PJA ニュースレター No.17
Vol.100（2024）掲載論文
No.1
Review Series to Celebrate Our 100th Volume
Shigekazu NAGATA: Cloning of human Type I interferon cDNAs
https://doi.org/10.2183/pjab.100.001
1970年代後半、インターフェロン（IFN）に抗腫瘍活性が報告され、1979年から1981年IFNβ, IFNα, IFNγ cDNAが単離された。IFN遺伝子クローニングに至る背景とこの研究がサイトカイン遺伝子探索に与えた影響について述べる。
Masanori IYE: Kimura’s contributions on Earth polar motion studies
https://doi.org/10.2183/pjab.100.002
木村栄は日本の緯度観測データが他国と整合しない原因を調べ、全観測所に共通する変動項（ｚ項）の存在を示した。z項の地球物理学的理解がなされたのは68年後だが、その理解につながった木村の寄与について解説する。
Review
Miyuki TABATA and Yuji MIYAHARA: Control of interface functions in solid-state biosensors for stable detection of molecular recognition
https://doi.org/10.2183/pjab.100.004
バイオトランジスタは半導体工学と生命科学の融合分野の代表例である。本総説では、半導体表面における分子認識反応の設計、信号変換原理を議論し、DNAシーケンサの実用化例を含めて様々な分子認識反応を検出するバイオトランジスタについて概説した。
Original Article
Yoshimi MATSUMOTO, Seiji YAMASAKI, Kouhei HAYAMA, Ryota IINO, Hiroyuki NOJI, Akihito YAMAGUCHI and Kunihiko NISHINO: Changes in the expression of mexB, mexY, and oprD in clinical Pseudomonas aeruginosa isolates
https://doi.org/10.2183/pjab.100.006
臨床分離された多剤耐性緑膿菌（MDRP）の特徴として、薬剤排出ポンプmexYの過剰発現と外膜ポリンoprDの低発現を明らかにし、排出ポンプ阻害剤をシプロフロキサシンやアズトレオナムと併用する治療戦略が有効であることを示した。
Joe-Air JIANG, Yu-Yuan LIU, Min-Sheng LIAO, En-Cheng YANG, Ming-Yin CHEN, Yi-Yuan CHUANG and Jen-Cheng WANG: Complementary use of visual and olfactory cues to assess capture of Bactrocera dorsalis (Hendel): Implementation and field verification via an IoT-based automatic monitoring system
https://doi.org/10.2183/pjab.100.008
亜熱帯アジア果実類の大害虫であるミカンコミバエのフェロモントラップに各色のLEDを付与し、緑色から赤色までの長波長光に虫の誘引機能があることを明らかにした。捕殺個体の自動カウントと遠隔送信機能を組み込み、各地の捕殺数を監視するモニタリングシステムを開発した。
Shogo NISHIYAMA, Tomohiro KARA, Brian THORSBRO, Hiromi SAIDA, Yohsuke TAKAMORI, Masaaki TAKAHASHI, Takayuki OHGAMI, Kohei ICHIKAWA and Rainer SCHÖDEL: Origin of an orbiting star around the galactic supermassive black hole Cover Illustration
https://doi.org/10.2183/pjab.100.007
私たちの銀河である天の川銀河の中心には、巨大ブラックホールがある。そのすぐ近くに、他の銀河で生まれた可能性のある、100億歳を超えるような星を発見した。天の川銀河形成の歴史や、銀河同士の合体を理解する手がかりになる星である。
No. 2
Review Series to Celebrate Our 100th Volume
Shinji TOYOTA: Discovery of internal rotation and conformers of 1,2-dichloroethane: the dawn of the concept of conformation
https://doi.org/10.2183/pjab.100.003
水島三一郎(1899-1983)は、1,2-ジクロロエタンに内部回転により交換する配座異性体が存在することを実証し、立体配座の概念を提唱した。1930年代に報告された初期の論文を中心に、その後の業績および現代科学の発展への貢献を紹介する。
Review
Hiroyoshi NISHIKAWA: Establishment of immune suppression by cancer cells in the tumor microenvironment
https://doi.org/10.2183/pjab.100.005
免疫治療はがん治療の新たな選択肢となりつつある。本総説では、がん細胞が持つドライバー遺伝子変異が直接的に免疫系に作用してがん組織に免疫抑制機構を構築し、がん免疫治療の抵抗機序となっていることを示す。
Original Article
Ryo ENDO and Junko IWAHASHI: Analysis of the spatial distribution of the landslides triggered by the 1923 Great Kanto Earthquake, Japan Cover Illustration
https://doi.org/10.2183/pjab.100.009
1923年9月1日に発生した大正関東地震では、神奈川県の山間部を中心に多くの土砂移動が報告された。決定木分析の結果から、斜面傾斜角、新第三紀地質、水平変位量及び最大せん断ひずみが、土砂移動と関係が深い要素と推定された。
Yoshie UCHIDA, Hidenobu UCHIDA, Takeshi SATO, Yuko NISHIMOTO, Koichi TSUTSUMI, Takao OI, Mitsutaka TANIGUCHI, Kazuhito INOUE and Yoshihiro SUZUKI: Cytochrome c oxidase subunit I gene in Thalassiosira nordenskioeldii strains inhabiting in cold and warm sea waters
https://doi.org/10.2183/pjab.100.010
北海道サロマ湖の海氷付着珪藻のミトコンドリアCOI遺伝子配列を決定した。この配列中の２つのイントロンは温暖な東シナ海の株には存在せず、１つは北大西洋の寒冷な海域の株と共通、他の１つはサロマ湖株に特有であった。
No. 3
Review Series to Celebrate Our 100th Volume
Tetsuo IRIFUNE: Kawai-type multianvil ultrahigh-pressure technology
https://doi.org/10.2183/pjab.100.013
川井型マルチアンビル装置（KMA）は、大阪大学の故川井直人教授らにより約50年前に発明され、世界の超高圧科学研究者により活用されている。本稿ではKMA技術の発展と、地球深部科学や材料科学への応用について解説する。
Reviews
Yuichiro NAGAME and Tetsuya K. SATO: Chemical characterization of heavy actinides and light transactinides – Experimental achievements at JAEA
https://doi.org/10.2183/pjab.100.011
周期表上で原子番号の上限に位置する元素では、大きな核電荷に起因する顕著な相対論効果で特異な化学挙動が期待される。しかし、これらの元素は加速器を用いた核反応でしか合成できず、わずか数十個の原子しか得られない。重元素のユニークな化学的性質を単一原子レベルで明らかにした成果について紹介する。
Shoichi YAMADA, Hiroki NAGAKURA, Ryuichiro AKAHO, Akira HARADA, Shun FURUSAWA, Wakana IWAKAMI, Hirotada OKAWA, Hideo MATSUFURU and Kohsuke SUMIYOSHI: Physical mechanism of core-collapse supernovae that neutrinos drive Cover Illustration
https://doi.org/10.2183/pjab.100.015
重力崩壊型超新星爆発は、大質量星がその進化の最後に起こす現象で、中性子星やブラックホールを形成する主たるチャンネルである。本総説では大規模シミュレーションを中心とした近年の理論の進展と残された課題について解説する。
Daisuke IWAI: Projection mapping technologies: A review of current trends and future directions
https://doi.org/10.2183/pjab.100.012
プロジェクションマッピング（PM）は、身の回りの実物に映像を投射することで、サイバー世界と現実世界をシームレスに融合して拡張現実環境を作り出す。従来のエンターテインメント用途を超えて、医療手術、製品設計、遠隔対話など、様々な分野での活用が有望視されている。本論文では、模様があったり立体面であったりする様々な実物の質感さえも自在に切り替えることができるPMの最新技術を解説する。
No. 4
Review Series to Celebrate Our 100th Volume
Fumio ARISAKA: Isolation and grouping of RNA phages by Itaru Watanabe et al. (1967)
https://doi.org/10.2183/pjab.100.017
日本各地から採取した分離材料から、K12F+に感染する約30種のRNAファージを分離し、血清学的にI～IIIの３つの群に分類された。これまでに単離されたMS2、f2及びR17はグループＩ、QβファージはグループIIIに分類された。
Review
Kohji MURASE, Seiji TAKAYAMA and Akira ISOGAI: Molecular mechanisms of self-incompatibility in Brassicaceae and Solanaceae Cover Illustration
https://doi.org/10.2183/pjab.100.014
本総説では、植物の自家不和合性反応の本質である、花粉の因子と雌ずいの因子の相互作用について、アブラナ科植物では自己認識型であり、ナス科やバラ科の植物では、非自己認識型であることについて紹介する。
No. 5
Review Series to Celebrate Our 100th Volume
Hidenori MIMURA: Invention of the split-anode magnetron
https://doi.org/10.2183/pjab.100.018
マイクロ波源として電子レンジ等に広く利用されているマグネトロンは、岡部金次郎（1896-1984）の発明による分割陽極マグネトロンを基にしている。本論文において、岡部が発表したProc. Imp. Acad.の論文を紹介して、発明へ至った経緯と、その動作原理について解説する。
Review
Tomohiro KUROKAWA and Kohzoh IMAI: Chondroitin sulfate proteoglycan 4: An attractive target for antibody-based immunotherapy Cover Illustration
https://doi.org/10.2183/pjab.100.019
著者らが発見したCSPG4は、細胞表面に存在するプロテオグリカンの一種で、腫瘍進展や転移を促進する多機能分子である。モノクローナル抗体治療やCAR-T細胞療法の有望な標的として注目され、本論文ではその機能と治療応用の最前線を論じる。
No. 6
Review Series to Celebrate Our 100th Volume
Tomoyuki KITAGAWA: Studies on “Ascites sarcoma”
https://doi.org/10.2183/pjab.100.021
この論文は有名な吉田肉腫（腹水腫瘍）樹立の最初のレポートである。戦後の日本病理学会で初めてこの報告に接した研究者たちは、敗戦間際の困難な状況の中で、しかも地方の医学校の研究室で、かくも創造的かつ重要な研究が成し遂げられていたという事実に驚嘆し、そして廃墟からの研究再建を勇気づけられたのである。吉田肉腫は以後抗がん剤開発のスクリーニング法として重要な役割を果たし、またその後作られた多数の腹水腫瘍系と共に、がんの個性の細胞生物学レベルでの解明に大きく貢献した。
Review
Wataru TERASHIMA and Yuichiro K. KATO: Optical coupling of individual air-suspended carbon nanotubes to silicon microcavities Cover Illustration
https://doi.org/10.2183/pjab.100.022
通信波長帯のナノ光源であるカーボンナノチューブはシリコンフォトニクスと相性が良い。本稿では、合成直後の清浄な単一のカーボンナノチューブと微小共振器との光結合に関する研究について、著者らの成果を中心に紹介する。
Original Article
Shiro TOCHITANI, Takamitsu TSUKAHARA and Ryo INOUE: Perturbed maternal microbiota shapes offspring microbiota during early colonization period in mice
https://doi.org/10.2183/pjab.100.020
母体腸内細菌叢を撹乱すると、子の腸内細菌叢のプロファイルが母体腸内細菌叢に似ること、ただし母体腸内細菌叢において高い割合を占める一部の細菌は子に殆ど伝搬せず、母から子への腸内細菌の垂直伝搬には細菌分類選択性があることが明らかになった。
No. 7
Review Series to Celebrate Our 100th Volume
Mizuo ANDO, Kunihiro FUKUSHIMA and Kazunori NISHIZAKI: The discovery of acatalasemia (lack of catalase in the blood) and its significance in human genetics
https://doi.org/10.2183/pjab.100.024
カタラーゼはヘムを含む抗酸化酵素で、かつてはヒトの生存に必須と考えられていた。分子遺伝学的手法が限られていた時代に、人類遺伝学において先駆的役割を果たした無カタラーゼ血症（アカタラセミア）の研究を概説する。
Kenji SOBUE: Calmodulin: a highly conserved and ubiquitous Ca2+ sensor
https://doi.org/10.2183/pjab.100.025
細胞が機能を発現する際には、Ca2+（カルシウム イオン）は細胞内のCa2+受容体蛋白質と結合して情報伝達を行う。カルモデュリンは、構造上種族間で高度に保存されかつ広汎な機能を果すCa2+受容体蛋白質として発見された。カルモデュリン発見の経緯と、その後の進展について紹介する。
Reviews
Keiko SHIMAMOTO, Kohki FUJIKAWA, Tsukiho OSAWA, Shoko MORI, Kaoru NOMURA and Ken-ichi NISHIYAMA: Key contributions of a glycolipid to membrane protein integration Cover Illustration
https://doi.org/10.2183/pjab.100.026
著者らは、膜タンパク質が大腸菌内膜に組み込まれる際に、糖脂質が重要な役割を果たすことを見出した。生物有機化学的アプローチにより、糖脂質が関わる膜タンパク質挿入機構の一端が明らかになってきたので、本稿で概説する。
Original Article
Yuki YOSHIDA, Akiyoshi HIRAYAMA and Kazuharu ARAKAWA: Transcriptome analysis of the tardigrade Hypsibius exemplaris exposed to the DNA-damaging agent bleomycin
https://doi.org/10.2183/pjab.pjab.100.023
クマムシのDNA損傷耐性・修復メカニズムを明らかにするために、ブレオマイシン処理後のトランスクリプトーム・メタボローム解析を行った。結果、クマムシ固有の新規耐性遺伝子候補やトリプトファン代謝経路の活性化が見出された。
No. 8
Review Series to Celebrate Our 100th Volume
Saburo AIMOTO, Naoto MINAMINO, Takeshi ISHIMIZU and Masami KUSUNOKI: Crystals of taka-amylase A, a cornerstone of protein chemistry in Japan Cover Illustration
https://doi.org/10.2183/pjab.100.027
赤堀四郎（1900-1992）は、日本のタンパク質研究を先導した化学者である。酵素タカアミラーゼAの結晶化に成功し、その分子構造や立体構造、酵素活性発現機構の解明に取り組んだ。これらの研究が日本のタンパク質科学の礎となったことを紹介する。
Kumi YOSHIDA: Tracing the genealogy of research on the mechanism of blue flower coloration by anthocyanin based on Keita Shibata’s work
https://doi.org/10.2183/pjab.100.028
柴田桂太（1877-1949）は、日本で最初の植物生理学・生化学講座の教授で、フラボノイド研究に多大な業績を残した。中でも、アントシアニンによる青色花色について、pH説に対抗して弟の柴田雄次（1882-1980）と提出した金属錯体説は、花色研究の金字塔とも言える。その一端を紹介する。
Reviews
Hisayoshi NOZAKI, Kayoko YAMAMOTO and Kohei TAKAHASHI: Whole-genome sequencing analysis of volvocine green algae reveals the molecular genetic basis for the diversity and evolution of sex
https://doi.org/10.2183/pjab.100.029
21世紀になり次世代シーケンスの技術が跳躍的に発展した結果、これまで困難と考えられていた非モデル生物の全ゲノム解析が可能となった。本総説では性の多様性と進化の研究で注目されている緑藻ボルボックスの仲間（volvocine green algae）における全ゲノム解析を利用した最新の研究成果を紹介する。
Takafumi MINAMIMOTO, Yuji NAGAI and Kei OYAMA: Imaging-based chemogenetics for dissecting neural circuits in nonhuman primates
https://doi.org/10.2183/pjab.100.029
近年、化学遺伝学による神経活動操作が霊長類脳の特定の神経細胞種や経路の機能理解に重要な役割を果たしている。本稿ではイメージングを用いた最適化やリガンド開発などの技術開発から脳疾患治療への応用まで広く紹介する。
No. 9
Review Series to Celebrate Our 100th Volume
Masaru KONO: Motonori Matuyama and reversals of geomagnetic field Cover Illustration
https://doi.org/10.2183/pjab.100.031
松山基範（1929年）は、日本と周辺国の玄武岩の中に磁化方向が現在の地磁気方向とほぼ正反対のものがあることを見出し、第四紀前期に地磁気反転が起こったと結論付けた。当初注目されなかったこの論文は、K-Ar年代測定法の発展とともに1960年代に再評価され、古地磁気学の発展に大きく貢献した。
Hiroo IMURA: The spontaneous-diabetes rat: a model of noninsulin dependent diabetes mellitus by Yoshio Goto and Masaei Kakizaki (1981)
https://doi.org/10.2183/pjab.100.036
後藤・柿崎ラットは、軽度の糖代謝異常を有する非肥満Wistarラットから、数代の選択交配によって作られた非肥満糖尿病のモデル動物である。遺伝子改変によって作られた糖尿病モデル動物と異なり、インスリン分泌能は少ない。最近東アジアで、肥満が少ない糖尿病が増加しているが、そのモデル動物として適切であると考えられ、注目されている。
Review
Takaki WATANABE and Masanobu KANO: Molecular and cellular mechanisms of developmental synapse elimination in the cerebellum: Involvement of autism spectrum disorder-related genes
https://doi.org/10.2183/pjab.100.034
生後発達期にみられるシナプス刈り込みは、機能的な神経回路の確立のために重要である。本総説では、発達期小脳のシナプス刈り込みの分子細胞機構を概説し、多くの自閉スペクトラム症関連遺伝子が関わることを紹介する。
Original Article
Ryota AOKI, Yayoi INUI, Yoji OKABE, Mayuko SATO, Noriko TAKEDA-KAMIYA, Kiminori TOYOOKA, Koki SAWADA, Hayato MORITA, Baptiste GENOT, Shinichiro MARUYAMA, Tatsuya TOMO, Kintake SONOIKE and Sachihiro MATSUNAGA: Incorporation of photosynthetically active algal chloroplasts in cultured mammalian cells towards photosynthesis in animals
https://doi.org/10.2183/pjab.100.035
高温で光合成ができる紅藻・シゾンの葉緑体をハムスター培養細胞・CHO-K1に取り込ませて、数日間、動物細胞内において葉緑体の内部構造を維持することに成功した。動物細胞内部で光合成の初期反応である電子伝達反応を検出した。
No. 10
Review Series to Celebrate Our 100th Volume
Yukari TOTSUKA and Keiji WAKABAYASHI: Report on the mutagenicity of flavone derivatives and their contribution to advancing scientific knowledge
https://doi.org/10.2183/pjab.100.032
杉村隆（1926-2020）は日本を代表するがん研究者の一人である。杉村等が1977年Proc. Jpn. Acad. B誌に発表した食品中に広く分布するフラボン誘導体の変異原性の研究成果と、その成果を基に進展した科学的知見と国際的評価について概説する。
Yukari TOTSUKA, Masako OCHIAI and Keiji WAKABAYASHI: First report on a series of food-derived mutagenic and carcinogenic heterocyclic amines
https://doi.org/10.2183/pjab.100.033
日本のがん研究を先導した杉村隆（1926-2020）等は、1977年、トリプトファン加熱分解物中より発がん性ヘテロサイクリックアミン（HCA）であるTrp-P-1、Trp-P-2を見出した。この成果が契機となり、加熱食品中より一連のHCAが発見され、HCAのヒトがんへの関与に関する研究へと進展した。その経過について紹介する。
Takao SEKIYA: The first artificial cancer in the internal organs of experimental animals
https://doi.org/10.2183/pjab.100.038
Proc. Jpn. Acad. Bの100巻出版を記念して、佐々木隆興博士と吉田富三博士の掲載論文を再録し、オルトアミノアゾベンゼンを餌に混ぜてラットに与え、肝臓がんを生成させた世界初の実験動物の内臓に人工がんの作出成功の業績を紹介した。
Review
Kazuhiko ISHIHARA: Biomimetic polymers with phosphorylcholine groups as biomaterials for medical devices Cover Illustration
https://doi.org/10.2183/pjab.100.037
医療機器に生体親和性を付与できるポリマーは患者の生活の質の向上に重要である。著者は生体模倣設計でリン脂質ポリマーを考案し、工業的製造を実現した。本総説ではこのポリマーの合成から医療機器への実装までの道程について紹介する。
Original Article
Yoshinori AKAISHI and Toshimitsu YAMAZAKI: Kaonic nuclear clusters—a new paradigm of particle and nuclear physics—
https://doi.org/10.2183/pjab.100.039
ケイオン核の提唱から四半世紀に亘る研究を踏まえて、これまで全く知られていない核物質が存在することを論じている。その物質は、バリオン内に生き存えたケイオンの量子もつれにより、極端に高密度で堅固で安定な系を形成している可能性がある。