AbstractClub - 英文技術専門誌の論文・記事の和文要約


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Science June 4, 2004, Vol.304

白化サンゴの再生（Repopulating Bleaching Coral）

過去２０年間、日増しに増え続けているサンゴの白化(共生の渦鞭毛藻類の消滅)の 出来事はサンゴの大量死をもたらす可能性がある。サンゴをこのような白化から回 復させることは可能ではあるが、しかしながら共生体が再び入植するその大本は不 明であった。LewisとCoffroth(p．1490)は、海水中の渦鞭毛藻類を取り込んだり、 もともと付いていた藻が再成長したりして、生長した柔らかなサンゴが再生できる ことを示している。Littleたち(p. 1492)によると、若いイシサンゴ類は着生の最初 ９ヶ月の間、共生体の種に関しては、柔軟に共存関係を結ぶ。この場合に、サンゴ の種により棲みついた渦鞭毛藻類の遺伝子形質が宿主の成長に影響し、サンゴの成 長とともに変化している。かくして、サンゴ宿主は環境における重要な変化に対処 することが可能となり、サンゴやサンゴ礁が長期にわたって生き残る見通しを増す ものである。(KU,nk)
The Acquisition of Exogenous Algal Symbionts by an Octocoral After Bleaching
   Cynthia L. Lewis and Mary Alice Coffroth
p. 1490-1492.
Flexibility in Algal Endosymbioses Shapes Growth in Reef Corals
   Angela F. Little, Madeleine J. H. van Oppen, and Bette L. Willis
p. 1492-1494.

二畳紀末期の隕石衝突の証拠(Evidence of an End-Permian Impact)

幾つかの二畳紀末期の堆積岩は、地球史上最大の生物大量絶滅があった時、または その付近で隕石衝突が起こった証拠を示している。地震波反射データのみによる初 期の調査では、オーストリア北西海岸の沖合いにあるBedout Highは、衝突クレータ と一致する形態を持ってかもしれないことを示していた。Beckerたち(p.1469;2004 年5月13日にオンライン公表)は、Bedout High から採取した2つの掘削コア標本を 分析した。標本に基づくと、大量のガラスを含む角礫岩(breccia)が存在し、著者た ちは衝突の衝撃で融解した鉱物と推定している。以前のK-Ar 年代と同様に、コアの １つから示された40Ar/39Ar年代は、二畳紀-三畳紀境 界(Permian-Triassic boundary)の年代と広く重なり合っていて、地震波層位学に基 いて推定された二畳紀後期年代と一致している。地震波や他の手に入るデータを再 解釈した結果は、Bedout Highは埋もれた隕石衝突クレータの可能性を示し、既知の あるいは憶測される衝突残骸の分布を説明しているのかもしれない。(TO,nk,tk)
Bedout: A Possible End-Permian Impact Crater Offshore of Northwestern Australia
   L. Becker, R. J. Poreda, A. R. Basu, K. O. Pope, T. M. Harrison, C. Nicholson, and R. Iasky
p. 1469-1476.

もつれを利用する(Making Use of Entanglement)

量子情報処理を実現するには、量子もつれ(entangle)を生じさせる粒子数の数を測 定することが必要であろう。Roos たち (p.1478) は、３粒子のもつれた量子状態を 操作し、解析できる可能性を示している。トラップ中の３個のイオンからなる、彼 らの量子コンピュータでは、必要に応じて量子もつれ状態を作り出し、それらを選 択された操作で取り扱い、状態トモグラフィーでそれらを解析することができる。 注意深く準備された量子もつれ状態を用いて、彼らは、キュビット(qubit)のひとつ を読み出しが他の二つの干渉状態を破壊することなく、それゆえ、量子コンピュー タ中の量子的過程をデバッグする構築要素を与えるものであることを示している。 このコンピュータでは、付加的なキュビットの読み出しを伝播させることができ、 他の量子もつれ状態のその状態のスイッチングに用いることができる。また、ト ラップ中の３個のイオンの量子もつれ状態を利用した別の研究において、Leibfried たち (p.1476) は、このような状態を用いて、分光学的な測定精度を改良し、ハイ ゼンベルグ制限により設定されるその不確定性の大きさを減少できることを示して いる。(Wt)
PHYSICS:
Enhanced: Ion Entanglement in Quantum Information Processing
   D. G. Cory and T. F. Havel
p. 1456-1457.
Toward Heisenberg-Limited Spectroscopy with Multiparticle Entangled States
   D. Leibfried, M. D. Barrett, T. Schaetz, J. Britton, J. Chiaverini, W. M. Itano, J. D. Jost, C. Langer, and D. J. Wineland
p. 1476-1478.
Control and Measurement of Three-Qubit Entangled States
   Christian F. Roos, Mark Riebe, Hartmut Häffner, Wolfgang Hänsel, Jan Benhelm, Gavin P. T. Lancaster, Christoph Becher, Ferdinand Schmidt-Kaler, and Rainer Blatt
p. 1478-1480.

ロール状のカーボンナノチューブ(Carbon Nanotubes on a Roll)

グラファイトの炭素原子膜や、多層カーボンナノチューブの湾曲したグラフェン シートは、軌道π−電子の重なりあいにより保持されている。Hillたち(p．1481) は,13個の縮合ベンゼン環からなるグラフェンフラグメントと考えられているヘキサ ベンゾコロネンを機能化した。そこではスタッキングの相互作用により管状の棒や コイルへと自己集合する。このナノチューブは長さと直径の比が１０００に達し、 酸化により導電性を示す。(KU,nk)
Self-Assembled Hexa-peri-hexabenzocoronene Graphitic Nanotube
   Jonathan P. Hill, Wusong Jin, Atsuko Kosaka, Takanori Fukushima, Hideki Ichihara, Takeshi Shimomura, Kohzo Ito, Tomihiro Hashizume, Noriyuki Ishii, and Takuzo Aida
p. 1481-1483.
MATERIALS SCIENCE:
Designer Nanotubes by Molecular Self-Assembly
    J. Blau and Alexander J. Fleming
p. 1457-1458.

モデル生態系(A Model Ecosystem)

海洋漁業や環境マネジメントへのより一層の生態学的アプローチを求める圧力が高 まるなか、海洋生態系の変化を理解したり、予測する必要が増してきてい る。DeYoungたち(p. 1463)は、世界の海洋における気候変化や変動に関するその影 響に対して定量的なアプローチを定式化するのに必要な概念的、及び実際的な方法 をレビューしている。海盆での、何十年スケールでの生態系の動力学的モデルに は、高い栄養レベルを必要とする生物の生活史や個体群動態を物理的、及び生物地 球化学的動力学と結びつけることが必要である。マグロや水生の小さな節足動物で あるかいあし類の事例はこの挑戦が立ち向かうべき方向を示唆している。(KU)
Challenges of Modeling Ocean Basin Ecosystems
   Brad deYoung, Mike Heath, Francisco Werner, Fei Chai, Bernard Megrey, and Patrick Monfray
p. 1463-1466.

たった一つの出口(Only One Way Out)

グラム陽性菌の病原体が分泌する病原性因子については、ほとんど研究されてな い。Rosch と Caparon (p. 1513)は、"肉食性細菌"のStreptococcus pyogenesが細 胞膜中の細胞小器官を通じてポリペプチド毒素を分泌することを発見した。この分 泌は、一般的な分泌性トランスロコン(secretory (Sec) translocons)によって単一 のミクロドメインを介して行われる。このSec transloconsの組織化は、グラム陽性 菌が分泌タンパク質を適当に折りたたむために重要な役割も持っていると思われ る。(Ej,hE)
A Microdomain for Protein Secretion in Gram-Positive Bacteria
   Jason Rosch and Michael Caparon
p. 1513-1515.

南半球でもオゾンの激増とは驚き(Southern Surprise)

オゾンの発生は、北半球の大陸部での環境問題として捉えられている。しか し、Lelieveldたち(p.1483)は大西洋上対流圏の大気の25年にわたる洋上観測結果を 報告し，オゾンの増加が最も著しいのは熱帯と南半球であると結論付けた。アフリ カにおける化石燃料の燃焼から発生する人間活動による窒素酸化物は、より大きな 排気によって既に汚染されている北半球に比べ，比較的きれいな海岸大気へは、よ り大きな比率で悪影響を与えている。(Ej)
Increasing Ozone over the Atlantic Ocean
   J. Lelieveld, J. van Aardenne, H. Fischer, M. de Reus, J. Williams, and P. Winkler
p. 1483-1487.

概日発振器を形成する方法（Many Ways to Make a Circadian Oscillator）

ラン藻類（cyanobacteria）および真核生物において、概日ペースメーカーは環境に シンクロした24時間のサイクルを維持させる。ショウジョウバエ（Drosophila）に おいて、クリプトクローム（CRY）は、主要な概日光受容体である。これは、転写因 子PERIOD（PER）および時計遺伝子の制御に関与するTIMELESS（TIM）と相互作用す る。しかしながら、このような同調の分子的メカニズムは未だ明らかになっていな かった。Buszaたち（p. 1503）は、TIMに結合するCRYが、ショウジョウバエにおい て光依存的であることを示した。その相互作用は一過性であるが、しかしTIMをプロ テオソーム分解にゆだねる。CRYにおいては、フォトリアーゼ相同性ドメインが、光 の検出およびphototransductionに関与するが、その一方でC-末端ドメインが、CRY の安定性およびCRY-TIM相互作用を制御している。これらの結果は、シロイヌナズナ のCRYドメインの機能とは対照をなしており、昆虫と植物とでクリプトクロームが異 なるメカニズムで使用されていることを示している。（NF）
Roles of the Two Drosophila CRYPTOCHROME Structural Domains in Circadian Photoreception
   Ania Busza, Myai Emery-Le, Michael Rosbash, and Patrick Emery
p. 1503-1506.

テイラーメードのガン治療に向けて（Toward Tailored Cancer Therapy）

肺ガンは、世界のガン死の主要な原因であり、より効果的な治療方法の確立が早急 に求められている。米国食品医薬品局（FDA）は最近、ゲフィニチブ（別名、イレッ サIressa）を承認した。この分子は、多数の肺ガンにおいて過剰発現されている上 皮成長因子（EGF）受容体のチロシンキナーゼ活性を阻害する、低分子 薬である。 臨床試験においては、肺ガン患者の大半はゲフィニチブに反応しないが、少数の事 例では、腫瘍が劇的に縮小した。Paezたち（p. 1497）は、これらの臨床結果につい て、分子的な説明ができる可能性があることを見いだした：ゲフニチブ治療に応答 性の患者の腫瘍は、非応答性である患者と比較して、EGF受容体遺伝子中に変異を有 している可能性が非常に高い。この知見により、医師は、どの患者がゲフィニチブ から恩恵を受ける可能性が最も高いかを調べることが容易になり、それによりテイ ラーメードのガン治療が、一歩、実現に近づいた。（NF） 　　
EGFR Mutations in Lung Cancer: Correlation with Clinical Response to Gefitinib Therapy
   J. Guillermo Paez, Pasi A. Jänne, Jeffrey C. Lee, Sean Tracy, Heidi Greulich, Stacey Gabriel, Paula Herman, Frederic J. Kaye, Neal Lindeman, Titus J. Boggon, Katsuhiko Naoki, Hidefumi Sasaki, Yoshitaka Fujii, Michael J. Eck, William R. Sellers, Bruce E. Johnson, and Matthew Meyerson
p. 1497-1500.
CANCER:
A Bull's Eye for Targeted Lung Cancer Therapy
   John D. Minna, Adi F. Gazdar, Stephen R. Sprang, and Joachim Herz
p. 1458-1461.

脂肪酸輸送のための掛け金（A Latch for Fatty Acid Transport）

脂肪酸等の疎水性分子が細胞内に流入するメカニズムは、これまであまり知られて いなかった。Van den Bergたち（p. 1506）は、長鎖脂肪酸（LCFA）輸送体FadLの構 造を2.6Åおよび2.8Åの解像度で示すと同時に、この分子がLCFAをグラム陰性バクテ リアの外膜を通過して輸送することを示した。FadLは、立体構造変化を受ける可能 性があるハッチドメインにより遮断される、14本鎖からなるβバレル構造を形成す る。輸送には、外来性のエネルギー供給が必要とされないようであり、そしてハッ チドメインの自発的な構造的変化により、基質はその結合部位から放出される可能 性があり、そしてバレル構造を通って通路が形成される。（NF）
Crystal Structure of the Long-Chain Fatty Acid Transporter FadL
   Bert van den Berg, Paul N. Black, William M. Clemons, Jr., and Tom A. Rapoport
p. 1506-1509.

損傷の制限と病原体抵抗性(Damage Limitation and Pathogen Resistance )

シナプトタグミン(synaptotagmin)は、膜融合イベントにおけるCa2+情 報伝達のトランスデューサーとして機能すると考えられている。シナプトタグミン Syt VIIを欠く動物から分離された繊維芽細胞とマクロファージは、病原性細菌であ るサルモネラ菌やエルシニア菌の細胞内増殖に対する抵抗性が弱いのである。Royた ちはこのたび、その欠損が、細菌の進入直後のCa2+依存的なファゴリソ ソーム融合の初期の形態に存在していることを示している(p. 1515)。サルモネラ菌 とエルシニア菌の双方のIII 型分泌システムは膜を傷付け、カルシウム流入とリソ ソーム性開口分泌を引き起こす。宿主細胞の膜を透過性にする能力をもたないIII 型変異体は、正常な細胞においても、Syt VII-欠乏性の細胞においても同じように うまく増殖する。(KF,hE)
A Process for Controlling Intracellular Bacterial Infections Induced by Membrane Injury
   Deepannita Roy, David R. Liston, Vincent J. Idone, Anke Di, Deborah J. Nelson, Céline Pujol, James B. Bliska, Sabyasachi Chakrabarti, and Norma W. Andrews
p. 1515-1518.

葉の気孔の発生パターン(Patterns of Stomatal Development in Leaves)

植物表皮にある葉の気孔のパターンは、発生時の制御によって植物のガス交換を支 えるだけでなく適応的に形成される。Bergmannたち(p. 1494)はMAPKKキナーゼの YODAは、発生中の表皮において細胞の運命を制御し、気孔保護細胞の分化を管理し ていることを示した。バイオインフォマティックス分析によって、更に別の遺伝子 が気孔の発生と機能を制御しているらしいことも分かった。その中には転写制御因 子として推定されているFAMAがあるが、これは葉の中で最大の発現を示す。(Ej,hE)
Stomatal Development and Pattern Controlled by a MAPKK Kinase
   Dominique C. Bergmann, Wolfgang Lukowitz, and Chris R. Somerville
p. 1494-1497.
PLANT SCIENCES:
Yoda Would Be Proud: Valves for Land Plants
   Fred D. Sack
p. 1461-1462.

芳香族酸とエアロゾル形成(Aromatic Acids and Aerosol Formation)

大気中のエアロゾルは人々の健康や地球規模での気候、及び空気の質に重要な影響 をもたらすが、しかしながらエアロゾルの核形成と成長を支配しているそのプロセ スは殆ど理解されていない。大気中のエアロゾルにはかなりの割合の有機物質を含 んでいるが、有機化合物がどのように影響しているのかは不確かである。Zhangた ち(p. 1487)は、発生期の大気粒子の形成に有機酸が大きな影響を持っているという 実験結果を報告している。硫酸の核形成が芳香族酸の存在により大きく高められ、 理論計算では、有機酸-硫酸の複合体が核形成のエネルギ−障壁を低下させているこ とを示唆している。有機酸と硫酸の両者が化石燃料の燃焼に伴う排気ガスに関連し ているため、同じような結果は世界の多くの地域でも予期されるものである。(KU)
Atmospheric New Particle Formation Enhanced by Organic Acids
   Renyi Zhang, Inseon Suh, Jun Zhao, Dan Zhang, Edward C. Fortner, Xuexi Tie, Luisa T. Molina, and Mario J. Molina
p. 1487-1490.

まったく別の細胞死(Cell Death by Another Name )

自己貪食というのは、栄養の枯渇に応答して、細胞が自分自身の細胞小器官とタン パク質を消化するプロセスである。Yuたちは、自己貪食と類似性をもつ細胞死の一 形態について記述している(p. 1500)。caspaseファミリーにおけるタンパク質分解 酵素の活性化に依存しているアポトーシスとは違って、マウス株化細胞における自 己貪食性細胞死は、実際にはcaspase-8によって抑制されている。自己貪食において 機能していると知られる2つの遺伝子、ATG7とbeclin 1の発現を抑制する と、caspase-8の抑制によって引き起こされる細胞死が減少する。こうした知見は、 望ましくないアポトーシスと戦うためにcaspase阻害剤を用いて細胞死を防ぐ、とい う戦略に衝撃を与える可能性がある。(KF)
Regulation of an ATG7-beclin 1 Program of Autophagic Cell Death by Caspase-8
   Li Yu, Ajjai Alva, Helen Su, Parmesh Dutt, Eric Freundt, Sarah Welsh, Eric H. Baehrecke, and Michael J. Lenardo
p. 1500-1502.

交差しない配線(Uncrossed Wiring)

ショウジョウバエとマウスの研究から知られている膜貫通受容体のroundaboutファ ミリーは、正中に沿って軸索を成長させ、その軸索が正中を横切るのはそうしない といけない場合に限るよう導くのを助けている。Jenたちは、脊柱側弯症と異常な眼 の筋肉制御という形で現れるめずらしいヒトの遺伝的障害が、ヒト遺伝子ROBO3にお ける変異によって引き起こされることを発見した(p. 1509)。上行性感覚性路と下行 性皮質脊髄路の双方が影響をこうむるが、しかしながら脳は、この予想外の対称性 に、神経学的欠陥が穏やかなものになるように順応するのである。(KF)
Mutations in a Human ROBO Gene Disrupt Hindbrain Axon Pathway Crossing and Morphogenesis
   Joanna C. Jen, Wai-Man Chan, Thomas M. Bosley, Jijun Wan, Janai R. Carr, Udo Rüb, David Shattuck, Georges Salamon, Lili C. Kudo, Jing Ou, Doris D. M. Lin, Mustafa A. M. Salih, Tülay Kansu, Hesham al Dhalaan, Zayed al Zayed, David B. MacDonald, Bent Stigsby, Andreas Plaitakis, Emmanuel K. Dretakis, Irene Gottlob, Christina Pieh, Elias I. Traboulsi, Qing Wang, Lejin Wang, Caroline Andrews, Koki Yamada, Joseph L. Demer, Shaheen Karim, Jeffry R. Alger, Daniel H. Geschwind, Thomas Deller, Nancy L. Sicotte, Stanley F. Nelson, Robert W. Baloh, and Elizabeth C. Engle
p. 1509-1513.
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