超並列分子動力学計算ソフトウェア「GENESIS」を開発 | 理化学研究所
要旨 理化学研究所（理研）計算科学研究機構粒子系生物物理研究チームの杉田有治チームリーダー、ジェウン・ジョン研究員、杉田理論分子科学研究室の森貴治研究員らの共同研究チーム※は、生体分子の運動を１分子レベルから細胞レベルまでの幅広い空間スケールで解析可能なシミュレーションソフトウェア「GENESIS」を開発し、5月8日からオープンソースソフトウェアとして無償で公開します。 近年、計算機によるシミュレーションは、実験、理論に次ぐ第3の解析手法として、さまざまな分野で活用されています。生命科学では分子動力学法[1]と呼ばれるシミュレーション技法が、タンパク質の立体構造予測や、酵素反応のメカニズムの解明、薬の理論設計などに広く応用されています。分子動力学法は粒子間相互作用[2]をクーロンの法則などの物理法則に基づいて計算し、ニュートンの運動方程式F = maを解くことで分子の動きをコンピュータ内で
研究論文（STAP細胞）の疑義に関する調査報告について | 理化学研究所
昨日3月31日に「研究論文の疑義に関する調査委員会」より最終報告書の提出があり、受理致しました。 研究論文の疑義に関する調査報告書（全文） 研究論文の疑義に関する調査報告書（スライド）（2014年4月4日修正※） ※3月31日付けで調査委員会から研究所に報告のあった説明用のスライド資料については、一部に未発表データが含まれるため、該当する一部の画像について公表を控えるべきとの判断から、修正しました。 修正版公表時の説明不足により調査委員会の信頼性を損ねかねない誤解を招いたことをお詫びします。
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ディラック状態を固体と固体との「界面」でも検出 | 理化学研究所
ポイント 既存の半導体技術との融合によって界面ディラック状態を観測 量子振動の観測によりディラック状態が界面にも存在することを確認 トポロジカル絶縁体の組成調整で表面電子状態の制御が可能なことを実証 要旨 理化学研究所（理研、野依良治理事長）と東京大学（濱田純一総長）は、近年見いだされた新物質のトポロジカル絶縁体「(Bi1-xSbx)2Te3薄膜」とインジウムリン（InP）半導体を接合した素子を用い、トポロジカル絶縁体に特徴的な「ディラック状態[1]」を固体と固体との「界面」で検出することに初めて成功しました。これは、東京大学大学院工学系研究科物理工学専攻博士課程大学院生の吉見龍太郎（強相関物性研究グループ研修生）、菊竹航（強相関理論研究グループ研修生）と、東京大学大学院工学系研究科の塚﨑敦特任講師（現 東北大学金属材料研究所教授・理研客員研究員）、ジョセフチェケルスキー特任講師（現 マサ
卵子の「異型ヒストン」がiPS細胞の作製を促す | 理化学研究所
ポイント 卵子に多量にある異型ヒストンTH2AとTH2BがiPS細胞作製を促進 異型ヒストンを用いたiPS細胞作製は、核移植に似たメカニズムを介する 異型ヒストンは受精後の父方遺伝子の活性化に関与 要旨 理化学研究所（理研、野依良治理事長）は、アミノ酸配列が通常のヒストンと異なる「異型ヒストン[1]」をiPS細胞（人工多能性幹細胞）[2]の作製に用いると、核移植[3]に似たメカニズムを介して、iPS細胞の作製効率が約20倍上昇することを明らかにしました。これは、理研石井分子遺伝学研究室の品川敏恵専任研究員と石井俊輔上席研究員、および理研バイオリソースセンター、理研放射光科学総合研究センター、東京大学、九州大学、筑波大学による共同研究グループの成果です。 京都大学の山中伸弥教授らにより、ES細胞（胚性幹細胞）に多く発現する4つの転写因子（山中因子）を体細胞に発現させると、体細胞が初期化（リプ
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2013年、世間を沸かせた研究成果 | 理化学研究所
がん抗原を認識するT細胞からiPS細胞を作製、さらにこのiPS細胞から抗がん能力をもつ大量の元気なT細胞を取り作り出すことに成功しました。iPS細胞を利用することで、がんに対する免疫療法が劇的に変わる可能性が出てきました。 ヘビースモーカーの方から「長時間のフライトでもタバコは我慢できるけど、着陸後に吸えると思うと落ち着かなくなる」ということを聞きます。これは、体内のニコチン欠乏のせいだけでなく、欲求行動に関わる脳活動の影響を強く受けているからだそうです。今回、「喫煙欲求が脳のどこでどう行われるのか」、その脳活動に関わる脳内の2つの部位が特定されました。
100年ぶりに脳の主要な記憶神経回路の定説を書き換え | 理化学研究所
100年ぶりに脳の主要な記憶神経回路の定説を書き換え －海馬に新たな記憶神経回路を発見、記憶形成の謎解明へ大きく前進－ ポイント 海馬のCA2領域を多角的かつ正確に同定 海馬で新しいトライシナプス性の記憶神経回路を発見、古典的定義を覆す 神経系変性疾患や精神神経疾患メカニズムの解明に貢献 要旨 理化学研究所（理研、野依良治理事長）は、マウスを使い、脳の記憶形成の中枢である海馬[1]の部位で最も解明が遅れていた領域「CA2[1]」を多角的な手法を使い正確に同定しました。さらに、CA2を介した新しいトライシナプス性[2]の記憶神経回路を発見し、逆に、存在すると主張されてきた回路が、実は存在していないということも証明しました。これは、理研脳科学総合研究センター（BSI、利根川進センター長）RIKEN-MIT神経回路遺伝学研究センター（CNCG）利根川研究室の小原圭吾リサーチサイエンティスト、ミケ
新しいコンピューター「知的ナノ構造体」の構築が可能に | 理化学研究所
ポイント 自律的に環境に適応し最適に情報処理を行う「粘菌」の行動原理をヒントに 多くの組合せ選択肢から最も確率の高い答えを超高速で出せるナノシステム 不確実な環境下で正確で高速な意思決定を要求される局面に応用可能 要旨 理化学研究所（理研、野依良治理事長）、情報通信研究機構（坂内正夫理事長）と東京大学（濱田純一総長）は、単細胞生物「粘菌[1]」の行動原理に基づき、ナノサイズの量子ドット[2]間の近接場光[3]エネルギーの移動を用いて、高効率に意思決定をする全く新しい概念のコンピューター「知的ナノ構造体」が構築できることを、実際のデバイス構成を想定したシミュレーションにより実証しました。これは、理研基幹研究所 理研-HYU連携研究センター[4]揺律機能研究チーム（当時）の原正彦チームリーダー（現 理研グローバル研究クラスタ 客員主管研究員）、金成主研究員（現 物質・材料研究機構 国際ナノアー
記憶の曖昧さに光をあてる | 理化学研究所
ポイント 脳神経細胞ネットワークに保存された記憶は人為的に再生できる 過誤記憶（誤りの記憶）をオプトジェネティクス（光遺伝学）によって人為的に形成 事件の目撃証言などの脆弱性に警鐘 要旨 理化学研究所は、マウスを使い記憶の内容を光で操作することにより、過誤記憶[1]が形成されることを初めて実証しました。これは、理研脳科学総合研究センターの利根川進センター長（米国マサチューセッツ工科大学 RIKEN-MIT神経回路遺伝学センター教授）と、RIKEN-MIT神経回路遺伝学センター利根川研究室のステイーブ ラミレス（Steve Ramirez）大学院生、シュー リュー（Xu Liu）研究員、ペイアン リン（Pei-Ann Lin）テクニカルアシスタント、ジャンヒュップ スー（Junghyup Suh）研究員、マイケル ピナッテリ（Michele Pignatelli）研究員、ロジャー レドンド（
ニホンウナギから人類初のビリルビンセンサー | 理化学研究所
ポイント ニホンウナギの緑色蛍光タンパク質UnaGはビリルビンと結合して光る ビリルビンを高感度、迅速、正確に定量する試薬を開発、新生児核黄疸の予防に効果的 ビリルビンの抗酸化作用に注目、ヒトの健康および疾病を診断する試薬として期待 要旨 理化学研究所（理研、野依良治理事長）は、ニホンウナギの筋肉に存在する緑色蛍光タンパク質が、バイオマーカーとして有名なビリルビンと結合して蛍光を発する仕組みを発見しました。この成果を応用して、ヒトの血清などに含まれるビリルビンを直接的に定量する蛍光検出試薬（ビリルビンセンサー）を開発しました。これは、理研脳科学総合研究センター（利根川進センター長）細胞機能探索技術開発チームの宮脇敦史チームリーダー、熊谷安希子基礎科学特別研究員らの研究チームによる成果です。 ニホンウナギは、産卵海域（マリアナ海嶺）の発見や昨今の漁獲高激減など、話題の絶えない魚です。2009
ゴカイが持つ無限の再生能力の仕組みを解明 | 60秒でわかるプレスリリース | 理化学研究所
ゴカイが持つ無限の再生能力の仕組みを解明 ―体節からの増殖シグナルが新たな体節形成を誘導、強力な再生能力を裏付け― ゴカイは、ミミズやヒルなどの仲間で環形動物に属します。たくさん種類がありますが、中には「アフロディーテ（ギリシャ神話の美の女神）」と呼ばれるものもいるそうです。チョット気持ち悪いというゴカイのイメージはゴカイでした、なんて…。さて、今回の研究は、同じゴカイでも美の女神の容姿とは程遠い？「イソゴカイ」が対象です。 理研の研究者らのグループは、ゴカイが成体になった後でも再生能力をもつことに注目し、イソゴカイの体を構成する繰り返し構造の「体節」を詳細に調べました。体節の細胞がどこから生まれるかを観察したところ、傷ついた部分が修復された後、切れ残った体節の尾側に細胞の増殖領域が出現し、細胞が順序よく追加されて新しい体節が完成することを発見しました。また、この増殖領域を制御するシグナル
人工塩基を用いてDNAの機能向上を証明 | 理化学研究所
ポイント 独自の人工塩基対技術で、次世代DNAアプタマー作製に成功 標的タンパク質との結合能力は天然型塩基のDNAアプタマーの100倍以上 診断技術や医薬品としての高機能核酸をつくる新規バイオ技術創出へ道ひらく 要旨 理化学研究所（理研、野依良治理事長）と理研ベンチャー[1]のタグシクス・バイオ（平尾一郎代表取締役）は、自然界には無い人工塩基を天然のDNA[2]に組み込むことで、DNAの機能を飛躍的に向上できることを世界で初めて証明しました。これは、仮説が提唱されてから約50年後の実証で、次世代の遺伝子操作技術にも大きく貢献するものであり、理研生命分子システム基盤研究領域（横山茂之領域長、現：横山構造生物学研究室 上席研究員）核酸合成生物学研究チームの平尾一郎チームリーダー（現：ライフサイエンス技術基盤研究センター[渡辺 恭良センター長] 構造・合成生物学部門 生命分子制御研究グループ 合
未知のゲノム領域にペプチド大陸が存在 | 理化学研究所
ポイント 短い遺伝子領域の同定に特化した手法を開発し7,901個の新規遺伝子を推定 シロイヌナズナからペプチドをコードする短い遺伝子を7,000個以上発見 植物の環境耐性強化や生産性向上につながり、農業分野での貢献が期待 要旨 理化学研究所（野依良治理事長）と九州工業大学（松永守央学長）は、モデル植物であるシロイヌナズナの未知のゲノム領域から、小さなタンパク質であるペプチドをコードする短い遺伝子を、7,000個以上発見しました。さらに、これらの遺伝子の一部は、形態形成に関与することを明らかにしました。これは、理研植物科学研究センター（篠崎一雄センター長）機能開発研究グループの花田耕介客員研究員（九州工業大学若手研究者フロンティア研究アカデミー准教授）、樋口美栄子研究員、植物ゲノム機能研究グループの松井南グループディレクターらの共同研究グループによる成果です。 生命現象を理解するには、全DN
記憶が特定の脳神経細胞のネットワークに存在することを証明 | 理化学研究所
記憶が特定の脳神経細胞のネットワークに存在することを証明 ―自然科学で心を研究、心は物質の変化に基づいている― ポイント 記憶痕跡に関連する脳神経細胞のネットワークを光遺伝子で標識 マウスの脳神経細胞を光で刺激して、記憶の呼び起こしに成功 神経系変性疾患や精神神経疾患のメカニズム解明に貢献 要旨 独立行政法人理化学研究所（RIKEN）の脳科学総合研究センターと協力関係にある、マサチューセッツ工科大学の「RIKEN-MIT神経回路遺伝学センター」の利根川進教授の研究室は、マウスの脳の特定の神経細胞を光で刺激して、特定の記憶を呼び起こさせることに成功し、脳の物理的な機構の中に記憶が存在することを初めて実証しました。 私達の懐かしい思い出や恐ろしい記憶は、時間や場所、またはその経験を含むあらゆる感覚とともに、完全に呼び起こすことができる“記憶の痕跡”として脳に残されます。神経科学者たちはこれをエ
国際プロジェクト「ENCODE」がヒトゲノム機能の80％を解明 | 理化学研究所
国際プロジェクト「ENCODE」がヒトゲノム機能の80％を解明 ―日本から唯一参加の理研OSCは、CAGE法で機能解析に大きく貢献― ポイント 32研究機関442名が参画、最大級の国際プロジェクトからの大規模ゲノム研究成果 理研OSCは独自技術のCAGE法による遺伝子の転写開始点解析で貢献 タンパク質をコードしていないDNA領域でも生命維持に重要な機能保持 要旨 理化学研究所（野依良治理事長）が参加する国際プロジェクト「ENCODE（エンコード）※1」は、5年間をかけて、DNAエレメントデータ※2と呼ばれる遺伝子由来の膨大なデータを収集して解析し、ヒトゲノムの80％の領域に機能があることを明らかにしました。その中で理研オミックス基盤研究領域（OSC：林崎良英領域長）は、独自の遺伝子解析技術CAGE法※3を用いて、DNAからRNAが合成されるときに重要な役割をもつ領域である「遺伝子転写開始点
生命進化の理由の1つは、遺伝物質にDNAを選択した結果と判明 | 理化学研究所
生命進化の理由の1つは、遺伝物質にDNAを選択した結果と判明 －RNAから始まった原始生命が、進化の過程で「DNA」を選択した謎を解く－ ポイント 相同組み換え反応の中間体で、普遍的なDNAの引き伸ばし構造を発見 引き伸ばし構造は、RNAでは取れず、DNA固有の構造に依存 父母由来のDNAを混ぜ合わせる遺伝的組み換えはDNAだから起こる 要旨 独立行政法人理化学研究所（野依良治理事長）は、環境の変化に適応しながら生命が進化した理由の1つに、遺伝的多様性を獲得するための遺伝物質として、RNAではなくDNAを選択した結果であることを明らかにしました。理研基幹研究所生体超分子構造・機能研究協力グループ（柴田武彦グループヘッド）の増田ときは元ジュニアリサーチアソシエイト（JRA※1）、美川務専任研究員らによる成果です。 高等真核生物は、卵や精子などの配偶子を形成する際に、父方由来、母方由来のDNA
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