タンパク質設計問題を解決する数学公式を名古屋大学が発見、圧倒的な高速化を実現
タンパク質設計問題を解決する数学公式を名古屋大学が発見、圧倒的な高速化を実現 大学ジャーナルオンライン編集部 名古屋大学大学院の高橋智栄博士後期課程学生らの研究グループは、シミュレーションや実験をせずにタンパク質設計をするための数学公式を世界で初めて導出することに成功した。この数学公式により、膨大な計算量のシミュレーションの必要がなくなり、圧倒的に高速な設計が可能になった。 研究グループは昨年、タンパク質進化に関する新しい仮説と機械学習の手法を組み合わせることで、従来手法に比べて圧倒的に高速なタンパク質設計を実現することに成功していた。今回さらに、複雑系物理学・情報統計力学の理論を適用することにより、シミュレーションが不要なアミノ酸配列の推定のための数学公式を導出することに成功した。 これにより、タンパク質設計にかかる時間を昨年発表した効率的な設計手法を用いた場合より、さらに10分の1 程
自閉症原因は胎児期の造血系細胞の異常、神戸大学が解明
神戸大学大学院の内匠透教授らの国際共同研究グループは、特発性自閉症の原因が胎児の時の造血系細胞のエピジェネティック（注）な異常であり、その結果が脳や腸に見られる免疫異常であることを明らかにした。 自閉症発症における免疫障害の重要な発達段階と免疫系の広範な関与を考慮し、研究チームは共通の病因が広範な免疫調節不全の根底にあり、異なるタイプの前駆細胞にあると仮定した。免疫細胞のもとになる血球系細胞に注目、さらに、胎児の時の造血に関わる卵黄嚢（YS）と大動脈-生殖腺-中腎（AGM）に焦点をあてて解析を行った。 研究グループは、自閉症モデル動物のBTBRマウスを用いてAGM血球系細胞を解析し、免疫異常の病因としてHDAC1（ヒストン脱アセチル化酵素１）を同定した。また、YS血球系細胞の解析により、ミクログリア（中枢神経系グリア細胞の一つで中枢の免疫を担当）発達異常の病因として同じくHDAC1を同定し
専門知識の少ない人の方が優れた創作活動をする理由、東京大学が分析
東京大学大学院の楊鯤昊大学院生、植田一博教授らの研究チームは、創作活動において専門知識の少ない人の方が優れたパフォーマンスを示す理由について実験結果を分析。専門知識の量が注意配分パターンにネガティブな影響を与えることを明らかにした。 今回、ステレオ、PCなどのスピーカーの新機能に関するアイデアについて、オンライン実験のデータとAmazon.com上の商品レビューデータを分析。創作活動参加者のスピーカーに関する専門知識の量、本人所有のスピーカーを写真に撮る際の注意配分パターン※、そしてスピーカーに関する新しいアイデアの質を測定し、三者の関係を分析した。 その結果、専門知識の多い人は注意をスピーカーに集中し、スピーカーをアップで大きく写す傾向があった。この傾向は「集中的な注意配分パターン」と呼ばれ、アイデアの質にネガティブな影響を与えることが分かった。一方、専門知識の少ない人は注意を周囲の環境
国立大学法人法が一部改正、2022年4月より奈良国立大学機構設立へ
奈良県にキャンパスを置く国立大学の奈良教育大学と奈良女子大学の統合を含む国立大学法人法の一部改正案が参議院で賛成多数により可決、成立した。これにより、両校は法人としての奈良教育大学を奈良女子大学に統合する形で2022年4月、国立大学法人奈良国立大学機構を発足させる。 法案成立を受け、奈良教育大学の加藤久雄学長、奈良女子大学の今岡春樹学長は「両校はそれぞれの自律性を維持しながら、強みとブランド力を生かして社会の要請に応えられる法人運営を目指す」とする談話を発表した。 法人統合は少子化が進む中、大学の競争力を強化し、経営効率を高めるのが狙い。将来的には奈良先端科学技術大学院大学、奈良工業高等専門学校、奈良文化財研究所、奈良国立博物館の国立4機関と連携し、教育研究の場である「奈良カレッジズ」を構築する構想も持っている。 文部科学省によると、大学に進学する18歳人口は2017年で120万人を数えた
文部科学省の若手職員、博士課程の課題探る作業グループ設立
文部科学省の若手職員で構成する「科学技術ワクワク挑戦チーム」が博士課程の課題と対策を検討する作業グループを設けたことが、オンライン会議で開かれた中央教育審議会大学分科会に報告された。 科学技術ワクワク挑戦チームで博士進学について検討したのをきっかけに、博士課程の学生を取り巻く研究室環境に関して議論が必要との機運が盛り上がり、文科省内若手職員による作業部会「エアーブリッジ」を新たに設置、大学院生を含む現場関係者と幅広く議論しながら、意見収集と政策立案を進めることにした。 研究室には研究資金や将来の職の不足など以前から指摘されてきた問題があるが、それ以外にも「研究活動で教員から十分な指導を得られていない」「外部との接点が少なく閉鎖的」などの不満が大学院生から上がっている。 作業部会は対策案として研究指導方針と研究室の可視化、研究指導者として最低限求められる質の担保、ノウハウの共有による質の向上
早稲田大学と東京薬科大学、サリドマイドの脳梗塞に対する薬効メカニズムを解明
早稲田大学と東京薬科大学、サリドマイドの脳梗塞に対する薬効メカニズムを解明 大学ジャーナルオンライン編集部 早稲田大学の澤村直哉研究院准教授らの研究グループは、東京薬科大学との共同研究で、サリドマイドの脳梗塞に対する有効性を確認し、その神経保護効果に関する詳細な分子メカニズムを明らかにした。 研究グループはこれまで、サリドマイドとの結合タンパク質としてセレブロン（CRBN）を同定。このタンパク質が細胞死に対する抑制効果を持つこと、また生体内の恒常性を維持するエネルギーセンサーであるAMP活性化プロテインキナーゼ（AMPK）がCRBNに直接結合することを明らかにしていた。脳虚血下ではリン酸化増幅が起きているとされ、AMPKの脱リン酸化が神経保護につながると考えられていた。 今回の研究では、サリドマイドの脳梗塞への有効性と細胞内シグナルを調べるために、ヒト脳梗塞の模倣モデルとして用いられるラッ
世界初、大麻の成分が脳の神経回路を破綻させることを証明 大阪大学
大阪大学大学院医学系研究科・木村文隆准教授らの研究グループは、大脳皮質の神経回路形成に複数のメカニズムが関与することを解明した。同時に大麻の有効成分カンナビノイドに類似した物質が不要なシナプスを整理すること、大麻の摂取により本来必要なシナプスまで刈り込まれ、神経回路が破壊されることを世界で初めて発見。米国科学誌「Journal of Neuroscience」に発表した。 同研究グループは、大脳皮質の他の部位では、シナプス前後の細胞の発火順序によりシナプスの強度が決定される「STDP」と呼ばれるルールがあること、回路形成中のある段階でこのルールが突然変化することを発見していた。そのため今回、視床と大脳皮質のシナプスでも同じようにルールが変わる可能性に着目し、検討を行った。 その結果、視床―皮質の投射ができる際に、最初にシナプス前後の活動によりシナプスが強化され、広い範囲に投射が伸びてから、
採択率低下に歯止めかからず、科学研究費助成事業
大学などの研究者の自由な発想に基づく研究に対し、国が助成する科学研究費助成事業の新規採択率が年々、低下していることが、科学技術・学術審議会学術分科会の研究費部会に提出された文部科学省の資料で分かった。科学研究費の予算額も2017年度はわずかな増額となったものの、減少傾向にあることは変わらず、見直しを求める声も上がっている。 これに対し、新規採択件数は2万5,000～2万6,000件台で推移しているため、新規採択件数は2011年度28.5％、2012年度28.3％、2013年度27.3％、2014年度26.9％、2015年度26.5％、2016年度26.4％と低下、次第に狭き門になりつつある。 一方、国の予算に組み込まれた科学研究費の額は、2011年度2,633億円、2012年度2,566億円、2013年度2,381億円、2014年度2,276億円、2015年度2,273億円、2016年度2
「細胞のバネ」というDNAの新機能を発見 国立遺伝学研究所と長崎大学
国立遺伝学研究所と長崎大学の共同研究グループは、細胞核の強さが核の殻の構造だけでなくDNA自体によっても生み出されていることを明らかにした。これまで遺伝情報のメモリデバイスとみなされてきたDNAに、核の弾性を支えるバネという役割を新たに提唱した。 研究グループは、直径1μmほどの細いガラス針を使ってヒト細胞の核を直接触り、力を掛けたときの核のゆがみを観察することで、核の強さを計測した。結果、核は力に対抗するための硬さと弾性を合わせ持っていることがわかった。さらに、凝縮している通常のDNAと、伸ばした状態のDNAおよび切れた状態のDNAから構成される核を計測し、比較することにより、DNA自体からも弾性力が生み出されていることを明らかにした。 この成果は、DNAが核のバネとして働くことで核の硬さを制御するという、DNAの新たな役割を提唱するものだという。また、細胞死やがん化などの異常に関わると
人間以外で初めて シジュウカラに言語能力発見 総合研究大学院大学
総合研究大学院大学の鈴木俊貴氏を中心とする研究チームは，鳥類の一種シジュウカラに，単語の組み合わせによる情報伝達能力が進化していることを発見。ヒト以外の動物に言語能力が存在することを世界で初めて実証しました。 シジュウカラは「ピーツピ」という甲高い鳴き声で「警戒しろ」、「ヂヂヂヂ」という濁った声で「集まれ」という意味を伝えます。実験により、これらの音声を録音してスピーカーから再生すると、実際に警戒行動と音源に接近する行動を取ることを確認しました。次に、二つの音声を組み合わせた「ピーツピ・ヂヂヂヂ」を再生すると、周囲を警戒しながら音源に接近しました。しかし、「ヂヂヂヂ・ピーツピ」と順番を入れ替えて再生すると反応がみられませんでした。このことから、音声の組み合わせにより意味を組み合わせ、さらに、特定の文法規則に従って情報を伝えていることが分かりました。今回の成果は、統語能力がヒトに特有だとする
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