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たんぱく質

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1: 2016/05/08(日) 12:27:20.58 ID:CAP_USER
「渋滞学」の研究、がん治療につながる!? (ニュースイッチ) - Yahoo!ニュース
http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20160507-00010001-newswitch-sctch


自動搬送装置から生体分子まで。提唱者の東大・西成に聞く

 例年以上に長い大型連休となった今年のゴールデンウイーク。楽しみが増える半面、悩ましいのは高速道路や行楽地での渋滞。最近の研究でこうした渋滞から得られた知見は道路を走る自動車だけでなく、工場内での自動搬送装置や生体内でのたんぱく質の正常な働きなどに活用できることが分かってきた。「渋滞学」を提唱する東京大学先端科学技術研究センターの西成活裕教授に渋滞研究の現状について聞いた。

【4%の上り坂】
 渋滞に関する基本的な考え方は非常にシンプルだ。それは自分が行きたい方向にスペースがあるかないかで決まり、スペースがないと渋滞を引き起こす原因になる。

 高速道路で起きる渋滞の地点の第1位は走行距離100メートルに対し高さが4メートルとなる約4%の上り坂。高速道路の渋滞の6割以上を占める。この渋滞の原因は、運転者がこの上り坂を平たんな道路だと思っていることにある。

 そのため運手者は速度が落ちていることに気づきにくい。気付くころには後続の車との車間距離が詰まり、後続の車がブレーキを踏む。するとさらにその後ろの車がブレーキを踏むという連鎖が起き、これが数十台続くことで渋滞を引き起こす。

【原因は車間距離】
 渋滞の原因となる車の条件を調べるため、西成教授らは1990年代後半に全国の高速道路での車の交通量のデータ数カ月分を日本道路公団(現NEXCO3社)から入手。半年に及ぶ解析の結果、道路のある地点を通過する際の最大交通量は1車線で1時間あたり約2000台、その時の速度が時速70キロメートル、車間距離が約40メートルだということが分かった。

 この条件において車は最も早く流れる。これより車間距離が長くなると間延びしてしまい全体の交通量は減る。逆に、これより車間距離を詰めると、ブレーキの影響が後続の車に伝わることで渋滞を引き起こし、交通量を減らしてしまう。西成教授は「混んでいる時には前方の車との車間距離を詰めない方が結果的に早く進める。詰めると動けなくなってしまう」と強調する。

【社会実験で実証】
 どうすれば渋滞をなくせるのか―。車間距離が詰まると渋滞の種ができてしまう。そこで西成教授は「渋滞の種となる車の集団に対し車間距離を大きく取って近づけば渋滞を解消できるのではないか」(同)と考えた。警察庁と日本自動車連盟(JAF)の協力のもと、09年に渋滞の解消に関する社会実験を実施。東京都八王子市と相模原市緑区の境にあり、日本の高速道路で最も渋滞する中央自動車道上り線の小仏トンネル付近で実験を行った。

 渋滞しやすい場所の交通量をモニターし、渋滞の種ができたタイミングを見計らって8台の「渋滞吸収車」を発進。渋滞地点の約10キロメートル手前から、他の車に比べ時速20キロメートルほど落とした時速70キロメートルで車間距離40メートルを保って走行しそのままトンネルを抜けた。後で渋滞地点の交通量の記録を調べると、渋滞時に時速50キロメートルにまで落ちた全体の車の速度が渋滞吸収車の投入で時速80キロメートルに回復していた。

 こうした知識をすべての運転者が知っている必要はない。「全体の数%の車がこうした走りをするだけで渋滞を解消させられる」(同)という。ゆっくり走るだけで渋滞を消せるという事実は衝撃的だ。西成教授は、渋滞に対しゆっくり入り、渋滞を抜ける際には素早く出る「スローイン・ファストアウト」を提唱している。

細胞内輸送、効率化に一役 

【生産効率向上】
 こうした渋滞を解消するための考え方はさまざまな分野への応用が可能だ。一例として、工場内で稼働する自動搬送装置の渋滞解消にも役立っている。

 工場では導入した自動搬送装置の動きを最適化する必要がある。そこで西成教授は交通渋滞の知見から自動搬送装置同士の距離や経路などを最適化したプログラムを作り、実際の工場に適用した。「スムーズにモノを運べるようになり、大手企業の工場での搬送効率を数%向上させることに成功した」(同)。企業経営者は生産効率を少しでも高めるための努力を重ねており、数%の効率向上のインパクトは大きい。

【がん治療に道】
 医療への応用研究もある。同大学大学院医学系研究科と共同でブタの神経細胞を使い、神経細胞内での生体分子の渋滞現象を確認した。神経細胞中にあり細胞内輸送の“レール”となる細長い「微小管」と、小胞やミトコンドリアを運ぶたんぱく質「キネシン」に着目。微小管でキネシンが渋滞すると、栄養が送れず神経活動が止まることを明らかにした。

 この場合、車をキネシン、道路を微小管に置き換えることで渋滞の理論を適用した。研究チームは生体のガソリンとなるアデノシン三リン酸(ATP)の量を調整してキネシンの渋滞の様子を調べ、そこでキネシンの最適な交通量を割り出した。渋滞吸収車のように微小管でのキネシンの渋滞を解消できれば、キネシンの異常により発生するがんや神経変性疾患などの治療法の確立に結びつく可能性がある。

 さまざまな知見を得られる渋滞研究だが、その成果が産業や医療に応用されるのはこれから。現実的には帰省先や行楽地からの帰り道で渋滞に巻き込まれた場合、慌てずに一定の車間距離を保ってゆっくり進むことが先決。渋滞とともにイライラも解消できるかもしれない。

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引用元: 【数理物理学/医学】「渋滞学」の研究、がん治療につながる!? 車をキネシン、道路を微小管に置き換えることで渋滞の理論を適用 [無断転載禁止]©2ch.net

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1: 2014/09/25(木) 22:24:04.34 ID:???0.net
◆がん退治する抗体発見…血液中から岡山大

肝がんや肺がんなどさまざまながん細胞の増殖を抑え、退治する新たな抗体を人の血液中から発見したと、岡山大病院消化器内科の三宅康広助教らのチームが25日発表した。
副作用の少ない抗がん剤などの開発につなげたいという。

抗体は、特定の物質を認識して攻撃する働きがあり、チームによると健康な人の体内でも毎日数千個のがん細胞ができるが、種々の抗体や免疫細胞が排除している。

三宅助教らは細胞膜表面にあるタンパク質の一つで、がん細胞で多く見られる「RPL29」に注目。

人のRPL29をマウスに注射して作り出した抗体の溶液を、人の肝がん細胞に振り掛けて増殖状況を調べた。

新潟日報モア 2014/09/25 20:34
http://www.niigata-nippo.co.jp/world/national/20140925136470.html

引用元: 【医学】がん退治する抗体発見…血液中から岡山大

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1: 2014/08/31(日) 10:02:15.88 ID:???.net
固体有機材料のブレークスルーとなる新物質ができた。水素結合ダイナミクスで電気伝導性と磁性を同時に切り替えることができる純有機物質の開発に、東京大学物性研究所の上田顕(うえだあきら)助教、森初果(もりはつみ)教授らが初めて成功した。この物性切り替えが、熱による水素結合部の重水素移動と電子移動の相関に基づく新しいスイッチング現象であることを解明した。

水素結合を基にした新しい低分子系純有機スイッチング素子や薄膜デバイスの開発につながる発見として期待される。(中略)
8月15日付の米化学会誌「Journal of the American Chemical Society」オンライン版に発表した。
同誌の“ Spotlights(注目論文)”に選ばれている。

水素原子を介する結合は物質を構成する最も重要な化学結合のひとつである。水やタンパク質などの生体物質に存在し、生命や生活にとって不可欠な役割を果たしている。この水素結合で分子やイオンをうまく連結させると、その物性を制御したり、ある温度で切り替えたりすることが理論的に可能となる。
しかし、水素結合を用いた切り替えの成功例はこれまで、誘電性などごく一部に限られていた。

研究グループは、Cat-EDT-TTFと呼ばれる2個の有機分子が [O...D...O] 型の重水素を介した水素結合で連結された新物質を作った。この物質はユニット構造のみから構成され、金属や無機物を含んでいない。
電気抵抗率を室温から温度を下げながら測定したところ、マイナス88度(絶対温度185度)付近で急激に上昇し、半導体から絶縁体に変化した。同様に磁化率もやはりマイナス88度付近で急激に変化し、非磁性状態に変わった。

低温の側から加熱した場合には、逆の変化がマイナス88度付近で見られ、この温度で電気伝導性と磁性が同時に切り替わっていることを確かめた。一方で、この物質の水素結合部の重水素(D)が水素(H)である類似物質では、スイッチング現象は全く起きなかった。

続きはソースで

http://scienceportal.jp/news/newsflash_review/newsflash/2014/08/20140828_01.html

電気伝導性と磁性が切り替わる純有機物質の開発 ―重水素移動が握る物性変換の鍵―
http://www.issp.u-tokyo.ac.jp/issp_wms/DATA/OPTION/release20140826.pdf

Hydrogen-Bond-Dynamics-Based Switching of Conductivity and Magnetism: A Phase Transition
Caused by Deuterium and Electron Transfer in a Hydrogen-Bonded Purely Organic Conductor Crystal
Akira Ueda et al., J. Am. Chem. Soc. (2014) DOI: 10.1021/ja507132m
http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja507132m

引用元: 【化学】水素結合の変化で電導性と磁性が同時に切り替わる有機物を開発

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1: 2014/08/28(木) 08:25:50.94 ID:???.net
遺伝子操作したマウスを使い、「嫌な記憶」を「楽しい記憶」に書き換える実験に、ノーベル医学生理学賞受賞者で、理化学研究所の脳科学総合研究センター長を務める利根川進博士らの研究チームが成功した。
論文は27日付の英科学誌ネイチャー電子版に掲載された。

 人間やマウスの脳では、海馬と呼ばれる部分が出来事を記憶。それが不快だったか、楽しかったかは
へんとう体と呼ばれる部分に記憶されると考えられている。
 利根川博士らは以前、光に反応するたんぱく質を組み込み、狙った神経細胞群に光を照射して活性化させ、記憶を思い出すようにした遺伝子操作マウスを生み出した。

 実験で雄のマウスを小部屋に入れて弱い電気ショックを与えると、海馬の特定の神経細胞群が活性化し、「小部屋は怖い」と記憶する。この細胞群を光で活性化させると、小部屋の外でも思い出し、恐怖で身をすくめる反応を示した。

 ところが、同じ神経細胞群に光を照射しながら雌のマウスと一緒に過ごさせると、今度は「楽しい経験」として記憶。
小部屋に入れても恐怖反応を示さなくなった。

 一方、へんとう体では「書き換え」は生じず、楽しい記憶と嫌な記憶を受け持つ細胞群が異なることが判明。
海馬にある記憶が楽しいか不快かは、へんとう体につながる神経回路の行き先が変わることで変化すると分かった。

http://www.jiji.com/jc/c?g=soc_30&k=2014082800027

理研プレス
http://www.riken.jp/pr/press/2014/20140828_2/digest/

Nature
Bidirectional switch of the valence associated with a hippocampal contextual memory engram
http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature13725.html#affil-auth

引用元: 【神経】「嫌な記憶」を「楽しい記憶」に=光での書き換えにマウスで成功、理研

【マジか・・・】「嫌な記憶」を「楽しい記憶」に書き換えることに成功の続きを読む

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1: 2014/08/28(木) 13:40:54.44 ID:???0.net
農業生物資源研究所(茨城県つくば市)は28日までに、クモの糸を吐くカイコの実用品種を開発したと発表した。
「クモ糸シルク」と名付けた新素材はシルクにクモの糸が含まれている。切れにくさは鋼の約20倍。
ベストとスカーフを作ることにも成功した。研究成果は米科学誌「プロスワン」に掲載される。

研究グループは通常のシルクを生産するカイコに、オニグモの縦糸のたんぱく質の遺伝子を導入した。
遺伝子組み換えカイコが作った繭から取った糸は、オニグモの縦糸のたんぱく質を1%弱含んでいた。
天然シルクより1.5倍以上切れにくく、アメリカジョロウグモの縦糸に匹敵する強度だった。

この生糸を煮て不要なたんぱく質を取り除いたところ、光沢や柔らかな風合いはシルクと同じで、機械で編んだり織ったりできた。研究グループは養蚕農家で飼育できるように、フェンスで隔離した野外の施設で飼育試験を実施する準備を進めている。

今後、オニグモの縦糸のたんぱく質の量を増やし、さらに強いクモ糸シルクを開発し、手術用の縫合糸や防災ロープ、防護服などへの応用を目指す。

http://www.nikkei.com/article/DGXLASDG2702U_Y4A820C1CR0000/

引用元: 【技術】クモの糸を吐くカイコを開発 カイコにオニグモの遺伝子導入 切れにくさは鋼の20倍

カイコにオニグモの遺伝子導入してクモの糸を吐くカイコを開発 切れにくさは鋼の20倍の続きを読む

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1: 2014/08/23(土) 22:48:49.61 ID:???.net
マウスの脳の中で特定のたんぱく質の働きを抑えると記憶力が高まることを、国立遺伝学研究所などのグループが突き止めました。

このたんぱく質はヒトの脳の中にもあり、グループでは記憶力が高まることがある自閉症などの原因の解明につながる可能性があるとしています。

この研究を行ったのは、国立遺伝学研究所と理化学研究所、それに大阪大学などのグループです。
グループでは、神経の発達に関わることが知られている「αキメリン」と呼ばれるたんぱく質に注目し、このたんぱく質が脳の中で働かないようにした特殊なマウスを使って記憶力に変化が起きるかどうか調べました。

その結果、「αキメリン」が働かないマウスは、通常のマウスに比べ記憶力が1.5倍程度に
高まることが分かったということです。

またこのたんぱく質はヒトにもあり、研究グループがこのたんぱく質を作る遺伝子に特定の変化がある人を
詳しく調べたところ、計算能力が高く自閉症的な傾向がみられることも分かったということです。

研究を行った国立遺伝学研究所の岩田亮平研究員は、「自閉症などでは計算能力や記憶力が著しく高くなることがあるが、このたんぱく質をさらに調べればこうした病気の原因解明につながる可能性がある」と話しています。

http://www3.nhk.or.jp/news/html/20140822/K10039882111_1408220545_1408220550_01.jpg
http://www3.nhk.or.jp/news/html/20140822/k10013988211000.html

プレスリリース:学習能力の発達を調節するタンパク質を発見!
~成長期でのはたらきが、おとなの脳機能を左右する~
http://www.soken.ac.jp/news/14399/

引用元: 【脳科学】記憶力向上関与のたんぱく質発見

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