細胞を使わない膜タンパク質の合成技術 | 理化学研究所
http://www.riken.jp/pr/press/2016/20160801_1/
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要旨

理化学研究所（理研）横山構造生物学研究室の横山茂之上席研究員らと、ライフサイエンス技術基盤研究センタータンパク質機能・構造研究チームの篠田雄大研究員、白水美香子チームリーダー、染谷友美上級研究員らの共同研究グループ※は、無細胞タンパク質合成法[1]を応用して、高品質の膜タンパク質を高収率で生産できる新しい技術を開発しました。

膜タンパク質は、細胞膜に埋め込まれた状態で存在し、細胞内外の情報や物質の交換など重要な機能を果たしており、創薬研究の重要な標的でもあります。一方で、従来の膜タンパク質合成法では、細胞での発現と細胞膜からの可溶化[2]が容易ではなく、それを乗り越える技術開発が求められていました。

今回、共同研究グループは、膜タンパク質が細胞で合成され、細胞膜に埋め込まれながら立体構造を形成する過程を、細胞を使わず、試験管内でほぼ再現する新しい技術を開発しました。この膜タンパク質の無細胞合成法では、膜タンパク質は、リボソーム（タンパク質を合成する場である細胞小器官）によって合成されると、脂質と相互作用しつつ、立体構造を形成して、その周りに細胞膜と同じような脂質で構成される脂質二重膜構造の小さな膜断片を形成します。膜タンパク質は、膜断片に組み込まれた状態のままであるため、さまざまな単離・精製法が適用可能で、高純度の精製標品を得ることができます。

これにより、これまでは立体構造や活性を犠牲にしなくては調製できなかった難しい膜タンパク質を、界面活性剤[3]による可溶化という過程を一度も経ることなく、正常な状態で高純度に大量調製し、さらに、結晶化、薬剤との結合の解析などが可能になり、抗体を作る免疫原としても用いることができます。

この技術により、膜タンパク質機能の本質的な理解や、新しい低分子医薬や抗体医薬の創出などに幅広く貢献でき、膜タンパク質の基礎研究から産業応用までパラダイムシフトを引き起こすと期待できます。

本研究は、文部科学省「ターゲットタンパク研究プログラム」（2007～2011年度）、文部科学省および日本医療研究開発機構（AMED）「創薬等ライフサイエンス研究支援基盤事業（創薬等支援技術基盤プラットフォーム事業）」（2012～2016年度）、日本学術振興会（JSPS）「科学研究費助成事業（科研費）」（2013～2016年度）の支援により行われました。

成果は、英国のオンライン科学雑誌『Scientific Reports 』（7月28日付け）に掲載されました。

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仏の研究者らがキスは健康に有益であることを発見。ニュースポータルＭＩＧニュースが報じた。

研究によって、唾液の接触、つまりキスによって発生する微生物の交換により人体組織の様々な病気に対する抵抗力がアップすることがわかった。口腔内にはおびただしい数のバクテリアが存在しておりその８０％は全ての人に等しく生息しているものだが、あとの２０％は各個人で異なる。

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http://jp.sputniknews.com/science/20160614/2303288.html

肺の細胞が自ら歩いて集まる様子を撮影 | 理化学研究所
http://www.riken.jp/pr/press/2015/20151218_1/



要旨

理化学研究所（理研）多細胞システム形成研究センター呼吸器形成研究チームの森本充チームリーダー、野口雅史研究員らの研究グループ※は、呼吸器学者の間で40年近く謎とされていた、神経内分泌細胞（NE細胞）[1]が気管支の分岐点に規則正しく配置され、クラスター（塊）を形成するメカニズムを解明しました。

私たちが吸い込んだ空気（吸気）は気管と気管支を通って肺胞に到達します。肺胞では血中の酸素と二酸化炭素のガス交換が行われますが、気管と気管支はたくさんの分岐によって吸気を分散することで、より広範囲の肺胞に吸気を送りガス交換の効率を上げています。加えて、気管と気管支は呼気に混ざった異物を体外に排出する浄化装置としても機能しています。

NE細胞は気管と気管支の上皮細胞の1種で、酸素濃度のセンサーや幹細胞ニッチ[2]としての機能が知られていました。さらに肺がんの1種である小細胞肺がんの起源になるなど、疾患との関連も指摘されています。NE細胞の分布はユニークで、気管支の分岐点付近に小さなクラスターを作って、いつも規則正しく配置されています。しかしこのNE細胞の分布については40年近く前に報告されて以来、分布パターンが形成されるメカニズムは解明されていませんでした。

今回研究グループは、マウスの胎児肺の細胞分布を3次元およびリアルタイムで高解像度に画像解析する技術の確立に成功しました。この技術を使ってNE細胞の挙動を解析した結果、NE細胞がNotch-Hes1シグナル[3]によって限定的に細胞分化し、その後、自ら歩いて移動し、気管支の分岐点に規則正しく配置されクラスターを形成する一連の過程が明らかになりました。

NE細胞を起源とする小細胞肺がん細胞は転移能が高いことが知られているため、「NE細胞が自ら歩いて移動する」という今回の知見は、細胞の生物学的性質と病理的な現象を結ぶ上で重要と考えられます。将来、細胞移動の分子メカニズムが解明され、小細胞肺がんとの関係について理解が進むことで、新しい治療薬の開発へつながると期待できます。

本研究は、米国の科学雑誌『Cell Reports』（12月29日号）に掲載されるのに先立ち、オンライン版（12月17日付け：日本時間12月18日）に掲載されます。

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産総研：変換効率11 %の熱電変換モジュールを開発
http://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2015/pr20151126/pr20151126.html


ポイント

•鉛テルライド（PbTe）熱電変換材料の焼結体にナノ構造を形成することで、性能の劇的な向上に成功
•ナノ構造を形成したPbTe焼結体を用いて熱電変換モジュールを開発して、11 %の変換効率を達成
• 一次エネルギーの60 %以上にものぼる未利用熱エネルギーの電力活用に大きく前進


概要

　国立研究開発法人 産業技術総合研究所【理事長 中鉢 良治】（以下「産総研」という）省エネルギー研究部門【研究部門長 宗像 鉄雄】熱電変換グループ 太田 道広 主任研究員、山本 淳 研究グループ長、HU Xiaokai 元産総研特別研究員、独立行政法人 日本学術振興会 外国人客員研究員JOOD Priyankaは、鉛テルライド（PbTe）熱電変換材料の焼結体にマグネシウム・テルライド（MgTe）のナノ構造を形成することで高い熱電性能指数ZT = 1.8を実現し、さらにこの材料を用いて変換効率11 %を有する熱電変換モジュールの開発に成功した。

　これまで、熱電変換材料においてはZT = 1.0を超えることが、熱電変換モジュールにおいては7 %の変換効率を超えることが困難であった。今回の成果では、米国ノースウェスタン大学のKANATZIDIS Mercouri G. 教授（兼）米国 アルゴンヌ国立研究所 主任研究員と共に、ナノ構造の形成技術を用いて熱電変換材料の焼結体のZTを1.8（550 ℃）まで向上させることに成功した。さらに、このMgTeナノ構造を形成したPbTe焼結体と電気的・熱的に比較的良好に接合する電極材料を開発して、熱電変換モジュールにおいて11 %の変換効率（高温側600 ℃、低温側10 ℃）を実現した。この高効率熱電変換モジュールを用いることで、未利用熱エネルギーを電力へと変換して活用する道が開けると期待される。

　なお、この技術の詳細は、英国王立化学会の発行する学術論文誌Energy & Environmental Scienceに近く掲載される。

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