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論文まとめ174回目 SCIENCE 2023/12/1～

あらたま

科学・社会論文を雑多/大量に調査する為、定期的に、さっくり表面がわかる形で網羅的に配信します。今回もマニアックなSCIENCEです。

さらっと眺めると、事業・研究のヒントにつながるかも。
世界の先端はこんな研究してるのかと認識するだけでも、
ついつい狭くなる視野を広げてくれます。


一口コメント

A Neptune-mass exoplanet in close orbit around a very low-mass star challenges formation models
非常に低質量の星の近くを周回するネプチューン質量の系外惑星が形成モデルに挑戦
「従来の理論では予想されない、太陽の約9分の1の質量を持つ小さな星の周りに、ネプチューンとほぼ同じ質量の巨大な惑星が発見されました。これは、惑星がどのようにして形成されるかについての我々の理解を揺るがすものです。」

Ribosomal stalk-captured CARF-RelE ribonuclease inhibits translation following CRISPR signaling
リボソームストークに捕捉されたCARF-RelEリボヌクレアーゼがCRISPRシグナリングに応答して翻訳を阻害
「CRISPR-Casシステムの一部として、新たに発見された酵素が、ウイルス感染に対抗するために細胞内のmRNAを切断し、蛋白質の合成を止めることで細胞の成長を遅らせるメカニズムを解明しました。」

Time-resolved live-cell spectroscopy reveals EphA2 multimeric assembly
実時間解析の生細胞分光法によって明らかになるEphA2多量体の組み立て
「EphA2受容体は、がんの抑制と促進の両方に関与する複雑な構造を持ち、この研究ではその詳細な機構と多重形態の組み立てが解明されました。」

State dependence of CO2 forcing and its implications for climate sensitivity
CO2の強制力の状態依存性と気候感度への影響
「地球温暖化の根本的な原因であるCO2の濃度が増えると、それによる気温上昇の度合いも増加することが判明し、これまでの気候変動の予測モデルに新たな視点を提供しています。」

Boryl radical catalysis enables asymmetric radical cycloisomerization reactions
ボリルラジカル触媒による非対称的なラジカル環状異性化反応の実現
「化学合成において新たな触媒としてボリルラジカルを利用することで、これまで困難だった特定の化合物の合成を効率的に行うことができるようになりました。」

3D microscopy at the nanoscale reveals unexpected lattice rotations in deformed nickel
ナノスケールでの3D顕微鏡法により変形したニッケル中の意外な格子回転を明らかにする
「ニッケルの結晶粒がどのように変形するかを3Dで詳細に観察し、予想外の内部格子の回転が発生していることを発見しました。これは材料設計に新たな洞察をもたらします。」

要約

低質量の星の周りにネプチューン質量の系外惑星が存在し、惑星形成モデルに挑戦

https://www.science.org/doi/10.1126/science.abo0233

研究者たちは近赤外線分光法を用いて、非常に低質量の星を観測し、その周囲を周回するネプチューン質量の系外惑星を発見しました。

事前情報
惑星は若い星の周りの原始惑星系円盤で形成されるが、その質量は円盤の材料量によって決まる。

行ったこと
LHS 3154と呼ばれる非常に低質量の星を観測し、その周囲を周回する系外惑星の存在を確認しました。

検証方法
視線速度観測を用いて、LHS 3154周りを3.7日で周回する、少なくとも地球の13倍の質量を持つ惑星を検出しました。

分かったこと
この惑星は、核融合や重力不安定性による惑星形成理論では予想されない、非常に高い惑星と星の質量比を持っています。

この研究の面白く独創的なところ
この系外惑星の存在は、非常に低質量の星の周りでの惑星形成において、通常よりも10倍の量のプロトプラネタリーディスクが必要であることを示唆しています。

この研究のアプリケーション
この発見は、低質量星周りでの惑星形成の理解を深め、惑星形成モデルの再評価につながる可能性があります。


ミトコンドリア内のグルタチオン濃度を自己調節する新たな機構の発見

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adj2107

研究チームは、タイプIII CRISPR-Casシステムに属する新しいクラスの効果タンパク質Cami1を特定し、解析しました。このタンパク質はCRISPR-Cas防御を補強するために使用されます。

事前情報
タイプIII CRISPR-Casシステムは、細胞を外来の核酸から保護する複雑で効果的な防御システムです。

行ったこと
この研究では、Cami1と呼ばれるcAn依存性の効果タンパク質を同定し、その構造と機能を詳細に調べました。

検証方法
研究チームは、Cami1がどのようにしてcA4によって活性化され、細胞のmRNAをクレイブし、細胞成長を停止させるかを解析しました。

分かったこと
Cami1はリボソームに結合し、mRNAのA部位に露出したmRNAを切断することにより、細胞内のmRNAを枯渇させ、細胞成長を停止させます。

この研究の面白く独創的なところ
Cami1の活性化メカニズムとリボソームへの結合機構が明らかにされ、真核生物の抗ウイルスリボソーム不活性化タンパク質との類似点が示されました。

この研究のアプリケーション
この発見は、CRISPR-Casシステムの理解を深め、新たな抗ウイルス防御戦略の開発に役立つ可能性があります。

EphA2受容体のマルチメリック構造とそのがんにおける相反する機能の分子メカニズムが明らかに

https://www.science.org/doi/full/10.1126/science.adi7401

EphA2は複数の分子間相互作用によって多量体を形成し、これが腫瘍抑制と癌の促進の相反する機能に影響を与えることが分かりました。

事前情報
EphA2は、腫瘍抑制効果をもたらすリガンド結合状態と、がん促進効果をもたらすリガンド非結合状態の両方でシグナリングに関与する。

行ったこと
生きた細胞内でEphA2の構造的特性を高度な時間分解能フルオロスペクトロスコピー法で観察しました。

検証方法
PIE-FCCS（パルス交互励起-蛍光相関分光法）を使用して、受容体の拡散とオリゴマー化を測定しました。

分かったこと
リガンド非結合受容体は、キナーゼドメインを互いに離してシグナリングを促進し、リガンド結合は異なるクラスターへの構造変化を促進します。

この研究の面白く独創的なところ
EphA2の多量体化とそれががん発生におけるその相反する機能にどのように影響するかの詳細な機構が明らかにされました。

この研究のアプリケーション
がんの診断と治療におけるEphA2の役割と標的としての可能性を探るための新たな洞察を提供します。

CO2濃度が2倍になると、その影響は従来の考えよりも約25％増加し、気候変動の重大性が高まっている

https://www.science.org/doi/10.1126/science.abq6872

CO2濃度の増加は一定ではなく、CO2が2倍になるごとに約25％の影響が増加し、気候感度もそれに応じて増大することが明らかになりました。

事前情報
CO2濃度の2倍増加による瞬時放射強制力（IRF2×CO2）は一定であると広く考えられていましたが、この研究ではその考えが変わります。

行ったこと
CO2濃度の増加に伴う気候の基本状態の変化と、それによる放射強制力の変動を評価しました。

検証方法
放射強制力の変化を分析し、CO2濃度が2倍になるごとにその影響がどのように変化するかを調べました。

分かったこと
CO2濃度が2倍になるごとに、その影響は約25％増加し、気候感度も同様に増大していることが分かりました。

この研究の面白く独創的なところ
従来の気候モデルとは異なり、CO2濃度増加の影響が非線形であり、気候変動の重大性がこれまで考えられていたよりも高いことが示されました。

この研究のアプリケーション
気候変動の予測モデルの改善と、温暖化対策の政策立案に新たな科学的根拠を提供します。

ボリルラジカル触媒を使用して、新しい方法で非対称的なラジカル環状異性化反応を実現

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adg1322

ボリルラジカルを用いた新しい触媒法を開発し、特定の化合物の非対称的な環状異性化反応を効率的に行うことが可能になりました。

事前情報
従来、ラジカル触媒は反応の放出段階で不利であるため、使われることが少なかった。

行ったこと
ホウ素を含むラジカル（ボリルラジカル）を触媒として使用し、新しい非対称的な化学反応の方法を開発しました。

検証方法
ボリルラジカル触媒を用いて、アルキン化合物の環状異性化反応を行い、その効率と選択性を検証しました。

分かったこと
ボリルラジカル触媒を使用することで、従来困難だった非対称的なラジカル環状異性化反応が可能になります。

この研究の面白く独創的なところ
ボリルラジカルを利用することで、ラジカル触媒の可能性を大きく広げ、新しい合成経路を提供する点です。

この研究のアプリケーション
薬理学や有機合成化学において、新しい化合物の合成方法として応用される可能性があります。

ナノスケールでの3D顕微鏡法により変形したニッケル中の意外な格子回転を明らかに

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adj2522

ナノスケールの3D顕微鏡技術を使用して、変形したニッケルの結晶粒内部で予期しない格子の回転を観察し、これが材料の変形過程における重要なメカニズムであることを示しました。

事前情報
従来の理解では、材料の変形は結晶粒の単純な回転によると考えられていました。

行ったこと
変形したニッケルの結晶粒を3D顕微鏡法で追跡し、格子の回転を観察しました。

検証方法
透過電子顕微鏡を用いた3D方位マッピングを使用して、ナノメカニカルテスト前後の個々の結晶粒の回転を追跡しました。

分かったこと
多くの大きな結晶粒が予期しない格子回転を経験しており、これは主にバックストレスによる転位滑りによって引き起こされます。

この研究の面白く独創的なところ
材料の変形過程において予期しない内部格子の回転が発生することが明らかにされた点です。

この研究のアプリケーション
この発見は、材料の設計とエンジニアリング応用において新たな洞察を提供し、より良い材料設計に貢献する可能性があります。

最後に
本まとめは、フリーで公開されている範囲の情報のみで作成しております。また、理解が不十分な為、内容に不備がある場合もあります。その際は、リンクより本文をご確認することをお勧めいたします。