PJA ニュースレター No.15
Vol.98（2022）掲載論文
No.1
Reviews
Hitoshi KURUMIZAKA: Structural studies of functional nucleosome complexes with transacting factors
https://doi.org/10.2183/pjab.98.001
クロマチンは真核生物ゲノムの細胞核内での実体であり、遺伝子発現などのすべてのゲノム機能を制御している。本総説では、クロマチンの基盤構造であるヌクレオソームの構造的・機能的研究を中心に紹介し、クロマチンによるゲノム制御機構について概説する。
Yu NAKAGAWA and Yukishige ITO: Mannose-binding analysis and biological application of pradimicins
https://doi.org/10.2183/pjab.98.002
プラディミシンは、マンノース（Man） に結合するユニークな天然物である。本稿では、「低分子がManを特異的に認識する」という他に例をみない現象を解明した研究を概説するとともに、糖鎖研究におけるプラディミシンの活用法について論じた。
Kazuhiko NAKATANI: Possibilities and challenges of small molecule organic compounds for the treatment of repeat diseases Cover Illustration
https://doi.org/10.2183/pjab.98.003
ヒトゲノム中のリピート配列は、ある閾値を超えて伸長すると、多くの神経疾患の発症につながる。長いリピートを含む転写産物は、RNA結合タンパク質を捕捉する。著者らが発見したリピート結合分子は、神経疾患の治療薬としての少分子の可能性を示唆した。
No. 2
Review
Teruyuki KATO, Yukihiro TERADA, Keiichi TADOKORO and Akira FUTAMURA: Developments of GNSS buoy for a synthetic geohazard monitoring system Cover Illustration
https://doi.org/10.2183/pjab.98.004
津波災害の軽減を目的としたGNSS海洋ブイによる津波の早期検知システムの開発研究に関するレビュー。当初の開発における相対測位を用いたシステムから、衛星通信による伝送と単独測位方式を用いた改良、さらに応用として海底地殻変動の連続観測に挑戦した実験を紹介する。
Yoshiro NIITSU, Yasushi SATO and Tetsuji TAKAYAMA: Implications of glutathione-S transferase P1 in MAPK
signaling as a CRAF chaperone: In memory of Dr. Irving Listowsky
https://doi.org/10.2183/pjab.98.005
２相解毒酵素であるグルタチオンSトランスフェラーゼP1が、本来の機能からかけ離れた、MAPKシグナルのCRAFにシャペロン蛋白として働き、KRAS癌やBRAF癌の増殖を促進しているという事実を踏まえ、同酵素を抑制することでそれらの癌への治療効果あるいは分子標的剤耐性の克服を期待できるというということを概説した。
Original Article
Koichiro MAKI: An interpretation of COVID-19 in Tokyo using a combination of SIR models
https://doi.org/10.2183/pjab.98.006
COVID-19の陽性者数の変動は、人流による幾つかの不特定集団内での感染拡大と収束で再現でき、デルタ型変異株への移行割合も説明できた。さらに集団の大きさと拡大開始時期も推定可能であることを示した。
No. 3
Reviews
Yasushi MIYASHITA: Operating principles of the cerebral cortex as a six-layered network in primates: beyond the classic canonical circuit model Cover Illustration
https://doi.org/10.2183/pjab.98.007
大脳皮質は6層構造の基本ユニットから構成される並列計算機である。記憶想起などの高次認知機能は、大脳連合野の第5/6層で計算され、第2/3層への局所逆投射や第6層からの下位皮質トップダウン制御を含むネットワーク動作によって創出されることを筆者は明らかにした。本稿では、この計算を行う大脳6層基本ユニットの新しい「正準」回路モデルDynamic Multimode Module（D3M）を提案する。
Masahide TAKAHASHI: RET receptor signaling: Function in development, metabolic disease, and cancer
https://doi.org/10.2183/pjab.98.008
著者らが発見したRET 遺伝子は遺伝性、非遺伝性のがん、ヒルシュスプルング病の原因遺伝子であるとともに、神経栄養因子GDNFファミリー分子によって活性化され、腸管神経系、腎臓・尿管、精子形成に必須の役割を果たす。本総説ではRET の多様な生理的、病理的機能および最近のがん治療薬としてのRET 阻害剤開発について紹介する。
Misaki OKAHATA, Haruka MOTOMURA, Akane OHTA and Atsushi KUHARA: Molecular physiology regulating cold tolerance and acclimation of Caenorhabditis elegans
https://doi.org/10.2183/pjab.98.009
線虫C. エレガンスの低温耐性・温度順化は、温度応答に関わる分子と組織をシンプルに解析できる実験系である。本稿では線虫の低温耐性・順化の解析から見つかってきた、新規の温度受容体や、神経-腸-精子や筋肉からなる温度応答の組織ネットワークを概説する。
No. 4
Reviews
Yoshiro TAKAHASHI: Quantum simulation of quantum many-body systems with ultracold two-electron atoms in an optical lattice Cover Illustration
https://doi.org/10.2183/pjab.98.010
強相関量子多体系を研究するための新実験プラットフォーム“光格子中の超低温２電子系原子イッテルビウム”を用いて得られた最近の研究成果（量子磁性、サウレスポンプ、など）および今後の可能性について解説した。
Tsunenobu KIMOTO: High-voltage SiC power devices for improved energy efficiency
https://doi.org/10.2183/pjab.98.011
SiC は高耐電圧・低損失素子用半導体として有望であり、実用化が始まった。本稿では、SiC素子の特徴を紹介した後、pn接合の絶縁破壊現象と酸化膜/SiC界面を用いたトランジスタ特性について述べる。また、将来の応用が期待される超高耐電圧素子の研究開発状況と課題を概説する。
Hideki YORIMITSU and Gregory J. P. PERRY: Sulfonium-aided coupling of aromatic rings via sigmatropic rearrangement
https://doi.org/10.2183/pjab.98.012
炭素―炭素結合を構築し有用有機分子を合成するための新手法として、酸無水物を活性化剤とするアリールスルホキシドとフェノールのカップリング反応を開発した。遷移金属触媒を用いる既存の手法とは全く異なる反応原理に基づいて、重要骨格であるビアリールを合成できる。
No. 5
Reviews
Ken SATO: Multiple roles of endocytosis and autophagy in intracellular remodeling during oocyte-to-embryo transition Cover Illustration
https://doi.org/10.2183/pjab.98.013
受精は有性生物にとって発生の出発点である。本総説では卵母細胞が受精を経て初期胚へと変化する過程において細胞内リモデリングを制御するリソソーム分解系の役割とその分子機構について主に線虫で得られた知見を中心に紹介する。
Kyoko NOZAKI: Copolymerization of ethylene with non-vinyl polar monomers
https://doi.org/10.2183/pjab.98.014
高密度ポリエチレンは安価で剛性、耐薬品性に優れた汎用材料である。本稿では、ポリエチレンの機能性向上のために共重合させる極性モノマーに焦点を当て、一置換体からさらに高難度の多置換体に拡張するための触媒開発を概観する。
No. 6
Original Article
Eizo NAKAMURA et al. On the origin and evolution of the asteroid Ryugu: A comprehensive geochemical perspective Cover Illustration
https://doi.org/10.2183/pjab.98.015
探査機「はやぶさ２」によって回収された16粒の小惑星リュウグウ試料の詳細な地球化学総合解析を実施した結果、リュウグウは太陽系形成前から現在に至る複雑な物理化学過程を保持しており、生命の起源を含む太陽系物質進化を統一的に描くことができた。
No. 7
Reviews
Masaharu NODA and Takashi MATSUDA: Central regulation of body fluid homeostasis Cover Illustration
https://doi.org/10.2183/pjab.98.016
血液を始めとする体液のNa+濃度は常に～145mMに保持されている。この体液恒常性は生命維持に必須であり、塩分／水分の摂取と排泄の精妙な制御によって実現されている。本総説では、体液恒常性と血圧制御を司る脳内機構について概説する。
Kohzoh IMAI and Hiroaki TANIGUCHI: Therapeutic siRNA targeting the cancer cell stemness regulator PRDI-BF1 and RIZ domain zinc finger protein 14
https://doi.org/10.2183/pjab.98.017
2017年にPRDM14分子が幹細胞性を有し、乳癌等の癌で高発現することを見出した。PRDM14特異的なsiRNAを選択して、新たなDDS 剤を用いて動物で治療効果と安全性を確認したので、現在乳癌患者で第1 相試験を実施している。
Seiichiro OGAWA, Shinichi KUNO and Tatsushi TOYOKUNI: Design and synthesis of biologically active carbaglycosylamines: From glycosidase inhibitors to pharmacological chaperones
https://doi.org/10.2183/pjab.98.018
α-アミラーゼ阻害剤アカルボースの活性コアであるカルバ二糖部を構成する生理活性カルバグリコシルアミン類の、初期における合成的研究を概説し、最近に至る、新規シャペロン化合物の創製について解説した。
Original Article
Chao GU et al. Metabolomics of clinical samples reveal the treatment mechanism of lanthanum hydroxide on vascular calcification in chronic kidney disease
https://doi.org/10.2183/pjab.98.019
慢性腎不全の進行阻止に、Lanthanum hydroxide が効率的にリンを吸着して体外に排出すること、その機序としてPI3K-AKT-mTOR-HIF1 の経路の阻害による血管平滑筋の石灰化抑制であることを報告した。
No. 8
Reviews
Koki IKEMOTO, Toshiya M. FUKUNAGA and Hiroyuki ISOBE: Phenine design for nanocarbon molecules
https://doi.org/10.2183/pjab.98.020
最近、明確で一義的な構造・組成をもつナノカーボンが挑戦的な合成標的として注目されている。本論文は、新しい合成単位「フェナイン」の登場により生み出された多様な巨大ナノカーボン分子について概説している。
Motoko UNOKI and Hiroyuki SASAKI: The UHRF protein family in epigenetics, development, and carcinogenesis
https://doi.org/10.2183/pjab.98.021
UHRF1とUHRF2からなるUHRFタンパク質ファミリーはエピジェネティクス、発生、発癌において重要な役割を果たす。構造や進化などの基盤的な情報から、分子的な作用機序に関する最新の知見まで、本ファミリーの全てを概説する。
Minoru TAKEO, Yosuke AOKI and Takao KOYAMA: Recent volcanic activity at the Asama volcano and long-period seismic signals
https://doi.org/10.2183/pjab.98.022
日本の代表的な活火山である浅間山の深さ約10kmより浅い領域のマグマ供給系を、地震波速度構造と地殻変動及び火山性地震の活動に基づいて明らかにし、2004年以降の噴火活動及びその前駆現象との関連を解明した。
Masato ISHIGURO, Kurazo CHIBA and Seiichi SAKAMOTO: From Nobeyama Radio Observatory to the international project ALMA —Evolution of millimeter and submillimeter wave astronomy in Japan—
https://doi.org/10.2183/pjab.98.023
1982年の野辺山宇宙電波観測所の設立によって開花した日本のミリ波天文学はミリ波・サブミリ波帯での大型観測装置建設の国際共同プロジェクトALMA（2013年完成）へと発展した。その経緯と、装置概要、初期科学成果などについて解説する。
Kazuo SHINOZAKI and Kazuko YAMAGUCHI-SHINOZAKI: Functional genomics in plant abiotic stress responses and tolerance: From gene discovery to complex regulatory networks and their application in breeding Cover Illustration
https://doi.org/10.2183/pjab.98.024
植物は旱魃、高温、低温など厳しい環境変化に応答し適応して生存している。植物の環境ストレス応答と耐性獲得の分子機構、特に転写調節やシグナル伝達などに関するゲノム機能研究と乾燥耐性作物への応用に関して著者らの研究を中心に解説した。
No. 9
Review
Shunsuke KOBAYASHI, Tomohiro MIYAMA, Hidenari AKIYAMA, Atsushi IKEMURA and Michio KITAMURA: Development of liquid crystal displays and related improvements to their performances Cover Illustration
https://doi.org/10.2183/pjab.98.025
液晶ディスプレイ（LCD）はテレビやPCの表示として広く用いられている。その1968年以来の55年間の発展において、その大量生産の基礎となる大面積無欠陥高品質LCD の著者らに依る実現などを紹介した。
No. 10
Reviews
Satomi YOSHIDA, Masato TAKEUCHI, Sachiko TANAKA-MIZUNO, Kayoko MIZUNO, Masayuki NAKASHIMA, Toshiki FUKASAWA and Koji KAWAKAMI: Clinical epidemiology and pharmacoepidemiology studies with real-world databases
https://doi.org/10.2183/pjab.98.026
医学研究では、診療報酬請求（レセプト）情報、急性期入院治療での診断群分類（DPC）情報、薬局における調剤情報、患者の電子カルテ由来診療情報などのリアルワールドデータを用いた臨床疫学研究、薬剤疫学研究が急速に発展しており、その概況や研究事例をレビューした。
Kousaku MURATA, Shigeyuki KAWAI and Wataru HASHIMOTO: Bacteria with a mouth: Discovery and new insights into cell surface structure and macromolecule transport Cover Illustration
https://doi.org/10.2183/pjab.98.027
細菌の細胞表層に多糖（アルギン酸）の取り込みに関わる高次構造体（口）が形成されることを見いだし、鞭毛形成タンパク質（フラジェリン）のアルギン酸結合能を中心にその輸送機構を明らかにした。口の移植による細胞機能の改変にも成功した。
