東京大学大学院農学生命科学研究科の矢守 航 准教授らの研究グループは、神戸大学大学院農学研究科の深山 浩 教授との共同研究により、光合成酵素Rubiscoを活性化するタンパク質「Rubisco activase」を増加させたイネを用いて、将来の高CO₂環境下における変動光環境への光合成応答を解析しました。　自然環境では、植物は雲の移動や葉の揺れ、周囲の葉による遮蔽などによって、秒〜分単位で絶えず変化する光環境にさらされています。このような「変動光環境」では、光が急に強くなっても、最大速度で光合成を行えるようになるまでの「光合成誘導」(...

　マツ材線虫病(マツ枯れ)は、世界各地のマツ林に深刻な集団枯死被害を与えている樹木病害です(図1AとB)。感染したマツでは、幹の中の水を運ぶ管である通水組織(仮道菅)が機能を失い、葉に水を届けることができなくなるため、木はしおれて枯れてしまいます。しかし、なぜ通水組織が機能を失うのか、その直接的な仕組みはこれまで十分に分かっていませんでした。　本研究では、まず、マツを暗幕で覆って葉からの蒸散を止め、幹内部の水の移動を抑えた状態を作りました。これにより、マツノザイセンチュウ(図1C)が木の内部に侵入して組織を破壊し、樹脂道から樹脂が漏れ出す過程を明らかにしました。さらに、暗幕を外して...

本研究では、カイダコ類のアオイガイやタコブネがもつ石灰質の殻（卵鞘とも呼ばれる）について、走査電子顕微鏡（SEM）・エネルギー分散型X線分析装置（EDS）を用いて、その微細構造を詳細に分析し、殻の成長方法や修復方法や、機能形態及びその進化史について明らかにしました。外形がオウムガイやアンモナイトの貝殻とよく似ているのにもかかわらず、カイダコの殻は、上記した軟体動物がもつ典型的な貝殻とは全く異なる微細構造を示しています。また、本研究を通して、カイダコの殻が外洋適応に伴って収斂進化した「延長された表現型」として理解できることも示しています。本研究成果は、類似形質の獲得における進化生物学的側面からバ...

東京大学大学院工学系研究科の酒井康行教授、西川昌輝准教授、時任文弥特任研究員、同大学大学院薬学系研究科の楠原洋之教授、名古屋市立大学大学院薬学研究科の荒川大教授、金沢大学医薬保健研究域薬学系の加藤将夫教授、三井化学株式会社新事業開発センター細胞培養ソリューション室の山崎聡室長らによる研究グループは、培養肝細胞が分泌する胆汁成分をマイクロ流路へ連続的に排泄させ、さらにそれらを非侵襲的に回収することに世界で初めて成功しました。本研究では、微細加工技術や密着結合タンパク質による肝細胞極性の制御技術を駆使することで、従来の培養法では極めて困難であった細胞外への連続的な胆汁排...

　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...

　東京大学大学院農学生命科学研究科の鈴木道生教授らの研究グループは、カサガイ(Cellana rota)の殻において、高密度に形成されるアラゴナイト結晶の欠陥である「{110}双晶」が、新規タンパク質twip1によって分子レベルで制御されていることを明らかにしました(注2、図1左)。　カサガイなどの軟体動物の殻は、外力に対する耐性を高めるために、さまざまな結晶欠陥を利用しています。中でも、炭酸カルシウムのアラゴナイト{110}双晶は、殻の強靱性に寄与すると考えられておりましたが、これまで生物による形成メカニズムは未解明でした。...

エレクトロスピニング法でナノファイバーを積層することにより、数百ナノメートルの細孔を有するナノファイバー製フィルターを作製できる。この数百ナノメートル細孔は、菌やPM2.5などの捕集に対して高い能力を有するということから、N95マスクなどに用いられている。しかし、100ナノメートル程度であるウィルスなどの捕集には過度の積層を必要とし、大きな圧力損失が問題となっている。　東京大学 生産技術研究所の石井 和之 教授、株式会社ナフィアスの渡邊 圭 代表取締役、青山学院大学 理工学部の長谷川 美貴 教授らの研究グループは、数百ナノメートルの細孔を有するナノファイバー製フィル...

　東京大学大学院農学生命科学研究科の勝濵直椰大学院生と矢守航准教授らは、水が限られた環境(乾燥ストレス)下でも植物の成長を維持するためには、根からの水や養分の吸収と葉での光合成活性を同時に高めることが重要であることを明らかにしました。　これまで、葉における光合成の制御機構の一つとして、気孔を取りまく孔辺細胞に存在するタンパク質「H⁺-ATPase」のはたらきが知られており、その活性を制御する「PATROL1」というタンパク質が注目されてきました。PATROL1は根においても大量に存在していることが知られていたものの、その役割は不明でした。本研究グループは、PATRO...