながらこの補充の機構は未解明であっ た。Csankovszkiたち(p. 1182;AlekseyenkoとKurodaによる展望記事を参照)は、X染 色体の特異的な領域を分析したが、この領域は遺伝子量補償タンパク質複合体に結 合する可能性がある。複数のX領域はX染色体に分布している特殊な認識エレメント にこの複合体を補充していた。このような核形成のサイトから、複合体はX-認識サ イトの不足している領域に広がっていった。かくして、X染色体上の分散したシス作 用サイトにより、遺伝子量補償複合体の補充にあたって常染色体とX染色体を区別し ている。(KU)
MOLECULAR BIOLOGY:
Filling Gaps in Genome Organization

   Artyom A. Alekseyenko and Mitzi I. Kuroda
p. 1148-1149.
Recruitment and Spreading of the C. elegans Dosage Compensation Complex Along X Chromosomes
   Györgyi Csankovszki, Patrick McDonel, and Barbara J. Meyer
p. 1182-1185.

二重パルサー(Double Pulsar)

Lyne たち (p.1153; 表紙、van den Heuvel による展望記事、及びIrion による 1 月9日付けニュース解説を参照のこと) は、Parkes and Jodrell Bank 電波望遠鏡 を用いて、二つのパルサーからなるまれな系について明らかにしている。2.8 秒パ ルサーである J0737-3039B と 23ミリ秒パルサーである J0737-3039A は、近接連星 系を構成している。B はA を毎軌道ごとに掩蔽しており、このため、磁気圏構造を 詳細に調べることができる。パルサー B はA と異なる磁場と回転低下特性を示すと ともに、より小さい質量を有している。これらの結果は、二つの超新星が異なる時 に爆発し、この先駆体の崩壊の後に非常に密に結びついて回転中性子星を形成する という、このまれな系の形成モデルの精密化に用いることができる。このような連 星系は、また、一般相対論の研究と、そして、重力波放射の検知に用いることが可 能であろう。(Wt)
ASTRONOMY:
Enhanced: Double Pulsar Jackpot

   Edward P. J. van den Heuvel
p. 1143-1144.
A Double-Pulsar System: A Rare Laboratory for Relativistic Gravity and Plasma Physics
   A. G. Lyne, M. Burgay, M. Kramer, A. Possenti, R.N. Manchester, F. Camilo, M. A. McLaughlin, D. R. Lorimer, N. D'Amico, B. C. Joshi, J. Reynolds, and P. C. C. Freire
p. 1153-1157.

粒子の化学(Particle Chemistry)

エアロゾル粒子は、雲の凝結核となることや太陽放射の吸収や散乱を起こすため、 気候に影響を与える。二次的な有機エアロゾル(SOAs: Secondary Organic Aerosols)は、揮発性の有機化合物(VOCs: Volatile Organic Compounds)から化学反 応により生成される。生物から生じるVOCイソプレンは、非メタン系の大気中炭化水 素の50%近くを構成しているが、SOAを生成することは無いと推定されており、なぜ ならその反応生成物の蒸気圧が高すぎて粒子上に吸着することができないからであ る。Claeysたち(p.1173)は、ポリオール(多価アルコール)化合物がイソプレンの 光酸化によって明らかに生成されていることを観測した。ポリオールの蒸気圧はす でに存在しているエアロゾル上に凝縮できるほど低い。それらの化合物の量を測定 した結果、それらが生物資源から生成される年間のSOAに対して、5%から20%位寄与 していることを示唆している。(TO)
Formation of Secondary Organic Aerosols Through Photooxidation of Isoprene
   Magda Claeys, Bim Graham, Gyorgy Vas, Wu Wang, Reinhilde Vermeylen, Vlada Pashynska, Jan Cafmeyer, Pascal Guyon, Meinrat O. Andreae, Paulo Artaxo, and Willy Maenhaut
p. 1173-1176.

恒星の先駆者(Clumpy Stellar Precursors)

重量が大きな恒星(太陽の8倍以上)は、ガスとダストの巨大星団の中で生じる傾向が あるが、降着円盤恒星形成のメカニズムがそのような環境下で働くのかどうか明ら かではなかった。BeutherとSchilke(p.1167)は、高い空間分解能の干渉計を用い て、重量のある星団IRAS 19410+2336の構造を調べた。彼らは、その形 態(morphology)と重量分布とに基づき、降着円盤プロセスにより恒星を生成する傾 向がある、ガス状のハロー(halos)を持つダストコアを見つけ出した。このように、 恒星はその環境にかかわらず同じメカニズムで生じることができる。(TO)
Fragmentation in Massive Star Formation
   Henrik Beuther and Peter Schilke
p. 1167-1169.

あなたの痛みを感じる(I Feel Your Pain)

背景(context)は、しばしば人が痛み--電気的ショックのような有痛性の感覚と、他 方心の痛みといった情緒的な心の動揺--を感じると伝えるさいのその意味する事柄 を解釈するための重要な解決の糸口を与える。例えば、不活性なピルや、或いはプ ラセボ(偽薬)により鎮痛性の応答がなされる場合のように、往々にして見かけ上の 痛みの刺激はトップダウン制御により緩和される。二つのグループが、情動性と認 知性というこの二つの痛みの成分を媒介する皮質経路を研究している(Holdenによる ニュース解説を参照)。Singerたち(p. 1157)は、女性たちが彼女らのパートナーが 電気ショックを受けているのを観たときに、前側島と前側帯状領域が活性化するこ とを見出した:この領域における活性の程度は個々人の女性の感情移入のスコアと 関連していた。Wagerたち(p. 1162)は、プラセボの投与により背外側前頭葉前部皮 質が活性化し、この領域の活性が逆に痛みのマトリックス内--痛みの感覚成分を促 進することがしられている一連の脳領域--の活性に関係し、結果として報告された 鎮痛の程度と関係していることを見出した。(KU)
Placebo-Induced Changes in fMRI in the Anticipation and Experience of Pain
   Tor D. Wager, James K. Rilling, Edward E. Smith, Alex Sokolik, Kenneth L. Casey, Richard J. Davidson, Stephen M. Kosslyn, Robert M. Rose, and Jonathan D. Cohen
p. 1162-1167.
Empathy for Pain Involves the Affective but not Sensory Components of Pain
   Tania Singer, Ben Seymour, John O'Doherty, Holger Kaube, Raymond J. Dolan, and Chris D. Frith
p. 1157-1162.
NEUROSCIENCE:
Imaging Studies Show How Brain Thinks About Pain

   Constance Holden
p. 1121.

分子の回転を観測する (Mapping Out Molecular Turns)

高分子やたんぱく質のフォールディング(折り畳み)は、分子の持つ柔軟さに依存 している。一重結合部分の回転を引き起こすために必要なエネルギーは非常に小さ いため、通常複数の回転異性体が存在しており、個々の回転ダイナミクスを観測す ることは困難であった。Dian等(p. 1169)は、SPE(Stimulated Emission Pumping)法 により特定の回転異性体の伸縮振動を励起し、低温気体状態における 分子の回転異性化ダイナミクスを観測する事に成功した。彼等はトリプタミ ン(tryptamine)において7つの回転異性体が存在する事を明らかにし、異性化のエ ネルギーダイアグラムを図示している。(NK)
Direct Measurement of Energy Thresholds to Conformational Isomerization in Tryptamine
   Brian C. Dian, Jasper R. Clarkson, and Timothy S. Zwier
p. 1169-1173.

繰り返し事象の正確な位置(Precise Locations of Repeating Events)

地震という事象の位置をより正確に定めることは、そのエネルギーの源を決定する 上で必要なことである。Schaff と Richards (p.1176) は、かなり広い領域での地 震計による計測結果の相互相関を取り、中国、およびその近傍の 14,000 の事象の 位置を定めた。これらの正確に位置を定められた震央のおよそ10%は、類似の波形を 有しており、それゆえ、それらの震源は、相互におよそ 100m 以内に存在してい る。これらの二重源あるいは多重源は、この技術でモニター可能な人為的な爆発 か、あるいは、地殻構造に関する情報を与えるような特殊な断層での地震のいずれ かである。(Wt)
Repeating Seismic Events in China
   David P. Schaff and Paul G. Richards
p. 1176-1178.

新たなジスルフィド結合(De Novo Disulfide Pathway)

ジスルフィド結合は多くの分泌タンパク質の構造を支える上で重要である。大腸 菌(E.coli)において、ジスルフィド結合形成は周辺質タンパク質DsbAにより媒介さ れて、次で膜酵素DsbBによりリサイクルされる。今回、Masipたち(p. 1185)は、ジ スルフィド結合形成に対する新たな経路を考案した。進化の面でのプレッシャーを 強いることで、彼らは[2Fe-2S]架橋二量体を形成するチオレドキシンの変異体を 作った。in vitro にて、チオレドキシンの鉄-イオウの形成が基質タンパク質ヒル ジンの酸化的な折り畳みを触媒する。Tat経路によって輸送されると、この[2Fe-2S] チオレドキシンはDsbA-DsbBの触媒系を欠いた大腸菌の周辺質内にジスルフィド結合 を形成することが出来た。(KU)
An Engineered Pathway for the Formation of Protein Disulfide Bonds
   Lluis Masip, Jonathan L. Pan, Suranjana Haldar, James E. Penner-Hahn, Matthew P. DeLisa, George Georgiou, James C. A. Bardwell, and Jean-François Collet
p. 1185-1189.

糸口発見(Gaining Access)

他の非霊長類レンチウィルスとは異なり、ネコ免疫不全ウィルス(FIV)は、その天 然の宿主である家ネコにおいて、AIDSと同様な疾患を誘発する。しかしながら、HIV がCD4を細胞のウィルス受容体として使用していることが明らかになっているのとは 対照的に、FIVがどのようにして免疫系のヘルパーT細胞に感染するかについては、 あまり多くのことが知られていなかった。Shimojimaたち(p. 1192)は、ネコ CD134(OX40)がFIVによる細胞の感染を特異的に促進し、この際にHIVのX4株 によ り使用される対応するケモカイン受容体を同時発現することが必要とされることを 見出した。HIVとFIVとの間の進化の観点から見た密接な関係と、機能的に関連して いるがしかし異なるそれらの細胞への侵入の様式とが、HIV感染や病気の発生につい ての進化および生物学を理解する上で幅広い関連性を有している。(NF)   
Use of CD134 As a Primary Receptor by the Feline Immunodeficiency Virus
   Masayuki Shimojima, Takayuki Miyazawa, Yasuhiro Ikeda, Elizabeth L. McMonagle, Hayley Haining, Hiroomi Akashi, Yasuhiro Takeuchi, Margaret J. Hosie, and Brian J. Willett
p. 1192-1195.

レジスチンのノックアウトマウス(Resistin’ s a Knockout)

肥満はインシュリン抵抗性と2型糖尿病に対する最大の危険因子の一つであるが、然 しながらこれに関連する基本的な分子メカニズムは殆んど理解されていない。脂肪- 由来のホルモンであるレジスチンはこの分子メカニズムに関与していると予測され ているが、グルコースの恒常性に対するその役割に関しては多々議論がなされてい る。Benerjeeたち(p.1195)は、今回レジスチン欠乏マウスが肝臓中でのグルコース 生成の減少によって引き起こされる絶食性の低血糖レベルであることを示してい る。高脂肪食餌を与えられたレジスチンヌルマウスは、類似の食餌の元での野生型 マウスで見られる高グルコースレベルを示す傾向が少なかった。このことは、レジ スチンが肥満と結びついた高血糖を仲介しているという考え方を支持するものであ る。このような結果は、レジスチンがヒトにおいても相応の役割を持っているのか を調べる上での更なる探究心を刺激するものであろう。(KU)
Regulation of Fasted Blood Glucose by Resistin
   Ronadip R. Banerjee, Shamina M. Rangwala, Jennifer S. Shapiro, A. Sophie Rich, Ben Rhoades, Yong Qi, Juan Wang, Michael W. Rajala, Alessandro Pocai, Phillipp E. Scherer, Claire M. Steppan, Rexford S. Ahima, Silvana Obici, Luciano Rossetti, and Mitchell A. Lazar
p. 1195-1198.

コレステロールの取り込みを制御する(Controlling Cholesterol Uptake)

statinとは、コレステロール生合成を抑制する広く処方されている薬剤であるが、 コレステロールの血清でのレベルを低下させるのに非常に効果があることが示され ている。しかし、statinはすべての患者にとって安全ではなく、またすべての患者 がその薬に反応するわけでもないので、これとは別のコレステロール低下戦略が求 められていた。食事によるコレステロールの腸からの吸収の機構を探究する研究 で、Altmannたちは、腸のコレステロール輸送体に期待される配列と発現の特徴をも つタンパク質、NPC1L1(Niemann-Pick C1 Like 1)を同定した(p. 1201; また、Klett とPatelによる展望記事参照のこと)。NPC1L1を遺伝的に欠くマウスは、コレステ ロールの吸収が70%減り、コレステロールの吸収を遮断するがその分子的標的が知 られていない薬剤であるezetimibeに対する非感受性を示した。細胞経路における NPC1L1とその他のタンパク質をさらに解析することで、コレステロールの管理のた めにより効率的な薬剤への道が開かれるかもしれない。(KF)
BIOMEDICINE:
Will the Real Cholesterol Transporter Please Stand Up

   Eric L. Klett and Shailesh B. Patel
p. 1149-1150.
Niemann-Pick C1 Like 1 Protein Is Critical for Intestinal Cholesterol Absorption
   Scott W. Altmann, Harry R. Davis Jr., Li-ji Zhu, Xiaorui Yao, Lizbeth M. Hoos, Glen Tetzloff, Sai Prasad N. Iyer, Maureen Maguire, Andrei Golovko, Ming Zeng, Luquan Wang, Nicholas Murgolo, and Michael P. Graziano
p. 1201-1204.

運動の意図を観察する(Observing the Intention to Move)

腕の運動を最初の状態まで遡ることができるとしたら、何が発見されると期待でき るだろう? 実際の運動に先だって、われわれは、標的を可視化し自分の腕の軌道 を設計するという調整のための段階があることを見出すことになる。Lauたちは、確 立された行動課題を用いて、さらに時間を遡ってみることで、運動しようとする意 図の神経における痕跡を、前-補充性(pre-supplementary)運動野(pre-SMA)の活性化 の高まりへの反映として、同定した(p. 1208; またEaglemanによる展望記事参照の こと)。運動それ自体を行うのではなく自分自身の運動の意図に気がつくように注意 を払うことを被験者が依頼されると、前頭葉前部皮質とpre-SMAの間に強い結び付き が生じたのである。(KF)
NEUROSCIENCE:
The Where and When of Intention

   David M. Eagleman
p. 1144-1146.
Attention to Intention
   Hakwan C. Lau, Robert D. Rogers, Patrick Haggard, and Richard E. Passingham
p. 1208-1210.

二重の義務を果たす腫瘍サプレッサー(Tumor Suppressor Doing Double Duty)

腫瘍サプレッサータンパク質PTENは、その触媒作用領域が主に脂質に対して働くが タンパク質をも標的にできる二重-特異性脱リン酸酵素である。Raftopoulouたち は、PTENが細胞遊走を抑制するためにPTENの脂質脱リン酸酵素活性は必要ないと報 告している(p. 1179)。その代わり、PTENのタンパク質脱リン酸酵素活性はC末端尾 部にある単一残基を脱リン酸するのに必要で、これが次には遊走を制御するのであ る。この機構は、触媒的に不活性なPTENの形態を内部にもつ腫瘍の進行に寄与して いる可能性がある。(KF)
Regulation of Cell Migration by the C2 Domain of the Tumor Suppressor PTEN
   Myrto Raftopoulou, Sandrine Etienne-Manneville, Annette Self, Sarah Nicholls, and Alan Hall
p. 1179-1181.

防御を破る(Breaching the Defense)

世界的に結核が復活しているため、マイコバクテリウム(Mycobacteria)が特に関 心を持たれている。これらのバクテリアは、大半が疎水性のミコール酸の鎖からな る外膜防御壁に隠れて生きている;このバリアの浸透性が低いため、このバクテリ アは増殖速度が遅く、そして抗生物質に対して相対的に感受性が低い。Fallerた ち(p. 1189)は、このミコール酸の防御壁であるポーリン(porin)MspAを介した いくつかの経路のひとつについて、結晶構造を示した。X線構造解析の結果、MspA はホモ8量体の球状構造をしており、中心に1個のチャンネルが存在した。他のポー リンと同様に、β鎖のバレル構造が主要なモチーフである;しかしながら、この構 造は、マイコバクテリウムの外膜タンパク質としては初めての構造であり、構造的 に関連するタンパク質は、タンパク質データバンクには登録されていない。既知の ポーリンの構造とは異なり、MspAは、末端部に球状ドメインを有する重なり合った2 つのバレル構造により成り立っている。全体としてみると、MspA八量体は、外側に 向かった開口を有し、そして内側に向かった最も狭い部分である塩基を有して、タ ンパク質の外側にリボン構造を形成する非極性の外側表面を有する、杯状の様な構 造をしている。(NF)
The Structure of a Mycobacterial Outer-Membrane Channel
   Michael Faller, Michael Niederweis, and Georg E. Schulz
p. 1189-1192.

骨形成不全(Fixing Osteogenesis Imperfecta)

骨形成不全は、I型コラーゲンをコードする遺伝子の変異により引き起こされ、そし て骨が異常にもろくなることにより特徴付けられる。Chamberlainたち(p.1198) は、疾患を有する成人から間葉性幹細胞(MSC、または骨髄間質細胞とも呼ばれる) を単離し、そして変異遺伝子をアデノ随伴ウイルスベクターにより標的化しうるこ とを示した。遺伝子ターゲティング後にこれらの細胞により合成されるコラーゲン は、会合および安定性が向上し、そして培養中で、より正常サイズに近いフィブリ ルを産生した。ターゲティングされた細胞は、移植された免疫不全マウス体内で、 依然として骨を形成することができた。将来的には、成人幹細胞の遺伝子ターゲ ティングにより、胚性細胞を使用することの限界を克服し、そして患者におけるラ ンダムな遺伝子組込みに関連するリスクを減少させることができるだろう。(NF)
Gene Targeting in Stem Cells from Individuals with Osteogenesis Imperfecta
   Joel R. Chamberlain, Ulrike Schwarze, Pei-Rong Wang, Roli K. Hirata, Kurt D. Hankenson, James M. Pace, Robert A. Underwood, Kit M. Song, Michael Sussman, Peter H. Byers, and David W. Russell
p. 1198-1201.

ミッシング・リンク(The Missing Link)

軸索誘導を調節する2種のシグナル伝達経路は、環状ヌクレオチド-タンパク質キ ナーゼA(PKA)経路と、反発性ガイド因子(repulsive guidance cue)であるセマ フォリン1-a(Sema-1a)に対して応答する誘導受容体であるプレキシンAにより調節 される経路である。TermanとKolodkin(p. 1204)は、ある一つのタンパク 質、Nervyがショウジョウバエ(Drosophila)のニューロンにおいて、これら2種の 経路と結合していることを明らかにした。NervyはAキナーゼアンカータンパク 質(AKAP)であり、PKAとプレキシンAとの両方に結合する。PKAに結合しない場合に は、Nervyは、軸索性反発作用とプレキシンAシグナル伝達の両方に対して拮抗作用 (アンタゴナイズ)する。(NF)
Nervy Links Protein Kinase A to Plexin-Mediated Semaphorin Repulsion
   Jonathan R. Terman and Alex L. Kolodkin
p. 1204-1207.

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