笠井一希 理学研究科博士課程学生（研究当時）/現 大阪大学大学院生命機能研究科特任研究員と杤尾豪人 同教授の研究グループは、自然免疫タンパク質MyD88がシグナル伝達の際に形成する多量体の構造を解明し、「多量化によるシグナル制御」の分子機構を明らかにしました。本研究は、紺野宏記 金沢大学准教授、成田哲博 名古屋大学准教授、大西秀典 岐阜大学教授、難波啓一 大阪大学特任教授（常勤）、古寺哲幸 金沢大学教授らとの共同研究です。病原体などから体を守る免疫システムにおいて、MyD88は受容体からのシグナルを細胞内に伝える役割を果たしています。その際、MyD88分子の「集積」が必須であること...

・走査透過電子顕微鏡（STEM）注1）を用いて、層状ペロブスカイト注2）強誘電体注3）のドメイン構造注4）を原子レベルで直接観察。・ペロブスカイト層の層数nと偶奇性に応じてドメイン構造が本質的に異なることを発見。・n = 4のハイブリッド間接型強誘電体注5）では、中性および帯電したドメイン壁注6）が共存する新しいドメイン構造を発見し、原子レベルで形成機構を解明。・次世代メモリやナノ電子デバイス設計に新たな指針を提示。&...

多くの光合成細菌にとって酸素は有害ですが、海洋性紅色非硫黄細菌は酸素存在下でも生育できます。この細菌において光合成を担うタンパク質複合体の構造をクライオ電子顕微鏡で観察したところ、新たな膜タンパク質を発見し、酸素存在下でも効率よくエネルギー変換できる仕組みの一端を解明しました。光合成細菌は光合成の際に酸素を発生しませんが、太陽光エネルギーを高効率で化学エネルギーへ変換する能力を持ちます。また、植物が利用しない近赤外光を利用でき、淡水や海水、温泉など多様な環境に適応しています。中でも海洋性紅色非硫黄細菌Rhodovulum sulfidophilum は、酸素存在下で...

・レーザビームを用いる金属3Dプリンタ注1）技術を利用した非平衡なミクロ・ナノ組織注2）の制御に向けた元素選択の考え方を新たに提案した。・提案した考え方に基づいて開発したアルミニウム－鉄（Al-Fe）系合金注3）の造形体は、高強度や高耐熱性などのさまざまな機能を有し、第3・第4元素によって制御できることを明らかにした。・この考え方はアルミニウム系合金だけでなく他の金属へも適用できるため、金属3Dプリンタ用の新たな材料開発を大きく加速させることが期待される。 名古屋大学大学院...

・レーザビームを用いる金属3Dプリンタ注1）技術を用いて製造したアルミニウム合金注2）の強度と変形メカニズムを、「マイクロピラー圧縮試験注3）」を用いて解明した。・不均一なミクロ・ナノ組織注4）の特徴を持つ「溶融注5）池構造（melt-pool structure）」における個々の領域の機械的性質注6）を実験的に明らかにした。・本研究にて見出された理解はアルミニウムだけでなく他の金属へも適用できるため、金属3Dプリンタ技術を利用した力学機能...

理化学研究所（理研）生命医科学研究センター翻訳構造解析研究チームの伊藤拓宏チームディレクター（生命機能科学研究センター構造生命科学／細胞生物学連携チーム上級研究員）、岩崎わかな専任研究員、柏木一宏研究員、プロテオーム恒常性研究ユニットの今見考志ユニットリーダー、開拓研究所岩崎RNAシステム生化学研究室の岩崎信太郎主任研究員、七野悠一上級研究員（研究当時、現客員研究員、筑波大学医学医療系教授）、兵庫県立大学大学院工学研究科の今高寛晃教授、町田幸大准教授、名古屋大学大学院理学研究科の松本有樹修教授らの共同研究グループは、C型肝炎ウイルス（HCV）[1]が、ヒトの翻訳開始因子...

 ・石英（せきえい）の結晶度注1）、粒径、被熱温度注2）の間に、以下の一般法則があることを世界で初めて、明らかにした。結晶度 = 3.57 × ln (粒径) + 6.46被熱温度 = 18.3 × 結晶度 + 170被熱温度 = 71.0 × ln (粒径) + 285・光学顕微鏡や簡易型電子顕微鏡によって、比較的簡便に石英の被熱温度を求めることができる。今後「石英を用いた地質温度計注3)」として途上国を含めた世界中で汎用され、地球...

・クチナーゼのN末端に疎水性アルキル鎖を連結することで、PET分解活性を強化。・疎水性部位を連結したクチナーゼは、PETフィルムの加水分解を最大69%増加。・改変酵素がPETフィルムの表面へより効率的かつ安定的に吸着。 北海道大学大学院地球環境科学研究院の小野田晃教授、北海道立総合研究機構の瀬野修一郎主査、名古屋大学大学院理学研究科、自然科学研究機構 生命創成探究センターの内橋貴之教授らの国際共同研究チームは、酵素を用いたPETリサイクル技術に革新的な改良を加えることに成功しました。研究チームは、ペットボトルや繊維製品に広く使用されるポリエチ...

・ポリマー混合物を構成する成分ポリマーを無染色・ナノメートル分解能で可視化する技術を開発。・機械学習による多次元データ空間での有効な記述子（物理パラメータ）抽出で解釈可能なスペクトル分類。・成分間反応や熱ダメージの化学プロセスまでデータ空間で追跡・可視化。・この分野の標準データ処理・可視化技術としての発展に期待。 名古屋大学未来材料・システム研究所 高度計測技術実践センターの武藤 俊介 教授らの研究グループは、旭化成 梅本 大樹 氏との共同研究で、ポリマーブレンドを構成するポリマーの混合組織を異なる化学種ごとに無染色かつナ...

・半導体フォトカソード注1）技術は、電子ビームを用いた半導体製造技術に対する技術革新の可能性が示唆されていたが、産業利用上、脆弱性の課題があった。・GaN系半導体材料注2）により、既存技術の20倍以上の高耐久性能を実現したことで、産業利用への課題が突破された。・GaN系フォトカソードのナノ秒パルス電子ビームを活かした、選択的電子ビーム照射技術（Digital Selective e-Beaming: DSeB技術）が発明された。・DSeB技術を用いて、メモリデバイス内の微細なトランジスタの非接触での駆動およびその...

・電気を記憶する強誘電性や磁気を記録する強磁性を併せ持つ「マルチフェロイクス材料」であるビスマスフェライトの薄膜は情報記録やスピントロニクスなどの分野で応用が期待されている。・ビスマスフェライト薄膜の性質は原子配列を特徴づける「結晶相」によって決まる。・本研究では、先端電子顕微鏡により、ビスマスフェライト薄膜中に√２×√２の周期を持つ新しい結晶相を発見した。・これは次世代メモリやスピントロニクス、エネルギー変換材料の設計に新たな視点を提供する成果である。 熊本大学半導体・デジタル研究教育機構...

・細菌の細胞分裂では、主要タンパク質であるFtsZと、それを助けるZapAが連携することが知られていましたが、両者がどのように結合して働くのか、その具体的な仕組みは不明でした。本研究はこの連携メカニズムを原子レベルで解明したものです。・タンパク質の静的な立体構造を捉えるクライオ電子顕微鏡と、その動的な振る舞いを観察する高速原子間力顕微鏡。この２つの顕微鏡を組み合わせることで、FtsZとZapAが連携する仕組みを明らかにしました。・増殖の仕組みを原子レベルで解き明かしたことで、その働きだけをピンポイントで阻害する新しい抗菌薬の精密な設計に道を拓きます。さらに、生命の巧み...

•アルツハイマー病の原因物質であるアミロイドβ（Aβ）の家族性変異「Tottori型（D7N変異）」について、国際宇宙ステーションの微小重力環境を活用した実験により、世界で初めてその線維構造の解明に成功しました。•微小重力環境下では、地上で優先的に形成される無秩序な凝集体の生成が抑制され、Aβが効率的に線維化することで、高精度な構造解析が可能となりました。•クライオ電子顕微鏡による解析の結果、D7N変異によりN末端領域が構造化されず、線維のコア構造の安定性が失われることで異常凝集が促進される分子メカニズムが明...

・自動車排気ガスの中でも浄化が難しいNOxに注目し、NOガス中でのロジウム（Rh）ナノ粒子の触媒反応中の構造変化を実時間・原子レベルで記録、質量分析によってそこで実際に分解／生成されているガス量の時間変化を同時に検出するオペランド計測注1）を行った。・NO分子の吸着、分解に伴うナノ微粒子の一連の表面構造変化を原子レベルで解明、低温側と高温側で触媒反応機構が異なるモードにスイッチすることを初めて示した。　◆詳細（プレスリリース本文）は...

・加速器などに使われる電子銃の心臓部である「光電陰極注1）」のうち、特にカリウム、セシウム、アンチモンの化合物薄膜を使ったものは、照射光から放出電子への変換効率（量子効率）が高く高性能。しかし動作時に超高真空が求められることや寿命が短いという課題がある上、最適な製造手法を見つけるのは困難だった。・このタイプの光電陰極の性能は、薄膜を蒸着させる基板の表面の状態に大きく影響されることが分かっている。今回、超高真空状態での輸送と放射光注2）を用いた分析により均質な薄膜を作ることができ、高い性能を達成する手法の確立に成功した。・本手...