BioResource Now ! Vol.8 No.12

BioResource Now !
Issue Number 8 December 2012

国内外のバイオリソースを巡る様々な問題や取り組みについて、毎月ホットな話題をこのニュースレターで紹介していきます。

今井（佐藤）薫・佐藤ゆたか（京都大学大学院理学研究科）

研究とバイオリソース
No.13

動物の背腹をつくる新しい転写調節メカニズム

じょうほう通信No.76

ソフトウェアの脆弱性の確認方法

P1 - 2

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P2

お薦め Book！
「森のバロック」
No12

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P2

研究とバイオリソース〈NO.13〉

動物の背腹をつくる
新しい転写調節メカニズム
ホヤ

背側腹側

図１: ホヤの孵化直前の尾芽胚。
オタマジャクシ型をしている。

動物の背と腹の区別
動物の体には、ほぼ例外なく背と腹の区別があり、それは発生のごく初期に決められる。この背腹の決定にはほとんどの場合、分泌性の BMP*1 と呼ばれるタンパク質が使われている。脊椎動物（例えばカエル）では、腹側に BMP 分子が発現し、背側には BMP 分子の働きを阻害する分子（アンタゴニストと呼ばれる）が複数発現している [2]。我々は過去に、ホヤ胚発生をコントロールする遺伝子調節ネット
ワークの概要を明らかにしたが [3]、ホヤの背と腹側の区別に BMP 分子が決定的な役割を果たしている証拠を見つけることはできなかった。

他の動物と違って、ホヤでは本当に背と腹の区別に BMP 分子が使われていないのだろうか？（ホヤはそんなに特殊な動物なのだろうか？）この疑問に答えるた
め、ホヤでは神経胚から尾芽胚にかけての時期に表皮細胞が背腹の軸にそっていくつかの領域にわかれて分化するので、その分子機構を解析してみた。すると、ホヤでも他の動物と同様に、この背腹の領域が生じる時期に分泌性の BMP 分子が腹側で発現し、腹側の領域形成に関わっていることがわかった。また、BMPに類似の Admp*2 とよばれる分泌性のタンパク質は、BMP 分子とは異なり背側で発現するが、BMP 分子と同様に腹側領域形成に必要とされていた。
さらにこのメカニズムを詳しく調べる過程で、Admp に特異的に結合してその働きを阻害する新奇アンタゴニストを発見した（このタンパク質は Pinhead と呼ばれる）[4]。実際には Pinhead は Admpシグナルを受けて発現するので、Admpに対するネガティブなフィードバックが存在している（簡単には BMP と Admp が「腹側領域を作るタンパク質」、Pinheadが「歯止めをかけるタンパク質」と考えていただいて差し支えない）（図 2)。

図 2 : Admp と Pinhead のフィードバック

1 BMP:Bone morphogenetic protein の略。細胞外に分泌され、近隣の細胞に対してシグナルを送るために使われる。ヒトでは１０種類程度のタイプがあり、ホヤでは少なくとも２種類のタイプがある。本稿で述べるホヤの BMP は正確には BMP2/4 と呼ばれる*2 Admp:Anti-dorsalizing morphogenetic protein の略。BMP に類似の分子で、同様に近隣の細胞に対してシグナルを送るために使われる。

21

京都大学大学院理学研究科 日本学術振興会特別研究員 RPD（元特任助教）
2
京都大学大学院理学研究科 准教授

ホヤ尾芽胚の背腹

ホヤは脊索動物であり、ホヤを含む尾索 類（被 嚢 類）は 我 々 脊 椎 動 物 に も っとも近縁な動物群である。実際にホヤの幼生はオタマジャクシ型であり、それを見れば、我々と近縁であることは
納 得 し て い た だ け る と 思 う。一 方 で、ホヤのゲノムは脊椎動物に比べはるかに単純であり（ゲノムサイズは１６０ Mb、遺伝子数は約１６，０００）、ゲノムレ
ベルでの研究にとっての大きな強みとなっている [1]（図 1)。

*1

今井（佐藤）
薫・佐藤ゆたか*新しい転写調節メカニズム
面白いのは Pinhead はタンパク質のレベルだけではなく、遺伝子の発現、つまり転写レベルでも Admp の抑制を行なっていたことである。この抑制は Pinhead とAdmp が隣接してコードされているという、ゲノム上の遺伝子の配置に由来する。
つ ま り、Pinhead が 転 写 さ れ る と き、エンハンサーとプロモーター*3 の間に相互作用が起こり、DNA のループが形成されるが、そのループの中に Admp のエンハンサーがあり、結果として、物理的にエンハンサーが隔離されてしまう。こ
うして、タンパク質と転写の両方のレベルで二重に抑制をかけることで、腹側の領域を適正にコントロールしているのである（図 3)。

図 3 : Pinhead 遺伝子が発現している時に Admp遺伝子が発現できない理由。ピンク色の領域はプロモーターを指す。

他の動物のゲノムを調べてみると、昆虫から両生類にいたるまで幅ひろい動物のゲノムで、ホヤと同様に Pinhead 遺伝子が Admp 遺伝子に隣接してゲノム上にコードされていた（残念ながらヒトにはAdmp も Pinhead も無いようである）。
この高度な保存性は、この調節メカニズ
ムの起源は左右相称動物の起源に遡ることができることを示している（図４)。
次ページへ続く

3 エンハンサーとプロモーター：いずれも遺伝子が発現して RNA を作る（転写）ために必要な DNA の領域。プロモーターにはすべての遺伝子に共通の転写のために必要なタンパク質が結合する。エンハンサーにはその配列ごとに異なる転写調節因子と呼ばれるタンパク質が結合し、プロモーターへの共通タンパク質の結合を助ける。

BioResource Now ! Vol.8 No.12

最後に

図 4: Pinhead-Admp 遺伝子のゲノム上での配置は進化上の広く保存されている

参考文献
1. Dehal P, Satou Y, Campbell RK et al: Thedraft genome of Ciona intestinalis:insights into chordate and vertebrate
origins. Science 2002, 298(5601):2157-2167.
2. De Robertis EM: Spemann's organizer andthe self-regulation of embryonic fields.
Mech Dev 2009, 126(11-12):925-941.
3. I m a i K S , L e v i n e M , S a t o h N e t a l :Regulatory blueprint for a chordate embryo.
Science 2006, 312(5777):1183-1187.
4. Imai KS, Daido Y, Kusakabe TG et al:
Cis-acting transcriptional repression
establishes a sharp boundary in chordateembryos. Science 2012, 337(6097):964-967.

我々の実験に用いたホヤは、カタユウレ
イ ボ ヤ（Ciona intestinalis）で あ る。このホヤは、ほぼ世界中の海に分布しており、外国の研究者は今でも自分で海に行って材料を採集している。日本ではナショナルバイオリソースプロジェクトによって、自然集団種（野生型）がふんだんに、しかも安定に入手できる。今回の研究はまさにこうした、安定した材料供給体制に負うところが大きい。■

ソフトウェアの脆弱性の確認方法

じょうほう通信[ 第 76 回 ]10 分

パソコンでは様々なソフトウェアを使用していますが、ソフトウェア毎にセキュリティの問題 ( 以下脆弱性 ) が見つかる事がたびたびあります。
脆弱性が見つかった場合、ソフトウェアの製造・公開元 ( 以下ベンダ ) はソフトウェアのアップデート版を公開しますが、脆弱性によってはアップデート版の作成に時間がかかったり自動更新通知などが送られない場合があるので、利用者が脆弱性についての情報を確認する必要があります。

2 ソフトウェアを選択[ 選択したベンダ名 ] のリストから対象ベンダを選択すると左側の製品名リストに選択したベンダが公開しているソフトウェアが表示されます。対象のソフトウェアを選択して、中央の [>>] ボタンをクリックするとソフトウェアが移動します。右側のリストが脆弱性を表示するソフトウェアになります。表示条件を設定するため次へ進みます。

そこで JVN：Japan Vulnerability Notes ( 脆弱性対策情報ポータル ) サイトで公開している MyJVN 脆弱性対策情報収集ツール（http://jvndb.jvn.jp/apis/myjvn/mjcheck.html）を使用することで、ソフトウェアやセキュリティ問題の深刻度、脆弱性の発見日などを指定して脆弱性の影響や対策情報を収集できます。

3 表示条件を選択
深刻度・脆弱性発見日・脆弱性更新日・脆弱性発行日の条件を指定して [ 完了 ]ボタンをクリックすると指定した条件の脆弱性が表示されます。

図 1. 初回接続時の設定画面
まず、ブラウザから上記の MyJVM のページにアクセスします。初回接続時の条件設定では [ 既定 ]ボタンを選択します。( 図 1)
既定の製品リストが表示されるので [ 完了 ] ボタ
ンを押すと一覧が表示されます。
このままでは、既定の製品リストの脆弱性しか表示されないのでパソコンにインストールされているソフトウェアの登録を行います。
脆弱性情報を表示するソフトウェアの脆弱性情報の追加・削除、表示条件の変更を行う場合は、脆弱性の一覧 ( 図 2) から [ 設定 ] ボタンをクリックしてます。
表示されるベンダ・ソフトウェア・脆弱性の深刻度や、脆弱性情報の更新日などの表示条件を変更する場合は、設定内容の確認から [ 設定変更へ ] ボタンをクリックして変更します ( 図 3)。

1 ソフトウェアのベンダを選択
左側のリストから脆弱性を表示するソフトウェアのベンダを選択して、中央の [>>] ボタンをクリッ
クすると右側のリストにベンダが移動します。
ベンダを選択したら次へ進みます ( 図 4)。

「規定」を選択

また、ソフトウェア毎の脆弱性の詳細情報を ①VEND ボタン
確認するには左上の [VEND] ボタン（図 5−①）
からソフトウェア毎に表示順の切り替えを行い、脆弱性の一覧 ( 図 5) から対象のソフトウェ
アの脆弱性の見出しをクリックすることで、詳細情報が確認できます ( 図 6)。

図 5. 脆弱性の一覧 ( 表示順の切り替え )図 2. 脆弱性の一覧

表示される脆弱性の詳細情報
脆弱性の概要① 概要② 影響を受けるシステム 影響を受けるソフトウェアのバージョン
脆弱性により想定される攻撃や脆弱性の深刻度など③ 想定される影響
脆弱性の対策方法や回避方法④ 対策情報⑤ アドバイザ情報参考情報 この脆弱性についての情報を公開しているサイトへのリンク
脆弱性の発見日・脆弱性の更新日・脆弱性の発行日⑥ 更新履歴「設定」ボタンをクリック「設定変更へ」ボタン

図 6. 脆弱性の詳細情報

注意：脆弱性対策情報収集ツールの設定はブラウザのcookie に保存されるので、cookie を削除すると設定が削除されます。

図 3. 設定内容の確認「ベンダ」を選択

図 4. 設定変更画面

以上のようにソフトウェアの脆弱性を知り、表示された対策情報やアドバイザ情報に従って対策を講じる事でウィルスに感染するリスクを低下させ、悪意のある第三者からの攻撃を受けにくくすることが出来ます。
上 記 の ツ ー ル の 他 に も、IPA（独 立 行 政 法 人 情 報 処 理 機 構）の サ イ ト(http://www.ipa.go.jp/) でセキュリティの情報やよくある脆弱性について詳し「次へ」く記載しているので確認してみてはいかがでしょうか？
（渡辺 拓貴 )をクリック

お薦め Book！〈NO.12〉「森のバロック」 中沢新一著（講談社学術文庫、2006 年）
およそ百年前に活躍した博覧強記の天才といわれる南方熊楠の全体像を、哲学者にして思想家、宗教学者である著者が活写した書（単行本の刊行は 1992 年）。「粘菌の研究者としての南方熊楠」という関連で評者は本書に辿りついたが、本書では「粘菌とオートポイエーシス」（第５章）にとどまらず、南方民俗学（第４章）、エコロジー（第６章）、「南方マンダラ」と呼ばれる独特の世界観（第７章）などが、縦横に語られており、その全容の理解は評者の能力を超えている。そのため、以下では本書の一部を引用することで紹介に代えさせていただく。
「宇宙は巨大な神秘として、できあがっている。
・・神秘である宇宙は、無数の襞を自分の内部に折りたたんでいく。無尽無究。そのすべてが、「大日如来」というマンダラの全体運動の中に、つつみ込まれ、それは変化し、運動しながら、つぎつぎと新しい自分の姿を、人間の知性の前にしめしてみせるのだ。わずかに顕微鏡一台を手に入れることによって、それが実現される。人間が生きているこの宇宙は、なんと不思議な場所なのだろう。学問とは、その様子を見て楽しむためにあるのである。またその楽しみを、十分に知りぬいた人のやる学問でなければ、ほんとうに人間を豊かにすることなどはできない。熊楠は一生涯、そういう学問しかやらなかった。そうでない学問などには、なんの関心もしめさなかった・・」第２章より抜粋。
(K.N.)

Contact Address
連絡先 〒411-8540 静岡県三島市谷田 1111
国立遺伝学研究所 生物遺伝資源センター
TEL 055-981-6885 ( 山崎 ) E-mail：brnews@shigen.info
Editor's Note2012 年の最終号は、Science に発表された「ホヤの背腹を決定するスイッチ」
で、著者の先生方には専門的な内容を部外者にも判り易く解説していただ
きました。面白いことに、幼生の背腹は区別できるのに、成体になると区別が難しいそうですよ。カタユウレイボヤを見たことのない方は是非こちらへ。http://marinebio.nbrp.jp/
お薦め Book は今回で終わりです。K.N. 先生はジャンルを問わず、大の読書家でいらっしゃいますが、毎月の選書には大変御苦労をされたそうです。
読者の好奇心を全開にして最終回を締めくくってくださいました。
BioResource now! は 8 年目も無事に終えることができました。ご執筆くださった先生方と読者の皆様に心から御礼申し上げます。よいお年をお迎えください。
（Y.Y.)

バイオリソース情報(NBRP) www.nbrp.jp/(SHIGEN) www.shigen.nig.ac.jp/indexja.htm(WGR) www.shigen.nig.ac.jp/wgr/(JGR) www.shigen.nig.ac.jp/wgr/jgr/jgrUrlList.jsp

BioResource Now !
Issue Number 8 December 2012