mRNAの安定性は遺伝暗号コドンの組み合わせによって変化する。その原因は「リボソームの減速」 | 理化学研究所
タンパク質は、DNAから転写されたメッセンジャーRNA（mRNA）を元に、その上の塩基の並び（コドン）をリボソームが3塩基ずつ解読し、アミノ酸を順番に連結することで合成されます。mRNAが安定だと多くのタンパク質が継続して合成されます。mRNAは解読が終わると分解されますが、分解のタイミングが早いと合成されるタンパク質の量は少なくなります。mRNAの安定性がうまく調整されていれば、必要な量のタンパク質が正しいタイミングで合成されるのですが、この安定性の調節が破綻すると、がん、炎症性疾患、神経変性疾患など、様々な病気の原因ともなります。リボソームが解読するmRNAのコドンの組み合わせが、mRNAの安定性（寿命の長さ）を左右する要因の1つであることはこれまでにも知られていましたが、その基本的な仕組みはよくわかっていませんでした。 今回私たちは、新たにPACE法という分析手法を使って、小型熱帯魚
「京」プリポストクラウド利用説明会、３月14日（木）開催！ | 理化学研究所
「京」のプリポスト環境におけるデータ処理および可視化等の利用環境の強化を目的に、実験プラットフォームとしてのプライベートクラウド（「京」プリポストクラウド(英語)）を平成29年度に導入いたしました。導入システムは、最新のIntel Xeonプロセッサ（Skylake）を搭載した11台の計算サーバで構成され、ローカルディスクにSSDを採用することで高速なファイルI/Oが可能です。また、OpenStackによるサーバ仮想化を採用することで、ユーザは、仮想計算機上で稼働するOSだけでなく、多様なソフトウェアを必要に応じて導入することができます。さらに、仮想計算機からインターネットおよび「京」のGFS領域にアクセスすることもできます。「京」のアカウントをお持ちのユーザであればどなたでも利用可能です。 今回の説明会では、「京」プリポストクラウドの概要紹介と簡単なデモを予定しています。「京」ユーザだけ
クライオ電顕像からのタンパク質構造モデリングを高速化 | 理化学研究所
要旨 理化学研究所（理研）開拓研究本部杉田理論分子科学研究室の杉田有治主任研究員、森貴治研究員らの研究チーム※は、タンパク質の立体構造をクライオ電子顕微鏡[1]像から計算機シミュレーションを用いて精密化するための「高速並列計算アルゴリズム」を開発しました。 本研究成果は、従来難しかった巨大生体分子の立体構造解析の短時間化を可能にし、今後、リボソームやRNAポリメラーゼなどのさまざまなタンパク質・核酸複合体の精密な構造決定に貢献すると期待できます。 今回、研究チームは、クライオ電子顕微鏡を用いて得られるタンパク質の近原子分解能の立体像から、原子解像度の分子構造を分子動力学シミュレーション[2]に基づいて精密化する「フレキシブル・フィッティング法[3]」に対して、効率の良い並列計算アルゴリズムを考案しました。本手法の適用範囲は広く、ヘモグロビンのような小さなタンパク質から、リボソームのような巨
「第49回 理研イブニングセミナー」開催のお知らせ | 理化学研究所
理研の研究成果と研究活動を産業界の方々にご紹介する場として、企業の方に向けたイブニングセミナーを開催いたします。 理研の技術活用をお考えいただくきっかけとしていただければ幸いです。
脳の基本単位回路を発見 | 理化学研究所
要旨 理化学研究所（理研）脳科学総合研究センター局所神経回路研究チームの細谷俊彦チームリーダー、丸岡久人研究員らの研究チーム※は、哺乳類の大脳皮質[1]が単純な機能単位回路の繰り返しからなる六方格子状の構造を持つことを発見しました。 大脳はさまざまな皮質領野[2]に分かれており、それぞれ感覚処理、運動制御、言語、思考など異なる機能をつかさどっています。大脳は極めて複雑な組織なため、その回路の構造には不明な点が多く残っています。特に、単一の回路が繰り返した構造が存在するか否かは不明でした。 今回、研究チームは、大脳皮質に6層ある細胞層の一つである第5層をマウス脳を用いて解析し、大部分の神経細胞が細胞タイプ特異的なカラム状の小さなクラスター（マイクロカラム）を形成していることを発見しました。マイクロカラムは六方格子状の規則的な配置をとっており、機能の異なるさまざまな大脳皮質領野に共通に存在して
理研DAY：研究者と話そう！ | 理化学研究所
理研は、年に数回第3日曜日に科学技術館（東京都千代田区）で研究者と直接話ができるイベント「理研DAY：研究者と話そう！」を開催しています。理研の研究者がみなさんからの質問を受け、対話をするイベントです。 研究者って、どうやって研究をしているの？普段はどんな生活をしているの？ そんな疑問、質問を研究者に聞いてみませんか。 ※3月～4月はお休みさせていただきます。次回は5月17日（日）に開催予定です。 開催日
並列計算で感覚情報を分解 | 理化学研究所
要旨 理化学研究所（理研）脳科学総合研究センター神経適応理論研究チームの豊泉太郎チームリーダーらの研究チーム※は、神経回路型ハードウェア用いて複数の感覚入力を独立した成分に分解するためのアルゴリズム[1]を開発しました。 騒がしいパーティー会場で、複数の話者の話し声の中から注目する人の声を聞き分けることができるように、脳は複数の感覚入力を独立した成分に分解して処理することができます。この処理を「独立成分分析（ICA）[2]」と呼びます。これまで、計算機上でICAを実現するためのアルゴリズムが提案されていますが、神経ネットワークを模倣した神経回路型ハードウェア[3]への実装はさまざまな制限があり困難でした。 研究チームは、複数の信号源が混在する感覚入力を表現する入力神経細胞と感覚入力の中から元となる信号源の成分（独立成分）を抽出する出力神経細胞との間のシナプス強度[4]を、経験に応じてどのよ
遺伝子発現から転写因子を予測 | 理化学研究所
要旨 理化学研究所（理研）統合生命医科学研究センター疾患システムモデリング研究グループの北野宏明グループディレクター、川上英良特別研究員らの共同研究グループは、遺伝子発現データから遺伝子制御に重要な転写因子[1]を網羅的に予測する手法を開発しました。 遺伝子発現の制御は、主にDNAの配列特異的に結合する転写因子によって行われています。そのため、制御に重要な転写因子を同定することは、疾患や正常細胞機能の解明に重要です。しかし、1,000種類以上存在するといわれる転写因子の制御活性を網羅的に計測するのはいまだに困難です。 共同研究グループは、転写因子が遺伝子のどの領域に結合しているかを網羅的に測定した、クロマチン免疫沈降オンチップ（ChIP on chip）[2]やクロマチン免疫沈降-次世代シーケンシング（ChIP-seq）[3]のデータを、世界中から3,500実験以上集めて再解析を行うことで
113番元素の命名権獲得 | 理化学研究所
要旨 理化学研究所仁科加速器研究センター超重元素研究グループの森田浩介グループディレクター（九州大学大学院理学研究院教授）を中心とする研究グループ（森田グループ）[1]が発見した「113番元素」を、国際機関が新元素であると認定しました。12月31日、国際純正・応用化学連合（IUPAC）より森田グループディレクター宛てに通知がありました。これに伴い、森田グループには発見者として新元素の命名権が与えられます。欧米諸国以外の研究グループに命名権が与えられるのは初めてです。元素周期表にアジアの国としては初めて、日本発の元素が加わります。 森田グループは、理研の重イオン加速器施設「RIビームファクトリー（RIBF）[2]」の重イオン線形加速器「RILAC[3]」を用いて、2003年9月から亜鉛（Zn:原子番号 30）のビームをビスマス（Bi:原子番号 83）に照射し、新元素の合成に挑戦してきました。
電気で生きる微生物を初めて特定 | 理化学研究所
要旨 理化学研究所環境資源科学研究センター生体機能触媒研究チームの中村龍平チームリーダー、石居拓己研修生（研究当時）、東京大学大学院工学系研究科の橋本和仁教授らの共同研究チームは、電気エネルギーを直接利用して生きる微生物を初めて特定し、その代謝反応の検出に成功しました。 一部の生物は、生命の維持に必要な栄養分を自ら合成します。栄養分を作るにはエネルギーが必要です。例えば植物は、太陽光をエネルギーとして二酸化炭素からデンプンを合成します。一方、太陽光が届かない環境においては、化学合成生物と呼ばれる水素や硫黄などの化学物質のエネルギーを利用する生物が存在します。二酸化炭素から栄養分を作り出す生物は、これまで光合成か化学合成のどちらか用いていると考えられてきました。 共同研究チームは、2010年に太陽光が届かない深海熱水環境に電気を非常によく通す岩石が豊富に存在することを見出しました。そして、電
新規アミノ酸を用いた酵素の安定化技術を開発 | 理化学研究所
要旨 理化学研究所（理研）ライフサイエンス技術基盤研究センター非天然型アミノ酸技術研究チームの坂本健作チームリーダー、大竹和正特別研究員と理研横山構造生物学研究室の横山茂之上席研究員らの共同研究グループ※は、改変した遺伝暗号[1]を利用して新規アミノ酸を含んだ酵素（タンパク質）を作製し、酵素の構造安定性を高める技術の開発に成功しました。 タンパク質はアミノ酸がつながってできた分子で、熱を加えるなどの操作によって容易に変性し、機能を失います。このとき、タンパク質の正しい形（立体構造）は壊れています。タンパク質は研究用や医薬品・産業用酵素など幅広い用途に利用されているため、構造安定性を高め、丈夫なタンパク質を作製することが極めて重要です。タンパク質にはさまざまな種類があり、その構造も機能も多様です。これまでは、タンパク質の種類に応じて、それぞれ異なる手法で安定化が試みられてきましたが、効率よく
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
新スーパーコンピュータシステム「HOKUSAI GreatWave」が稼働 | 理化学研究所
新スーパーコンピュータシステム「HOKUSAI GreatWave」が稼働 －実験・シミュレーション・データ解析の融合に向けて－ 要旨 理化学研究所（理研）情報基盤センターは、2015年4月1日より新スーパーコンピュータシステム「HOKUSAI GreatWave（HOKUSAI-GW）」の稼働を開始しました。HOKUSAI-GWシステムは、RSCC（RIKEN Super Combined Cluster、2004年稼働）[1]、RICC（RIKEN Integrated Cluster of Clusters、2009年稼働）に続く、さまざまな計算資源を結合した複合システムです。 HOKUSAI-GWの超並列計算システムの理論演算性能は1ペタフロップス（毎秒1,000兆回の浮動小数点演算を実行できる性能）となり、RICCの約10倍の演算速度になります。 新スパコンシステム導入の際には、
研究不正行為に関する処分等について | 理化学研究所
理化学研究所は、平成26年3月31日及び12月25日に、それぞれ「研究論文の疑義に関する調査委員会」及び「研究論文に関する調査委員会」により研究不正行為が認定された案件について、下記のとおり処分の決定等を行いましたので、お知らせします。 記 職員について、本日付けで次のとおり懲戒処分等を行いました。 竹市雅俊 元 発生・再生科学総合研究センター長、センター長戦略プログラム長(兼務) （現 多細胞システム形成研究センター 特別顧問） ･･･任期制職員就業規程第50条に定める譴責 これを受けて、竹市雅俊は、給与の10分の1(3ヶ月)の自主返納を行うこととしました。 丹羽仁史 元 発生・再生科学総合研究センター 多能性幹細胞研究プロジェクトリーダー (現 多細胞システム形成研究センター 多能性幹細胞研究チームリーダー） ･･･文書による厳重注意 なお、本案件に係る小保方晴子元職員及び若山照彦元職
STAP細胞問題にご関心を寄せられる方々へ | 理化学研究所
再生医学分野を世界的に先導してきた笹井芳樹 発生・再生科学総合研究センター副センター長の早すぎる死を防げなかったことは、痛恨の極みです。笹井副センター長に謹んで哀悼の意を表すとともに、ご家族に心からお悔やみ申し上げます。 今、大切なことは、この不幸がこれ以上周辺の関係者に影響を与えないことであると認識しております。波紋が社会的に大きく広がる中で、関係者の精神的負担に伴う不測の事態の惹起を防がねばなりません。 3月以降、STAP論文の著者たちが、多方面から様々な批判にさらされ、甚だしい心労が重なったことを懸念し、メンタルケアなどに留意していたところですが、今回の事態に至ってしまったことは残念でなりません。 現在、当該論文著者のみならず、現場の研究者、特に若い研究者たち、技術者、事務職員ならびにその家族、友人たちの動揺と不安は深刻であり、非常に大きな心労を抱えている者もおります。理研は、今後も
遺伝暗号を解読する鍵となる新メカニズムを発見 | 理化学研究所
ポイント アラニンの遺伝暗号を解読する酵素・tRNA複合体の構造解析に成功 二重らせんにわずかな変形を持つRNAだけを選択する巧妙な仕組みを解明 非反応性複合体を介した基質選択という新しい原理を発見し、応用を可能に 要旨 理化学研究所（理研、野依良治理事長）は、遺伝暗号解読の主要なプロセスで全く新しい分子メカニズムが働いていることを発見しました。これは、理研横山構造生物学研究室の横山茂之上席研究員、永沼政広特別研究員、理研ライフサイエンス技術基盤研究センター 構造・合成生物学部門の関根俊一チームリーダーと、米国のスクリプス研究所、トーマスジェファーソン大学との共同研究グループによる成果です。 主に20種類のアミノ酸が連なったタンパク質は、私たちの体の重要な構成要素です。タンパク質の合成過程では、遺伝子の塩基配列が、トランスファーRNA（tRNA）[1]の仲介[2]により、遺伝暗号の規則に従
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。
研究不正再発防止改革推進本部の設置について | 理化学研究所
独立行政法人理化学研究所は、理事長を本部長とする「研究不正再発防止改革推進本部」（以下、「改革推進本部」という。）を平成26年4月4日付けで設置しました。改革推進本部では、研究所における研究不正の防止及び高い規範の再生への取り組みについて、実施状況等の確認、必要な指示を行います。 また、外部有識者からなる「研究不正再発防止のための改革委員会」（以下、「改革委員会」という。）を設置することも合わせて決定しました。この第三者委員会による外部の視点での課題の抽出や改善策のとりまとめをもとに、改革推進本部において研究所が緊急に行うべき取り組みを策定することとしています。 改革委員会の委員や議事概要等については今後決定次第、公表いたします。
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「RIKEN AICS HPC Spring School」、参加者募集中！ | 理化学研究所
STAP現象の検証の中間報告について | 理化学研究所