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野依良治
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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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理研と東大、中性の水から電子を取り出す「人工マンガン触媒」を開発
中性の水から電子を取り出す「人工マンガン触媒」を開発 −水を電子源とした燃料製造に前進− <ポイント> ・水分解反応における電子とプロトンの輸送タイミングを解析 ・プロトン受容能力が大きい塩基を利用し、電子とプロトンの輸送タイミングを最適化 ・安価なマンガン酸化物を用いて中性の水から電子を獲得することに成功 <要旨> 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、植物などの光合成/水分解の仕組みを利用することで、中性の水を分解して電子を取り出す「人工マンガン触媒[1]」の開発に成功しました。これは、理研環境資源科学研究センター(篠崎一雄センター長)生体機...
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理研、グラフェンの物性制御に向け新しい「炭素−酸素結合」の構造を解明
グラフェンの物性制御に向け新しい「炭素−酸素結合」の構造を解明 −「エノラート」構造が「エポキシ」構造に比べより安定的に生成− <ポイント> ・金属とグラフェンの接触でグラフェン表面の電子状態が大きく変化 ・体系的なグラフェン表面の化学修飾が可能に ・グラフェンを利用した次世代の高機能電子デバイス開発に寄与 <要旨> 理化学研究所(理研、野依良治理事長)は、金属電極に接触した「酸化グラフェン[1]」の化学構造を理論的に調べ、「エノラート[2]」構造という高い反応性の化学種であることを発見しました。これは、理研Kim表面界面科学研究室の鄭載勲(ジョン ジェフン)国際特別研究員、林...
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理研、神経細胞で働くmRNAを網羅的に同定する新しい手法を確立
神経細胞で働くmRNAを網羅的に同定する新しい手法を確立 −小脳の「プルキンエ細胞」の部位特異的な転写物全体の解析を実現− <ポイント> ・プルキンエ細胞で働く数千種類のmRNAを網羅的に同定 ・プルキンエ細胞の各部位特異的に発現するmRNAを分類 ・運動の学習などを担うプルキンエ細胞の働きの理解に大きく貢献 <要旨> 理化学研究所(理研、野依良治理事長)は、ラット小脳[1]のプルキンエ細胞[2]で翻訳中のmRNA[3]を、網羅的かつ細胞内部位特異的に同定する手法を確立しました。これは、理研脳科学総合研究センター(利根川進センター長)Launey研究ユニットのパスカル・ベガン研究員、トーマス・ローニー ...
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超薄板ガラスのマイクロ流体チップ内電動ポンプを開発 −さまざまな溶液に対して安定して動作− <ポイント> ・ガラスバルブを直列に並べてチップ内の液体を絞り出すように駆動 ・開発したマイクロ流体チップ内電動ポンプは実用的な性能を発揮 ・物理的・化学的に安定で、さまざまな化学・生化学システムの集積化が可能 <要旨> 理化学研究所(理研、野依良治理事長)は、超薄板ガラスの柔軟性を利用したガラス製マイクロ流体チップ内電動ポンプを開発しました。これは、理研生命システム研究センター(柳田敏雄センター長)集積バイオデバイス研究ユニットの田中陽ユニットリーダーの成果です。 ガラス製の「マ...
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理研、中性子ハロー核11Beの超微細構造定数の精密測定を実現
中性子ハロー核11Be(※)の超微細構造定数の精密測定 −光でハロー中性子を直接見るための第一歩− ※「11Be」の正式表記は添付の関連資料を参照 <ポイント> ・中性子ハロー核11Beの超微細構造定数の精密測定を世界で初めて実現 ・レーザーとマイクロ波で中性子ハローの広がりを観測するための第一歩 ・原子核模型に依存しない測定法で究極の原子核描像の構築に道筋 <要旨> 理化学研究所(理研、野依良治理事長)は、中性子ハロー核[1]の1つ「質量数11のベリリウム同位体イオン(11Be+(*))」の超微細構造定数[2](超微細構造のエネルギー分離の大きさを定義する量)を、レーザー・マイク...
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19世紀以来の謎、ホフマイスター効果の新しいメカニズムを提案 −界面の水構造に及ぼす対イオンの効果を実験的に解明− <ポイント> ・独自に開発した最先端の分光計測法により界面の水構造を直接観察 ・陽イオンのホフマイスター系列は界面の水の水素結合強度の序列と一致 ・陽イオンと陰イオンではホフマイスター系列発現メカニズムが異なる <要旨> 理化学研究所(理研、野依良治理事長)は、独自に開発した表面・界面に存在する分子を選択的に計測できる最先端の分光計測法を用いて、広い分野で重要とされているホフマイスター系列[1]の発現メカニズムについてモデル界面を用いて調べました。その結果、陽...
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理研と阪大、「右巻き、左巻きらせん」電子雲の歪み配列の可視化に成功
「右巻き、左巻きらせん」電子雲の歪み配列の可視化に成功 −「電子軌道配列の鏡像異性」という概念を提唱し実証− <ポイント> ・らせん状に配列した電気四極子を起源とする鏡像構造を実証 ・電気四極子らせん配列の右および左巻き構造の共存状態の空間分布を観測 ・新規の光学材料などの開発に期待 <要旨> 理化学研究所(理研、野依良治理事長)は、らせん状に配列した電気四極子[1](電子雲の歪み)を起源とする鏡像構造[2](キラリティ=右手と左手の関係を持つ構造)という概念を提唱し、実証しました。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)量子秩序研究グループ 励起秩序研...
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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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理化学研究所、植物ホルモン「サイトカイニン」の「質」の重要性を解明
植物ホルモン「サイトカイニン」の「質」の重要性を解明 −サイトカイニン分子のかたちが変わると作用が一変− <ポイント> ・サイトカイニンの側鎖修飾を担う酵素の遺伝子「CYP735A」を同定 ・側鎖修飾されたサイトカイニンは、茎や葉など地上部の成長だけを促進 ・CYP735A遺伝子は増産を目指す農産物改良の有力なターゲットに <要旨> 理化学研究所(理研、野依良治理事長)は、植物ホルモン「サイトカイニン」の作用が、「量」の変化ではなく、サイトカイニン分子の側鎖[1]の修飾による「質」的な変化によって制御されることを明らかにしました。これは、理研環境資源科学研究センター(篠崎一雄センター...
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理化学研究所、中性子が多い原子核では中性子数28の魔法数が消滅することを発見
消える「魔法数」28 −重いマグネシウム同位体の原子核は全て大きく変形− <ポイント> ・RIビームファクトリー(RIBF)でマグネシウム−38の2つの励起準位を初観測 ・中性子が非常に多い原子核では中性子数28の魔法数が消滅することを発見 ・RIBFでのデータ蓄積から原子核が変形する領域が核図表上で大きく広がることが判明 <要旨> 理化学研究所(理研、野依良治理事長)は、陽子数に対して中性子数が非常に多いマグネシウム同位体(38Mg(◇):陽子数12、中性子数26)を生成、2つの励起準位を観測し、その比の値から38Mgの原子核が、魔法数を持つ原子核の特徴である球形ではなく、大きく回転楕円体...
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理化学研究所、ストレスに対する防御応答のバランスを保つ機構の一端を解明
ストレスに対する防御応答のバランスを保つ機構の一端を解明 −タンパク質合成を調節する「Hfq」の分子機構が明らかに− <ポイント> ・「Hfq」と有害な過酸化水素を分解する「カタラーゼ」が複合体を形成することを発見 ・Hfqの働きを制御し、ストレス応答タンパク質の合成量を調節する新規機構を発見 ・不明だったHfqが関与するタンパク質制御機構解明へ重要な知見 <要旨> 理化学研究所(理研、野依良治理事長)は、生物が持つストレスに対する防御応答のバランスを保つ機構の一端を、大腸菌を用いた実験によって発見しました。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)利用技術開拓研究部門米...
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理化学研究所など、「魔法数」を持つ原子核に現れる「特別な核異性体」を発見
「魔法数」を持つ原子核に現れる「特別な核異性体」を発見 −中性子を非常に多く含むパラジウム同位体で魔法数82の存在を実証− <ポイント> ・国際共同研究プロジェクト「EURICA」におけるRIビーム実験で得られた最初の成果 ・中性子魔法数82の消滅に基づく重元素合成シナリオの破綻を示唆 ・重い中性子過剰核における魔法数の成因を探る大きな手掛かりに <要旨> 理化学研究所(理研、野依良治理事長)と北京航空航天大学(■学長(※))は、陽子数に対して中性子数が非常に多いパラジウム−128(128Pd:陽子数46、中性子数82)に、「特別な核異性体[1]」があることを発見しました。これは、陽子...
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理化学研究所、マウス生殖細胞から特徴的なエピゲノム領域を発見
マウス生殖細胞から特徴的なエピゲノム領域を発見 −従来不可能だった100個程度の細胞からのゲノム修飾解析技術を開発− <ポイント> ・超微量解析技術により生殖細胞に特有な低メチル化DNA領域を発見 ・生殖細胞に特有な遺伝子発現とエピゲノム関連の解析に有用なリソースを特定 ・細胞分化や発がんに関するエピゲノム研究を促進 <要旨> 理化学研究所(理研、野依良治理事長)は、従来では不可能だった100個程度の細胞からのDNAメチル化[1]解析を可能とする技術を開発しました。この技術を用いてマウス胎児などから得られる少数の細胞を解析したところ、生殖細胞特有な遺伝子の発現に関わる低メチル化DNA...
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新日本科学、理化学研究所とiPS 細胞など用いた眼科疾患領域細胞治療関連で共同研究
独立行政法人理化学研究所との共同研究契約の締結に関するお知らせ 株式会社新日本科学(本社:東京都中央区、社長:永田良一、以下「新日本科学」)は、このたび独立行政法人理化学研究所(本所:埼玉県和光市、理事長:野依良治、以下「理化学研究所」)と「iPS 細胞等を利用した眼科疾患領域細胞治療の実現に向けた薬効評価法の確立」に関し、約3 年間(平成28 年3 月末迄)の共同研究契約を締結しましたのでお知らせいたします。 本共同研究は、理化学研究所が独立行政法人科学技術振興機構の再生医療実現拠点ネットワークプログラムに採択されて行う事業の一環であります。 本共同研究は、理化学研究所において、再生医療開...
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炎症や自己免疫疾患に関わる遺伝子の機能を解明 −転写因子Bach2がアレルギーなどを引き起こす炎症性T細胞への分化を制御− <ポイント> ・Bach2は、クローン病、セリアック病、I型糖尿病などに関連する転写因子 ・Bach2はT細胞の“活性化されやすさ”を決め、炎症性T細胞への分化を抑制 ・炎症・自己免疫疾患の予防・診断・治療法などへの手掛かりに <要旨> 理化学研究所(理研、野依良治理事長)は、炎症や自己免疫疾患に関連する遺伝子「Bach2」が、アレルギーなどを引き起こす炎症性T細胞[1]の分化を制御する重要な遺伝子であることを明らかにしました。これは、理研統合生命医科学研究センター(小安重夫セン...
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理化学研究所など、塗るだけできれいに配列する半導体ポリマーを開発
塗るだけできれいに配列する半導体ポリマーを開発 −塗布型有機薄膜太陽電池の高性能化に向け大きな一歩− <ポイント> ・高結晶性・高配向性と高溶解性を実現した塗布可能な半導体ポリマーを開発 ・溶解性を高めるアルキル基を使うと配向性も向上 ・8.2%のエネルギー変換効率を達成、有機薄膜太陽電池の高効率化に道 <要旨> 理化学研究所(理研、野依良治理事長)と高輝度光科学研究センター(白川哲久理事長)は、塗布型有機薄膜太陽電池[1]で重要なエネルギー変換効率向上に欠かせない結晶性と配向性、さらに、印刷プロセスへ適用するための高い溶解性を併せ持った半導体ポリマー[2]を開発しました。...
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理化学研究所、白血病再発の主原因「白血病幹細胞」を標的とした低分子化合物を同定
白血病再発の主原因「白血病幹細胞」を標的とした低分子化合物を同定 −急性骨髄性白血病に対する生体内での効果をマウスで確認− <ポイント> ・白血病幹細胞が発現する分子を狙った低分子化合物の効果を白血病ヒト化マウスで確認 ・従来の抗がん剤が効きにくいFlt3遺伝子異常を持った悪性度の高い症例に有効 ・低分子化合物の単剤投与により患者由来の白血病幹細胞と白血病細胞をほぼ死滅 http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=wJn3vSppPUI <要旨> 理化学研究所(野依良治理事長)は、ヒトの白血病状態を再現した白血病ヒト化マウス[1]を用いて、従来の抗がん剤が効きにくい白血病幹細胞を含め、ヒト白血...
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理化学研究所とJST、動物の体作りに重要なレチノイン酸濃度の可視化に成功
動物の体作りに重要なレチノイン酸の可視化に成功 −脊椎動物の胚でレチノイン酸が直線的な濃度勾配を形成− <ポイント> ・レチノイン酸濃度をモニターする蛍光指示薬「GEPRA」を開発 ・魚の胚の真ん中から頭と尾に向かうほどレチノイン酸の濃度が直線的に減少 ・皮膚病やがんの治療で投与されるレチノイン酸の分布を観測する技術へ発展 <要旨> 理化学研究所(野依良治理事長)は、ゼブラフィッシュの胚を用いて、ビタミンA誘導体であるレチノイン酸を可視化する技術を開発し、その濃度勾配が動物の体を形作るのに重要な役割を担うことを明らかにしました。これは、理研脳科学総合研究センター(利根川進センター...
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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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理化学研究所、酵素「Man2C1」に酵素活性と無関係に細胞死を抑制する機能を発見
糖鎖を分解する酵素「Man2C1」に新たな機能を発見 − Man2C1は酵素活性の他に細胞死抑制機能を持つ − ◇ポイント ・Man2C1が細胞死を抑制する分子メカニズムの詳細が明らかに ・酵素活性と細胞死抑制はそれぞれ独立して機能する ・がんの増殖・転移を抑える新たな抗がん剤開発に寄与すると期待 理化学研究所(野依良治理事長)は、糖鎖を分解する酵素「Man2C1」が、酵素活性と無関係に細胞死を抑制する機能を持つことを発見しました。これは、理研基幹研究所(玉尾皓平所長)糖鎖代謝学研究チームの鈴木匡チームリーダー、王麗(ワン リー)特別研究員らの研究チームによる成果です。 生体内の細胞分化やホ...
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理化学研究所、X線自由電子レーザーのパルス幅を1京分の1秒以下に圧縮する手法を考案
XFELのパルス幅を1京分の1秒以下に圧縮する手法を考案 −原子内の電子運動をリアルタイムかつ高精度に計測する技術開発を目指して− ◇ポイント◇ ・既存技術を組み合わせた手法でパルス幅を約300倍圧縮可能 ・パルス幅53アト秒、ピークパワー6.6テラワットのXFELを発振可能 ・パルス幅0.3アト秒というX線レーザーの理論限界へ第一歩 理化学研究所(野依良治理事長)は、X線自由電子レーザー(※1)(XFEL)施設が発振するX線レーザーのパルス幅を圧縮する新たな手法を考案しました。この手法を理研のXFEL施設「SACLA(※2)」に適用してシミュレーションした結果、波長1.24オングストローム(Å:1Åは...
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京大、メタルフリー有機分子触媒による複雑な光学活性分子の効率的な合成に成功
メタルフリー有機分子触媒による複雑な光学活性分子の効率的合成に成功 −新しい低分子医薬品の開発に期待− 丸岡啓二 理学研究科教授、橋本卓也 同助教らの研究グループは、持続型・環境調和型のメタルフリー触媒である有機分子触媒を使った有機合成により、光学活性四置換アレンと呼ばれる、これまで合成が困難であった分子の高効率的合成に成功しました。この方法論の開発により得られた新しい分子は、そのものを部分骨格として組み込んだ新しい低分子医薬品として利用することや、合成中間体として用いることにより既存の医薬品合成の短工程化が期待できます。 本研究成果は、英国化学誌「ネイチャー ケミストリ...
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理化学研究所、2頭のサルが無意識的に相手と協調する現象を行動学的に確認
2頭のサルが無意識的に相手と協調する現象を行動学的に確認 −向かい合ったニホンザルが自然にボタン押しを同期させる− ◇ポイント◇ ・新たな実験手法を確立し、ヒト以外の動物でも無意識的な協調行動を示すことを発見 ・無意識的な社会適応能力の進化とその脳機能の理解が可能に ・動物モデルでの詳細な脳機能計測により、自閉症や脳損傷患者への応用にも期待 理化学研究所(野依良治理事長)は、霊長類であるニホンザルの無意識的な運動を評価する実験手法を確立し、向かい合った2匹のサルが自然に相手の行動と同期しあう現象を行動学的に確認しました。これは、理研脳科学総合研究センター(利根川進センター...
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組織形成における細胞分裂の新しい役割の発見 −球形化する細胞が組織形成の引き金をひく− ◇ポイント◇ ・組織の潜り込み運動(陥入)の様子を高精度なライブセルイメージングで観察 ・3つの性質の異なるメカニズムが補完的かつ協調的に作用し、安定した組織形成を実現 ・細胞分裂が形態形成に関わる新たな知見により、巧妙な発生の仕組み解明に新たな一歩 理化学研究所(野依良治理事長)は、ショウジョウバエの気管形成過程をライブセルイメージング(※1)で詳細に観察することで、気管原基(気管のもとになる上皮細胞(※2)シート)の細胞が細胞分裂時に球状になることが、組織の構造的な不安定化を引き...
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ヌタウナギの発生から脊椎動物の進化の一端が明らかに −ヌタウナギの下垂体、口、鼻の起源を解明− ◇ポイント◇ ・深海にすむ原始的な脊椎動物ヌタウナギの発生過程を初めて詳細に観察 ・ヌタウナギの下垂体が外胚葉起源であることを確認、従来の定説を覆す ・円口類独自の発生パターンを発見、全脊椎動物の起源となることを示唆 理化学研究所(野依良治理事長)は、深海にすむ原始的な脊椎動物ヌタウナギ(※1)の頭部の発生過程を詳細に観察し、各種ホルモンを分泌する下垂体が外胚葉(※2)起源であることを確認しました。また、円口類に独自の発生過程があることも発見しました。これは、理研発生・再生科学...
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理化学研究所、初期感染を防御するIgM抗体の受容体「FcμR」の機能を解明
初期感染を防御するIgM抗体の受容体「FcμR」の機能をマウスで解明 −FcμRは生体防御と自己免疫疾患回避の両方に重要− ◇ポイント◇ ・FcμRは侵入した病原体に対する最初の抗体産生を誘導する ・FcμRは自己の抗原に対する抗体産生を抑制する ・免疫不全や自己免疫疾患への治療応用に期待 理化学研究所(野依良治理事長)は、ウイルスや細菌などの異物に対する自然免疫(※1)や初期の感染防御に必須な、免疫グロブリンM(IgM抗体(※2)の受容体「FcμR(エフシーミューレセプター)」の機能を明らかにしました。これは、理研免疫・アレルギー科学総合研究センター(谷口克センター長)免...
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理化学研究所と東大、低消費電力デバイス向け新材料「磁性トポロジカル絶縁体」を開発
低消費電力デバイスに向けた新材料を開発 −新しい原理「量子異常ホール効果」の可能性− ◇ポイント◇ ・低消費電力デバイスに向けた新材料「磁性トポロジカル絶縁体」の発見 ・質量ゼロに振る舞う電子によって、材料表面の磁石が生成 ・磁壁にそってエネルギー損失なく流れる電流の可能性 理化学研究所(野依良治理事長)と東京大学(濱田純一総長)は、エネルギーを損失することなく電流を流す新原理の実現が期待できるエレクトロニクス材料を開発しました。これにより超低消費電力エレクトロニクス技術開発の可能性が開けました。これは、理研基幹研究所(玉尾皓平所長)強相関量子科学研究グループのJ.G. ...
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理化学研究所と原子力機構、電子スピンから分化したN極とS極のヒッグス転移を磁性体で観測
電子スピンから分化したN極とS極のヒッグス転移を磁性体で観測 −磁荷を損失なく運ぶ新しいスピントロニクスの可能性を示唆− ◇ポイント◇ 絶対温度0.21度で磁性体Yb2Ti2O7が強磁性状態へ転移する様子を観測 転移温度より高温の常磁性状態では、電子スピンのN極とS極が分化 転移温度より低温の強磁性状態では、分化したN極とS極の超伝導状態を示唆 理化学研究所(野依良治理事長)と日本原子力研究開発機構(鈴木篤之理事長)は、磁性体Yb2Ti2O7を絶対温度(※1)0.3度まで冷却すると、電子スピンのN極とS極が分化する証拠の一端を見いだしました。さらに低温の絶対温度0.21度...
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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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理化学研究所、絶縁体から高温超伝導体への変化過程を可視化することに成功
絶縁体から高温超伝導体への変化過程を原子分解能で可視化 −「擬ギャップ状態」の正体と超伝導機構の解明に向けて前進− ◇ポイント◇ ・擬ギャップ領域は絶縁体の「海」の中に数nm2の小さな「島」として出現 ・擬ギャップ状態は超伝導と競合せずにその発現を助けている可能性を示唆 ・電子相変化メモリーなど新エレクトロニクスデバイス開発の基礎学理を提示 理化学研究所(野依良治理事長)は、銅酸化物高温超伝導体(※1)が絶縁体から超伝導体へと変化する過程を原子分解能で可視化することに成功しました。「擬ギャップ状態(※2)」が数平方ナノメートル(nm2)程度の領域で出現し、その増加が超伝導...
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理化学研究所と広島大、ヒト肝臓細胞1個の薬物代謝を10分以内で分析成功
10分以内にヒトの細胞1個の薬物分子を追跡 −新薬開発の高速化とオーダーメイド医療に新たな方向性− ◇ポイント◇ ・ヒトの肝臓細胞1個から薬物の副作用の原因にもなる分子変化を10分以内で分析 ・従来法に比べて高速、高精度かつ低コストでの解析が可能 ・薬物代謝の様子が細胞間で異なる“ゆらぎ”があることを発見 理化学研究所(野依良治理事長)は、生きた細胞の成分をリアルタイムかつ網羅的に検出できる「一細胞質量分析」を用いて、たった1個のヒトの肝臓初代培養細胞(※1)の薬物分子変化(薬物代謝)を10分以内で分析することに成功しました。また、同じ肝臓細胞でも代謝の様子が細胞間で異な...
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理化学研究所、小型霊長類の脳発生に重要な26個の遺伝子の発現様式を解明
脳内遺伝子の発現様式解明に小型のサル「コモンマーモセット」が活躍 −霊長類が高次機能を獲得したメカニズムの解明へ− <本研究成果のポイント> ○小型霊長類の脳発生に重要な遺伝子(26個)の詳細な発現様式の同定に1年半で成功 ○同じ脳内の遺伝子でもげっ歯類と霊長類とではの発現場所が違うことを発見 ○高次脳機能障害の治療法や精神疾患の発症メカニズム解明、治療法開発の足がかり 理化学研究所(野依良治理事長)は、小型の霊長類「コモンマーモセット(※1)」を用いて、新生児の広範な脳領域において26個の遺伝子の発現様式を明らかにしました。 これは理研脳科学総合研究センター(利根川進...
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理化学研究所、植物の生命活動に必須なポリアミンの輸送体「RMV1タンパク質」を発見
植物の生命活動に必須なポリアミンの輸送体を発見 −謎だったポリアミン輸送体は「RMV1タンパク質」と判明− 本研究成果のポイント ○理研BRCが保有するシロイヌナズナ野生系統と交雑種を用いて7カ月で遺伝子を同定 ○細胞膜に局在するRMV1タンパク質の増加で、ポリアミンの取り込みが増加 ○ポリアミン濃度の調節が、ストレス耐性の付与や作物の増産につながると期待 理化学研究所(野依良治理事長)は、モデル植物のシロイヌナズナを用いて、生命活動に必須な生理活性物質ポリアミン(※1)の輸送体がRMV1タンパク質であることを発見しました。これは理研植物科学研究センター(篠崎一雄センター...
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理化学研究所とJST、ヘビー級ケトン「ゲルマノン」の合成・単離に成功
ヘビー級ケトン「ゲルマノン」の合成・単離に初めて成功 −電荷が分かれた構造は分子の結合論・反応論の総合的理解に貢献− 本研究成果のポイント ○ケトンの炭素をゲルマニウムに置換したヘビー級ケトン「ゲルマノン」を初めて合成 ○ケトンとは反応しない二酸化炭素が、ゲルマノンとは反応して環状化合物を生成 ○新しい化学反応・触媒反応の開拓と新たな機能性物質デザインの可能性を開く 独立行政法人理化学研究所(野依良治理事長)は、安定な有機化合物であるケトン(※1)の炭素原子をゲルマニウム(Ge)に置換したヘビー級ケトン「ゲルマノン」の合成・単離に初めて成功し、ケトンにはない反応性を見いだしまし...
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理化学研究所、好気呼吸酵素に備わっているプロトンポンプの原型にあたる構造を発見
プロトンの通り道から呼吸酵素の起源にせまる 一立体構造比較から呼吸酵素の分子進化を推測可能に− ◇ポイント◇ ・嫌気呼吸に関わる一酸化窒素還元酵素の一種「qNOR」の立体構造を新たに解明 ・嫌気呼吸酵素には、好気呼吸酵素が持つプロトンポンプの原型にあたる構造が存在 ・分子進化を模倣した人工分子の設計指針の可能性 独立行政法人理化学研究所(野依良治理事長)は、嫌気呼吸を行う好熱性細菌が持つ一酸化窒素還元酵素(qNOR)(※1)の立体構造解析を行い、好気呼吸酵素に備わっているプロトンポンプ(※2)の原型にあたる構造を発見しました。この発見は、呼吸酵素が数十億年かけて培ってきた...
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理化学研究所、磁性を持つ有機分子TDAE−C60の電荷移動の新モデルを提唱
磁性を持つ有機分子TDAE−C60の電荷移動の新モデルを提唱 −新たな有機分子磁石の開発が可能に− ◇ポイント 単結晶α−TDAE−C60をSPring−8で光電子分光測定し、理論と比較 1個の電子の移動によって有機分子TDAE−C60は磁性を発生 高密度記録材料や磁性体薬剤化合物への応用が期待 独立行政法人理化学研究所(野依良治理事長)は、本来、磁性(※1) を持たない有機分子が磁性を帯びる仕組みを、電荷移動に基づく新モデルで示しました。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)石川X線干渉光学研究室の山岡人志専任研究員、石田行章研究員(現東京大...
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理化学研究所、モノマーを高度に立体制御した共重合体の合成に成功
複数の異なるモノマーの精密共重合を希土類重合触媒の組み合わせで実現 −幅広い高性能高分子材料の開発に新しい道を拓く− ◇ポイント◇ ●2つの異なるモノマーを高度に立体制御できる新触媒系の構築に成功 ●スチレン、イソプレン、ブタジエンをそれぞれ立体制御した三元共重合体を初めて実現 ●従来の触媒では合成困難な新しい高分子材料の開発に期待 独立行政法人理化学研究所(野依良治理事長)は、高分子材料を構成する基本単位物質(モノマー)であるスチレンとイソプレン、ブタジエンそれぞれに対して、高い選択性を示す2種類の希土類(※1)重合触媒とチェーンシャトリング(※2)試剤を組み合わせ、全...
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水の表面分子構造の謎を分子レベルで解明 −水の表面に存在する新しい構造− ◇ポイント 独自開発した最先端の分光計測法と新しいモデルによる理論計算が完全に一致 水の表面は活発で乱雑な構造、強い水素結合で結ばれた水分子のペアが存在 界面研究に画期的な知見を与え、大気環境科学や医療分野に新しい指針 独立行政法人理化学研究所(野依良治理事長)は、表面・界面に存在する分子を選択的に計測できる最先端の分光計測法と新しいモデルによる分子動力学シミュレーションを用いて、水の表面構造の謎を分子レベルで明らかにし、世界的論争に決着をつけました。これは、理研基幹研究所(玉尾皓平所長)田原...
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理化学研究所と岡山大学、樹状細胞ががんやウイルス抗原を取り込み抗原提示する仕組みを解明
タンパク質の折り畳みを助ける「Hsp90」が免疫機構でも機能を発揮 −樹状細胞ががんやウイルス抗原を取り込み、抗原提示する仕組みを解明− ◇ポイント◇ 樹状細胞が抗原を貪食し、キラーT細胞へ提示するには分子シャペロンHsp90が必須 Hsp90がエンドソーム内の抗原を細胞質へ引き出し、抗原提示させる がん、ウイルス、自己免疫の病態制御・治療への手がかり 独立行政法人理化学研究所(野依良治理事長)と国立大学法人岡山大学(森田潔学長)は、抗原提示細胞の1つである樹状細胞(※1)が、抗原破壊の役割をもつキラーT細胞(※2)へ抗原を提示するためには、タンパク質の折り畳みを...
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理化学研究所、水素吸蔵材料「多金属ヒドリド(H−)クラスター」の合成と構造解析に成功
水素の挙動を観察できる新たな水素吸蔵材料の合成と構造解析に成功 −異種多金属ヒドリドクラスターのX線構造解析で、水素の吸着・放出を直接観察− ◇ポイント◇ ・希土類金属とd−ブロック遷移金属を含む異種多金属ヒドリドクラスターを合成 ・固体と水素が反応する様子や、取り込んだ水素の位置を初めて解明 ・高効率な水素の吸着・放出を実現する水素吸蔵材料開発への新しいアプローチ 独立行政法人理化学研究所(野依良治理事長)は、希土類金属(※1)とd−ブロック遷移金属(※2)という異なる金属を組み合わせた、新しいタイプの水素吸蔵材料「多金属ヒドリド(H−)クラスター(※3)」の合成と構造...
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理化学研究所、糖転移酵素「GnT−IX」が脳だけに存在する仕組みを解明
糖転移酵素「GnT−IX」が脳だけに存在する仕組みを解明 −ヒストンの活性化がGnT−IX遺伝子発現を制御− ◇ポイント◇ ・脳での特異的な発現はGnT−IX遺伝子周辺のヒストンの活性化に依存 ・ヒストンの活性化がGnT−IX遺伝子発現を促す転写因子を呼び込む ・臓器、組織、細胞で糖鎖の構造が異なる理由の解明に手掛かり 独立行政法人理化学研究所(野依良治理事長)は、糖転移酵素(※1)の1つ「GnT−IX」の遺伝子「GnT−IX遺伝子」が脳だけで発現する仕組みの解明に挑み、この遺伝子近傍に存在するヒストン(※2)の活性化が重要であることを発見しました。これは、理研基幹研究所(玉...
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理化学研究所、背骨を持たない脊椎動物「ヌタウナギ」に背骨の痕跡を発見
背骨を持たない脊椎動物「ヌタウナギ」に背骨の痕跡を発見 −脊椎骨の形成メカニズムの進化について新しい仮説を提唱− 本研究成果のポイント ○複数の異なる発生段階のヌタウナギ胚を用いて遺伝子レベルで初解析 ○ヌタウナギ類の背骨を作り出す発生学的仕組みは基本的にヒトと同じ ○背骨の進化過程に関して、動物学の教科書を覆す新しい仮説を提唱 独立行政法人理化学研究所(野依良治理事長)は、「背骨を持たない脊椎動物」として動物学の教科書の中で紹介されてきたヌタウナギ類から背骨の痕跡を発見し、これまで語られてきた「背骨の進化過程」を覆す新しい仮説を導き出しました。これは理研発生・再生科学総...
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理化学研究所、Bリンパ球の免疫応答の様子をリアルタイムで可視化することに成功
Bリンパ球の免疫応答の様子をリアルタイムで可視化 −転写因子「Bcl6」を追跡、細胞分化の場所と細胞移動経路を特定− ◇ポイント◇ ・抗体を長期産生するための免疫反応場の形成を、最新のライブイメージング技術で観察 ・濾胞ヘルパーT細胞でのBcl6の発現低下が、免疫記憶形成に関わる可能性を提唱 ・良質抗体の安定した長期産生を促すワクチン設計への応用に期待 独立行政法人理化学研究所(野依良治理事長)は、免疫機能を持つBリンパ球(※1)が、抗体を長期に産生するのに必須の免疫応答(胚中心反応(※2))を行うための細胞分化が起きる場所を特定し、この細胞分化の後、胚中心へと移動するB...
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理化学研究所と東京理科大学、ジルコニウム同位体で変形魔法数を発見
ジルコニウム同位体で変形魔法数を発見 〜変形魔法数が原子核に大きな変形をもたらす〜 <ポイント> ○中性子数が過剰なジルコニウム同位体に広がる大きく変形した領域 ○変形魔法数の中性子数64で、ジルコニウム同位体の変形度が最大に ○変形変化の理解から超新星爆発による重元素合成過程の解明へ 東京理科大学(学長 藤嶋昭)理工学部物理学科の炭竃すみかま聡之助教と独立行政法人理化学研究所(理事長 野依良治)仁科加速器研究センターのグループは、国内外の大学・研究機関との国際共同研究(※1)で、中性子過剰なジルコニウム同位体(※2)(原子番号40)において中性子数64が変形魔法数(※3...
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理化学研究所、亜鉛トランスポーター複合体による亜鉛要求性酵素の活性化機構を解明
亜鉛トランスポーター複合体による亜鉛要求性酵素の活性化機構を解明 −亜鉛トランスポーターにタンパク質を安定化させる新たな機能− ◇ポイント◇ ・亜鉛トランスポーターは、亜鉛要求性酵素の安定化と活性化の2段階で制御 ・亜鉛トランスポーターが、タンパク質の安定性を制御していることを初めて発見 ・低フォスファターゼ症などの治療方法の開発などに大きく貢献 独立行政法人理化学研究所(野依良治理事長)は、生命活動に必須なミネラルの1つである亜鉛を細胞内に輸送する亜鉛トランスポーター(※1)が、タンパク質を細胞内分解から防ぎ、安定化させる機能を持つことを明らかにしました。これは理研分子...
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理化学研究所、Bリンパ球から抗体産生細胞への分化を制御する仕組みを解明
Bリンパ球から抗体産生細胞への分化を制御する仕組みを解明 −リン酸化酵素Erkが、抗体産生細胞への分化に必要不可欠− ◇ポイント◇ ・誘導的遺伝子ノックアウトマウスを活用し、免疫応答時のErkの働きを解明 ・ErkによるElk1転写因子のリン酸化がBlimp−1転写因子の発現を誘導 ・抗体産生細胞を標的とした新たな免疫疾患治療への応用に期待 独立行政法人理化学研究所(野依良治理事長)と国立大学法人大阪大学(鷲田清一総長)、独立行政法人科学技術振興機構(北澤宏一理事長:JST)は、免疫機能を発揮するBリンパ球(※1)が抗体産生細胞(※2)に分化するために必要なシグナルを、リン酸化...
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理化学研究所、原子の世界を詳細に映し出すX線自由電子レーザー(XFEL)施設が完成
わが国初のXFEL施設が完成 −「XFEL」の愛称は「SACLA(さくら)」― 独立行政法人理化学研究所(野依良治理事長)は、財団法人高輝度光科学研究センター(JASRI、白川哲久理事長)と協力し、播磨科学公園都市の大型放射光施設SPring−8(※1)に隣接して開発・整備を進めている、原子の世界を詳細に映し出すわが国初のX線自由電子レーザー(XFEL)(※2)施設を、計画どおりの80億電子ボルト(8GeV(※3))で運転、波長0.8A(Angstrom(おんぐすとろーむ))(※4)というX線を発生、観測することに成功しました。また、このXFEL施設の愛称を「SACLA(さ...
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理化学研究所、がんの死細胞を食べてがん免疫を活性化する新マクロファージを発見
がんの死細胞を食べ、がん免疫を活性化する新マクロファージを発見 −効率的にがん免疫を誘導する新しい免疫治療への応用に期待− ◇ポイント◇ ・新マクロファージは、がんの死細胞を効率よく取り込む ・食べたがん細胞の情報をキラー細胞(細胞傷害性T細胞)に伝え免疫機能を発揮 ・新マクロファージの効率的な活性化が、がん免疫の治療に道 独立行政法人理化学研究所(野依良治理事長)は、がんの死細胞を貪食し、がん免疫を活性化する新しいマクロファージを発見しました。これは、理研免疫・アレルギー科学総合研究センター(谷口克センター長)自然免疫研究チームの田中正人チームリーダー、浅野謙一研究員ら...
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理化学研究所、外国語に母音を挿入して聞く「日本語耳」は生後14カ月から獲得することを発見
外国語に母音を挿入して聞く「日本語耳」は生後14カ月から獲得 −日本人乳幼児とフランス人乳幼児の子音連続の知覚は発達で変わる− ◇ポイント◇ ●生後14カ月でフランス人乳幼児は外国語の子音連続を弁別、日本人乳幼児は不可能に ●「日本語耳」は、語彙や文字を学ぶよりずっと早くから発達 ●今後開始される小学校の英語教育への知見にも 独立行政法人理化学研究所(野依良治理事長)は、日本人は生後14カ月までに「abna」のような子音の連続が含まれる単語と「abuna」のような子音連続が含まれない単語の音を区別して聞き取れなくなっていることを発見しました。これは、理研脳科学総合研究センター(...