捕食性原生生物（捕食者）が、土壌微生物群集の組成を左右する普遍的な要因であることを世界で初めて実証。捕食者は優占細菌を選択的に捕食し、多様な細菌が共存しやすい群集を形成。さらに、種ごとに異なる方向へ群集を誘導することを解明。この仕組みを活用することで、施肥・農薬を抑えつつ、養分循環の効率化や病原菌の抑制などを実現する新たな土壌管理技術が期待される。国際農研、本学、名古屋大学の共同研究グループは、微生物を食べるアメーバなどの単細胞生物（捕食性原生生物、以下「捕食者」）による捕食が、土壌中の微生物群集の組成を左右する普遍的な要因の一つであることを世界で初めて...

日本を代表する普通系コムギ品種である農林61号など世界の10品種のゲノムDNAを解析し、有害突然変異への選択を検出した根で発現し生育環境拡大に関連する遺伝子群の有害突然変異に、強い純化選択が見られたDNA情報を活用した新たな育種技術として、今回検出したような有害突然変異の除去による収量増加が期待される図1　解析に用いた世界のコムギ10品種。国際10+コムギゲノムプロジェクトなどによ...

細胞外アンモニア濃度が上昇するとアストロサイトにおけるGSの発現が低下し、神経毒代謝能が低下することを明らかにしました。アストロサイトのGSの発現が、転写補助因子YAP（注6）によって制御されていることを明らかにしました。脳内のアンモニア及びグルタミン酸濃度が上昇すると、Hippoシグナリング経路が活性化されることでYAPの核内移行が抑制され、GSの合成が阻害されることを明らかにしました。てんかんモデル動物において、Hippo経路阻害剤XMU-MP-1がアストロサイトのGSの発現を回復させ、発作後の神経細胞死を抑制することを見出しました。...

高圧物性計測技術の開発は惑星科学や物性物理学などの分野で重要です。これまでに、表面プラズモン共鳴により色づく金ナノ粒子の色の変化からアンビルセル内の物質の屈折率変化を計測する方法が、簡便で高感度な手法として提案されてきました。しかしながら、金ナノ粒子は柔らかいため、ある一定の圧力以上では大きく変形し、予期しない色の変化が起きてしまうという課題がありました。東北大学多元物質科学研究所の新家寛正助教と北海道大学低温科学研究所の木村勇気教授、鳥取大学工学部機械物理系学科の灘浩樹教授、東京大学大学院総合文化研究科広域科学専攻／附属先進科学研究機構の羽馬哲也准教授、本学大学院自然科学...

雄性不稔個体と可稔個体の励起蛍光マトリクス（EEM）（注4）を取得したところ、両者で異なる蛍光特性が見られました。両者の蛍光特性の違いを効率的に捉えることができる同期蛍光スペクトル（注5）を取得し、蛍光ピーク情報を明瞭にする二次微分処理を行ったスペクトルで判別モデルを作成したところ、テストデータに対して高精度に判別可能である結果となりました。本研究で得られた知見は、無花粉スギ実生苗を効率的に生産するための客観的な簡易識別技術の確立に貢献することが期待されます。用語説明蛍光分光法...

　新潟大学脳研究所脳神経外科学分野の岡田拓也医員、大石誠教授、同研究所腫瘍病態学分野の棗田学准教授らの研究グループは、同研究所病理学分野の柿田明美教授、清水宏准教授、同大学医学部耳鼻咽喉科学分野の堀井新教授らとの共同研究で、通常化学療法が無効で極めて予後不良である脳幹部神経膠腫（生命を維持する中枢である脳幹部にできる小児に多い神経膠腫）に対して、放射線化学療法により腫瘍の縮小とともに、症状であった聴力低下を改善させることに成功しました。小児に発生する脳幹部神経膠腫の多くはヒストンH3K27M遺伝子変異を有し、通常テモゾロミド（※1）が無効であることが知られていますが、本症例は成人例...

北海道大学大学院理学研究院の柳澤達也教授を中心とし、ドレスデン強磁場研究所・ドレスデン工科大学（ドイツ）、京都大学、本学が協働した国際研究グループは、人工ダイヤモンドが極低温で軟らかくなる新現象を発見しました。この結果は、ダイヤモンド内に未知の量子状態が存在することを示唆しており、量子センサや量子計算といった次世代技術への応用が期待されます。ダイヤモンドはその美しさだけでなく、硬度や熱伝導率の高さなどの物理的性質から多方面で応用されています。中でも欠陥や不純物の少ない人工ダイヤモンドは、宝飾用用途や機械分野への応用だけでなく、量子情報分野のデバイス基板として期待されており、特に...

キラリティという、右手と左手の関係のように鏡合わせの構造同士が異なる性質は、自然界に普遍的に存在し、生命の起源、創薬やスピントロニクス注4）とも関わる重要な性質です。東北大学多元物質科学研究所の新家寛正助教と中川勝教授らの研究グループはこれまでに、円偏光注5）照射によりMie共鳴注6）の励振された誘電体メタ表面上で水溶液からのキラル結晶化注7）を誘起すると、円偏光のみの場合よりも結晶の利き手が大きく偏る現象を発見していました（文末の過去のプレスリリース参照）。今回、研究グループ...

持続可能社会の実現に向け、これまで利用されてこなかったエネルギー源を有効活用することが重要。光アップコンバージョンと呼ばれる長波長光を短波長光に変換する現象を活用し、超高効率光エネルギー変換システムの実現が期待される。光アップコンバージョンの光エネルギー変換効率は改良されてきているが、この反応のメカニズムが十分に理解されておらず、材料開発のボトルネックとなっていた。今回、アントラセン三つをホウ素で架橋させた分子内において生成する三重項励起子※1,2によるアップコンバージョン発光と電子スピンのホッピング運動の両者を観測した。この中間体が分子内部におい...

東京理科大学 創域理工学部 生命生物科学科の中島 将博准教授、同大学大学院 創域理工学研究科 生命生物科学専攻の元内 省博士（日本学術振興会特別研究員PD）、産業技術総合研究所 人工知能研究センターの小林 海渡研究員、本学 農学部 農学科の中井 博之准教授の共同研究グループは、糖質加水分解酵素(Glycoside Hydrolase; GH)に関して、β-1,2-グルカンを分解してβ-1,2-グルコオリゴ糖を生成するGHファミリー(GH144、GH162)に属する酵素（β-1,2-グルカナーゼ, SGL）（図1）を基にしたアミノ酸配列の網羅的な相同性検索により、機能未知で系統的に新規な4つの...

SLPIはヒトの唾液や歯肉溝滲出液などに存在するタンパク質である。感染細菌を排除するヒトのタンパク質分解酵素（エラスターゼなど）が、誤ってヒト自身を傷害しないよう調節する働きがある。マウスを用いた歯周病モデル実験において、重症化した歯周病部位ではSLPIが遺伝子レベルでもタンパク質レベルでも減少していることを明らかにした。歯周病の重症化部位では、SLPIの減少に伴いエラスターゼが活性化し、自己組織を傷害して過剰な炎症を引き起こすことを明らかにした。SLPIの減少に伴い過剰な炎症が生じた歯周組織では、破骨細胞が活性化することで、骨が破壊される歯周病が進行し重症化...

真核生物や真正細菌では、ストレス環境下でリボソームが二量体化し、タンパク質合成を停止することが知られていたが、古細菌でそのような仕組みがあるかどうかわかっていなかった。古細菌のリボソームの二量体化機構をはじめて明らかにした。本研究で明らかになったリボソーム二量体化機構は、これまで知られていた機構とは全く異なる新しいタイプのものであった。本研究は、リボソームの機能制御機構のみならず、生物の環境適応機構を理解するための重要な手がかりを提供するものである。【用語解説】古細菌...

東京理科大学創域理工学部生命生物科学科の中島将博准教授、同大学創域理工学研究科生命生物科学専攻の中澤裕氏（2023年度修士課程修了）、本学農学部農学科の中井博之准教授、香川大学農学部応用生物科学科の松沢智彦助教らの研究グループは、ニコチンを分解できる腸内細菌の一種Bacteroides xylanisolvens（以下「B. xylanisolvens」）から、新規な基質特異性を持つガラクトオリゴ糖分解酵素群を発見しました。オリゴ糖はヒトの母乳をはじめ、自然界に広く存在しており、消化管の上部で分解や吸収がされず、腸内のビフィズス菌などの善玉菌の栄養素とな...