要点 地球で最初に光合成を始めた細菌は、硫化水素を利用していたと推測 硫化水素は哺乳類で、細胞機能の恒常性維持や病態生理の制御に関わるが、詳細なシグナル伝達機構は不明 硫化水素に応答して遺伝子発現を調整するタンパク質を紅色細菌から初めて発見 概要 東京工業大学 生命理工学院の清水隆之大学院生（博士課程）と、バイオ研究基盤支援総合センター・地球生命研究所の増田真二准教授らの研究グループは、紅色細菌[用語1]から、硫化水素に応答して遺伝子発現[用語2]をコントロールする新たなタンパク質「SqrR」を発見した。 このタンパク質を欠損した紅色細菌は、硫化水素濃度に応じた光合成生育が不全になることから、初期型の光合成の調節に重要と考えられる。このタンパク質は、特定の2つのアミノ酸間の架橋反応により外界の硫化水素濃度をモニターしていることがわかった。「SqrR」の機能解析は、硫化水素認識システムの分子

大隅良典栄誉教授（科学技術創成研究院）の2016年ノーベル生理学・医学賞受賞が決定しました。 研究概要 “細胞の環境適応システム、オートファジーの分子機構と生理学的意義の解明” オートファジーは、細胞内におけるリサイクリング機能です。細胞が栄養環境などに適応して自らのタンパク質分解を行う自食作用「オートファジー」に関して、酵母を用いた細胞遺伝学的な研究を進めて世界をリードする成果をあげ、その分子機構や多様な生理学的意義の解明において、多大な貢献を果たしています。 略歴

要点 還元力伝達経路は、光合成をはじめとする葉緑体の機能調節に重要な役割。 NADPHを起点とする還元力伝達経路の生理的な重要性を解明。 光合成生物を用いた物質生産などの応用研究への展開に期待。 概要 東京工業大学 科学技術創成研究院 化学生命科学研究所の吉田啓亮助教と久堀徹教授は、植物細胞内の機能制御に重要な還元力伝達経路として、これまで知られていたもののほかに、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸（NADPH[用語1]）を起点とする経路が重要な役割を担っていることを発見した。 光合成の場である植物の葉緑体には、酸化力や還元力が酵素タンパク質に伝達され、タンパク質自体を酸化あるいは還元することによってその機能を調節するシステムがある。これまでは、光合成電子伝達系から電子を受け取るフェレドキシン[用語2]というタンパク質を起点とする還元力伝達経路がその主要経路であると考えられていた。

要点 ビフィズス菌は、乳児期の腸内フローラにおいて優勢になることが知られていたがメカニズムが分かっていなかった。 本研究では、生後1か月の間に乳児の腸内フローラが大きく変化し、腸内細菌科およびスタフィロコッカス科に属する細菌群が優勢のフローラ構成から、ビフィズス菌が優勢のフローラ構成に変動することを明らかにした。 ビフィズス菌が優勢になるためには、母乳に含まれるオリゴ糖の主要構成成分「フコシルラクトース」が重要な役割を果たしていることをゲノム解析により解明した。 概要 東京工業大学 生命理工学院 生命理工学系の森宙史助教、山本和也大学院生※、山田拓司准教授、黒川顕特任教授（兼国立遺伝学研究所教授）はヤクルト本社中央研究所の松木隆広博士、帝京大学医学部の児玉浩子博士らの研究グループと共同で、乳児期のビフィズス菌優勢の腸内フローラ[用語1]形成には、母乳オリゴ糖の主要な構成成分であるフコシルラ

ポイント 分散ストレージシステムにおいて認証・伝送・保存のすべてに情報理論的安全性の担保を実証 パスワード認証を用いた情報理論的に安全な認証方式を実現 将来どんなに計算機が発達しても情報漏えいの危険のない安全な分散ストレージを開発 概要 国立研究開発法人情報通信研究機構（NICT、理事長: 坂内 正夫）量子ICT先端開発センター及びセキュリティ基盤研究室と、国立大学法人東京工業大学（東工大、学長: 三島 良直）工学院 情報通信系の尾形わかは教授は共同で、分散ストレージシステムにおいて認証・伝送・保存の過程をすべて情報理論的安全性で担保されるシステムの実証実験に世界で初めて成功しました。 NICTが運用している量子鍵配送（QKD）[用語1]ネットワーク（名称: Tokyo QKD Network）を利用し、情報理論的に安全なデータ保存を可能とする分散ストレージプロトコルを実装しました。さらに

要点 可視光と近赤外光を同時に撮像可能な撮像素子の開発 撮像データをリアルタイムで処理する画像処理システムの開発 カラー画像と近赤外線画像を同時に撮影可能なプロトタイプシステムの開発 概要 国立大学法人東京工業大学工学院　システム制御系の奥富正敏教授らと、オリンパス株式会社技術開発部門は、カラー画像と近赤外線画像を1つの撮像素子で同時に撮影可能なイメージングシステムのプロトタイプを開発した。 近年、カラー画像と近赤外線画像を利用したコンピュータビジョンおよび画像処理技術応用の発展が著しく、これらの画像を同時に取得したいという要望が高まっている。本システムでは、可視光（カラー情報）と近赤外光を同時に撮像可能な撮像素子および撮像データをリアルタイムで処理する画像処理システムを開発することで、1つの撮像素子によるカラー画像と近赤外画像のリアルタイム同時撮影を実現した。 本システムは、次世代の画像

本学卒業生である任天堂社長の岩田聡氏が7月11日に永眠されました。謹んでお悔やみ申し上げます。 同氏は、北海道の高校を卒業後、1978年に東京工業大学工学部に入学し、在学中よりゲームソフト制作会社「株式会社ハル研究所」でアルバイトを始めました。1982年に情報工学科を卒業後、同社に入社しました。 その後、「星のカービィ」シリーズなどを制作し、天才プログラマーと称され、1993年に同社社長に就任しました。2000年には、任天堂株式会社に入社し取締役に就任、「ニンテンドーDS」「Wii（ウィー）」を発売するなど経営者としても手腕を発揮しました。 岩田聡氏（写真提供：任天堂株式会社） 時代に先駆け、新しい時代を切り開いていった稀有な人材で、本学の卒業生としては異色の経歴の持ち主でした。同氏の若すぎるご逝去を悼むと共に、本学内外で同じ時を過ごした方々に同氏の思い出を語ってもらいました。 工学部時代

概要 東京工業大学大学院社会理工学研究科の林直亨（はやし・なおゆき）教授らは、急いで食べる時に比べて、ゆっくり食べる方が食後のエネルギー消費量（食事誘発性体熱産生[用語1]）が増加することを明らかにした。早食いと遅食いの消費量は食後のガム咀嚼（そしゃく）によっても埋められない程度の差であることも分かった。 合計621kcal（キロカロリー）の食事をできるだけ急いで食べると、その後、3時間の食事誘発性体熱産生は15kcalだった。一方、食塊がなくなるまでよく噛（か）んで食べた時には30kcalと有意に高い値だった。この結果は林教授らの先行研究（Obesity誌, 2014）を支持するものであった。食後15分間ガムを噛むと、6～8kcalのエネルギー消費量の増加が認められたが、食事の速さの違いに匹敵するほどの影響には至らなかった。 この成果は、ゆっくりよく噛んで食べることが良い習慣であることの

要点 光を長時間ショウジョウバエに当て続けると視神経のシナプスの数が減少 下流の神経（脳神経）が、上流の神経（視神経）にWNTというタンパク質を送り改変指令を伝達 学習や記憶など経験による神経シナプスの改変能力の分子メカニズム解明 概要 東京工業大学の鈴木崇之（たかし）准教授らはドイツ神経変性疾患研究所（DZNE）の杉江淳（あつし）研究員らと共同で、外界からの継続した刺激に対し、脳の神経細胞がシナプス（神経細胞の接続部分）[用語1]の構成タンパク質を入れ替え、数を減らすことによって、環境に適応することを発見した。この適応能力は、シナプスの下流から上流に運ばれる「WNT」と呼ばれる分泌タンパク質が伝達役となっていることも突き止め、シナプスが柔軟に変化する分子レベルのメカニズム解明に成功した。 鈴木准教授らはショウジョウバエ[用語3]に3日間普通の強さの光を当て、自然環境に近い形で実験を行い、

要点 高等植物の形づくりの過程で植物ホルモンが適切なタイミングで作用する 高等植物の雄しべの正常な発達を制御する植物ホルモンの輸送体タンパク質を発見 植物ホルモンによる花の発達過程の制御機構を分子レベルで明らかにすることが可能に 概要 東京工業大学生命理工学研究科の斉藤洸大学院生、生命理工学研究科/地球生命研究所の太田啓之教授らと東北大学、理化学研究所の共同研究グループは、高等植物の雄しべの正常な発達を制御する植物ホルモン[用語1] の輸送に「GTR1」という輸送体タンパク質[用語2] が関わっていることを発見した。 モデル植物のシロイヌナズナの遺伝子発現データ解析により植物ホルモン輸送体候補を選び出し、その輸送体の機能が失われた植物体を詳細に解析した結果、雄しべの形成不全が起こることを明らかにした。この植物体に外部から植物ホルモンを与えることで、雄しべの生育が回復することから、この輸送体

要点 ナノサイズの分子カゴによりガス分子の細胞内輸送に成功 分子カゴに封じ込め無毒化した一酸化炭素により、癌の原因物質の活性制御に成功 難しい医薬品製造を必要としない簡便な治療薬開発への応用に期待 概要 東京工業大学の大学院生命理工学研究科 上野隆史教授と藤田健太大学院生らは、細胞内に送り込んだ一酸化炭素（CO）をゆっくりと放出させ、癌（がん）の原因となる転写因子たんぱく質の活性を制御することに成功した。直径12ナノメートル（nm）のフェリチン[用語1] と呼ばれるカゴ状たんぱく質に、毒性の強いCO分子を閉じ込めるシステムの開発によって実現した。不明な点が多いCO分子の生体内での機能解明ばかりでなく、複雑で難しい医薬品製造を必要としない簡便な治療薬の開発につながると期待される。 上野教授らは、生体中で鉄を貯蔵するカゴ状たんぱく質であるフェリチンに着目し、12nmのカゴの内部に、金属と結合し

ポイント 淡水湖沼に生息する硝酸イオン蓄積硫黄酸化細菌の完全長ゲノム配列を、メタゲノム解析により決定。 ゲノムから推定された機能が実際の生息環境で発揮されていることをタンパク質の解析で確認。 環境に大きく影響する硝酸イオン蓄積硫黄酸化細菌の生態解明に向けた重要な手掛かりを提供。 概要 細胞内に硝酸イオンを蓄積する能力を持つ一群の硫黄酸化細菌は、バクテリアとしては非常に大きな体サイズを持ち、水界における炭素・窒素・硫黄・リンの循環に重大な影響を及ぼしていると考えられています。硝酸イオン蓄積硫黄酸化細菌は純粋培養が得られておらず、その生理学的特性は部分的にしか明らかになっていませんでした。本研究では、硝酸イオン蓄積硫黄酸化細菌の一種であるThioploca ingrica（チオプローカ）を対象とした解析を行い、このグループの細菌として初めての完全ゲノム配列を得ることに成功しました。さらに、タン

要点 真核生物の鞭毛・繊毛を駆動する分子モーター・ダイニンが、微小管上に一列に一定間隔で並ぶ仕組みを解明 ダイニンを微小管に結合させるタンパク質複合体「ドッキング複合体」が一定間隔の土台を作ることを発見 概要 東京大学大学院理学系研究科の大和幹人大学院生、神谷律名誉教授（学習院大学理学部客員教授）、東京工業大学資源化学研究所の若林憲一准教授らの研究グループは、名古屋大学エコトピア科学研究所、東京工業大学生命理工学研究科、コネチカット大学ヘルスセンター、マサチューセッツ大学メディカルスクールとの共同研究により、真核生物の鞭毛（用語1）を動かすエンジンであるタンパク質「ダイニン」（用語2）が、鞭毛を構成するタンパク質繊維「微小管」（用語3）上に規則的に並ぶ仕組みを解明した。 「外腕ダイニン」の根元に存在する「ドッキング複合体」（用語4）の性質に着目し、それ自体が約24nmの長さで、微小管上の決

要点 顔（表情）に対する情報処理は素早い 言語や記号刺激は、顔の情報処理より時間がかかる 右脳と左脳の相対的な働きは変化する 概要 東京工業大学社会理工学研究科の大上淑美助教と小谷泰則助教は、人がなにかを予測する場合、顔の出現を予測する方が、言葉や記号などの予測よりも素早いことを発見し、顔に関する情報処理は実際に顔を見るよりも前から始まっていることを実証した。「予測」に関係する脳活動を顔、言葉、記号の3つを用い、刺激先行陰性電位（SPN）と呼ばれる脳波を測定して比較し、実現した。 さらに、SPN は右脳の働きの方が大きくなるという特徴を持っているが、右脳の働きは(1)顔・言葉・記号などの予測される情報の種類(2)めずらしい物を検出する注意システム(3)動機づけ（やる気・報酬）―の程度によって影響されることがわかり、右脳と左脳の相対的な働きはこれらの３つの要素によって変化することを明らかにし

要点 藻類と陸上植物の中間的な存在である車軸藻植物門クレブソルミディウムのゲノムを解読し、藻類から陸上植物に至る遺伝子の進化過程を解明 クレブソルミディウムは、藻類でありながら、植物ホルモンや強い光に適応するための遺伝子など、植物の陸上進出に重要と考えられるシステムの一部をすでに獲得していることを示した 概要 東京工業大学バイオ研究基盤支援総合センターの堀孝一CREST研究員、地球生命研究所/生命理工学研究科の黒川顕教授、バイオ研究基盤支援総合センター/地球生命研究所の太田 啓之教授、かずさDNA研究所、理化学研究所を含む研究グループは、藻類と陸上植物の中間的な存在である車軸藻植物門「クレブソルミディウム」に着目してゲノム解読を行い、藻類から陸上植物に至る遺伝子の進化過程を解明した。 それを他の藻類や陸上植物と比較して、藻類から陸上植物に至る過程でどのように遺伝子が多様化したのかを明らかに

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