COVID回復後のワクチン接種がもたらす「スーパー免疫」の謎 | Nature ダイジェスト | Nature Portfolio
COVID-19から回復した人はその後のワクチン接種で、感染経験のない人に比べて強力な免疫を獲得することが分かってきた。これは、パンデミックを巡る大きな謎の1つとなっている。 抗体がSARS-CoV-2粒子（橙色）に結合する様子（想像図）。COVID-19回復後にワクチンを接種した人では、SARS-CoV-2に対する非常に強力な免疫が認められる。 Credit: JUAN GAERTNER/SCIENCE PHOTO LIBRARY/Getty ロックフェラー大学（米国ニューヨーク）のウイルス学者Theodora HatziioannouとPaul Bieniaszは、2020年の秋ごろから、新型コロナウイルス（重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2；SARS-CoV-2）がヒトの細胞に感染する際に使用する「スパイクタンパク質」に手を加えて、感染を阻止するあらゆる抗体を回避できるような変異ウ
Nature ハイライト：1つよりも2つ：発生を守る遺伝子のペアリング | Nature | Nature Portfolio
発生生物学：1つよりも2つ：発生を守る遺伝子のペアリング 2021年1月21日 Nature 589, 7842 胚発生期の体節形成は、分節時計と呼ばれる分子振動子の制御を受ける。分節時計遺伝子の適切な発現は正常な発生に必須である。今回E Özbudakたちは、染色体に沿って存在する2つの分節時計遺伝子のペアリングが、これらの遺伝子の発現のばらつきを低下させるように働き、その結果、発生において2つの分節時計遺伝子が確実に協調的かつパターン化された発現をするようになることを明らかにしている。この機構は、ゼブラフィッシュ胚の体軸発生に不可欠なことも分かった。以上よりこの研究は、遺伝子のペアリングが個体レベルで機能的役割を担うことを示した珍しい例と言える。
幹細胞：卵子を作り出す方法 | Nature | Nature Portfolio
8種類の転写因子のセットを用いて、実験室内でマウスの幹細胞を卵様細胞に転換できることを報告する論文が、Nature に掲載される。この知見は、卵の発生に関する理解を深めるものであり、生殖医療に影響を及ぼす可能性もある。 卵母細胞(未成熟な卵細胞)の発生は複数の段階を経て起こるが、この過程に関与する遺伝子の調節ネットワークは不明である。 今回、九州大学大学院医学研究院の林克彦（はやし・かつひこ）たちの研究チームは、マウスの胚性幹細胞を用いて、卵母細胞の成長を引き起こすために必要な8種類の転写因子（遺伝子発現を調節するタンパク質）を特定した。次に林たちは、マウスの多能性幹細胞で8種類の転写因子の発現を誘導することで、これらの転写因子が卵母細胞の成長を駆動するのに十分かを検証した。その結果、卵様細胞が作られることが明らかになり、林たちは、この卵様細胞を「直接誘導性卵母細胞様細胞（directly
【加齢】アンチエイジング特性がさまざま種で保存されている天然化合物 | Nature Communications | Nature Portfolio
酵母、線虫などの生物種やヒト培養細胞において、細胞を保護し、老化を遅らせる天然化合物が見つかったことを報告する論文が、今週掲載される。 加齢は細胞に特異的な変化を生じさせるが、寿命を延ばす効果のあることが知られる操作の大部分は、オートファジーという細胞内過程を促進する。オートファジーは、細胞内の損傷した構成要素（タンパク質、細胞小器官など）を除去・分解して、新たな分子の素材を生成する再利用プログラムだ。オートファジーの不全が起こると、毒性のある分子や損傷した分子が細胞内に蓄積し、神経変性疾患などの老化関連疾患を発症することがある。 今回、Frank Madeoたちの研究グループは、細胞の健康を増進させる植物由来分子の一群であるフラボノイド類のスクリーニングを行い、酵母細胞において抗加齢作用を示すものを同定した。その結果、アシタバ（Angelica keiskei koidzumi）の葉に自
いじめを明確に禁止せよ | Nature ダイジェスト | Nature Portfolio
いじめ行為に対処するための規程がどの研究機関にもあるのが当然、となるべき時にきている。 Credit: Getty 優れた実績を誇る研究室に所属し、協力的な同僚に恵まれていても、科学研究が困難を極めることがある。そこへ、もし上司や同僚から日常的に虐げられ、軽視され、けなされ、不当に非難されるといった圧力が加われば、事は関係する研究者間の個人的な問題では済まない。研究に悪影響が及ぶからだ。 そうした職場でのいじめは、黙っているとますますひどくなる。しかし、セクシュアルハラスメント（性的嫌がらせ）に対する告発が広がったように、科学界におけるいじめを巡る騒ぎも大きくなってきている。 今こそ研究機関が、こうした先例を手本として、続々と断固たる行動に踏み切るべきだ。研究機関にいじめ行為防止規程が整備されているかどうかは、国によって異なり、英国の研究機関ならば整備されている可能性が非常に高いが、米国な
うつ病の下地「バースト発火」が起こる仕組み | Nature ダイジェスト | Nature Portfolio
脳の外側手綱核のニューロンが一斉に連続発火する「バースト発火」は、近隣のアストロサイトによって調節されることが突き止められた。この研究は、ケタミンの抗うつ作用の機序についても理解をもたらし、次世代抗うつ剤開発の助けになる可能性がある。 ニューロン（黄）間を埋めるように存在するアストロサイト（橙）は、ニューロンに必要な神経栄養因子を産生する他、シナプスで放出された伝達物質の取り込みにも関与することが知られている。赤は血管、灰はオリゴデンドロサイト、白はミクログリア。 Credit: JUAN GARTNER/SPL/Getty 私たちの日常生活は対抗する力によって形作られている。例えば、私たちは刺激によって動くか停止するかを決めるし、いろいろな出来事のせいで幸福を感じたり悲しんだりする。つまり、私たちの脳は「陰陽」系で設計され、これが行動を誘導し、気持ちに影響を及ぼす。中脳辺縁系のニューロン
Nature ハイライト：皮膚再生：幹細胞と遺伝子治療を組み合わせて小児の表皮の再建に成功 | Nature | Nature Portfolio
Cover Story：皮膚再生：幹細胞と遺伝子治療を組み合わせて小児の表皮の再建に成功 2017年11月16日 Nature 551, 7680 フィブリンで培養した表皮のシート。 | 拡大する Credit: CMR Unimore 表紙は、ヒト表皮幹細胞（ホロクローン）に由来するコロニーである。今回、7歳児のトランスジェニックホロクローンを用いて、この少年の損傷した皮膚が再生された。この少年は、皮膚の健全性が損なわれる遺伝性疾患である接合部型表皮水疱症の重度の患者で、皮膚の大半に水疱や創傷が慢性的に生じていた。今回M De Lucaたちは、この少年の治療にどのように取り組んだかを報告している。彼らは、患者の皮膚から得た幹細胞に、疾患遺伝子（今回の場合、ラミニン322の変異型β3鎖）の正常に機能するバージョンを、ウイルスベクターを用いて導入した。次に、この幹細胞を用いて、機能性表皮の大
「真の青色」のキクが誕生！ | Nature ダイジェスト | Nature Portfolio
青いキクは、意外なほどシンプルな手法で創出できた。 Credit: Naonobu Noda/NARO 科学者の手にかかれば、赤いバラもいつか真っ青になるかもしれない。青いキクを初めて実現させた遺伝子組換え技術を応用すれば、そんなことも不可能ではないだろう。 生花店の店先には、ピンク、黄、赤など、さまざまな花色のキクが並んでいる。しかし、紫色でも青っぽい色でもない「真の青色」の発現に必要なのは、2種類の遺伝子を導入することだったと、農業・食品産業技術総合研究機構（農研機構・茨城県つくば市）の野田尚信らが、2017年7月26日、Science Advancesで発表した1。この研究は、青いバラの開発で知られるサントリーグローバルイノベーションセンターと共同で行われた。研究チームによると、今回の手法は、カーネーションやユリなど、他の商業的に重要な花卉にも応用できる可能性があるという。 「消費者
加熱しても冷却してもできる超分子ポリマー | Nature ダイジェスト | Nature Portfolio
プラスチックなどポリマーは温度が上昇するとバラバラになるという常識を覆し、加熱すると結合（重合）する「超分子ポリマー」の開発に、理化学研究所の宮島大吾上級研究員、相田卓三グループディレクターらの研究チームが成功した。分散した状態で冷却しても同様の重合が見られ、新たな材料開発に道を開くものとして注目される。6月26日付Nature Chemistry電子版に掲載された1。開発の背景、今後の研究の方向性などについて、研究を中心となって進めた宮島上級研究員に聞いた。 –– まずは、研究の背景について教えてください。 宮島： 身の回りを見渡すと、プラスチックなど高分子が重合した製品があふれています。我々の研究室は、今までにない新しいポリマー（有機高分子化合物）の開発に挑戦しています。ポリマーは、それを構成するモノマーが共有結合という強い力で数珠のようにつながって形成されます。一方、30年ほど前に、
造血幹細胞の維持にはバリンが必須 | Nature ダイジェスト | Nature Portfolio
血球の供給源である造血幹細胞は、必須アミノ酸の一種「バリン」に依存していることが明らかになった。マウスにバリンを含まない食餌を与えると、骨髄移植の前処置に類似した効果が得られ、移植が成立したのだ。この手法を使えば、骨髄移植に伴う毒性を低減できる可能性がある。 Credit: bakhtiar_zein/iStock / Getty Images Plus/Getty 骨髄内のニッチに存在している造血幹細胞（HSC）は、あらゆる血液細胞系譜に分化できる。そのため骨髄移植は、血液や血液由来細胞が関わる多くの疾患の根治的な治療法となっている。ただし、骨髄移植では通常、移植の前にレシピエントが前処置治療（化学療法のみ、あるいは化学療法と全身への放射線療法の併用）を受ける必要がある。これは、異常なHSCを除去して骨髄ニッチに空きを生み、ドナーHSCの受け入れを可能にするとともに、免疫系を抑制してドナ
がん細胞は脂肪を利用して転移する | Nature ダイジェスト | Nature Portfolio
がん細胞の弱点が分かったかもしれない。マウスでの研究で、転移するがん細胞は脂肪をエネルギー源として利用している可能性が示されたのだ。 脂肪細胞（写真）は、がんが全身に転移する仕組みに重要な役割を担っている可能性がある。 Credit: Steve Gschmeissner/SPL/Getty がん細胞が、発生した部位から全身に広がる過程は転移と呼ばれ、がんによる死亡の主な原因である。マウスでの研究から、がんの転移を担う細胞が、浸潤を行う際のエネルギー源として脂肪に依存している可能性が報告された。がん細胞の致命的な弱点を発見したのかもしれない。 非がん細胞は、属する組織から離れると自己破壊が起こるようプログラムされていることが多い。がん細胞にとっても、存在している場所を離れて血流に入り、血流中を移動し、体内の全く異なる場所に定着することは、困難と危険を伴う行為である。研究者たちは長い間、転移
Nature Energy | Nature Portfolio
Nature Energy エネルギーの供給は、現代社会の中核にある重要課題であり、エネルギーの取得方法と利用方法、そして我々の要求を満たすのに十分なエネルギーが存在しているのかといったことが問題となっています。増え続けるエネルギー需要には、それに見合ったエネルギーの供給が必要で、持続的に供給されなければなりません。こうした課題への取り組みは、自然科学や社会科学、行動科学の多くの分野において極めて重要であり、数十億ドル規模のグローバル産業の注目を集めています。 2016年1月に創刊されるNature Energy は、エネルギーの生成と貯蔵、供給と管理、さまざまな関係者のニーズや要求、エネルギー技術とエネルギー政策が社会に及ぼす影響などに関して、現在続けられている議論のすべての側面を探究することを目的としています。さらに、今ある知識を深め、次世代の技術とソリューションの発展に新たな知見をも
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気候変動：温室効果ガスの排出を止めても地球温暖化は止まらないかもしれない | Scientific Reports | Nature Portfolio
Nature ハイライト：乳酸はクエン酸回路の燃料となる | Nature | Nature Portfolio