このたびScienceでは、日本での活動の一環として、2007年度、Scienceに論文が掲載された日本
人研究者・グループをご紹介する冊子「Japanese Scientists in Science 2007 ― サイエンス誌に載った日本人」を作成しました。今回登場していただいた方々以外にも海外で活躍されている日本人の方も多くいらっしゃいましたが、誌面の都合上、国内の研究施設で研究されている方に限定させていただきました。
所属名、共著名、図表の選定からラボの紹介の有無など、全て著者の方にお任せしています。従ってScienceに掲載されているものとは一部異なる場合があります。あくまでも研究内容についてはありのままにご紹介いただきました。ご協力下さいました先生方には心より感謝申し上げます。
内容については細心の注意を払っていますが、情報の正確性、専門性について発行者はいかなる責任を負うものではありません。正確な情報は必ず原文でご確認下さい。

発行元
American Association for the Advancement of Science (AAAS)
1200 New York Avenue NW
Washington, DC 20005
USA
Science International
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UK
サイエンス日本事務所〒541-0046 大阪市中央区平野町1-8-13平野町八千代ビル
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発行日
2008年１月© 2008 American Association for the Advancement of Science (AAAS). All Rights Reserved.

Message from Science
In the past 15 years the content of Science magazine has become much more international than before, partly because
science itself has become much more globalised. International collaborations between scientists are much morecommon than they used to be, and many of the papers submitted to Science have authors from multiple countries.
This is a welcome trend that we are keen to encourage. Nevertheless, the process of writing and submitting papers to
Science magazine can seem very daunting, and the criteria for selection of papers mysterious. However, theprocedure is actually more straightforward than it may seem.
When a paper is submitted to Science (see http://www.submit2science.org/ws/menu.asp for details of thesubmission process) it is first assigned to one of 28 staff editors, each of whom is a specialist in a particular area of
science. The review process then has two stages. First, the staff editor assigns submissions to one or more of theexternal, global Board of Reviewing Editors for a rapid evaluation. The Board members are active, senior scientists(see http://www.sciencemag.org/about/editorial_board.dtl for a list) who evaluate up to 6 Science submissions per
week, and rate them for potential novelty and likely interest, as well as plausibility and competence. 70-75% of papers
are then rejected by the staff editor on the basis of this advice, the author usually being informed within about a weekof submission. The Board members advise, but do not decide.
Reasons for rejection at the first stage are various, and it is certainly not the case that all of the rejected papers arepoor in quality. In most cases, the research is solid and well-presented, but may be of interest to only a relatively
limited number of specialists within a broad discipline, or may lack the edge of conceptual novelty that is likely tocatalyse significant new directions of thinking. While there is a basic checklist of criteria, there is no hard threshold
above which a paper automatically passes the first stage. The question we are trying to answer at this stage is: ‘ifcorrect, would this be a Science paper, or would it be better in the specialist literature?’ The answer inevitably carries
an element of subjectivity, but the combination of Board of Reviewing editors and staff editors (all of the latter have
had research careers before joining the Science team) tends to act as a reliable filter.
The 25-30% of papers that are judged to have the promise of conceptual novelty, broad interest and the potential for a
substantial impact on their field, are sent for the second stage: in-depth peer review. At this stage the editors arelooking for evidence of all of the usual elements that make a technically excellent paper, as well as a further
assessment of likely value and lasting impact. A further two-thirds to three quarters of these papers are rejected at theend of the in-depth peer review process, usually because significant flaws or limitations are detected. Even if the flaws
are fixable, a paper may still be rejected if the level of referee enthusiasm and/or the overall quality is lower than forother papers currently under consideration. The duration of the second stage varies around a mean of three weeks.
No decision on rejection or acceptance is taken at Science without consultation with at least one other staff editor, andthus the specialist editor will always have input even if not personally handling the manuscript. Thus, not only are
consistent standards established across the editorial team, but also the authors can be reassured that the decision on
their paper was not made in isolation.
Short biographical details of the editors are at
http://www.sciencemag.org/about/staff.dtl#editorial-staff. When submitting papers to Science via the submission
website, authors are able to nominate the editor who is most appropriate to handle their paper; these requests arehonoured as far as possible.
Is it worth submitting your paper to Science? The answer is certainly
yes, if you think that it is one of the best pieces of research you havedone, and if that opinion is shared by a broad cross-section of yourcolleagues. Readers who wish to find out more about the process arewelcome to contact the editors - but do check the relevant websites
first: good places to start are
http://www.aaas.org/publish.shtml, or
http://www.sciencemag.org/about/authors/faq/.

Andrew SugdenInternational Managing Editor
ScienceiJapanese Scientists in Science 2007
サイエンス誌に載った日本人研究者
Message from Science …………………………………………………………………………………………………………………………… i
1月26日号

Geochem Physics

深部低周波微動およびスロースリップと同時に発生するゆっくり地震 ……………………1
Slow Earthquakes Coincident with Episodic Tremors and Slow Slip Events
防災科学技術研究所

2月16日号

Microbiology

伊藤 喜宏

始原菌が持つⅢ型RuBisCOはAMP代謝経路において機能する …………………………………2
Archaeal Type III RuBisCOs Function in a Pathway for AMP Metabolism
京都大学大学院 工学研究科

3月9日号

Applied Physics

分極した酸化物へテロ構造における量子ホール効果 ……………………………………………………3
Quantum Hall Effect in Polar Oxide Heterostructures
東北大学 金属材料研究所

3月23日号

Applied Physics

今中 忠行

川崎 雅司

原子シーソースイッチの形成：ゲルマニウム（001）面上にスズが置換してできた傾いたSn-Geダイマーが電子をスイッチする………………………………………4
An Atomic Seesaw Switch Formed by Tilted Asymmetric Sn-Ge Dimers on a Ge (001) Surface
東京大学 物性研究所

4月6日号

Material Science

小森 文夫

α−アルミナにおける非化学量論的な転位コア構造 ………………………………………………………5
Nonstoichiometric Dislocation Cores in α-Alumina

東京大学大学院 工学系研究科

4月27日号

Aqueous Catalytic Chemical

柴田 直哉

水素分子のヘテロリティックな開裂により生じる複核ヒドリド錯体Ni（μ-H）Ru ……6
A Dinuclear Ni(μ-H)Ru Complex Derived from H2
九州大学 未来化学創造センター

4月27日号

System Biology

網羅的ハイスループット解析によって大腸菌の遺伝的・環境的変動応答を観測する……7
Multiple High-throughput Analyses Monitor the response of E. coli to Perturbations
慶応大学 先端生命科学研究所

5月4日号

Development

小江 誠司

冨田 勝

胚盤胞の軸は初期の細胞系譜に非依存的に形成され、透明帯（ZP）の形状に沿うように決まる …………………………………………………………………………8Blastocyst Axis Is Specified Independently of Early cell Lineage But Alighns with the ZP Shape京都大学大学院 医学研究科

5月4日号

Physics

超伝導量子ビット間のコヒーレントな可変結合 ……………………………………………………………9Quantum Coherent Tunable Coupling of Superconducting Qubits
日本電気株式会社

5月4日号

Physics中村 泰信

4つのもつれ合い光子により、標準量子限界をうち破る ……………………………………………10
Beating the Standard Quantum Limit with Four-Entangled Photons
北海道大学 電子科学研究所

5月4日号

Neuroscience

Chemistry

竹内 繁樹

新皮質の隣接する錐体神経細胞間の特殊な抑制性シナプス作用 ………………………………11
Specialized Inhibitory Synaptic Actions Between nearby neocortical Pyramidal Neurons
名古屋大学 環境医学研究所

5月11日号

藤森 俊彦

小松 由紀夫動く単一有機分子の画像化（有機分子の構造変化の動画撮影に成功した） ……………………………………12
Imaging of Single Organic Molecules in Motion
東京大学大学院 理学系研究科

5月11日号

Geochem Physics

熱分解に起因する炭酸塩岩中の断層の超低摩擦 ……………………………………………………………13
Ultralow Friction of Carbonate Faults Caused by Thermal Decomposition
広島大学大学院 理学研究科

ii

中村 栄一

嶋本 利彦

5月18日号

Material Science

ポリマーの結晶化におけるshish-kebab構造形成の分子的機序 …………………………………14
Molecular Basis of the Shish-Kebab Morphology in Polymer Crystallization
住友化学株式会社

5月18日号

Planet Sicence

野末 佳伸

小惑星イトカワ上のレゴリスの移動と選り分け ……………………………………………………………15
Regolith Migration and Sorting on Asteroid Itokawa
東京大学 総合研究博物館

5月18日号

Botany宮本 英昭

Hd3a蛋白質はイネにおける移動性開花シグナルである ……………………………………………16
Hd3a Protein Is a Mobile Flowering Signal in Rice
奈良先端科学技術大学院大学

5月25日号

Biochem

島本 功

ミオシンVは梃子（てこ）の動作とブラウン運動により歩く ……………………………………17
Myosin V Walks by Lever Action and Brownian Motion
早稲田大学 理工学術院物理学科

6月1日号

Immunology

胸腺特異的プロテアソームによってCD8+ T細胞の発生が制御される ……………………18
Regulation of CD8+ T Cell Development by Thymus-Specific Proteasomes
東京大学大学院 薬学系研究科

6月8日号

Geochem Physics

6月15日号

Seismic Evidence for Deep-Water Transportation in the Mantle

川勝 均

カルシウム恒常性制御因子としてのα -クロトー ……………………………………………………………20
alpha-Klotho as a Regulator of Calcium Homeostasis
京都大学大学院 医学研究科

6月15日号

Biochemistry鍋島 陽一

ヒトMD-2と、そのエンドトキシン遮断性リピドIVaとの複合体の結晶構造 …………21Crystal Structures of Human MD-2 and Its Complex with Antiendotoxic Lipid IVa
東京大学大学院 薬学系研究科

6月29日号

Chemistry

村田 茂穂

マントル深部への水の輸送を示す地震学的証拠 ……………………………………………………………19
東京大学 地震研究所

Signal Transduction

城口 克之

佐藤 能雅

単一分子の化学反応を可逆的に制御する―走査トンネル顕微鏡の利用 ……………………22Reversible Control of Hydrogenation of a Single Molecule
東京大学大学院 新領域創成科学研究科

7月6日号

Medicine

MyD88依存性IL-6産生の性差により生じる肝臓癌の性差 …………………………………………23
Gender Disparity in Liver Cancer Due to Sex Differences in MyD88-Dependent IL-6 Production
京都大学大学院 医学研究科

7月13日号

Geochemistry

櫻井 俊治

重い酸素同位体に富んだ、初期太陽系の水の名残 ………………………………………………………24
Remnants of the Early Solar System Water Enriched in Heavy Oxygen Isotopes
北海道大学大学院 理学研究院

7月20日号

Geomchem Physics

8月3日号

The Crystallization Age of Eucrite Zircon

山口 亮

制御性T細胞の機能と生物学に関する新たな挑戦 ………………………………………………………26
Emerging Challenges in Regulatory T Cell Function and Biology
京都大学 再生医科学研究所

8月17日号

Material Science圦本 尚義

ユークライト隕石中のジルコンの結晶化年代 ………………………………………………………………25
国立極地研究所

Immunology

坂口 志文

遠紫外線を発光する六方晶窒化ホウ素の常圧合成 ………………………………………………………27
Deep Ultraviolet Light?Emitting Hexagonal Boron Nitride Synthesized at Atmospheric Pressure
物質・材料研究機構光材料センター

9月14日号

Development

Development

窪田 陽一

3倍体ヤマメ両親からニジマスの次世代を作る ……………………………………………………………28
Production of Trout Offspring from Triploid Salmon Parents
東京海洋大学 海洋科学部

9月21日号

川合 真紀

吉崎 悟朗

マウス精巣における血管構造に関連した未分化型精原細胞のニッチ ………………………29
A Vasculature-Associated Niche for Undifferentiated Spermatogonia in the Mouse Testis
京都大学大学院 医学研究科

吉田 松生

iii

9月21日号

Applied Physics

強磁性半導体(Ga,Mn)Asにおける磁壁の運動に対するユニバーサリティクラス……30
Universality Classes for Domain Wall Motion in the Ferromagnetic Semiconductor (Ga,Mn)As
東北大学 電気通信研究所

10月19日号

Molecular Biology

大野 英男

紅藻における順序が入れ換わった構造を持つ転移RNA（tRNA）遺伝子は環状RNA中間体を介して発現される ……………………………………………………………………………31
Permuted tRNA Genes Expressed via a Circular RNA Intermediate in Cyanidioschyzon merolae
立教大学 理学部 生命理学科

11月9日号

Material Science関根 靖彦

ナノメートルサイズの転位ループの一次元拡散の観察 ………………………………………………32
Observation of the One-Dimensional Diffusion of Nanometer-Sized Dislocation Loops
大阪大学 超高圧電子顕微鏡センター

11月9日号

Evolution

シロアリの階級決定に対する伴性的遺伝要因の影響 ……………………………………………………33
Sex-Linked Genetic Influence on Caste Determination in a Termite
茨城大学大学院 理工学研究科

11月9日号

Psychology

荒河 一渡

林 良信

迷いによる行動の調節への前頭連合野背外側部の記憶機能による関与 ……………………34
Mnemonic Function of the Dorsolateral Prefrontal Cortex in Conflict-Induced Behavioral Adjustment
理化学研究所 脳科学総合研究センター

11月16日号

Geochem Physics

田中 啓治

巨大分岐断層の三次元的形状と津波発生の関係 ……………………………………………………………35
Three-Dimensional Splay Fault Geometry and Implications for Tsunami Generation
海洋研究開発機構 地球深部探査センター

11月16日号

Immunology

自然免疫細胞に発現される免疫受容体Tim-3による組織炎症の促進 ………………………36
Promotion of Tissue Inflammation by the Immune Receptor Tim-3 Expressed on Innate Immune Cells
香川大学 医学部

11月16日号

Neuroscience

平島 光臣

脊髄損傷後の手指の巧緻運動に対する経時的な脳の機能代償的機構 ………………………37
Time-Dependent Central Compensatory Mechanisms of Finger Dexterity After Spinal Cord Injury
自然科学研究機構 生理学研究所

12月7日号

Astronomy

平 朝彦

伊佐 正

太陽プロミネンス中の磁気流体波（横波）―ひので/SOTによるコロナアルヴェーン波の検出 …………………………………………………………38
Coronal TransverseMagnetohydrodynamic Waves in a Solar Prominence
国立天文台

12月7日号

Astronomy

岡本 丈典

太陽風の源となりえる太陽活動領域縁からの連続的なプラズマの外向きの流れ ……39
Continuous Plasma Outflows from the Edge of a Solar Active Region as a Possible Source of Solar Wind
宇宙航空研究開発機構 宇宙科学研究本部

12月7日号

Astronomy

普遍的に発生する磁気リコネクションの証拠としての彩層アネモネ型ジェット ……40
ChromosphericAnemone Jets as Evidence of Ubiquitous Reconnection
京都大学大学院 理学研究科附属天文台

12月7日号

Astronomy

Astronomy

Small-Scale Jetlike Features in Penumbral Chromospheres

Astronomy

勝川 行雄

黒点半暗部のフィラメントの捻れた運動 ………………………………………………………………………42
Twisting Motions of Sunspot Penumbral Filaments
国立天文台

12月14日号

柴田 一成

黒点半暗部彩層で発生する微細なジェット現象 ……………………………………………………………41
国立天文台

12月7日号

坂尾 太郎

一本 潔

全球雲解像モデルにより現実的にシミュレートされた
マッデン・ジュリアン振動（MJO） ………………………………………………………………………………43
A Madden-Julian Oscillation Event Realistically Simulated by a Global Cloud-Resolving Model
海洋研究開発機構

三浦 裕亮

Science 投稿について ………………………………………………………………………………………………………………………………44iv

1月26日号

Reports

Originally published in Science Express on 30 November 2006/ Science 26 January 2007: Vol. 315. no. 5811, pp. 503 - 506
DOI: 10.1126/science.1134454

G e o c h e m P hys i c s

深部低周波微動およびスロースリップと同時に発生するゆっくり地震
Slow Earthquakes Coincident with Episodic Tremors and Slow Slip Events

伊藤 喜宏 Yoshihiro Ito
防災科学技術研究所 客員研究員／東北大学大学院 理学研究科 助教

小原 一成 Kazushige Obara
防災科学技術研究所 地震研究部 地震観測データセンター長

汐見 勝彦

関根 秀一郎

廣瀬 仁

防災科学技術研究所 地震研究部 地震観測データセンター
写真（左：小原 一成、右：伊藤 喜宏）

Figure and Note

巨大地震発生域の深部延長部で発生する
新たなゆっくり地震の発見
南海・東南海地震の想定震源域ではプレート間の固着が強く、さらに深い場所ではプレート間の固着が弱くなる。固着の強い領域と弱い領域との間には、中間的な固着の性質を示す遷移領域が存在すると考えられている。我々は防災科学技術研究所の高感度地震観測網の観測記録を精査することにより、遷移領域で発生する深部低周波
微動と呼ばれる固有周期0.5 秒程度のゆっくり地震を発見し（Obara, Science 2002年5月31日号）、さらに短期的スロースリップ
図1：西南日本で発生する超低周波地震（星印）と深部低周波微動（赤丸）の分布と呼ばれる継続期間が5日程度の ゆっくり地震 の検出にも成功した。2007年には、短期的スロースリップおよび深部低周波微動の活動が活発な時期に、通常の地震とは異なる性質をもつ、固有周期約20秒に卓越する深部超低周波地震を新たに発見した。超低周波地震について震源を推定したところ、四国から東海地方にかけて、
フィリピン海プレートと陸側のプレート境界部付近で発生している
ことが明らかになった。今回検出された深部超低周波地震は、観測された地震動の卓越する周波数成分から、これまでに遷移領域で検出されている2つの ゆっくり地震 とは異なる新たな ゆっくり地

Contact
E-mail：yito@aob.geophys.tohoku.ac.jp
所在地：305-0006 茨城県つくば市天王台3-1

震 と考えられる。これらの ゆっくり地震 の活動は、プレート境界の浅部延長上に位置する想定震源域へのひずみの蓄積を示すものである。

防災科学技術研究所 地震研究部
地震観測データセンター メンバー
国の地震調査研究推進本部が策定した計画に従って、日本全国の約2000ヶ所に展開された地震観測施設の整備・維持・運用及びデータ処理・保存・公開業務を担当し、わが国における地震調査研究の推進に大きく貢献している。一方、観測データを多角的にモニタリングすることで、様々なゆっくり地震の発見や詳細な地下構造イメージングなどの成果を挙げるな
ど、日本列島で発生する地震現象の解明に向けた取り組みを進めている。

12月16日号

Science 16 February 2007: Vol. 315. no. 5814, pp. 1003 - 1006
DOI: 10.1126/science.1135999

Reports

M i c ro b i o l o g y

始原菌が持つⅢ型RuBisCOは
AMP代謝経路において機能する
Archaeal Type III RuBisCOs Function in a Pathway for AMP Metabolism

今中 忠行 Tadayuki Imanaka
京都大学大学院 工学研究科 合成・生物化学専攻 教授

佐藤 喬章

跡見 晴幸

京都大学大学院 工学研究科 合成・生物化学専攻

Ⅲ型RuBisCOの新生理機能
生物的炭酸固定の鍵酵素であるRibulose 1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase（RuBisCO）はⅠ〜Ⅳ型に分類されているが、今まで機能未知であったⅢ型酵素について、その生理的役割を明らかにしようと試みた。超好熱始原菌Thermococcus kodakaraensis KOD1株はⅢ型RuBisCO（新規な五角形型（L2）5の四次構造をとる）を有している。
始原菌内ではAMP + Pi → R15P + adenine（DeoA、新規なAMP phosphorylaseによる反応）、R15P → RuBP
（E2b2、新規なRibose-1,5-bisphosphate isomeraseによる反応）、RuBP + CO2 + H2O → 2×3-phosphoglycerate（Ⅲ型
Tk-RuBisCOによる反応）という新規な代謝経路で機能することが明らかとなった（図1）。この経路は、過剰に蓄積したAMPを分解して主要炭素代謝に供給する役割を果たしている。

Figure and Note

Contact
Gluconeogenesis

NH2
N
N

H2O3POCH2

所在地：615-8510 京都市西京区京都大学桂NN

H2O3POCH2

Tk-DeoAO

Tk-E2b2O
OPO3H2

OH

OH

AMP

E-mail：imanaka@sbchem.kyoto-u.ac.jp

PiOH

adenineOH

ribose 1,5-bisphosphate

AMP phosphorylase

CH2OPO3H2
C=O
HCOH
HCOH
CH2OPO3H2

Tk-Rubisco
CO2, H2O

ribulose 1,5-bisphosphate

Ribose1,5-bisphosphate
isomerase

COOH

2 HCOH

CH2OPO3H23-phosphoglycerate

Ribulose1,5-bisphosphatecarboxylase

Glycolysis

図1：新しいAMP分解代謝経路

京都大学大学院 工学研究科 合成・生物化学専攻
生命の基本原理を探る目的で、①極限環境微生物の探索、②超好熱菌のゲノム解析とその応用、③バイオ水素生産技術の確立、④人工細胞モデルの創製、を行っている。特に鹿児島県
小宝島から分離した超好熱始原菌 Thermococcus kodakaraensis KOD1については、全ゲ
ノム塩基配列を決定し、DNAチップによる遺伝子発現の網羅的検証を行うとともに、独自に開発した効率的な遺伝子交換系を利用して、多数の酵素や代謝経路を発見しその生理機能を明らかにしてきた。

2

3月9日号

Reports

Originally published in Science Express on 25 January 2007/ Science 9 March 2007: Vol. 315. no. 5817, pp. 1388 - 1391
DOI: 10.1126/science.1137430

A p p l i e d P hys i c s

分極した酸化物へテロ構造における量子ホール効果
Quantum Hall Effect in Polar Oxide Heterostructures1

川崎 雅司 Masashi Kawasaki
2
大友 明 Akira Ohtomo
12東北大学 金属材料研究所 教授
東北大学 金属材料研究所 助教

塚崎 敦

北 智洋

大野 裕三

大野 英男

東北大学 金属材料研究所 超構造薄膜化学研究部門
写真（左：大友 明、右：川崎 雅司）

Figure and Note

酸化物における量子ホール効果の観測に初めて成功
量子ホール効果注）は現代物理学の重要なトピックスであり、高品位のシリコンや化合物半導体の積層薄膜で実現されている。私たちは、酸化物の成長技術を高めることによって、ZnOとMgxZn1−xOの積層薄膜で、酸化物としては初めての量子ホール効果を観測した。また
2次元電子ガスの密度が分極効果を通して広範囲に制御できる新しい機構について明らかにした。今回の成功は、透明薄膜トランジス
タの高性能化を可能にし、透明エレクトロニクスの実現に道を開く
だけでなく、高温超伝導酸化物をはじめとする多様な物性･材料群

図1：透明な量子ホール素子
酸化亜鉛量子ホール素子の光学顕微鏡写真（背景）と磁場中を伝導する2次元電子のイメージ。

と量子ホール効果を組み合わせることで全く新しい物理現象発見への可能性を拡げる。
注）量子ホール効果
2次元面に閉じ込めた電子の運動方向に垂直に強い磁場をかけると電子の軌道運動が量子化され、エネルギーがとびとびの値となるランダウ準位が形成される。電子のエネルギーがちょうどランダウ準位のエネルギーと一致するとホール抵抗に平坦部が現れる。ホール効果が量子化されるこの現象を量子ホ

Contactール効果と呼ぶ。

E-mail： 1 kawasaki@imr.tohoku.ac.jp
2aohtomo@imr.tohoku.ac.jp
所在地：980-8577 仙台市青葉区片平2-1-1

東北大学 金属材料研究所 超構造薄膜化学研究部門 メンバー
金属酸化物で新しいエレクトロニクスを切り拓く超機能デバイスを実現できると考え、「酸化物エレクトロニクス」を提案している。酸化亜鉛発光ダイオードや室温強磁性スピン偏極接合の実用化を視野に、レーザーで金属酸化物を蒸発させ、原子を一層ずつ積み重ね、様々な人工ナノ構造を構築している。一方、レーザープロセス
以外にもプラズマや有機ソフトケミストリーを用いたものづくりを進めている。また、これらの材料開発にコンビナトリアル技術を適用し、研究の効率を高めている。

33月23日号

Reports

Science 23 March 2007: Vol. 315. no. 5819, pp. 1696 - 1698
DOI: 10.1126/science.1137848

A p p l i e d P hys i c s

原子シーソースイッチの形成：ゲルマニウム（001）面上にスズが置換してできた傾いたSn-Geダイマーが電子をスイッチする
An Atomic Seesaw Switch Formed by Tilted Asymmetric Sn-Ge Dimers on a Ge (001) Surface

小森 文夫 Fumio Komori
東京大学 物性研究所 ナノスケール物性研究部門 教授

富松 宏太 1 中辻 寛 1 飯盛 拓嗣 1 高木 康多 1 楠原 秀昭 2 石井 晃 2
1
2

Figure and Note東京大学 物性研究所 ナノスケール物性研究部門
鳥取大学 工学部

1次元伝導を制御する原子シーソースイッチの実現
ナノサイズのワイヤーでは、それを構成するたった一つの原子移動によって電気伝導度が変化する。この研究では、ゲルマニウム（Ge）表面における原子結合の角度を意図的に変えることによって表面での1次元伝導を制御し、原子スイッチを実現した。Ge（001）

図1：Ge-Sn傾斜ヘテロ原子対

清浄表面の隣り合う原子は、その軸が表面平行方向から少し傾いた
原子対を形成する。そして、走査トンネル顕微鏡（STM）の探針から表面に電子またはホールを注入することにより、狙った場所の原子対の傾斜方向を反転させることができる。この表面の非占有電子状態はバンド分散が異方的であり、1次元電子状態となっている。
表面にスズ（Sn）を少量蒸着すると、Geと置換したSnとGeからなる傾斜したヘテロ原子対が表面に形成され、その傾斜も電子やホール注入によって反転できる。ヘテロ原子対の存在は、STMで観測された原子像が傾斜反転によって大きく変化することから確認され

図2：Ge-Sn傾斜ヘテロ原子対周囲の電子定在波
電子定在波がある（B）かない(D)かは、ヘテロ原子対の傾斜方向（A,C）に依存する。

た。また、原子対傾斜反転に伴い、その周囲の電子定在波が現れた

Contact

方向に大きく依存することを意味する。すなわち、傾斜方向反転に

E-mail：komori@issp.u-tokyo.ac.jp

り消えたりする。これは、電子が原子対を通過する確率がその傾斜よって1次元電気伝導がスイッチされた。

所在地：277-8581 千葉県柏市柏の葉5-1-5

東京大学 物性研究所 ナノスケール物性研究部門 小森研 メンバー
ナノサイエンス／テクノロジーの基礎として、固体表面に形成される超構造、超薄膜、クラスター規則配列、表面合金・化合物、原子細線などの電子物性および形成機構を明らかにすることを目標に研究を進めている。これらの系が示す相転移、磁性、レーザー光やトンネル
電子励起後の電子・原子ダイナミックスなどを調べるために、走査トンネル顕微鏡、光電子
分光、光応答測定装置を用いた実験を行っている。

44月6日号

Reports

Science 6 April 2007: Vol. 316. no. 5821, pp. 82 - 85
DOI: 10.1126/science.1136155

M ate r i a l S c i e n ce

α−アルミナにおける非化学量論的な転位コア構造Nonstoichiometric Dislocation Cores in α-Alumina

柴田 直哉 Naoya Shibata
東京大学大学院 工学系研究科 総合研究機構 助教

幾原 雄一 Yuichi Ikuhara
東京大学大学院 工学系研究科 総合研究機構 教授

M.F. Chisholm1 中村 篤智 2 S.J. Pennycook1 山本 剛久 3
1

Oak Ridge National Laboratory, U.S.A.
大阪市立大学大学院 工学研究科
3
東京大学大学院 新領域創成科学研究科
2

写真（左：幾原 雄一、右：柴田 直哉）

Figure and Note

図1

最新鋭電子顕微鏡法により、セラミックスの変形メカニズムを解明

図2

一般にセラミックスは硬く、強度、耐摩耗性などに優れているが、金属材料などと同様に、原子レベルの欠陥、すなわち転位により変形することが知られている。セラミックスの場合、この転位の活動が大幅に制限されるため、変形に対する抵抗が格段に大きいと考えられるが、その起源に関しては不明な点が多い。つまり、セラミッ
クスの強度特性の起源を明らかにするためには、転位移動の原子メ
カニズムの解明が不可欠である。
本研究では、1Å以下の分解能を有する最新鋭の走査透過型電子顕微鏡（STEM, Scanning Transmission Electron Microscope）により、セラミックス転位の原子構造観察に初めて成功した。本研究で観察
図1： α-アルミナの結晶構造とSTEM像（A） α -アルミナの結晶構造、（B） α -アルミナの
HAADF-STEM像、（C）α-アルミナのBF-STEM像
図 2 ： α -アルミナの底面すべり転位の原子分解能
STEM像（A）二つの部分転位に分解した底面すべり転位のBFSTEM像、（B）Al終端の部分転位コア、（C）酸素終端の部分転位コア

したアルミナ（Al2O3）は、アルミと酸素からなる金属酸化物であり、転位の運動を考える上ではアルミと酸素の原子配列の理解が鍵となる。今回のSTEM観察により、転位におけるアルミ原子と酸素原子を識別して観察することがはじめて可能となり、その特異な原子配列構造を明瞭に観察することに成功した。その結果、非化学量論的な構造を伴うセラミックス転位の複雑な原子移動のメカニズムが明Contact
E-mail：shibata@sigma.t.u-tokyo.ac.jp
所在地：113-8656 東京都文京区弥生2-11-16

らかとなり、セラミックスの変形を原子レベルで理解する道が開かれた。このブレークスルーにより、セラミックスの変形特性や強度特性を原子レベルから予測・制御する技術への展開が期待できる。

東京大学大学院 工学系研究科 総合研究機構
結晶界面工学研究室 メンバー
結晶界面工学研究室では、セラミックス材料を中心として、その材料機能と直結する結晶粒界、転位、異相界面などの局所構造の解明とその制御に基づく新
しい材料設計指針の構築を目指して研究活動を行っている。サブÅ分解能を有する透過型電子顕微鏡法と理論計算手法を高度に融合することにより、原子・
電子スケールから材料を制御する新しい材料パラダイムの創出を目指している。

5

4月27日号

Reports

Science 27 April 2007: Vol. 316. no. 5824, pp. 585 - 587
DOI: 10.1126/science.1138751

Aqueous catalytic Chemical

水素分子のヘテロリティックな開裂により生じる複核ヒドリド錯体Ni（μ-H）Ru
A Dinuclear Ni(μ-H)Ru Complex Derived from H2

小江 誠司 Seiji Ogo
九州大学 未来化学創造センター 教授

嘉部 量太 上原 啓嗣 久禮 文章 西村 貴史 Saija C. Menon
原田 了輔

福住 俊一

樋口 芳樹

大原 高志

玉田 太郎

黒木 良太

九州大学 未来化学創造センター 未来情報物質部門

Figure and Note

水素活性化メカニズムの解明に期待
自然界で水素を活性化する酵素ヒドロゲナーゼの活性化状態のモデル化に成功した。ヒドロゲナーゼは分子量88万という大きなタンパ
ク質である。1995年にフランスのグループによって、［ニッケル（Ni）・鉄（Fe）］ヒドロゲナーゼの結晶構造が報告され、その活性中心の構造はシステイン由来の2つのイオウ（S）配位子と、1つの謎の配位子（Ｘ）がニッケルと鉄を架橋していることが示された。
謎のＸ配位子は水素を活性化する前は水（H2O）または水に由来したイオン（OH−またはO2−）であり、水素を活性化した後は、ヒド
リドイオン（H−）になると推測されたが、その詳細は不明だった。

図1：自然界で水素を活性化する酵素ヒドロゲナーゼの活性化状態のモデル化合物

そのため、ヒドロゲナーゼによる水素活性化の作動原理は今日まで謎に包まれていた。我々は、鉄の代わりに同族元素であるルテニウ
ム（Ru）を用い、X配位子として水を有する［ニッケル・ルテニウ
ム］アクア錯体を合成した。そして、その［ニッケル・ルテニウム］
アクア錯体と水素を水中・常温・常圧で反応させ、ヒドロゲナーゼの活性化状態のモデルとなる、X配位子にヒドリドイオンを有する［ニッケル・ルテニウム］ヒドリド錯体の合成に初めて成功したのContactである。今回の成果は、今後の水素活性化の基礎研究の発展に寄与

E-mail：ogo-tcm@mbox.nc.kyushu-u.ac.jp

するとともに、次期エネルギー源としての水素の研究開発につなが所在地：819-0395 福岡市西区元岡744
国立大学法人九州大学ウエスト4号館862

るものと期待される。

九州大学 未来化学創造センター 未来情報物質部門 メンバー
小江研究室では「pH」を「情報」とし、水中での「情報変化（pH変化）」により、その触媒分子の機能を制御できる「pH応答型分子触媒」の開発を行っている。具体的には「pHＨ応
答型分子触媒」を用いた、「水中での水素活性化」、「水中窒素固定」、「水中炭酸固定」、「水中での水の完全分解」等の水中触媒反応を世界に先駆けて行うことを目指している。

6

4月27日号

Reports

Originally published in Science Express on 22 March 2007/ Science 27 April 2007: Vol. 316. no. 5824, pp. 593 - 597
DOI: 10.1126/science.1132067

Sys te m B i o l o g y

網羅的ハイスループット解析によって大腸菌（Escherichia coli）の遺伝的・環境的変動応答を観測する
Multiple High-throughput Analyses Monitor the response of E. coli to Perturbations

冨田 勝 Masaru Tomita
慶應義塾大学 先端生命科学研究所 所長・同大学環境情報学部 教授

石井 伸佳 1,2 中東 憲治 1,2 馬場 知哉 1,2,3 マルタン・ロベール 1,2 曽我 朋義 1,2,6
金井 昭夫 1,2 平沢 敬 1,2 那波 幹 1 平井 健太 1 アミヌル・ホック 1,2 Pei Yee Ho5
嘉数 勇二 1 菅原 香織 1 五十嵐 沙織 1 原田 諭 1 増田 豪 1,2 杉山 直幸 6 富樫 貴 1
長谷川 美紀 1 高井 幸 1 柚木 克之 1,2 荒川 和晴 1 岩田 那由太 1,2 戸谷 吉博 1,2
中山 洋一 1,2 西岡 孝明 1,2,4 清水 和幸 1,2,5 森 浩禎 1,2,3 冨田 勝 1,2,6
1

慶應義塾大学 先端生命科学研究所
慶應義塾大学大学院 政策・メディア研究科 先端生命科学プログラム3
奈良先端科学技術大学院大学 バイオサイエンス研究科
4
京都大学大学院 農学研究科
5
九州工業大学大学院 情報工学研究科
6
ヒューマン・メタボローム・テクノロジーズ株式会社
2

大規模omics解析を統合して見えてきた
大腸菌のしたたかな頑強性

Figure and Note慶應義塾大学先端生命科学研究所（山形県鶴岡市）は独自の分析技術を駆使して、史上最大規模の大腸菌実験を実施し、その大量の代謝データを全世界に公開した。我々はまず、4288個ある大腸菌の遺伝子をひとつずつ欠失させた突然変異体の全通りのライブラリを作成。その中からエネルギー代謝にかかわる遺伝子を欠失した大腸菌について、独自に開発したメタボローム解析（全成分分析）や遺伝
子工学などの先端技術を駆使し、数千種もの細胞内分子（代謝物質、
図1：さまざまな遺伝子欠損株におけるプロテオー
ム、トランスクリプトーム、メタボローム解析結果
縦軸は大腸菌のさまざまな突然変異体。横軸は菌体内のさまざまな生体分子。野生型と比較して多いものは赤、少ないものは青で表示している。

タンパク質、RNA）を網羅的に計測した。さらに代謝物質130種、タンパク質57種とRNA 85種について詳細な解析を行ない、それらのデータをもとにエネルギー代謝の各ステップにおける代謝流束（酵素反応の速度）をコンピュータで計算した（これらのデータはすべてWEBで公表している www.iab.keio.ac.jp）。その結果、エネ
ルギー代謝のような重要プロセスを担っている遺伝子が欠失していても、細胞の生存に影響がないだけでなく、細胞内の各種の物質量もほとんど変化しないことがわかった。このように大腸菌は、状況

Contactに応じて様々な手段で代謝を安定に保っていることが初めて定量的

E-mail：mt@sfc.keio.ac.jpに実証されたわけである。

所在地：997-0035 山形県鶴岡市馬場町14-1

慶應義塾大学 先端生命科学研究所・環境情報学部
私たちはシステムバイオロジーのパイオニアとして、細胞シミュレーション（E-CELL）やメタボローム解析技術（CE/MS）を世界に先駆けて開発してきました。これらの独自技術を組み合わせて、血清や尿のメタボロームから疾患のバイオマーカーを発見したり、発酵微
生物や赤血球、がん細胞などの代謝の振る舞いを動的に明らかにする研究を行っています。
多くの学生や若手研究者が楽しくサイエンスに熱中できる、そんな自由な雰囲気の研究室です。

75月4日号 Research articles

Originally published in Science Express on 19 April 2007/ Science 4 May 2007: Vol. 316. no. 5825, pp. 719 - 723
DOI: 10.1126/science.1138591

D e ve l o p m e n t

胚盤胞の軸は初期の細胞系譜に非依存的に形成され、透明帯（ZP）の形状に沿うように決まる
Blastocyst Axis Is Specified Independently of Early cell Lineage But Alighns with
the ZP Shape

藤森 俊彦 Toshihiko Fujimori
京都大学大学院 医学研究科 腫瘍生物学講座

黒滝 陽子 1,2* 八田 公平 3* 中尾 和貴 4 鍋島 陽一 1,2
1

京都大学大学院 医学研究科 腫瘍生物学講座
科学技術振興機構 戦略的創造研究推進事業
3
理化学研究所 発生再生科学総合研究センター ボディプラン研究グループ
4
理化学研究所 発生再生科学総合研究センター 動物資源開発室
2

Figure and Note

マウス胚盤胞の軸はゆがんだ透明帯の形に沿うように形成されるマウス胚は、受精後約4日後に着床する。着床直前まで胚は透明帯と呼ばれる膜に包まれて発生が進む。着床前の胚は胚盤胞と呼ばれ、将来からだ自身になるICM（内部細胞塊）と将来胎盤などの胚体以外の組織になるTE（栄養外胚葉）の2種類の細胞群が見られる。
ICM細胞は胚盤胞の中で偏って存在しており、胚盤胞にはE（胚）側、Ab（非胚）側の軸を見いだすことができる。我々は、対称に見える受精卵からどのようにこの胚盤胞の軸が形成されるかを、新図1

しい手法を用いて明らかにした。
全ての核が蛍光タンパク質で標識されるマウス胚を顕微鏡下で培養し（図1）胚の細胞の挙動を追跡した結果、光転換によって標識した胚が生体内で発生した場合のいずれにおいても、胚盤胞の軸は4細胞期までの細胞系譜によらず決まることが示唆された。一方で、2細胞期の割球の境界面と胚盤胞のE-Ab軸は垂直に近くなる。透明帯は球ではなく歪んでおり、その形は維持され続けた。透明帯の中で胚が回転し、胚軸と細胞系譜の関係が無くなること、胚盤胞が歪んだ透明帯に沿うように形成されることを示唆された。つまり、胚Contact
E-mail：fujimori@lmls.med.kyoto-u.ac.jp
所在地：606-8501 京都市左京区吉田近衛町

盤胞の軸は、細胞の系譜によって決まるのではなく、透明帯の形に沿うように胚盤胞が形成されることによって方向づけられると考えられる。

京都大学大学院 医学研究科 腫瘍生物学講座
動物の体作りの基本的メカニズムを知りたいという欲求のもと、我々のグループでは研究を進めている。近年は特にほ乳類の代表としてマウスを研究対象として、初期の胚軸形成の問
題に取り組んでいる。球状で対称な形をした受精卵から対称性がくずされ前後（頭尾）、背腹、左右といった明確な非対称が生み出される最初のイベントを明らかにしたいと考えている。我々の所属する研究室については、本誌の他の稿でも紹介されている通り、複数の独立したプロジェクトが走っており、それぞれ緩く相互作用、影響しあう刺激的な環境である。

8

5月4日号

Reports

Science 4 May 2007: Vol. 316. no. 5825, pp. 723 - 726
DOI: 10.1126/science.1141324

Quantum Information Science

超伝導量子ビット間のコヒーレントな可変結合
Quantum Coherent Tunable Coupling of Superconducting Qubits

中村 泰信 Yasunobu Nakamura
日本電気株式会社 ナノエレクトロニクス研究所 主席研究員

Antti O. Niskanen**,++ Khalil Harrabi**
蔡 兆申*,**,+

吉原 文樹 + Seth Lloyd §* 日本電気株式会社 ナノエレクトロニクス研究所**科学技術振興機構CRESTプロジェクト+
理化学研究所 フロンティア研究システム++
フィンランドVTT研究所§
米国マサチューセッツ工科大学

Figure and Note

量子コンピュータの要素技術となる量子ビット間結合の制御を実現
量子コンピュータは、量子力学の原理に基づいた計算方式により、従来のコンピュータが苦手とするような問題を効率に解くことのできる、新しいタイプの計算機である。様々な方式を用いた実現が試みられている段階であるが、超伝導回路を用いた量子コンピュータ

図1：超伝導量子ビット回路の電子顕微鏡写真。量子ビット1と2が結合回路3を介して相互作用する。

もその候補のひとつである。すでにその基本要素となる超伝導量子ビットの制御や読み出しは多くのグループで実証されている。一方、大規模な量子情報処理を実現するためには個々の量子ビット間の相互作用を自在に制御する必要がある。本研究では磁束量子ビットと呼ばれるタイプの超伝導量子ビットを用いたシステムで、量子ビット間結合のオンオフ制御の実証を行った。2つの磁束量子ビットは、非線形性を持つ磁気結合回路を用いて結合されており、特定の周波数を持つマイクロ波パルスが結合回路に照射されている時間のみ、
量子ビット間の結合がオンになることが示された。この新しい可変結合方式を用いて簡単な2ビット間の量子演算の実証を行った。

図2：量子ビット状態制御の実証例。

Contact
E-mail：yasunobu@ce.jp.nec.com
所在地：305-8501 茨城県つくば市御幸が丘34

日本電気株式会社ナノエレクトロニクス研究所量子計算研究チーム／科学技術振興機構CRESTプロジェクト超伝導量子ビットシステム研究チーム／理化学研究所フロンティア研究システム巨視的量子コヒーレンス研究チーム メンバー
超伝導は低温下で金属の電気抵抗がゼロになる現象です。超伝導電気回路では、この無散逸の特性を活かして、回路の量子力学的な振る舞いを制御し観測することができます。なかでも超伝導体間のトンネル接合（ジョセフソン接合）を持つ超伝導回路は、その非線形性により、興味深い特性を示します。本研究では、超伝導量子演算回路技術の確立と量子情報処理への応用を目指しています。

9

5月4日号

Reports

Science 4 May 2007: Vol. 316. no. 5825, pp. 726 - 729
DOI: 10.1126/science.1138007

Phy s ic s

4つのもつれ合い光子により、標準量子限界をうち破る
Beating the Standard Quantum Limit with Four-Entangled Photons

竹内 繁樹 Shigeki Takeuchi
北海道大学 電子科学研究所 量子情報フォトニクス研究分野 教授

永田 智久 1 岡本 亮 1 Jeremy L. O'Brien2 笹木 敬司 1
12

Figure and Note

北海道大学 電子科学研究所 量子情報フォトニクス研究分野・光システム計測研究分野
英国 ブリストル大学 物理学部

光子を自在に操る光量子回路による、究極の光位相測定感度を実現
異なる経路を通る光線の間での干渉を利用した光の位相測定は、距
離や物質の密度などを精密に測定する方法として、重力波天文学から生物学まで様々な分野において基本となる技術の一つである。しかし、その測定精度は、レーザー光などを利用した場合、測定に用いる光の強度によって決まる限界（古典論による限界）が存在していた。一方、量子論では、複数の光子がもつれた状態を作製することができれば、その限界を超えられることが指摘されていた。しかしこれまでの研究はもっとも初歩的な2個の光子を用いた実験の段
階でとどまっていた。
本研究チームは、光子が4個互いにもつれ合った状態を高精度で作製することに成功し、かつ、特殊な工夫による非常に安定な光干渉装置を新しく作り出した。この2つの開発により、3個以上の光子では初めて、古典理論による限界を超えた感度での光位相測定に成功

図1：2光子状態対発生装置と高精度量子干渉計

した。
N 倍改善するため、将この感度は、もつれ合う光子数N個に対して√―
来的により多くの光子のもつれ合いを実現することに期待がかかContact
E-mail：takeuchi@es.hokudai.ac.jp
所在地：060-0812 札幌市北区北12条西6丁目

る。また、開発された技術は、超高速な並列処理を実現する量子計
算や、盗聴者を確実に検知しながらの秘密通信を可能にする量子暗号などの光子を用いた量子情報通信処理へも直接応用可能である。

北海道大学 電子科学研究所 量子情報フォトニクス研究
分野・光システム計測研究分野 メンバー
光子1粒1粒を発生させ、それらの量子状態を自在に制御した「新しい光」を実現、応用をめざし研究している。究極のセキュリティを実現する量子暗号通信、既存の計算機には原理的に解くことのできない問題を解く量子コンピュータ、また通常の光の限界をうち破る量子光計測や、量子光リソグラフィの研究とともに、光子の量子状態を自在に制御・検出するための量子フォトニクスデバイスの研究を推進している。

10

5月4日号

Science 4 May 2007: Vol. 316. no. 5825, pp. 758 - 761
DOI: 10.1126/science.1135468

ReportsN e u ro s c i e n ce

新皮質の隣接する錐体神経細胞間の特殊な抑制性シナプス作用
Specialized Inhibitory Synaptic Actions Between nearby neocortical Pyramidal
Neurons

小松 由紀夫 Yukio Komatsu
名古屋大学 環境医学研究所 視覚神経科学 教授任鳴

吉村 由美子

高田 直樹

堀部 尚子

名古屋大学 環境医学研究所 神経科学分野（視覚神経科学）

Figure and Note#ㅢᏱߩᛥ೙ᕈ࿁〝⥝ᅗᕈ␹⚻⚳ᧃ

軸索・軸索興奮性結合を介する高速で強力な抑制性信号伝達機構

ᛥ೙ᕈ␹⚻⚳ᧃニューロンは、細胞体・樹状突起でシナプス入力を受け、その入力

⥝ᅗᕈ෻ᔕ
ᛥ೙ᕈ෻ᔕ

信号を統合し、その結果軸索起始部に生じる脱分極が一定の大きさ（閾値）を超えると活動電位を発生する。活動電位は軸索に沿って伝導し、軸索終末で他のニューロンに信号を伝える。マウス大脳皮ᵴേ㔚૏

質スライス標本を用いた電気生理学的研究により、細胞体・樹状突
起を介さずに軸索終末が直接シナプス入力を受けて他のニューロンに信号を伝える新しい信号伝達様式を見出した。錐体（興奮性）細$胞が、従来の信号伝達様式で他の細胞を抑制するには、まず抑制性ᣂߒߊ⷗಴ߐࠇߚߩᛥ೙ᕈ࿁〝
㕖㍙૕⚦⢩
㧔ᛥ೙ᕈ㧕

細胞の細胞体・樹状突起に興奮信号を送り、活動電位を発生させる必要がある。単一の錐体細胞からシナプス伝達により抑制性細胞に

ᛥ೙ᕈ෻ᔕ

㍙૕⚦⢩
㧔⥝ᅗᕈ㧕

誘発される興奮性反応は小さく閾値以下であるので、錐体細胞単独の活動により他の細胞に抑制をかけることは出来ないと考えられて
Glutamate

ᵴേ㔚૏

GABA

きた。しかし、隣接する2つの錐体細胞から同時に記録し、一方の細胞に活動電位を発生させると、他方の細胞に短い潜時で抑制性シナプス反応が誘発され、錐体細胞があたかも抑制性細胞の様に振舞

図1：これまで知られていた通常の抑制性回路（A）と新たに発見された抑制性回路（B）

うことがしばしば観察された。詳細な解析により、一方の錐体細胞の軸索が、抑制性細胞の軸索終末に直接興奮作用を及ぼし、その終Contact
E-mail：komatsu@riem.nagoya-u.ac.jp
所在地：464-8601 名古屋市千種区不老町

末から抑制性伝達物質を放出させ、他方の錐体細胞に抑制反応を引き起こすことが分かった。この錐体細胞間抑制の役割を明らかにすることは、皮質における情報処理機構の解明に重要と考えられる。

名古屋大学 環境医学研究所 神経科学分野 メンバー
大脳皮質における情報処理は特異的神経結合からなる神経回路網を基盤としている。一次視覚野では、個々の神経細胞が特定の形に選択的に反応し、視覚対象の部分的特徴を検出する。
反応選択性は、幼弱期の視覚入力により誘発される神経活動に基づくシナプス結合の可塑的調節を通して神経回路が精緻化されることにより成熟すると考えられている。反応選択性がどのような特異的な神経結合により成立しているか、また、シナプス可塑性に基づいて神経回路がどのように精緻化されるかについて研究している。

11

5月11日号

BreviaOriginally published in Science Express on 22 February 2007/ Science 11 May 2007: Vol. 316. no. 5826, p. 853
DOI: 10.1126/science.1138690

Chemistry

動く単一有機分子の画像化（有機分子の構造変化の動画撮影に成功した）
Imaging of Single Organic Molecules in Motion

中村 栄一 Eichi Nakamura
東京大学大学院 理学系研究科 化学専攻 教授
科学技術振興機構 戦略的創造研究推進事業 総括実施型研究（ERATO）「中村活性炭素クラスタープロジェクト」研究総括

越野 雅至* 田中 隆嗣 # Niclas Solin*

末永 和知*,$

磯部 寛之 #

* 科学技術振興機構（ERATO）「中村活性炭素クラスタープロジェクト」#
東京大学大学院 理学系研究科$
産業技術総合研究所 ナノカーボン研究センター

Figure and Note

分子の社会学から分子の心理学「目では見えないものを見たい」これは古来の人類の夢だ。光学顕微鏡による昆虫や生体組織の観察の歴史は17世紀に始まり、今ではタンパクやDNAのような巨大分子の動きが目で見える時代である。
中村らは遂にオングストームサイズの小さな有機分子の動きを見ることに成功した。飽和炭化水素分子をカーボンナノチューブに詰めて高分解能透過型電子顕微鏡で観察すると、炭素の鎖が絡み合いな

図1：電子顕微鏡で見た有機分子の二態とその分子模型
10個のホウ素原子（分子模型におけるピンク色部分）を含む球状のカルボラン分子に2本の飽和炭化水素の鎖（C22H45）を結合させて作った分子が、約10秒間のうちに左から右のように形を変える。チューブの側壁が上下の太い線として観察されている。

がら形を変えるところや、一つ一つの分子がチューブの中を動き回る所を約1分にわたる動画として記録できるのだ。
電子顕微鏡は今や金属原子1個1個を見分ける程の分解能を達成しているが、これを有機分子1分子の観察に応用することはできないとされていた。十分な画像コントラストが得られない、また電子線照射により有機分子は一瞬で分解すると信じられてきたからだ。今回の研究は、適切な条件を整えれば、有機分子の構造の画像ばかり
でなく、その構造変化や運動までもが実時間で捉えられることを明らかにした。分子の集団の挙動を研究する手法はたくさん知られているが、この研究は、分子の動きや相互作用を一分子一分子ごとにContact
E-mail：nakamura@chem.s.u.-tokyo.ac.jp
所在地：113-0033 東京都文京区本郷7-3-1

調べられること初めて示した。これまで物質科学研究が「分子の社会学」であるに対して、個々の分子の挙動を研究する「分子の心理学」が誕生した、といえるかもしれない。

物理有機化学研究室とERATOプロジェクト メンバー
理論化学や有機および無機合成化学的手法を用いて化学の基礎概念にかかわる反応や分子の性質を研究している。ここで得た基礎化学的知見を元にして、ユビキタス元素の触媒機能と有機合成的応用、有機半導体分子や化学修飾フラーレンの物性機能の開発など、我が国のエネルギーおよび元素戦略を視点に入れた研究を行っている。
前列左から2人目が末永博士、２列目左から３人目が越野博士、３列目左端が田中修士。

125月11日号

ReportScience 11 May 2007: Vol. 316. no. 5826, pp. 878 - 881
DOI: 10.1126/science.1139763

G e o c h e m P hys i c s

熱分解に起因する炭酸塩岩中の断層の超低摩擦
Ultralow Friction of Carbonate Faults Caused by Thermal Decomposition

嶋本 利彦 Toshihiko Shimamoto
広島大学大学院 理学研究科 教授

廣瀬 丈洋**

安東 淳一** 広島大学大学院 理学研究科** 海洋研究開発機構 高知コア研究所

Figure and Note

鉱物の熱分解が大地震の発生を促進する
大地震発生時に断層は高速で大きな変位をする。この10年間の研究によって、断層の摩擦強度は高速断層運動にともなう摩擦熱によって大きく低下することが明らかになった。大地震の発生は、断層が大きく動くことによってより一層動きやすくなるという著しく非線形な現象なのである。本研究では、高速摩擦試験機を用いて、摩擦熱によって方解石が分解し、断層の摩擦係数はほぼ一桁低下して

図1

断層は潤滑状態になることを示した。方解石は石材で使われる大理石を構成する鉱物である。大理石中の断層は、ゆっくりすべる時には0.6の摩擦係数をもつが、摩擦は断層のすべり速度の増加とともに顕著に低下し、地震時の断層運動にほぼ相当する秒速1.3 mでは0.06まで低下する（図1）。これはこれまで報告されたもっとも低い
実測値である。熱分解は数10ナノメートルの大きさの粒子を生成し（図2）、著しい低摩擦はこられの微細粒子間がこすれあうときの温度上昇に起因する可能性が高い。熱分解によって生成した鉱物を探すことによって、かつて断層が地震をおこしたかどうかを判断す

図2

る新しい地質学的証拠（地震の化石）がみつかる可能性もでてきた。

Contact
E-mail：shima007@hiroshima-u.ac.jp
所在地：739-8526 広島県東広島市鏡山1-3-1

地震時の断層運動を再現する高速摩擦試験機
右の試験機は、円筒形試料をモータで回転して秒速3mに達する断層運動を再現できる。左の写真は摩擦熱によって岩石が熔けている様子を示す。この試験機は、10年以上、断層の力学的性質を測定しながら、地震性断層運動を再現できる世界で唯一の試験機であった。嶋本によって東大・地震研で開発され、京大・理学研究科で本研究にも使われ、現在は高知コア研究所で広く共同利用に提供されている。

13

5月18日号

Reports

Science 18 May 2007: Vol. 316. no. 5827, pp. 1014 - 1017
DOI: 10.1126/science.1140132

M ate r i a l S c i e n ce

ポリマーの結晶化におけるshish-kebab
構造形成の分子的機序
Molecular Basis of the Shish-Kebab Morphology in Polymer Crystallization

野末 佳伸 Yoshinobu Nozue
住友化学株式会社 石油化学品研究所 主任研究員

木全 修一 1,2 桜井 孝至 1 笠原 達也 1 山口 登 1 柴山 充弘 2
Julia A. Kornfield 31

住友化学株式会社 石油化学品研究所
Division of Chemistry and Chemical Engineering, California Institute of Technology
3
The Institute for Solid State Physics, The University of Tokyo
2

Figure and Note

シシケバブ構造形成における各分子量成分の役割を解明
融解し流動化したポリマーが冷却時にシシカバブ構造の結晶を形成する過程について、これまで広く受け入れられてきた説明をくつがえした。ポリマーの研究者は60年代半ばに初めてこのシシカバブ構造を発見したが、これら結晶がどの様に形成されるのかについては現在も議論が続いている。融解したポリマー鎖が流動中に引き延ばされた時、最も長い鎖はコイル様の状態からほとんど伸びきった状態へ変化する。これら素材が冷却され結晶化すると、まず背骨、つ図1：一部の分子量成分のみを重水素ラベルしたポリ
プロピレン成形体のX線散乱像と中性子散乱像の比較。
重水素ラベルした試料に対して中性子散乱を測定すると、ラベル分子の分子鎖構造を反映した散乱パターンが観察される。図では重水素ラベルする分子量成分を変化させたときの中性子散乱パターンの違いを示した。X線や顕微鏡などの他の観察手法ではこれら三つの試料はまったく同じ構造を形成していることが確認された。

まりシシカバブの「串」に当たる部分が形成され、それから円盤状の「肉」にあたる部分が串から発達する。これまで長い間、長く伸びた高分子鎖が分離し、凝集して串の部分を形成すると考えられてきた。しかし我々は中性子散乱の重水素ラベル法を駆使し、特殊な小型成形機を用いて、長い高分子鎖、中くらいの長さの高分子鎖、短い高分子鎖のそれぞれがシシケバブ形成時に、どのような構造分布を示しているのかを調べた。その結果、串の部分を形成している
長い高分子鎖の割合はもともとの融解状態の時と変わらないことをContact
E-mail：nozue@sc.sumitomo-chem.co.jp
所在地：299-0295 千葉県袖ケ浦市北袖2-1証明した。長い高分子鎖は結晶化のための触媒として作用するが、一旦プロセスが開始してしまうとあらゆる長さの高分子鎖を引き込
むのであろう。

住友化学株式会社 石油化学品研究所 メンバー
住友化学㈱石油化学品研究所は、ポリオレフィンを中心に、触媒・プロセスの開発から物性改良による新製品の開発など、ポリマー研究の基礎から応用まで、幅広い研究領域をカバーしている。放射光・中性子線などの最先端の分析技術も駆使した活発な開発研究を展開しており、住友化学におけるポリマー研究の中心的役割を担っている。

14

5月18日号

Reports

Originally published in Science Express on 19 April 2007/ Science 18 May 2007: Vol. 316. no. 5827, pp. 1011 - 1014
DOI: 10.1126/science.1134390

P l a n e t S c i e n ce

小惑星イトカワ上のレゴリスの移動と選り分け
Regolith Migration and Sorting on Asteroid Itokawa

1

宮本 英昭 Hideaki Miyamoto
東京大学 総合研究博物館 准教授

矢野 創 2 Daniel J. Scheeres 3 阿部 新助 4 Olivier Barnouin-Jha 5
Andrew F. Cheng 5 出村 裕英 6 Robert W. Gaskell 7 平田 成 6
石黒 正晃 8 道上 達広 9 中村 昭子 4 中村 良介 10 齋藤 潤 11
佐々木 晶 121

東京大学総合研究博物館 産業技術総合研究所 2 宇宙航空研究開発機構 3 University of Michigan
神戸大学 5 The Johns Hopkins University 6 会津大学 7 California Institute of Technology 8 福島高等専門学校 9 惑星科学研究所 10 東海大学 11 会津大学ソウル大学 12 国立天文台
4

Figure and Note

振動による岩石流動は微小重力下における新しい地質プロセスか？
小惑星「イトカワ」は人類がこれまでに探査機で調査した天体の中で最も小さい。私達は小惑星探査機「はやぶさ」が取得した、この小さな天体の高解像度画像を解析することで、イトカワが過去に何度も震動したために表面の土砂が流動化し、広範囲で「地滑り」が

図1：小惑星イトカワの全体像生じていたことを発見した。さらにその結果として、「ふるい」にかけられたように土砂の大きさが場所によって分かれたことも明らかにした。地球では、マントルの対流に応じて地表面が変化するが、イトカワでは土砂が粉流体（液体のように動く固体粒子の混合物。
流動化して粒子対流が生じることもある）として流動し表面が変化していると考えられる。これは太陽系のあらゆる天体の中で、初めて発見されたプロセスであるが、微小重力下において初めて卓越す

図2：イトカワの数値形状モデルから求めた重力場の方向（矢印）と地表面の傾斜（カラー）イトカワ表面に見られるスムーズな見かけを持つ地域
は、重力的に最も低い場所に集中している。これは表面を覆う細かい粒子が、重力に従って表面を移動したことを示唆している。

Contact

るものであることを、私たちは理論計算によって明らかにした。天体の地質現象は、究極的には熱の散逸に起因していると考えられており、完全に冷え切った小天体では地質現象は生じないと考えられてきたが、本研究によって、小天体の微小重力下では、振動によって地質プロセスが生じている可能性が指摘された。

E-mail：hm@um.u-tokyo.ac.jp
所在地：113-0033 東京都文京区本郷7-3-1

東京大学 総合研究博物館 宮本研究室 メンバー
近年の惑星探査技術の向上により、太陽系の多くの固体天体は、惑星探査機によって詳しく調べられるようになってきた。私達こうしたデータを解析することで、固体天体がどのような表
層環境／表面構造を持ち、地球の表層と比較してどのような普遍性／特異性が存在するかという点に興味を持って研究を行っている。特に月や火星、金星、小惑星、氷衛星における地形形
成プロセスを明らかにする事が現在の中心的なテーマである。基礎となる探査データの獲得のため、国内外の太陽系探査プロジェクトにも参加し、探査機器の開発にも貢献している。

15

5月18日号

Reports

Originally published in Science Express on 19 April 2007/ Science 18 May 2007: Vol. 316. no. 5827, pp. 1033 - 1036
DOI: 10.1126/science.1141753

B o t a ny

Hd3a蛋白質はイネにおける移動性開花シグナルである
Hd3a Protein Is a Mobile Flowering Signal in Rice

島本 功 Isao Shimamoto
奈良先端科学技術大学院大学 バイオサイエンス研究科 植物分子遺伝学 教授

Figure and Note

自在に花を咲かせる夢のホルモン（フロリゲン）を世界に先駆け発見！
植物は、葉において日の長さの変化を感じ、茎の先端に花を咲かせる。植物学者は、葉において花を咲かせる物質が作られ、それが茎の先端まで移動することで花を咲かせていると考え、この物質のことを花成ホルモン（フロリゲン）と呼んだ。フロリゲンの性質はその後多くの科学者たちにより研究されたが、その実体はその提唱以来70年にわたり不明であった。
我々は、イネ開花促進遺伝子Hd3aに着目しその機能をより詳細に解析することを試みた。Hd3aはイネの開花を促進させる日長条件
である短日条件において特異的にその発現が上昇することが明らかとなっている。次にこの遺伝子がイネのどの組織で発現するかを詳細に調べたところ、葉において特異的に発現していた。次に葉のど

図1：イネの茎頂分裂組織で観察されたHd3a:GFPの蛍光。

こで発現しているかを調べたところ、維管束の師管周辺で発現していることが確認された。Hd3aタンパク質の性質を確認するために、
Hd3aタンパク質に緑色の蛍光を発するGFPタンパク質をつなげイ
ネの維管束組織にのみ発現させてその機能を解析した。維管束組織にのみ Hd3a:GFPタンパク質を発現させたイネは開花が早くなり、

Contact
E-mail：simamoto@bs.naist.jp
所在地：630-0192 奈良県生駒市高山町8916-5

さらに茎の先端である茎頂分裂組織においてHd3a:GFPの蛍光が確認された。これらの結果からHd3aタンパク質こそがフロリゲンの実体であることが明らかとなった。

バイオサイエンス研究科 植物分子遺伝学 メンバー
私たちの研究室ではイネを用いて2つのテーマで研究を行っている。
ひとつは植物免疫で、植物がいかに環境中の病原微生物の感染の際、身を守っているのかという問題を遺伝子及びタンパク質のレベルで研究している。最近では、病原菌の感染の際に活性酸素を作る仕組みとか、植物免疫の早い反応を制御するタンパク質複合体について新しい知見を得ている。2番目のテーマは開花の制御。主にフロリゲンに着目しフロリゲンがいかに花を作るのかという研究を行っている。

16

5月25日号

Reports

Science 25 May 2007: Vol. 316. no. 5828, pp. 1208 - 1212
DOI: 10.1126/science.1140468

B i o p hys i c s

ミオシンVは梃子（てこ）の動作とブラウン運動により歩く
Myosin V Walks by Lever Action and Brownian Motion

城口 克之 Katsuyuki Shiroguchi
早稲田大学 理工学術院 講師

分子モーターの歩く

様子を見る！

ミオシンＶは、細胞内で 荷物 の輸送を行っている分子モーター
であり、ATPの加水分解エネルギーを利用してアクチン線維上を一方向に運動する。二本の長い 脚 と、その先にアクチンへの結合とATP加水分解を行う 足 を持ち（図1）、あたかも人間のよFigure and Note

うに後足を前方に振り出して 歩く と考えられている。しかし、後足がどのような経路で、またどのような力を利用して前方に着地できるのかは不明であった。分子の世界では、人が歩くときに利用していると思われる重力や慣性（勢い）は極めて小さく、逆にブラウン運動の影響は大きいため、分子モーターの動く仕組みは人のそれと大きく異なると考えられている。
我々は、ミクロンサイズの棒（微小管；繊維状の蛋白質）を片方の脚に目印として結合させる方法を開発し、歩行中の脚の動きを顕微
鏡で実時間観察することに成功した（図2）。アクチン線維から解離した後足は、 股関節 を中心に回転ブラウン運動をし、一方、アクチンに結合している方の脚は、力発生を伴っていると考えられる
一方向性の動きを示して前方に傾いた（図1）。これらは、股関節（回転の支点）の前方移動とブラウン運動の組み合わせにより、浮図1：提唱したミオシンＶの歩き方。後足がアクチン線維から離れると、前足の足首の角度が変わり、股関節が前方に動く（赤矢印）。一方、アクチン線維から離れている足は柔らかい股関節を支点に回転ブラウン運動をする（緑矢印）。最終的に元の後足が前方に着地して新たな前足となる。この動作を繰り返して歩く。
（ミオシンＶは運動に関わる部位のみを示してある）

いた足が前方に到達することを示している。このように 百聞は一見に如かず ともいえる手法を用いて（論文の動画参照）、代表的なリニアモーター蛋白質であるミオシンＶの、これまで想像の域を出ていなかった歩く仕組みを解明した。

Contact
E-mail：katsuyuki@kurenai.waseda.jp
所在地：169-8555 東京都新宿区大久保3-4-1

これまで、ダイニン、キネシン、ミオシンといったリニアモーター蛋白質を研究してきた。蛋白質の動きに興味を持ち、日々光学顕微鏡を覗いている。動きの新
たな側面を捉えようと新しい方法を日々試みる。すると、環境の変化が気に入ら
図2：ミオシンＶの脚の動きの観察。蛍光顕微鏡を用
いて、歩行中のミオシンVの脚の動きを捉えた。光ピンセットを用いて アクチン橋 をつくり、脚に結合した棒状目印（微小管）の動きを連続観察した。イラ
スト中のビーズの大きさ、アクチンの長さ、微小管の長さは任意。

ないのか、はたまたシャイなのか、蛋白質はなかなかすぐには応えてくれない。
しかし、根気よく工夫を重ねてご機嫌をとると、期待どおりの（時には以上の）能力を顕微鏡下で存分に発揮してくれる。蛋白質と上手に付き合いながら、生体分子モーターの動作の仕組みを解明したいと思っている。

17

6月1日号

Reports

Science 1 June 2007: Vol. 316. no. 5829, pp. 1349 - 1353
DOI: 10.1126/science.1141915

Immunology

胸腺特異的プロテアソームによって
CD8+ T細胞の発生が制御される
Regulation of CD8+ T Cell Development by Thymus-Specific Proteasomes

村田 茂穂 Shigeo Murata
東京大学大学院 薬学系研究科 蛋白質代謝学教室 教授

佐々木 克博 1 岸本 利彦 2 丹羽 真一郎 3 林 秀美 3 高浜 洋介 4
田中 啓二 1
1

東京都臨床医学総合研究所 先端研究センター
東邦大学 理学部
3
リンクジェノミクス
4
徳島大学 ゲノム機能研究センター
2

Figure and Note

胸腺におけるT細胞の正の選択を制御する新しい機構
プロテアソームは細胞機能維持に必須のタンパク質分解酵素であると同時に、MHC（主要組織適合遺伝子複合体）を獲得した脊椎動物では MHC クラスⅠ結合ペプチド産生の必須酵素でもあり、
CD8+T細胞を介した免疫応答に不可欠な役割を果たす。従来、脊椎動物では酵母から哺乳類に至るまで保存されたプロトタイプ「構成型プロテアソーム」と、インターフェロンγに応答して誘導され、抗原プロセシング能力を高めた「免疫プロテアソーム」が知られて

図1：胸腺皮質上皮細胞に特異的に発現する新しいプ
ロテアソーム「胸腺プロテアソーム（β5t）
」はCD8T細胞の正の選択を制御する。Ly51: 胸腺皮質上皮細胞マーカー、UEA-I: 胸腺髄質上皮細胞マーカー

いた。我々は、新しいプロテアソームのサブユニットβ5tを活性サ
ブユニットとして有する「胸腺プロテアソーム」を発見した。胸腺
プロテアソームは、他のプロテアソームにとは異なる酵素活性を有し、また名前の通り胸腺、中でも胸腺において未熟T細胞の正の選択を行う胸腺皮質上皮細胞（cTEC）にだけ発現していた。β5t欠損
マウスではCD8陽性細胞への分化が顕著に障害されていた。これはcTEC上のMHCクラスⅠ/自己ペプチドとTCRとの相互作用による正の選択が特異的に障害されていることを強く示唆する。今後、
cTECのMHC上のペプチドの性質を明らかにすることにより、正の選択の詳細な機構が明らかになることが期待される。

図2：酵母からヒトに至るまで保存されたタイプの「構成型プロテアソーム」のほかに、MHCを有する脊椎動物ではMHCクラスＩ抗原提示に有利なペプチド断片を産生する「免疫プロテアソーム」と今回新たに発見したCD8 T細胞の正の選択を制御する「胸腺プロテアソーム」を有する。

東京大学大学院 薬学系研究科 蛋白質代謝学教室
2007年の12月より新しい研究室を立ち上げた。引き続いて、ユビキチン・プ
ロテアソームシステムによるタンパク質分解が制御する生命現象を、高等動物

Contactを使用して明らかにすることを目的に研究を進めている。近年、このシステムと癌、神経変性疾患、免疫異常などの人の疾患との関連がわかり始め、これら

E-mail：smurata@mol.f.u-tokyo.ac.jp
所在地：113-0033 東京都文京区本郷7-3-118の病態解明や治療法開発に役立つ研究を目指している。

6月8日号

Reports

Science 8 June 2007: Vol. 316. no. 5830, pp. 1468 - 1471
DOI: 10.1126/science.1140855

Seismology, Geophysics

マントル深部への水の輸送を示す地震学的証拠
Seismic Evidence for Deep-Water Transportation in the Mantle

川勝 均 Hitoshi Kawakatsu
東京大学 地震研究所 教授

綿田 辰吾（助教）東京大学 地震研究所

Figure and Note

地球深部への水の路の解明

固体地球内部の水の存在は、物質の流動性、融解温度、元素分配などに極めて重大な影響を及ぼし、その移動・分布を解明することは、
固体地球のダイナミクス・進化のみならず地震発生・火山の生成にまで関わる、現在の固体地球科学がめざす最重要課題である。日本
列島下のような沈み込み帯は、海洋から地球内部への水輸送の入り口と考えられているが、プレートの沈み込みと共にどのように水が図1：東北日本下の地震波散乱強度プロファイル。赤色は上から下に速度が急に増える場所（青はその逆）に対応し、そこで地震波が散乱を受ける。

地球内部に取り込まれるかは明らかになっていなかった。今回、日本列島に展開された稠密な地震観測網Hi-netの5年分の波形データを解析することで、沈み込む海洋プレート最上部の海洋地殻に含まれた水がマントル内で分離し（50〜90 kmの深さ）、さらにその水がマントル物質に取り込まれ、沈み込む海洋プレートの上面に沿ってマントル深部へ運ばれている様子が明らかになった。この結果は、大量の水がこの経路にそってマントル内に取り込まれている可能性を示唆している。今後観測網の拡充（海域を含む）などをはかり、より深部への水輸送過程を明らかにし、地球システムにおける水循

図2：上記イメージに震源分布などの他の情報も合わせた解釈から得られるマントル深部への水の輸送経路（水色）。赤色矢印は、推定されるマグマの上昇経路。
Reference: H. Iwamori, Chem. Geol. 239, 182 (2007)
and A. Hasegawa, J. Nakajima, in Geophys. Monogr. 150(American Geophysical Union, Washington, DC, 2004),
pp. 81-94.

環の定量化へ向けた研究を展開する予定である。
Contact
E-mail：hitosi@eri.u-tokyo.ac.jp
所在地：113-0032 東京都文京区弥生1-1-1

東京大学 地震研究所 海半球観測研究センター メンバー
地球深部の構造・ダイナミクスを地震・電磁気などの地球物理観測から明らかにすることをめざし10年前に設置された、地震研究所でもっとも新しいセンターである。
特に観測の空白域である深海底での機動的ネットワーク観測では世界をリードする立場にあり、また中国大陸などでの野心的・冒険的観測を行うなど、国内外の研究チームと多くの共同研究を推進している。数名の外国人研究者が常時滞在し国際色豊かな研究チームでもある。 向こう見ずな若者のさらなる参加を待望！

19

Science 15 June 2007: Vol. 316. no. 5831, pp. 1615 - 1618
DOI: 10.1126/science.1135901

Reports

6月15日号

Signal Transduction

カルシウム恒常性制御因子としてのα-クロトー
α-Klotho as a Regulator of Calcium Homeostasis

鍋島 陽一 Yoichi Nabeshima
京都大学大学院 医学研究科 教授

伊村 明浩
小布施 力史

辻 芳仁

村田 宮彦

富樫 和也

前田 良太

富永 真琴

鍋島 曜子

藤岡 牧夫

安里 亮

野島 和彦

橋本 信夫

伊藤 哲史

岩野 亜希子

冨山 憲一

飯島 順子

北 直子

久保田 幸治

田中 信三
西尾 健資

小島 憲
内山 卓

伊藤 壽一
藤森俊彦

京都大学大学院 医学研究科 腫瘍生物学講座

α-Klothoによってカルシウム代謝全体が統御される機構が発見された。

Figure and Note
(B)(A)
-Kl


-Kl

NaK
Endosomes

Cell surface Na+/K+



-Kl
WT

α-klothoは多彩な早期老化様症状、顕著なカルシウム代謝異常を呈

-Kl-/-する変異マウスの原因遺伝子として同定された。α-Klotho蛋白は
Na+,K+-ATPaseと結合しており、細胞外カルシウム濃度の低下に素

早く応答してNa+,K+-ATPaseの細胞表面へのリクルートを制御する

-Kl
Degradation

ER/Golgi[Ca2+]elowhigh

図1：Na+,K+-ATPaseの細胞表面への移動制御メカ
ニズム
Na+,K+-ATPaseの細胞表面への移動は絶えずリサイ
クルしている。α-Klotho発現細胞では細胞外カルシ
ウム濃度の変化に応答してNa+,K+-ATPaseの細胞表面へのリクルートを制御している。
[Ca2+]o&, 140

(A)

+

Na+

-Kl/NaK140&,

Ca 2+ 2%(CSF)

-kl-/-

Ca2+
-Kl

-Kl
Na/K

K+
Na/K
Na+

(B)
"
+

Ouabain

)
+

PTH

Ca2+ /


(C)
Na/K

Ca2+ 

Ca2+ 

-'

: NCX

: Calb: PMCA: TRPV5 (Kidney): Ca2+(D)
-klotho-/.5$6 CT

V5

FGF23
-Kl
&

(

.53

&

[Ca2+]o
25(OH)VD3

1,25(OH)2VD3
PTH

Ca 2+ 2%

-Kl/NaK

VDR

KOた脳脊髄液のカルシウムの輸送を促進し、上皮小体でのPTHの分
泌亢進をもたらす。また、亢進したPTHは活性型ビタミンDの合成を誘導する。これらの一連の反応によって細胞外カルシウム濃度が上昇し、同時に細胞外へのα-Klothoの分泌増加が起こる。次いで、増加したカルシウムはNa+,K+-ATPaseの細胞表面へのリクルートを

-Kl/NaK[Ca2+]o*こと（図１）によって腎臓でのカルシウムの再吸収、脈絡膜を介し

1-hydroxylaseKO#

Vitamin D

図2：α-Klothoによるカルシウム代謝制御の全体像低下させ、腎臓でのカルシウムの再吸収、脈絡膜を介した脳脊髄液のカルシウムの輸送を抑える。同時に上皮小体でのＰＴＨの分泌を抑制する。一方、細胞外の α -Klotho は FGF23 が尿細管で 1α hydroxylaseの発現を抑える仕組みに関与しており、血清の活性型
ビタミンＤ濃度の低下を誘導して、カルシウム濃度の上昇を抑える。
カルシウム制御は時間軸にそった多段階の反応からなっており、複雑な相互作用、フィードバック機構によって制御されており、全体

Contact

として血液・体液、脳脊髄液のカルシウム濃度は極めて狭いレンジ

E-mail：nabemr@lmls.med.kyoto-u.ac.jpに保持される。α-Klothoはカルシウム代謝全体を統御する分子と位

所在地：606-8501 京都市左京区吉田近衛町

置づけることができる（図2）。

京都大学大学院 医学研究科 腫瘍生物学講座
分子遺伝学、細胞生物学、生化学的解析と画像解析技術を駆使して動物個体の発生、形成、機能維持の分子機構解明を目指している。具体的には、初期胚における体軸形成機構、生殖幹細胞の分裂、増殖、機能維持機構、神経系細胞の多様性獲得機構、神経機能改変動物の行動・機能解析、Klothoファミリーによる生体恒常性維持機構の研究を行っている。

20

6月15日号

Reports

Science 15 June 2007: Vol. 316. no. 5831, pp. 1632 - 1634
DOI: 10.1126/science.1139111

Structural Biology

ヒトMD-2と、そのエンドトキシン遮断性
リピドIVaとの複合体の結晶構造
Crystal Structures of Human MD-2 and Its Complex with Antiendotoxic Lipid IVa

佐藤 能雅 Yoshinori Satow
東京大学大学院 薬学系研究科 教授

大戸 梅治

深瀬 浩一 1 三宅 健介 2

東京大学大学院 薬学系研究科
大阪大学大学院 理学研究科
2
東京大学 医科学研究所
1Figure and Note

敗血症の治療に向けたMD-2免疫タンパク質の認識メカニズム
大腸菌などのグラム陰性細菌のリポ多糖（LPS）はエンドトキシンともよばれ、感染した患者に重症敗血症などを引き起こします。米国のみの統計でも、重症敗血症の死亡率は高く、年間の死者は21万人を超えるとされています。細菌のLPSを認識して病気の引き金となるタンパク質は、TLR4とMD-2という受容体と考えられていまし
た。

図1

図2

ヒトMD-2の分子表面
MD-2には、大きな疎水性のポケットがあり（図1: 赤が親水性、緑が疎水性の表面）、複合体では（図2: 青は正の電荷、赤は負の電荷を帯びている部分）、そこにリピドIVaの脂肪酸鎖が結合しています。

研究では、TLR4と共同して働くヒトMD-2タンパク質を酵母で作り、X線結晶解析法でその三次元構造を初めて解明しました。LPSのエンドキシンとして働くコアの部分であるリピドAの前駆体のリピド
IVaがMD-2に結合した複合体も解析できました。このリピドIVaは、
エンドキシンの働きを抑えるアンタゴニスト（遮断薬）として働きます。MD-2にはリピドとの親和性が高い疎水性の深いポケットがあり、複合体では、リピドIVaの脂肪酸の部分がその中に埋め込まれ、糖とリン酸基の部分はポケットの入り口に結合しています。このことは、MD-2とTLR4のうち、MD-2がエンドトキシンのコアをContact
E-mail：satowy@mol.f.u-tokyo.ac.jp

識別することを示し、また、複合体の三次元構造に基づいた、敗血症の治療薬の開発を可能にします。

所在地：113-0033 東京都文京区本郷7-3-1

東京大学大学院 薬学系研究科 メンバー
抗体などの免疫系、代謝疾患に関わる蛋白質、生体膜の受容体などの構造生物学の研究を進めている。研究では、遺伝子組換えによって蛋白質を発現させ、活性の評価、性状の解析、結晶の調製とＸ線構造解析を行う。こうして得られた生物学的な情報、三次元構造の情報などに基づいて、分子レベルでの相互作用、反応の機構、機能制御と役割、物質進化と遺伝子制御の仕組みの解明と、新たな分子の創製を目指している。

21

6月29日号

Reports

Science 29 June 2007: Vol. 316. no. 5833, pp. 1883 - 1886
DOI: 10.1126/science.1141410

Chemistry

単一分子の化学反応を可逆的に制御する―
走査トンネル顕微鏡の利用
Reversible Control of Hydrogenation of a Single Molecule

川合 真紀 Maki kawai
理化学研究所 主任研究員
東京大学大学院 新領域創成科学研究科 教授

片野 諭* 金 有洙* 堀 雅史*,**Michael Trenary**** 理化学研究所 川合表面科学研究室** 東京大学大学院 新領域創成科学研究科 物質系専攻*** University of Illinois at Chicago

Figure and Note

有機単一分子と金属電極との接合状態を可逆的に制御することに成功
有機分子を活用する単一分子素子の開発は、従来の半導体や金属素子では実現することができない機能や電気伝導特性を自由にデザインすることができるメリットを持っている。この特徴を生かす単一分子素子開発には、有機分子と電極の接合が決める電気伝導特性を原子のスケールの分解能で理解する必要がある。我々のグループは、
米国イリノイ大学のマイケル・トレナリ教授らとともに有機単一分

図1

子と金属電極との接合状態や電気伝導特性を可逆的に制御することに世界で初めて成功した。白金電極と一本足で結合するメチルイソ
シアニド（CNMe）に水素ガスを混入させ、二本足で結合するメチ
ルアミノカーバイン（CNHMe）へ状態に変化させることができた（図1）。さらに、原子レベルの分解能を有する走査型トンネル顕微鏡を用いて吸着分子内部の特定の化学結合を切断する化学反応を引き起こし、元の一本足の結合状態に戻すことに成功した（図2）。これら一本足および二本足の接合部は、異なる電子状態を形成することが密度氾関数理論により明らかとなり、接合部の可逆変化によっ

図2

Contact
E-mail：maki@riken.jp
所在地：351-0198 埼玉県和光市広沢2-1て単一分子の電気伝導を制御できる可能性が示唆された。本研究によって、多彩な分子の性質を利用する単分子スイッチや単分子トラ
ンジスタなど、単分子素子を実現する新たな可能性を切り拓くことが期待される。

東京大学大学院 新領域創成科学研究科 物質系専攻
川合真紀教授・高木紀明准教授研究室 メンバー
表面では、私たちが慣れ親しんだバルクの性質とは大きく異なる物性を多数見ることができる。私たちは、表面に形成される低次元ナノ構造の物性および、固体表面における化学反応に関して、局所プローブを用いた表面解析手法を駆使し研究を行っている。近年は特に、ナノメートル領域の新規機能発現に着目し、金属表面における単一分子の振動励起とそれに伴う化学反応、分子個々の伝導性、金属原子のナノワイヤーを作製しその物性を探索する研究などを走査トンネル顕微鏡や光電子分光法を用いて行っている。

22

7月6日号

Reports

Science 6 July 2007: Vol. 317. no. 5834, pp. 121 - 124
DOI: 10.1126/science.1140485

Medicine

MyD88依存性IL-6産生の性差により生じる肝臓癌の性差
Gender Disparity in Liver Cancer Due to Sex Differences in
MyD88-Dependent IL-6 Production

櫻井 俊治 Toshiharu Sakurai
京都大学大学院 医学研究科 分子診療学 特別研究員

Willscott E. Naugler

Sunhwa Kim

Ahmed M. Elsharkawy

前田 愼 KyoungHyun Kim

Michael Karin

京都大学 分子病診療学

Figure and Note

図1

Contact
E-mail：tosakura@kuhp.kyoto-u.ac.jp
所在地：606-8507 京都市左京区聖護院川原町54

肝発癌にはMyD88依存性のIL-6産生が重要である
肝癌は世界で3番目に死亡率の高い癌で、主な危険因子はB型、C型
肝炎ウィルス（HBV, HCV）による慢性感染、アルコール、アフラ
トキシンなどの毒性物質への暴露があげられる。これらのいずれの場合も、慢性の肝障害、慢性肝炎を経て発癌することがほとんどである。肝臓は旺盛な再生能力を有する臓器であり、慢性炎症をともなう肝においては肝細胞死と再生が繰り返されている。このような細胞死とそれに刺激される代償性増殖シグナルが、肝発癌に関わっていると考えられている。実際、ヒトHCV関連肝癌において、肝細胞死と発癌の関係が報告されている。マウスにおいては、
Mitogen-activated protein kinase（MAPK）のひとつであるcJun N-terminal kinase（JNK）1が肝細胞死と代償性細胞増殖を亢進することで、diethylnitrosamine（DEN）による肝発癌を促進することが明らかとなった。
肝での炎症において、肝細胞とクッパー細胞（肝マクロファージ）の相互作用が重要である。肝細胞は、DEN投与後JNKが活性化し、細胞死に至る。一方、クッパー細胞は、DENの代謝産物あるいはネクローシス細胞から放出される物質に反応して、MyD88依存性にIL-6 などの炎症性サイトカインを産生し、炎症を増幅させる。この炎症が、更なる肝細胞死と代償性増殖を引き起こし、肝発癌へと向かわせる。女性ホルモン（エストロゲン）がクッパー細胞でのIL-6産生を抑制する。

肝細胞癌は、その再発、転移率の高さから外科的切除など現行の治療での治癒率は非常に低い。すべての肝細胞癌で発現が亢進している遺伝子ガンキリンを初めて発見し、その作用機序を解析することで、新規治療の開発を模索している。
精子形成は32-34度で行われ、37度では分化した生殖細胞が死滅する。また、低体温療法
が脳外傷後の予後を改善する。この軽い低温環境により発現誘導される低温ショック蛋白質
CIRPを発見し、この蛋白がアポトーシスを抑制することを見出した。低温ストレス応答の生理的意義を明らかにしたい。
（写真：京都大学大学院 医学研究科 分子診療学 教授 藤田 潤）

23

7月13日号

Reports

Originally published in Science Express on 14 June 2007/ Science 13 July 2007: Vol. 317. no. 5835, pp. 231 - 233
DOI: 10.1126/science.1142021

Geochemistry

重い酸素同位体に富んだ、初期太陽系の水の名残
Remnants of the Early Solar System Water Enriched in Heavy Oxygen Isotopes

圦本 尚義 Hisayoshi Yurimoto
北海道大学大学院 理学研究院 自然史科学教授

坂本 直哉* 瀬戸 雄介**
永島 一秀***

伊藤 正一**

倉本 圭**

藤野 清志**

Alexander N. Krot**** 北海道大学 創成科学共同研究機構** 北海道大学大学院 理学研究院自然史科学*** University of Hawai'i at Manoa

Figure and Note

太陽系の起源解明の鍵を握る重い酸素を含む物質を発見
酸素は宇宙において水素、ヘリウムに次ぎ豊富に存在する元素であり、私たちに最も馴染みのある元素である。これまでの隕石研究により、私たちの太陽系は、異なる原子量により特徴づけられる2種類の酸素を起源としていることがわかっている。しかし、この2種類の酸素が太陽系だけに起こった偶然の産物なのか、それとも、惑
星形成における普遍的な現象によるものなのかは証明されていな
い。今回、我々が開発した同位体顕微鏡という最先端分析装置により、太陽系で最も原子量の大きい重い酸素を含む物質を発見した。

図1：コンドライト隕石中に見つかった重い酸素を含む新物質new-PCP
同位体顕微鏡（A,B,D,E）と走査電子顕微鏡（C,F）
による新物質new-PCPの写真。疑似カラーは酸素同位体比を示し、赤白青の順に原子量が重くなる。濃い青の領域が新物質new-PCPである。

この物質は、約10ミクロン以下と小さいが、Acfer 094という炭素質コンドライト隕石全体に散らばっており、しかも、これまで報告されていない化学組成を持っていた。電子顕微鏡を用いた詳しい観察により、この新物質は、太陽系が出来上がる以前に、硫化鉄結晶が水蒸気と反応して酸化鉄化してできたことが指摘された。つまり、2種類の酸素のうち重い方の酸素は宇宙の水により太陽系に導入されたことを示している。宇宙で水分子ができるとき二つの重い酸素

Contact
E-mail：yuri@ep.sci.hokudai.ac.jp
所在地：060-0810 札幌市北区北10条西8丁目

同位体が同じ割合で濃縮されると考えられているので、今回の発見
は、太陽系のような2種類の重さを持つ酸素により特徴づけられた惑星系が宇宙において普遍的であることを強く示唆している。

北海道大学大学院 理学研究院自然史科学 宇宙化学研究室 メンバー
私たちは、太陽系の起源と進化を研究している。そのため、光学顕微鏡、電子顕微鏡、Ｘ
線分光法、質量分析法などの最先端分析手法を駆使し、地球や宇宙由来の物質から誰にも読み出されていない情報を正確に解読している。また、物質を解析する新しい方法（分析法、解析装置、合成装置）の設計・開発も同時に行い、これらの成果により、地球や太陽系の起源や生い立ちについて全く新しい事実が詳しくわかってきた。現在私たちの研究最前線は、太陽系を通り越し、太陽系形成以前の時代にまで手が届きはじめている。

24

Science 20 July 2007: Vol. 317. no. 5836, pp. 345 - 347
DOI: 10.1126/science.1140264

Reports

7月20日号G e o c h e m P hys i c s

ユークライト隕石中のジルコンの結晶化年代
The Crystallization Age of Eucrite Zircon

山口 亮 Akira Yamaguchi
国立極地研究所 助教

G. Srinivasan1* M. J. Whitehouse 2 I. Weber 3
国立極地研究所
1
Department of Geology, University of Toronto, Toronto, ON, Canada, M5S 3B1.
2
Laboratory for Isotope Geology, Swedish Museum of Natural History
3
Institute for Planetology, Department of Geosciences, University of Munster

ユークライト隕石は、母天体の金属コアの形成から680万年以内に形成された

Figure and Note

ユークライトとよばれる玄武岩質隕石は太陽系最古の火成岩の一つであり、起源とする天体（母天体）は、4番目に大きい小惑星ベスタであると考えられている。ユークライトと成因的に関連した隕石をあわせると、熔融分化した隕石の中では最大のグループで、今までに400個ほどみつかっている。これらの隕石は、太陽系形成初期に形成した原始惑星の表層地殻を構成していたと考えられている。
今回の研究では、南極で見つかったユークライトの岩石学的研究を行うとともに、イオンプローブを用いてジルコンという鉱物そのも
30

25

2.5
2.0

data-point error ellipses are 1s

R
EW

R
EW

1.5

W/186W

20

0.5
0

10000

の分離から約700万年以内に形成していたことがあきらかになっA881467
A881388
EET90020
91500
G-zircon
97SU-51
NIST610

10

5

182
d
W=0

0
0

100000ークライトの母天体である原始惑星の地殻が、金属コアとマントル

20000

182

15

182
d
W=0

1.0

ののハフニウム・タングステン年代の決定を行った。その結果、ユ180

200000

Hf/186W

た。他の方法から、この母天体の地殻形成は、太陽系形成から千数百万年で起こったことが知られている。これらの事実を総合すると、太陽系で最初に形成された原始惑星の大規模な熔融分化および金属

300000

Contact

コア・マントル・地殻の形成は、太陽系の歴史（45.6億年）に比べて、極めて短期間に完了していたことを示す。

E-mail：yamaguch@nipr.ac.jp
所在地：173-8515 東京都板橋区加賀1-9-10

国立極地研究所 メンバー
国立極地研究所・南極隕石ラボラトリーには、南極大陸から回収された16200個におよぶ隕石が所蔵されている。ほとんどは小惑星起源であるが、火星や月起源のもの少数含
まれる。ほとんどの小惑星は太陽系形成直後にできた微惑星の生き残りである。これらの隕石は、岩石学的な多様性を示し、太陽系初期における固体惑星進化過程の一端をしめす。隕石を物質科学的に研究することで、火星や月、そして、太陽系初期に形成された微惑星の発達過程を明らかにすることが出来るだろう。

25

8月3日号

Reports

Science 3 August 2007: Vol. 317. no. 5838, pp. 627 - 629
DOI: 10.1126/science.1142331

Immunology

制御性T細胞の機能と生物学に関する新たな挑戦
Emerging Challenges in Regulatory T Cell Function and Biology

坂口 志文 Shimon Sakaguchi
京都大学 再生医科学研究所 教授

Figure and Note

制御性T細胞は、自己免疫病、アレルギーなどの免疫病を抑制する。
正常個体中には、制御性T細胞と呼ばれ、様々な免疫反応を抑制す
るリンパ球が存在する。このような内在性制御性T細胞の少なくとも一部は、正常胸腺で機能的に成熟した状態で産生される。最近、制御性T細胞に特異的に発現し、その発生、機能発現を制御するマ
スター制御分子として転写因子Foxp3が同定された。Foxp３を発

図1：制御性T細胞は、胸腺で産生され、様々な免疫反応を抑制する。

現する制御性T細胞の量的・質的異常は、様々な自己免疫疾患／炎症性疾患の直接的原因となる。例えば、小児の免疫不全疾患である
IPEX（Immune dysregulation, polyendocrinopathy, enteropathy,
X-linked）症候群は、Foxp3遺伝子の異常に基づく疾患であり、高頻度にＩ型糖尿病、甲状腺炎、炎症性腸疾患、重篤なアレルギー（皮膚炎、食物アレルギー）を発症する。一方、正常 T 細胞に
Foxp3を発現させると、機能、表現型の点で内在性制御性T細胞と同等の制御性T細胞に転換でき、自己免疫病、アレルギーなど様々な免疫疾患の予防・治療が可能である。また、移植臓器に対する拒絶反応を抑制し、長期の移植免疫寛容を誘導できる。今後、制御性

Contact

T細胞を用いた免疫疾患の治療が進むであろう。

E-mail：shimon@frontier.kyoto-u.ac.jp
所在地：606-8507 京都市左京区聖護院川原町53

京都大学 再生医科学研究所 メンバー
免疫応答を抑制的に制御する制御性T細胞を発見し、その発生、機能を分子、細胞レベルで研究している。また関節リウマチなどの自己免疫病の原因、発症機構、さらに自己から発生した癌細胞に対する免疫応答を如何に惹起できるか、他人からの移植臓器を如何に自己として安定に生着させることができるか、研究している。研究目標は、制御性T細胞を用いたヒトの免疫疾患およ
び癌の治療である。

26

8月17日号

Reports

Science 17 August 2007: Vol. 317. no. 5840, pp. 932 - 934
DOI: 10.1126/science.1144216

M ate r i a l S c i e n ce

遠紫外線を発光する六方晶窒化ホウ素の
常圧合成
Deep Ultraviolet Light-Emitting Hexagonal Boron Nitride Synthesized at
Atmospheric Pressure

窪田 陽一* Yoichi Kobota
物質・材料研究機構（NIMS）NIMS研究員

渡邊 賢司

津田 統* 谷口 尚

物質・材料研究機構（NIMS）光材料センター光電機能グループ* 現：NIMS

高純度六方晶窒化ホウ素結晶の常圧下液相成長に成功

Figure and Note

図1：常圧で合成した高純度hBN多結晶体
数百 μmのhBN結晶が無数に凝集している。
20
18

Intensity (arb. unit)

14

This study

12
10
8
6
4
2
0
150

200

250 300 350
Wavelength (nm)

窒化ホウ素（BN）の安定構造の一つである六方晶BN（hBN）は古
くから耐熱・絶縁セラミックス材料として利用されている。2004年、
我々は、高純度単結晶の合成に初めて成功し、hBNは電子線励起により波長215nmで高輝度に室温発光する新規な遠紫外線発光材料
であることを明らかにした。このような高純度結晶の合成には、高反応性の溶媒を用いた高温高圧合成環境が必要であったが、hBNの応用研究を進めるためには、高圧法を必要としない、より汎用的な合成手法の開発が重要であった。
本研究において、我々はニッケル合金系溶媒がhBNの高純度化に有効であることを見出し、この溶媒を用いた溶液法により高純度hBN
結晶を常圧下で合成できることを明らかにした。得られた結晶は無色透明であり、高温高圧合成で得られた高純度単結晶に匹敵する高輝度な遠紫外線発光を示した。また、溶媒中に配置した基板上にもhBN結晶の析出が見出され、液相から基板上へのhBN結晶成長の可能性が示唆された。

HP-HT

16

国際ナノアーキテクトニクス研究拠点

400

450

図2：カソードルミネッセンス法によるhBNの室温発
光スペクトルの一例
波長215nmに高圧合成単結晶（HT-HP）に匹敵する
単峰性の発光スペクトルが観測されており、結晶性が非常によいことを示している。

今回見出した常圧下での液相成長技術を大面積基板上への結晶成長プロセスに発展させることにより、情報記録、環境保全、医療など多方面で応用できる新たな遠紫外線発光素子の創製が期待される。
Contact
E-mail：taniguchi.takashi@nims.go.jp
所在地：305-0044 茨城県つくば市並木1-1

物質・材料研究機構（NIMS）光材料センター
光電機能グループ メンバー
光電機能グループは、物質・材料研究機構において、光・電子機能を持ったワイドバンド
ギャップ半導体材料の探索、機能制御、物性解明をミッションとして設置されたグループである。真空蒸着から超高圧下合成までの多岐にわたる合成技術を駆使した高品質結晶と、高速分光や質量分析等を駆使した材料物性解明を進めている。特に、公共の研究機関として、物質・材料立国日本の一翼を担うべく、基礎科学の視点からの研究開発を行っている。

27

9月14日号

BreviaScience 14 September 2007: Vol. 317. no. 5844, p. 1517
DOI: 10.1126/science.1145626

D e ve l o p m e n t

3倍体ヤマメ両親からニジマスの次世代を作る
Production of Trout Offspring from Triploid Salmon Parents

吉崎 悟朗 Goro Yoshizaki
東京海洋大学 海洋科学部 海洋生物資源学科 准教授

奥津 智之

識名 信也

官野 恵

竹内 裕

東京海洋大学

両親はヤマメ、その子供達は全てニジマス
Figure and Note

異種の卵や精子を生産する代理親魚が作出できれば、マグロのように大型魚の卵や精子を、サバのように小型で飼育が容易な魚種に生産させたり、絶滅種の卵や精子を現存する異種に生産させることも可能になる。本研究では、生殖細胞移植によりヤマメにニジマスの配偶子のみを生産させる技術を構築した。
GFP標識した精原細胞をニジマス精巣から単離し、これを免疫系が未熟な孵化前後のヤマメ稚魚の腹腔内へと顕微注入した。なお、この際に用いた宿主ヤマメには、3倍体化処理を施すことで、不妊となった個体を用いた。移植されたニジマス精原細胞は宿主ヤマメの生殖腺へと移動し、雄宿主精巣内では精子形成を、雌宿主卵巣内では卵形成を開始した。2−3年間の飼育の後に、宿主ヤマメが成熟

図1：孵化稚魚の腹腔内への生殖細胞移植
免疫系が発達していない稚魚の腹腔に生殖細胞を移植すると、拒絶が起こらない。移植細胞は宿主生殖腺へと移動し、そこで増殖、分化を開始する。

し、卵、精子を搾出することが可能となった。これらヤマメから得られた卵と精子を人工授精したところ、ニジマスと全く同じタイミ
ングで全ての個体が孵化した。得られた個体は、ドナーニジマスのマーカーであるGFP遺伝子を保持していたうえ、DNA鑑定によって、核ゲノム、ミトコンドリアゲノムともに、ニジマス由来である
ことが明らかとなった。なお、これらヤマメから生まれたニジマス
たちはその後も正常に成育、成熟し、正常なニジマス次世代個体のContact
E-mail：goro@kaiyodai.ac.jp
所在地：108-8477 東京都港区港南4-5-7生産も可能であった。また、本研究では移植用の精原細胞の凍結保存技術も構築した。凍結精原細胞の異種間移植により、絶滅危惧魚
種の保護に大きく貢献するものと期待される。

東京海洋大学 海洋科学部 海洋生物資源学科 メンバー
魚類の生殖細胞の発生機構を明らかにするとともに、得られた情報を駆使することで、新たな発生工学技法の構築にチャンレンジしている。最近では、始原生殖細胞や精原細胞の移植
実験系を構築し、本系を利用することで精原細胞の性的可塑性を証明した。現在、魚類生殖細胞、特に幹細胞の濃縮・精製や、これらの細胞の増殖を制御する因子の探索、機能解析を行っている。さらに、魚類精原細胞のin vitro 培養系の構築や、精原細胞移植実験系の海産魚への応用も進行中である。

28

9月21日号 Research articles

Originally published in Science Express on 6 September 2007/ Science 21 September 2007: Vol. 317. no. 5845, pp. 1722 - 1726
DOI: 10.1126/science.1144885

D e ve l o p m e n t

マウス精巣における血管構造に関連した
未分化型精原細胞のニッチ
A Vasculature-Associated Niche for Undifferentiated Spermatogonia in
the Mouse Testis

吉田 松生 Shosei Yoshida
京都大学大学院 医学研究科 病理系 腫瘍生物学講座

助野 真美子、鍋島陽 一
京都大学大学院 医学研究科 病理系 腫瘍生物学講座

Figure and Note

ほ乳類精子形成のおおもと細胞の居場所と動きをとらえた。
幹細胞が正常に機能するためには、特殊な微小環境（ニッチ）における制御が不可欠とされる。しかし、精力的な研究が行われているが、多くの幹細胞系において、ニッチの構造と機能は未だ謎に包まれている。本研究では、マウス精子形成の幹/前駆細胞である「未分化型精原細胞」の精巣組織内でのふるまいを調べた。まず、蛍光タンパク質により可視化した未分化型精原細胞の挙動をタイムラプ
ス連続撮影した。これに加えて、未分化型精原細胞の局在を3次元

図1：精巣内の未分化型精原細胞の局在
280枚の連続切片より再構成した精細管（精子形成が進行する直径約200 マイクロメートルの管）の三次
元イメージ。未分化型精原細胞（緑）が血管（赤）や間質（黄）に近接したニッチ領域に偏って局在することが分かる。

立体再構成により詳細に検討した（図）。その結果未分化型精原細胞は、精子形成の場である精細管のなかでも、血管や男性ホルモン
産生細胞（ライディッヒ細胞）に近い領域に局在し、分化するとともにここを離れて精細管全域に散らばっていくことが分かった。この血管に近接する領域を未分化型精原細胞のニッチと考えることができる。更に、血管パターンの変化とともにニッチが再編成されることが明らかとなった。現在最も研究が進んでいるショウジョウバ
エの生殖細胞系では、幹細胞ニッチは発生過程で確立し、一旦障害

Contact
E-mail：shosei@lmls.med.kyoto-u.ac.jp

を受けると再生しないことが知られている。ほ乳類精巣のニッチは、
これとは違う柔軟な戦略で作られているようだ。

所在地：606-8501 京都市左京区吉田近衛町

京都大学大学院 医学研究科 腫瘍生物学講座
当研究室は、ほ乳類を中心に重要な生命現象に取り組む、複数の独立したグループで構成されています。
（本誌の他の項参照）私たちのグループは、主にマウスの精子形成を研究しています。最終目的は、遺伝情報を子孫に正確に伝えることを保証する仕組みを明らかにすることです。幹細胞の実体がどのようなもので、精巣の中でどのように機能しているかは、そのために必ず明らかにしなければならない問題で、本研究でも取り組んでいます。今一番大切な問題は何か？それを解くには何が必要か？をいつも考えながら研究を進めています。

29

9月21日号

Reports

Science 21 September 2007: Vol. 317. no. 5845, pp. 1726 - 1729
DOI: 10.1126/science.1145516

A p p l i e d P hys i c s

強磁性半導体 (Ga,Mn)Asにおける磁壁の運動に対するユニバーサリティクラス
Universality Classes for Domain Wall Motion in the Ferromagnetic Semiconductor(Ga,Mn)As

大野 英男 Ohno Hideo
東北大学 電気通信研究所教授
東北大学 電気通信研究所附属ナノ・スピン実験施設長
科学技術振興機構ERATO大野半導体スピントロニクスプロジェクト研究総括

山ノ内 路彦 1,2 家田 淳一 3,4 松倉 文礼 1,2 Stewart Edward Barnes3,5
前川禎通 3,4
1

科学技術振興機構ERATO
東北大学電気通信研究所附属ナノ・スピン実験施設
3
東北大学 金属材料研究所
4
科学技術振興機構CREST
5
Physics Department, University of Miami
2

Figure and Note

半導体スピントロニクス：
強磁性半導体中における磁壁運動
強磁性体に電流や磁界を印加すると、その中の磁壁が移動する。強磁性半導体(Ga,Mn)Asでは、強磁性金属に比べ2桁以上小さな電流密度で磁壁が移動する。本研究では、(Ga,Mn)Asで初めて観測された、さらに微弱な電流で生じるゆっくりとした磁壁移動(クリープ運動)が属するユニバーサリティクラス（普遍性）を明らかにした。
一般に、磁壁のクリープ速度など、乱雑なポテンシャルの中の運動
は、外部作用（磁界、電流）の羃（べき）を伴うスケーリング関数
で表現できる。羃指数はスケーリング指数と呼ばれ、系が物理的に

図1：(Ga,Mn)Asの磁壁クリープ速度とそのスケーリ
ングプロット。
AとDは磁壁移動速度(対数)の磁界もしくは電流密度依存性。BとDはそれぞれのスケーリングプロット。
横軸に温度と磁界もしくは電流密度の羃を取ること
で、異なる温度での実験結果がきれいに平行直線に載る。

同じ性質を示す場合に同じ値を持つ（これをユニーバーサリティもしくは普遍性と呼ぶ）。
(Ga,Mn)Asの磁壁クリープ運動速度の測定と解析を行った結果、電流と磁界の場合で、スケーリング指数が異なり、それぞれの属するユニバーサリティクラスが異なることを見出した。これは、クリープ運動を引き起こす電流と磁界の作用が本質的に異なることを意味する。また、電流誘起磁壁クリープ運動のスケーリング指数を理論

Contact
E-mail：ohno@riec.tohoku.ac.jp
所在地：980-8577 仙台市青葉区片平2-1-1

的に導出し、それが実験値をほぼ説明することを示した。
この結果は、固体物理学の新たな展開と、磁壁を利用した素子の信頼性の議論に資するものと期待される。

東北大学 電気通信研究所 電気通信研究所附属ナノ・スピン
実験施設 半導体スピントロニクス研究部 メンバー
半導体において電荷とスピンの自由度を同時に利用する半導体スピントロニクスの研究を、
強磁性半導体及び非磁性半導体超構造を用いて行っている。また半導体量子構造のサブバン
ド間光学遷移によるTHz〜赤外光発光素子の開発、更に強磁性金属トンネル磁気抵抗素子を用いた高性能メモリの開発・試作を進めている。材料探索、結晶成長、物性評価、素子設計・試作・評価を一貫して行うことで、幅広い視点からの研究を実践している。

30

10月19日号

Reports

Science 19 October 2007: Vol. 318. no. 5849, pp. 450 - 453
DOI: 10.1126/science.1145718

Molecular Biology

紅藻（Cyanidioschyzon merolae）における順序が入れ換わった構造を持つ転移RNA（tRNA）遺伝子は環状RNA中間体を介して発現される
Permuted tRNA Genes Expressed via a Circular RNA Intermediate in
Cyanidioschyzon merolae
1

関根 靖彦 Yasuhiko Sekine
2
相馬 亜希子 Akiko Soma
1
2

立教大学 理学部 生命理学科 准教授
立教大学 理学部 生命理学科 博士研究員

小野寺 瑛宣河村 富士夫

菅原 潤一* 金井 昭夫* 谷内江 望* 富田 勝*

立教大学 理学部 生命理学科*慶応義塾大学 先端生命科学研究所
写真（左：関根靖彦［手に持っているのはシゾンの培養液］、中：小野寺 瑛宣、右：相馬 亜希子）

Figure and Note

新規RNAプロセシング様式の発見〜配列の順序の入れ換え〜
全ての生物には、コドンに従って20種類のアミノ酸をリボソームに運搬するtRNAが存在する。始原的な真核生物であるC. merolae（略称シゾン）の核ゲノムの配列は完全に決定されているが、全てのコドンを翻訳するのに十分なtRNA遺伝子が見つからなかった。
我々は慶応大先端生命科学研究所の金井教授らと共同で、分断され

図1：permuted tRNAの成熟化反応
permuted tRNA遺伝子から生じた前駆体RNAは環状中間体を経て成熟体tRNAになる。一般的なtRNAの成熟過程に関わるイントロンスプライシング酵素やプ
ロセシング酵素がこの反応を行うと予想される。

ているようなtRNA遺伝子をシゾンゲノム上から検索し、新規の構造を持つ11個のtRNA遺伝子を発見した。これらはtRNAの5'側半分と3'側半分をコードする領域の順序がゲノム上で逆転して配置されていることから、 permuted tRNA gene と命名した。これらの遺伝子はひと続きで転写され、この前駆体の末端同士が結合して環状RNA中間体が形成されること、この中間体が別の部位で切断処理を受けて正しい末端を持つtRNA分子が作り出されていることが分かった（図1）。RNAの加工様式としては、不要な配列の削除（スプライシング）や配列の書き替え（エディティング）などが知

図2：今回見つかったRNAの「入れ換え反応」

Contact
E-mail：ysekine@rikkyo.ac.jp
所在地：171-8501 東京都豊島区西池袋3-34-1

られているが、上述のような「RNAの配列の順序が入れ換わる」というRNAプロセシング様式（図2）の報告は初めてであり、この発見はゲノム情報を解読していく上での斬新な視点を提示し、今後の生命情報の解明に大きな貢献が期待される。

立教大学 理学部 生命理学科 関根研究室 メンバー
私たちの研究室ではtRNAやnoncoding RNAの研究の他、ゲノムDNAの動態やオルガネラに関する研究を進めている。このような研究を通して、生命の基本の姿の理解に近づきたいと願っている。一見、関係ないような事象でも、調べていくと意外な連関が見つかることもあり、やはり基本生命現象の根っこはつながっていると感じる。バクテリア（大腸菌、ランソウ）と植物（シゾン、ヒメツリガネゴケ、クラミドモナス）を用いて、PD、大学院・学部学生十数人が自由に各自のテーマに取り組んでいる。HPはhttp://www.rikkyo.ne.jp/univ/ysekine/31

11月9日号

Reports

Science 9 November 2007: Vol. 318. no. 5852, pp. 956 - 959
DOI: 10.1126/science.1145386

M ate r i a l S c i e n ce

ナノメートルサイズの転位ループの一次元拡散の観察
Observation of the One-Dimensional Diffusion of Nanometer-Sized Dislocation Loops

荒河 一渡 1 Kazuto Arakawa
大阪大学 超高圧電子顕微鏡センター 助教

小野 興太郎 2 一色 実 3 三村 耕司 3 打越 雅仁 3 森 博太郎 11大阪大学 超高圧電子顕微鏡センター
島根大学 総合理工学部3
東北大学 多元物質科学研究所
2

無応力における転位のすべり酔歩運動の初観測

Figure and Note
26.57 s0.00 s

通常、金属結晶の強さを決めているのは、転位と呼ばれる線状の原
子配列の乱れ（欠陥）の振る舞いだ。我々は、超高圧電子顕微鏡に2.42 s

61.64 sよる高エネルギー電子照射によって、高純度鉄結晶の中に、直径数ナノメートルの転位の輪（転位ループ）を導入し、その動的挙動を

18.01 s66.38 s

電子顕微鏡により捉えた。従来、転位の「すべり」と呼ばれる移動
は、転位に対して力がかかることによって起こると考えられてきた。

50 nm

[011]
[011]

[100]
[111]

図1：鉄中のナノメートルサイズの転位ループの一次
元酔歩運動
透過型電子顕微鏡によって撮影された、ナノサイズの転位ループのすべり酔歩運動を示す同一視野での連続写真。青の矢印で示した黒い点状のコントラストが転位ループの像。温度は、300℃。

しかし、我々は、そのような力が生じないように条件を制御した上で実験を行い、転位ループの位置の時間変化を解析することによって、ナノサイズの転位ループについては、一種のナノサイズ効果に
よって、外部から力を加えなくても熱エネルギーだけで一次元のランダムなすべり運動を行うことを初めて明らかにした。最近の理論研究により、転位ループの動的挙動は、原子炉材料・核融合炉材料
といった耐放射線材料の劣化をもたらす微小空洞（ボイド）の形成に深く関わっていると信じられている。しかし、転位ループが熱エネルギーだけで動くのか、どれくらいの激しさで動くのかといった事柄は、重要でありながら実験的には解明されてこなかった。今回

Contactの発見は、耐放射線材料の照射による劣化の機構を解明して、炉材料の寿命を予測したり耐放射線特性を向上させたりするための重要

E-mail：arakawak@uhvem.osaka-u.ac.jp
所在地：567-0047 大阪府茨木市美穂ヶ丘7-1

な基礎的知見と言える。

大阪大学 超高圧電子顕微鏡センター メンバー
大阪大学超高圧電子顕微鏡センターでは、世界最高の加速電圧を持つ超高圧電子顕微鏡
及び汎用電子顕微鏡群を用いて多彩な研究を行っている。本論文に関する、超高圧電子顕微鏡の高エネルギー電子を利用した格子欠陥・照射損傷の研究に限らず、通常の電子顕微鏡では観察困難な厚い半導体デバイスの観察、ナノ材料の構造解析とダイナミクスの研究、医学・生物学関連の各種生体物質のトモグラフィー観察による三次元構造解析、
またそれらに伴う機器開発などを精力的に進めている。

32

11月9日号

Reports

Science 9 November 2007: Vol. 318. no. 5852, pp. 985 - 987
DOI: 10.1126/science.1146711

Evo l u t i o n

シロアリの階級決定に対する伴性的遺伝要因の影響
Sex-Linked Genetic Influence on Caste Determination in a Termite

林 良信* Yoshinobu Hayashi
茨城大学大学院 理工学研究科

Nathan Lo**宮田 仁* 北出 理** 茨城大学 理学部** University of Sydney, School of Biological Sciences

Figure and Note

シロアリの階級は性染色体上の遺伝子で決まる
シロアリは多数の個体が集合して共同生活を営んでいる。その生活集団の中には女王アリや働きアリなど、異なる役割を果たす「階級」が存在し、分業が行われており、この階級システムと分業がシロア
リの大きな特徴である。これまで、シロアリの階級は栄養やフェロモンなどの環境要因のみによって決定され、異なる階級に属する個体間に遺伝的な違いはないと考えられてきた。

図1：ヤマトシロアリのメス(f)・オス(m)のニンフ
型・ワーカー型繁殖虫(N, E)の交配または単為生殖で生じた子の性とカーストの割合

しかし今回我々は、ヤマトシロアリにおいて、王・女王アリになる「ニンフ」と働きアリである「ワーカー」の決定に遺伝要因が関わることを明らかにした。ニンフとワーカーが特殊な脱皮をして生じる「ニンフ型繁殖虫」と「ワーカー型繁殖虫」の雌雄に交配、あるいは雌に単為生殖（雌が交配せず子を産む生殖法）させ、生まれた卵を同じ環境条件で飼育した。その結果、親の階級の組合せにより、生まれた子の階級と性の割合は大きく異なった（図1）。この結果は、今回提唱した「X染色体上の1遺伝子座2対立遺伝子モデル」（図2）

図2：ヤマトシロアリの階級決定の1遺伝子2対立遺伝子モデル

Contactで説明できる。また遺伝的にはニンフになる子が繁殖虫と共に生育するとワーカーになる場合があり、遺伝子によって運命付けられた階級は環境要因により変わりうることも明らかになった。

E-mail：kitade@mx.ibaraki.ac.jp
所在地：310-8512 茨城県水戸市文京2-1-1

茨城大学 理学部 系統学研究室 メンバー
ヨコエビ等の節足動物を中心とする水生生物、マメ科植物等の被子植物、カリバチやシロアリ等社会性昆虫を材料に、系統分類・生態・進化に関する研究を行っている。シロアリを研究しているメンバーは、ヤマトシロアリ属を主対象に、階級分化の決定要因の解析、DNAマーカーを用いた野外集団の遺伝構造の解析、分子系統解析、共生原生生物群集の生態の解析等をテーマに研究を進めている。

33

11月9日号

Reports

Originally published in Science Express on 25 October 2007/ Science 9 November 2007: Vol. 318. no. 5852, pp. 987 - 990
DOI: 10.1126/science.1146384

Ps yc h o l o g y

迷いによる行動の調節への前頭連合野背外側部の記憶機能による関与
Mnemonic function of the dorsolateral prefrontal cortex inconflict-induced behavioral adjustment

田中 啓治 Keiji Tanaka
理化学研究所 脳科学総合研究センター 領域ディレクター

Farshad A. Mansouri1, Mark J. Buckley2
1
2

Figure and Note

理化学研究所 脳科学総合研究センター
Oxford University, Oxford, OX1 3UD, UK.

迷いを検出して迷いをなくす脳の仕組みを解明
私達は、尤もらしい応答が2通りあると、どちらの応答をするか迷う。迷った末に正しい応答をした場合にも、迷った経験は次の応答に活かされ、次の応答に向けて正しい応答を素早く迷わずに選べるように「心」の準備をする。その結果、次の応答では、迷いが少なくなるのだ。このような「迷った」経験を次の応答に活かす過程が脳のどこでどのように行われているか、これは認知神経科学の大きな問題だった。米国を中心に、ヒトのfMRI実験の結果から、前帯状溝皮質と呼ばれる大脳前頭連合野の内側にある領野が迷いを検出しているという説が信じられていた。今回私達は、サルを「迷い」を持つような課題で訓練し、「迷い」の経験を次の応答に活かすた

図1：サルに訓練した課題
A．課題の時間経過。サンプル図形がまず提示され、次に3個のテスト図形が加わる。サンプル図形と色で一致する（色規則）または形で一致する（形規則）テ
スト図形を触ると正解で、報酬としてジュースを一滴得る。色規則と形規則は30〜40試行ごとに交代する。
B．矛盾条件では、色規則と形規則の正答（赤丸）が異なり、サルは迷う。C．一致条件では、色規則と形規則の正答が一致するので、迷いはない。矛盾条件では迷いのために反応までの時間が長いが、矛盾条件が続くと反応時間が短くなった。

Contact

めには、前帯状溝皮質ではなく、前頭連合野の背外側部が重要であることを示した。さらに私達は、サルが課題を遂行している間に前頭連合野背外側部の神経細胞活動を記録し、「迷い」の経験を次の応答に伝える働きをする神経細胞を発見した。興味深いことに、迷ったことを伝える神経細胞と、迷わなかったことを伝える神経細胞はほぼ同数あった。脳では、迷った後に「心」の準備状態を高めるだけでなく、迷わずに正答した後には「心」の緊張を緩めていることを示唆する。

E-mail：keiji@riken.jp
所在地：351-0198 埼玉県和光市広沢2-1

理化学研究所 脳科学総合研究センター
認識、意志決定などの高次脳機能の脳内メカニズムを明らかにするため、霊長類実験動物にいろいろな認知的行動課題を訓練し、課題遂行中に単一神経細胞活動記録を行う実験と、4テスラMRI装置でヒト被験者の脳活動を非侵襲的に記録する実験を行っている。側頭連合野における物体の視覚的認識のメカニズムと前頭連合野における目的指向的行動のメカニズム
が中心テーマである。ヒトでの研究結果と実験動物における研究結果を結びつけるために、機能的MRI測定の空間分解能を高める技術開発にも力を注いでいる。
（共著者紹介 左：Farshad A. Mansouri、右：Mark J. Buckley）

34

11月16日号

Reports

Science 16 November 2007: Vol. 318. no. 5853, pp. 1128 - 1131
DOI: 10.1126/science.1147195

G e o c h e m P hys i c s

巨大分岐断層の三次元的形状と津波発生の関係
Three-Dimensional Splay Fault Geometry and Implications for Tsunami Generation

平 朝彦 Asahiko Taira
海洋研究開発機構理事 兼地球深部探査センター センター長

倉本 真一 Shin’ichi Kuramoto
海洋研究開発機構 地球深部探査センター IODP推進室 計画推進グループリーダー

G. F. Moore1,2 N. L. Bangs3 E. Pangborn3 H. J. Tobin41

海洋研究開発機構 地球深部探査センター
Department of Geology and Geophysics, University of Hawaii
3
University of Texas Institute for Geophysics
4
Department of Geology and Geophysics, University of Wisconsin, Madison2

写真（左：倉本 真一、右：平 朝彦）

Figure and Note

大津波発生の原因となるプレート境界における分岐断層の姿を解明
プレート沈み込み境界では、マグニチュード8以上の巨大地震とそれに伴った大津波が発生する。近年では、2004年のスマトラ沖地震の例が記憶に新しい。南海トラフは、フィリピン海プレートの沈み込み境界であり、100〜150年に一度、巨大地震と津波の発生が記録されている。最近10年間の人工地震波を使った海底地質構造探査によって、南海トラフには巨大分岐断層と呼ばれる断層の存在が

図1：3次元探査の位置図。右上がプレート境界と地形図の位置。図2の立体図の位置は赤線の四角形である。

海底斜面部下に確認され、その活動が津波の成因となる可能性が指摘されていた。今回、紀伊半島の沖合、1944年の東南海地震震源域と重なる場所において、人工地震波を用いた大規模な3次元地質構
造探査を行った。分岐断層はプレート境界部付近から一枚の主断層として発生し、海底下5kmほどの深さで2〜3枚の断層に分かれている。このうち、一番海側の断層は、それより前縁の地質構造を切

図2：3次元の地質構造と海底地形。巨大分岐断層（Megasplay fault）が深部（往復走時で7秒以上、深度で約10km）から認められ、浅部で分かれることに注目。

Contact
E-mail：cdex@jamstec.go.jpっており、さらに、この一番海側の断層で作られた構造を、それより陸側の断層が切っていることが分かった。すなわち、分岐断層のうち、陸側のものが最近に活動したものであり、それによる海底の変形も著しい。東南海地震による津波は、この断層が引き起こした可能性が強い。

所在地：236-0001 横浜市金沢区昭和町3173-25

地球深部探査船「ちきゅう」
海洋研究開発機構 地球深部探査センター（CDEX）は､統合国際深海掘削計画（IODP）において地球深部探査船｢ちきゅう｣を運用し､地球システム変動の研究に貢献すると共に、将来的にはマントルに到達すること目指している｡｢ちきゅう｣は2007年9月より「南海トラフ地震発生帯掘削計画」（南海掘削）を実施している。南海掘削は、科学史上初めて、巨大地震が幾度なく発生してきた地震断層に向けて掘削し、地震発生のキーとなる岩石試料を採取するのみならず、現場でのデータ観測を試みる壮大な科学計画である。本論文は南海掘削の基礎データを提供している。

35

11月16日号

Reports

Science 16 November 2007: Vol. 318. no. 5853, pp. 1141 - 1143
DOI: 10.1126/science.1148536

Immunology

自然免疫細胞に発現される免疫受容体Tim-3
による組織炎症の促進
Promotion of Tissue Inflammation by the Immune Receptor Tim-3 Expressed on
Innate Immune Cells

平島 光臣 Mitsuomi Hirashima
香川大学 医学部 免疫病理学 教授

Ana C. Anderson1* David E. Anderson1* Lisa Bregoli1*
William D. Hastings1 Nasim Kassam1 Charles Lei1
Rucha Chandwaskar1 Jozsef Karman1 Ee W. Su2 Jeffrey N. Bruce4
Lawrence P. Kane2 Vijay K. Kuchroo1 David A. Hafler1
Brigham and Women’s Hospital and Harvard Medical School
University of Pittsburgh
4
Neurological Institute, Columbia University College of Physicians and Surgeons
1
2

Figure and Note

TIM-3-Galectin-9は適合免疫抑制と自然免疫促進の2つの顔
多発性硬化症やリウマチなどの自己免疫疾患はヘルパーT細胞（Th1やTh17）の過剰反応によって起きることから現在、各種の免疫抑制剤がその治療にも応用されている。しかし現在使用されている免疫抑制剤の場合、感染症に対する危険性を増強ないし悪化させるという問題があった。TIM-3はTh1やTh17細胞に発現し、そのリガンドであるgalectin-9（Gal-9）が結合するとそれらの細胞のアポ

図1：単球活性化におけるGal-9-TIM-3
Gal-9-TIM-3結合によりTh1やTh17細胞はアポトー
シスを誘導される結果適合免疫が抑制されるが、血液単球では逆に活性化される結果、自然免疫が増強される。

トーシスを誘導することで自己免疫モデル炎症を抑制することはこれまでの我々の研究によって明らかである。本報告ではTIM-3がTh細胞のみならず単球や樹状細胞などのいわゆる自然免疫担当細胞にも発現しており、それらの細胞上ではTIM-3にGal-9が結合するとそれらの細胞から少量のTNF産生を誘導すること、多発性硬化症の患者の病変組織でミクログリアやアストロサイトなどのマクロファージ系の細胞にTIM-3やGal-9が発現されていることなどから、
Gal9とTIM-3の相互関係により自然免疫担当細胞を活性化される可能性を示したものである。実際、我々の教室では感染症に対するGal-9の抑制効果についての研究も進んでおり、TIM-3ないしGal-9

Contact
E-mail：mitsuomi@kms.ac.jp
所在地：761-0793 香川県木田郡三木町池戸1750-1

を利用して適合性免疫の抑制と同時に自然免疫を促進することにより感染症に対する抑制効果も発揮する極めて有効な自己免疫疾患の新規治療法となることが期待される。

香川大学 医学部 免疫病理学 メンバー
我々の教室では我々が見いだしたGal-9 を中心として研究を進め、ハーバード大学では
Kuchroo教授が見いだしたTIM-3を中心として研究を進めている。この二つの分子は極めて密接な関係を有していることからフルコラボレーションを行っている。我々はGal-9、特にその安定化型Gal-9の自己免疫疾患を始めとする種々疾患に対する治療薬としての可能性を信じて大学発の創薬ベンチャー「ガルファーマ」を2000年に設立して安定化Gal-9の研究開発を進め、その実用化に向けて頑張っている。

36

11月16日号

Reports

Science 16 November 2007: Vol. 318. no. 5853, pp. 1150 - 1155
DOI: 10.1126/science.1147243

N e u ro s c i e n ce

脊髄損傷後の手指の巧緻運動に対する経時的な脳の機能代償的機構
Time-Dependent Central Compensatory Mechanisms of Finger Dexterity After
Spinal Cord Injury

伊佐 正

1,2,6

Tadashi Isa

自然科学研究機構 生理学研究所 発達生理学研究系 教授

西村 幸男 1,2 尾上 浩隆 2,3 森近 洋輔 1 Sergei Perfiliev 4 塚田 秀夫 2,51

自然科学研究機構 生理学研究所 発達生理学研究系
科学技術振興機構（JST）戦略的創造研究推進事業（CREST)3
理化学研究所フロンティア研究システム・分子イメージングプログラム・分子プロー
ブ機能評価研究チーム
4
スウェーデン王国イェテボリ大学 生理学
5㈱浜松ホトニクス 中央研究所
6
総合研究大学院大学 生命科学研究科
2

Figure and Note

図1

障害を受けた脳神経系の機能回復機構に多元的に迫る頸髄の一部（手の運動を制御する皮質脊髄路）に損傷を負ったサルは、受傷直後には損傷を受けた側の指先を自由に使えず、人差し指と親指で食物をつまむことができなくなる。しかし、損傷直後から、指先でつまむ訓練を繰り返すと、1〜3カ月後には、もと通り指先を上手に使って食物をつまみとることができるまでに回復する。本研
究では、放射性酸素（O15）を組み込んだ放射性薬剤を投与して、神経活動の様子をPET（陽電子断層撮影装置）で観察し、この機能回復過程の回復初期（ 1ヵ月）と回復安定期（3ヵ月）の脳の働きを調べた。すると、回復初期（1ヵ月）には、本来使われている脳の部位だけでなく、普段は使われていない反対の脳（大脳皮質運動野）が活動していることが明らかとなった。この新たな脳の活動部
位からの指令が、脊髄の損傷をうけていない部分をバイパスして指にまでいくように機能が補われていることが推測できたのである。
その後、回復安定期（3ヵ月）になると、本来の脳の部位の活動が更に高まり、指先を器用に動かすことができるまでに回復するとともに、活性化される脳の部位が広くなった。この時期、脳の可塑性により、より多くの運動野の細胞が指の運動にかかわるようになり、

図2Contact
E-mail：tisa@nips.ac.jp
所在地：444-8585 愛知県岡崎市明大寺町字西郷中38

また、大脳皮質の運動野以外の部位（運動前野）からの指令も、指先の動きを制御するようになるものと考えられる。今回、脊髄損傷後のリハビリテーションにより脳の機能が補われながら指の運動が回復することを明らかにした。今後、脊髄損傷や脳梗塞などの患者のリハビリテーションへの応用が期待される。

自然科学研究機構生理学研究所
認知行動発達機構研究部門 メンバー
平成8年にスタートし、現在教授1名、助教3名、ポスドク5名、大学院生4名、技術職員・支援員5名、事務支援員3名のチーム。覚醒サルの手の運動、眼球運動を制御する神経機構から麻酔動物での電気生理実験、マウスの眼球運動からスライス標本まで、電気生理、神経解剖、行動解析、計算機シミュレーション
まで様々な手法を組み合わせて日々研究している。仕事もヘテロ、人間もヘテロな集団ですが、詳細はホームページで。
（http://www.nips.ac.jp/hbfp/）

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12月7日号

Reports

Science 7 December 2007: Vol. 318. no. 5856, pp. 1577 - 1580
DOI: 10.1126/science.1145447

As t ro n o my

太陽プロミネンス中の磁気流体波（横波）―ひので/SOTによるコロナアルヴェーン波の検出
Coronal Transverse Magnetohydrodynamic Waves in a Solar Prominence

岡本 丈典 Takenori Okamoto
国立天文台 ひので科学プロジェクト 大学院生
京都大学大学院 理学研究科附属天文台 博士課程
日本学術振興会特別研究員

常田 佐久 Tom Berger

一本 潔 勝川 行雄 Bruce Lites

柴田 一成 清水 敏文 Dick Shine

永田 伸一

末松 芳法 Ted Tarbell

Alan Title

国立天文台 ひので科学プロジェクト

Figure and Note

太陽コロナの加熱に重要な役割を果たす
アルヴェーン波を発見
太陽プロミネンスとは、太陽大気中のコロナ磁場の支えを受けて浮かんでいる低温プラズマである。これまで多くの地上観測が行われ

図1：太陽観測衛星「ひので」で撮られた太陽縁の画像。上半分に広がる横に伸びた構造がプロミネンス。

てきたが、その詳細な構造については明らかになっていない。2006
年9月に日本から打ち上げられた太陽観測衛星「ひので」は、宇宙空間からの安定した解像力で、太陽の微細構造とその詳細な運動を調べることができる。そこで、我々は「ひので」を用いてプロミネ
ンスの観測を行い、プロミネンスを構成する細かい筋状構造が水平方向に飛び交う様子を動画で捉えることに成功した。また、これらの筋状構造が鉛直方向の振動を持っていることを発見した。この微細構造とその運動はコロナ磁場の形状や性質を反映していることか
ら、筋状構造を詳細に解析したところ、この鉛直振動はコロナ磁場を伝播するアルヴェーン波によって引き起こされているものである

図2：プロミネンスを構成する筋状構造の時間変化。
図の明暗を反転してある。破線は太陽表面から等距離の線。筋状構造が破線に対して振動しながら移動しているのがわかる

Contact
E-mail：joten.okamoto@nao.ac.jpと結論付けた。太陽コロナ中を伝播するアルヴェーン波はこれまで存在が示唆されていたが、直接検出できたのはこの観測による解析が初めてである。アルヴェーン波はコロナ加熱に重要な役割を果たすと考えられており、太陽物理学の大難問であるコロナ加熱問題の解明への糸口になるものと期待される。

所在地：181-8588 東京都三鷹市大沢2-21-1

国立天文台 ひので科学プロジェクト メンバー
2006年9月に宇宙航空研究開発機構（JAXA）・宇宙科学研究本部（ISAS）
が打ち上げた世界最先端の太陽観測衛星「ひので」の科学運用をISAS/JAXAと共同で行うとともに、「ひので」衛星がもたらす観測データを解析すること
で、太陽大気プラズマで発生する磁場をエネルギー源とする活動現象・加熱
現象の観測的・理論的研究を行っている。
「ひので」に次ぐ、次世代の太陽観測計画の検討も始めている。

38

12月7日号

Reports

Science 7 December 2007: Vol. 318. no. 5856, pp. 1585 - 1588
DOI: 10.1126/science.1147292

As t ro太陽風の源となりえる太陽活動領域縁からの連続的なプラズマの外向きの流れ
Continuous Plasma Outflows from the Edge of a Solar Active Region as a Possible
Source of Solar Wind

坂尾 太郎 Taro Sakao
JAXA宇宙科学研究本部 准教授

鹿野 良平 成影 典之 古徳 純一 坂東 貴政 Edward E. DeLuca
Loraine L. Lundquist 常田 佐久 Louise K. Harra 勝川 行雄
久保 雅仁 原 弘久 松崎 恵一 下条 圭美 Jay A. Bookbinder
Leon Golub、Kelly E. Korreck Yingna Su 柴崎 清登 清水 敏文
中谷 一郎
JAXA宇宙科学研究本部 宇宙科学共通基礎研究系

太陽風が流れ出る源を初めて同定

Figure and Note

太陽からは、秒速数100キロを超える超音速の荷電粒子が惑星間空間に絶えず流れ出ており、これを太陽風と呼ぶ。太陽風は、地球の磁場を乱して通信を妨げたり、地球や木星などのオーロラを引き起
こす等、太陽系に広範な影響を与えている。しかし、これまで太陽
風が太陽のどこから発生しているのか、そして、どのようにして超音速にまで加速されるのかは謎のままだった。
わが国の太陽観測衛星「ひので」に搭載したX線望遠鏡XRTによる観測で、コロナホール（X線で暗く穴のあいたように見えるコロナの領域）に隣り合った活動領域（黒点の上空などのX線で明るく光るコロナ）の端から、磁力線に沿って温度約110万度のプラズマ
ガスが、秒速140km前後の速さで絶えず流れ出ているのが発見された。太陽表面の磁場データを使った計算から、この領域の磁力線は太陽表面に戻らずに惑星間空間に伸び出していることがわかっ
図1：（上）「ひので」XRT が観測した太陽全面のコロナ。白い正方形の領域は、コロナホールに接した活動領域を示す。
（下）領域の拡大図。図中の白円で示した場所からプラズマが絶えず流れ出ているのが発見された。

た。このことは、磁力線に沿ってプラズマが惑星間空間へと流れ出うることを示唆しており、今回の観測は、太陽風の源をとらえたものと考えられる。流れ出ているプラズマが全て太陽風になったとす
ると、この領域だけで太陽風の質量放出率の約1/4を占めることにContactなる。

E-mail：sakao@solar.isas.jaxa.jp
所在地：229-8510 神奈川県相模原市由野台3-1-1

宇宙科学共通基礎研究：「ひので」の打ち上げ
M−Vロケット7号機によるJAXA鹿児島宇宙空間観測所からの「ひので」衛星の打ち上げ（日本時間2006
年9月23日）。JAXAと国立天文台の太陽グループでは、「ひので」をはじめとした人工衛星に搭載する観測装置の開発、およびそれを用いた太陽大気の活動現象や磁化プラズマ現象の観測的研究を精力的に進めている。
「ひので」によって太陽の新しい姿を明らかにする一方、これに続く次期太陽ミッションの検討も行なっ
ている。

39

12月7日号

Reports

Science 7 December 2007: Vol. 318. no. 5856, pp. 1591 - 1594
DOI: 10.1126/science.1146708

As t ro n o my

普遍的に発生する磁気リコネクションの証拠としての彩層アネモネ型ジェット
Chromospheric Anemone Jets as Evidence of Ubiquitous Reconnection

柴田 一成 Kazunari Shibata
京都大学大学院 理学研究科附属天文台 教授・台長

中村 太平 1 松本 琢磨 1 大辻 賢一 1 岡本 丈典 1,2 西塚 直人 1
川手 朋子 1 渡邉 皓子 1 永田 伸一 1 上野 悟 1 北井 礼三郎 1
野澤 恵 3 常田 佐久 2 末松 芳法 2 一本 潔 2 清水 敏文 4 勝川 行雄 2
Tarbell, T. D.5 Berger, T. E.5 Lites, B. W.6 Shine, R. A.5
Title, A. M.5
1
5

Figure and Note京都大学 2 国立天文台 3 茨城大学 4JAXA宇宙科学本部
米ロッキードマーチン太陽天体物理学研究所 6 米高高度研究所

磁気リコネクションによって発生する
彩層ジェットを発見
2006年にわが国のJAXA/宇宙研より打ち上げられた太陽観測衛星「ひので」（Solar B）によって、太陽の彩層と呼ばれる層（太陽表面の上空の大気層）が非常に小さなジェット現象（細長い高速のガ

図1：ひので衛星が見た太陽彩層
ひので衛星搭載の可視光望遠鏡（SOT）のカルシウ
ムフィルターによる観測。彩層には無数のジェットが見える。とりわけ足元が光っているジェットはアネモ
ネ型ジェットと呼ばれる。

スの流れ）に満ち満ちていることが発見された。とりわけ、ジェットの足元が「アネモネ型」（イソギンチャク型）をしているジェットが多数発見された。ジェットの長さは2000 −5000km、幅は150km程度、速度は10−20km/sである。太陽最小のジェットと言える。ジェットの足元の形が、イソギンチャク（sea-anemone）そっくりなので、アネモネ型と呼ばれる。この形状からジェット生成
機構が磁気リコネクション（磁力線つなぎかえ）と呼ばれるメカニズムであることが判明した。ジェットは彩層中、普遍的にいたるところに存在するので、このことは、磁気リコネクションが太陽彩層中で普遍的に起きていること（ユビキタス・リコネクション）を示

図2：彩層アネモネ型ジェットの時間変化
アネモネ型ジェットの典型例の時間発展を示す。

唆し、彩層・コロナの加熱とも関連している可能性を示唆する。

Contact
E-mail：shibata@kwasan.kyoto-u.ac.jp
所在地：607-8471 京都市山科区北花山大峰町

京都大学大学院 理学研究科附属天文台 メンバー
柴田研究室（京大理附属天文台）では、太陽活動現象の観測的・理論的研究、
恒星活動現象の観測的研究、さらには、関連した天体活動現象の理論的研究を進めている。太陽観測は飛騨天文台における地上可視光観測、とりわけ世界屈指のドームレス太陽望遠鏡を用いた高分散分光観測や、太陽全面Hα観測では世界最高分解能のSMART望遠鏡など用い、これに、ひので衛星によるスペース
観測データや、電磁流体数値シミュレーションを組合わせ、世界でトップレベ
ルの太陽研究と天体活動現象の研究を推進している。

40

12月7日号

Reports

Science 7 December 2007: Vol. 318. no. 5856, pp. 1594 - 1597
DOI: 10.1126/science.1146046

As t ro n o my

黒点半暗部彩層で発生する微細なジェット現象
Small-Scale Jetlike Features in Penumbral Chromospheres

勝川 行雄 Yukio Katsukawa
国立天文台 助教

Berger, T. E.

一本 潔 Lites, B. W.

永田 伸一 清水 敏文

Shine, R. A.

末松 芳法 Tarbell, T. D.

Title, A. M.

常田 佐久

自然科学研究機構 国立天文台

Figure and Note

半暗部彩層で発生する微細なジェット現象を新たに発見
2006年9月に打ち上げられた太陽観測衛星「ひので」に搭載された可視光磁場望遠鏡を用い、太陽黒点の半暗部において微細なジェット（プラズマ噴出）現象が普遍的に発生していることを新たに発見した。この現象は長さ1000-4000km程度、幅400km以下、寿命は1分以下であり、これまで知られていた彩層現象と比較して、空間的・時間的に微細な現象である。従来の地上望遠鏡では、このように微小な彩層活動現象は検出できておらず、「ひので」による宇宙空間からの高解像度観測がもたらした成果であるということができる。ジェットの上昇速度は速いもので100km/sを越えるものもあり、彩層での音速10km/sと比較すると極めて高速である。黒点半暗部には、強力で入り組んだ磁場構造が存在することが知られており、その中で磁気リコネクションを引き起こし、磁気エネルギーが解放

図1：「ひので」衛星によって発見された太陽黒点半
暗部の彩層で発生する微細ジェットのスナップショッ
ト画像（左）と、その20秒前の画像との差分（右）。図
中の破線が微細ジェットの発生場所を示す。

されている現場をとらえたものであると考えられる。この解放された磁気エネルギーは、太陽外層大気である彩層・コロナの加熱にも寄与している可能性がある。

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E-mail：yukio.katsukawa@nao.ac.jp
所在地：181-8588 東京都三鷹市大沢2-21-1

打ち上げ前の「ひので」衛星
中央にあるのが口径50cm の可視光磁場望遠鏡（SOT）、上側に極端紫外線撮像分光装置（EIS）、下側にX線望遠鏡（XRT）が配置されている。3つの望遠鏡は、日・米・英3国の国際協力で開発された。色々な波長で同時に観測を行うことで、太陽大気で起こる活動や加熱現象の謎に迫る。

41

12月7日号

Reports

Science 7 December 2007: Vol. 318. no. 5856, pp. 1597 - 1599
DOI: 10.1126/science.1146337

As t ro n o my

黒点半暗部のフィラメントの捻れた運動
Twisting Motions of Sunspot Penumbral Filaments

一本 潔 Kiyoshi Ichimoto
国立天文台 准教授

末松 芳法 常田 佐久 勝川 行雄 清水 敏文 A. ShineA. M. Title

B. W. Lites

T. D. Tarbell

久保 雅人 永田 伸一

国立天文台

Figure and Note

黒点半暗部のフィラメントに不思議な捻れ様の運動を発見した。
太陽黒点の暗部を取り囲む半暗部は明暗の微細な放射状の筋構造からなっており、そこには顕著な外向きのガスの流れ（エバーシェッド流）が存在する。この流れが暗部に近い半暗部の明るい筋の先端

A.

から湧き出し、より外側の半暗部では暗い筋を流れていることが最

DC
30deg

近わかってきたが、筋構造の起源や流れの原因は未だ謎に包まれている。太陽観測衛星「ひので」の可視光望遠鏡がもたらす精細な時

B.

系列画像から、エバーシェッド流の湧き出し口である明るい筋（フィラメント）の多くが捻れ、回転しているような様相を呈すことが見いだされた。複数の黒点の解析から、そのような「捻れ」運動は
図1：黒点の連続光画像（2006年11月12日）。
中央の矢印は光球円盤の中心方向を示す。長方形で囲まれた領域について、フィラメントを横切る線に沿った輝度の時間変化を下図に示す。縄のように捻れた模様は、フィラメントがあたかも回転しているように見えることを示している。黒点像にはそのみかけの回転
方向を黄色い矢印で示す。
A. Northern section

B. Southern section

いつも黒点を通る太陽半径と直角方向の半暗部にみられること、「捻れ」の向きはフィラメントの輝度むらが常にリム側から光球中心側に移動する向きであることが発見された。従って、これは個々のフィラメントが本当に捻れ回転しているのではなく、視線の角度に依存した見かけの現象である。明るいフィラメントの先端で高温ガスが上昇し、外側に流れだしながら冷却・下降する一連の運動を示唆しているのかもしれない。黒点半暗部を説明する磁気流体モデ
ルが再現しなければならない新たな問題を提起したといえる。

「ひので」可視光望遠鏡の完成
図2：黒点像と半暗部フィラメントを横切る輝度の時
間変Contact
E-mail：ichimoto@solar.mtk.nao.ac.jp
所在地：181-8588 東京都三鷹市大沢2-21-1

42「ひので」可視光望遠鏡は、口径50cmの望遠鏡部（OTA）と焦点面観測装置（FPP）から成る。
写真は国立天文台・三鷹のクリーンル
ームでOTAのフライトモデルが完成したときに撮影されたもので、望遠鏡を汚さないよう細心の注意が払われた。

12月14日号

Reports

Science 14 December 2007: Vol. 318. no. 5857, pp. 1763 - 1765
DOI: 10.1126/science.1148443

Atmospheric Science

全球雲解像モデルにより現実的にシミュレートされたマッデン・ジュリアン振動（MJO）
A Madden-Julian Oscillation Event Realistically Simulated by a Global
Cloud-Resolving Model

三浦 裕亮 Hiroaki Miura
海洋研究開発機構 地球環境フロンティア研究センター ポスドク研究員

佐藤 正樹 1,2 那須野 智江 2 野田 暁 2 大内 和良 2
1
2

Figure and Note東京大学 気候システム研究センター
海洋研究開発機構 地球環境フロンティア研究センター

高解像度大気モデルの可能性を探る
マッデン・ジュリアン振動（MJO）は、熱帯域の周期40〜60日の気圧振動として発見されたが、その実態は発達した積乱雲群が東西
スケール数千キロの大規模な集合体となり、平均約5m/sの速度でインド洋上から太平洋上へとゆっくり移動する現象である。組織化した雲群は局地的に強い降水を伴い、熱帯における豪雨災害の原因

図1となる。また、赤道沿いに吹く強い西風など独特の大気循環を伴い、熱帯低気圧の発生やモンスーンの活動、エルニーニョ現象など、世界の気象・気候にも多大な影響を及ぼすことが明らかになってきた。熱帯域のみならず世界的な週間予報から季節予報の精度向上のため、MJOの適切な予測が期待されている。しかし、従来の大気モデルではMJOを十分に再現することができなかった。そこで
我々の研究グループは、雲の生成・消滅を直接計算できる全球大気

図2
図1：気象衛星(MTSAT-1R)のデータから作成した雲
画像と、図2：数値シミュレーションで得られた同時刻の雲画像。平成18年12月31日00:00 UTCの状況
で、シミュレーションは６日予測の結果。

Contact

モデルを地球シミュレータ上で動かし、MJOの詳細な再現に成功した。MJOに伴う雲活動が、発生から1カ月間先まで予測できる可能性を世界で初めて実証したもので、週間予報から季節予報の精度向上への見通しを示すとともに、世界的な大気モデル開発の方向性にも影響を与えることが予想される。

E-mail：miurah@jamstec.go.jp
所在地：236-0001 横浜市金沢区昭和町3173-25

海洋研究開発機構 地球環境フロンティア研究センター
我々の研究グループでは、全球雲解像モデルと呼ばれる新しい種類の大気数値モデルを開発するとともに、開発したモデルを用いて雲を直接計算する大気シミュレーションを行っている。水平解像度数kmの地球全体の大気シミュレーションは他に類を見ないもので、今回の研究対象であるマッデン・ジュリアン振動の他にも、台風の発生過程など、これまでの大気数値モデルでは再現の難しかった気象現象の理解につながると期待している。

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同委員会の意見を考慮します。評価の低かった論文の著者には1〜2週間以内に電子メールで通知されます。米国科学振興協会（AAAS）の会員であるかどうかは論文の選考基準ではありません。
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グラフの縦横座標には、パラメータまたは測定対象変数、測定単位、および目盛りを表示してください。大きいあるいは小さ
な数字の目盛りは10の累乗で表示してください。単純な塗りつぶしまたは枠のみの記号は、縮小後も判読が容易です。薄い線
および網かけは使用せず、強調の際には白黒、斜線、および平行線模様を使ってください。倍率の代わりまたは追加としてス
ケールバーを使用してください。図が複数のgelまたは顕微鏡
写真で構成される場合には、画像間に線またはスペースを入れて境界を明示してください。図の一部を選択的に処理しないでください。
単位：国際単位系（SI）に従い、メートル法とします。

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