The Nature Top Ten アクセスランキング
Nature アクセスランキングでは、前月nature.comで、最もダウンロードが多かった記事や論文をランキングしています。日本サイトでは、一部日本語要約も掲載しております。ここにおけるランクは、論文・記事の質、科学的重要性、引用回数などを示すものではありません。人気のあったコンテンツをお楽しみください。
2018年9月22日 ～ 2018年10月22日
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造血幹細胞の生涯の軌跡
Nature 561 (2018年9月27日)
造血幹細胞の細胞集団動態は、これまでヒトでは解析されていなかった。P Campbellたちは今回、健康な男性1名から採取した単一細胞由来の140の血液前駆細胞に存在する変異を調べて、血液幹細胞間の系統発生学的関係を再構築している。血液細胞の起源は、胚の1つの初期共通祖先細胞にさかのぼることができ、幹細胞集団は最長で青年期まで増加することが分かった。著者たちはさらに、成人において多数の血液細胞系譜の産生に関与する幹細胞の数を推定した。
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広域中和抗体の臨床応用
Nature 561 (2018年9月27日)
M Nussenzweigたちは今回、HIV感染者に対して、抗レトロウイルス療法の中断後に2つの広域中和抗体を投与するという併用療法の第1b相臨床試験の結果を報告している。この治療法によるウイルス抑制は、15週から30週以上にわたって維持され、その中央値は21週だった。
Articledoi: 10.1038/s41586-018-0531-2 | 全文 | PDF
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de novo βバレルの設計
Nature 561 (2018年9月27日)
βバレルでは中心軸の周りにβストランドが規則的に配置されていることが、タンパク質設計のためのパラメーターを使ったシンプルなモデル化をこれまで阻んできた。今回、D Bakerたちは対称性を破ることによって、初めてのβバレルデザイナータンパク質群、すなわちサイズが天然のGFPの半分以下の一連の蛍光タンパク質を、第一原理から作製した。彼らが導入したドッキング・アルゴリズムの「rotamer interaction field」法は、アミノ酸配列と剛体の自由度を同時に最適化する手法で、これは小分子を結合するための特別仕立ての空洞を持つ他のタンパク質をde novo設計する道を開く。この方法には、リガンド結合タンパク質、センサー、触媒のような非常に多くの応用が考えられる。
Articledoi: 10.1038/s41586-018-0509-0 | 全文 | PDF
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片頭痛に関係するCGRP受容体の構造がついに明らかになった
Nature 561 (2018年9月27日)
カルシトニン遺伝子関連ペプチド（CGRP）受容体は、CLR（calcitonin receptor-like receptor）とRAMP1（receptor activity-modifying protein 1）からなる二量体である。CGRPは強力な血管拡張性神経ペプチドであって、片頭痛に関係している。CGRP受容体複合体を標的として片頭痛を防止する最初の抗体薬が最近承認された。今回の研究でP Sextonたちは、クラスBに属するこのGPCRと、RAMP1との複合体について、Gsタンパク質ヘテロ三量体と複合体を形成した状態のボルタ位相板クライオ（極低温）電子顕微鏡構造を報告している。この構造は、分子動力学シミュレーションの結果と共に、RAMPがCLRを安定化させてペプチド結合とシグナル伝達を行う仕組みについての知見と、GPCR機能の制御におけるRAMPのアロステリックな役割の詳細を明らかにしている。RAMP類は、CLRだけでなく、他の複数種のGPCRも修飾して一連の受容体表現系を生じさせる。従ってこの研究は、このような受容体複合体を治療のために標的とすることについて、解明をさらに進めるものだ。
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自律的に再構成されるメタマテリアル
Nature 561 (2018年9月27日)
分子スケールでは、例えばタンパク質の折りたたみなど、一連の事象を通して自らを自律的に再構成できる系が数多く知られている。今回C Coulaisたちは、巨視的スケールの機械系において、外部制御を用いて折りたたみ経路を誘導しなくても、そうした逐次的な多段階再組織化を実行する方式を考案した。この方式の基礎となる原理は、さまざまな機械的状況やロボットの状況において、実際に適用される可能性がある。
Letterdoi: 10.1038/s41586-018-0541-0 | 全文 | PDF
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自己給電型フレキシブルエレクトロニクスに向けて
Nature 561 (2018年9月27日)
ヒトの皮膚に適合するフレキシブル電子デバイスによって、さまざまな生体医療応用が実現する可能性があるが、硬い電源や結線に頼らずにそうしたデバイスに電力を供給する効率的な方法が今も求められている。染谷隆夫（理化学研究所ほか）たちは今回、非常に薄いフレキシブル有機太陽電池とセンサーとして用いる非常に薄いトランジスターとを一体化することによって、外部電源を必要とせずに皮膚や組織からの生体信号（心拍など）を測定できる自己給電型ウルトラフレキシブル電子デバイスを実証している。今回の戦略から、自己給電型フレキシブルエレクトロニクスを開発するための一般的なプラットフォームが得られる可能性がある。
Letterdoi: 10.1038/s41586-018-0536-x | 全文 | PDF
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初期の哺乳類が小さかった理由は顎の力学的構造で説明できる可能性がある
Nature 561 (2018年9月27日)
初期の哺乳類は、なぜあれほど小さかったのか。爬虫類から哺乳類への移行には、顎と頭蓋とをつなぐ関節における根本的な変化が関与していた。複数の骨で構成されていた下顎が単一の歯骨からなるものへと変化した一方、下顎の2つの骨が小型化して中耳の構成要素として組み込まれ、3つの耳小骨からなる哺乳類中耳を生じたのである。そこで、ある疑問が生じる。移行期の哺乳類はどのようにして、同じ組み合わせの骨を、獲物を捕らえてかみつくためのツールとしての機能（かなりの損耗や応力、負荷を伴う）と、聴覚という繊細で精密な機能の両方に使うことができたのか。そのカギは最小化にあったと考えられる。今回S Lautenschlagerたちは、哺乳類の小型化が、その独特な顎関節の進化と関係していた可能性について明らかにしている。解剖学的構造の復元とモデル設計により、体サイズの小型化が、関与するさまざまな骨にかかる応力の最小化につながったことが分かった。これによって咬合力も減少したが、その速度ははるかに遅く、指数的ではなく線形的であった。顎の小型化は、哺乳類進化のこの極めて重要な段階において、咬合力の減少を最小にしつつ顎関節にかかる応力を減少させるという最適な妥協点をもたらしたのである。
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対象物の能動的感知に体性感覚皮質は不要かもしれない
Nature 561 (2018年9月27日)
脳の一次感覚野は、皮質階層構造の第一層で、感覚情報処理の基本演算を担う回路を含むと考えられている。しかし、刺激感知などの単純な課題についてさえ、一次感覚野の重要性には異論がある。今回R Brunoたちは、顔のひげを能動的に動かして対象を感知し、レバーを使って応答する訓練を施したマウスで、一次体性感覚皮質（S1）を急性的および慢性的に不活性化した影響を調べた。光遺伝学的不活性化と永久的損傷を用い、著者たちは運動と感覚の異常による感知行動の障害は一時的で、損傷を受けたマウスは急速に完全な行動能力を取り戻したことを示している。回復は経験依存的であり、学習以前のS1損傷による課題学習の獲得への影響はなかった。これらの結果から、S1の操作は一時的な悪影響を生むにすぎず、感覚と複数の恣意的運動の協調のための経路が複数あることが示唆される。
Letter -
体性感覚皮質は脊髄での触覚情報処理を調節する
Nature 561 (2018年9月27日)
一般に、痛みの感覚と知覚は局所で起こり、感覚ニューロンが情報を中枢へ伝達すると考えられている。Z Heたちは今回、体性感覚皮質から脊髄への直接の接続を明らかにしている。この接続は、接触に対する行動応答を調節し得るが、侵害刺激の感知には影響を与えない。通常の刺激と痛みを伴う刺激の両方へのこの「トップダウン」式の影響は、慢性疼痛感覚の治療において、新しい有望な標的となるかもしれない。
Letter -
微小核における核膜組み立て異常の理解
Nature 561 (2018年9月27日)
染色体粉砕（クロモスリプシス）は、がん細胞で数千もの染色体再編成を生じさせる主要な壊滅的変異事象である。微小核の核膜の異常は染色体粉砕に結び付けられている。D Pellmanたちは今回、その根底にある機構を示している。核膜の組み立て異常は、コアの核膜タンパク質は組み立てられるが、核膜孔複合体などの非コアの核膜タンパク質は組み立てられないことに起因することが分かった。そのため、微小核染色体のゲノム完全性を維持する重要なタンパク質の適切な搬入ができなくなるのである。
Letterdoi: 10.1038/s41586-018-0534-z | 全文 | PDF
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