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日本学術振興会
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細胞死を司るカルシウム動態の制御機構を解明 〜アービットが小胞体−ミトコンドリア間のCa2+の移動を制御〜 理化学研究所(理研)脳科学総合研究センター 発生神経生物研究チームの御子柴 克彦 チームリーダー、ベンジャミン・ボノー 基礎科学特別研究員らの共同研究チーム(※1)は、細胞内カルシウムチャネル(注1)の制御因子「アービット(IRBIT)(注2)」が、小胞体(注3)からミトコンドリア(注4)へのカルシウムイオン(Ca2+)の流入量をコントロールすることで、「アポトーシス」を制御することを発見しました。 アポトーシスはプログラムされた細胞死と呼ばれ、多細胞生物に見られる細胞の死に方の一...
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植物の青色光特異的伸長化合物を同定 −クリプトクロムの青色光による光情報の阻害化合物の発見− <要旨> 理化学研究所(理研)環境資源科学研究センター合成ゲノミクス研究グループの大窪(栗原)恵美子特別研究員、ウェンディ・オン国際プログラムアソシエイト、松井南グループディレクターらの共同研究チーム(※)は、青色光受容体のクリプトクロムが植物の細胞伸長を抑制する効果を阻害する低分子化合物を単離し、それが直接クリプトクロム1(CRY1)に結合することで阻害効果を示すことを明らかにしました。 光は、植物の光合成によるエネルギー源であるだけでなく、環境の情報を感知するための情報源としても重...
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スピン流−熱流変換現象の可視化に成功 ―スピントロニクスを用いた新たな熱制御技術の実現に道― 【発表のポイント】 ●磁気の流れ「スピン流」によって生成される温度変化の可視化を実現 ●通常の熱源とは全く異なり周囲に広がらない、スピン流特有の温度分布を観測 ●スピントロニクスデバイスの局所的な温度変化調整技術への応用が期待 【概要】 東北大学金属材料研究所の内田健一准教授(当時。現 物質・材料研究機構 磁性・スピントロニクス材料研究拠点 グループリーダー)、大門俊介氏(大学院博士課程・日本学術振興会特別研究員)、井口亮助教、日置友智氏(大学院修士課程)、東北大学原子分子材料科学...
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東大、制限酵素が目的配列を探索する際の新規なメカニズムを解明
制限酵素が目的配列を探索する際の新規なメカニズム 1.発表者: 王 徳龍(東京大学大学院農学生命科学研究科 応用生命化学専攻 博士課程2年) 宮園 健一(東京大学大学院農学生命科学研究科 応用生命化学専攻 特任助教) 田之倉 優(東京大学大学院農学生命科学研究科 応用生命化学専攻 教授) 2.発表のポイント: ◆DNAグリコシラーゼ活性によって作用する制限酵素R.PabIが、認識配列でない二本鎖DNAと結合した状態の立体構造を決定しました。 ◆R.PabIが二本鎖DNA上で形成するリング状の構造は、効率的なDNA分解に必要であることを明らかにしました。 ◆生命現象の根幹となる、DNA結合タンパク質による...
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東工大と東北大など、酸化ハフニウム基強誘電体の基礎特性を解明
酸化ハフニウム基強誘電体の基礎特性を解明 ―超高密度で高速動作する不揮発性メモリー実現に道― 【概要】 東京工業大学元素戦略研究センター(センター長 細野秀雄教授)の清水荘雄特任助教と物質理工学院兼同センターの舟窪浩教授、東北大学金属材料研究所の今野豊彦教授と木口賢紀准教授、物質・材料研究機構 技術開発・共用部門坂田修身ステーション長らの研究グループは、スマホやパソコンのトランジスタ(スイッチ)に使われている酸化ハフニウムを基本組成とした、強誘電体の電源を切った時に貯められる電気の量や、使用可能な温度範囲といった基礎特性を解明した。 結晶方位を制御した単結晶薄膜を電極上に作...
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せめぎ合うゼロ質量電子 〜相互作用が織り成す多彩な競合現象の解明〜 1.発表者: 平田 倫啓(仏グルノーブル国立科学研究センター CNRS−LNCMI 日本学術振興会海外特別研究員(当時); 現 東北大学 金属材料研究所 助教) 石川 恭平(東京大学大学院 工学系研究科 物理工学専攻 大学院生(当時)) 宮川 和也(東京大学大学院 工学系研究科 物理工学専攻 助教) 田村 雅史(東京理科大学 理工学部 物理学科 教授) Claude Berthier(仏グルノーブル国立科学研究センター CNRS−LNCMI 主任研究員) Denis Basko(仏グルノーブル国立科学研究センター CNRS−LPMMC 主任研究員) 小林 晃人(名古...
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東大、高密度分子ガス円盤が超巨大ブラックホール成長の重要なガス質量の供給源として機能
超巨大ブラックホールへのガス降着の鍵は超新星爆発か? 〜アルマ望遠鏡で見えてきたブラックホール成長の現場〜 1.発表者: 泉拓磨(東京大学大学院理学系研究科 天文学専攻 博士3年/日本学術振興会特別研究員) 川勝望(呉工業高等専門学校 自然科学系分野 准教授) 河野孝太郎(東京大学大学院理学系研究科 天文学専攻 教授) 2.発表のポイント: ◆超巨大ブラックホールへ供給されるガスの貯蔵庫として、ブラックホール近傍数100光年程度の大きさの高密度分子ガス円盤が重要であることを初めて示した。さらに、分子ガス円盤で発生する超新星爆発がブラックホール成長を駆動するという理論予測を観...
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名大など、有機半導体に欠かせない「縮環チオフェン」の簡便な合成法を開発
有機半導体に欠かせない、「縮環チオフェン」の 簡便な合成法の開発 <ポイント> ○縮環チオフェンは有機半導体に欠かせない分子群。 ○しかし、これまで簡便なチオフェン縮環反応は存在しなかった。 ○容易に手に入る芳香族化合物誘導体と硫黄を有機溶媒中で加熱しながら撹拌するだけで、縮環チオフェンを合成できる反応を開発! JST戦略的創造研究推進事業において、ERATO伊丹分子ナノカーボンプロジェクト、名古屋大学 大学院理学研究科、名古屋大学 トランスフォーマティブ生命分子研究所(WPI−ITbM)、統合物質創製化学研究推進機構の伊丹 健一郎 教授、瀬川 泰知 特任准教授、孟 令奎 博士らの研究グルー...
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名大など、機械的強度や安定性などに優れた有機ナノチューブの簡便な合成に成功
全く新しい有機ナノチューブの簡便な合成に成功 〜延ばして、巻いて、固めて、チューブの出来上がり〜 ■ポイント ○近年、さまざまな機能を付与できる有機分子で構成された筒状の有機ナノチューブに注目が集まっている。 ○今までの有機ナノチューブは構造的な脆弱性や合成の難しさなどの問題があった。 ○機械的強度や安定性などに優れた強固な共有結合でつながる有機ナノチューブの簡便な合成手法の開発に成功した。 JST戦略的創造研究推進事業において、ERATO伊丹分子ナノカーボンプロジェクト、名古屋大学 大学院理学研究科、名古屋大学 トランスフォーマティブ生命分子研究所(WPI−ITbM)の伊丹 健一郎 教授、...
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東京工科大、がんを簡単に調べられる新しいメチル化DNAの測定法を開発
がんを簡単に調べられる新しいメチル化DNAの測定法を開発 東京工科大学(東京都八王子市片倉町、学長:軽部征夫)応用生物学部の吉田亘助教、軽部征夫教授らの研究グループ(※1)は、がんなどのバイオマーカーとして期待されるメチル化DNAを簡便に測定できる方法の開発に成功した(※2)。 本研究成果は、2016年6月28日に科学誌「Analytical Chemistry」オンライン版に掲載された(※3)。 【背景】 ヒトゲノム中の塩基シトシン(※4)のメチル化は、遺伝子の発現を制御する「遺伝子スイッチ」としての働きを持っており、がん細胞ではこの遺伝子スイッチが異常になっていることが確認されている。このスイッチの異...
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極微細蛍光内視鏡イメージングシステムを商品化 ‐低侵襲で脳深部神経活動を可視化する‐ 【概要】 東北大学大学院医学系研究科小山内 実(おさないまこと) 准教授を中心とした研究グループと株式会社ルシールが共同で研究・開発した「極微細蛍光内視鏡イメージングシステム(Ultra−thin Fluorescence Endoscope Imaging System:U−FEIS)」(特許出願中:特願2016−071769)がこのほど商品化され、株式会社ルシールより販売されます。 U−FEISは低侵襲で実験動物の脳の神経活動を簡便に可視化できるシステムであり、従来の顕微鏡では見ることができなかった脳深部のイメージングを低コストで行うことができるシステムで...
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東大、1万通りの異なる生化学反応条件を一度にテストできる手法を開発
1万個の小さな試験管一つ一つで生体分子反応を見てみると −試行錯誤から全数検査へ− 1.発表者: ロンドレーズ ヤニック(フランス国立科学研究センター 研究員) 藤井 輝夫(東京大学生産技術研究所 教授) 2.発表のポイント: ◆マイクロ流体デバイス(注1)技術を応用して、生体分子反応系において一度に1万通りの生化学反応を行い、最適条件を見いだすことができる新手法を開発しました。 ◆従来、生体分子反応系を最適化し、診断などに利用できるようにするには、何ヶ月、あるいは何年にも渡る試行錯誤が必要でしたが、本手法によって数日間に短縮できるようになります。 ◆今後、本研究を発展さ...
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東大、感染から体を守るためには骨を作る細胞が重要など研究成果を発表
骨が免疫力を高める 〜感染から体を守るためには骨を作る細胞が重要〜 1.発表者: 寺島 明日香(研究当時:東京大学大学院医学系研究科 病因・病理学専攻 免疫学分野 研究員現所属:東京大学大学院医学系研究科 骨免疫学寄付講座 特任助教) 岡本 一男(研究当時:東京大学大学院医学系研究科 病因・病理学専攻 免疫学分野 助教 現所属:東京大学大学院医学系研究科 骨免疫学寄付講座 特任准教授) 高柳 広(東京大学大学院医学系研究科 病因・病理学専攻 免疫学分野 教授) 2.発表のポイント: ◆炎症によって骨髄内の骨芽細胞(注1)が障害を受けることが、敗血症後に生じる免疫細胞数減少...
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微細加工した絶縁体表面で電子の蓄積の観察に成功 ―最先端電磁場計測法である電子線ホログラフィーで可視化― 東北大学大学院生の築田直也(現:株式会社不二越)、多元物質科学研究所の進藤大輔教授(理化学研究所創発物性科学研究センターチームリーダー)と理化学研究所の新津甲大特別研究員らの研究グループは、各種の絶縁体にイオンビームによる微細加工を施して形態を制御し、電子線照射により帯電した絶縁体試料表面で、放出された2次電子(1)の蓄積を、電子線ホログラフィー(2)により可視化することに成功しました。 本研究成果は、日本顕微鏡学会 第72回学術講演会,仙台,(2016.6.14−20...
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東北大、磁性半導体(Ga,Mn)Asが強磁性をしめすメカニズムを解明
磁性半導体(Ga,Mn)Asが強磁性をしめす メカニズムを解明 −20年来続く論争に終止符 【概要】 東北大学原子分子材料科学高等研究機構(WPI−AIMR、機構長 小谷元子)の相馬清吾准教授、高橋隆教授(兼務 理学研究科)、松倉文礼(◇)教授、Tomasz Dietl教授、大野英男教授(兼務 電気通信研究所、省エネルギー・スピントロニクス集積化システムセンター)、同理学研究科の佐藤宇史准教授らの研究グループは、磁性半導体(Ga,Mn)Asの強磁性発現機構の解明に成功しました。(Ga,Mn)Asは、よく知られた半導体であるGaAsに高濃度でMnを注入することで得られる物質です。 半導体と磁性体の特質を併せもち、電気による磁性の制御...
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低電力・高集積化を可能にする磁気メモリ材料 〜反強磁性体で巨大な異常ホール伝導度を持つ物質の発見〜 1.発表者: 冨田 崇弘(東京大学物性研究所 新物質科学研究部門 特任研究員) 清原 直樹(研究当時:東京大学大学院 新領域創成科学研究科 修士課程2年) 中辻 知(東京大学物性研究所 新物質科学研究部門 教授) 2.発表のポイント: ◆反強磁性体において自発的な巨大異常ホール伝導度を持つ物質を見出した。 ◆反強磁性体におけるスピンに依存した起電力の存在が明らかになった。 ◆従来の強磁性体磁気メモリと比べ漏れ磁場が少ない反強磁性体のため、低電力・集積化が可能な大容量メモリ材...
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NTTと東京電機大、レーザー光源でマイクロ波・ミリ波発生装置の雑音を100分の1に低減
光のものさしであるレーザー光源を用いて、マイクロ波・ミリ波発生装置の雑音を100分の1に低減 〜高精度なマイクロ波・ミリ波を用いた高速・大容量無線通信に向けて〜 日本電信電話株式会社(東京都千代田区、代表取締役社長:鵜浦博夫、以下 NTT)と東京電機大学(東京都足立区、学長:安田浩)は、線スペクトルが等しい間隔で並んだレーザー光源であり、光のものさしになることが知られている光周波数コム(※1)を用いて、マイクロ波・ミリ波発生装置の雑音を従来の100分の1に低減することに成功しました。本研究では、光周波数コムをマイクロ波・ミリ波発生装置の雑音の高感度検出器として利用し、その雑音を...
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舌下免疫療法の仕組みを解明 −口腔(こうくう)樹状細胞の関与を発見、アレルギー治療への応用に期待− 【概要】 日本学術振興会特別研究員(PD)の田中志典(たなか ゆきのり)博士と東北大学大学院歯学研究科口腔分子制御学分野の菅原俊二(すがわら しゅんじ)教授らのグループは、花粉症などアレルギー疾患の根本的な治療法として注目されている舌下免疫療法の仕組みを明らかにしました。 舌下免疫療法は舌の下の粘膜からアレルギーの原因物質(抗原)を吸収させ症状の改善を図るアレルギー治療法ですが、その詳しい仕組みは分かっていませんでした。本研究では、口の中の粘膜に存在する抗原提示細胞の一種である樹...
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北大と慶大、がんになりにくい長寿ハダカデバネズミから初めてiPS細胞作製に成功
がんになりにくい長寿ハダカデバネズミから初めてiPS細胞作製に成功 〜二重の防御で腫瘍を作らないことを発見〜 ■研究成果のポイント ・長寿命で,がんになりにくい体質のハダカデバネズミからiPS細胞を作製することに初めて成功した。 ・マウスやヒトのiPS細胞は,未分化な細胞が混入すると腫瘍(奇形腫)を形成する問題があるが,ハダカデバネズミのiPS細胞は未分化な状態で移植しても腫瘍を形成しなかった。 ・ハダカデバネズミだけが持つ,初期化やがん化を二重に防ぐメカニズムを明らかにした。将来は,人間の健康長寿やがんの予防に役立つと期待される。 ■研究成果の概要 北海道大学遺伝子病制御研究所の三浦恭子...
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産総研、棒状やリボン状に形状制御されたナノ炭素材料の新しい合成法を開発
棒状やリボン状に形状制御されたナノ炭素材料の新しい合成法を開発 −高効率で量産可能な製造方法を開発− ■ポイント ・配位高分子からカーボンナノロッドとグラフェンナノリボンを合成 ・極めて高い効率で大きなスケールでの生産が可能に ・次世代のキャパシターの電極材料など、高効率なエネルギー貯蔵・変換への寄与に期待 ■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)電池技術研究部門( https://unit.aist.go.jp/riecen/ )【研究部門長 谷本 一美】エネルギー材料研究グループ 徐 強 上級主任研究員とプラディープ パッチファルJSPS特別研究員らは、配位高分子を原...
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神経変性疾患発症に重要なメカニズムを解明 〜小胞輸送制御因子 ESCRTの異常が神経細胞死を引き起こす〜 【研究概要】 東北大学大学院医学系研究科神経内科学分野長谷川隆文(はせがわ たかふみ)講師、青木正志(あおきまさし)教授らのグループは、宮城県立がんセンター研究所田中伸幸(たなか のぶゆき)教授との共同研究により、神経変性疾患の脳内にみられる異常凝集タンパク蓄積と神経細胞死のプロセスに、小胞輸送制御因子ESCRT(エスコート)が重要な役割を果たすことを明らかにしました。本研究は、神経変性疾患発症メカニズムの一端を解明するものであると共に、同疾患の新たな治療開発へ貢献することが期待され...
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東大、超並列ミトゲノムシーケンスが分子系統地理学に正確な“根”をもたらす
超並列ミトゲノムシーケンスが分子系統地理学に正確な“根”をもたらす 1.発表者: 平瀬 祥太朗(研究当時:東京大学 大学院理学系研究科 生物科学専攻 特別研究員/東京大学 大学院農学生命科学研究科 助教) 武島 弘彦(研究当時:東京大学 大気海洋研究所 特任助教/人間文化研究機構 総合地球環境学研究所 特任助教) 西田 睦(東京大学 大気海洋研究所 名誉教授/琉球大学 理事・副学長) 岩崎 渉(東京大学 大学院理学系研究科 生物科学専攻、東京大学 大気海洋研究所 准教授) 2.発表のポイント: ・超並列ミトコンドリアゲノムシーケンスによって、分子系統地理学における分子系統...
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同志社大と東大など、コウモリが超音波で行く先を“先読み”しルート選択を行うことを発見
コウモリが超音波で行く先を“先読み”し、ルート選択を行うことを発見 ■ポイント ・コウモリは飛びながら小さな昆虫を次々と捕食するが、その際の超音波によるセンシングと飛行ルートの関係はこれまで明らかではなかった。 ・コウモリが複数の獲物に注意を分散させ、またそれらを高確率で捕らえる飛行ルートを選択していることを発見した。 ・ナビゲーション研究における軌道計画法や選択的注意機構に関する研究分野においてコウモリが新しいモデル動物として有用であることが示された。将来的には高機能の飛行ドローンなど自律移動ロボット分野等への工学応用が期待される。 同志社大学研究開発推進機構の藤岡慧...
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東北大、永久スピンらせん状態と逆永久スピンらせん状態間の電気的制御に成功
永久スピンらせん状態と逆永久スピンらせん状態間の電気的制御に成功 〜次世代省電力・高速演算スピンデバイスの実現へ期待〜 【概要】 国立大学法人東北大学大学院工学研究科 吉住 孝平博士前期課程学生(現 トヨタ株式会社)、好田 誠准教授、新田 淳作教授らの研究グループは、半導体量子井戸の精密な構造設計により、スピン演算素子に必要な永久スピンらせん状態(※1)と逆永久スピンらせん状態(※2)間の電界制御に成功しました。これら二種類の永久スピンらせん状態間を電界制御することにより、半導体中の電子スピンの情報を長時間・長距離保持することが可能となり、かつ正確に情報伝達することが可能とな...
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東大、生きた生物の神経細胞が伸長する方向を光で誘導など研究成果を発表
生きた生物の神経細胞が伸長する方向を光で誘導する 1. 発表者: 遠藤 瑞己(東京大学大学院理学系研究科化学専攻 博士課程学生) 上口 裕之(理化学研究所脳科学総合研究センター チームリーダー) 飯野 雄一(東京大学大学院理学系研究科生物化学専攻 教授) 小澤 岳昌(東京大学大学院理学系研究科化学専攻 教授) 2. 発表のポイント: ◆神経細胞の軸索誘導(注1)を担うタンパク質DCC(注2)の活性を、光照射により分単位で可逆的に操作する手法を開発しました。 ◆光応答性DCCを線虫に導入することで、世界に先駆けて生きた個体内での神経軸索伸長方向の光照射による人為的制御を可...
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産総研、ヒトの神経細胞の発生を調節するタンパク質の機能を発見
ヒトの神経細胞の発生を調節するタンパク質の機能を発見 −ヒトに特徴的な機構の存在を示唆− ■ポイント ・ヒト胎児脳の神経細胞の発生にLSD1と呼ばれる酵素が重要な役割を果たすことを発見 ・LSD1の神経発達における役割がヒトに特徴的である可能性を示唆 ・失われた脳機能を回復させるための効率的な神経細胞の供給への貢献に期待 ■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)バイオメディカル研究部門( https://unit.aist.go.jp/bmd/ )【研究部門長 近江谷 克裕】脳機能調節因子研究グループ 平野 和己 研究員と波平 昌一 研究グループ長は、遺伝子の情報の読み取...
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富山大など、薬甘草の成分が内臓脂肪の炎症・線維化を抑制する機序を解明
薬甘草の成分が内臓脂肪の炎症・線維化を抑制する機序を解明 <ポイント> ○甘草(かんぞう)成分イソリクイリチゲニン(ILG)の新たな薬理作用を見いだした。 ○ILGは脂肪細胞に働き、抗炎症作用を示す。 ○ILGは内臓脂肪の線維化を抑制する。 ○本成果により、新たなメタボリックシンドローム治療薬の開発につながる可能性がある。 富山大学 大学院医学薬学研究部(医学)免疫バイオ・創薬探索研究講座(富山県寄附講座)の渡邉 康春 客員助教、長井 良憲 客員准教授、高津 聖志 客員教授らの研究グループは、漢方薬に含まれる生薬甘草の成分イソリクイリチゲニンが、脂肪細胞やマクロファージ注1)に作用...
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NTTと東北大、スピン演算素子の実現につながる電子スピンの長距離輸送に成功
スピン演算素子の実現につながる電子スピンの長距離輸送に成功 〜外部電界を用いて電子スピンの向きを長時間保持〜 日本電信電話株式会社(本社:東京都千代田区、代表取締役社長:鵜浦博夫、以下 NTT)と国立大学法人東北大学(宮城県仙台市、総長:里見 進、以下 東北大学)は、スピンの向きが長時間保持されるように構造設計した化合物半導体量子井戸(※1)を用いることで、これまで難しかった外部電界による電子スピン(※2)の長距離輸送に世界で初めて成功しました。本技術を用いることで、半導体中の電子スピンの向きをより安定に操作することが可能となり、量子コンピュータ(※3)や電界効果型スピントラン...
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強誘電体中の新たな量子現象を発見 −量子揺らぎで軽量化した強誘電ドメイン壁の運動を解明− ■要旨 理化学研究所(理研)創発物性科学研究センター動的創発物性研究ユニットの賀川史敬ユニットリーダー、強相関物性研究グループの十倉好紀グループディレクターらと、産業技術総合研究所(産総研)フレキシブルエレクトロニクス研究センターの堀内佐智雄研究チーム長の共同研究グループ(※)は有機物質の強誘電体において、水素原子と同程度の有効質量を持つ強誘電ドメイン壁を見いだしました。 強誘電体中における強誘電ドメイン壁は、一般に電界を印加することによって動きますが、その過程では熱エネルギーによって...
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東大、がんに対するDDS(薬物標的治療)の効率を高める腫瘍血管透過経路を発見
がんに対するDDS(薬物標的治療)の効率を高める 新しい腫瘍血管透過経路を発見! ●発表のポイント ◆DDSの効率を高める新しい腫瘍血管透過経路を発見しました。 ◆腫瘍血管が不規則に開閉し、そこから蛍光標識した高分子ナノミセルが血管外の腫瘍組織へ漏出するという、極めて動的な現象を発見しました。 ◆この現象のメカニズムを解明し活用することができれば、特に難治性腫がんに対する新しい薬物送達法の開発に繋がるものと期待されます。 ●発表概要: がん組織の血管は正常組織の血管と比べて構造が未熟で、透過性の高い「静的な穴(static pore、図1)」がたくさんあります。東京大学医学部附属病院耳鼻咽喉科...
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東大、Cas9(FnCas9)の結晶構造を決定しその働きを原子レベルで解明
ゲノム編集のための新たな「はさみ」 −立体構造にもとづくCRISPR−Cas9の改変− 1. 発表者: 平野 央人(東京大学理学系研究科生物科学専攻 修士課程) 西増 弘志(東京大学理学系研究科生物科学専攻 助教) 石谷 隆一郎(東京大学理学系研究科生物科学専攻 准教授) Feng Zhang(Massachusetts Institute of Technology Assistant professor/Broad Institute of MIT and Harvard Core Member) 濡木 理(東京大学理学系研究科生物科学専攻 教授) 2. 発表のポイント: ・ゲノム編集(注1)に利用されるCRISPR−Cas9(注2)の結晶構造を解明した。 ・Cas9の分子構造を改変し、新規のゲノム編集ツールを開発した。 ・C...
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産総研、染色体の大規模構造変異を高精度に検出できるアルゴリズムを開発
染色体の大規模構造変異を高精度に検出できるアルゴリズムを開発 −細胞のがん化の原因究明とがんの早期発見につながることへ期待− ■ポイント ・超並列DNAシーケンサーで得られる正常およびがん細胞ゲノム配列のビッグデータを高速・高精度に比較 ・がん化した組織中のがん細胞の比率が低くても、がん細胞中の構造変異を高精度に検出可能 ・がん細胞に特有のDNA変化を早期に検出し、的確な治療法を選択することが可能になることを期待 ■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) 創薬基盤研究部門【研究部門長 織田 雅直】 ゲノム機能情報研究グループ 瀬々 ...
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天の川銀河の中で二番目に大きなブラックホールを発見 慶應義塾大学理工学部物理学科の岡 朋治教授らの研究チームは、天の川銀河の中心領域にある特異分子雲中に太陽の10万倍の質量を持つブラックホールが潜んでいる痕跡を発見しました。 多くの銀河の中心に巨大ブラックホールがある事は最近の研究によって分かってきていましたが、その形成・成長のメカニズムは解明されていませんでした。今回、岡教授らの研究チームは、天の川銀河の中心核巨大ブラックホール「いて座 A*(エー・スター)」から約200光年離れた位置に発見された特異分子雲 CO−0.40−0.22の詳細な電波観測を行い、その詳細な空間構造...
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塩害に負けない大豆の遺伝子を発見 −分子育種により耐塩性大豆品種の開発が可能に− ■ポイント ・ブラジルの大豆品種FT−Abyaraから耐塩性遺伝子(Ncl遺伝子)を発見し、この遺伝子はNa+、K+、Cl−を同時に調節することを明らかにしました。 ・Ncl遺伝子は塩害畑でも高い大豆収量を維持できます。 ・Ncl遺伝子を従来の交配による手法で既存の大豆品種に効率的に導入することにより、耐塩性大豆品種の開発ができます。 ・塩類土壌が問題になっている世界の多くの地域での大豆の安定的な生産に貢献することが期待されます。 ■概要 国立研究開発法人国際農林水産業研究センター(JIRCAS)は、国立大学法人北海道大学、国立...
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環境細菌から進化する共生細菌 −日本列島の野外昆虫集団でとらえた共生進化過程− ■ポイント ・日本本土と南西諸島の害虫チャバネアオカメムシ集団では腸内共生細菌が異なることを発見 ・南西諸島には培養可能な共生細菌や潜在的に共生能力をもつ環境細菌が存在 ・共生の起源と進化の理解や、害虫の環境適応機構の理解とその制御への貢献の可能性 ■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)生物プロセス研究部門【研究部門長 田村 具博】 深津 武馬 首席研究員(兼)生物共生進化機構研究グループ 研究グループ長、細川 貴弘 元産総研特別研究員(現 九...
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産総研など、生きた細胞内における外来DNA分解の可視化に成功
生きた細胞内における外来DNA分解の可視化に成功 −細胞が外来遺伝子から体を守るしくみ− ○ポイント ・顕微鏡画像からDNAの分解を1分子レベルで時空間的に解析する技術を開発 ・外来DNAを分解する活性が細胞の種類によって異なっていることを発見 ・遺伝子治療・核酸医薬等の分子機序に基づいた創薬への貢献に期待 ○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)バイオメディカル研究部門【研究部門長 近江谷 克裕】バイオアナリティカル研究グループ 佐々木 章 研究員と、国立大学法人 北海道大学【総長 山口 佳三】先端生命科学研究院 金城 政孝 教授ら、...
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「次世代デバイス開発の扉を開く電子構造を発見 〜トポロジカルな舞台での「強相関スピントロニクス」時代の幕開けへ〜」 1.発表者 近藤 猛(東京大学物性研究所 附属極限コヒーレント光科学研究センター 准教授) 中山 充大(東京大学大学院新領域創成科学研究科 博士課程1年) 松波 雅治(豊田工業大学物質工学分野エネルギー材料 准教授) 木村 真一(大阪大学大学院生命機能研究科 生命機能専攻 教授) 小野 寛太(高エネルギー加速器研究機構物質構造科学研究所 准教授) 組頭 広志(高エネルギー加速器研究機構物質構造科学研究所 教授) 中辻 知(東京大学物性研究所 新物質科学研究部...
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東大、115億光年彼方の原始グレートウォールの内部に巨大銀河誕生の現場を発見
115億光年彼方の原始グレートウォールの内部に巨大銀河誕生の現場を発見 1.発表者: 梅畑 豪紀(東京大学大学院理学系研究科附属天文学教育研究センター/ヨーロッパ南天天文台日本学術振興会特別研究員) 田村 陽一(東京大学大学院理学系研究科附属天文学教育研究センター 助教) 河野 孝太郎(東京大学大学院理学系研究科附属天文学教育研究センター 教授) 2.発表のポイント: ◆アルマ望遠鏡を用いて、115億光年彼方に、爆発的に星形成を行っている銀河(モンスター銀河)の9個からなる集団を発見した。 ◆モンスター銀河が、原始グレートウォールと呼ばれる宇宙最大の天体の内部で群れ集まっ...
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東北大、脳内の報酬のフィードバックが記憶を長期化することを発見
脳内の報酬のフィードバックが記憶を長期化する 【研究概要】 東北大学大学院生命科学研究科の市之瀬敏晴(日本学術振興会特別研究員)、山方恒宏助教、谷本拓教授らを中心とした研究グループは、ショウジョウバエの長期記憶形成に重要な脳内の神経接続を発見しました。 ハエの脳では、ドーパミンを放出する神経細胞が報酬を伝えますが、この細胞が自身のドーパミン信号のフィードバックを受けることによって、記憶が長期にわたって維持されることを明らかにしました。このフィードバックに関わる神経回路に機能不全を持つハエは、記憶が長続きしないことを実験的に証明しました。われわれヒトの脳でもドーパミンが脳の報...
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レアメタル・ナノ粒子の光で脳細胞を活性化 近赤外光信号によるオン・オフ制御の実現 【研究概要】 東北大学大学院生命科学研究科の八尾寛教授らの研究グループは、ラット脳の神経細胞活動のオンオフを近赤外光(*1)により制御することに成功しました。光感受性機能タンパク質を神経細胞に作らせ、光のオン・オフで神経細胞の活動をコントロールする技術は、光遺伝学(オプトジェネティクス)とよばれ、生きている動物の狙った神経細胞の活動だけを、自由自在に変化させることができ、脳機能研究に大きな革新をもたらしてきました。しかし可視光は生体組織において吸収され、減衰してしまうため、脳の中まで信号を送るこ...
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東北大、染色体上からリボソームRNA遺伝子が消えた細菌を発見
染色体上からリボソームRNA遺伝子が消えた細菌を発見 〜ゲノムの常識を覆す〜 【研究概要】 東北大学大学院生命科学研究科の地圏共生遺伝生態分野と遺伝情報動態分野の微生物研究グループは、環境細菌(*1)Aureimonas(オーレイモナス)のリボソーム(*2)RNA遺伝子が、安定的に維持される染色体(*3)ではなく、プラスミド(*4)に位置していることを明らかにしました。これまでは、生命の根幹をなすリボソームRNAの遺伝子は染色体上にあるのが当然と信じられてきました。本研究により、生息環境に適応して進化する過程で、細菌のゲノム(*5)は予想外にダイナミックに変化していることが示されました。本研究は、生...
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京大など、「活性水素」を利用した新しい酸窒化物の合成法を開発
“活性水素”を利用した新しい酸窒化物の合成法の開発 竹入史隆 京都大学大学院工学研究科博士後期課程学生、矢島健 同特定助教(現、東京大学助教)、小林洋治 同講師、陰山洋 同教授らは、マイナス電荷をもつ水素イオン(ヒドリド)の高い活性を利用した酸窒化物の新しい合成法の開発に成功しました。本研究成果は、英国科学誌「ネイチャーケミストリー(Nature Chemistry)」誌(ロンドン時間10月19日電子版)で公開されました。 <概要> 現在、陶器、電子部品など身の回りでつかわれているセラミックス材料は、酸素イオン(O2-)からなる酸化物です。近年、酸素イオンと窒素イオン(N3-)の両方を含む酸窒化物(...
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信州大と横浜市立大、人工タンパク質ナノブロックで多様な自己組織化ナノ構造の創出に成功
人工タンパク質ナノブロックにより多様な自己組織化ナノ構造の創出に成功 〜ナノテクノロジー・合成生物学研究等に貢献するナノブロック「分子技術」を開発〜 信州大学大学院総合工学系研究科博士課程3年(日本学術振興会特別研究員)小林直也氏、信州大学学術研究院繊維学系新井亮一助教、及び横浜市立大学大学院生命医科学研究科雲財悟助教らの共同研究グループは、新しいコンセプトで独自の人工タンパク質を用いた「タンパク質ナノブロック(PN−Block)」を開発し、樽型や正四面体型等の複数種類の超分子ナノ構造複合体を自己組織化によって創り出すことに世界で初めて成功しました。本成果は、今後、ナノテクノロジーや...
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東大、64APSK変調方式で毎秒505メガビットの高速ダウンリンク通信に成功
地球観測衛星では世界最高の周波数利用効率を持つ64APSK変調方式を使用して 毎秒505メガビットの高速ダウンリンク通信に成功 −小型衛星における伝送速度の世界記録を更新− 1. 発表者: 齋藤 宏文(宇宙航空研究開発機構 宇宙科学研究所 教授 東京大学大学院工学系研究科 教授(委嘱)) 中須賀 真一(東京大学大学院工学系研究科 教授) 2. 発表のポイント: ◆64値振幅位相変調(64APSK)方式(注1)を使用し、超小型衛星「ほどよし4号」とJAXA宇宙科学研究所の直径3.8mアンテナ受信設備の間で、毎秒505メガビットという、100kg以下の小型衛星としては世界最高速...
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東大、神経細胞が周辺組織との相互作用を介して空間的に組織化される分子機構を発見
生体脳における神経細胞の組織化を担う新たな分子メカニズム 1. 発表者: 安永桂一郎(東京大学大学院理学系研究科生物科学専攻 博士研究員) 手塚 茜(東京大学大学院理学系研究科生物科学専攻 修士課程1年生) 石川夏子(東京大学大学院理学系研究科生物科学専攻 修士課程1年生) 大領 悠介(東京大学大学院理学系研究科生物科学専攻 博士課程3年生) 榎本 和生(東京大学大学院理学系研究科生物科学専攻 教授) 2. 発表のポイント: ◆ショウジョウバエ脳神経系を解析モデルとして、神経細胞が周辺組織との相互作用を介して空間的に組織化される分子機構を発見しました。 ◆今回...
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東北大、沿岸にサンゴ礁がある地域で波浪災害のリスクを再評価する必要性を解明
沿岸にサンゴ礁がある地域で、 波浪災害のリスクを再評価する必要性 東北大学災害科学国際研究所(IRIDeS)のローバー・フォルカ助教及びブリッカー・ジェレミー准教授が、超大型台風下で津波のような破壊力を持つ波が、なぜ、どのように発生するかを分析し、その結果、この現象は「サーフビート」で明快に説明できることを解明しました。主なポイントは以下の4点です。 1)台風下で発生する高波が、サンゴ礁など沖側の勾配が急な斜面で砕けると、津波のような破壊力を持つ波「津波状サーフビート」を発生させることがあります。 2)沿岸にサンゴ礁がある地域では、通常の台風襲来時においては、サンゴ礁が波浪のエネ...
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リチウムなどの軽元素を原子レベルで可視化 〜軽元素を一つ一つ直接「見る」技術を開発〜 ■ポイント ○リチウムなど電子顕微鏡観察が困難であった軽元素を可視化する新手法。 ○カーボンナノチューブやフラーレンに軽元素を閉じ込め、電子線によるダメージを軽減。 ○二次電池の化学反応プロセス中のリチウム原子の分析に期待。 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)ナノ材料研究部門【研究部門長 佐々木 毅】末永 和知 首席研究員と同部門 電子顕微鏡グループ 千賀 亮典 研究員は、低加速電子顕微鏡(注1)を用いて、リチウムを含む軽元素(注2)を原子...
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九大、先天性免疫不全症候群(ICF症候群)の原因遺伝子を解明
先天性免疫不全症候群(ICF症候群)の原因遺伝子を発見! −90%以上のICF症候群患者の原因遺伝子特定で早期確定診断が可能に− <概要> 九州大学生体防御医学研究所エピゲノム制御学分野の佐々木裕之所長(副学長・主幹教授)らの研究グループは、同研究所情報生物学分野の須山幹太教授らのグループ、オランダのLeiden大学メディカルセンターのSilvere M.van der Maarel教授らのグループ、およびフランスの Paris Diderot大学のClaire Francastel教授らのグループとの共同研究により、常染色体劣性遺伝病(※1)であるICF症候群の新しい原因遺伝子として、CDCA7とHELLSの2つを発見しました。ICF症候群は抗体を作り出せない先天性の免疫...
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強誘電体の極薄単結晶膜を世界で初めて作製 ―超高密度新規メモリーで長時間使えるスマホ実現に道― 東京工業大学元素戦略研究センター(センター長 細野秀雄教授)の清水荘雄特任助教と同センター兼総合理工学研究科の舟窪浩教授、東北大学金属材料研究所の今野豊彦教授と木口賢紀准教授らの研究グループは、極薄膜でも特性が劣化しない強誘電体エピタキシャル膜(結晶方位が揃った単結晶膜)の作製に世界で初めて成功した。強誘電体膜の組成を検討して選択するとともに、薄膜を成長させる基材の結晶構造とその単位格子の長さを工夫することにより達成した。 これによって従来、安定した特性の強誘電体膜が得られないた...
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昆虫の共生のための細胞がどのようにできるかを解明 −形態形成遺伝子の転用による細胞の発生と進化− ■ポイント ●昆虫において共生細菌を保有する菌細胞の形成過程および機構を解明 ●胚発生の過程で、形態形成遺伝子が新しい発現部位を獲得することで菌細胞が形成 ●細胞の分化機構、共生の分子基盤、細菌感染の制御などに関する新知見 ■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)生物プロセス研究部門【研究部門長 田村 具博】生物共生進化機構研究グループ 深津 武馬 首席研究員(兼)研究グループ長、松浦 優 元 産総研技術研修員(現 北海道大学 ...
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九大と富士通研究所、スパコンを活用し復旧作業のスケジュールを高速に立案する技術を開発
災害時の復旧作業スケジューリングをスパコンでリアルタイムに実現 ビッグデータ数理解析基盤技術を応用し、社会課題を解決 国立大学法人九州大学(注1)(以下、九州大学)マス・フォア・インダストリ研究所(注2)と株式会社富士通研究所(注3)(以下、富士通研究所)は、災害時のライフラインや交通網などの復旧対策において、スーパーコンピュータ(以下、スパコン)を活用し、最適な復旧作業のスケジュールを高速に立案する技術を開発しました。 大規模災害には、二次災害や道路の寸断など突発的に様々な事態が発生するなど、短時間で状況が大きく変化します。このような状況下ではライフラインなどの復旧作業...
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産総研、細胞の機能を制御する分子複合体(ナノロボット)を開発
細胞の機能を制御するナノロボットを開発 −外部刺激による生物の行動機能制御技術を目指して− ■ポイント ・生体毒性のない近赤外レーザー光照射により内包する分子を放出できるシステム ・この分子放出システムにより、生体内の細胞機能制御が可能 ・分子・細胞レベルでの病態の解明のための研究ツールとして期待 ■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)ナノ材料研究部門【研究部門長 佐々木毅】都 英次郎 主任研究員らは、バイオメディカル研究部門【研究部門長 近江谷 克裕】戸井 基道 研究グループ長、公立大学法人大阪府立大学【理事長・学長 辻...
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植物の分化全能性抑制の分子メカニズムの一端を解明 ―ヒストンのメチル化で一度分化した細胞の脱分化を抑えるー <要旨> 理化学研究所(理研)環境資源科学研究センター細胞機能研究チームの池内桃子基礎科学特別研究員、岩瀬哲研究員、杉本慶子チームリーダーらの研究チームは、植物が分化全能性[1]の発揮を抑えることで細胞が分化を完了した状態を維持していることを明らかにしました。 多細胞生物の体が構築される過程では、分化全能性を持った受精卵が細胞分裂と細胞分化を繰り返し、最終的に特殊な構造と生理機能を持ったさまざまな細胞となります。秩序立った多細胞の体を維持するためには、分化が完了した細...
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小さなRNAの暗号解読に成功 〜右利き・左利きの謎を解明: プレシジョンメディシン時代の核酸医薬へ新たなる一歩〜 1.発表者: 鈴木 洋(研究当時:東京大学大学院医学系研究科分子病理学 特任助教、現所属:マサチューセッツ工科大学コーク癌総合研究所 客員研究員) 宮園 浩平(東京大学大学院医学系研究科分子病理学 教授) 2.発表のポイント: ◆長く不明であった生体内の遺伝子の制御において重要な役割を持つ小さなRNA(マイクロRNA、注1)の産生、特にRNAの右利き左利き、に関する中心的な原理を発見しました。 ◆マイクロRNA産生・RNA干渉の起点となる2本鎖RNAから、どちらの1本鎖RNAがマイクロRNAとして...
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東北大、原子層超薄膜において高温超伝導を発現・制御することに成功
原子層高温超伝導体を開発 −究極の超伝導ナノデバイス実現へ道− <概要> 東北大学原子分子材料科学高等研究機構(AIMR)の高橋隆教授、および同大学院理学研究科の中山耕輔助教らの研究グループは、鉄(Fe)とセレン(Se)からなる原子層超薄膜において高温超伝導を発現・制御することに成功しました。今回の研究は、原子数個からなる原子層超薄膜において60K(−213°C)を越える高温超伝導を発現させ、その超伝導転移温度を精度良く制御する方法を確立したものです。この成果は、様々な新しい量子効果が期待される2次元電子系における超伝導発現機構の解明を進めるのみならず、応用の立場からは、原子レベルのサイズ...
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超極細チタン酸ナノワイヤーの作製手法の開発 −優れたストロンチウムイオン吸着能− 【研究概要】 東北大学原子分子材料科学高等研究機構(AIMR)の浅尾直樹教授の研究グループと同機構の中山幸仁准教授の研究グループは、チタンアルミ合金をアルカリ水溶液(水酸化ナトリウム)に室温で浸漬するという非常に簡便な手法により、極めて細いチタン酸ナノワイヤーを高効率で作製することに成功しました。またこのナノワイヤーはストロンチウムに対して優れたイオン吸着能を持つことを明らかにしました。今回開発されたナノワイヤーは、高機能性触媒材料、ナトリウム電池電極材料、重金属吸着材料など幅広い分野で利用できる可...
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イネの分蘖(ぶんげつ)形成を促進する遺伝子を発見 1.発表者:平野博之(東京大学大学院理学系研究科 生物科学専攻 教授) 田中若奈(東京大学大学院新領域創成科学研究科 先端生命科学専攻日本学術振興会特別研究員) 2.発表のポイント ◆単子葉類のモデル植物イネにおいて、腋芽(注1)の形成の初期過程を制御する重要な遺伝子TAB1の機能を明らかにしました。 ◆腋芽形成の過程で、TAB1遺伝子とWOX4遺伝子の発現が入れ替わりながら、メリステム(注2)の幹細胞の維持を制御していることを明らかにしました。 ◆イネの腋芽形成は分蘖(ぶんげつ)(注3)と呼ばれ、個体増殖に相当しますので...
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基礎生物学研究所など、日長時間に応じてオスとメスを産み分けられる実験系の確立に成功
日長時間に応じてメスとオスの出現をコントロールできる ミジンコの誘導系の確立と、 環境依存型性決定を制御する幼若ホルモンの 生合成因子の発見 甲殻類のミジンコの仲間は、日照時間や水温などの環境の変化に応じてメスとオスの子供を産み分けることが知られています。この現象は環境依存型性決定と呼ばれます。これまでの研究で、ミジンコ類に昆虫類や甲殻類のホルモンの一種である「幼若ホルモン」を曝露すると環境条件に関係なくオスばかり産むことが報告されていましたが、実際にミジンコの生体内で幼若ホルモンが「性決定因子」として作用しているかは謎でした。今回、岡崎統合バイオサイエンスセンター/基礎生物...
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RNAポリメラーゼの働きを切り替えるメカニズムを解明 −転写制御の基本原理解明へ重要な一歩− <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、ライフサイエンス技術基盤研究センター超分子構造解析研究チームの関根俊一チームリーダー、村山祐子特別研究員らの研究チーム(※)は、遺伝子の転写を担う酵素「RNAポリメラーゼ[1]」が、転写の状況に応じて機能を変化させる時の、具体的な構造変化やそれを制御するメカニズムを解明しました。 RNAポリメラーゼは、巨大なタンパク質複合体で、DNA上を移動しながらその塩基配列をコピーしてRNAを合成する、転写の役割を担っています。DNAからRNAへの転...
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チタン酸ストロンチウム基板の表面電子状態を解明 −酸化物エレクトロニクスの高性能化に一歩前進− 東北大学原子分子材料科学高等研究機構(AIMR)の濱田幾太郎助教(現独立行政法人物質・材料研究機構(NIMS)MANA研究者)と一杉太郎准教授の研究グループは、清水亮太日本学術振興会特別研究員らと共同で、超高分解能顕微鏡観察と第一原理計算の併用により、チタン酸ストロンチウム(SrTiO3)単結晶表面の表面電子状態の解明に初めて成功し、電子密度の空間分布がエネルギーに依存して変化していることを明らかにしました。 チタン酸ストロンチウムを始めとした金属酸化物は、微細加工の限界に達しつつあるシリコンに代わるエ...
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貴金属と酸化物が接合したナノ粒子の生成法を開発 −ナノ粒子の機能高度化に期待− <ポイント> ・貴金属と酸化物が接合したナノ粒子を気相中でクリーンに連続生成 ・卑金属と貴金属の合金のナノ粒子を急激に酸化させるだけのシンプルな方法 ・異種ナノ粒子の接合による新機能発現に期待 <概要> 独立行政法人 産業技術総合研究所【理事長 中鉢 良治】(以下「産総研」という)ナノシステム研究部門( https://unit.aist.go.jp/nri/index_j.html )【研究部門長 山口 智彦】フィジカルナノプロセスグループ 古賀 健司 主任研究員、先進製造プロセス研究部門( https://unit.aist.go.jp/amri/ )【研究部門長 淡野 正信】加工基礎研...
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理研など、マウスを丸ごと透明化し1細胞解像度で観察する新技術を開発
マウスを丸ごと透明化し1細胞解像度で観察する新技術 −血液色素成分を多く含む臓器なども脱色して全身を透明化− <本研究成果のポイント> ○アミノアルコールが血液中ヘムの溶出により組織脱色を促進することを発見 ○1細胞解像度での全身・臓器丸ごとイメージング法を実現 ○臓器を丸ごと立体像として捉える手法を確立、三次元病理解析や解剖学への応用へ 理化学研究所(理研、野依良治理事長)と東京大学(濱田純一総長)は、全脳イメージング・解析技術「CUBIC(キュービック)[1]」の透明化試薬を用い、マウス個体全身における遺伝子の働きや細胞ネットワーク構造を三次元データとして取得し、病理解析や解...
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新しいプレートは大地震を起こしやすい −プレート浮力が地震サイズ分布を決める− <発表者> 西川友章(東京大学大学院理学系研究科地球惑星科学専攻 修士課程2年) 井出 哲(東京大学大学院理学系研究科地球惑星科学専攻 教授) <発表のポイント> ◆全世界の沈み込み帯(注1)における地震サイズ分布(地震の大きさ・頻度の分布)の違いを調査し、沈み込むプレートの年代(注2)が新しい地域(チリ海溝など)ほど大地震が発生しやすいことを示した。 ◆沈み込むプレートの重さの違いに起因する、プレート境界にかかる圧縮の力の大きさの違いが、その原因であることを解明した。 ◆地震サイズ分布を決定...
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東北大、ナノメートル級の籠状構造により促進される超イオン伝導現象を発見
ナノメートル級の籠状構造により促進される超イオン伝導現象を発見 −次世代蓄電池の開発を加速− 【研究成果のポイント】 ●ナトリウムイオンを含む錯体水素化物でのナノメートル級の籠(かご)状構造に注目 ●籠状構造の適切な配置や高速回転などによりナトリウムイオンの伝導が大きく促進 ●この新たな現象により次世代蓄電池の開発を加速 東北大学金属材料研究所の松尾元彰講師と同大学原子分子材料科学高等研究機構の宇根本篤講師・折茂慎一教授の研究グループは、ナノメートル級の籠状構造(=B10H10(*1)イオン)をもつ安定な錯体水素化物において、B10H10イオンによりナトリウム超イオン伝導が促進される新た...
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固体内酸素を利用した新原理電池の開発 ―現行リチウムイオン電池の限界を超える革新的二次電池― 1.発表者: 水野 哲孝(東京大学大学院工学系研究科 応用化学専攻 教授) 2.発表のポイント: ◆酸化物イオンと過酸化物イオンの間の酸化還元反応を正極で利用した新原理の電池システムの動作を実証した。 ◆本原理の電池システムは、現行のリチウムイオン電池の性能の限界を超える高エネルギー密度、高容量を実現することが可能で、低価格化、安全性も期待できる。 ◆性能向上を図ることで、電気自動車用や定置用の高性能要求を満たす次世代二次電池としての実用化が期待できる。 3.発表概要: 電気エネ...
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筋ジストロフィーの症状を再現したラットを作製−筋ジストロフィー研究に新たなモデル動物− <発表者> 中村 克行(東京大学大学院農学生命科学研究科 獣医学専攻 博士課程4年 日本学術振興会特別研究員) 藤井 渉(東京大学大学院農学生命科学研究科 応用動物科学専攻 助教) 山内 啓太郎(東京大学大学院農学生命科学研究科 獣医学専攻 准教授) 西原 真杉(東京大学大学院農学生命科学研究科 獣医学専攻 教授) <発表のポイント> ◆遺伝子改変技術CRISPR/Cas法(注1)を用いてジストロフィン遺伝子に変異をもつラットの作製に成功した。 ◆このラットではヒトの筋ジストロフィーに特徴的な筋...
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東大、最高エネルギー宇宙線が過剰に飛来する「ホットスポット」の兆候を北半球の空で観測
「宇宙の最高エネルギー粒子生成源へ手がかり」 ―最高エネルギー宇宙線のホットスポットの兆候― ●発表のポイント ◆米国ユタ州のTelescope Array宇宙線観測装置によって、5.7×10の19乗電子ボルト以上の最高エネルギー宇宙線が過剰に飛来する「ホットスポット」の兆候を初めて北半球の空でとらえた。 ◆ホットスポットは北半球の空の特定の方向(直径約40度の範囲)にあり、最高エネルギー宇宙線が等方分布の予想より約4倍多くこの領域から到来していることを観測した。 ◆今後は、最高エネルギー宇宙線の観測例をさらに増やし、これら宇宙線の発生源となるような宇宙の極高エネルギー現象(注1)との関連を明...
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名大など、慢性疲労症候群モデル動物での異常な痛みを抑えることに成功
慢性疲労症候群モデル動物での異常な痛みを抑えることに成功 −脊髄内のミクログリア活性化が原因の可能性− 【ポイント】 ○慢性疲労症候群のモデル動物に筋肉の痛みや知覚異常(アロディニア)が生じることが明らかになりました。一方、この動物の末梢組織には炎症や損傷は見られません。この現象は慢性疲労症候群の患者さんで見られる原因不明の痛みとよく似ています。 ○このモデル動物では、脊髄の後角に活性化したミクログリアが増殖し集まっていることが明らかになりました。 ○ミクログリアの活性化を薬剤で抑制すると異常な痛みは抑制されました。 ○慢性疲労症候群をはじめ機能性身体症候群などで見られる原...
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JASRIと産総研、カーボンナノチューブの「森」が高密度に成長する仕組みを解明
カーボンナノチューブの“森”が高密度に成長する仕組みを解明 −情報機器を低消費電力化する放熱材料の開発を加速− <概要> 高輝度光科学研究センター(JASRI)、産業技術総合研究所(産総研)は共同で、「カーボンナノチューブの“森”」が高密度に成長する仕組みを大型放射光施設SPring−8で解明しました。この成果は、情報機器を効率的に冷却するための放熱材料の開発を促進すると期待されます。 パソコンやスマートフォンなどの情報機器は、私たちの生活やオフィスでの仕事に広く普及し、私たちはいつでも、インターネットを通じてさまざまな情報を得ることができます。一方で、情報の流通量は今後ますます増加する...
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免疫応答の要となる分子の閾値(いきち)決定機構を解明 −細胞におけるアナログ情報のデジタル変換− <ポイント> ・炎症や免疫応答の要分子NF−kappaBには細胞状態を決定するいき値が存在 ・細胞内情報の増幅機構によりいき値が決定される ・増幅機構は一つひとつのアナログな細胞活性をデジタル(0か1)に変換する <要旨> 理化学研究所(理研、野依良治理事長)は、炎症や免疫応答の要となる転写因子「NF−kappaB(NF−κB)[1]」の閾値(いき値)[2]を決定する分子機構を明らかにしました。細胞内情報の増幅機構がアナログな分子情報をデジタル(0か1)に変換し[3]、1細胞ごとのNF−κBのいき値を決定す...
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電子の蓄積とその集団的運動の可視化に世界に先駆けて成功 ―電子の動きに伴う電場の乱れを先端計測法で検出・追跡― 東北大学多元物質科学研究所の進藤大輔教授(理化学研究所創発物性科学研究センターチームリーダー)と赤瀬善太郎助教、理化学研究所の会沢真二テクニカルスタッフらの研究グループは、帯電した絶縁体試料表面近傍で電子が次第に蓄積する様子を、電子線ホログラフィーにより電場の乱れとして検出すると共に、その電子集団の移動の様子を可視化することに世界に先駆けて成功しました。 本研究成果は、米国の顕微鏡に関する専門誌であるMicroscopy and Microanalysisのオンライン版(5月12日付け:日本時間5...
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産総研、気体試料を吹き付けるだけで分子の機能を左右する利き手を可視化
液晶を用いた気体分子のキラリティの簡便な検出法 −気体試料を吹き付けるだけで分子の機能を左右する利き手を可視化− <ポイント> ・液晶構造の変化を観察して、吹き付けた気体試料のキラリティを検知可能 ・微量の気体試料中の光学異性体の高感度な同定を常温常圧の環境下で実現 ・香料などの揮発性化学品分析や環境モニタリングへの応用に期待 <概要> 独立行政法人 産業技術総合研究所【理事長 中鉢 良治】(以下「産総研」という)ナノシステム研究部門【研究部門長 山口 智彦】ソフトメカニクスグループ 大園 拓哉 研究グループ長、スマートマテリアルグループ 山本 貴広 主任研究員、ソフトマタ...
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幹細胞の多能性に関わるレトロトランスポゾン由来のRNA −ジャンクDNAから転写されるRNAの新しい機能を発見− <ポイント> ・iPS細胞やES細胞に特異的な、レトロトランスポゾン由来のRNAを発見 ・細胞周期や多能性の維持に関わる遺伝子を制御する可能性を示唆 ・幹細胞におけるRNA機能の理解、幹細胞を分化させる技術への応用に期待 <要旨> 理化学研究所(理研、野依良治理事長)は、これまで知られていなかった数千種類のRNAがiPS細胞やES細胞の核内で発現していることを見いだし、その一部が幹細胞に特徴的な多能性の維持に関与している可能性があることを明らかにしました。これは、理研ライフサイエンス技術基盤研究セ...
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東大など、約8000年前から現代までの北米大陸の大気循環の変化を解明
約8000年前から現代までの北米大陸の大気循環の変化 〜洞窟の岩石や湖の沈殿物から明らかに ※参考画像は添付の関連資料を参照 北太平洋・カナダ西部・北米東海岸付近でのシーソーのような大気状態(太平洋北米パターン、(注1))は、そのパターンによって北米の天候が大きく影響を受けるため多くの研究がされてきました。しかし、太平洋北米パターンそのものが数百年や数千年といった長い時間スケールにおいてどのように変動してきたのかはあまりわかっていませんでした。 東京大学大気海洋研究所の芳村圭准教授と劉忠方 元 日本学術振興会外国人特別研究員(現中国天津師範大学准教授)らは、北米大陸の東側...
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理研と大阪市立大、メンケス病モデルマウスで銅と銅キレーター併用の効果を確認
銅の代謝異常をPETによる動態イメージングで診断 −メンケス病モデルマウスで銅と銅キレーター併用の効果を確認 <ポイント> ・銅の放射性同位体64Cu(※1)を用いたPETにより銅の臓器分布を可視化 ・銅と銅キレーターの併用が中枢神経障害や腎障害の予防に効果 ・銅代謝異常症の治療法開発に期待 ※1の正式表記は添付の関連資料を参照 <要旨> 理化学研究所(理研、野依良治理事長)と大阪市立大学(西澤良記理事長兼学長)は、先天性銅代謝異常症「メンケス病[1]」の治療において、銅と銅キレーター[2]を併せて投与することが、中枢神経障害や腎障害の予防に効果がある可能性を明らかにしました。メンケス...
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燃料電池材料の新しい設計方法を実証−高効率・低コスト膜の開発に道− <ポイント> ・燃料電池の水素イオン交換膜の開発自由度を上げるためにポリマーの配向制御を提案していた ・伝導性の向上が見られるものの、既存材料の特性値は上回ってなかった ・今回、既存材料(Nafion)の水素イオン伝導性を5倍も上回ることに成功 ・ポリマー配向制御が水素イオン交換膜の開発に有効であり、今後の高効率化・低コスト化が期待 北陸先端科学技術大学院大学(学長・片山 卓也、石川県能美市)マテリアルサイエンス研究科の長尾 祐樹 准教授と名古屋大学(総長・濱口 道成(*)、愛知県名古屋市)ベンチャービジネスラ...
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バイオ分析向けの超小型蛍光検出装置を開発 −在宅やベッドサイドなど患者のそばで迅速な診断を実現するキーテクノロジー− <ポイント> ・励起光源と集積型蛍光検出センサーの実装により蛍光検出装置を従来に比べ大幅に小型化 ・面発光マイクロLEDからの光を非球面マイクロレンズによりマイクロ流路の幅以内に集光することに成功し、マイクロ流路への低散乱光照射を実現 ・患者の傍らで迅速な診断を可能とするPoint−of−Care診断、ウエアラブルデバイスの実現に寄与 <概要> 独立行政法人 産業技術総合研究所【理事長 中鉢 良治】(以下「産総研」という)集積マイクロシステム研究センター( https://unit.aist.go.jp/umemsm...
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東北大、急性呼吸器感染症の原因ウイルスの抗原性・受容体特性を解明
急性呼吸器感染症の原因ウイルス株を解析 エンテロウイルス68型の抗原性・受容体特性を解明 【研究概要】 東北大学医学系研究科の押谷仁(おしたにひとし)教授(微生物学分野)と岡本道子(おかもとみちこ)助教(微生物学分野)らのグループは、近年、世界的流行を起こしているエンテロウイルス68型(EV68)の抗原性および受容体結合性を初めて明らかにしました。 EV68は1962年に急性呼吸器感染症の原因ウイルスとして初めて分離され、2000年代前半まで希な検出のみ報告されてきましたが、その後、2000年代後半になり世界各国で検出の報告が急増しました。しかし、EV68流行の原因となったウイルス...
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新方式二次電池「デュアルイオン電池」の開発 1.発表者:東京大学大学院工学系研究科 応用化学専攻 教授 水野哲孝 2.発表のポイント: ◆従来とは異なる電極反応を利用した新方式の電池である、「デュアルイオン電池」の開発に成功した。 ◆「デュアルイオン電池」では、正極材料中を酸化物イオン、電解質中は負極材料に合わせたイオン、すなわち2種のイオンが移動する。ひとつの正極の材料で、リチウム、ナトリウムなどさまざまな負極と組み合わせて使用できる。 ◆実証に用いた正極(カルシウムと鉄の酸化物)と負極(ナトリウム)をはじめ、希少な材料を含まず非常に安価な電池の実現が期待できる。 3....
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基礎生物学研究所、酸化したペルオキシソームがオートファジーによって分解されることを解明
酸化したペルオキシソームはオートファジーによって選択的に分解される 植物のペルオキシソームは、「脂肪酸の分解」、「光呼吸」、「植物ホルモンの合成」といった植物の生育にとって非常に重要な代謝反応が行われる細胞内小器官の一つです。ペルオキシソーム内で行われる代謝は、過酸化水素が産生されるという特徴があり、ペルオキシソーム自体も徐々に酸化によるダメージを受けます。今回、基礎生物学研究所 高次細胞機構研究部門の柴田美智太郎 大学院生、及川和聡 研究員(現、新潟大学農学部)および西村幹夫 教授らの研究グループは、シロイヌナズナにおいて、ダメージを受けたペルオキシソームがオートファジ...
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理化学研究所、3次元半導体物質におけるベリー位相の検出に成功
3次元半導体物質におけるベリー位相の検出に成功 −電子スピンの幾何学的性質により定まる量子力学的位相を発見− <ポイント> ・大きくスピン分裂した電子スピン偏極フェルミ面の量子振動を観測 ・量子振動の解析により3次元物質で初めて電子スピンのベリー位相を検出 ・電子スピンのトポロジー情報が位相値に反映されていることを実証 <要旨> 理化学研究所(理研、野依良治理事長)は、極性を持つ(上下の反転対称性が破れた)3次元の半導体物質「BiTeI(Bi:ビスマス Te:テルル I:ヨウ素、図1)を使い、3次元物質における電子スピンのベリー位相[1]の検出に初めて成功しました。これは、理研創発物性...
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理化学研究所、常温有機強誘電体の分極反転を阻害する要因を発見
常温有機強誘電体の分極反転を阻害する要因を発見 −分極反転を不完全にしているのは特定の向きを持った強誘電ドメイン壁− <ポイント> ・常温有機強誘電体がもつ本来の材料特性を最大限活かす手法を実証 ・電気分極反転過程を可視化し分極反転を阻害する要因を発見 ・熱処理で阻害要因を除去すると反転可能な電気分極が5倍以上増大 <要旨> 理化学研究所(理研、野依良治理事長)は、常温有機強誘電体において、加える電圧の極性の向きに応じて電荷の偏りが反転する「電気分極の反転」を阻害している要因を発見しました。これを除去することで、反転可能な電気分極量[1]を5倍以上向上させ、本来の材料特性を...
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産総研と東工大など、InGaAsトランジスタの性能向上のための新構造を開発
InGaAsトランジスタの性能向上のための新構造を開発 −集積回路の大幅な低消費電力化に期待− <ポイント> ・選択エピタキシャル成長で、表面が(111)B面の立体構造を形成、電子移動度が2倍に ・より低い電圧でも従来と同等のトランジスタ性能を得ることが可能 ・最先端研究開発支援プログラム(FIRST)のプロジェクト「グリーン・ナノエレクトロニクスのコア技術開発」の助成による成果 <概要> 独立行政法人 産業技術総合研究所【理事長 中鉢 良治】(以下「産総研」という)ナノエレクトロニクス研究部門( http://unit.aist.go.jp/neri/ )【研究部門長 金丸 正剛】連携研究体グリーン・ナノエレクトロニクスセンタ...
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熱い酸素ガスを広範囲に放出する遠方銀河を発見:銀河進化の最終段階を目撃 1.発表者:ユマ スラポン(Yuma Suraphong) (東京大学宇宙線研究所 日本学術振興会外国人特別研究員) 2.発表のポイント: ◆地球から90億光年離れた宇宙に、熱い酸素ガスを広範囲に放出している銀河を12個発見しました。ガスの放出範囲は最大25万光年になるものもあり、それぞれの銀河の大きさを超えています。 ◆遠方銀河による酸素ガスの大規模な放出を系統的に探査・発見したのは本研究が初めてです。 ◆今回の発見は、銀河での星形成活動を終わらせる物理的メカニズムを解明するための大きなステップといえます。 3.発表...
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東北大、腎臓尿細管の上皮細胞の大きさを制御する新たな分子を同定
細胞の大きさを制御する新たな分子を同定! 〜腎臓肥大を伴う嚢胞性腎疾患の新たな治療法への応用期待〜 【ポイント】 ・腎臓尿細管は大きさの揃った一層の細胞(上皮細胞)によって成り立つ ・腎臓尿細管の上皮細胞の大きさを制御する新たな分子を同定 ・この分子の機能を破綻させると細胞の大きさが肥大 ・腎臓肥大を伴う嚢胞性腎疾患のモデルマウスでこの分子の発現異常が観察 【概要】 国立大学法人東北大学は、腎臓尿細管の上皮細胞の大きさを制御する新たな分子を同定しました。これは、東北大学大学院生命科学研究科の安田貴雄博士(日本学術振興会特別研究員)、福田光則教授による研究成果です。 胃や腸...
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京大、ヒトiPS細胞とES細胞の大規模解析で品質の悪い多能性幹細胞の見分け方を開発
大規模解析により品質の悪い多能性幹細胞の見分け方を開発 山中伸弥 iPS細胞研究所(CiRA)教授、高橋和利 同講師、大貫茉里 同研究員、青井三千代 神戸大学医学研究科助教(元CiRA所属)らの研究グループは、ヒトiPS細胞とES細胞を大規模に解析し、神経細胞へと誘導した際に未分化な細胞が残り、マウスの脳に移植すると奇形腫を形成する(品質が悪い)iPS細胞株があることを見い出しました。また、それらの株には、ある特徴的な遺伝子が働いていることを明らかにしました。 本研究成果は米国科学誌「Proceedings of the National Academy of Sciences」のオンライン版に近く掲載されます。 【ポイント】 ・合計59株のヒトiPS...
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NTT、「スローライト」効果を用いて光導波路上にオンチップで集積化した量子バッファを実現
オンチップ量子バッファを世界で初めて実現 〜光子を用いた量子コンピュータのキーデバイスを創出〜 日本電信電話株式会社(東京都千代田区、代表取締役社長:鵜浦博夫 以下、NTT)は、光子パルスが光導波路中を進む速度が真空中の光速より大幅に遅くなる「スローライト」効果を用いて、光導波路上にオンチップで集積化した量子バッファ(※1)を世界で初めて実現しました。 本成果により、光子を相互作用させ演算操作を行う量子ゲートを構成するために必要な「光子の干渉」における光子の正確な同期を達成出来ることから、光子を基本素子とした量子コンピュータ実現に向けて大きな可能性が広がったと考えられます。 ...
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京大、鹿児島県三島村で発見の新種ラン科植物をタケシマヤツシロランと命名
鹿児島県三島村で発見されたタケシマヤツシロラン −光合成も咲くこともやめた新種の植物− 末次健司 人間・環境学研究科研究員(日本学術振興会特別研究員)は、日本に生育する菌従属栄養植物の分布の整理に取り組んでおり、その一環として、鹿児島県鹿児島郡三島村竹島において調査を行ったところ、2012年4月に未知の菌従属栄養性のラン科植物を発見しました。 この植物は、ラン科のオニノヤガラ属に属する植物で、既知種のなかではハルザキヤツシロランの近縁ですが、花の内部構造などから、新種として記載され、Gastrodia takeshimensis(和名:タケシマヤツシロラン)と命名されました。 本研究成果は、フィン...
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東大、奄美大島の希少種:外来種マングースの防除事業成果を発表
今、よみがえりつつある奄美大島の希少種:外来種マングースの防除事業の成果 <発表者> 宮下 直(東京大学大学院農学生命科学研究科生圏システム学専攻 教授) 深澤 圭太(独立行政法人 国立環境研究所生物・生態系環境研究センター 研究員) 亘 悠哉(一般社団法人 日本森林技術協会 専門技師) 西嶋 翔太(東京大学大学院農学生命科学研究科生圏システム学専攻 特任研究員) 深澤 真梨奈(東京大学大学院農学生命科学研究科生圏システム学専攻 修士課程;当時) 阿部 愼太郎(環境省那覇自然環境事務所 野生生物課 課長補佐) 山田 文雄(森林総合研究所鳥獣生態研究室 特任研究員) 鑪 ...
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東大、マウスでメタボリックシンドロームにおける新たな免疫細胞の役割を解明
マウスにおいてメタボリックシンドロームにおける新たな免疫細胞の役割を解明 ―脂肪組織の慢性炎症を標的とする新しい治療の可能性を示唆― 近年、食生活の変化や運動不足に伴い肥満が増加しており、心筋梗塞や脳卒中の危険因子としてメタボリックシンドローム(用語解説参照)が注目されています。メタボリックシンドロームでは、脂肪組織に慢性炎症がおき、全身に悪影響を与えると考えられていますが、そのメカニズムはまだよくわかっていません。東京大学医学部附属病院 循環器内科 システム疾患生命科学による先端医療技術開発 特任准教授 西村智(研究当時。現 自治医科大学分子病態治療研究センター 教授)、...
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電子スピンのベリー位相を直接観測 幾何学的に保護されたスピン情報による量子デバイスへの展開に期待 <発表のポイント> ・アハロノフ・キャッシャー効果を用いることで電子スピンのベリー位相の変化を観測 ・ノイズ耐性に優れたベリー位相を半導体デバイス中でコントロールすることに成功 ・電子スピンのベリー位相を用いたスピントロニクスデバイスへの展開に期待 本研究成果は2013年9月26日(日本時間同日),英国科学誌『Nature Communications』に掲載されました。 ■概要 東北大学大学院工学研究科博士後期課程1年長澤郁弥(日本学術振興会特別研究員),同研究科新田淳作教授,セビリア大学(スペイン...
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NIMSと東北大、約半世紀前に理論的に可能と予想された強誘電構造相転移を金属物質中に発見
約半世紀前に理論的に可能と予想された強誘電構造相転移を金属物質中に発見 <概要> 1.独立行政法人物質・材料研究機構(理事長:潮田 資勝、以下NIMS)超伝導物性ユニット強相関物質探索グループの山浦 一成主幹研究員(研究全般担当)は、オックスフォード大学物理教室のアンドリュー・ブースロイド教授(中性子線回折実験担当)と東北大学多元物質科学研究所の津田健治准教授(収束電子回折実験担当)と共同で、約半世紀前に理論的に可能と予想された構造相転移(1)を実験的に確認することに成功した。 2.強誘電性とは、結晶中の微小な電気双極子(大きさが等しく、微小な距離だけ離れた正負一対の電荷)が構...
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「中高年者の生活実態に関する継続調査」結果概要 1.発表者: 白波瀬佐和子(東京大学大学院人文社会系研究科社会文化研究専攻(社会学)教授) 2.発表のポイント: −本調査は、2010年時点で50歳以上85歳未満の男女を対象に実施した全国調査の回答者3,516人を、2012年に追跡調査したものである。 −2011年3月11日の東日本大震災から1年後、政治状況においても不安や不満が鬱積した時代に生きる中高年層の生活実態や意識を明らかにした。 −2014年2月には第3回継続を予定している。 3.発表概要: 現在日本では、他国に類をみない少子高齢化が進行しており、社会における世帯...
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京大など、巨大な構造転移を伴ったモット絶縁体の金属化に乾電池1個に満たない電圧で成功
巨大な構造転移を伴ったモット絶縁体の金属化に乾電池1個に満たない電圧で成功 〜さまざまな低電力動作のデバイス実現に期待〜 前野悦輝 理学研究科教授らと、中村文彦 広島大学先端物質科学研究科助教らの研究グループは、電子同士の強い反発力によって絶縁体化したルテニウム酸化物に、室温で乾電池1個に満たないわずかな電圧を加えるだけで、巨大な構造転移が引き起こされて顕微鏡で確認できるほど大きく結晶が縮み、金属化することを発見しました。さらに、わずかな電流を流し続けることによって、電場で金属化した状態(スイッチオンの状態)を低温まで維持することにも成功しました。 これまでに報告されてい...
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産総研、ウエハー常温接合のための原子レベル表面平滑化プロセスを開発
ウエハー常温接合のための原子レベル表面平滑化プロセスを開発 −接合部のひずみを大幅に低減− <ポイント> ・ドライプロセスにより接合表面を原子レベルで平滑化し、常温接合のひずみ低減と強度向上 ・高強度・高信頼性MEMS封止やMEMS・IC集積化のための新しいプロセス技術 ・既存の常温接合装置で、改造せずに対応可能 <概要> 独立行政法人 産業技術総合研究所【理事長 中鉢 良治】(以下「産総研」という)集積マイクロシステム研究センター( http://unit.aist.go.jp/umemsme/ci/ )【研究センター長 前田 龍太郎】大規模インテグレーション研究チーム 倉島 優一 研究員、高木 秀樹 研究チーム長は、ネオン高速原子...
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東大、人からイヌにうつるあくびには飼い主とイヌの絆が重要であることを証明
人からイヌにうつるあくびには飼い主とイヌの絆が重要であることを証明 1.発表者: テレサ ロメロ(東京大学大学院総合文化研究科広域科学専攻 特任研究員) 今野 晃嗣(京都大学野生動物研究センター・日本学術振興会特別研究員PD) 長谷川 壽一(東京大学大学院総合文化研究科広域科学専攻 教授) 2.発表のポイント: ◆見知らぬ人のあくびよりも飼い主のあくびの方がイヌに伝染しやすいことを明らかにしました。 ◆イヌの心拍を計測することにより、イヌにおける伝染性のあくびが不安やストレスではなく飼い主とイヌの絆や共感によって大きく影響されることを初めて明らかにしました。 ◆人間社会で活...
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理化学研究所など、X線を2回当てて「中空原子」を生成することに成功
X線を2回当てて「中空原子」の生成に世界で初めて成功 −量子だるま落としで2段抜き <ポイント> ・1京分の2秒弱の間に2回、X線を原子に当てることに成功 ・太陽光の1兆倍のさらに1千万倍の強さのX線で初めて見える現象 ・中空原子を利用したタンパク質構造解析への応用に期待 <要旨> 理化学研究所(理研、野依良治理事長)、分子科学研究所(大峯巌所長)と高輝度光科学研究センター(土肥義治理事長)は、X線自由電子レーザー(XFEL;X−ray Free Electron Laser)施設「SACLA[1]」を使い、集光して強度を上げたXFELをクリプトン[2]原子に照射して、原子核の最も内側(K殻)の軌道を回る電子2個を順番にはじ...
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東大と理化学研究所、脳内の神経信号の伝播速度が時々刻々と変動していることを解明
脳内の神経信号の伝播速度は時々刻々と変動していることを明らかに 2mm角に1万個以上の電極を用いて活動電位の伝播を可視化 1.発表者: 高橋宏知(東京大学先端科学技術研究センター 講師) ウルス・フレイ(理化学研究所生命システム研究センター 国際主幹研究員) 2.発表のポイント: ◆2mm角に1万個以上の計測点を有する微小電極アレイ(注1)を用いて、活動電位(注2)が神経細胞内を複雑な形状の軸索(注3)に沿って伝播する様子の可視化に成功。 ◆活動電位の伝播速度は一定ではなく、部位ごとに大きく異なり、また、時々刻々と変化していることを明らかにした。 ◆軸索は単なるケーブルではな...
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基礎生物学研究所など、マウス胚の体づくりの様子を高精度で捉えることに成功
マウス胚の体づくりの様子を高精度で捉えることに成功 我々ヒトを含む動物の胚は、まず外胚葉、中胚葉、内胚葉と呼ばれる基本的な3種類の構造が作られ、これらがさらに複雑な組織を形作っていきます。基礎生物学研究所の市川壮彦研究員と野中茂紀准教授らのグループは、理化学研究所、欧州分子生物学研究所(EMBL)との共同研究により、この基本的な体の構造が作られる時期のマウス胚を、生きたまま、今までにない高時間解像度で長時間観察することに成功し、この時期の細胞移動の様子を明らかにしました。この結果は米国科学雑誌「PLoS One」電子版7月8日号に掲載されました。 [研究の背景] 受精後6.5日(ヒトでは...
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磁気モノポールの量子ダイナミクスの発見 1.発表者: 木村健太(日本学術振興会特別研究員 現・大阪大学大学院基礎工学研究科 助教) 中辻 知(東京大学物性研究所 准教授) Jiajia Wen(Johns Hopkins University,Ph.D.Student) Collin Broholm(Johns Hopkins University,Professor) Matthew Stone(Oak Ridge National Laboratory,Instrument Scientist) 西堀英治(名古屋大学 大学院工学研究科 マテリアル理工学専攻 准教授 現・理化学研究所RSC−リガク連携センター連携センター長) 澤 博(名古屋大学 大学院工学研究科 マテリアル理工学専攻 教授) 2.発表ポイント: ◆スピンアイスと呼ばれる磁性体において、磁気...
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東北大など、ナノ粒子にナノロボットとしての性質を付与できることを発見
ウイルス由来のペプチドでナノロボットを作成 東北大学病院の鈴木康弘講師らの研究グループは、量子ドット(*1)と呼ばれる蛍光ナノ粒子上にウイルス由来のペプチドを8個、固層化することで、ナノ粒子にナノロボットとしての性質を付与できることを発見しました。 ナノ粒子を用いた治療法は、21世紀の革新的な医療技術として注目を集めています。今回、鈴木講師らは、ウイルス由来のペプチドを固層化したナノ粒子に、単一粒子ごとに細胞表面に局所的な刺激を加えることで、個々の粒子が細胞膜上を方向性を持って移動し、その後に細胞膜上から細胞内に取り込まれて侵入する性質を示すことを明らかにしました。この技...
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京大、炎症部位で血管の透過性が亢進する様子を二光子顕微鏡で撮影することに成功
二光子顕微鏡を用いた生体マウス内での新規血管透過性評価法 江川形平 日本学術振興会特別研究員(医学研究科)、椛島健治 同准教授らの研究グループは、生きたマウスを用いて、血管透過性がダイナミックに変化する様子を動画に撮影することに世界で初めて成功しました。 本研究成果は、2013年6月5日付けの英国科学誌「サイエンティフィック・リポーツ」誌に掲載されました。 <概要> 炎症がおこった部位は次第に腫れてきます。これは、炎症部位において血管の透過性が亢進するためです。今回、本研究グループは生きたマウスを用いて、血管透過性がダイナミックに変化する様子を動画に撮影することに世界で...
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京大、植物病原性カビの拡大・蔓延をブロックする抵抗性に必要な因子を発見
病原性カビの侵入を許してしまった植物の奥の手とは? 高野義孝 農学研究科准教授、晝間敬(ひるまけい)日本学術振興会特別研究員(現マックスプランク研究所)らの研究グループは、植物病原性カビの侵入を許した後、植物がその後のカビの拡大・蔓延をブロックする抵抗性に必要な因子の発見に成功しました。 この研究成果は2013年5月20日の週(米国東部時間)に米国科学誌「米国科学アカデミー紀要(Proceedings of the National Academy of Sciences)」のオンライン版に掲載されることになりました。 <研究の背景> 病害による世界の農業生産被害は10〜20%にまで達しており、これは8億人の食糧に値します。...
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東大と島津製作所、質量分析計を用いた冠動脈狭窄症の血液検査法を開発
新開発 冠動脈狭窄症の血液検査法 −質量分析技術を用いた新しいバイオマーカー開発− 動脈硬化などにより狭くなった冠動脈(注1)をカテーテルで治療した後に、その治療部位が完治したかどうか確認する手段は心臓カテーテル検査(注2)が標準となっていますが、この検査は身体への負担が大きく、費用も高額です。そのため、心臓カテーテル検査に代わる簡易な検査法が求められていました。 このたび、東京大学医学部附属病院 循環器内科・ユビキタス予防医学講座 特任准教授 鈴木亨、東京大学大学院医学系研究科 循環器内科学教室 前教授 永井良三、教授 小室一成は、株式会社 島津製作所 基盤技術研究所 主...
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慶大など、小中学校の学級規模の縮小は必ずしも学力の格差解消にはつながらないなど研究成果を発表
小中学校の学級規模の縮小は、必ずしも学力の格差解消にはつながらない 〜学力テストの得点分析による研究成果〜 慶應義塾大学経済学部赤林英夫教授(教育経済学)と日本学術振興会特別研究員(PD)の中村亮介(2013年3月まで慶應義塾大学大学院経済学研究科博士課程)は、情報開示請求により提供を受けた全国学力・学習状況調査(全国学テ)と横浜市学習状況調査の学校別平均点データを利用して、学級規模の縮小が学力の伸びに与える影響を分析し、国際的専門誌で公表しました。 分析の結果、小学6年生・中学3年生の国語と算数(数学)の中では、小学校の国語を除き、学級規模縮小の効果を確認することはできませ...
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NIMSとJST、原料ガスを高効率でダイヤモンドに変換する新合成技術を開発
原料ガスを高効率でダイヤモンドに変換する新合成技術 −ダイヤモンドバルク結晶の炭素同位体比で世界最高− 1.独立行政法人 物質・材料研究機構(理事長:潮田 資勝)光・電子材料ユニット(ユニット長:大橋 直樹)の寺地 徳之 主任研究員らの研究グループは、化学気相合成法(CVD)(注1)でダイヤモンドを生成する際の原料利用率を大幅に向上する新合成技術を開発しました。また、この新技術を、質量数12の炭素(12C)(※1)で同位体濃縮(注2)したダイヤモンド結晶の合成に適用し、世界最高の12C同位体比を持つダイヤモンドバルク単結晶の合成に成功しました。 2.高純度ダイヤモンドをCVD法で合成する場合...
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京大、アトピー性皮膚炎の病態であるTh2型免疫反応に好塩基球が必須であることを発見
ハプテンやペプチド抗原に対するTh2誘導に好塩基球が必須である 椛島健治 医学研究科准教授、宮地良樹 同教授、大塚篤司 日本学術振興会特別研究員は、アトピー性皮膚炎の病態であるTh2型免疫反応に好塩基球が必須であることを発見しました。 この成果は、2013年4月23日(英国時間)に英国科学誌「Nature Communications」に掲載されました。 <背景> 末梢血中に存在する好塩基球はわずか数%と少なく、その働きはほとんど知られていませんでした。今回、本研究グループは、好塩基球を特異的に除去できる遺伝子改変モデルマウス(好塩基球除去マウス)を用いて、アトピー性皮膚炎の病態に重要であるTh2型免疫...
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理化学研究所、1つの受容体がさまざまな刺激に応答できる仕組みの一端を解明
1つの受容体がさまざまな刺激に応答できる仕組みの一端を解明 ―感覚受容の重要な役者TRPチャネルの理解を進める一歩に― <ポイント> ・今まで知られていなかったTRPチャネルの機能制御領域の立体構造を解明 ・機能制御領域のタンパク質が束になったり離れたりして複数の刺激に柔軟に応答 ・重要な創薬の対象であるTRPチャネルの分子機能理解に貢献 <要旨> 理化学研究所(野依良治理事長)は、生体膜に存在する受容体の1つ「TRPチャネル[1]」が、たった1種類でさまざまな刺激に柔軟に応答できる仕組みの一端を解明しました。これは、理研放射光科学総合研究センター(石川哲也センター長)分子シグナリング研究...
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理化学研究所、思春期に刺激の多い環境で過ごすと脳に左右差が出現することを発見
思春期に刺激の多い環境で過ごすと脳の左右差と協調リズムが出現 −ラットで左右にある海馬の脳波を同時計測、ガンマ波の大きな変化発見− <ポイント> ・隔離飼育ラットと豊かな環境飼育ラットで海馬の脳波(ガンマ波)活動を比較 ・豊かな方では右側の海馬でシナプスが増加し、ガンマ波が増強 ・脳の左右差形成の仕組みを解明する手掛かりと期待 <要旨> 理化学研究所(野依良治理事長)は、ラットを使った実験で、刺激に富む環境で飼育すると脳の海馬の左右間に発達の差が出ることを発見しました。この発見は、飼育環境の違いという外的因子により、脳機能の左右非対称性が促進されることを示します。これは、理...
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東大、日本人は相手にアイコンタクトをとられると「近づきがたい」と感じる事を発表
日本人はアイコンタクトをとられると「近づきがたい」と感じる ―より円滑な異文化コミュニケーションに向けて― 1.発表者: 明地 洋典(日本学術振興会 特別研究員PD) 長谷川 寿一(東京大学大学院総合文化研究科広域科学専攻 教授) ヤリ・ヒエタネン(タンペレ大学(フィンランド) 教授) 2.発表のポイント: ◆成果:日本人が欧米人(フィンランド人)と比較し、アイコンタクトをとられるとその相手に対し「近づきがたい」「怒っている」と感じやすいことを示しました。 ◆新規性:アイコンタクト行動には文化差があることが報告されてきましたが、その差は生理的な要因によるものではなく、アイコンタク...
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コヒーレントX線の斬新な利用法を開発 〜転位ひずみ場を可視化して、X線渦ビームを発生させる〜 <本研究成果のポイント> ●コヒーレントX線のブラッグ回折現象を利用して厚い試料のナノスケールひずみ分布を可視化 ●ひずみ場の位相特異点を利用した新しい微小X線渦ビーム形成法を提案 大阪大学大学院工学研究科の高橋幸生准教授、理化学研究所播磨研究所放射光科学総合研究センターの石川哲也主任研究員らの研究グループは、物質中の転位ひずみ場を可視化して、X線渦ビームを発生させるというコヒーレントX線の斬新な利用方法を開発しました。 転位とは結晶中に含まれる線状の結晶欠陥のことであり、転位の周りで局...
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基礎生物学研究所、マウス発生の左右非対称決定に関わることが示唆されるカルシウムシグナルを発見
マウス初期胚におけるダイナミックかつ左右非対称なカルシウムシグナルを発見 〜左右非対称決定のメカニズム解明への手がかりに〜 基礎生物学研究所の野中茂紀准教授と高尾大輔研究員らは、北海道大学電子科学研究所、理化学研究所、大阪大学大学院との共同研究により、マウス発生の左右非対称決定に関わることが示唆されるカルシウムシグナルを発見しました。 マウス発生において左右が最初に決まるのは、胚表面のノードと呼ばれる部位です。かつ、この部位における細胞内カルシウムが重要であることが分かっています。しかし、肝心のノード細胞のカルシウム動態は分かっていませんでした。 本研究では、ノードを構成...
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理化学研究所と阪大、生物内部を高速・高精細にイメージング可能にする装置を開発
生物内部を高速・高精細にイメージングが可能に −多点共焦点顕微鏡法を二光子励起法の適用で生体観察向けに改良− ◇ポイント◇ ・多点共焦点顕微鏡法の問題点“ピンホール・クロストーク”を解消 ・生物の30〜100μm深部での観察画像のコントラスト比が30倍以上向上 ・広くライフサイエンス分野での貢献に期待 理化学研究所(野依良治理事長)と大阪大学(平野俊夫総長)は、生物個体や組織など、厚みがある試料内部の高速・高精細に蛍光イメージングを可能とする装置を開発。これは、理研発生・再生科学総合研究センター(理研CDB 竹市雅俊センター長)光学イメージング解析ユニットの清末優子ユニットリー...
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産総研、フレキシブルなカーボンナノチューブ透明導電フィルムを開発
フレキシブルなカーボンナノチューブ透明導電フィルム −酸化インジウムスズ(ITO)膜を代替する材料に− 【ポイント】 ・室温・大気中で成膜できる溶液プロセスで透明導電フィルムを作製 ・世界最高レベルの透明性と導電性を示し、耐屈曲性、耐衝撃性に優れ、折りたたみも可能 ・タッチパネル、太陽電池、有機ELディスプレイなど幅広い応用に期待 <概要> 独立行政法人 産業技術総合研究所【理事長 野間口 有】(以下「産総研」という)電子光技術研究部門【研究部門長 原市 聡】メゾ構造制御グループ Kim Yeji 協力研究員(日本学術振興会特別研究員 RPD)、阿澄 玲子 研究グループ長、近松 真之 主任研...
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京大など、ヒトiPS細胞を分化誘導させて腎臓の一部構造再現に成功
ヒトiPS細胞を用いて腎臓の一部構造を再現 前伸一 氏(iPS細胞研究所(CiRA)・日本学術振興会特別研究員)、長船健二 CiRA准教授(科学技術振興機構(JST)さきがけ、JST山中iPS細胞特別プロジェクト)らの研究グループは、ヒトiPS細胞を分化誘導させ、腎臓や生殖腺などの元となる中間中胚葉へと高効率に分化させることに成功しました。腎臓再生に向けた大きな一歩を踏み出したといえます。 腎臓の細胞のほとんどは中間中胚葉から分化するため、腎臓再生に向けて、まずヒトiPS/ES細胞から中間中胚葉へと高効率に分化させる技術の開発が必要です。研究グループはヒトのiPS/ES細胞で効率良く遺伝子の相同組み換えを起こさせる技術...
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肝臓の再生を促す新たなメカニズムを発見 ― 重篤な肝障害を自らの力で修復する肝前駆細胞の活性化について ― 1.発表者: 宮島 篤(東京大学 分子細胞生物学研究所 教授) 伊藤 暢(東京大学 分子細胞生物学研究所 助教) 高瀬 比菜子(日本学術振興会 特別研究員PD[現所属:スタンフォード大学医学部 博士研究員]) 2.発表のポイント: ◆どのような成果を出したのか 障害を受けた肝臓ではFGF7というタンパク質が発現して、これが肝細胞を生み出す元となる肝前駆細胞を活性化し増幅させることで再生を担うことを、初めて明らかにした。 ◆新規性(何が新しいのか) これまで不明であった...
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東大、認知症原因遺伝子の一つであるプログラニュリンの役割を解明
東京大学大学院農学生命科学研究科 研究成果 プログラニュリンは脳内炎症反応を軽減する −認知症原因遺伝子の一つであるプログラニュリンの役割を解明− <発表者> 田中良法(東京大学大学院農学生命科学研究科獣医学専攻 博士課程、日本学術振興会 特別研究員) 松脇貴志(東京大学大学院農学生命科学研究科獣医学専攻 助教) 山内啓太郎(東京大学大学院農学生命科学研究科獣医学専攻 准教授) 西原眞杉(東京大学大学院農学生命科学研究科獣医学専攻 教授) <発表のポイント> ・脳傷害部位に集積する活性化ミクログリア(注1)は、プログラニュリンを発現する。 ・プログラニュリン欠損マウスでは...
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京大、ヒトiPS細胞に発現しているタンパク質を大規模・網羅的に検出
ヒトiPS細胞に発現しているタンパク質を世界最大規模で網羅的に検出−iPS細胞の多能性機能解析のための第一歩 石濱泰 薬学研究科教授の研究グループは、中川誠人 iPS細胞研究所(CiRA)講師、山中伸弥 同所長・教授の研究グループと共同で、ヒト人工多能性幹(iPS)細胞中の全タンパク質(プロテオーム)に対し、独自の計測システムを用いた発現解析をおこない、約1万種のタンパク質の発現量プロファイルを取得することに成功しました。本研究により、従来の遺伝子発現情報に加え、細胞機能を直接制御しているタンパク質の発現情報が入手可能となったことから、今後ヒトiPS細胞の様々な機能解析が加速するものと考えられます...
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東大、マイクロRNAが細胞核に輸送される分子メカニズムを発見
マイクロRNAが細胞核に輸送される分子メカニズムを発見 ― 核内でもマイクロRNAによる遺伝子発現調節が起こる可能性 ― 【発表者】 西 賢二 (東京大学大学院理学系研究科生物化学専攻 特任助教) 程 久美子(東京大学大学院理学系研究科生物化学専攻 准教授) <発表のポイント> ・どのような成果を出したのか RNAサイレンシングに関わるタンパク質TNRC6Aが核と細胞質の間を行き来する輸送タンパク質であり、マイクロRNA(miRNA)と相互作用するAgoタンパク質と結合することで、miRNAを核内に輸送することを明らかにした。 ・新規性 従来、miRNAによるRNAサ...
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西田幾多郎の直筆原稿を閲覧・検索できる京都学派アーカイブを公開 林 晋 文学研究科教授(情報・史料学専修)、藤田正勝 同教授(日本哲学史専修)、出口康夫 同准教授(哲学専修)らの研究グループは、WEB上の画像アーカイブ、「京都学派アーカイブ」を2012年11月11日に正式公開しました(図1)。(URL: http://www.kyoto-gakuha.info ) 〔図1:京都学派アーカイブ、試験公開中の画像〕 ※画像は添付の関連資料「図1〜4」を参照 <概要> このアーカイブでは、西田幾多郎の手書き原稿の最大のコレクションである文学研究科図書館西田文庫の手書き原稿のすべてをデジタル画像化しWEB上で公開...
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京大など、プレート沈み込み帯のマグマ発生メカニズムに関して新たな仮説を発表
海洋プレートから超臨界流体が上昇して火山を作る このたび、川本竜彦 理学研究科附属地球熱学研究施設助教、神崎正美 岡山大学教授、三部賢治 東京大学助教、松影香子 愛媛大学G−COE准教授、小野重明 独立行政法人海洋研究開発機構主任研究員らの研究グループは、プレートの沈み込み帯のマグマ発生メカニズムに関して、新しい仮説を提案しました。 本研究成果は、10月29日(米国東部時間)の米国科学アカデミー紀要の電子版で公開されました。 <概要> 日本列島の下には、太平洋プレートとフィリピン海プレートが沈み込んでいます。プレートには水が含まれていて、沈み込みながら温度圧力が上がり、...
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東大、止まっている図形が動いて見える錯覚を感じているときの脳活動を解明
止まっている図形が動いて見える錯覚を感じているときの脳活動を解明 1.発表者:村上郁也(東京大学大学院総合文化研究科広域科学専攻 准教授) 2.発表のポイント: ◆周辺に運動図形を与えると中心の静止図形が反対方向に動いて見える「誘導運動」錯覚が生じている際に、その生じ方と相関して活動の大きさが変わる大脳皮質領域を発見した。 ◆運動の空間的文脈効果を処理しているヒト脳部位を初めて同定した。動きの有無で生じる相対運動への反応でなく、周辺との動きの対比を処理している脳活動を初めて見出した。 ◆錯覚図形を周辺に与えて中心の図形を見やすくする「錯視メガネ」のような応用に将来的につながり...
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東大、骨疾患や糖尿病発症に関わる「Enpp1」タンパク質の構造と機能を解明
骨疾患や糖尿病発症に関わるタンパク質の構造と機能を解明 <発表者> 加藤 一希(東京大学理学系研究科生物化学専攻 博士課程1年) 西増 弘志(東京大学理学系研究科生物化学専攻 特任助教) 石谷 隆一郎(東京大学理学系研究科生物化学専攻 准教授) 高木 淳一(大阪大学蛋白質研究所 教授) 青木 淳賢(東北大学大学院薬学研究科 教授) 濡木 理(東京大学理学系研究科生物化学専攻 教授) <発表のポイント> >どのような成果を出したのか 骨形成やインスリンシグナルにかかわるEnpp1タンパク質のX線結晶構造を解明した >新規性(何が新しいのか) Enpp1がATPを加水...
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トンネル電界効果トランジスタの素子動作モデルを開発 −超低消費電力の大規模集積回路の設計に貢献− <ポイント> ・主要な既存回路シミュレーターへの組み込みが可能 ・電界分布を正確に予測する新手法により、トンネル電流を高精度に計算 ・これまでの限界を打ち破る、低消費電力回路の実現に貢献 <概要> 独立行政法人 産業技術総合研究所【理事長 野間口 有】(以下「産総研」という)ナノエレクトロニクス研究部門【研究部門長 金丸 正剛】連携研究体グリーン・ナノエレクトロニクスセンター【連携研究体長 横山 直樹】福田 浩一 研究員らは、トンネル電界効果トランジスタ(トンネルFET)の回路...
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植物細胞の"形を決める"遺伝子を発見〜350年来の謎を解明 発表者 福田裕穂(東京大学大学院理学系研究科生物科学専攻 教授) 小田祥久(東京大学大学院理学系研究科生物科学専攻 助教・ 科学技術振興機構(JST)さきがけ研究者兼任) <発表のポイント> 植物細胞の"形を決める"4つの遺伝子を新しく同定しました。 この4つの"形を決める"遺伝子を導入することで、植物細胞の形を人為的に改変することに世界で初めて成功し、植物細胞の形を決める分子的仕組みを解明しました。 "形を決める"遺伝子を応用することで、植物細胞の形や機能を自由に制御することが可能とな...
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スピンを利用したテラヘルツ光の制御に成功 ―新たな電気磁気光デバイスの原理を実証― 1.発表者:十倉好紀(東京大学大学院工学系研究科物理工学専攻 教授) 貴田徳明(東京大学大学院新領域創成科学研究科物質系専攻 准教授) Sandor Bordacs(東京大学大学院工学系研究科附属 量子相エレクトロニクス研究センター 特任研究員) 2.発表のポイント: (1)光によって特殊な磁石中のスピンを操作することに成功 (2)スピンを利用することで、テラヘルツ光の振動方向(偏光)と強度の制御を実現 (3)テラヘルツ帯の電...
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産総研など、素子内の電荷の振る舞いを分子レベルで計測することに成功
発光している有機EL素子内部の状態を計測・評価 −動作中の封止された有機EL素子内の分子を初めて評価可能に− <ポイント> ・有機EL素子を発光させながら素子内部の特定の有機層界面の情報を選択的に非破壊で測定 ・先端計測技術であるレーザー分光測定法と有機EL素子の作製・評価技術を融合 ・有機エレクトロニクスデバイスの特性向上や劣化解析のための非破壊分析にも応用 <概要> 独立行政法人 産業技術総合研究所【理事長 野間口 有】(以下「産総研」という)ナノシステム研究部門【研究部門長 八瀬 清志】ナノシステム計測グループ 宮前 孝行 主任研究員、フレキシブルエレクトロニクス研究...
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理化学研究所と東大など、電子スピンの渦「スキルミオン」を微小電流で駆動することに成功
電子スピンの渦「スキルミオン」を微小電流で駆動 ―従来の10万分の1の低電流密度での磁気情報操作技術の実現に大きく前進― ◇ポイント◇ ・らせん磁性体FeGeで、室温付近でも安定な「スキルミオン結晶」をマイクロ素子中に生成 ・直径70nmのスキルミオンを、わずか5A/cm2の低電流密度で駆動 ・スキルミオンを情報担体として利用する次世代磁気メモリ素子の実現に道筋 理化学研究所(野依良治理事長)と東京大学(濱田純一総長)、物質・材料研究機構(潮田 資勝理事長)は、らせん磁性体(※1)であるFeGeを用いたマイクロ素子中に、電子スピンが渦巻状に並ぶスキルミオン結晶(※2)を生...
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東北大、環境ストレスに対応するセンサータンパク質の分解制御機構を解明
酸化ストレス・センサータンパク質の分解機構を解明 (タンパク質分解による恒常性の維持) 東北大学大学院医学系研究科医化学分野の山本雅之教授らは、公益財団法人東京都医学総合研究所の小松雅明副参事研究員の研究グループとともに、活性酸素種や毒物などのセンサーであるKeap1がオートファジー(*1)機構により分解されていることを発見しました。今回の研究成果は、生体のストレス応答を担うKeap1−Nrf2制御システム(*2)の主要因子であるKeap1とNrf2が、それぞれプロテアソーム系(*3)とオートファジー系という異なるメカニズムによる分解を受けていることを示すものであり、ストレ...
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産総研など、金属酸化物中の電子相関効果を解明し理論モデルを導出
金属酸化物デバイス材料の新機能探索に新たな指針 −金属酸化物における電子同士の避け合いの効果を解明− <ポイント> ・放射光を利用した光電子分光実験により、金属酸化物中の電子同士の避け合いの効果が明らかに ・電子同士の避け合いの効果を定量化するための理論モデルを初めて導出 ・新しい機能を有した金属酸化物デバイス材料の探索に新たな指針 <概要> 国立大学法人 広島大学【学長 浅原利正】放射光科学研究センター【センター長 谷口雅樹】(以下「HiSOR」という)の岩澤英明助教、島田賢也教授、独立行政法人 産業技術総合研究所【理事長 野間口有】電子光技術研究部門【研究部門長 原市...
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パーソナルメディア、漢字検索ツール「超漢字検索」のAndroid版を提供
「超漢字検索」のAndroid版無料アプリを提供 〜読めない漢字や異体字を17万字からすばやく検索〜 ソフトウェアメーカーのパーソナルメディア株式会社(代表取締役:松為彰、本社:東京、電話:03−5759−8303、資本金 1,000万円)は、通常のスマートフォンやパソコンでは扱えない難しい漢字や昔の漢字、異体字などを17万字のデータベースから検索し、その字形や文字情報を表示する漢字検索ツール「超漢字検索」( http://www.chokanji.com/ckk/ )のAndroid版を開発し、本日7月20日(金)よりGoogle Play( https://play.google.com/store/apps/details?id=com.chokanji )でご提供いたします。本製品は...
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農業生物資源研究所など、昆虫に病気を引き起こすカビから「脱皮ホルモン」を分解する酵素を発見
昆虫の成長を操る酵素をカビから発見 −昆虫の脱皮・変態・休眠の操作が可能に− <ポイント> ・昆虫に病気を引き起こすカビから、昆虫の脱皮を引き起こす「脱皮ホルモン」を分解する酵素を発見しました。 ・この酵素を使って、重要害虫を含む様々な昆虫の脱皮、変態を阻害したほか、ガの一種では休眠(冬眠)を人為的に引き起こすことに成功しました。 ・この酵素を利用することにより、新しい農薬の開発のほか、カイコで有用物質を効率的に生産する技術、有用昆虫を長期保存する技術の開発が進むと期待されます。 <概要> 1.(独)農業生物資源研究所(生物研)は筑波大学、名古屋大学と共同で、昆虫に病気を...
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理化学研究所、抗体を作るB細胞の分化の始まりを分子レベルで解明
抗体を作るB細胞の分化の始まりを分子レベルで解明 −Runx1(ランクス1)転写因子がEbf1遺伝子を活性化してB細胞の分化を促進− ◇ポイント◇ ・マウスのB細胞前駆細胞でRunx1遺伝子を欠損すると脾臓のB細胞が消滅 ・Runx1転写因子はB細胞初期分化に必須なEbf1遺伝子の発現を促す ・Runx1転写因子はEbf1遺伝子のエピジェネティック修飾に関与 理化学研究所(野依良治理事長)は、免疫反応に不可欠なB細胞(※1)が血液幹細胞から分化するとき、Runx1 (ランクス1)という転写因子(※2)が必須であることを発見し、「B細胞分化プログラム」の発動メカニズムを分子...
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北陸先端科学技術大学院大、シリセンの構造と電子状態の関係を解明
世界で初めてシリセンの構造と性質の関係を実験から解明 −グラフェンでは難しいバンドギャップの導入が可能− 北陸先端科学技術大学院大学(JAIST)(学長・片山 卓也、石川県能美市)マテリアルサイエンス研究科のアントワーヌ・フロランス助教、ライナー・フリードライン准教授、尾崎泰助准教授、高村由起子准教授らは、世界で初めて「シリセン(Silicene)」をシリコンウェハー上に作製し、その構造と電子状態との関係を解明することに成功しました。 シリセンは、原子一層分の厚みしかない、究極に薄いケイ素(Si)の二次元的な結晶です。1994年に日本人研究者によってシリセンの安定な構造を...
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東大、植物細胞が水を吸収した時の応答を制御するタンパク質を発見
植物の浸透圧応答の新奇制御因子を発見 【発表者】 ・津釜大侑 (東京大学大学院農学生命科学研究科 生産・環境生物学専攻 博士課程3年、独立行政法人 日本学術振興会 特別研究員DC1) ・柳参奎 (中国東北林業大学 教授) ・高野哲夫 (東京大学アジア生物資源環境研究センター 准教授) <発表概要> 植物細胞が水を吸収した時の応答を制御するタンパク質を発見しました。植物を水に浸けると、細胞内におけるこのタンパク質の存在部位が変化し、これにより吸水時の応答が誘起されることがわかりました。 <発表内容> 水は全生物に必須であり、移動能力を持たない植物も、乾燥や降雨など...
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東大、細菌における新規酸化ストレス防御機構の発見と解析など研究成果を発表
細菌における新規酸化ストレス防御機構の発見と解析 <発表者> 佐藤由也(東京大学大学院農学生命科学研究科 応用生命工学専攻 博士課程2年) 亀谷将文(富山県立大学 生物工学研究センター 研究員、独立行政法人 日本学術振興会特別研究員DC;当時) 伏信進矢(東京大学大学院農学生命科学研究科 応用生命工学専攻 准教授) 若木高善(東京大学大学院農学生命科学研究科 応用生命工学専攻 教授) 新井博之(東京大学大学院農学生命科学研究科 応用生命工学専攻 助教) 石井正治(東京大学大学院農学生命科学研究科 応用生命工学専攻 准教授) 五十嵐泰夫(東京大学大学院農学生命科学研究科 ...
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産総研、遺伝子発現の促進と抑制の両方を行う機能性RNA(U7 RNA)を発見
二つの相反する制御機能を担う機能性RNAを発見 −RNAがDNA複製の周期に応じて遺伝子発現の促進と抑制の両方を行う− ■ポイント ・同一のRNAが遺伝子発現の促進と抑制を巧みに使い分ける ・遺伝子発現抑制に必要なタンパク質を同定した ・RNAを利用した創薬開発につながる <概要> 独立行政法人 産業技術総合研究所【理事長 野間口 有】(以下「産総研」という)バイオメディシナル情報研究センター【研究センター長 嶋田 一夫】機能性RNA工学チーム 廣瀬 哲郎 研究チーム長、細胞システム制御解析チーム 夏目 徹 研究チーム長らは、ヒト細胞核中のU7核内低分子RNA(U7 RN...
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葉が平たい形に成長するメカニズムを解明 葉は光を受けてCO2を吸収し、栄養分を作り出す光合成をおこなう場所です。葉は通常、平たい形で、表側と裏側に違いがありますが、これらは多くの光を集めて効率の良い光合成をおこなうために大事な特徴です。葉は、表裏方向へはあまり伸びず横方向への伸長がよく起こることで、平たい形に成長します。近年のシロイヌナズナなどのモデル植物を用いた分子遺伝学的な研究から、表側と裏側それぞれの性質を決める一連の遺伝子群が、表裏の違いを生み出すだけでなく、横方向への成長にも関わることがわかってきました。しかしながら、横方向への成長を引き起こす詳しいしくみはわか...
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産総研、微細な溝に閉じ込めた液晶が作り出す新たな配向構造を発見
微細な溝に閉じ込めた液晶が作り出す新たな配向構造 −溝の方向に沿って左右に折れ曲がるジグザグ状の欠陥構造− <ポイント> ・しわ状の微細な溝にネマチック液晶を閉じ込めると周期的な配向構造を形成 ・配向構造の周期的な特異点にシリカ微粒子を捕捉し、周期的に配列することが可能 ・微小物体のパターニングや捕捉操作、光学素子への応用展開に期待 <概要> 独立行政法人 産業技術総合研究所【理事長 野間口 有】(以下「産総研」という)ナノシステム研究部門【研究部門長 八瀬 清志】ソフトメカニクスグループ 大園 拓哉 研究グループ長とソフトマターモデリンググループ【研究グループ長 米谷 慎...
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JSTと東工大、生命の発生現象やiPS化を表す細胞内の「地形」の実態を解明
発生やiPS化を表す「地形」を細胞内にプログラミング −細胞内・細胞間の遺伝子相互作用で決まる高度な振る舞いをデザインして、生きた細胞で実現− 【要 点】 ○生命の発生現象やiPS化を表す「地形」の実態を解明 ○再生医療や物質生産への応用、発生現象のより深い理解に貢献 【概 要】 東京工業大学大学院総合理工学研究科の木賀大介准教授(JSTさきがけ研究者兼任)と関根亮二院生らは、合成生物学(用語1)の手法を用い、生命の発生や人工多能性幹細胞(iPS)化を表す「地形」を細胞内にプログラミングし、細胞の状態変化をデザインする新規な手法を打ち立てることに成功した。木賀准教授らは生き...
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炭素はいつ生まれたか?125億光年彼方の銀河に炭素を発見 松岡健太 理学研究科/愛媛大学理工学研究科 日本学術振興会特別研究員、長尾透 次世代研究者育成センター(白眉プロジェクト)准教授、谷口義明 愛媛大学宇宙進化研究センター長/教授を中心とする研究チームは、すばる望遠鏡の微光天体分光撮像装置FOCASを用いた可視分光観測によって、125億光年彼方にある最遠方電波銀河TN J0924−2201から放射された炭素輝線の検出に世界で初めて成功しました。検出された輝線を調査したところ、驚くべきことに宇宙誕生後10億年頃の電波銀河には既に炭素元素が豊富に存在していたことがわかりま...
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大阪大学と名古屋大学など、元素の識別が可能な大視野・高分解能X線顕微鏡を開発
元素の識別が可能な大視野・高分解能X線顕微鏡を開発 本研究成果のポイント ・電子顕微鏡では観察の困難な厚い試料内部の電子密度分布および特定元素の分布を可視化 ・10ナノメートルから10マイクロメートルまでの空間スケールをシームレスに観察 大阪大学大学院工学研究科の高橋幸生准教授、名古屋大学大学院工学研究科の是津信行准教授、理化学研究所播磨研究所放射光科学総合研究センター(石川哲也センター長)の石川哲也主任研究員らのグループは、物質中の電子密度分布および特定元素の分布を大視野かつ高空間分解能で観察することのできるX線顕微鏡を開発しました。 ナノテクノロジーやナノサイエンス...
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産総研、単層カーボンナノチューブの孤立分散状態と凝集状態を容易に制御できる分散剤を開発
単層カーボンナノチューブの分散状態を光で制御する新技術 −分散状態と凝集状態を容易に制御できる分散剤を開発− <ポイント> ・分散剤の分子構造を検討し、光照射による構造変化を利用して分散能制御を実現 ・紫外光照射によって光反応を起こすため、選択的に分散剤を取り除くことができる ・カーボンナノチューブを基材とするさまざまな材料への適用が期待される <概要> 独立行政法人 産業技術総合研究所【理事長 野間口 有】(以下「産総研」という)ナノシステム研究部門【研究部門長 八瀬 清志】スマートマテリアルグループ 吉田 勝 研究グループ長、松澤 洋子 研究員は、分子構造を検討し、紫...
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理化学研究所、2型糖尿病に関わるグルコース輸送体「GLUT4」上の糖鎖の機能を解明
2型糖尿病に関わるグルコース輸送体「GLUT4」上の糖鎖の機能を解明 −たった1つのN型糖鎖がインスリンに応答した血糖値調節を左右する− ◇ポイント◇ ・N型糖鎖の付加がインスリンに応答するグルコース輸送体の「品質管理」に重要 ・N型糖鎖の構造は、GLUT4が正しい経路で細胞膜へ輸送されるための「目印」 ・血糖値を調節する仕組みや糖尿病発症に糖鎖が果たす役割の解明に期待 独立行政法人理化学研究所(野依良治理事長)は、2型糖尿病に関わるグルコース輸送体「GLUT4」上のN型糖鎖(※1)が、タンパク質の安定性とインスリンへの正しい応答に重要であることを初めて発見しました。これは、理...
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東京大学など、強相関電子を2次元空間に人工的に閉じ込める「量子井戸構造」の作製に成功
「世界で初めて強相関電子を2次元空間に閉じ込めることに成功 ―新たな高温超伝導物質の実現や、電子素子作りに道を拓く―」 1.発表者: 組頭広志(当時:東京大学大学院工学系研究科 応用化学専攻 准教授、 現:高エネルギー加速器研究機構 物質構造科学研究所 教授) 尾嶋正治(東京大学大学院工学系研究科 応用化学専攻 教授) 2.発表概要: 高温超伝導などの源である電子同士が互いに強く影響し合う性質をもった「強相関電子[注1]」を2次元空間(層)に人工的に閉じ込める「量子井戸構造[注2]」を作製することに世界で初めて成功しました。レーザーを使った結晶成長の技術を...
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理化学研究所、ストレスによる遺伝子発現変化がDNA配列の変化を伴わず親から子供に遺伝するメカニズムを発見
親の受けたストレスは、DNA配列の変化を伴わずに子供に遺伝 −ストレスが影響する非メンデル遺伝学のメカニズムを世界で初めて発見− ◇ポイント◇ ・ストレスの影響がエピジェネティクに遺伝するメカニズムを解明 ・ストレスが影響する非メンデル遺伝学を理解する上で、重要な新発見 ・ヒトの病気にも影響するエピジェネティクな遺伝現象の解明に向けて大きな一歩 独立行政法人理化学研究所(野依良治理事長)は、ストレスによる遺伝子発現変化が、DNA配列の変化を伴わず(エピジェネティク(※1))に親から子供に遺伝する新たなメカニズムを発見しました。理研基幹研究所(玉尾皓平所長)石井分子遺伝学研...
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東北大学、新構造採用により垂直磁化MTJ素子の不揮発性を高めることに成功
不揮発性を高めた新構造MTJ素子を世界で初めて実現 超低消費電力システムLSIの実現へ向けた、 不揮発性スピントロニクス素子の性能向上 【概要】 国立大学法人東北大学(総長:井上明久/以下、東北大学)省エネルギー・スピントロニクス集積化システムセンター及び電気通信研究所の大野英男教授のグループは、株式会社日立製作所(執行役社長:中西宏明/以下、日立)との産学連携研究により、システムLSIの待機電力をゼロにするために記録素子として利用する垂直磁化MTJ素子において、新構造を採用することによりその不揮発性を高めることに成功しました。垂直磁化MTJ素子は2つの磁石(磁性層)を有して...
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東大と理化学研究所、スピンキラリティが誘起する自発的ホール電圧を磁場で制御することを発見
スピンキラリティが誘起する自発的ホール電圧を磁場で制御する 1.発表者: Luis Balicas(米国国立高磁場研究所 専任研究員/元 東京大学物性研究所客員准教授) 町田 洋(東京工業大学大学院理工学研究科 助教/元 東京大学物性研究所 日本学術振興会特別研究員) 中辻 知(東京大学物性研究所 准教授) 小野田繁樹(理化学研究所基幹研究所 専任研究員/元 東京大学物性研究所客員准教授) 2.発表概要: ホール効果は19世紀の発見以来、磁場、あるいは、強磁性に伴う磁化の存在が必ず必要とされてきましたが、我々は磁気秩序の存在しないゼロ磁場下で、巨大なホール効果が、電子ス...
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東大、東日本大震災の浅部のすべり過ぎと深部の高周波震動についてなど発表
東北沖地震の二面性 ―浅部のすべり過ぎと深部の高周波震動― ■発表者 井出 哲(東京大学大学院理学系研究科地球惑星科学専攻 准教授) <発表概要> 東北地方太平洋沖地震の破壊プロセスを地震波の分析により解明した。地震はプレート境界浅部では、海溝まで達する大きなすべりを引き起こし、さらにすべり過ぎることにより巨大な津波を発生させた。一方で人が感じるような高周波の地震波(ガタガタ震動)はむしろプレート境界深部から放射された。この奇妙な二面性は、地震発生プロセスの理解にとって重要である。 <発表内容> 3月11日の東北地方太平洋沖地震(以下東北沖地震と略す)は、日本史上最大のマグ...
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東北大学など、新材料トポロジカル絶縁体の電子スピンの直接観測に成功
新材料トポロジカル絶縁体の電子スピンの直接観測に成功 −次世代の省エネルギーデバイス開発に向けて大きな進展− <概 要> 東北大学原子分子材料科学高等研究機構の相馬清吾助教と高橋 隆教授、大阪大学産業科学研究所の安藤陽一教授らの研究グループは、次世代のスピントロニクスデバイス(注1)を担う画期的な新材料として注目されている「トポロジカル絶縁体」(注2)の電子スピン(注3)(最小の磁石)の状態を、世界最高の分解能を持つ超高分解能スピン分解光電子分光装置により直接観測することで、デバイス応用に重要となる電子スピンの動作機構の解明に成功しました。今回の成果により、次世代の省エネ素子...
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アセノスフェアの密度構造を推定する手法を世界で初めて開発 −プレートテクトニクスの成因への解明に期待− 【ポイント】 プレート直下にあるアセノスフェアの弾性率と密度構造を推定する手法を世界で初めて開発しました。GPSのデータを用いて潮汐による地球の変形を精密に推定しました。そのデータを用いて解析することにより、従来220kmの深さにあると思われていた地震波速度構造の不連続の大きさが小さいこと、またアセノスフェアにおいて約50kg/m3の低密度層が確認されました。 【背景】 地震波を用いた地下の構造探査では地震波伝搬の不均質を検出することにより、地下構造を推定します。し...
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海底の鉄マンガンクラストの形成年代と成長速度を推定 −世界で初めて0.1mm単位で地球磁場逆転記録を復元− <ポイント> ・鉄マンガンクラストの薄片表面の磁場を高分解能で測定 ・標準地球磁場逆転年代軸と比較することで鉄マンガンクラストの形成年代と成長速度の推定に成功 ・鉄マンガンクラストの成長過程を知ることで長期にわたる過去の地球環境情報の精密な復元に大きな期待 ■概要 独立行政法人 産業技術総合研究所【理事長 野間口 有】(以下「産総研」という)地質情報研究部門【研究部門長 栗本 史雄】地球変動史研究グループ【研究グループ長 山崎 俊嗣】小田 啓邦 主任研究員、上嶋 正人 元...
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東北大学、左巻きカタツムリの進化はヘビから逃れるための適応進化であることを解明
左巻きカタツムリの進化は,ヘビが引き起こした ― 種分化を起こす遺伝子は適応進化にも寄与する ― 【ポイント】 ・ 理論上は進化できないはずなのに実在する,左巻きカタツムリの謎を解明 ・ 種分化が,天敵から身を守るための適応進化の結果として起きることを実証 ・ ひとつの遺伝子が,種分化と適応進化の両方に大きな効果を持つことを発見 【概要】 生物多様性は,長い年月をかけた種分化の繰り返しによって創り出されてきました。種分化のメカニズムを解明することは,進化生物学における最大の研究命題のひとつです。東北大学大学院生命科学研究科に所属する日本学術振興会特別研究員の細将貴(ほそ ...