目次

Editorials

物質の奇妙なトポロジー問題が、数学と物理学との密接な関係をよみがえらせている。

All shook up over topology p.257

Physicists and mathematicians have bonded over their shared explorations of bizarre states of matter.

doi: 10.1038/547257b

南極のラーセンC棚氷からの巨大氷山の分離は、南極環境の脆弱さと人為的活動の影響の大きさを示している。

New Antarctic iceberg echoes old problem p.257

The break in the Larsen C ice shelf highlights the vulnerable nature of other Antarctic environments and the impact people are having on the continent.

doi: 10.1038/547257a

ガソリンエンジンとディーゼルエンジンのどちらが環境に良いかという議論をしても、環境問題の改善にはつながらない。

Ditching diesel won’t clear the air p.258

Arguments about the environmental benefits of petrol or diesel engines are outdated.

doi: 10.1038/547258a

News

衛星観測の較正に起因する誤りが見直され、地球の海水準の上昇が加速していることが明らかに。

Satellite snafu masked true sea-level rise for decades p.265

Revised tallies confirm that the rate of sea-level rise is accelerating as the Earth warms and ice sheets thaw.

doi: 10.1038/nature.2017.22312

天文学分野では有色人種の女性研究者へのハラスメントが多いとの調査結果が。

Female astronomers of colour face daunting discrimination p.266

Two-fifths report feeling unsafe at work, and 18% have concerns about attending conferences.

doi: 10.1038/nature.2017.22291

ポーランドの原生林伐採案をめぐり、欧州委員会が欧州司法裁判所に訴えを。

European Commission urges logging ban in ancient Białowieża Forest p.267

Europe’s highest court will rule on Poland's policy that encourages tree-felling in biodiversity hotspot.

doi: 10.1038/nature.2017.22309

米国議会は、トランプ政権のNIH予算削減を拒否へ。

US lawmakers seek $1.1-billion boost for the NIH p.268

Legislation introduced in the House of Representatives also rejects a White House plan to cut 'indirect cost' payments to research institutions.

doi: 10.1038/nature.2017.22307

「地球を再び偉大に」というフランス・マクロン大統領が呼び掛ける温暖化対策研究に、多数の気候科学者が参集。

Climate scientists flock to France’s call p.269

President said ‘Make Our Planet Great Again’ — and researchers signed up.

doi: 10.1038/nature.2017.22318

米国食品医薬品局(FDA)の諮問委員会が、免疫細胞を遺伝子操作するCAR-T細胞療法の承認を提言。

Engineered cell therapy for cancer gets thumbs up from FDA advisers p.270

Treatment shows promise in young people with leukaemia, but safety risks abound.

doi: 10.1038/nature.2017.22304

News Features

数学:物質の中のトポロジー

The strange topology that is reshaping physics p.272

ごく普通の物質の中にも奇妙なトポロジカルな効果が隠れている可能性があり、それが見つかれば、新しい粒子の発見や超高速トランジスターの実現、量子計算の強化につながるかもしれない。

doi: 10.1038/547272a

News & Views

重力波:星の「古生物学」

Gravitational waves: Stellar palaeontology p.284

3番目の重力波信号が確実に検出された。これも、2つのブラックホールの合体によって生じたものである。こうした検出結果を組み合わせたデータは、ブラックホールの前駆天体である星の歴史を明らかにするのに役立つ。

doi: 10.1038/547284a

考古学:より初期にオーストラリアに人類がいたことを示す証拠

Archaeology: Early signs of human presence in Australia p.285

今回、人類がこれまで考えられていたよりも早い時期にオーストラリアに到達していたことが明らかになった。この知見は、旅人たちが使った技術や、絶滅した動物種との交流に光を投げ掛けるものである。

doi: 10.1038/547285a

材料科学:化学と物理学の幸福な融合

Materials science: Chemistry and physics happily wed p.287

固体の量子論の大きな進歩によって、電子状態のトポロジーが非自明な物質を見つけられるようになった。こうした物質は、コンピューティングやエレクトロニクスに大いに応用できる可能性がある。

doi: 10.1038/547287a

免疫学:神経のクロストークが抗体を作る

Immunology: Nervous crosstalk to make antibodies p.288

T細胞と呼ばれる免疫細胞は、免疫系のB細胞が成熟して抗体を産生するのを助ける。これにはドーパミン分子を用いた細胞間のシグナル伝達が必要なことが、今回明らかになった。これは、この神経伝達物質の意外な免疫学的役割である。

doi: 10.1038/nature23097

画像化技術:X線が可能にしたスピンの3D撮像

Imaging techniques: X-rays used to watch spins in 3D p.290

今回、先進的なX線顕微鏡法を用いて、ナノスケールの複雑な磁化パターンが3Dで解像された。この結果は、特異な特性や機能を持つ磁気デバイスの設計を促進させる可能性がある。

doi: 10.1038/547290a

がん:神経膠芽腫の現実的な治療法探索へ

Cancer: Keeping it real to kill glioblastoma p.291

ある種の脳腫瘍の生存に不可欠な遺伝子を、in vitroin vivoでスクリーニングして特定した結果は、ほとんど重複を示しておらず、in vitro研究を解釈する際に注意が必要であることを明確に示している。

doi: 10.1038/nature23095

Analysis

生物物理学:リボソームは自己触媒的な生成のために最適化されている

Ribosomes are optimized for autocatalytic production p.293

The large number of small, similarly sized proteins and the small number of heavy RNA molecules that make up a ribosome reduce the time required for reproduction.

doi: 10.1038/nature22998

Articles

材料科学:トポロジカル量子化学

Topological quantum chemistry p.298

A complete electronic band theory is presented that describes the global properties of all possible band structures and materials, and can be used to predict new topological insulators and semimetals.

doi: 10.1038/nature23268

考古学:人類は6万5000年前にはオーストラリア北部に居住していた

Human occupation of northern Australia by 65,000 years ago p.306

Optical dating of sediments containing stone artefacts newly excavated at Madjedbebe, Australia, indicate that human occupation began around 65,000 years ago, thereby setting a new minimum age for the arrival of people in Australia.

doi: 10.1038/nature22968

がん:髄芽腫サブタイプのゲノム全体像

The whole-genome landscape of medulloblastoma subtypes OPEN p.311

Genomic analysis of 491 medulloblastoma samples, including methylation profiling of 1,256 cases, effectively assigns candidate drivers to most tumours across all molecular subgroups.

doi: 10.1038/nature22973

免疫学:TFH由来のドーパミンは胚中心での生産的シナプスの形成を促進する

TFH-derived dopamine accelerates productive synapses in germinal centres p.318

Human follicular helper T cells engaging in synaptic interactions with germinal centre B cells release dopamine stored in chromogranin B+ granules, causing rapid externalization of ICOS ligand, which in turn enhances CD40L delivery to the synaptic cleft and synaptic contact, and results in an accelerated response.

doi: 10.1038/nature23013

Letters

物性物理学:NbPワイル半金属において実験に見られた混合軸性重力異常の証拠

Experimental signatures of the mixed axial–gravitational anomaly in the Weyl semimetal NbP p.324

A positive magneto-thermoelectric conductance is observed in the Weyl semimetal niobium phosphide, suggesting the presence of the elusive mixed axial–gravitational anomaly.

doi: 10.1038/nature23005

画像化技術:X線ベクトル・ナノトモグラフィーで明らかになった三次元磁化構造

Three-dimensional magnetization structures revealed with X-ray vector nanotomography p.328

Techniques exist for imaging the magnetization patterns of magnetic thin films and at the surfaces of magnets, but here hard-X-ray tomography is used to image the three-dimensional magnetic structure within a micrometre-sized magnet in the vicinity of Bloch points.

doi: 10.1038/nature23006

化学:多金属窒化ウラン錯体による窒素の還元と官能基化

Nitrogen reduction and functionalization by a multimetallic uranium nitride complex p.332

A complex containing two uranium ions and three potassium ions, held together by a nitride group and a flexible molecular framework, can reduce and functionalize N2 under mild conditions.

doi: 10.1038/nature23279

疫学:大規模な身体活動データから明らかになった世界的な活動的不平等

Large-scale physical activity data reveal worldwide activity inequality p.336

A huge smartphone dataset of physical activity yields global insights, revealing that activity inequality predicts obesity better than does volume of activity and that much of the inequality is a result of reduced activity in females.

doi: 10.1038/nature23018

神経科学:乳児の社会的光景の見方は遺伝的に制御されており、自閉症児では非典型的である

Infant viewing of social scenes is under genetic control and is atypical in autism p.340

Monozygotic twins show high concordance in eye- and mouth-looking, and this behaviour is markedly reduced in toddlers with autism spectrum disorder.

doi: 10.1038/nature22999

分子工学:生きた細菌の集団のゲノム内にデジタル動画をCRISPR–Casによりエンコードする

CRISPR–Cas encoding of a digital movie into the genomes of a population of living bacteria p.345

The authors encode pixel values of a short motion picture into the DNA of a population of Escherichia coli.

doi: 10.1038/nature23017

幹細胞:胆管細胞は肝細胞再生障害の際に条件的な肝臓幹細胞として働く

Cholangiocytes act as facultative liver stem cells during impaired hepatocyte regeneration p.350

Two independent systems impairing hepatocyte proliferation during liver injury cause physiologically significant levels of functional hepatocyte regeneration from biliary cells.

doi: 10.1038/nature23015

がん:神経膠芽腫において転写伸長因子はin vivoでがん依存性を示す

Transcription elongation factors represent in vivo cancer dependencies in glioblastoma p.355

An in vivo RNA interference screening strategy in glioblastoma enabled the identification of a host of epigenetic targets required for glioblastoma cell survival that were not identified by parallel standard screening in cell culture, including the transcription pause–release factor JMJD6, and could be a powerful tool to uncover new therapeutic targets in cancer.

doi: 10.1038/nature23000

構造生物学:HIV-1のエンベロープスパイクの開いた構造と閉じた構造から明らかになったアロステリック性と柔軟性

Open and closed structures reveal allostery and pliability in the HIV-1 envelope spike p.360

New high-resolution cryo-electron microscopy structures of the HIV-1 envelope protein provide a detailed description and understanding of how the HIV-1 fusion machinery functions and how it changes its structure over time to convert from the pre-fusion to the fusion-intermediate conformation.

doi: 10.1038/nature23010

構造生物学:K2P2.1(TREK-1)活性化剤複合体により明らかになった隠れた選択性フィルター結合部位

K2P2.1 (TREK-1)–activator complexes reveal a cryptic selectivity filter binding site p.364

Polymodal thermo- and mechanosensitive two-pore domain potassium (K2P) channels of the TREK subfamily generate ‘leak’ currents that regulate neuronal excitability, respond to lipids, temperature and mechanical stretch, and influence pain, temperature perception and anaesthetic responses. These dimeric voltage-gated ion channel (VGIC) superfamily members have a unique topology comprising two pore-forming regions per subunit. In contrast to other potassium channels, K2P channels use a selectivity filter ‘C-type’ gate as the principal gating site. Despite recent advances, poor pharmacological profiles of K2P channels limit mechanistic and biological studies. Here we describe a class of small-molecule TREK activators that directly stimulate the C-type gate by acting as molecular wedges that restrict interdomain interface movement behind the selectivity filter. Structures of K2P2.1 (also known as TREK-1) alone and with two selective K2P2.1 (TREK-1) and K2P10.1 (TREK-2) activators—an N-aryl-sulfonamide, ML335, and a thiophene-carboxamide, ML402—define a cryptic binding pocket unlike other ion channel small-molecule binding sites and, together with functional studies, identify a cation–π interaction that controls selectivity. Together, our data reveal a druggable K2P site that stabilizes the C-type gate ‘leak mode’ and provide direct evidence for K2P selectivity filter gating.

doi: 10.1038/nature22988

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