AbstractClub - 英文技術専門誌の論文・記事の和文要約


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Science May 22 2015, Vol.348


ますます速まる氷床の融解(Increasingly rapid ice sheet melting)

Southern Antarctic Peninsula の氷河は、急速に、かつ、加速しながらその質量を失い始めた。Woutersたちは衛星による高度測量と重力観測データを用いて、2009年から始まった地表上の氷の劇的な薄化現象を記述した。これは、2009年に、衛星による高度測量と重力観測を用いて始まった。氷棚の融解と弱体化が、氷河の流出を抑える効果(buttressing effect)を弱め、氷河の海への流出をいっそう速めている可能性がある。(Wt,KU,nk)
Dynamic thinning of glaciers on the Southern Antarctic Peninsula (Science, this issue p. 899)

正常な皮膚の奇妙なほどに異常なゲノム(Normal skin's curiously abnormal genome)

どの腫瘍の中でも、闘いが行われている。個々の腫瘍細胞は、それらの生存や成長を促進する新たな突然変異を獲得するにつれて、適合性が低い腫瘍細胞を犠牲にしてクローン的に増殖していく。Martincorena たちは、4人の人から採取した、太陽を浴びたが生理的には正常な皮膚の234個の生体検査材料の遺伝子配列を決定した(Brash による展望記事参照)。彼らは驚くほど高い突然変異量を見出し、それは多くの腫瘍のそれよりも高かった。皮膚の扁平上皮癌を成長させることが知られている突然変異の多くは、すでに強い正の選択を受けていた。正常な皮膚細胞の四分の一以上が原動力となる突然変異体を持っており、皮膚の各1平方センチメートル当たりに数百の競合する突然変異体のクローンを含んでいた。(Sk,kh,nk)
【訳注】
・正の選択:ある性質を示す細胞や個体が世代ごとにその数や割合を増していくこと
High burden and pervasive positive selection of somatic mutations in normal human skin (Science, this issue p. 880; see also p. 867)

品質管理を回避して嚢胞性線維症を治療する(Skirting quality control to treat cystic fibrosis)

嚢胞性線維症(CF)の患者は,肺中で分泌液や粘液を蓄積する.これは,嚢胞性線維症膜コンダクタンス制御因子(CFTR)【訳注】の変異が, 誤った折り畳み,細胞内滞留,そして分解を引き起こすためである.薬で,通常は部分的に機能する変異 CFTRタンパク質の細胞表面への輸送を改善できるが,それでもまだ,細胞は変異CFTRを分解する.Loureiroたちは,足場タンパク質の NHERF1と変異 CFTRの間の相互作用を高めることが,変異 CFTRが分解対象として標識されるのを防ぐことを見出した.これらの操作が,CF患者由来の培養された肺上皮細胞の表面での,部分的に機能する CFTRの量を増やした.(MY,kh)
【訳注】
・CFTR:細胞膜に存在し,上皮細胞の塩素イオンの透過性を制御する塩素イオンチャネルのこと.細胞内で作られ細胞膜に輸送されて発現する.変異体では,細胞膜への輸送過程で輸送障害(細胞内保持や分解)が生じる
A molecular switch in the scaffold NHERF1 enables misfolded CFTR to evade the peripheral quality control checkpoint (Sci. Signal. 8, ra48 (2015))

ニトロ基からC-N結合を縫合する(Stitching C-N bonds from nitro groups)

医薬品用に研究される多くの化合物は炭素-窒素結合を持っていて,化学者たちはいつも,より効率的にこの結合を作る方法を探し求めている.Guiたちは,オレフィンの炭素を芳香族ニトロ化合物の窒素に結合させる方法を提示している(Kurtiによる展望記事参照).芳香族ニトロ化合物は容易に入手可能で,この方法は,炭素-窒素結合を作る反応のどちら側の化学基に対しても広い許容度を有する.(MY,kh,nk)
Practical olefin hydroamination with nitroarenes (Science, this issue p. 886; see also p. 863)

衛生設備への乏しい投資の助けとなる(Helping the poor invest in sanitation)

世界中の約1/3の人々は、衛生的なトイレを使用することができない。トイレの使用を改善することや、利用を増すことは、下痢性疾病によって引き起こされる死亡や不健康を減らすであろう。Guiterasたちは、健康に関する情報提供を行うことや、衛生的なトイレの購入者に財政的な補助金を与えること、そしてトイレを購入しようとした時の入手のしやすさ、についての相対的な利点を検証した。財政的な補助金を提供することが最も効果的であった。同じ村のほかの家族が補助を受けると、補助を受けていない家族はトイレを購入する傾向が強まった。(Uc,kh,nk)
Encouraging sanitation investment in the developing world: A cluster-randomized trial (Science, this issue p. 903)

ACT治療において骨髄に浸潤するリンパ球(Marrow-infiltrating lymphocytes in ACT)

養子T細胞治療 (ACT)は、いくつかのタイプの癌治療で成功をおさめたが、腫瘍特異的標的の欠如により広範囲な使用には幾分かの制限がかかっている。腫瘍浸潤性 T細胞は、固形腫瘍に対してこの制限を克服する可能性がある。Noonanたちは第I相臨床試験を行い、そして骨髄が多発性骨髄腫のような造血器腫瘍に対して ACTの源であることを示した。骨髄に浸潤するリンパ球は、ACT後1年もの間、骨髄中に骨髄腫特異的な免疫を与え、無増悪生存期間、すなわち癌が進行しない期間、を長期化した。(KU,kh,nk)
【訳注】
・養子免疫療法:癌患者のリンパ球を取り出して多量に製造して患者に戻して免疫を高める療法
Adoptive transfer of activated marrow-infiltrating lymphocytes induces measurable antitumor immunity in the bone marrow in multiple myeloma (Sci. Transl. Med. 7, 288ra78 (2015))

古い鉱物が昔の磁場を暴く(Old minerals expose an ancient field)

水星は、地球を除けば、活発な内部で発生する磁場を持った唯一の地球型惑星である。メッセンジャー宇宙船の成果は、磁場がその惑星とほとんど同じくらい古いことを示している。Johnsonたちは近接フライバイを利用して、昔の磁場の証拠を入手した。ある種の鉱物は、それらが結晶化した時代の磁場の痕跡を閉じ込めることが可能である。この残留磁化は、38億才と信じられている水星のある領域で見つかった。(Sk)
【訳注】
・フライバイ:宇宙船や探査機が天体近傍を接近通過すること
Low-altitude magnetic field measurements by MESSENGER reveal Mercury's ancient crustal field (Science, this issue p. 892)

脳の想像力で外部装置を制御する(Brain imagination to control external devices)

サルでの研究が、大脳の後頭頂葉を計画され想像された行動の高レベルの符号化に関連付けた.Aflaloたちは,四肢麻痺の患者の後頭頂葉に2つの微小電極アレイを埋め込んだ(PruszynskiとDiedrichsenによる展望記事参照). 彼らは,患者に多種多様な四肢の動きや目の動きを想像することを求めた.予想されたように,運動の想像は,実際の動きに関与するのと同じ型の神経集団の活動を伴っていた.これは,義肢の制御に利用できる可能性がある.(MY,KU,kh)
Decoding motor imagery from the posterior parietal cortex of a tetraplegic human (Science, this issue p. 906; see also p. 860)

10億年にわる不変性(Staying the same across a billion years)

遺伝子ファミリーは、進化を通してどのくらい長くそれらの機能を保っているのだろうか? 酵母と人間は、進化の歴史においておよそ10億年ぐらい離れているが、それでも一方からの遺伝子は、他方におけるオルソロガス遺伝子を置換することができる。体系的にこの効果を研究するために、Kachrooらは、ヒトのオルソログ(相同分子種)を用いて400以上の必須の酵母遺伝子を置き換えた。ヒト遺伝子の約半分は、それらの酵母の対応する遺伝子を機能的に置き換えることができた。置換可能性の決定において、同じ経路にある遺伝子が、遺伝子配列またはまたは発現の類似度と同様に重要であった。(hk,KU,kh)
【訳注】
・経路:シグナル伝達経路のこと。生命は周囲の環境に適応しなければならない。体内環境においても、個々の細胞においても同様である。その際に何らかの形で情報を伝達する経路をさす。
・オルソロガス遺伝子:共通祖先を持つ異種間の相同遺伝子
Systematic humanization of yeast genes reveals conserved functions and genetic modularity (Science, this issue p. 921)

免疫の交差点で活動する細胞(Cells acting at the intersection of immunity)

何年もの間、科学者たちは免疫系を、自然系と適応系の二つの型に分けた。二つのグループに含まれる細胞型は、特異性と彼らが感染に応答する速さで異なる。ごく最近、免疫学者たちは、この二つの型にまたがる、「自然リンパ球系細胞」と呼ばれる免疫細胞のファミリーを発見した。Eberlたちは、自然リンパ球系細胞に関する今日的な理解を概説している。自然免疫細胞と同様に、これらのリンパ球系細胞は感染症に素早く応答し、抗原受容体を発現しない。しかしながら、これらの細胞は、Tリンパ球と同様な一揃えの炎症性メディエーターを分泌している。これらの細胞を制御しているプロセスのより深い理解は、彼らの治療での使用を可能にするであろう。(KU,kh,nk)
Innate lymphoid cells: A new paradigm in immunology (Science, this issue 10.1126/science.aaa6566)

差異は限界領域で見出される(The difference is found at the margins)

陸生の生物圏は、人類のもたらす全ての二酸化炭素放出の約1/4を吸収しているが、彼らが取り込むその量は毎年変化する。何故?モデルと観察を結びつけて、Ahlstromたちは、生存限界的生態系、例えば雨の非常に少ないサバンナ地方や低緯度の低木地方、がその変動のほとんどの原因であることを見出した。これらの雨の非常に少ない地域における生物学的生産性は、多雨の熱帯地域と異なり、降水量制約的で、降雨の変動と強く結びついている。これらの限界領域による炭素取り込みの理解が、地球規模での炭素循環における変動予測を改善するのに役立つであろう。(KU,kh)
The dominant role of semi-arid ecosystems in the trend and variability of the land CO2 sink (Science, this issue p. 895)

メタノール酸化細菌はなぜランタニドを愛するのか(Why methanol-oxidizing bacteria love lanthanides)

ランタニド元素は地殻では稀少ではないが、高度に不溶性であり、分離するのが難しい。それゆえ、これら元素に生物学的役割はありそうにもないが、最近の知見はそうした見方に挑戦するものである。展望記事において、SkovranとMartinez-Gomezは、ある種のメタノール利用細菌が、ランタニドイオンが増殖培地に存在している場合に限って活性化するメタノール酸化酵素を含んでいる、と明らかにしている。関連する酵素が他の細菌にも発見されており、細菌のメタノール酸化におけるランタニドの幅広い役割の存在を示唆している。ランタニドの生物学的役割についてのさらなる洞察が、ランタニド採掘現場での微生物を利用した環境浄化 (bioremediation:バイオレメディエーション)の開発を助けたり、実験室での新たな種の成長を可能にしたりするであろう。(KF,kh)
【訳注】
・ランタニド:原子番号57から71までの、つまりランタンからルテチウムまでの15種の元素の総称
Just add lanthanides (Science, this issue p. 862)

クロマチン(染色質)の状態と単細胞(Chromatin state and the single cell)

何らかの単細胞のクロマチンの状態を明らかにすることは、それが何であれ単一の培養, 実験, あるいは組織からの, 他の収集物に比して異なる機能を持つか異なる段階を示すかの如何にかかわらず、難しい課題であった。Cusanovitchたちは、従来確認されていた技術的限界を回避して、単細胞の分解能で入手可能なクロマチンの領域を同定した。実験ごとに何千もの単細胞を同時に標識付けできる戦略である、組み合わせ的細胞インデックス法は、1万5千を超える単細胞のそれぞれに対して、ゲノム全体にわたるクロマチンアクセスマップを調べることに成功した。(KF,KU,kh)
【訳注】
・クロマチンアクセスマップ:クロマチンがどこにどのように存在しているかを明らかにした景観図的なもの
Multiplex single-cell profiling of chromatin accessibility by combinatorial cellular indexing (Science, this issue p. 910)

極限を生き延びるウイルスのDNA型(A viral DNA form that survives extremes)

原核生物スルホロブス・アイランディカス (Sulfolobus islandicus)は、極限の温度(ほぼ80℃)と酸性度(pH 3)でも生存している。それはルディウイルス科の SIRV2に感染している。DiMaioたちは低温電子顕微鏡を用いて、SIRV2ウイルスの構造を決定し、そのウイルスがいかにしてそのように過酷な条件を生き延びているかを理解した。自然界のほとんどの DNAは、B型という形状をとっている。一方、そのウイルス粒子はかなり異常な A型DNAを含んでおり、これが過酷な条件を生き延びるのを助けている可能性がある。そのウイルスのカプシドタンパク質は、伸長した αヘリックス構造を形成し、ウイルスのDNAの周囲を包み込み、それがおそらく A型DNAを安定させているのである。(KF,KU,kh)
A virus that infects a hyperthermophile encapsidates A-form DNA (Science, this issue p. 914)

HIVパッケージングを方向づける構造上の合図(Structural signals that direct HIV packaging)

HIV(ヒト免疫不全ウイルス)のウイルス複製サイクルの際に、スプライスされていない二量体の RNAゲノムが、宿主細胞膜において新たなウイルス粒子中に効率的にパッケージされる。パッケージングは、ゲノムの開始領域5'リーダーによって方向づけられる。この5'リーダーの構成は、いまだに議論の余地がある。Keaneたちは核磁気共鳴方法を開発し、ウイルスのパッケージングを方向づけることのできる5'リーダーの155-ヌクレオチド長の領域の構造を決定した。その構造は、5'リーダーが HIVタンパク質にいかにして結合しているか、スプライスされていない二量体のゲノムがパッケージングのためにどのように選択されるか、そしてゲノムの二量体化の際に翻訳がどのように抑制されるか、を示している。(KF,kh)
Structure of the HIV-1 RNA packaging signal (Science, this issue p. 917)
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