AbstractClub - 英文技術専門誌の論文・記事の和文要約


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Science August 2, 2002, Vol.297

短信(In Brevia)

カロリー制限は人間にも長寿命の効果(Biomarkers of Caloric Restriction May Predict Longevity in Humans) 加齢を送らせる確かな方法はカロリー制限であることがネズミや低級な哺乳類で証明され ているが、Rothたちによる研究では、長生きした男性においても、カロリー制限されたマ ウスにおいて同定されたものと同様の代謝の変化が見られた(p. 811)。(KF)
Biomarkers of Caloric Restriction May Predict Longevity in Humans
   George S. Roth, Mark A. Lane, Donald K. Ingram, Julie A. Mattison, Dariush Elahi, Jordan D. Tobin, Denis Muller, and E. Jeffrey Metter
p. 811.

トンネルの端で増加する光量(Increasing Light at the End of the Tunnel)

アパーチャを通しての光の通過量は、アパーチャーの孔のサイズが光の波長に近づくにし たがって、著しく減少する。アパーチャを通過する光は著しく回折させられ、半球面状に 放射される。Lezecたち(p. 820)は、入射側と出射側においてアパーチャを周期性パタ ーンで囲むことが伝播性を高め、指向性を鋭くするということを示している。この効果は 微小な光源を必要とする近接場光学に有用であることが分かるはずである。(hk)
Beaming Light from a Subwavelength Aperture
   H. J. Lezec, A. Degiron, E. Devaux, R. A. Linke, L. Martin-Moreno, F. J. Garcia-Vidal, and T. W. Ebbesen
p. 820-822.

満足が保証されているのか？( Satisfaction Guaranteed ? )

スケジューリングからタンパク質の折り畳みにまでいたる探索問題は,通常はK-充足可能 性(K-satisfiability:Kast)の問題として再定義することが出来る。そこでは、N-ブール 変数(Boolean variables)間のM-制約数(Constraint)に対して、解が存在するかどうかを 決定することが試みられている。K変数に関する論理OR節点(logical OR clause)である Kが2以上におけるこのKsatの問題は、大きなファミリー(10,000以上)のコンピュータ的に 困難なNP-完全性の問題に属している。Mezardたち(p. 812;GomesとSelmanによる展望参 照)はコンピュータ・サイエンスと統計物理の考え方を取り入れて、この種のコンピュ ータ的に困難な問題を評価するためのアルゴリズムを導いた。彼らは変数と節点との比に 関して状態図を表わし、条件を満足しない問題から条件を満たす問題を分離する臨界値が あることを示している。境界線近傍の問題に対して、その問題の挙動の特性が単に解が存 在するかどうかを教えるだけでなく、解を見出すのにどの位時間を要するかの示唆をも与 えている。(KU)
COMPUTER SCIENCE:
Satisfied with Physics
   Carla P. Gomes and Bart Selman
p. 784-785.
Analytic and Algorithmic Solution of Random Satisfiability Problems
   M. Mézard, G. Parisi, and R. Zecchina
p. 812-815.

光生成物の速い終了( Fast Finish for Photoproducts )

バクテリオロドプシンにおける光異性化反応は、このクラスのタンパク質の光誘発異性化 反応を理解する上でのモデル系となる。ここでの根本的問題は13-シス生成物をつくるそ の速さに関するものである。超高速光分光法では、基底電子状態の急速な形成の間(500フ ェムト秒位)にシス生成物が生じることを示しているが、一方、別の研究では異性化がよ り後の緩和段階の間に生じていると論じている。Herbstたち(p. 822)は、C‐CやC＝C及び C＝NHの振動モードを検知する超高速の中近赤外分光測定実験を行ない、500フェムト秒以 内でのシス生成物の直接的な生成を示している。(KU)
Femtosecond Infrared Spectroscopy of Bacteriorhodopsin Chromophore Isomerization
   Johannes Herbst, Karsten Heyne, and Rolf Diller
p. 822-825.

地球の重さの移動(Shifting the Weight of Earth)

J2 と呼ばれる地球の重力場成分のひとつは、惑星の偏平さの尺度を与える。1980年以来 、J2 は減少してきた。これは、主にはマントル中の質量分布に対する後氷期の反発効果 によるものである。Cox と Chao (p.831; Cazenave と Nerem による展望記事を参照のこ と) は、9つの衛星からの 25年にわたるデータを組み合わせて J2 を評価した。そして 、1998 年にかなり急激に増加していることを見出した。地球規模の海面の変化や氷河の 氷の融解率の変動が、考えられる理由としてモデル化されたが、どの効果も J2 の変化を 説明するには不十分な大きさであった。そのかわりに、液体の鉄からなる外部コア中の物 質流動により駆動されて、大きな質量再配分がコア-マントル境界において発生した可能 性がある。(Wt,Nk)
GEOPHYSICS:
Redistributing Earth's Mass
   Anny Cazenave and R. Steven Nerem
p. 783-784.
Detection of a Large-Scale Mass Redistribution in the Terrestrial System Since 1998 
   Christopher M. Cox and Benjamin F. Chao
p. 831-833.

ついにフリーなシリリウムが?( Free Silylium at Last ? )

カルボカチオン(R3C+)（式中、Rは水素やアルキル基、或いはア リール基）は溶解中で容易に安定に存在する。類似のシリリウムイオン (R3Si+)は気相では見出されているが、液相では、特にRがアルキ ル基の時にその存在に対する証拠がいままで曖昧となっていた。Kimたち(p. 825; Gasparによる展望参照)は、芳香族のメシチル基が置換基Rであり、そして非配位のホウ素 アニオンが用いられた時に、結晶がベンゼン溶液中で成長することを示している。X線回 折による構造では、R3Si+の相互作用が存在しないこと、そして 結晶では溶液中と同じくSiの化学的シフトが見られる。(KU)
SILICON CHEMISTRY:
R3Si+--Free at Last
   Peter P. Gaspar
p. 785-786.
Crystallographic Evidence for a Free Silylium Ion
   Kee-Chan Kim, Christopher A. Reed, Douglas W. Elliott, Leonard J. Mueller, Fook Tham, Lijun Lin, and Joseph B. Lambert
p. 825-827.

積み上がった層の状態( The Layered Look )

酸化物基板上への金属層の成長は技術の要するプロセスである。というのは、表面層の熱 力学では凝集して、分離したクラスターを形成しがちである。Chambersたち(p.827)は 、サファイア（α-アルミニウム酸化物）基板を最初にヒドロキシル化処理(-OH基)すると 、そのサファイア上にコバルト層が成長することを示している。サファイア表面にデポジ ットするCo原子の最初の層は酸化される;その後に続いて到着する原子は酸化物層の頂上 に結合する。この固定化が均一な層成長を支えている。(KU)
Laminar Growth of Ultrathin Metal Films on Metal Oxides: Co on Hydroxylated alpha-Al2O3(0001)
   S. A. Chambers, T. Droubay, D. R. Jennison, and T. R. Mattsson
p. 827-831.

真菌光受容体の構成要素（Elements of a Fungal Light Receptor）

真菌、Neurospora crassaは、光-感受性の生物であるが、しかしその光受容体は、未だ解 明されていない。第一の候補であるホワイトカラー-1（WC-1）と呼ばれる転写因子は、光 に対するすべての反応に必要とされる（Lindenによる展望記事を参照）。発色団と結合す ると考えられているWC-1タンパク質の一部（LOVあるいは、光、酸素、または電圧ドメイ ン）を取り除くことにより、Heたち（p. 840）は、LOVドメインが光り反応に対して必要 とされてはいるが、WC-1の概日時計機能には必要とされないことを示している。彼らは 、WC-1に結合した色素団として、フラビンアデニンジヌクレオチド（FAD）を同定してい る。Froehlichたち（p. 815）は、WC-1が（WC-2との二量体として）時計の構成要素であ るフリークエンシー（frq）のプロモーター中の2種の光-反応性構成要素に対して働くこ とが示されている。in vitroでWC-1およびWC-2を翻訳し、そして光によりfrqの転写を誘 導することにより、これらの著者たちは、Neurosporaについては、WC-1が青色光の光受容 体であることを示している。 それらの系においては、光受容を観察するために、FADが追 加されなければならない。(NF)
White Collar-1, a Circadian Blue Light Photoreceptor, Binding to the frequency Promoter
   Allan C. Froehlich, Yi Liu, Jennifer J. Loros, and Jay C. Dunlap
p. 815-819.
White Collar-1, a DNA Binding Transcription Factor and a Light Sensor
   Qiyang He, Ping Cheng, Yuhong Yang, Lixing Wang, Kevin H. Gardner, and Yi Liu
p. 840-843.
CIRCADIAN RHYTHMS:
Enhanced: A White Collar Protein Senses Blue Light
   Hartmut Linden
p. 777-778.

人生の炎（The Fire of Life）

なぜ、ある人たちはすぐに体重が増加するのに、別の人たちは何を食べても痩せたままな のだろうか？古い仮説では、食餌-誘導性熱発生（DIT）、すなわち食物摂取に応答して産 生される熱、に、個体間のばらつきがあるからだ、とされている。DITは、 交感神経系 、そして熱発生の活性な標的組織でのβ-アドレナリン受容体（βARs）の刺激により媒介 されると考えられている。Bachmanたち（p. 843；Dullooにより展望記事を参照）はここ で、3種の既知のβARsを欠損するマウスを作製し、DITを無能力化する遺伝子操作をする ことにより、この仮説を試験した。これらの変異マウスは、高-脂肪食を与えたところ 、普通以上に肥満になった。このように、少なくともゲッ歯類においては、DITが実際に 肥満に対する体の防御に関する重要な構成要素である。DITに欠陥が存在するかどうかに より、解明されていないヒトの肥満を説明できるかもしれない。（NF）
BIOMEDICINE:
A Sympathetic Defense Against Obesity
   Abdul G. Dulloo
p. 780-781.
Beta AR Signaling Required for Diet-Induced Thermogenesis and Obesity Resistance
   Eric S. Bachman, Harveen Dhillon, Chen-Yu Zhang, Saverio Cinti, Antonio C. Bianco, Brian K. Kobilka, and Bradford B. Lowell
p. 843-845.

誰かほかの人の動きを思い浮かべて（Representing Someone Else's Actions）

言語の複雑な特性はどのようにして進化してきたのだろうか、そして動物界の我々のごく 近縁種の中で言語はどの程度広まっているのだろうか? ヒトにおける言語の神経的な原理 についての洞察を得るために、Kohlerたち（p. 846）は、サルの腹側前運動皮質中のニュ ーロンから記録を取った。この領域は、会話構成のための最も重要な脳領域の一つである 、ヒトでのブローカ野の位置に相当する。サルが具体的な運動性動作を行う場合、サルが 同一の動作を行う他の動物を観察する場合、そして視野の外で行われている同一の動作を 耳で聴く場合にも、ニューロンは反応した。これらのいわゆるミラーニューロンは、抽象 的なコミュニケーションの起源を理解するための鍵となるだろう。（NF）
Hearing Sounds, Understanding Actions: Action Representation in Mirror Neurons
   Evelyne Kohler, Christian Keysers, M. Alessandra Umiltà, Leonardo Fogassi, Vittorio Gallese, and Giacomo Rizzolatti
p. 846-848.

神経冠細胞の様々な昇り道( Different Ascents on Neural Crest Cells )

神経冠細胞は、脊椎動物において発生中の神経管とその周囲の外胚葉の間の接合部で生じ ている。この細胞は、特に多岐な運命を持っており、末梢性の神経や色素細胞、及び頭や 首の軟骨に寄与している。Garcia-Castroたち(p. 848 ;TrainorとKrumlaufによる展望参 照)は、Wnt情報伝達がニワトリの神経冠細胞の発生を誘発するために極めて重要であるこ とを見出した。しかしながら、BMP(bone morphogenetic protein:骨形成タンパク質)情報 伝達は、ニワトリの神経冠細胞を誘発するのには適切でないようである。ニワトリと他の 有羊膜類の脊椎動物は、神経冠細胞を開始して維持するためにカエルやゼブラフィシュと いった非有羊膜類とは異なる情報伝達のメカニズムを用いているのかも知れない。(KU)
DEVELOPMENT:
Riding the Crest of the Wnt Signaling Wave
   Paul Trainor and Robb Krumlauf
p. 781-783.
Ectodermal Wnt Function as a Neural Crest Inducer
   Martín I. García-Castro, Christophe Marcelle, and Marianne Bronner-Fraser
p. 848-851.

遺伝子型と子供の反社会行動の関係(Nature, Nurture, and Behavior)

幼児期における虐待経験は成長して反社会的行動を引き起こすことが分かっており、これ は確立した危険因子と見なされている。しかしながら、実際に反社会的行動を引き起こす のは虐待された子供のほんの一部だ。Caspiたちは(p. 851、Stokstadによるニュース解説 記事も参照)、この個人間の差をニュージーランドの男子の大規模で長期的な遺伝形質 、幼児体験と青年期の行動の相関を調べる研究を行った。彼等は、いくつかの神経伝達物 質を代謝させる機能を持ち、その活性レベルが攻撃により予め関連つけられ、モノアミン 酸化酵素(MAO: monoamine oxidase)Aをコードする遺伝子に注目した。遺伝的多型性によ りMAO Aの活性レベルの低い子供は成長して問題行動を起こす可能性がより高い。これら の知見は、より多数の人数において同様の結果が出れば、遺伝子と環境の相互作用が行動 に重要な影響を与える可能性を証明することになる。(Na)
PSYCHOLOGY:
Violent Effects of Abuse Tied to Gene
   Erik Stokstad
p. 752.
Role of Genotype in the Cycle of Violence in Maltreated Children
   Avshalom Caspi, Joseph McClay, Terrie E. Moffitt, Jonathan Mill, Judy Martin, Ian W. Craig, Alan Taylor, and Richie Poulton
p. 851-854.

ウイルスのトリック(Viral Tricks)

ヘルペスウイルスは宿主細胞の核において複製を行なうが、形成される粒子は核の細孔を 通り抜けるには大きすぎる。それら粒子は、どのようにして抜け出すのだろうか？ Muranyiたちは、マウスのサイトメガロウイルスが細胞タンパク質が粒子の脱出を助ける という正常な機能を誤らせることを発見した(p. 854; またSanchezとSpectorによる展望 記事参照のこと)。一対のウイルス性タンパク質(M50/p35とM53/p38)が、核膜内側上にウ イルス性キャプシドのための「ドッキング・ステーション」を形成する。それから M50/p35が細胞性のプロテインキナーゼCを補充して、核のラミナの繊維性タンパク質ネッ トワークをリン酸化し、分解するのである。(KF)
VIROLOGY:
CMV Makes a Timely Exit
   Veronica Sanchez and Deborah H. Spector
p. 778-779.
Cytomegalovirus Recruitment of Cellular Kinases to Dissolve the Nuclear Lamina
   Walter Muranyi, Jürgen Haas, Markus Wagner, Georg Krohne, and Ulrich H. Koszinowski
p. 854-857.

石灰化の制御(Controlling Calcification)

サンゴ礁の研究によって、それらの炭酸カルシウムの生成率は、溶解した炭酸塩イオンの 濃度によって決まることが示された。この炭酸塩イオンの濃度は、さらに、大気の CO2の分圧の影響を受けている。サンゴ礁の生存が大気中のCO2レ ベルの上昇によって脅かされうるという懸念が生じていることに加え、同様の仕組みが他 の海洋生物による石灰化に影響を与えうるのだろうか、またそのような効果は海洋の炭素 サイクルの再構築に有益なのであろうか？　BarkerとElderfieldは、氷河-間氷終末期1に わたる期間から得られたプランクトン性有孔虫の炭酸カルシウムの殻の重量が、海水の炭 酸塩イオン濃度の動きと対応していたことを実証した(p. 833)。この知見から、彼らは 、過去5万年の大気の記録と整合する表面海水におけるCO2の記録を再構築す ることができた。この過程が海洋の石灰化と大気のCO2濃度の間に負のフィ ードバックを与えているということを示しただけでなく、彼らは、この方法を用いて CO2の脱出と侵入の領域のマップ化や、過去の大気記録の作成、さらには深海 の炭酸塩イオン濃度の推定の精緻化ができるのではないかと示唆している。(KF,NF)
VIROLOGY:
Foraminiferal Calcification Response to Glacial-Interglacial Changes in Atmospheric CO2
    Stephen Barker and Henry Elderfield
p. 833-836.

フィッシュとチップ(Fish & Chips)

細胞が、たとえば病原体や薬剤にさらされて、混乱させられたとき、遺伝子発現のパタ ーンはどのように変化するのだろう？　転写のプロファイリングのためのチップに基づく 最近の方法は、研究者たちに、この問題に取り組む強力な道具を提供してきたが、こうし た方法は細胞構造の破壊を要し、重要な情報を失う可能性があることを意味するものであ る。蛍光in situハイブリダイゼーション(FISH)とマイクロアレイ技術を組み合わせて 、Levskyたちは、単一細胞中で同時に多数の遺伝子の転写を可視化できる、いわばその細 胞核を「チップ」として用いる技法を開発した(p. 836)。(KF,NF)
Single-Cell Gene Expression Profiling
   Jeffrey M. Levsky, Shailesh M. Shenoy, Rossanna C. Pezo, and Robert H. Singer
p. 836-840.

Mantophasmatodea：これは新しい目か(Mantophasmatodea: A New Insect Order?)

Klassたちは、アフリカの博物館にあるアフリカ起源2つの標本をもとに、新たな絶滅した 昆虫目について記述した(2002年5月24日号の報告 p. 1456)。体系的な解剖学的分析を行 なった後に、彼らは新しい昆虫が、ナナフシと関連しているが別のものであるという提案 を行った。Tilgnerはコメントを寄せ、「この昆虫は、そうではなくて、コオロギやキリ ギリス、バッタなどを含む直翅目の異常なメンバーである」と論じ、新しい昆虫分類群の 存在を主張する前には公式の系統発生分析を行なう必要があると強調している。これに応 じて、Klassは、「有意味な[昆虫形質]マトリクスの作成には、入念な形態学的研究が何 年にもわたって必要になる」と述べ、足根やバルブ間構造などの物理的特徴を注意深く分 析すると、既知の昆虫の目を特徴付けるものについての最近の理解に基づいて 、Mantophasmatodeaを直翅目（もく）から明確に除外できる、と論じている。これらコメ ント全文は、以下で読むことができる。(KF,NF) http://www.sciencemag.org/cgi/content/full/297/5582/731a
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