2017年3月24日 (金)

学術研究のレベル低下

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情報速報ドットコムに下のような記事が出ました
http://saigaijyouhou.com/blog-entry-16044.html

引用開始:日本の科学力の低下が顕著化しています。報道記事によると、イギリスの科学雑誌「ネイチャー」が日本の研究論文の割合がこの五年間で低下しており、世界における日本の伸び率がダウンしていると指摘したとの事です。

ネイチャーは全世界にある68の科学雑誌に掲載された論文の数を計算し、その中で日本の研究論文が激減していることを発見しました。

2012年の時点で掲載された日本の研究論文が5212本だったのに対して、2016年には4779本に激減。5年間で1割近い433本もの論文が減っている状態で、これは世界的に見ても異常な減少幅となっていました。世界に占める日本の研究論文の割合も、2012年の9.2%から2016年には8.6%に低下しています。

このような日本の低下にネイチャーは、「日本の科学研究がこの10年で失速し、科学界のエリートとしての地位が脅かされている」と警鐘を鳴らしていました。
原因として安倍政権になってから大幅に減らされた大学交付金の影響があると見られ、5年間で大学の研究員も派遣社員のような短期労働者ばかりとなっています。改善するためには交付金の増額や支援が必要不可欠だと言えるでしょう。:引用終了。

このような事態は小泉政権のときから予測されていました。小泉政権は大学などの研究機関のスタッフを期限付きにすることにしたのです。しかも文部省の役人を大学の職員や教員に天下りさせて、支配を強める方向に動きました。安倍政権もこのやり方を踏襲しています。その結果が上のような事態を招いたわけです。

大学が官僚的な運営になり、総定員法によりパーキンソンの法則は成立しないので、どうなるかと言うと、個人の事務仕事が毎年増えるということになります。くだらない形式的な仕事ばかりが増えるのです。小泉以前には大学での研究は大学院生と、パーマネントスタッフである助手・補佐職員達でささえられていました。彼らをパートタイム化あるいは削減することによって成果が細切れになり、次の職を確保するために短期にまとまる仕事をせざるを得なくなって、研究のレベルが低下しました。

私が大学にいたときの経験から言えば、当時(小泉政権以前)は大学のすべての建物に守衛さんがいて、3交代制で常駐していたので、仮眠用宿泊所も整備されていました。また複数の管理人がいて、建物の営繕・電気設備・清掃などを担当してくれるので、古くても清潔な場所で仕事ができました。教授には秘書がいて、各教室の事務室には複数の事務職員、図書室には司書がいました。研究室には技官や教務職員がいましたし、実験所には動物採集人やまかない婦、事務職員など多数が常駐していました。だからこそきちんとした教育研究ができたと思います。

大学は最大限自由で、教育と研究にすべてのエネルギーを注入できるような場所でなければ、優れた研究は生まれません。私は大学・研究の制度に関わる官僚が1年でいいから大学で研究をやってみろと言いたいですね。そうすればあふれる事務仕事がいかに研究意欲を低下させるか、細かく決まった成果が求められる研究がいかに研究の独創性を消滅させるか、などが体験できると思います。

どんな会社でも最初は現場からです。公務員だって警察は交番勤務からです。官僚はあまりに現場を知らなさすぎます。現場感覚を体にしみこませないと、こういう制度を作ったら、こういう結果になるということが予想できません。一方で研究者も1年くらい事務職をやってみることも良い経験になると思います。事務職員に要求すべきことと、すべきでないことがはっきりわかるでしょう。また組織全体の仕事の流れがわかるのも悪くありません。

小泉政権は米国流の研究制度に習おうとしたわけですが、米国の研究の裾野は圧倒的に広大で、ポストドク制度も充実していますし、何かまともな論文をひとつでもまとめれば次の就職口はみつかる可能性が高いのです。国研のパートタイムしかない、しかもそれも簡単ではないような日本とは全然違います。

ただ米国の研究業界でも問題はあって、今中国の留学生が30万人以上流入していて(日本の留学生は台湾より少なく2万人以下)、多くの米国の研究は中国人に依存しています。いまや米国でも、優秀な白人学生が飛び込むには、研究業界での収入がプアすぎるのです。この傾向はトランプ政権でさらに激しくなると思われ、万一人種差別で中国人を追い出すなどという事態になれば、米国での科学研究はぐちゃぐちゃにしぼんでしまうでしょう。もしこれから中国が科学に力を入れなければ、世界の学術研究が崩壊してしまうことになりそうです。

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2017年3月22日 (水)

大野-都響:ブラームス交響曲第4番@東京文化会館2017年3月21日

Imga_2雨の東京文化会館へ。ここは傘をさして歩く距離が非常に短いので助かります。それにしてもほとんど好天だった3月のこの悪天候の日にコンサートとは、大野か矢部の行いがよほど悪かったに違いない。

本日のコンマスは矢部ちゃん、サイドは山本さん。指揮は音楽監督の大野さんです。ソリストはルガンスキーさんの予定だったのが病欠で、ヴラダーさんに交代。平日夜の演奏会にしては異常にお客が詰めかけ、ほぼ満席の大盛況です。

ブラームスのピアノ協奏曲第1番はかなりおどろおどろしくはじまるというイメージがあったのですが↓↓↓
ミュンヘン・フィル(指揮 チェリビダッケ)
https://www.youtube.com/watch?v=KE93NdTBBvc

大野・都響は清々しく小綺麗なスタート。これはちょっとした驚きでした。ヴラダーさんの演奏もスーッと一体感を持った感じではじまりました。ヴラダーさんの演奏を聴いていて、これは大野・都響が彼の趣味・演奏スタイルに合わせたに違いないと思いました。

満場の拍手に答えて、ヴラダーさんはソリストアンコールでリスト:コンソレーション第3番 変ニ長調を演奏してくれました。これがまた絶品。

Imgb休憩後はブラームス交響曲第4番。第1楽章ではフレージングがいちいち作為的に感じられて、これは相性悪いなと思ったのですが、第2楽章からはそれがなくなって指揮者のタクトに乗っていけました。

昔はこの曲は寂寥枯淡のシンフォニーというイメージだったのですが、ここ10年くらいそんな演奏を聴いたことがありません。今日の都響も休憩前の協奏曲の高雅な雰囲気から一転して、肉食系の強烈な演奏で聴衆を圧倒してくれました。

終演後には、本日の演奏会をもって都響を卒業するヴァイオリン奏者の小池賢治さんとヴィオラ奏者の渡辺眞さんへ花束贈呈がありましたが、小池さんの花束がまず矢部ちゃんに渡されたので、「矢部退団か!」と勘違いして腰が抜けそうになりました。矢部経由で小池さんに手渡されてやれやれ。退団する彼らにとっても、今日の素晴らしい演奏会はよい思い出になったのではないでしょうか。

マキロンのハイヒールは似合ってないと思います。スカート着用ならまだしもね。今日は1人だけ逆ストロークなどもあって目立ってました。

ヴラダーさんの若かりし頃の演奏
https://www.youtube.com/watch?v=D8AaEE7hkLQ







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2017年3月21日 (火)

やぶにらみ生物論66: 多糖類

多糖類はタンパク質と異なり、その構造が遺伝子によって指定されていないので、例えばグリコーゲンといっても、同じグリコーゲン分子はないというくらい多様性があります。これはたとえばケヤキの幹や枝が同じ形の樹木がないのと似ています。それでもケヤキをクスノキや桜と識別できるように、多糖類も構成ユニットである単糖の種類、結合の様式などで分類することはもちろん可能です。1種類の単糖で構成されている多糖類をホモグリカン、複数の単糖で構成されているものをヘテログリカンといいます(1)。

まずホモグリカンの代表として、グルコースだけで構成される多糖類をみていきましょう。私たちが主食としている米や芋の主成分はでんぷんです。デンプンは主に植物によってつくられる多糖類で、α-1,4-結合でグルコースが直鎖状に重合したアミロースと、α-1,4結合だけでなく、ところどころでα-1,6-結合で分岐しているアミロペクチンがあります(図1)。

お米の場合、うるち米はアミロースとアミロペクチンがおよそ2:8なのに対して、「もち米」はアミロペクチンのみでアミロースを含んでいないので、枝分かれ構造のあるアミロペクチンがお餅の粘りのもとなのでしょう(3)。アミロースもアミロペクチンもα-D-グルコースだけが重合したもので、β-D-グルコースは含まれていません(図1)。

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デンプンは唾液や膵液に含まれるアミラーゼによって分解されますが、アミラーゼは1種類ではなく、図2のようなα型、β型、γ型、イソ型という4種類があります。α型はいわゆるエンドタイプの分解酵素で鎖の任意の位置で切断します。ただし切断できるのは 1,4 結合のみで、1,6結合(分枝する位置)は切断できません。グルコースダイマーのマルトースは切断できません。

β型は植物などに存在するエクソタイプで、鎖の末端から2つのグルコースをマルトースの形で切り離します。γ型は同じくエクソタイプで、鎖の末端からひとつづつグルコースを切り離します。ヒトの場合マルトースを2つのグルコースに分解する活性も高いとされていて、マルターゼあるいはグルコアミラーゼとも呼ばれています。1,4 結合のみならず1,6結合も分解できるので(4)、αタイプとγタイプのアミラーゼがあればデンプンをグルコースにほぼ分解できます。イソアミラーゼは植物などに存在する酵素で1,6結合を特異的に切断します。

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セルロースはβ-D-グルコースだけが重合した多糖類で、α-D-グルコースは含まれていません(図3)。セルロースは主に植物によって作られますが、草食動物はセルロースを主な栄養分としています。草食動物やシロアリは腸内細菌によってセルロースを分解しており、これらの細菌を体内に共生させることによって生体の素材やエネルギーを得ているわけです。

セルロースはβ-D-グルコースがβ-1,4-結合によって重合した直鎖状のポリマーですが、直鎖同士が非常に水素結合をつくりやすい構造になっているので、シート状の形態になります(図3)。構造は非常に安定で、熱水や酸・アルカリに溶けません。ヒトはこのことを利用して衣服(コットン)や紙を製造しました。

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細菌などが持つセルロース分解システムは複雑ですが、大まかには図4のような3種類の酵素の作用で行われます。このような分解系を利用してさまざまな有用物質を生産しようとする試みは盛んに行われています(5)。特にセルロースからエタノールを得てエネルギー源にしようとする試みは注目されています。セルロースというタイトルの専門誌も存在します(6)。

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植物がデンプンを貯蔵するのに対して、動物はグリコーゲンを貯蔵します。グリコーゲンはα-D-グルコースが α1,4 および α1,6結合で重合しているという意味ではデンプンと同じです。ただ分岐は非常に多く編目のような構造になっています(図5)。分岐が多いということの利点は、少ない容積に多数のグルコースを詰め込むことができるということです。

もうひとつグリコーゲンに特徴的なのは、最初にグリコジェニンという特異な酵素が働くことです。この酵素は自らが基質となり、自分のチロシンのOHにグルコースを結合させ、そこからグルコース鎖を延長させることができます(7、8)。

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グリコーゲンをつくるための最初の反応は
UDP-alpha-D-glucose + glycogenin ⇌ UDP + alpha-D-glucosylglycogenin

次の反応は
alpha-D-glucosylglycogenin + UDP-alpha-D-glucose ⇌ UDP + alpha-D-glucosylglycosylglycogenin

となります。グルコースにUDP(ウリジン2リン酸)がくっついているのは、反応を進行させるためにグルコースを活性化するというしかけです。

ある程度鎖が延長されるとグリコジェニンはお役御免となり、グリコーゲンシンテースや分岐酵素にバトンタッチして鎖延長や分岐が続行されます。グリコジェニンという奇妙な酵素はクララ・クリスマン、ウィリアム・ウェランらによって発見されました(9-12、図6)。

クララ・クリスマンらはUDP-グルコ-スを14Cでラベルして肝臓抽出液に投入してインキュベートすると、トリクロル酢酸で沈殿する分画にラベルが移行し、これによってグルコースオリゴマーがタンパク質に結合していることを示唆しました。ウェランらはこの結合が共有結合であることを証明しました。グリコーゲンがタンパク質と共有結合しているかどうかは、昔激しい論争があったようで、ウェランも刺激的なタイトルの総説を書いています(11)。

自分が基質になる酵素というのは他にないわけではなく、たとえばタンパク質分解酵素のなかには自己消化を行うものもありますが、それはある酵素分子が自分自身を消化するという意味ではありません。

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グルコースの誘導体のひとつとしてN-アセチルグルコサミンについては前回述べましたが、N-アセチルグルコサミンがβ-1,4-結合を繰り返してポリマーになったものがキチンです(図7)。節足動物の体表を被う外骨格の素材として用いられています。セルロースと同様に分子間の水素結合が強力で、丈夫な線維・シートを形成することができます。創傷治癒のための医療用品・化粧品・衣料・農薬などの素材に用いられています(13)。

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さて私たちオピストコンタと植物(プランタ=アーケプラスチダ)というかけ離れた分類学上の位置にある生物が似たような多糖類、すなわちデンプンとグリコーゲンをエネルギー源として貯蔵しているのはちょっとした驚きですが、両者と分類学上離れた位置にあり、ストラメノパイルというスーパーグループに属する昆布などはどのような多糖類を合成しているのでしょうか? 

ウィキペディアによると昆布は夏から秋にかけて重量の40~50%を占めるくらい大量のラミナランという多糖類を合成して貯蔵しておくそうです。それはやはりグルコースのポリマーなのですが、結合様式が β1,3結合 と β1,6結合 からなっていて、オピストコンタやプランタとは大きく異なっています(図8)。

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ヘテログリカンの代表としてヒアルロン酸を紹介しておきます。ヒアルロン酸はN-アセチルグルコサミンとグルクロン酸がβ-1,4-結合した2糖を基本単位として、これらがβ-1,3-結合で重合したものです(図9)。ヒアルロン酸は主に細胞外に放出されて、細胞間のマトリクスとして存在します。ぬめぬめしたゲルのような性質で、関節がなめらかに動くように機能しています。また皮下の結合組織や眼球の硝子体に多量に存在しますが、これはヒアルロン酸が水を保持する能力に優れ、組織や細胞をひからびさせないようにする作用があるためと思われます。

膝の関節に注入することによって疼痛を軽減できますが、徐々に分解されるので、ある期間が過ぎると追加が必要になります。経口ではほぼ効かないようです(14)。毒性がほとんどないのでシワとりなど美容整形にもよく用いられますが、この場合も徐々に分解することは避けられません。また間違って動脈に針が入ると、血管が詰まって悲惨なことになってしまうので、個人的にはあまりおすすめできません。

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参照

1)https://kotobank.jp/word/%E3%82%B0%E3%83%AA%E3%82%AB%E3%83%B3-764487

2)ホートン 生化学第3版 p.183 東京化学同人(2002)

3)JA全農やまぐち http://www.yc.zennoh.or.jp/rice/mamechishiki/mame01-4.html

4)酵素辞典 http://www.amano-enzyme.co.jp/jp/enzyme/4.html

5)三重大学 http://www.bio.mie-u.ac.jp/~karita/sub3.html

6)http://link.springer.com/journal/10570

7)畠山巧 ベーシック生化学 第11章 グリコーゲン代謝と糖新生

8)https://en.wikipedia.org/wiki/Glycogenin

9)Krisman CR, Barengo R., A precursor of glycogen biosynthesis: alpha-1,4-glucan-protein. Eur. J. Biochem. vol.52, pp. 117–23 (1975)  doi:10.1111/j.1432-1033. 1975. tb03979.x. PMID 809265

10)Whelan WJ., The initiation of glycogen synthesis. BioEssays vol.5, pp. 136-140 (1986)

11)Whelan WJ., Pride and prejudice: the discovery of the primer for glycogen synthesis., Protein Sci. vol.7, 2038–2041 (1998)  doi:10.1002/pro.5560070921. PMC 2144155Freely accessible. PMID 9761486

12)Whelan WJ., My Favorite Enzyme Glycogenin., IUBMB Life, Vol. 61, pp. 1099-1100 (2009)

13)キチン・キトサン利用技術: http://www.inpit.go.jp/blob/katsuyo/pdf/chart/fkagaku19.pdf

14)変形性膝関節症: http://www.jcoa.gr.jp/health/clinic/knee/koa.pdf

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2017年3月20日 (月)

2016~2017リーガ・エスパニョーラ第28節: バレンシア ファウルで自滅

Braugrana先週はデポルティボ・ラ・コルーニャに敗戦という大失態を演じたバルサ。懲りずに今日も3バックです。

FW:ネイマール・スアレス・ラフィーニャ、MF:イニエスタ・メッシ・ラキティッチ、守備的MF:ブスケツ、DF:ウムティティ・ピケ・マスチェラーノ、GK:テア=シュテーゲン。バレンシアはロドリゴ・ナニ・ミナが故障欠場という気の毒な状態。1トップにはザザではなく、バルサのFWだったムニルを起用。これはカンプノウの試合ということでの粋な計らいなのでしょうか。2列目はオレヤナ・ソレル・カンセロ、守備的MF:エンソ=ペレス・パレホ、DF:ガヤ・マンガラ・ガライ・モントヤ、GK:ジエゴ=アウヴェス。

今日のスアレスは元気です。3分にイニエスタのスルーパスを受けて早速左に抜け出しますが、中央に受け手がいなくて残念。守備はカンセロに抜け出されるなど、相変わらずザルです。攻撃は左サイドはネイマールにおまかせ。右サイドライン近辺にラフィーニャを張り付け、メッシはトップ下というスタイル。これは結構うまくいっています。2週くらい前に比べるとメッシもスアレスも元気を取り戻しました。しかしチャンスを作ってもなかなか得点はできません。

19分にはピケのクリアボールがソレルの前に転がって、あやうく失点するところをテア=シュテーゲンがシュートをとめてくれて助かりました。このあとバレンシアの守備の要エンソ・ペレスにカードが出て、これは大きい。しかしその後GKからのロング1発で1:1の危機を招くなど、守備はほころびが目立ちます。そしてついにCKからマンガラのヘッドで失点。これはきれいに決められました。どうしようもありません。

バルサの反撃は35分。ネイマールのまるでスルーパスのようなスローインをスアレスが拾って見事にゴール。1:1のタイとしました。このあとパレホもカードをもらって、さらに44分マンガラがエリア内でスアレスのシャツをつかんで一発レッド。メッシがPKを決めて2:1。

センターバックが退場、ダブルボランチが2人ともイエローではバレンシアもどうしようもありません。のはずが前半終了直前、左にスルーパスが通って、中央のムニルにラストパス。ムニルに恩返しされてしまいました。これで2:2のイーブンに戻されました。バルサの弱体な守備が際立った瞬間です。マスチェラーノ・ピケ・ウムティティがみんなそこそこ好調なのにこれですから、考えた方がいいですね。

後半はバレンシアはオレヤナをアブデヌールに代えてCBマンガラの穴を埋めました。バルサは8分、メッシが右から狭いニアサイドに右足で強烈なゴール。再びリード。29分にはラフィーニャをAゴメスに交代。44分にはネイマールの左突破からのクロスにAゴメスが合わせてゴール。4:2です。Aゴメスは移籍後初ゴールでおめでとう。

何とか勝てましたが、どちらかと言えばバレンシアの自滅試合でした。バレンシアの伝統が復活したのでしょうか?

https://www.youtube.com/watch?v=9LCLtrsTXTs

https://www.youtube.com/watch?v=mVn4lUKUbuw

https://www.youtube.com/watch?v=GVYO6ttxz90

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2017年3月17日 (金)

ヤバイ話

Mizuhonokinikinenshogakuin_20170310BSフジ・プライムニュースが森友学園問題で微妙な議論をやっています。丸山などというヤバイ人間を呼んだものだから、ときどき反町の顔が真っ赤になるというのが面白い。一つ間違うと番組をつぶされるかもしれないという危機感がただよっています。

腫れ物に触るように忖度しつつもヤバイ話をするのでスリリングです。田崎も晋三に助け船を出そうとするときには、世論の反発を恐れているので顔が赤くなります。それでも昔の偽メール問題を持ち出して、福山を恫喝することは忘れていませんでした。

でも聞いているうちに、官邸のスキームが見えてきたように思いました。最悪近畿財務局と大阪府の責任にして逃げ切ろうということですね。さあ逃げ切れるかな? 松井も必死ですし。

一番重要なのは、自民党と日本会議が教育を戦前のスタイルに戻そうとたくらんでいて、あれこれと話を進めているということです。このことが森友学園問題を契機に明るみに出てきたのです。戦前の教育の洗脳効果は世界でもまれなもので、戦時中に大部分の日本人が戦争を支持していたことが驚きの眼でみられています。大人気の小池都知事が日本会議の幹部だということも忘れてはいけません。日本会議は深く静かに潜行するのです。気がついたときにはもう手遅れになっているというのが彼らの狙いです。

田崎も丸山も迫田前理財局長がキーマンだというなら、証人喚問できるように動いて欲しいですね。佐川氏は前任者の尻ぬぐいをさせられて気の毒ではありますが、人に不快感を与える性格の分だけ損していますね。やっぱり官僚組織のトップには腰が低くて、それでも忖度はあまりしない人間を据えるべきだと思います。しかしそういう種類の人間を、晋三は使いたがらないみたいですね。

>森友学園のtwitter:  https://twitter.com/moritomogakuen1

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2017年3月15日 (水)

2017墓参り

神戸には18才までしか住んでいませんでしたが、折に触れて訪れています。今回は恒例の墓参りです。足腰が悪かったときは大変でしたが、最近は調子が良いので、苦難なく往復できるようになりました。

時間があったので、帰りにハーブガーデンに寄りました。岡山から卒業旅行の下見に来たという学生といっしょにリフトに乗って頂上に上がりました。ここからリフト中間駅までがハーブガーデンになっています。

頂上から神戸の街が見渡せます。街の向こうの海は大阪湾です。

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私が神戸にいた頃の想い出をいくつか文章にしています。お暇な方は是非。

http://morph.way-nifty.com/novels/2016/07/post-eaca.html

頂上にはレストラン・売店・コンサートホールなどがあり、結構楽しめます。

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この建物の裏側に小さなゲートがあり、手で押し開けると摩耶山方面への山道に出ることができます。私は中学・高校時代に何度か摩耶山から歩いて布引の滝までおりてきたことがありますが、ハーブガーデンの造成などで当時の道はわかりません。しかし登山道への出入口を維持してくれていることは有難いことだと思います。

コンサートホールに寄ってみると、中ではリハーサルが行われていました。ショパンを弾いていました。女性の方はステージ衣装着用でピリピリした雰囲気でした。

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日曜日でしたが、新幹線は大変な混雑で、こんなにも大勢の人が移動しなければならないのかと驚きました。なにか社会の構造が間違っているのではないかと考えさせられます。

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2017年3月14日 (火)

2016~2017リーガ・エスパニョーラ第27節: 不可解な3バックでデポルに沈められる

Braugranaガリシアに遠征し、リアソールでデポルティーボ・ラ・コルーニャとのゲーム。ミッドウィークに0:4でアウェイ戦を落としていたバルサは、ホームで奇跡をおこしPSGを6:1で葬りました。全力投球の後の試合はさてどうなるのか?

デポルはホセルの1トップ、2列目ファジル・カルレス=ヒル・ブルーノ=ガマ、守備的MF:ヘルナンティニョス・ボルヘス、DF:ナバーロ・アリバス・アルベントサ・ファンフラン、GK:ルクス。バルサはトップがルイス=スアレス、左右のエストレーもがアルダとデニス=スアレス、MF:Aゴメス・メッシ・セルジ、守備的MF:ブスケツ、DF:アルバ・ピケ・マスチェラーノ、GK:テア=シュテーゲン。

バルサは3:1:3:3という奇妙で難しいフォーメーションです。3バックは442でくる相手に対処するためのものであり、1トップで2列目を分厚くしてくる相手には対応が難しくなります。バルサは永年右サイドにダニというスーパースターがいて、守備から攻撃まで右サイドライン近辺の仕事はすべておまかせだったので、彼がいなくなったあとの混乱がいまだに後を引いている感じがします。ビダルの負傷もチームにとって本当に痛いです。

前半はデニスが右サイドライン際の相手陣深くに張り付くという役割で、それなりに右サイドは攻撃のシステムとしてはうまくいっていたと思いますが、右SBのマスチェラーノの負担が非常に重くなって、守備は厳しい状況でした。結構シュートを打たれました。それに左のアルダが体が重い感じで機敏に動いていません。

デポルの守備はセルタよりかなり上で、メッシとスアレスはきっちり抑えていますし、ラインの統率もきちんとできています。それでも26分のメッシFKからスアレスのヘディングシュートがGK正面に行ったのは残念でした。このあたりから土砂降りになってピッチコンディションが悪くなりました。

36分にセルジが右サイドを完全に突破しましたが、ラストパスの受け手がいなくて残念無念。ここはスアレスかアルダが用意をしていなければいけません。このすぐ後、デポル左サイドからのクロスにホセルが名人芸のシュートを打ちますが、テア=シュテーゲンがぎりぎりではじきます。しかし41分CKをマスチェラーノがギリギリで触ったこぼれ球をテア=シュテーゲンがキャッチしそこない、転がったところをホセルに押し込まれて失点。このままハーフタイム。

後半1分、右サイドからのデニスのクロスを中央のAゴメスがうまくスアレスの前に転がして、スアレスが豪快に決めてくれました。デニスの右エストレーモ、Aゴメスのポスト、は非常に好ましいですね。今日は故障で欠場でしたが、ネイマールが出てくれば相当優秀な攻撃陣になります。

しかし相変わらず守備は穴だらけで、ファジルやガマらに簡単に崩されてしまいます。そしてホセルに打たれて、テア=シュテーゲンが必死にセーヴです。そしてついにCKからヘルナンティニョスに頭で合わされて決勝点をたたきこまれました。

今日の敗戦は私はルーチョに責任があると思いますね。アルダが不調だったので、すぐにイニエスタに代えるべきでした。あとデニスは試合が終わるまで右エストレーモで固定すべきでした。彼がフリーに動くようになってから、攻撃に全然まとまりがなくなりました。

そもそもこの相手に3バックはないと思います。普通にセルジを右SBで使っていれば、こんなにホセルに打たれることはあり得ません。攻撃はAゴメスが中央でポスト役、左右にエストレーモを配して、スアレスとメッシで得点というパターンで行けばと思います。いつまでも昔のバルサスタイルにこだわらず、今いる選手の特徴を生かしたスタイルに変更するべきだと思います。

https://www.youtube.com/watch?v=5FQ6fxEF-1s

https://www.youtube.com/watch?v=NeFut6IxwqU

https://www.youtube.com/watch?v=ADU9_Kl0h50


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2017年3月13日 (月)

やぶにらみ生物論65: 糖質

生体は核酸とタンパク質だけでできているわけではなく、糖質や脂質ももちろんその構成要素です。糖質の構造の基本は19世紀末に、ここにも何度も登場しているエミール・フィッシャーによって明らかにされ、構造式の書き方も彼が考案したものが現在も使われています(1)。糖質でやっかいなのは異性体が非常に多いことで、きちんと整理しておかないと混乱します。

糖の話に入る前に、図1に異性体のおおまかな分類を示します。


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異性体:異性体(isomer)とは、同じ数、同じ種類の原子を持っているが、違う構造をしている物質のこと。

構造異性体:構造異性体(structural isomer)とは、組成式は等しいが原子の間の結合関係が異なる分子のこと。
ブタンと2-メチルプロパン:組成式はともに C4H10 であるが、ブタンの構造式は H3C-CH2-CH2-CH3 であるのに対し、2-メチルプロパンは H3C-CH(CH3)-CH3 です。

立体異性体:立体異性体(stereoisomer)は、同じ構造異性体同士で、3次元空間内ではどう移動しても重ね合わせる(スーパーインポーズする)ことができない分子。

鏡像異性体:鏡像異性体(enantiomer)とは立体異性体のうち、左手と右手のように鏡に映した形の分子を意味し、鏡像異性体をもつ分子をキラル分子といいます。炭素原子が持つ4価の共有結合の相手がすべて異なる場合、必ず鏡像異性体があり得るので、このような結合を行っている炭素を不斉炭素(キラル炭素)といいます。例えばアラニンは不斉炭素にNH2、CH3、H、COOHという4種のグループが結合しているので、LアラニンとDアラニンという互いに鏡に映した形の鏡像異性体が存在します。

ジアステレオマー(Diastereomer):立体異性体のうち鏡像異性体でない分子。シス-トランス異性体などはジアステレオマーです。

糖類を代表する分子としてまずグルコース(ブドウ糖)をとりあげましょう。グルコースは水溶液中では図2のように、α型とβ型の環状体と中央の鎖状体の3つの形が平衡状態にあります。鎖状体はα型またはβ型に対して構造異性体、α型とβ型は立体異性体ということになります(1、2)。

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鎖状構造のグルコースの異性体に着目してみます(図3)。上から炭素に番号を付けると、2番目から5番目の炭素が不斉炭素です。ここで5番目の炭素の左右と下の構造を固定し(赤で示したOHが右にある)、上だけ可変とすると、図3のように8種類の異性体が考えられます。それぞれの異性体に鏡像異性体が存在するので16の異性体が存在します。5番目の炭素のOHを左側にもってくると異性体の数は32となります。それぞれの異性体には名前があります(3)。フィッシャーは当時の研究法で III がグルコースであることを示しました。

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グルコースには図2で示した3つの形があるので、32x3=96の異性体があることになります。さらにいす型やふね型の立体配座の異性体があるので(4)、それらをカウントすると、とんでもない数になります。糖質のおそるべき複雑さを垣間見ましたが、自然界に存在するグルコースはほとんどが図3-IIIの5番目のCの右側にOHがあるD体です(5)。アミノ酸の場合H2N-C-COOHと書いて、Cの下にHを書きます。これがL体。糖の場合H-C-OHと書いて、Cの下にCH2OHと書きます。これがD体です。

歴史的には結晶に光を照射したときに、右にまがる(dextro-rotatory)か左にまがる(levo-rotatory)かで判定されました。もっと理論的な命名法がRS法ですが、ここでは説明しないので知りたい方は文献(6)を見て下さい。アミノ酸と糖に関してはDL法が一般的です。

グルコースのようにひとつの環でできている糖を単糖とよびます。単糖にはグルコースのように5つのCとひとつのOで構成される環が基本となっているヘキソースと、リボースやキシロースのように4つのCとひとつのOで構成される環が基本となっているペントースが存在します(図4)。この6員環(5C+1O)をピラン、5員環(4C+1O)をフランとよびます。ピラン環でもフラン環でもOと結合している炭素はO以外にC・H・OHと結合している場合不斉炭素であり、HとOHが上下逆のα型とβ型を生じます。リボースはRNAの構成成分ですが、2の位置のOHがHに変わったデオキシリボースはDNAの構成成分です。デオキシリボースのような糖を一般にデオキシ糖とよびます。

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グルコースの2の位置のOHはアミノ基と置換されることもあり、この場合はグルコサミンとよばれます。またアミノ基がアセチル化された場合、N-アセチルグルコサミンとよばれます。グルコサミンやN-アセチルグルコサミンは後に述べる複合糖質・ヒアルロン酸・糖脂質の材料として重要な物質です。サプリメントとしても有名ですが、関節症などに効くかどうかは疑わしいと考えられています(7)。

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鎖状の糖の上端に書かれたアルデヒドのOと下端のCH2OHのH2のうちひとつのHが失われて環状化するとラクトンが形成されます。グルコースの場合グルコノラクトンとなります。このグループの化合物にはビタミンC(アスコルビン酸)という人類には必須の物質があります(図6)。ビタミンCはグルコースからやや複雑な経路で合成されます(8)。ビタミンCは私たちの体の中でコラーゲン合成、スーパーオキサイドの除去などの重要な役割を果たしています。

ヒトはビタミンCを体内で合成することはできません。私たちの祖先のサルが果実を主食としてビタミンCを日常的に外界から得ていたため、合成経路をになう酵素が突然変異してしまったままになったため活性が失われたと考えられています。霊長類の中でも、キツネザル・アイアイ・ロリスという原始的なグループはビタミンCを合成することができますが、ヒトを含めたそれ以外のグループは合成できません。

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さて単糖だけでも膨大な異性体が存在するわけですが、これが2糖となるとそのかけ算となる上多彩な結合が存在しますから手に負えません。とはいえスキップするのもどうかと思うので、少しだけ紹介しておきます(図7)。グルコース+グルコースでできている麦芽糖(マルトース)は、デンプンがαまたはβアミラーゼによって分解されたときに生成する2糖類です。甘味料の他点滴にも使用されています。急激な血糖値の上昇を防ぐには2糖が有効です。麦芽糖はαグルコシダーゼの作用によって徐々に分解され、2分子のグルコースになります。

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ショ糖(シュークロース)はグルコース+フルクトース(フラクトース)で構成される、自然界に最も多量に存在する2糖です。自然界では植物だけが合成できる化合物です。動物はインベルターゼという酵素でグルコースとフルクトースに分解して利用することができます。どうしてサトウキビやテンサイがショ糖を大量に蓄積するのか、調べましたがわかりませんでした。想像するに、ショ糖はデンプンなどと違って、草食動物に対して歯を溶かすなどなんらかの毒性があり、サトウキビやテンサイを好んで食べる動物に危害を与えるために合成するのかもしれません。

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糖の正式な命名法は(9)を参照していただくことをおすすめします。

参照

1)http://受験理系特化プログラム.xyz/organic/fischer-3

2)グルコースの構造式:
http://sci-pursuit.com/chem/organic/glucose_structure.html

3)32コの異性体:
http://ameblo.jp/apium/entry-10212514628.html

4)https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%81%B5%E3%81%AD%E5%9E%8B

5)http://kusuri-jouhou.com/creature1/suger.html

6)立体配置の記述法:
http://www.chiral.jp/main/R%26S.html

7)Wandel, Simon; Jüni, Peter; Tendal, Britta; Nüesch, Eveline; Villiger, Peter M; Welton, Nicky J; Reichenbach, Stephan; Trelle, Sven (2010). “Effects of glucosamine, chondroitin, or placebo in patients with osteoarthritis of hip or knee: network meta-analysis”. BMJ 341. doi:10.1136/bmj.c4675. ISSN 0959-8138.
http://www.bmj.com/content/341/bmj.c4675

8)ビタミンCの真実:
http://www.vit-c.jp/vitaminc/vc-02.html

9)http://nomenclator.la.coocan.jp/chem/text/carbohy.htm




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2017年3月11日 (土)

孫崎の言っていることは正解だと思う

http://www.asyura2.com/17/senkyo222/msg/198.html

籠池がトカゲのしっぽ切りは許さないと言ったのはポロリと出た本音。

Mizuhonokinikinenshogakuin_20170310


(写真はウィキペディアより)

あきれるしかない

http://saigaijyouhou.com/blog-entry-15847.html

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2017年3月10日 (金)

サラとミーナ184: 妥協

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寒の戻りがきつい昨今ですが、皆様如何お過ごしでしょうか? 猫たちは相変わらず元気で過ごしております。三角屋根の猫ベッドはサラとミーナがうちに来た当初(約10年前)からあるのですが、長い間めったに寝床に使うこともなく放置されていました。それがなぜか最近人気で、きっかけはサラがその入り口を寝床に使い始めたことです。サラは閉所恐怖症なので、奥までははいりません。それがある日ミーナが奥まで侵入して寝始めたので、そこまで行けないくせにサラがカチンときたようです。かなり緊張した面持ち。

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結局このような形で妥協が成立しました。しかしここでミーナがサラの顔を後ろ足で蹴るようなことがあると、サラは激怒します。

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窓際のベッドでは、ほぼ闘争はなくなり、このような平和共存となりました。どうもひとつの案件ごとに、闘争→妥協→平和というステップをふまないとおさまらないようです。人間でもおなじでしょうかね?

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2017年3月 8日 (水)

2016~2017 リーガ・エスパニョーラ第26節: 不思議な好調でセルタを壊滅

Braugrana_2ルイス・エンリケがやめる本当の理由はよくわかりませんが、来シーズン以降メッシ・スアレス・イニエスタ・ブスケツらの年長組を徐々にひっこめて、新戦力に置き換えていかなければならないという途方もなく困難な仕事は、自分ではなく新監督がやった方がいいだろうと思ったのだろうと、私は考えます。

セルタ・デ・ビーゴをカンプノウに迎えます。スアレスの1トップで、左右のエストレーモがネイマールとラフィーニャ。トップ下がメッシで、守備的MFがラキティッチとブスケツ。DF:アルバ・ウムティティ・ピケ・セルジ。セルジは攻撃時にはラフィーニャの内側に上がっていく感じです。GKはテア=シュテーゲン。

セルタは451か541かよくわかりませんが、トップはスウェーデン人のグイデッティ。攻撃に参加するのは主にイアゴ・アスパスとヴァスあたり。ボンゴンダ・ラドヤ・ウーゴ=マージョ、ジョニー・セルジ=ゴメス・カブラル・ロンカリアで守備。GKはセルヒオ=アルバレス。

バルサはなぜか最近ではまれにみるくらい動きがいいです。ネイマール・スアレス・メッシも元気いっぱいで、19分にはスアレスがポストにあてて、跳ね返りをメッシがポストにあてるというお馬鹿なプレーもありましたが、負ける気はしません。ネイマールは相変わらずファウルを誘発します。フェイントで抜かれるというのはDFにとっては屈辱で、そのくらいならファウルで止めた方がいいと思うのでしょう。ウーゴ・マージョのタックルはかなり危険でした。

21分には思わぬピンチでこぼれ球をロンカリアにフリーで打たれますが、当たり損なってラッキーでした。すぐ後の24分にメッシが中央を疾走してそのままゴール。これはセルタの守備がダメですね。先制点はバルサ。さらに40分には、ラキティッチ→メッシ→ネイマールときれいなパスがつながって、最後はネイマールがループで決めるという美しいゴール。ここでハーフタイム。

後半12分、ラフィーニャからゴール前でラキティッチにパスが出て、ラキが股抜きゴール。バルサは16分にはブスケツを休ませ、マスチェラーノに交代させる余裕です。
16分にはメッシが左に侵入し、ゴール前にラインとパラレルなクロスを供給。これに足を出したのが何とウムティティ。バルサでの初ゴールです。これで4:0。余裕のある試合の証明です。さらに19分にはメッシが右から自分で持ち込んでゴール。マニータとなりました。

バルサは新しいシステムに少し慣れてきました。後半はウムティティを右SBにコンバートするという新機軸もありました。まあ彼は守備ならどこでもできますが、私的には右SBはちょっとうなずけません。ブスケツが引っ込んだときにボランチをやるというならまだ理解できますが。重傷者が出たときの特別ルールがあるわけですから、右SBをさっさと補強すべきでしょう。どうしてこんなにのんびりしているのか理解できません。

セルタの守備はお粗末です。ちょっと疲労している感じもありました。バルサの動きが良かったとか書きましたが、この点を考えるとまだ錯覚かもしれません。

https://www.youtube.com/watch?v=lwNUwhjpXj4

https://www.youtube.com/watch?v=nIcm73RGRdY

https://www.youtube.com/watch?v=12AxZmHypBk



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2017年3月 7日 (火)

やぶにならみ生物論64: 制御タンパク質他

数回にわたってタンパク質とは何かをざっくり述べてきましたが、最後に「制御因子他」のジャンルに属するものについてふれておきましょう。

酵素などは基本的には作られる量と壊される量によって制御されています。その他に他の酵素によって修飾されたり、ビタミンや生成物などの低分子物質によっても制御されます。しかし中にはわざわざ自分の活性を制御する専門のタンパク質が遺伝子として存在するようなラグジュアリーな酵素も存在します。ODC(オルニチン脱炭酸酵素)はそのひとつです。

オルニチンはすでに述べたように(1)、尿素サイクルに含まれる物質で、アンモニアを解毒し排出するうえで重要な位置にありますが、それ以外にODCによってオルニチンはプトレシンに代謝されます。

H2N-(CH2)3-CH(NH2)-COOH(オルニチン) → H2N–(CH 2)4–NH2 (プトレシン)+ CO2

プトレシンを起点として、いわゆるポリアミン類-スペルミジン・スペルミンが合成されます。ポリアミンは精液に多量に含まれますが、その機能は細胞増殖、イオンチャンネルの制御、DNAの安定化など多岐にわたっており、まだ完全には解明されていません(2)。ポリアミンは多すぎても少なすぎても生物が生きていく上で障害になるので、ODCの活性は厳密に制御されなければなりません。余談ですが、そういう意味ではオルニチンをサプリメントとして摂取するのは、体に負担をかけることになるのではないかと危惧されます。

そこで登場するのがODCアンチザイムという制御因子で、このタンパク質がODCに結合することによって、ODCは迅速に分解されます(図1、参照3)。結合状態での分子形態なども報告されています(4)。ODCアンチザイム自身がODCを分解するわけではなく、あくまでもODCの形態(コンフォメーション)を変化させて、タンパク質分解酵素が見つけやすいターゲットにするということです。

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アンチザイムとは違うアロステリックモデュレーターとして機能する因子にもふれておきましょう。図2のように細胞膜を何度も貫通するタンパク質は数多く存在しますが、それらは外界からのシグナル(例えばホルモン)を受けて、分子形態が変化し、細胞内に出ている部分を使って外界からきたシグナルを細胞内に反映させるべく仕事をします。このような機能を正方向(+)あるいは負方向(-)に導くためのタンパク質性制御因子が存在します(図2、参照5、6)。このような制御因子(アロステリックモデュレーター)は膜貫通タンパク質等に結合することによって、その構造を変化させ、機能に影響を与えています。

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制御因子のなかにはDNAと結合して転写を制御しているものもあります。これらは通常転写因子(transcription factor)とよばれています。例えばbZipというタンパク質は、C末側でαヘリックスがロイシンなどを介して結合してダイマーを形成し、N末側ではトングのようにDNAをはさんで転写を制御します(図3)。2本のαヘリックスがジッパーのように重なりあって結合している部位をロイシンジッパーといいます。

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またZif268(またはEGR1)という転写因子は、分子内にジンクフィンガーという部位(図4A)を3ヶ所持っており、その特異な構造を使ってDNAに結合します(図4B)。ジンクフィンガーというのは名前の通り亜鉛原子を抱え込んだ構造で、図4Aでは2つのシステインと2つのヒスチジンが亜鉛原子と結合しています。2つのβシートと1つのαヘリックスを含んだ構造が亜鉛原子によって安定化されているようです(図4B 参照7)

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ロイシンジッパータンパク質やジンクフィンガータンパク質は数多く存在し、またそれぞれがさまざまな遺伝子を発現させるために必要なので、機能によって分類や命名ができないため、酵素などと違って暗号のような名前になっています。タンパク質分子をいくつかの領域に分けて、それぞれをドメインとよぶことがあります。その場合ロイシンジッパードメインとかジンクフィンガードメインなどとよばれます。

もうひとつ、bHLH(basic helix-loop-helix)というドメイン(図5A)をもつ転写因子について述べておきます。このドメインは図5Aのように、2つの短いαヘリックスがループ状の構造でつながっています。このグループを代表する転写因子はMyoDです。MyoDはE12という別の転写因子とヘテロダイマーを形成して2本足のような構造をつくり、塩基性アミノ酸を使ってDNAと結合します(図5B)。

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MyoDは R.L. Davis らが発見した元締め的転写因子で、筋肉形成という極めて複雑なプロセスにゴーサインを出すマスター制御因子とされています(8、9)。発生の途中で未分化細胞を筋細胞に分化させるだけでなく、例えば筋トレをしたときもこれが発現して筋肉が増強されると考えられています。将来工場で細胞を分化させて食糧を製造するというようなことがあるとすれば、MyoDはキーファクターとして使われるかもしれません。

転写因子にはこれらの他にも非常に多くの種類があり、きりがありませんが、細胞がそれぞれ特徴を出すためにどの道を行くか決めるハンドルのようなものです。ノーベル賞の山中4因子(Oct3/4、Sox2、Klf4、c-Myc)もすべて転写因子です(10)。これらはいったん来た道を逆行して元に戻るプログラムを進行させる因子とも言えます。

最初に「制御因子他 」と書きましたが、「他 」というのは例えばヘモグロビンです(図6)。ヘモグロビンは(グロビン+ヘム)x4で構成されるタンパク質で、グロビンも含めると真核生物のみならず、酸素を利用する生物には細菌も含めて広範囲に分布しています(11)。このタンパク質は酵素でも、構造タンパク質でも、制御因子でもなく、酸素や二酸化炭素を運搬する担体として使われています。

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そのほかにもリボソームというタンパク質製造マシーンではRNAと共に100種類近いタンパク質がそのパーツとして働いています。メッセンジャ-RNAを製造する工場であるスプライソソームなどでも多くのタンパク質がそれぞれ役割を果たしています。すなわち酵素・構造タンパク質・制御因子以外にも重要な役割を担っているタンパク質は数多く存在します。

参照

1)http://morph.way-nifty.com/grey/2016/05/post-8705.html

2)栗原新、ポリアミンのとても多彩な機能、生物工学会誌 vol.89,p.555 (2011)
https://www.sbj.or.jp/wp-content/uploads/file/sbj/8909/8909_biomedia_3.pdf

3)村上安子, 松藤千弥、迅速なポリアミン制御を可能にするオルニチン脱炭酸酵素の分解系、化学と生物 Vol. 39, No. 3, pp.171-176 (2001)・・・アンチザイム
https://www.jstage.jst.go.jp/article/kagakutoseibutsu1962/39/3/39_3_171/_pdf

4)Hsiang-Yi Wu et al., Structural basis of antizyme-mediated regulation of polyamine homeostasis. Proc Natl Acad Sci USA, vol. 112 no. 36, pp. 11229–11234 (2015)
http://www.pnas.org/content/112/36/11229.full.pdf

5)Lauren T. May, Katie Leach, Patrick M. Sexton, and Arthur Christopoulos, Allosteric Modulation of G Protein-Coupled Receptors
Annual Review of Pharmacology and Toxicology  Vol. 47, pp. 1-51 (Volume publication date 10 February 2007)
http://www.annualreviews.org/doi/10.1146/annurev.pharmtox.47.120505.105159

6)J.N. Kew, Positive and negative allosteric modulation of metabotropic glutamate receptors: emerging therapeutic potential., Pharmacol Ther. vol.104(3), pp. 233-244 (2004)
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15556676

7)https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B8%E3%83%B3%E3%82%A%E3%83%95%E3%82%A3%E3%83%B3%E3%82%AC%E3%83%BC

8)Robert L. Davis, Harold Weintraub, Andrew B. Lassa, Expression of a single transfected cDNA converts fibroblasts to myoblasts.
Cell, Vol.51, Issue 6, pp. 987–1000 (1987)

9)Ma, P.C.,Rould, M.A.,Weintraub, H.,Pabo, C.O.Crystal structure of MyoD bHLH domain-DNA complex: perspectives on DNA recognition and implications for transcriptional activation. Cell vol.77, pp. 451-459 (1994)

10)iPSビズ ヤマナカファクターとは http://ips 細胞.biz/dic/30.html

11)https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%98%E3%83%A2%E3%82%B0%E3%83%AD%E3%83%93%E3%83%B3

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2017年3月 5日 (日)

井上-都響 ドヴォルザーク交響曲第8番他@八王子オリンパスホール2017年3月5日

Imga八王子へは2時間30分はかかるので、ロングトリップです。それでも行ってみようと思わせるメンツと曲目でした。駅前のオリンパスホールは素晴らしいホールでした。特に2Fのデザインが落ち着いて聴ける感じで気に入りました。ステージも広い印象があり、フルオーケストラも余裕を持って展開できます。立ち席があるというのもめずらしい。

ただ信じられない問題がひとつありました。2F・3Fへの階段があり得ないくらい狭く、ひょっとすると、もともとエスカにするはずのところが、何らかの事情で階段にかわったのではないかと思いました。

それが1ヵ所だけですから、終演後もいったん全員止めて、少しずつ誘導するというとんでもない状況になります。火でも出てパニックになったらどうなってしまうのでしょうか? 誰が設計したのか知りませんが、これは欠陥建築物です。

ホールに入る前にそば屋で昼食をとりました。案内された席について、ふとふりかえるとそこに本日のマエストロ井上さんが座っておられました。例によってオーラを噴出しつつ、フラフラと出て行かれました。コンマスは山本さん。サイドはマキロン。客席は80%くらいの入りでしょうか。

演奏はやはり、はるばるやってきた甲斐がありましたね。最初の「中央アジアの草原にて」から、壮大なスケールのスペクタクルで圧倒されました。南方さんのイングリッシュホルンの茫漠たる響きが良い雰囲気を醸し出します。柳原やサトー氏も良い味出してました。

2曲目はラフマニノフのコンチェルト。超人横山のピアノは京懐石の味わいで、都響もすごいコンセントレーションでサポートしていました。やまない拍手とマエストロの指示に従って、ソリストアンコールもやってくれました。曲目は横山幸雄:オマージュ・ア・ラフマニノフ ~ヴォカリーズ~ でした。これ名曲だと思います。

休憩後のドヴォルザーク交響曲第8番は井上・都響の本領発揮で、ボヘミアの美しい台地と民俗を沸々と想像させてくれました。管も弦も実にニュアンス豊かな演奏で堪能させてくれました。日本人には茶目っ気出すとかえってしらける感じの人が多いのですが、井上さんは板についていて、これは指揮者として圧倒的に有利です。独特の指揮スタイルがはまっていますね。

横山幸雄

https://www.youtube.com/watch?v=lI0grn8uaE0

https://www.youtube.com/watch?v=W9gu5YuQqbw

井上道義

https://www.youtube.com/watch?v=yEnak1NCsbg

https://www.youtube.com/watch?v=D4lEJQGQ8oI

マエストロ井上のお言葉

人は良く言う「なんだか時の過ぎるのが早くって・・・あらまあ、さっきお正月だと思ったらもう桃の節句・・・嫌だわ、年取るのも無理がないわね」
みたいな会話にはいつも賛同しないで嫌われる。
 
「そりゃ、楽しい事をやってないからなんじゃないの?生き甲斐のある時間を過ごしていないんじゃないの?」
とか言う俺だ。ひひひ。
 
特に俺は夜には必ず夢を見るんで、1日が何だか2倍ぐらい長く感じるイカレポンチだ。
 

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2017年3月 3日 (金)

2016~2017リーガ・エスパニョーラ第25節: ヒホンに順当に勝利も、監督が突然辞任を発表!!

Braugranaカンプノウでスポルティング・ヒホンとミッドウィークの対戦です。

今シーズン、ルーチョはもともとアレイシ・ビダルを使う気が無くて、セルジを右SBで使っていましたが、ビダルの移籍がダメになってから気を取り直して使い始めたのですが、これが結構よくて、安定した守備と鋭いクロスなど活躍していたのですが、そのビダルが負傷長期欠場となっておかしくなりました。単にセルジを右SBで使うシステムに戻せば良いはずが、なぜかシーズン終盤になって新基軸の3バックをはじめて、アトレチコ戦ではかなり苦戦しました。いずれにしても、セルジひとりで右SBをやるのは不可能なので、特例の補強は必要ではあります。

残りのシーズン3バックでいくのでしょうか? 不安ですねえ。マチューも故障しましたし、ディフェンダーの問題は山積みです。バルサはスアレスの1トップ、2列目がネイマール・デニス=スアレス・メッシ・ラフィーニャ、ラキティッチとブスケツが守備的MFなのですが、並んでいるわけではなく、ブスケツはCB兼任、ラキは攻撃的MF兼任という感じです。DF:アルバ・ウムティティ・マスチェラーノ、GK:テア=シュテーゲン。

ずっとミッドウィークに試合があると、前の3人がでずっぱりのバルサは体調維持が難しくなり、どうしてもスタミナを温存するために休む時間が増えます。これはまずいですね。ビダルが元気だと、パコとの相性は非常にいいと思うのですが、メッシ・ネイマール・セルジあたりとはあまり相性が良いとは言えない感じがします。

ローテーションを使ってきたのはなんとヒホン。1トップ:カルロス=カストロ、2列目:ブルギ・アルバレス・カセス・ドゥグラス、ボランチ:シャビ=トーレス、DF:エチエジレ・ババン・ファン=ロドリゲス・リージョ、GK:クエジャル。降格圏内のチームなので、降格争いに備えてのローテーションとは有難いお話です。しっかり勝たせてもらわないとね。

9分マスチェラーノのロングフィードにメッシがするするDF裏に抜け出して、GKが出てきたところを頭に合わせてゴール。こんなに簡単に点が取れていいのでしょうか? DFラインが1人ずれていてオフサイドをとれませんでした。

11分ネイマールのロングパスをスアレスが受けてGKを抜き、深い位置から逆サイドのポストを狙ったシュート。これをファン=ロドリゲスがクリアし損なってオウンゴール。なんとも・・・。

楽勝かと思ったのですが、22分カウンターからアルバレス→カストロとパスが通ってゴール。ブスケツが間に合わず、3バックの弱点が露見しました。ちょっと強いチームが相手だと、この不安定なシステムのためにボロボロになってしまうかもしれません。

しかし今日は相手が相手なので。27分ババンのクリアボールがおあつらえ向きにスアレスの前にきてボレーでゴール。

後半も開始早々メッシからスアレスに替わって出ていたパコにラストパスが通って4点目。この後メッシもAゴメスと交代。それで21分ネイマールに出番が来てラキがもらったFKを強烈なバナナでたたき込んで5点目。今日のネイマールはシュートミスが多くて残念な日でしたが、これで一応仕事ができました。そのラキティッチが強烈なシュートで仕上げの6点目をとって試合終了。

https://www.youtube.com/watch?v=nqnZRKXLZVA

https://www.youtube.com/watch?v=Zv_czVTKoQQ

https://www.youtube.com/watch?v=IKN-U4GTNEY

https://www.youtube.com/watch?v=6grlQTv4MGI

このあと、なんとルイス・エンリケ監督が今季限りでの退任を発表しました。現在のバルサは非常に難しい転換期にあり、誰が監督をやってもバルサがカンテラから選手にたたき込んできたサッカーと、外部から来た選手との折り合いをつけるのが難しかったと思います。メッシ-チャビ-イニエスタ-ダニ-ブスケツの細かいパス回しから、密集の隙間を割って点を取るというサッカーはもうできません。今その臭いがするのはメッシ-ネイマール-セルジ-ブスケツあたりでしょうか。

最近採用した選手達はスアレス・ラフィーニャ・ラキティッチ・アルダ・デニス・Aゴメス・ビダル、みんなある程度フィジカルも強くて、そこそこスピードもテクニックもあり、バルサはチームとして奇術的なサッカーからスマートなサッカーに変身するべく作戦をたててきたような気がします。そんな中でアレイシ・ビダルを意固地に使わなかったりしたルーチョの真意がよくわかりません。古いバルサスタイルに固執したとも思えないのですが・・・。

次期監督のバルサファン投票をもうやっていて、圧倒的にホルヘ・サンパオリが人気だそうですが、私はどんな人かよく知りません。セビージャの監督になったばかりなので、1年で引き抜くのはちょっとアコギかと思います。いずれにしても、妙に意固地な監督が就任しないようにお願いします。

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2017年3月 1日 (水)

BSフジのプライムニュース 遠のく財政健全化目標

A0006_002418BSフジのプライムニュース 「遠のく財政健全化目標」をみましたが、ここでわかったことは、もう日本の経済は経済学者がどうこうできる段階を越えたということです。

一番キャラ的に面白かったのは佐藤主光で、内容はともかく話をあきさせないところは、ある種の天才。一番まともだと思ったのは小幡績で、「ちゃんと学会でも認められている人を政府のご意見番として使え」と言うのはごもっともです。

晋三は自分の素人としての好みで、学会から無視されて、もう転業しているような人の理論を採用し、その下僕の学者を使っているわけですから、当然ながら強烈な批判です。一番つまらないのはF(内閣官房参与)で、○○の一つ覚えしか言わない上に、根拠を掘り下げたり、詳しく展開したりすることもありません。反町もかなりこの人にはご機嫌斜めでした。

日本がやらなければいけないことははっきりしていて、10年くらいのスパンで言えば、「人口増加」と「イノベーション」ですから、政府が出来ることは、1.外国人の移住促進 と 2.研究投資の拡大 しかないです。

私的にさらに付け加えるなら、「自由貿易から管理貿易への転換」です。そうしなければ安定的なウィンウィンの関係などあり得ないので、どちらかの国がトランプのようにブチ切れることになります。この点は池上晋も含めて、多くの識者がまだまだ自由貿易に未練たっぷりなのは残念。

通販のカタログをみてください。製造国がちゃんと書いてあります。日本の製品は非常に少ないですよ。大部分の日用品・衣料品・靴・家具・電化製品などは中国と東南アジアの製品です。安くて良い製品なんだから当たり前です。これでいいわけないですね。原発も新幹線も売れませんし、三菱が航空機を製造して売ろうとしたのですが、なんといつまでたっても製品ができません。つい最近まで日本の一流企業だったところが、中国や台湾に買収されるような昨今です。

このような状況は管理貿易をやらなければ変わりません。これからますますひどくなるばかりでしょう。中国や東南アジアに拠点を移した会社が日本にもどってくるようにならなけらば、グローバル企業だけが微笑むブラックな国になり果てるでしょう。

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2017年2月28日 (火)

やぶにらみ生物論63: 構造タンパク質

タンパク質をその役割で分類すると、最もおおざっぱには酵素、制御因子、構造タンパク質、その他ということになります。構造タンパク質を代表するものとして、アクチンとミオシンがあります(ミオシンは酵素でもありますが)。これらは筋肉の主成分であり、肉食動物はこの2種類のタンパク質を主な栄養源として生きています。人間は雑食ですが、多くの人々は穀物(炭水化物)の他に、特に南米などではアクチンとミオシンを主要な栄養源としています。日本人も次第にそのようなライフスタイルに近づきつつあります。動物を殺さなくても美味な食事ができるようになれば、人間はもう少し高尚な生物になれると思いますが、エミール・フィッシャーの夢はなかなか実現しそうにありません。

生物が生物であるためには、生物と外界との間に仕切りが必要ですが、それは脂質が中心となった細胞膜です。細菌や植物はその外にさらに多糖類でできた細胞壁という構造を持っています。細胞壁はいわゆる動物にはありません。脂質の膜は細胞の内部にもあり、コンパートメントや物質輸送の役を果たしています。

ではタンパク質は細胞の構造形成にどのような役割を果たしているのでしょうか。ひとつは家で言えば柱とか梁のような、細胞に一定の形をとらせることです。とは言っても静的な恒久構造ではなく、ダイナミックに変化します。例えば筋肉は休んでいるときと、力を出しているときでは形態が異なります。もうひとつは細胞分裂を実行する構造ツールとしてタンパク質が機能するということです。

これらに関与しているタンパク質はほぼ3つのグループ、すなわちチュブリン、アクチン、中間系線維(繊維でもよい)に分類できます。この3つのグループは、細菌・古細菌・真核生物のすべてに存在するユニバーサルなタンパク質です。

細菌では図1のように、チュブリン系のFtsZは細胞分裂の際にZリングという構造を作って細胞と細胞の仕切りを形成する役割を果たしています。

アクチン系のMreBは細胞膜の直下に、細胞の全長に及ぶ繊維構造からなる螺旋状のネットワークを形成しており、細菌がロッド状の形態をとるために必要な役割を果たしています。またある種の細菌では真核生物の場合と同様、収縮リングをつくって細胞分裂を実行する役割を担っているようです(図1)。

中間系繊維グループのクレセンチンは、細胞が三日月のある種の細菌に存在し、細胞を屈曲させる役割を果たしています(図1)。人間の胃に住んでいるヘリコバクター・ピロリ、いわゆるピロリ菌もこの仲間のようです。栄養リッチな環境に住んでいる細菌は、その場所から流されたくないので、ひっかかりやすい構造をめざしたのでしょうか? 細菌の細胞骨格については、ウィキペディアにもう少し詳しい解説があります(1)。

A_4

真核生物におけるチュブリンは毛利秀雄(1930-、図2)によって発見・命名された分子量約5万の球状タンパク質で(2)、通常重合して微小管などの構造を形成しています。αチュブリンとβチュブリンは図3のようにヘテロダイマーαβを形成し、さらにそのヘテロダイマーが連結して線維状のプロトフィラメントを形成し、13本のプロトフィラメントが集合して管になったような形の微小管が形成されます(3)。微小管の直径は約25nmです。

A_2

A_5

精子の鞭毛を輪切りにすると、中心にある1対=2本の微小管を、9ペア=18本の微小管が取り囲むという美しい規則的な構造になっています。微小管の周囲に存在するダイニンはATPが持つ化学エネルギーを運動エネルギーに変換することができるタンパク質(モータータンパク質)であり、これらの作用によって精子は鞭毛を動かし、泳いで卵に到達することができます(図4)

A_6

アクチンはF.B.シュトラウプ(1914-1996、図2)によって発見された、分子量約4万2千の球状タンパク質です(4)。微妙に異なる6種類があり、冒頭で述べた筋肉を作るタイプのものとは異なるβ型アクチンは、重合してマイクロフィラメントという直径6nm前後の線維を形成し、微小管と同様細胞骨格の役割を果たしています(図5)。アクチン自体はモータータンパク質ではありませんが、ATPやADPと結合することによって線維形成が制御されています(5、6)。

A_7

細胞形態がいかにチュブリンやアクチンに依存しているかということは、図6をみれば一目瞭然です。細胞質の中は微小管やマイクロフィラメントのジャングルジムのようです。これらの細胞骨格はジャングルジムと違ってフレキシブルで、次の瞬間には別の形になることもあります。微小管やマイクロフィラメントは常に多くの分子が参加したり離脱したりしているので、細胞の柱や梁といっても、非常に流動的なパーツではあります。

A_8

細胞骨格にはもうひとつの要素、すなわち中間径線維があります。中間径というのは線維の直径が微小管とマイクロフィラメントの中間という意味で、約10nmのサイズになります。中間径フィラメントを構成するタンパク質には、ケラチン、ニューロフィラメントタンパク質、デスミン、ビメンチン、ラミンなどがあり、細胞の種類によって特異性があります。ミオシンもこのグループに近いタンパク質です。

中間径線維の代表としてケラチンに注目してみましょう。ケラチンは毛髪・爪・表皮・角・くちばし・ウロコなどの主成分となるタンパク質です。ケラチンはヒトのものだけでも54種類あり、まだ増えるかもしれません(7、8)。ケラチン分子は細長い線維性(フィブラス)の分子で、図7のように4量体(テトラマー)をつくり、それを基本単位としてタンデムに結合してマイクロフィラメントが形成されます。8本のマイクロフィラメントが集合してマイクロフィブリルを形成し、マイクロフィブリルがさらに集合して毛や皮膚などの細胞に充満しています(図7)。

A_9

図8は私が撮影した毛の断面の電子顕微鏡写真で、まだ完全にケラチン線維で埋め尽くされていない未分化な下部の構造です。ケラチン線維の束(マイクロフィブリルまたはミクロフィブリル)の間に隙間がまだみられます。

A_10

筋肉は中間径線維グループに近縁のミオシンと、全く別オリジンのアクチンなどのタンパク質が共同して作った驚異的な芸術的作品です。筋肉によって動物は歩行し、呼吸し、消化し、出産し、飛翔し、遊泳し、目のピントを合わせ、キーボードをたたくことができます。いずれまた話題になると思いますので、ここでは1枚の私が撮影した電子顕微鏡写真だけ貼っておきます(図9)。私の過去記事が(9,10)にありますので、お時間のある方はどうぞ。

A_11

参照

1)こちら

2)Mohri H., “Amino-acid composition of Tubulin constituting microtubules of sperm flagella.”. Nature vol. 217, pp. 1053-1054 (1968)  PMID 4296139

3)Nogales, E., Wolf, S.G., Downing, K.H. , Structure of the alpha beta tubulin dimer by electron crystallography. Nature vol. 391, pp. 199-203 (1998)

4)Straub FB., Actin,  Studies Inst Med Chem Univ Szeged. vol.2, pp. 3–16 (1942)
http://actin.aok.pte.hu/archives/pdf/StudiesII_1.pdf

5)https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%A2%E3%82%AF%E3%83%81%E3%83%B3

6)Geoffrey M Cooper, Structure and Organization of Actin Filaments. The Cell: A Molecular Approach. 2nd edition. Sunderland (MA) (2000).
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK9908/

7)http://www.kuhp.kyoto-u.ac.jp/~pathology/templates/keratin.html

8)片方陽太郎 ケラチン蛋白質の生化学 -構造、機能、そして遺伝子まで-、蛋白質 核酸 酵素 vol. 38, pp. 2711-2722 (1993)
http://lifesciencedb.jp/dbsearch/Literature/get_pne_cgpdf.php?year=1993&number=3816&file=sU0K8gPLUSkWylrPLUS03QAhjDig==

9)ミオシン  http://morph.way-nifty.com/grey/2011/01/post-0d3e.html

10)アクチンの系譜  http://morph.way-nifty.com/grey/2013/09/post-9bba.html

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2017年2月27日 (月)

2016~2017リーガ・エスパニョーラ第24節: GKの奮闘でアトレチコに勝利

Braugranaもうこれからは1敗もできないバルサとなりました。ただレアル・マドリーがバレンシアに1敗したので、まだ多少の可能性は残されています。

残された試合の中でも、アトレチコ@ビセンテ・カルデロンは最強の難敵です。トップはフランス人のガメイロとグリースマン、カラスコとサウールが左右でサポート。コケとガビが守備的MF、DFはフィリペ=ルイス・ゴディン・サヴィッチ・ヴルサリコ、GK:オブラク。ガビ・コケ・サウール以外は全員外国籍で、トランプがきいたら卒倒しそうなメンバー。

バルサはネイマールの1トップ、2列目がネイマール・イニエスタ・メッシ・セルジ・ラフィーニャという特殊なフォーメーションをやってきました。ブスケツの1ボランチで、3バックのマチュー・ウムティティ・ピケ、GK:テア=シュテーゲン。メッシをはっきりトップ下にして、攻撃にメリハリつけようという意図でしょう。しかし3バックはカウンター攻撃が得意なチームには危険です。

この特殊なフォーメーションは前半機能しませんでした。ピケが中央の守りに行ってしまうので、右サイドがノーディフェンスになってしまって、どんどん使われ、セルジとラフィーニャがあわてて戻ってくるために、攻撃に移っても選手が足りなくて攻められません。テア=シュテーゲンが大活躍で、なんとか0:0で前半終了。

後半はさすがにピケが右に張り付いて、中央はブスケツとウムティティで守るということになり落ち着きました。4分スアレスがフリーでパスを選択しますが、見当外れの位置にパスしてしまいます。スアレスは最近少し変調です。7分グリーズマンがGKと1:1でのシュートを失敗、さらにゴディンが絶好のヘディングをはずしてラッキーです。

19分にスアレスが放ったシュートの跳ね返りをラフィーニャが押し込んで先制点はバルサ。しかしアトレチコも26分、FKをゴディンのバックヘッドで1:1。

この後マチューがファウルで負傷。いやあ勘弁してほしいよ! プレイを続けられず、球を蹴り出してディニュと交代。もう終了近い時間でしたが、41分にメッシが打ったシュートをサヴィッチが止めたのですが、はねかえりがおあつらえ向きのところに来て、メッシが打ち直してゴール。何とか1:2で逃げ切りました。

https://www.youtube.com/watch?v=4pFBKZX97zY

https://www.youtube.com/watch?v=OOMOqqg_YNE

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2017年2月26日 (日)

ルスティオーニ-都響 ベルリオーズ「幻想交響曲」など@東京芸術劇場2017年2月26日

Imga都響のC定期で、池袋の東京芸術劇場に行ってきました。チケットはまたもや完売。ときにチケット完売でも空席が目立つこともあるのですが、今日は正真正銘ぎっしりの盛況です。ステージに久しぶりに銀色のパイプオルガンが露出していてゴージャスです。

お目当ては指揮者のダニエレ・ルスティオーニでしょうか? 今シーズンからリヨン歌劇場首席指揮者に就任するそうです。コンマスは矢部ちゃん、サイドはゆづき。多数のビデオカメラが配置されていて、DVDを出版する予定があるのでしょうか?

曲目も多分都響向きで、まれにみる快演でした。全曲ぞくぞくする驚異的なアンサンブルで、ソロも素晴らしい! ルスティオーニは非常に派手なアクションなのですが、決して音楽が下品にならないところがさすがです。さらに繊細で丁寧な感じがしました。

私的にはイングリッシュホルンの音色が好きなので、「幻想交響曲」の第3楽章がききものでした。南方さんの演奏は、いつもながら情感豊かで感動しました。鷹栖さんやサトーさんのソロもニュアンスたっぷり。ティンパニ2台を4人で演奏するというのも迫力ありました。チューバが2本も珍しい景色です。

演奏終了後、ルスティオーニがオルガン奏者を忘れていたようで、いったん引っ込んだ後出てきてスタンディングさせてました(笑)。西川さんが引っ込んだまま出てこなかったのはなぜでしょう? あと舞台裏のオーボエ奏者は大植さんだったのでしょうか?

魔法使いの弟子
https://www.youtube.com/watch?v=vagV1iDpfSQ

ローマの噴水
https://www.youtube.com/watch?v=vkp_GpVUvvY

幻想交響曲 Op. 14 第3楽章 野の風景
https://www.youtube.com/watch?v=Qm1t5Q3RdIo

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2017年2月24日 (金)

サラとミーナ184: ミーナ マクロ撮影に挑戦

Imga猫にあって人間にはないもの。そのひとつは感覚毛としてのヒゲです。人間にもヒゲはありますが、それは髪の毛と同じ構造で、動物のヒゲとは比べるべくもないローグレードなものです。

猫のヒゲは1本1本の根元が血洞という巨大な血管につつまれていて、しかもその血洞の外側に専用の筋肉がくっついていて、意図して動かすことができます。

しかもなんと感覚神経が、その血洞を貫通してヒゲの毛根にタッチしており、どのように毛が動いたかを脳に伝えています。つまり毛で触ると、触った物の形を脳が認識できます。

血管壁を神経が貫通するというのは非常にシュールで、どういうメカニズムで行われているのか、多分全然わかっていないと思います。先に神経があって、あとで血管がつつみこむのでないことは私自身もラットで確認しました。

というわけで、猫のヒゲが生えている部分(ミスタシアル・パッド)はハイグレードな感覚神経が密集しており、敏感なエリアになっています。

Imgb猫はここを触られると嫌なのか、気持ちが良いのかわかりませんが、少なくともうちで飼っている猫たちは気分が良いようです。もっとさわれとせがんできます。

ミスタシアル・パッドを触られているミーナを撮影しようというわけで、滅多に使わないマクロ機能を使ってみましたが、写真のようなショットになりました。

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2017年2月23日 (木)

井上道義-大阪フィル@東京芸術劇場2017年2月22日

Imgosaka生まれて初めての大阪フィル。曲目はショスタコーヴィチの交響曲11番と12番を一夜でという超ヘビイなものでした。指揮は井上道義さん。コンマスは崔文洙さん。

パンフレットに出演者の名前がエキストラも含めて、すべて記載してあるのは感心しました。楽団の運営がきちんとされていることを想像します。

チケット完売で東京芸術劇場大ホールは異様な熱気です。交響曲第11番は非常にわかりやすい音楽で、第5番や第8番と共にショスタコーヴィチの傑作交響曲だと思います。

もう大阪で同じプログラムを2回やってきたそうなので、演奏は特に弦がアンサンブルもきちんとしていて、Vnなどほとんど女性ばかりなのに心地よい重量感がありました。打楽器の方々の奮闘も素晴らしいと思いました。

☆ 引用されている音楽

夜は暗い
https://www.youtube.com/watch?v=E5tdvbRtSgY

同士は斃れぬ
https://www.youtube.com/watch?v=fa6BswG-dU8

(41分30秒あたりから)
https://www.youtube.com/watch?v=g9lo9ZDYuDU

おお皇帝 吾等が父よ
https://www.youtube.com/watch?v=JR-nG_ecsZo

ワルシャワ労働者の歌
https://www.youtube.com/watch?v=qtslGbYKMoQ

☆ 第2楽章

https://www.youtube.com/watch?v=JycVywv5myU

https://www.youtube.com/watch?v=4Pudaf862qM

https://www.youtube.com/watch?v=S-dpVISqPy4

11番を聴き終わった段階でもう完全に満腹となり、すき焼きの後にとんかつは勘弁してほしいという気分でした。というわけで交響曲12番は、演奏は11番より更に素晴らしかったのですが、私自身のメンタルがついていけず残念。1905年の後が1917年という歴史的経緯はわかるのですが、11番の続きが12番というわけじゃなく、全然別物ですから。

やっぱり11番・12番は後半にとっておいて、前半はもうすこし軽いプログラムにして欲しいと思いました。うがった見方をすると、不透明な理由で大フィル解任が決まった井上さんが、自分は健康上の問題などなく非常に元気なので「誰か音楽監督に雇って頂戴」というアピールのために、このようなヘビイなプログラムになったのかなとも思いました。

http://www.shikoku-np.co.jp/national/culture_entertainment/20161128000407

マエストロ井上は、ショスタコーヴィチ交響曲全集を出版なさっています。

こちら

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2017年2月21日 (火)

やぶにらみ生物論62: 酵素2

第二次世界大戦前までに、酵素はタンパク質であり、生命現象に必要なほとんどの化学変化は、酵素によって触媒される反応であることが明らかになりました。大戦後は酵素の作用機構や制御が主要な課題となりました。

エミール・フィッシャーの古典的な「鍵と鍵穴」説の検証と、新しい概念構築の中心になったのはジャン=ピエール・シャンジュー(1936-)でした。シャンジュー(図1)は学生の頃パスツール研究所のジャコブ&モノー研究室で過ごました。彼はそこでタンパク質は固定した形を持つものではなく、基質や様々な制御因子の影響、オリゴマーの形成などによって形を変えるフレキシブルな物質であることに注目し、アロステリック変化という概念を提出しました(1)。この理論はダニエル・コシュランド(1920-2007、図1)らによってさらに発展し、「誘導適合説」などが提唱されました。このあたりの事情を知るには、コシュランドが書いたレビューが出版されています(2)。コシュランドは第二次世界大戦中はマンハッタン計画に参加して、原爆製造の仕事にかかわっていました(3)。

A_14

簡単に説明すると、図2のように「鍵と鍵穴」説ではもともと鍵にぴったり合った鍵穴があることになっていますが、「誘導適合」説では、基質の接近によって酵素が形態(コンフォメーション)を変えて、基質を取り込むということになります。

またこのコンフォーメーションの変化に伴って、ケミカルアタックを行うサイト(catalytic site、図2の赤のサイト) が基質と接近して活動を行うことができるようになります。このサイトは2ヶ所に分かれていて、サイト-基質-サイトという形で電子や原子の受け渡しを行ないます。

A_15


では具体的にトリオースリン酸イソメラーゼを例にとって。酵素反応の機構をみていきましょう(4)。この酵素はジヒドロキシアセトンリン酸(DHAP)をD-グリセルアルデヒド3リン酸(GAP)に代謝するときに利用されます。これはグルコースをピルビン酸に代謝する解糖経路の要所にある重要な反応です。ケトンをアルデヒドに変換する反応のひとつという見方もできます(図3)。

A_17


酵素のポケット(鍵穴)に取り込まれたDHAPは、まずグルタミン酸側鎖COO-の電子をうけとってC1とC2の結合を二重結合化します。このときC1とC2はそのままでは共に5価になってしまうので、C1はHをひとつ手放し、C2は酸素との二重結合を一重結合化します(図4、図5)。

A_18

C2と二重結合していたOの解放された電子はヒスチジン側鎖のNHに攻撃を仕掛け、Hを奪い取ります(図5)。

A_19


Hを奪い取られたヒスチジン側鎖のNはC1からHを奪い返します(図6)。

A_20


C1は酸素との結合が二重結合になってしまうので5価となり、C2との二重結合を一重結合にします。この結果C2は3価となるので、グルタミン酸側鎖のカルボキシル基からHを奪って4価にもどします(図7)。

A_21

因果は巡って、結局GAPが生成され、95番のヒスチジン側鎖と165番のグルタミン酸側鎖も元通りに戻ります。すなわち酵素トリオースリン酸イソメラーゼはもとのままで、DHAP→GAPの化学反応が遂行されました(図8)。

A_22


これはわかりやすいですが単純化された仮説で、実際にはもっとさまざまな活性部位周辺のアミノ酸が反応に関与していると思われます。

さてすべての酵素は基質濃度だけに反応して、役目を果たすのでしょうか? 生命体に必要な生体分子の濃度は制御されているはずなので、基質をほとんど使い切るまですべての反応が進行するということは考えられません。実際酵素には阻害物質を利用して、反応生成物を適度な濃度で管理するという機構がしばしば存在します。

最も単純なのは図9のように、基質と同じ鍵穴にアクセスできる別の鍵があり、その鍵が先にはまってしまうと基質は鍵穴にアクセスできなくなるというメカニズムです。すなわち基質と阻害剤が同じサイトに競合してアクセスしようとするわけですから、どちらがアクセスできるかはそれぞれの濃度に依存します。したがってもし大過剰の基質を投入すれば、阻害剤の影響は無視できる程度に低下するはずです。このような単純競合の場合、アロステリック制御とは言えません。

A_23

しかし図10の場合のように、阻害剤がアクセスする別のサイト(鍵穴)があって、そこに阻害剤がアクセスすると基質の鍵穴が変形して使用不能になるとすると、これはアロステリック制御のひとつであり、この場合基質を大過剰にしても反応は抑制されることになります。この非拮抗阻害と呼ばれる方式ですと、阻害剤が高濃度に存在すると反応が完全に停止するので、反応を再開するには阻害剤が代謝されてしまうことが必要になります。


A_24
阻害の様式にはもうひとつ、不拮抗阻害というのがあり(図11)、この場合フリーの酵素に阻害剤はアクセスすることができず、基質が結合した酵素にしかアクセスできません。阻害剤がアクセスに成功すると、基質結合部位がアロステリック効果により変形して基質が結合できなくなります。阻害剤がアクセスするまでの時間的余裕があるので、基質があればある程度反応は進行し、その後阻害されるということになります。


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阻害剤という反応進行に負の影響を及ぼす因子について述べてきましたが、このような阻害剤による負のアロステリック効果だけでなく、正のアロステリック効果も存在します(図12)。この場合、正のAE(アロステリックエフェクター)が酵素にアクセスすることが引き金になって、基質結合部位が形成され反応が開始します。酵素反応は一般に無制限に進行することは許されず、特定のタイミングで適切な量の反応生成物を得ることを目的としています。細胞外に放出されるペプシンですら、胃に食べ物がないときには放出されないように制御されています。酵素反応をいかに制御するかということは、生命現象の本質と言えるでしょう。

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一連の酵素反応の結果生成された最終反応生成物が阻害因子となって、自らを生成した酵素反応を停止させるという場合があり、これをフィードバック制御といいます(図13)。例えばアスパラギン酸トランスカルバモイラーゼは最終反応生成物であるCTPによって阻害されます(5)。このような負のフィードバック制御が一般的ですが、なかには最終反応生成物が一連の反応を加速させる場合もあり、これは正のフィードバック制御です。途中で神経伝達が関与していますが、オキシトシンが分泌されて子宮収縮=分娩が促進されるような場合がその1例と考えられます。

A_27

参照:

1)Monod, J.; Wyman, J.; Changeux, J. P. On the Nature of Allosteric Transitions: A Plausible Model. Journal of Molecular Biology. vol.12, pp.88-118 (1965). doi:10.1016/S0022-2836(65)80285-6. PMID 14343300.

2)Daniel E. Koshland Jr., The Key-Lock Theory and the Induced Fit Theory. Angewandte Chemie col.33, pp.2375-2378 (1995)

3)https://en.wikipedia.org/wiki/Daniel_E._Koshland_Jr.

4)http://www.proteopedia.org/wiki/index.php/Triose_Phosphate_Isomerase_Structure_%26_Mechanism

5)Berg JM, Tymoczko JL, Stryer L., Biochemistry 5th edn. Section 10.1, W. H. Freeman (2002)
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22460/

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2017年2月20日 (月)

リーガ・エスパニョーラ2016~2017第23節: 傷心のパルサ やっとこさっとこ

BraugranaUEFAチャンピオンズリーグでPSGに4:0の悲惨な敗戦となったバルサ。今年の低調なバルサを象徴する出来事でした。

今のバルサは丁度端境期にあります。ライカー時代のようなバルサスタイルのサッカーは今や不可能です。スアレス・ネイマール・ラキティッチ・Aゴメス・デニス=スアレス・アルダ・ビダル・ディニュ・アルバ・マチュー・ウムティティ・マスチェラーノなどの主力選手が、それぞれ別々のルーツで育ってきているので、バルサスタイルという極端な哲学に変わる新しいというか、より普通のスタイルのサッカーに転換しなければやっていけない時代になりました。まあそれでも「ポゼッションを最も重視すると」いう旗は降ろして欲しくはありませんが。

ルーチョには、バルサスタイルをみんなに受け入れてもらうか、それとも多くの選手のバックグラウンドをそれぞれ生かした別のスタイルに変えるか迷いがあって、そのままズルズルきてしまったような気がします。それでも夏から秋のようにネイマール・スアレス・メッシが好調で、まかせておけば点が取れればいいのですが、調子が落ちてくるとどうにもなりません。

今日は下位グループのレガネスとの対戦でしたが、カンプノウの2F席などはもうガラガラで、心配になるくらいの集客でした。FW:ネイマール・スアレス・メッシ、MF:ラフィーニャ(顔面骨折でフェイス・ガードで参戦)・ラキティッチ・Aゴメス、DF:ディニュ・マチュー・ウムティティ・セルジ、GK:テア・シュテーゲン。

2部落ちの恐れがあるレガネスはかなりの選手を補強してきました。トップはゲレーロで、エルザールがシャドウ。シマノフスキが左サイド、マルティン・モラン・ピリスが中盤、DF:リコ・シオヴァス・マントバニ・ティト、GK:エレリン。

4分にオフサイドラインぎりぎりでうまく左に飛び出してパスを受けたスアレスからの低いクロスにメッシがうまく合わせて美しいゴール。しかしエルザールに2発かなりやばいシュートを打たれて、いずれもテア=シュテーゲンの必死のセーヴに救われるなど、余り芳しい進行ではありません。それに今日のカンプノウは異常にすべるピッチで、いつもの感じではありませんでした。

後半26分Aゴメスが引きずり倒されて球を奪われ、シマノフスキと交代して出ていたマチスからウナイ・ロペスに回されて失点。このままエンパテかという大ピンチになりました。結局終了間際にネイマールがエリア内で足を掛けられてPK獲得。最近はPK・FKのスペシャリストとなっているメッシが決めてようやく2:1のリードとなりました。いくら不調と言っても、PK・FKで貢献できるのはさすがメッシです。なんとかこれで試合終了。

アナウンサーの大澤が、Aゴメスに非常にしつこくからんでいましたが、今日の試合の後半について言えば、確かに疲労が出ていた感じがしました。しかしせっかく解説者がいるわけですから、アナウンサーが選手の悪口を蕩々と述べるというのはあまり感じの良いものではありません。

大澤はラキティッチ押しのようですが、彼は体格・スタミナ・フィジカルに若干問題があるので、ボランチは適所じゃないと思いますよ。Aゴメスもボランチのスペシャリストじゃないので、できれば10m程前でプレーさせてあげたいのですが、ブスケツが出ないんじゃしょうがありません。来シーズンはCBを補強して、ウムティティとブスケツでこの重要なポジションをシェアして欲しいと思います。

https://www.youtube.com/watch?v=DVS-eHgD91U

https://www.youtube.com/watch?v=YLQ2BodACSI

https://www.youtube.com/watch?v=9XfM63RCrfQ

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2017年2月18日 (土)

ジョルジュ・プレートル 逝去

Candle_3愛すべき爺さん、マエストロ:ジョルジュ・プレートルが1月4日に逝去されました。

私は新聞では見つけられず、アリアCDのお知らせで初めて知ったのは不覚でした。

指揮する姿を見ているだけで感動する指揮者というのは希有です。晩年にはただじっと演奏するオケメンをみつめて、眼で指揮するというような場面も多かったようです。

ご冥福をお祈りします。

cf.

ラデツキー行進曲(ヨハン・シュトラウス) ウィーン・フィル
https://www.youtube.com/watch?v=6o7dmM3YNN8

ボレロ(モーリス・ラヴェル) RAI国立交響楽団
https://www.youtube.com/watch?v=V9SFKV_hzZk

タンホイザー序曲(リヒャルト・ワーグナー) フェニーチェ歌劇場管弦楽団
https://www.youtube.com/watch?v=VeMedSZLFEk

ウィリアム・テル序曲(ジョアキーノ・ロッシーニ) フェニーチェ歌劇場管弦楽団
https://www.youtube.com/watch?v=8QEE_nbii3c

ローマの松(オットリーノ・レスピーギ) シュツットガルト放送交響楽団
https://www.youtube.com/watch?v=3ViYlBjamE0

交響曲第7番(ルートウィッヒ・ヴァン・ベートーヴェン)ウィーン交響楽団
https://www.youtube.com/watch?v=fonK1UEdC1s

ルポルタージュ
https://www.youtube.com/watch?v=aPHPmX0UxUs

ドキュメンタリー
https://www.youtube.com/watch?v=kUAtZjYn5Eg








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2017年2月17日 (金)

晋三の周辺にあらたな疑惑

総理大臣の奥方が名誉校長の小学校が購入した土地が、不当な廉価で国から払い下げられたのではないかという疑惑が話題となっています。大阪府豊中市の市議会議員木村真氏や朝日新聞などが追求しているようです。

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財務省近畿財務局が学校法人に払い下げた大阪府豊中市内の国有地をめぐり、財務局が売却額などを非公表にしていることが分かった。 朝日新聞が調査したところ、売却額は同じ規模の近隣国有地の10分の1だった。 国有地の売却は透明性の観点から「原則公表」とされており、地元市議は8日、非公表とした財務局の決定の取り消しを求めて大阪地裁に提訴した。

売却されたのは、豊中市野田町の約8770平方メートルの国有地。 近畿財務局が2013年6~9月に売却先を公募し、昨年6月に大阪市内で幼稚園を営む学校法人「森友学園」に売った。 契約方法は、公益目的で購入を希望する自治体や学校法人、社会福祉法人などを優先する「公共随意契約」がとられた。

財務局が森友学園に売った土地の東側にも、国有地(9492平方メートル)があった。財務局が10年に公共随契で豊中市に売ったが、価格は約14億2300万円。森友学園への売却額の約10倍とみられる。ここは公園として整備された。

森友学園が買った土地には、今春に同学園が運営する小学校が開校する予定。 籠池理事長は憲法改正を求めている日本会議大阪の役員で、ホームページによると、 同校は「日本初で唯一の神道の小学校」とし、教育理念に「日本人としての礼節を尊び、愛国心と誇りを育てる」と掲げている。 同校の名誉校長は安倍晋三首相の妻・昭恵氏。 籠池氏は取材に「(非公表を)強く求めていない。はっきりではないが、具体的な売却額は財務局が出したと記憶している」と説明している。

昭恵氏には安倍事務所を通じて文書で質問状を送ったが、回答は届いていない。

(朝日新聞社: 吉村治彦、飯島健太)

朝日新聞の調べでは、近畿財務局は14~16年度、森友学園と同じ公共随意契約で計36件の国有地を売却。 このうち35件は売却額を開示している一方、森友学園への売却分だけを非公表とした。

8日に提訴した豊中市の木村真市議(52)は記者会見で 「異常な扱いだ。訴訟では金額を公開するか否かを争うが、背景に何があるのか見極めないといけない」と述べた。

財務局が森友学園に売った国有地は、国土交通省大阪航空局管理の未利用地だった。 路線価に基づく国有財産台帳の台帳価格は12年時点で8億7472万円、13年時点で7億6302万円。 一方、国有財産特別措置法には、売却額を減らすことができる対象に学校施設が含まれている。

財務局の統括国有財産管理官は、今回の国有地売買は減額対象とせず、不動産鑑定士が算定した時価に沿って売却したと説明。森友学園への売却額と近隣の国有地、あるいは台帳価格との間に大きな差が生じたことについては、 「土地の個別事情を踏まえた。その事情が何かは答えられない」と話している。

森友学園が買った国有地に関しては、別の学校法人が森友学園より前に校舎用地として取得を希望し、 路線価などを参考に「7億円前後」での売却を財務局に求めていた。 これに対し、財務局から「価格が低い」との指摘を受け、12年7月に購入を断念したという。

それから約4年後、近畿財務局は同学園に1億3400万円でこの国有地を売却したとみられている。 こうした経緯について、一時は取得を望んだ学校法人の担当者は取材に「違和感がある」と話している。

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近畿財務局が森友学園に売却した大阪府豊中市の国有地(8770平方メートル)をめぐる経緯

・2010年3月 豊中市が東隣の国有地9492平方メートルを約14億2300万円で購入

・11年7月ごろ 8770平方メートルの国有地について、
別の学校法人が7億円前後の価格を財務局に提示。
価格交渉が折り合わず、同法人は約1年後に取得を断念

・13年6~9月 財務局が8770平方メートルの国有地の取得希望者を公募。
森友学園が小学校用地として取得を要望

・16年6月 財務局と森友学園との間で売買契約が成立 (1億3400万円?)

・16年9月 豊中市議の情報公開請求に対し、財務局が売却額の非公表決定

・17年1月 朝日新聞の情報公開請求に対しても非公表決定

・17年4月 私立小学校が開校予定

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森友学園が買った国有地に関しては、別の学校法人が森友学園より前に校舎用地として取得を希望し、 路線価などを参考に「7億円前後」での売却を財務局に求めていた。 これに対し、財務局から「価格が低い」との指摘を受け、12年7月に購入を断念したという。

(爆)それから約4年後、近畿財務局は同学園に1億3400万円でこの国有地を売却したとみられている。

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「ほぼ週刊 まこと通信」大阪府豊中市の市議会議員、木村真氏のサイト
 より

豊中市内に建設中の私立小学校をめぐって疑惑が浮上
国有地を売却して金額は非公開!?
売却先の名誉校長は安倍首相の妻・昭恵氏!
法人理事長は日本会議・大阪の代表!

豊中市野田町で、いま、「瑞穂の国記念小学院」という私立小学校の建設工事が進められています。空港移転跡地だった国有地を、淀川区で幼稚園を経営する学校法人に売却したのですが、なんと、金額が非公開とされています。国有地は市民みんなの財産ですから、売却にあたって、金額を公表するのは当然です。現に、ほとんどの売却案件で金額が公表されています。なのに、なぜこの野田町の土地では非公開なのでしょうか? 近畿財務局は「公表すると契約相手に不利益が及ぶ恐れがあるため」と説明しますが、とうてい納得できません。

黒塗りの契約書
http://blogs.yahoo.co.jp/toyonaka_kimura/36086403.html

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塚本幼稚園(同じ経営者)園児による教育勅語暗唱
https://www.youtube.com/watch?v=Wo_fxeRIER4

園児に教育勅語教える“愛国”幼稚園  (産経)
http://www.sankei.com/west/news/150108/wst1501080001-n2.html

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瑞穂の國記念小學院
https://pbs.twimg.com/media/CpMCfUvUkAA2TBK.jpg
https://pbs.twimg.com/media/CpMCUUpUkAApH3O.jpg

名誉校長安倍昭恵先生、総裁・校長籠池泰典のごあいさつ、衆議院議員平沼赳夫先生から頂いたメッセージ
http://www.mizuhonokuni.ed.jp/about/

この学校の母体となってる塚本幼稚園の教育講演会に招かれた講師
http://www.tukamotoyouchien.ed.jp/lecture/

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朝日新聞
http://www.asahi.com/articles/ASK264H4YK26PPTB00J.html

豊中の土地代
http://www.tochidai.info/osaka/toyonaka/

瑞穂の國記念小學院 HP:
http://www.mizuhonokuni.ed.jp/

瑞穂の國記念小學院 公式ブログ:
http://blog.mizuhonokuni.ed.jp/

日刊ゲンダイ
http://www.nikkan-gendai.com/articles/view/news/199294

産経新聞
http://www.sankei.com/west/news/150108/wst1501080001-n1.html

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2017年2月15日 (水)

やぶにらみ生物論61: 酵素1

A酵素を誰が発見したのかというのは、やや難しい問題です。歴史をたどっていくしかないようです。

1752年、フランスの科学者ルネ・レオミュール(René-Antoine Ferchault de Réaumur、1683-1757、図1)は、消化されなかった食べ物を吐き出す習性があるトンビに目を付け、金網で囲った肉を食べさせて、はき出した金網の中の肉が溶けていたことを確認ました。さらにスポンジ(当時のことですから海綿)を食べさせて、はき出したスポンジから胃液を集め、その胃液に肉片を浸すことで肉片が溶けることも観察しました(1、2)。

この結果からレオミュールは、胃液には肉を分解する物質が含まれると考えました。

レオミュールという人は偉大な昆虫学者で、全六巻からなる大著「昆虫誌」(3)を出版しました。もちろんフランス語ですが、オープンライブラリーで閲覧可能なようです。

レオミュールの観察を受け継いだのは、イタリア人のラッザロ・スパランツァーニ(Lazzaro Spallanzani, 1729- 1799、図2)という人でした。

彼はレオミュールの実験をさまざまな動物で追試し、吐き出した海綿中に消化を行う物質があることは間違いないという確信を持ちました。それからが彼の異常なところで、1776年に同じ実験を自分自身の体を使って追試してみようと考えたのです。といっても思いつきでやってみたのではなく、イヌやヘビに布袋を飲ませようとしてかみつかれるなどの困難に直面した後の苦渋の決断だったようです。

A_14スパランツァーニはまず布袋にパンを入れて飲み込み、排泄された布袋の中からパンが無くなっていることを観察しました。

次に竹を削って木筒をつくり、そのなかにパンや肉片を入れ、小さな穴を開けた木筒を布袋に入れて飲み込みました。出てきた木筒の中の食物はなくなっていました。

これによって胃ですりつぶされて食物が粉々になったためになくなったわけではないことが証明されました。木筒に骨を入れた場合は、消化されずにそのまま出てきました。

このような実験を多数繰り返して、スパランツァーニは胃には鳥類の砂嚢のように食べ物を粉々にする作用はなく、胃液に含まれる因子によって食べ物が消化されるのだという確信を持ちました。

しかしもう一押し、胃液を取り出して、その中で食べ物が消化されるのを見たいと思うのは、科学者として必然のなりゆきでしょう。そこからがまた彼の凄いところで、指をノドに突っ込んで自分の胃液をはき出すトレーニングをして実行したのです。そして実際に自分の胃液の中で肉が消化されるのを観察しました。それは腐敗とは違うことも確認しました。さらに前記の肉片の入った木筒を飲み込み、しばらくして吐き出すという名人芸も会得し、中を調べてみると肉片が消化されかかっていました。

A_15スパランツァーニが一連の自分の体を使った人体実験から得た結論は、「消化は機械的粉砕や微生物による腐敗や発酵ではなく、胃液が促進する通常の化学反応だ」 というものでした。

彼の功績は「自分の体で実験したい」という本に詳しく記してあります(4)。この本の表紙を図3に示しました。布袋を飲み込みつつあるスパランツァーニの姿が表紙になっています。

この本にはスパランツァーニ以外にも、自分をモルモットにして命がけで実験をした大勢の科学者の業績が記されています。命を落とした人もいるということで合掌・・・・・。

18世紀におけるレオミュールやスパランツァーニの偉大な実験にもかかわらず、多くの科学者が酵素の存在を確信するまでには、さらに1世紀もの長い時間が必要でした。

19世紀に入ると、まずパヤン Anselme Payen (1795‐1871) とペルソ Jean Francois Persoz (1805‐68)(図4) が、麦芽抽出液からデンプンをグルコースに分解する酵素を分離しジアスターゼと名付けました(1833年、5)。これは現在ではアミラーゼと呼ばれています。

A_18

スパランツァーニの研究もいくつかの研究室で引き続き発展しました。1834年ヨハン・エベールは乾燥させた胃の粘膜から消化能力のある溶液を調製することに成功しました。その溶液で処理すると、卵白アルブミンは溶けてしまうだけではなく、検出できなくなりました。

細胞説で有名なテオドール・シュワンはエベールの実験結果に注目し、1836年に胃液に含まれる成分がアルブミン以外のタンパク質も分解することを確認して、ペプシンと命名しました。しかしそのペプシンを精製することはできませんでした。

19世紀の生化学で優勢だったのは、パスツールが証明した「生物は生物からしか生まれない、そして発酵や腐敗は微生物によって行われる」という考え方で、消化もやはり微生物の作用あるいは何らかの生命力によると思われていましたが、一方でパヤン&ペルソらの酵素の作用による有機物の化学変化もまた無視できないという隔靴掻痒の状況にありました。

A_16そうした中で、1897年エドゥアルト・ブフナー(Eduard Buchner, 1860- 1917、図5)がすりつぶした酵母をろ過した抽出液(無細胞抽出液)の中で、糖が発酵してアルコールと二酸化炭素になることを発見したことは大きな衝撃でした(6)。すなわち生きた細胞がいなくてもアルコール発酵が行われることが証明されたことになります。

これで生気説は否定され、有機物の生成や分解も普通の化学変化にすぎないという考え方が勝利しました。ブフナーは1907年にノーベル化学賞を受賞しました。しかしその10年後に第一次世界大戦で従軍し、戦死しました。

最終的に酵素がタンパク質であるということが証明されたのは20世紀も深まってからでした。

1919年に米国の化学者ジョン・ノースロップ(John Howard Northrop, 1891- 1987、図6)はペプシンを単離して結晶化し、それがタンパク質であることを証明しました(7)。ノースロップはウレアーゼを結晶化したサムナーと共に、1946年にノーベル化学賞を受賞しています。

A_17結論的に言えば、酵素の発見は誰がというより、ここで述べた科学者達を中心とした多くの科学者達が、200年近くの歳月をかけてなしとげた業績です。

酵素の作用機構についてはすでに1894年からエミール・フィッシャーが「鍵と鍵穴」説を発表しており(8)、基本的には現在でも正しいと考えられています。

すなわち酵素には基質(=鍵)を凸とすると凹の形態を持った鍵穴があり、そこに基質を収納すると基質がケミカルアタックを受けて生成物に変化するという考え方です(図7)。

A_7

この過程を、レオノア・ミカエリス(1875-1949)とモード・メンテン( 1879-1960)(図8)は次のような化学式で表現しました。

酵素 (E) + 基質 (S) ⇄   酵素基質複合体 (ES) → 酵素 (E) + 生成物 (P)
E: enzyme, S: substrate, ES: enzyme-substrate complex, P: product

A_10

ここで重要なのはE+S⇄ SEの1段階目の反応は可逆的なのに、2段階目のES→E+Pという反応は不可逆的だということです。もしそうでなければ、デンプンを分解してブドウ糖を生成しエネルギー源として利用しようとしても、ブドウ糖がある程度たまるとデンプンに逆戻りしてしまうという不都合が発生します。ただし生成物が少量で良い時などには、フィードバック制御という別プロセスで酵素に阻害がかかり、反応が停止するということはあります。

酵素は触媒の1種ですが、金属触媒などを用いた無機化学反応と違って、基質濃度を上昇させてもあるところで頭打ちになってしまいます。基質濃度を横軸、反応速度を縦軸としてグラフを描くと図9のようになります。

A_11

1913年にミカエリスとメンテンは、このグラフを数式で表現する、ミカエリス・メンテンの式を発表しました(図10、参照9)。

A_12

図9において、最大反応速度はVmax、その2分の1の反応速度で反応が進行しているときの基質濃度をKmとしています。ミカエリス・メンテン式において、[S] = Km とすると、v = 0.5 x Vmax となります。

ミカエリス・メンテン式の導出のしかたについて興味がある方はサイト(10)を参照して下さい。

本稿でもうひとつ触れておきたいのは、酵素が化学変化の過程において、活性化エネルギーを低下させるということです。

物質Aは自然により自由エネルギーが低い物質Bに変化していくことは、熱力学の第2法則が示していますが、それでも物質Aが存在しているのは、物質Bに変化するために要する時間が無限大に近いことによります。

酵素は物質A(基質=S)が物質B(生成物=P)に変化するために必要な、自由エネルギーが両者より高い中間段階に持ち上げるための活性化エネルギーのレベルを下げる作用を持っています(図11)。このことによって変化に必要な時間を著しく短縮することができるので、生命現象に必要な化学変化を現実的な時間で実行することが可能になるわけです。

A_13

参照:

1)こちら1

2)http://contest.japias.jp/tqj2005/80064/kousohakkenn.html

3)René-Antoine Ferchault de Réaumur, Memoires pour servir a l'histoire des insectes. A Paris : De l'imprimerie royale (1734) 
https://archive.org/details/memoirespourserv01ra

4)「自分の体で実験したい 原題:Guinea Pig Scientists」 Leslie Dendy and Mel Boring 著 梶山あゆみ訳、紀伊國屋書店 (2007)

5)A. Payen and J.-F. Persoz, "Mémoire sur la diastase, les principaux produits de ses réactions et leurs applications aux arts industriels" (Memoir on diastase, the principal products of its reactions, and their applications to the industrial arts), Annales de chimie et de physique, 2nd series, vol. 53, pages 73–92 (1833)

6)Eduard Buchner, “Alkoholische Gärung ohne Hefezellen (Vorläufige Mitteilung)”. Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft vol. 30,  pp. 117–124 (1897)

7)Northrop J.H., Crystallin pepsin., Science vol. 69, p. 580 (1929)

8)Emil Fischer, Einfluss der Configuration auf die Wirkung der Enzyme. Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft, Volume 27, pp. 2985–2993 (1894)

9)Michaelis, L.,and Menten, M., Die kinetik der invertinwirkung, Biochemistry Zeitung vol. 49, pp. 333-369 (1913)

10)こちら2

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2017年2月13日 (月)

2016~2017リーガ・エスパニョーラ第22節: 圧勝するもアレイシ・ビダルの重傷で沈痛なバルサ

Braugranaバスクの都ガステイスのスタジアム、エスタディオ・デ・メンディソローサでデポルティーボ・アラベスと対戦。今季カンプノウでは負かされたチームです。しかもコパ・デル・レイでは勝ち上がって、バルサとファイナルを戦うことになりました。

アラベスはベネズエラ代表Cサントスの1トップ。2列目はソブリノ・クルスティチッチ・カタイで、ボランチはDトーレスとMジョレンテ。DF:テオ・アレクシス・ラグアルディア・ビガライ、GK:パチェコ。

バルサはFW:ネイマール・スアレス・メッシ、MF:Aゴメス・ラキティッチ・負傷から復帰したブスケツ、DF:ディニュ・マチュー・ウムティティ・ビダル、GK:テア=シュテーゲン。

バルサのユニフォームはライトグリーンですが、3種類あって半袖・長袖・長袖のアンダーシャツに半袖。いろんなユニフォームの選手がいて、これは珍しいと思います。シーズンも深まり、ここまでくるとバルサは故障者が多く、アルダ・ラフィーニャ・マスチェラーノ・ピケ・マシップが故障欠場です。

アラベスは強引にチャージしてくる守備ではなく、接近してパスカットを狙う作戦。なので一応バルサのポゼッションは難しくはありません。16分絶好のチャンスにネイマールが切り返しをしくじりがっかり。25分にはなぜかアラベス左SBのテオ・エルナンデスに右サイドを独走されて1:1。これをテア=シュテーゲンがはじいて失点しなかったのは非常に功績大です。

37分ラキティッチが狙っていた右サイドのビダルに出して、ビダルが絶妙のクロス。これにスアレスがきれいにあててゴール。先制点はバルサに。さらに40分、GKの手→スアレスの頭→ネイマールとつながってたたみかけ2点目。

後半開始早々、Cサントスが絶好位置からのシュートをミスってくれて大助かり。アラベスは後半から作戦を変えて、攻撃的なフォーメーションになりました。中盤が押し上げてくるので、後ろがスカスカでカウンターが効きます。

14分メッシがドリブルで持ち込み3点目のゴール。18分カウンター攻撃からアレクシスのオウンゴール。20分にはやはりカウンターからスアレスがラキティッチに打ってくれとパス。これをラキがきれいに決めてマニータ。23分にはネイマールが打った球をGKがはじいたところにスアレスで6点目。

これで終わってくれればめでたしめでたしだったのですが、やけっぱちのアラベスが不穏な雰囲気で、40分ビダルがテオ・エルナンデスのスライディングタックルを食らって今季絶望の重傷となりました。これは痛すぎます。全くやってくれるよね。ビダルも折角バルサの右サイドで有効に機能しはじめたのに、ついてません。これはコパ・デル・レイのファイナルでチンチンにしてあげなければいけませんね。

https://www.youtube.com/watch?v=vXEdHt_luvs

https://www.youtube.com/watch?v=UHrBYMMcq5Y

https://www.youtube.com/watch?v=d3W97IsnVDw



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2017年2月12日 (日)

怪死 事件なのか?

A1180_008583最近知ったのですが、昨年米国ではヒラリー・クリントンにとって都合の悪い人物が次々と怪死していたようです。

元国連総会議長のジョン・アッシュは2016年6月22日に、ニューヨークの自宅で死去したと報じられています。最初は国連は、「心臓麻痺」だと発表していました。しかし、地元警察はのちに、エクササイズ中に、バーベルを喉の上に落としたことが死亡原因だとしています。この2日後、法廷でヒラリーに不利な証言をすると見られていました。バーベルというのは落としても大丈夫な受け具を使ってエクササイズするのではないでしょうか? ノドに当たったそうなので、ベンチプレスでしょう。限界まで上げれば必ず落とすものでしょう。
http://cumbersome.ldblog.jp/archives/4584763.html
http://www.snopes.com/un-official-john-ashe-killed-the-day-before-he-was-to-testify-against-hillary-clinton/

民主党全国委員会職員のセス・リッチは7月10日、自宅近くで銃で撃たれて死亡。ヒラリーのメール情報を漏らしていたと囁かれる人物でした。警察は強盗の仕業としていますが、貴重品(財布、クレジットカード、時計)は何も奪われていませんでした。この件は最も政治テロを思わせます。
http://cumbersome.ldblog.jp/archives/9559866.html
http://plaza.rakuten.co.jp/condor33/diary/201608110001/

弁護士のショーン・ルーカスは民主党の候補者氏名争いでヒラリーに敗れたバーニー・サンダース支持者の代理人として、民主党に対して集団訴訟を起こしていました。8月2日、彼は風呂場の床で死んでいるところを恋人に発見されました。恋人によると、健康状態は良かったそうです。
http://sharetube.jp/article/3908/
http://heavy.com/news/2016/08/shawn-lucas-dnc-death-democratic-national-committee-lawsuit-fraud-bernie-hillary-clinton-process-server-seth-rich-murder-sanders/

クリントン周辺での怪死
https://news.nifty.com/article/world/worldall/12205-26153/
http://tocana.jp/2016/06/post_9975_entry.html
http://blog.goo.ne.jp/tumuzikaze2/e/42836efc69450b8fffa0d31931d6e826
http://cumbersome.ldblog.jp/archives/6049256.html

これらはグローバリストのエージェントの仕業ではないかとささやかれています。グローバリストは民主党の候補者争いで、ともかくクリントンを勝たせることに死にものぐるいになっていて、トランプは軽視していたようです。これが彼らにとって正解だったかどうか、注視していきましょう。

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2017年2月10日 (金)

やぶにらみ生物論60: タンパク質の基本2

アミノ酸はアミノ基とカルボキシル基を持っているので、酸性溶液中ではアミノ基がNH3+となって塩基、アルカリ性溶液中ではカルボキシル基がCOO- となって酸となります。

A

図1は酸性の溶液にアラニンを溶解し、アルカリ(OHー)を加えて滴定したときのpH変化を示したものです。まずpH2あたりで勾配がゆるやかになりますが、このあたりではアラニンは

+HN-CHCH-COOH → +HN-CHCH-COO- + H+

のようになるので、加えたOH-はH+に吸収され、pHの上昇がゆるやかになります。もう1ヶ所、pH10あたりで勾配がゆるやかになりますが、これはこのあたりで

+HN-CHCH-COO- → HN-CHCH-COO- + H+

となってもう1個プロトンが放出されるので、pH上昇がもう一度ゆるやかになります。このような緩衝作用を2ヶ所で発揮するのが、両性電解質の特徴です。アミノ酸によって緩衝作用を発揮するpH領域は異なるので、アミノ酸の混合液は広い範囲にわたって、環境の変化に対してpHを一定に保つ働きがあり、生物に福音をもたらします。

+HNとCOO-が拮抗して存在するpHを等電点といいます。アラニンの場合6.00です。

タンパク質は1分子中に通常多数のアミノ基とカルボキシル基を持っているので、当然アミノ酸と同じく両性電解質です。ペプチド鎖のN末とC末以外のアミノ酸の種類によって、タンパク質の緩衝領域や等電点は著しく変化します。この変化に寄与するのは主として酸性アミノ酸(グルタミン酸とアスパラギン酸)と塩基性アミノ酸(アルギニンとリジン)です(図2)。

A_2

この4種のアミノ酸が持つ側鎖の数によって、タンパク質の性質は大きく変わります。タンパク質の種類によって、例えば等電点には大きなバリエーションがあります(図3)。

A_3


例えばリゾチーム(ニワトリ卵白)という酵素のアミノ酸配列をみますと、塩基性アミノ酸の数が酸性アミノ酸の数を上回っており、このような場合タンパク質は塩基性となります(図4)。図3に示されるように、リゾチームの等電点は11を少し上回っています。

A_4


一方イヌのペプシンBのアミノ酸配列をみますと、酸性アミノ酸の数が塩基性アミノ酸の数を大きく上回っています。このような場合タンパク質は酸性となります(図5)。ペプシンの場合偏りが極端で、等電点が1となります。胃という特殊な環境で作用する酵素なので、特殊な構造をもっていると思われます。

A_5

生化学実験では等電点の違いを利用してタンパク質を分離精製するという作業がよく行われます。タンパク質の混合液に電流を流して、酸性タンパク質は+側に、塩基性タンパク質は-側に移動するのを利用するわけですが、実際には自然拡散や振動の影響を回避するため、タンパク質が移動できる程度のゆるいゲルを用います(図6)。

A_6

図6には両性電解質をゲルに溶かしておく場合を示していますが、ゲルを作成するときに予めpHの勾配を作ってあるのを購入して使うというのが簡便で、よく利用されます(1)。タンパク質は通常プラスかマイナスにチャージしているので、精製された分子同士は電荷の反発でくっつきにくいのですが、等電点周辺では分子としてはチャージがなくなるので接近しやすく、場合によっては沈殿が発生します。これは等電沈殿という現象で、等電点電気泳動を行う場合には注意しなければいけません。

等電点電気泳動法で分離した後、分子量の差を利用してさらに分離すると、少量とは言え、かなり純度の高いタンパク質が得られる場合が多いです(2、3)。もっと大量のタンパク質を精製する技術は、今でも生化学者の腕のみせどころで、非常に多くの方法が考案されています(4、5)。

タンパク質にはもうひとつ特徴的な性質があります。それはある条件で相転移を行うことで、典型的な例は熱変性です。図7のように生卵に熱を加えると、ある時点で不可逆的にゆで卵になります。これはαヘリックスやβシートというタンパク質の基本構造が、熱によって破壊されることが主な原因です。αヘリックスやβシートは弱い水素結合によって形成されているので、温度が上昇すると不安定になり、構造が破壊されてランダムに近い状態になってしまいます。これによって多数の分子がからまりあって集合し、不溶性のかたまりを形成します。ただしペプチド結合は破壊されないので、バラバラになることはありません(図7)。みずからバラバラにはなりませんが、タンパク質分解酵素で切断されやすい部分が露出して、分解されやすい状態にはなりやすいと思われます。

A_7

タンパク質には完成後に化学的修飾を受けて機能を発揮する分子も少なくありません。非常に色々な修飾が報告されていますが、ここでもいくつか紹介します。まずリン酸化について見てみますと、セリン・スレオニン・チロシンのOHがリン酸化されてOPO3-となります(図8)。リン酸化されているかいないかということが、あるシリーズの生体化学反応の起動スイッチになっている場合が多く、タンパク質のリン酸化は情報伝達のキーとなるイベントになっています。この分野のパイオニアはジョージ・バーネットとユージン・ケネディでしょう(6)。最近話題の抗がん剤オプジーボのターゲットであるPD-1もリン酸化されることによってスイッチを起動するタンパク質のひとつです(7、8)。

A_8

タンパク質のアセチル化も重要な化学修飾です。ヒストンの低アセチル化は転写が抑制されたヘテロクロマチン状態のマーカーとされています(9)。また癌抑制因子として最も有名なp53はアセチル化によって活性化あるいは安定化することも知られています(10-12)。すでに述べたシステインのSS結合や、糖の付加なども非常に重要な化学修飾であり(図9)、その他にも多数の化学修飾が知られています(13)。

A_9


参照:

1)http://www.gelifesciences.co.jp/technologies/2d-electro/guide-3.html

2)http://www.gelifesciences.co.jp/technologies/2d-electro/guide.html

3)https://www.sbj.or.jp/wp-content/uploads/file/sbj/9003/9003_yomoyama_2.pdf

4)http://www.jaist.ac.jp/~yokoyama/pdf/02_1analysis1.pdf

5)http://www.gelifesciences.co.jp/newsletter/biodirect_mail/technical_tips/

6)G. Burnett and E.P. Kennedy, The enzymatic phosphorylation of proteins, J. Biol. Chem. vol. 211, pp. 969–980 (1954) こちら

7)http://www.ft-patho.net/index.php?Programmed%20cell%20death%201

8)Joseph Schlessinger, Receptor Tyrosine Kinases: Legacy of the First Two Decades.  Cold Spring Harb Perspect Biol. vol. 6,  pp.1-13 (2014) doi: 10.1101/cshperspect.a008912.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3949355/pdf/cshperspect-RTK-a008912.pdf

9)https://www.cstj.co.jp/reference/pathway/Protein_Acetylation.php

10)http://www.cyclex.co.jp/resource/keyword/jkeyword_2.html

11)田中知明、転写因子p53の翻訳後修飾と転写活性化機構. 生化学第82巻第3号,pp. 200-209 (2010)

12) Nature ダイジェスト : http://www.natureasia.com/ja-jp/nature/highlights/79254

13)https://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%BF%BB%E8%A8%B3%E5%BE%8C%E4%BF%AE%E9%A3%BE

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2017年2月 9日 (木)

貿易をどうする

PhotoNHKの報道によると(1)、アメリカで貿易問題を調査する国際貿易委員会は7日、中国から輸入された道路の舗装などに使う製品が中国政府による補助金によって不当に安く売られ、アメリカの企業が損害を受けていると認定しました。

これによって、中国の製品に対して372.81%の反ダンピング税と、補助金の効果を相殺する最大で152.5%の相殺関税が課せられることになりました。対中国貿易赤字が30兆円以上となる米国としては理解できる処置です。

米国の総貿易赤字(2016年貿易統計) 5023億ドル(56兆円)
対中国 3479億ドル
対日本 689億ドル
対ドイツ 649億ドル
対メキシコ 632億ドル

しかし中国より低いとはいえ、対日貿易赤字も相当なものなので、しかも輸出企業には消費税を実質免除しているというイカサマもやっているので、日本の製品に対しても懲罰的関税がかけられるのは時間の問題だと思われます。晋三がお金を使ってこれを阻止したとすれば(勘弁してもらったとすれば)、それは例によって一般国民からグローバル企業への冨の移転です。注視しましょう。

一見国と国の貿易対決のようにみえますが、先進国から途上国への生産拠点や輸出拠点の移転はグローバル資本主義の定石であり、それによって非正規職員に転落するなどの被害を受ける先進国の労働者がこれを回避しようとすれば、関税を高くするしかありません。それを行うなら国民ファースト、行わないならグローバル企業ファーストの政府ということです。つまり一般国民vsグローバル企業の対決が本質です。

グローバル企業の問題と、異民族や異文化に対する忌避感とは次元の違う問題で、トランプはこの感情を利用して大統領になったので、リベラル派には全く受け入れられなくなってしまいました。グローバル企業の問題では北半分(緑)の民主党支持者はサンダースを支持していましたから、むしろトランプに近かったのです(下図)。

Photo_2


日本は1970年代には食糧自給はできていました。昔にもどせばいいのです。人が足りなければ外国人の力を借りればいいのです。米を作る人は中国にもタイにもミャンマーにも大勢います。一部肉類はオセアニアから輸入やむなし。ただしなるべく肉食はつつしむべきだとは思います。餃子と肉じゃがくらいでいいのではないでしょうか。鶏肉は日本で生産しても高価にはならないので輸入する必要はないでしょう。

衣料品はほぼ中国製で良いのではないかと思います。その分中国に買ってもらう製品は考えないといけません。自動車・医薬品・化粧品が最大の候補でしょうか。日本の安全保障のキーは中国ですから、いくらアンチグローバルと言っても、中国との経済関係が消滅するのは避けるべきです。

日用品・電化製品・自動車・鉄鋼・船舶・PC・携帯電話は極力輸入を避け国内生産にもどします。航空機もあと10年もすればさすがに製造可能でしょう。米国はアンチグローバルでいくわけですから、大いに結構で順次関係を薄くしていけばいいと思います。トヨタは米国企業として生きていけばいいでしょう。そうすれば日米貿易摩擦もたいした問題ではなくなります。

一番難しいのはエネルギーです。ここだけ解決すれば、グローバル資本主義をやめても日本は独立国としてやっていけます。中国は輸出でかせぐために大量の石油を消費しているのですから、米国への輸出が難しくなれば石油消費は少なくなり、原油の値段はさがると思われます。ですからエネルギー問題は解決しやすい方向に向かうと期待したいですね。日本がグローバル資本主義を止める方向に向かうためには、トランプの政策は大きなアシストとなります。このチャンスをのがしてはなりません。

1)https://www3.nhk.or.jp/news/html/20170208/k10010868491000.html?utm_int=all_side_ranking-social_001

以下引用 from 天木直人ブログ

きょう発売の週刊文春(2月16日号)にとっておきの記事を見つけた。

それは、訪米の最大のお土産である米国雇用創設に国民の年金を差し出すという報道に、菅官房長官が激怒したという記事だ。その記事を書いたのは、いまや安倍首相に最も近いジャーナリストである山口敬之氏だから、その内容は間違いないだろう。

すなわち、2月2日の日経が「公的年金、米インフラ投資」と報じた。3日には朝日も「投資年金資産も活用」と書き、各紙も一斉に書いた。その報道を見た野党は国会で一斉に追及した。

菅官房長官は、「あそこまで怒ったのは最近では記憶がない」(官邸関係者)というほど怒り、安倍首相も「今回の騒動の主犯には落とし前をつけてもらうしかないね」と漏らしたという。

なぜここまで怒るのか。

それは図星であり、今度の訪米成功の最大のお土産であるからだ。そしてそれは決して国民に知らせてはならない国民を裏切るお土産であるからだ。

しかし、私がこの山口記者の記事で驚いたのは、リークに怒った安倍、菅コンビの事ではない。この情報リークに、トランプ政権側から外交ルートを通じてはっきりと不快感が示されたと書かれていたことだ。つまりこの土産は、日本の官僚たちがトランプ側と周到に示し合わせて作った、米国をよろこばせるための土産であったということだ。

それがばれてうまく行かなくなったら一番困るのはトランプ側なのである。

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2017年2月 7日 (火)

2016~2017リーガ・エスパニョーラ第21節: パコ・アルカセルついに決める

Braugrana誤審とはいえ、マドリーの後姿が遠ざかっていく・・・。白星を蓄積するしかありません。今週はアスレティック・ビルバオをカンプノウに迎えての1戦。優勝は遠くなってきましたが、カンプノウは大盛況で、クラブはウハウハです。

非常に厳しい日程の中、バルサはコパ・デル・レイを勝ち進んでいるので、スアレスは疲労をとるためのお休みです。FW:ネイマール・パコ・メッシ、MF:アルダ・ラフィーニャ・Aゴメス、DF:マチュー・ウムティティ・ピケ・ビダル、GK:テア=シュテーゲン。なんとしてもパコ=アルカセルに得点をとらせたいバルサではあります。

ビルバオは1トップがイニャキ=ウィリアムス。彼はビルバオ出身ですがスペイン・リベリア・ガーナの3重国籍というめずらしい選手。2列目はムニアイン・ラウル=ガルシア・レクエ。ムニアインは非常に技術が優れた選手なので、このチームのなかでは最も要警戒です。ボランチはイトゥラスペとサン=ホセ、DF:バレンシアガ・ラポルト・ジェライ・デ=マルコス。GK:イライソス。ジェライは精巣癌の手術をしたようですが、無事復帰できてなによりです。

開始早々、パコのクロスにCBがすべって転倒。ネイマールが軽く決めるかと思いましたが、もたついて得点ならず。解説者は毎試合ネイマール・スアレス・メッシが好調とのたまってますが、本当に好調ならバルサが現在のような成績であるわけないので、やはりアジリティーとプリサイスネスが落ちてきています。ただネイマールは最近は元気をとりもどしつつあるとは思います。

ビルバオはアウェイでも厳しいプレスをかけてくる果敢に戦うサッカーです。12分にはCBラポルタが左に持ち込んで絶好のクロス。ウィリアムスがフリーでゴール正面からヘディングシュートですが、見事に失敗。これでほっとしたバルサは、18分ネイマールが左に突っ込み、うまくポジションを移動したパコにマイナスパス。これをパコがダイレクトにゴール。記念すべきリーガ初得点で、先制点はバルサに。

29分にはラウル=ガルシアにゴール正面から打たれますが、テア=シュテーゲンが阻止。40分、ゴール右側の角度のないところでメッシがFKを行いましたが、GKが油断していたのか、直接ゴールに蹴ってなぜかはいってしまいます。簡単にはじけそうな球だったので狐につままれた感じです。望外の2:0で前半終了。

後半はピケがマスチェラーノと交代。54分にはテア=シュテーゲンとぶつかったラフィーニャがラキティッチと交代。さらにメッシもセルジと交代。メッシのポジションにはビダルが上がります。そのビダルが67分、ゴール前に持ち込んで自分でシュート。これがはいって3:0。やはりビダルは貴重な戦力です。ルーチョが考えを改めて本当に良かったと思います。有能な人というのは凝り固まらないというもひとつの条件です。

ところでレアルマドリーはセルタ・デ・ビーゴとの試合が中止になりました。最初聴いたときはテロ情報が流れたのかと思いましたが、なんと風が強かったためというのでびっくり(1)。それでマドリーがスタジアムの屋根を緊急補修せよと要求したというのでまたびっくり。マドリーは2試合延期で、これはスケジュールは厳しくなる可能性がありますが、実は相手の試合が終わっているということは、目標がはっきりしていて有利という見方もできます。

1)https://www.daily.co.jp/soccer/2017/02/07/0009896113.shtml

ハイライト:

https://www.youtube.com/watch?v=iB6XztHO9XY

https://www.youtube.com/watch?v=Oqd0qfo1WtM

https://www.youtube.com/watch?v=MFaDV1LkYq4


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2017年2月 5日 (日)

スノーデン by オリバー・ストーン

Imgsnowスノーデンの活動についてはすでにドキュメンタリーが撮影・公開されているので、左の映画パンフレットを見たときにはちょっと驚きました。

ジョセフ・ゴードン=レヴィットが扮するスノーデンはまるで本人のようで、演技もまるで本人が話しているかのようなキャラメイクでさらに驚きました。上官を演じるリス・エヴァンスも素晴らしく、緊張感と臨場感を盛り上げていました。

スノーデンはもともと愛国青年で、志願して特殊部隊に入隊して訓練を受けたほどでした。しかし体力では勝負にならず、除隊してCIAで働くことになりました。しかし2007年頃そこで行われている個人の私生活までのぞき見るというおぞましい活動に恐怖を感じて離職します。

当時ドイツのメルケル首相の携帯電話が盗聴されていたことが発覚したのが、私には衝撃的でしたが、すでに当時からCIAは個人のメールやSNS、チャットの内容などを、まるでグーグル検索のように検索できるシステムを確立していました。

民間に出たスノーデンでしたが、なんとその後NSAの契約社員として、東京のNSA本部で仕事をすることになりました。当時のNSAが東京で何をやっていたかということもスノーデンは暴露しています(1、2)

私たち日本人にとって衝撃的なのは、NSAが日本で行っていたことです。日銀や民間企業職員の自宅盗聴からはじまり、あらゆる市民が監視されている状態にあります。スノーデンは「米国によって、送電網やダム、病院などの社会インフラに不正プログラムが仕込まれ、もし日本が同盟国でなくなったら不正プログラムが起動し、日本は壊滅する」と証言しています(3)。

彼はその後ハワイのNSA工作センターに勤務し、そこからデータを持ち出して逃亡することになるのですが、どのような方法で持ち出すかというのがこの映画の山場です。是非その緊張感を味わって欲しいと思います。

現政権はともかくアメポチとして生きるのに必死で、そのために憲法に抵触するような法改正をどんどん行って、最後には憲法も変えようとしている連中です。スノーデンやオリバー・ストーンが願っているのは、そのような政権によって催眠状態にある日本人に覚醒して欲しいということです。

1) http://gendai.ismedia.jp/articles/-/49507

2) http://mat-ottomo.jugem.jp/?eid=448

3) http://www.dailyshincho.jp/article/2017/02020557/?all=1

上映館: http://www.snowden-movie.jp/theater/

公式サイト: http://www.snowden-movie.jp/

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2017年2月 2日 (木)

やぶにらみ生物論59: タンパク質の基本1

タンパク質は生物の体を構成する要素として最も重要な物質であり、同時に栄養源としても重要です。タンパク質に含まれるアミノ酸の数をnとすると理論上20のn乗の種類のタンパク質があり得ますが、遺伝情報としてDNAに刻まれているのは、哺乳類では2万数千種類くらいです。それらは生物の歴史を反映したものであり、なかには細菌・古細菌・真核生物のすべてにおいて機能しているタンパク質も少なくありません。

これまでの復習もかねてタンパク質の基本構造を示すと、図1のようになります。まずアミノ酸がペプチド結合でつながった1次構造。すなわちつながるアミノ酸の順列が一番基本的な構造になります。次にαヘリックス・βシート・ランダムコイル・その他の規則的な構造などのローカルな共通構造を2次構造とよびます。数学で言う「次元」とは別の概念なので注意しましょう。

A

αヘリックスやβシートなどを空間に3次元的に配置したものを3次構造とよびます。図1のリゾチームの図がそれにあたります。リゾチームは多糖類を分解する酵素です。3次構造で示した同じまたは異なるタンパク質が、特定の配置で集合したような場合、その集合体を4次構造とよびます。

タンパク質の3次元構造は、X線結晶解析によって解明されました(1、2)。この功績によりジョン・ケンドリュー(1917-1997)とマックス・ペルーツ(1914-2002)(図2)は1962年のノーベル化学賞を受賞しました。同じ年にワトソンとクリックもノーベル医学生理学賞を受賞したので、この年のノーベル賞は、タンパク質とDNAの構造解明者が同時に受賞するという、分子生物学の歴史上最大の出来事と言っても良いでしょう。

A_2

ペルーツ自身はナチスが台頭する前にウィーンからイングランドに留学していたのですが、ナチスの侵略後は両親が難民となったため資金を絶たれピンチとなりました。しかしロックフェラー財団の援助で学業・研究を続けられたそうです。第二次世界大戦中は氷山空母を建造する計画に参加していました(3)。

ケンドリューは英国空軍の研究所でレーダーの研究をしていましたが、なぜかタンパク質に関心を持つようになって、生物物理学の分野にやってきた人です。ケンドリューとペルーツは二人ともケンブリッジ大学のキャベンディッシュ研究所に在籍し、サー・ローレンス・ブラッグの高弟でした。ワトソンとクリックがDNAの構造を解明したのも、この研究所での仕事でした。

彼らが研究材料として用いたミオグロビンというタンパク質(図3)は、クジラなど海に棲む哺乳動物の筋肉に豊富なもので、酸素を強く結合して保管しておき、血液中の酸素濃度が低下したときに放出して、長い時間海に潜ったままで活動する彼らの生活をささえています。血液中の酸素リザーバーはヘモグロビンで、ミオグロビンと類似したグロビン分子4つで構成されています(図5)。ですのでミオグロビンはヘモグロビンよりかなりシンプルな構造であり、研究材料として好適だったわけです(4)。もちろんクジラからなので、サンプルが大量に確保できるという利点もありました。

A_3

ただちょっと複雑なのは、ミオグロビンはアミノ酸が連結した鎖だけでできているのではなく、ヘムという非タンパク質の、いわゆる補欠分子族といわれる物質を含んでいます。ヘムはポルフィリン環と中央部の鉄原子からなり、この鉄原子は酸素分圧によって、酸素と結合したり分離したりします(図4)。この反応を利用してミオグロビンは酸素不足時に筋肉に酸素を供給しています。ミオグロビンは8つのαヘリックスをもつ安定な構造のタンパク質で(図3)、ヘムを組み込むことによって適切に酸素を組織に供給する役割を果たしています。

A_4

ヘモグロビンはミオグロビンに類似したαグロビンとβグロビンを2個づつ組み合わせた4量体タンパク質で、前述の4次構造を持っています(図5)。それぞれのグロビンがひとつのヘムを持っているので、1分子のヘモグロビンには4個のヘムが存在します。ヘモグロビンのヘムは、ミオグロビンのヘムにくらべて酸素との親和性が低く、酸素を放出しやすい性質を持っています。ヘモグロビンやミオグロビンは単なるヘムの台座ではなく、必要な酸素を適切に供給できるようなシステムを提供していると言えるでしょう。

A_5

ヘムはミオグロビンやヘモグロビン以外にもいくつかのタンパク質に含まれており、シトクロムcもそのひとつです(図6)。シトクロムcはαヘリックスを4つ持ち、アミノ酸約100個からなる小さなタンパク質ですが、酸素呼吸を行う生物(細菌から哺乳類に至るまで)にとっては必須の生体分子です。

A_6

シトクロムcに含まれるヘムは、ミオグロビンやヘモグロビンのヘムbとは異なり、ヘムcという構造をとっています。ヘムcはタンパク質と硫黄原子を介して共有結合しています(図7)。ヘムについてより詳しい情報は文献(5)を参照して下さい。

A_7

ヘム以外にも補欠分子族にはさまざまなものがあり、図8と図9に主要なものを示しました。タンパク質と頻繁に結合したり分離したりする分子の場合、常時タンパク質に結合している補欠分子族と区別して補酵素とよぶこともあります。補欠分子族や補酵素はタンパク質以外の物質であり、同様な機能をタンパク質が持つ場合、それはサブユニットとよばれるタンパク質の4次構造の一部または独立の制御因子とみなされます。

A_8

A

補欠分子族・補酵素はビタミンと関係が深く、FMN・FADはビタミンB2から合成され、メチルコバラミン=ビタミンB12、ピリドキサルリン酸=ビタミンB6、ビオチン=ビタミンB7、チアミン=ビタミンB1、NAD+・NADP+はナイアシンから合成されます。

ミオグロビン・ヘモグロビン・シトクロムcはすべてαヘリックスとランダムコイルに近いペプチド鎖で構成されたタンパク質ですが、たとえばポリンのように、主要な構造がβシートで構成されているタンパク質もあります(図10)。ポリンは細胞膜にβシートが壁に相当するトンネルを埋め込んだような形で存在し、膜を通過する低分子物質の選別を行います。βシートはその通りシート状の構造や、かごのような構造をつくることもできます。

A_10

αヘリックスやβシートとは異なる、あるいはバリエーション的な規則構造をもつタンパク質も存在します。絹フィブロインは昆虫の繭の成分ですが、 Gly-Ser-Gly-Ala-Gly-Ala というアミノ酸配列の繰り返しを多数持っていて、図11のようにこの構造の逆順鎖と隣接することによって、まるでファスナーのように側鎖がかみ合って、繊維状の構造を形成しています。この側鎖が大小大小と交互に並ぶ特殊なファスナー様構造によって、絹は非常にちぎれにくい丈夫な繊維になることができます。

A_11

さまざまなタンパク質のアミノ酸配列およびその他の情報はデータベースに集積されており、誰でも閲覧することができます。たとえば pir=protein information resource (6)にアクセスして、上部のバーから search/analysis を選択してクリック、次の画面から text search を選択してクリック、そうすると選択と入力の窓がでてきますので、選択の方は protein name を選択、入力の方は globin と入力し、search をクリックします。検索結果画面の最初に Protein name and ID という欄がありますので、その HBA MOUSE をクリックすると、マウスのαグロビンに関する様々な情報が得られます。スクロールしていくと真ん中あたりにアミノ酸配列が記載してあります(図12)。

A_12

またはゲノムネットにアクセスし(http://www.genome.jp/ja/)、DBget search を開いて swiss prot というデータベースを探してクリックします。でてきた入力の窓に mouse globin と入力し、リストの中から HBA MOUSE を選択すると同様なデータが得られます。Swiss prot では、最後(ローエンドまでスクロールする)にアミノ酸配列の情報が記載されています。

このようなデーターベースの情報を用いて、すべての動物が持っているタンパク質であるシトクロムcのアミノ酸配列を、さまざまな動物について打ち出してみると、興味深いことがわかります(図13)。

A_13

左から3番目のアミノ酸をみてみますと、20種類の動物のうち16種類ではすべてバリンですが、七面鳥・鶏・鳩・王様ペンギンの4種類ではイソロイシンになっています。哺乳類はこのアミノ酸を魚類・両生類・爬虫類から引き継いでいますが、鳥類はある時点でバリンをイソロイシンに転換したということになります。これはたまたまなのか、何らかの意義があるのかよくわかりませんが、アミノ酸配列から進化系統について論ずることが可能であることが示唆されています。

もうひとつ興味深いのは4番目と46番目です。いずれもサル目のなかでクモザルだけが他と異なるアミノ酸になっています。ただし4番目の場合、爬虫類・鳥類・哺乳類のすべてがグルタミン酸(E)であるのにクモザルだけフェニルアラニン(F)となっています。対照的に46番目では爬虫類・鳥類・哺乳類のすべてがフェニルアラニン(F)なのに、クモザル以外のサル目の動物だけがチロシンとなっています。これだけのデータでも、サル目のなかでクモザルだけが独立したグループであることが示唆されます。一方で11~12番目をみると、クモザルを含めたサル目が、サル目以外の哺乳類・鳥類・爬虫類・魚類とは異なる共通配列を持っていることがわかります。

たった1種のタンパク質のアミノ酸配列を比較しただけでも、様々な生物の歴史や系統関係を調べる糸口になります。実際シトクロムcのアミノ酸配列を比較するだけで系統樹を記述することができたという論文もあります(7)。

参照:

1)John Kendrew et al., A Three-Dimensional Model of the Myoglobin Molecule Obtained by X-Ray Analysis., Nature vol. 181, pp. 662 - 666 (1958); doi:10.1038/181662a0

2)Max Perutz et al., Structure of Hæmoglobin: A Three-Dimensional Fourier Synthesis at 5.5-Å. Resolution, Obtained by X-Ray Analysis., Nature vol. 185, pp. 416 - 422 (1960); doi:10.1038/185416a0

3)Reviewed by Richard E. Dickerson, "Max Perutz and the secret of life" by Georgina Ferry,
Protein Sci. vol. 17, pp. 377–379 (2008) doi:  10.1110/ps.073363908
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2222719/

4)Myoglobin: A brief history of structural biology. Video presentation.
http://www.richannel.org/myoglobin-a-brief-history-of-structural-biology

5)Shigekazu Takahashi, and Tatsuru Masuda, Analysis of Heme in Photosynthetic Organisms. 低温科学 vol.67, pp. 327-337 (2009)
http://eprints.lib.hokudai.ac.jp/dspace/bitstream/2115/39163/1/67-048.pdf

6)http://pir.georgetown.edu/

7)Robert M. Schwartz and Margaret O. Dayhoff, Origins of prokaryotes eukaryotes mitochondria and chloroplasts. Science,
Vol. 199, Issue 4327, pp. 395-403 (1978)

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2017年1月31日 (火)

2016~2017リーガ・エスパニョーラ第20節: 痛恨の誤審

Braugranaベニート・ビジャマリンでレアル・ベティスとの対戦です。快晴のデイゲームでスタジアムは盛り上がっています。どうして土日の試合をいつもデイゲームでやらないのか不思議でなりません。お客さんがはいらないのならいざしらず、お昼ならこれだけ大盛況になるのに、わざわざ深夜に試合をやるというリーガは不可解です。

ベティスはルベン=カストロとアレグリアの2トップ。そしてトップ下にダニ・セバージョスというスペイン代表の中核として期待されている若手を起用。確かに非常に高い足下の技術を持っていて球を奪われませんし、パスも的確です。ミドルシュートも怖さがあります。

バルサはFW:ネイマール・ルイス=スアレス・メッシ、MF:アルダ・デニス=スアレス・ラキティッチ、DF:ディニュ・マチュー・ピケ・アレイシュ=ビダル、GK:テア=シュテーゲンです。

試合前はベティスは5バックで守備的にくるだろうという話でしたが、とんでもない。左右のSBを高い位置にあげてほぼ3バックで、激しいプレスをかけて攻撃的なサッカーをしかけてきました。

バルサの泣き所は、前節でブスケツが蹴られて負傷したことで、本来ならマスチェラーノが代役で出るべきところ、おそらくコンディション不良でラキティッチが代役。彼は本来守備的MFじゃないので不安です。このポジションはブスケツレベルの人材補強は非常に困難なので、私はウムティティかAゴメスにやってもらうしかないと思います。マスチェラーノはそろそろ退団の年齢ですし、ブスケツももう若くはなく、欠場の機会も増えるでしょう。

ベティスはバルサの泣き所の位置でセバージョスが動き回って、ミドルを打ったり、カストロ&アレグリアを使ってくるので応対が大変です。しかも右SBのピッチーニを止められません。特に19分のセバージョスのミドルは強烈で、テア=シュテーゲンが辛くもはじき出しました。

ネイマールはFKを見当違いの場所に蹴ったり、1:1もGKに当てたりで全くさえません。メッシも前はがっちり押さえられているので、後ろでうろうろするだけ。スアレスもフリーのシュートをポストに当てる失態。完全にベティスに押しまくられた前半でした。

後半開始早々、バルサはデニス=スアレスを下げて、Aゴメスをボランチに投入しましたが、やはりテア=シュテーゲンが目立つような困った展開。22分にはディニュとアルダを下げて、アルバとセルジを入れるという非常手段に出ました。ビダルを前線にあげて、右サイドからの突破を狙います。これはやや当たりましたが、それでもベティスは攻撃の手をゆるめません。

25分のセバージョスのミドルはやられたと思いましたが、バーに当たって外に出ました。29分のルベン=カストロのシュートはポスト直撃でゴールならず。しかしついに30分、CKからのこぼれ球をアレグリアに俊敏に押し込まれて失点してしまいました。

失点したバルサは必死で反撃を試み、ビダルのクロスが中央ではじかれてゴールでしたが、完全にゴールラインを(20cmくらい)越えていたにもかかわらず、レフェリーの誤審で得点ならず。これはひどい判定でした。直後にまた似たような場面となりましたが、これはボールが半分くらいしかラインを越えていませんでした。残念。

アディショナルタイムにはいろうかという45分に、ようやくメッシ→スアレスのコンビで1点とって敗戦は免れましたが、非常に後味の悪い試合でした。リーガも早急にビデオ判定をやるべきです。

https://www.youtube.com/watch?v=jObM1bzjXpc

https://www.youtube.com/watch?v=A27zt7NKfyE

https://www.youtube.com/watch?v=zwxyVffJRZE

https://www.youtube.com/watch?v=gqgZDahwzpY

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2017年1月30日 (月)

JPOP名曲徒然草176: 「銀座カンカン娘」 by 蜜

A0002_006068「蜜」 は2011年デビューのボーカルユニット(木村ウニ&橋詰遼)ですが、何と先週無期限休業宣言をしました(1)。パフォーマンスは素晴らしかったのですが、いかんせんオリジナル曲がねえ・・・。

「銀座カンカン娘」は私も知らない時代のヒット曲。カンカン娘は当時のパンパンガールにひっかけて、これを批判する言葉だったようです。

おそらく佐伯孝夫は、歌詞にさすがにパンパンガールを使うことはできないということで、この言葉を使ったのでしょう。しかし「指をさされて」という歌詞があることから(http://www.uta-net.com/song/42622/)、米軍人相手の売春婦の歌であることは明らかです。

このような歌がヒットする当時の日本は、懐寂しくても世相は明るくて解放的だったのでしょう。4番にはカルピスという商品名がでてきますが、誰も気にしなかったのでしょう。現在では「カルピス」がでてくる4番や、「指をさされて」の3番を省略することが多いようですが、どちらの時代がよかったのでしょうか?

カルピスは何と1919年発売だそうで、もうすぐ100年ですね。驚きです。ウィキペディアによると製造・発売したのは坊さんで、カルピスはサンスクリット語。最終的に、山田耕筰が決めたそうです。

蜜は休業ですが、メンバーのブログやツイッターはしばらく生きているのではないでしょうか(2,3)。

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(蜜) 銀座カンカン娘 作詞:佐伯孝夫 作曲:服部良一
https://www.youtube.com/watch?v=6hgUGbZpwEI

original (高峯秀子)
https://www.youtube.com/watch?v=ZVYpdBcso3A

森山愛子(3番を省略している)
https://www.youtube.com/watch?v=LFn_g71AQnQ

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(蜜)Summer Vacation
https://www.youtube.com/watch?v=mSg2UUXZsWk

original (村田和人・竹内まりや)
https://www.youtube.com/watch?v=UoR4szDENDI
https://www.youtube.com/watch?v=EWxSe2y8yD4
https://www.youtube.com/watch?v=AMEDgugcGCQ

山下達郎・竹内まりや
https://www.youtube.com/watch?v=2ZOHlqofDC0

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シャ・ラ・ラ
https://www.youtube.com/watch?v=goWSvJRyC-E

Promise
https://www.youtube.com/watch?v=TMs5lxQIe-I

Traveling
https://www.youtube.com/watch?v=_4pr6y86S14

め組のひと
https://www.youtube.com/watch?v=p6k4Lvhg1DE

ひこうき雲
https://www.youtube.com/watch?v=XAngtHb2_3M

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箱の中のランデブー
https://www.youtube.com/watch?v=3Ovg28amzFI

東京
https://www.youtube.com/watch?v=kk1sCnH4LD8

アセロラ
https://www.youtube.com/watch?v=psXMiG3xNcM

パープルスカイ
https://www.youtube.com/watch?v=kndTU6kiEfc


https://www.youtube.com/watch?v=Jx8jPZDnf54

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1) 公式HP:http://www.mitsu71.com/

2) うにブログ:http://ameblo.jp/unidragon/

3) 橋詰 遼:https://twitter.com/hashizumeryo

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2017年1月28日 (土)

2017油壺紀行

とある行事で油壺の臨海実験所を訪問しました。北総からは北総線→京成線→都営地下鉄→京急と相互乗り入れで路線はひとつですが、2時間半はかかります。

実験所の建物(1)は、最近鉄筋に爆裂などが発見されて使用しないよう指導を受けているそうです。というわけで実習などは別の建物で行われています。

Imga_2

建物を保存するかどうかは現在検討中だそうですが、伝統ある建築物なので補修して使えるようにして欲しいですね。

私たちがプランクトン採集などで使った和船も、何度も買い換えたとは思いますが、まだありました(2)。

Imgb

海の向こうに見えるのは諸磯。洞窟にルーシーさんの死体が放置されていたのは、もう何年前のことでしょうか(こちら)。

実験所の内部を見学させてもらいました。なにげにグソクムシが洗面器でもぞもぞはっていました(3)。ほかにもガンガゼとかナマコとかがいました。

Imgc

トンビが増えているのにはびっくりしました。お弁当を広げていると、トンビにあぶらげじゃないけれど、おかずを持って行かれることがあるそうです。なかなか健康状態もよさそうに見えました(4)。

Imgd

お昼は道を歩いていて偶然にみつけた三崎の和食・寿司の「○つね」(5)で。ここは抜群に美味なお店でした。あとでウェブで検索したら、かなり有名なお店のようでした(こちら)。

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おみやげは山久のまぐろの味噌漬け(6)。これは抜群です。

Imgf

相模湾のむこうにうっすらと富士山が見えます(7)。

Imgg

土曜日なのでたくさんレジャーボートが出ています。トンビも飛んでいます。

非常にお天気も良く、おだやかな日で、油壺-三崎の魅力を満喫しました。

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2017年1月27日 (金)

テロ等組織犯罪準備罪

A0002_000877_2テロ等組織犯罪準備罪
https://www.youtube.com/watch?v=57VmMoz_p8A

どうして「等」なのか?
テロだけじゃなぜいけないのか よくわかりません。

野党がまじめに議論しようとしても

1.別の質問に勝手にすり替えて答弁する
2.その場かぎりのごまかしで逃げる
3.総理に答えさせず、別の人物が答える

こうやってのらりくらりと逃げまくって、採決は突然疾風怒濤に強行するという政権です。

いくら国会で時間をとっても、政府の態度がこれではまともな議論になるはずがありません。議論が深まらない責任は100%政府にあることはこの1部の質疑(上のリンク)をみてもあきらかでしょう。

一番問題なのは、共謀の事実や団体の性格をどうやって証明するかです。

公安がこれは怪しいと思われる団体を 盗聴するか、室内に隠しカメラを配置するか、スパイをもぐりこませるか、拷問で吐かせるか(トランプは水攻めと言っていますが)・・・・・あたりでしょう。たとえば反政府団体が道路交通法違反のデモを計画してプラカードを作ったら、それで検挙されますよ。昨年安保法制反対のデモは盛り上がりましたが、あのような運動は事前にすべて弾圧される可能性があります。

この法案は著しい人権侵害をまねきかねません。

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2017年1月26日 (木)

サラとミーナ183: ミーナの執念

Imgaサラとミーナは不思議な関係です・・・というのは動物としてみるからで、言葉がないことを除けば、人間と同じと考えればわかる場合が多いと感じます。

この写真はミーナはサークルに入りたいのですが、サラが先着しているのでやや遠慮しているんです。ですから中途半端に縁に体を預けています。

先着優先というのは、ミーナだけでなくサラもそのルールはわかっているようです。ストーブの前にミーナが座っているのを押しのけたりはしません。

ただしずっと我慢が続けられるかというと、それは人間と同様限界というものがあります。それでもそこで闘争がおこるかというとそうでもなく、先着者が多少譲る場合が多いです。

下の写真では、ミーナが我慢できず進入してきますが、サラは場所を多少譲っています。

Imgbただどうしてもサラが我慢できないのは、ミーナが寝返りを打ったときに、足が頭に当たることで、この場合は激怒します。そうすると家中2匹で走り回ることになります。

こうなるとお互い我を忘れてしまうので、ときには追う側と追われる側が入れ替わることもあります。しかし感情の高揚が終わると、何事もなかったかのように接しています。

お互いに噛みつき合うくらいの激しい闘争でも、すぐ仲直りできるというのはちょっとうらやましく思います。


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2017年1月24日 (火)

やぶにらみ生物論58: オリゴペプチド・ポリペプチド

タンパク質の話題に入る前に、構成要素であるアミノ酸の数が少ないだけの、いわば弟分にあたるオリゴペプチド・ポリペプチドについてみておきましょう。オリゴペプチドは数個、ポリペプチドは数十個までのアミノ酸で構成されています。

1928年アレクサンダー・フレミング(1881-1955)は、研究のために培養していたブドウ球菌の培養皿に青カビ(ペニシリウム)が生えていることに気がつきました。初歩的な失敗でしたが、よくみると青カビの周辺ではブドウ球菌が生育していないことに気がつきました。

フレミングはこの青カビの毒素を抽出・精製することに成功しませんでしたが、ハワード・フローリー(1898-1968)とエルンスト・チェイン(1906-1979)は1940年に、このブドウ球菌の生育を阻止する物質を精製し、いくつかの成分があることをつきとめました。それらを総称してペニシリンと言います。

これらは20世紀最大の医薬品であり、開発の功績によって3人は1945年にノーベル医学生理学賞を受賞しました(図1)。現在でもよく使われるセフェム系の抗生物質はペニシリンと構造が類似した、同じグループの医薬品です。

A

ペニシリンのひとつであるペニシリンNの合成過程と構造式を図2に示します。アミノアジピン酸+システイン+バリンのトリペプチドであることがわかります。ただしアミノアジピン酸が遺伝暗号表にはないアミノ酸であること、青点線で示したような環状構造(β-ラクタム4員環+5員環)をつくること、バリンがもとはL型なのに、ペプチドに取り込まれたときにはD型になっていることなどの特異な性質を持っています。

ペニシリンはもともとペニシリウムが生存競争のために産生する毒素(アロモン)なので、生物が簡単には分解解毒できないように特殊な構造を持っていると考えられます。

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ペニシリンはペプチドですが、リボソームで作られるのではなく、細菌が持つ酵素によって合成されます。遺伝暗号表に書き込まれていないものは、リボソームでは合成できません。ペニシリンは細菌の細胞壁の合成を阻害する作用を持っていますが、真核生物にとっては基本的に毒物としての作用はありません。

ただもともと真核生物の体内に類似物質があるわけではなく、しかも特異な分子形態なので、強いアレルギー反応がおきやすいことがわかっています。私の父もペニシリンショックで命を落としました。当時は現在のような十分な配慮なく投与されていたと思われます。交通事故や医療事故で突然人生が終了するというのは誠に理不尽なことです。

米国NIHはペニシリンの効果と人体への安全性を確認するため、1946年から1948年にかけてグアテマラで人体実験を行ったことが、最近になって発覚しました。オバマ大統領は2010年にグアテマラに謝罪しました(2)。

A_8真核生物にもペプチド性の毒素を持つものは多く、例えばテングタケのα-アマニチンは8つのアミノ酸からなるオリゴペプチドです。α-アマニチンはRNAポリメラーゼIIに結合し、タンパク質の合成に必要なmRNAの合成反応を阻害します。蛇毒やヒキガエルの毒もペプチド性のものです。

α-アマニチンの構造を図3に示しました。まるで駐車禁止のマークのような奇妙な分子デザインです。

最初にいくつか毒ペプチドについて述べたわけですが、もちろんオリゴペプチドにも有用な生理作用を持つものは数多く存在します。まずグルタチオンについてみてみましょう。図3のようにグルタチオンはグルタミン酸+システイン+グリシンからなるトリペプチドです。青丸のHによって過酸化物や活性酸素を還元無毒化する機能があります。

A_4

生物は酸素を利用するようになってから、酸素の毒性=あらゆるものを酸化しようとする(サビさせようとする)性質、からいかにして逃れるかが大きな課題だったわけですが、そのひとつの解決策がグルタチオンでした。

生体内に還元型のグルタチオンをためておいて、活性酸素が発生するとすばやく還元し、結果生成した酸化型のグルタチオンは、ただちにグルタチオンリダクターゼとNADPHの作用によってまた還元型にもどすというサイクルによって、体の「サビ」を防ぐことができます(図4)。

ただしグルタチオンは多量にあればあるほどよいわけではなく、代謝のバランスを保つことも必要ですし、タンパク質が持つSS結合を切断する作用もあるため、濃度は適切に調節される必要があります。

図4のグルタチオンの構造をよく見ると、一番左側にアミノ基とカルボキシル基があります。通常のペプチドだと左端はアミノ基、右端はカルボキシル基なので、これは普通ではありません。すなわちグルタミン酸の側鎖(γ位)のカルボキシル基を使って、隣のシステインとペプチド結合を形成しています。したがってL-γ-glutamyl-L-cysteinyl-glycineという名前が正式名になります。

ペプチド結合を切断する酵素は数多くありますが、ほとんどは側鎖を使った結合を切断することができないので、グルタチオンは切断されにくくなっています。ペニシリンと同様、グルタチオンもリボソームではなく専用の酵素によって合成されます。

オキシトシンはペニシリンやグルタチオンより多い、Gly-Leu-Pro-Cys-Asn-Gln-Ile-Tyr-Cys の9個のアミノ酸で構成されています。図5に構造式を示します。末端のシステインが中間部のシステインとSS結合を形成して環状構造になっています(3)。通常のペプチド鎖と異なり、カルボキシル末端が存在しません。

A_5

オキシトシンの9個のアミノ酸の配列は遺伝子に刻まれており、ペニシリンやグルタチオンと違ってリボソームによってまず前駆体が合成され、複雑な加工の過程を経て図5のような構造の分子がつくられます。生体内では脳の視床下部でつくられ、脳下垂体からホルモンとして血流に放出されます。オキシトシンの作用によって、分娩時に子宮筋の収縮が促され、また出産後には乳腺の筋肉を収縮させ乳汁分泌が促進されます。

女性だけではなく男性でも分泌され、仲間内での親密さを増す作用があることが知られています(4)。一方で仲間でない者には反発心が強まるという副作用もあると言われています。右翼的心情のベースになる物質かもしれません。

ペプチドホルモンとしてはじめてオキシトシン・バソプレッシンを同定し構造解析と合成を行った功績で、ヴィンセント・デュ・ヴィニョーが1955年にノーベル化学賞を受賞しています(5)。脳がホルモンを合成するということで、当時は非常な驚きを持ってむかえられた研究でした(5)。タレントでもある脳科学者中野信子がオキシトシンの作用を研究していることでも知られています(6)。この他にもペプチド性のホルモンは多数知られています(下記)。ペプチドホルモンの作用機構などについては、いずれ稿をあらためて述べるつもりです。

天然のオリゴペプチド・ポリペプチドの代表的なものを並べてみますと、次のようになります。

1.ペプチドホルモン:インスリン、グルカゴン、オキシトシン、バソプレッシン、アンジオテンシン、成長ホルモン、ガストリン、セクレチン、TRH、GnRH

2.抗生物質:ペニシリン、グラミシジンS

3.真核生物の抗菌性ペプチド(7,8):マガイニン、タチプレシン、ディフェンシン

4.酵素阻害ペプチド:ロイペプチン, ペプスタチン,植物トリプシンインヒビター

5.神経伝達物質:エンケファリン、エンドルフィン、ダイノルフィン

6.毒ペプチド:アマニチン,コブラトキシン

7.細胞内還元剤:グルタチオン

TRH(甲状腺刺激ホルモン放出ホルモン)やGnRH(性腺刺激ホルモン放出ホルモン 図6)はいずれも視床下部で放出されて、脳下垂体の機能を調節するホルモンですが、これらの構造決定についてはロジェ・ギヤマンとアンドリュー・シャリーの歴史的死闘とも言える競争があったことは業界では有名なお話でした。興味のある方はサイト(9)または書籍(10)を参照して下さい。なお二人とも1977年のノーベル医学・生理学賞を受賞しました。

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人工甘味料のアスパルテームも N-L-α-aspartyl-L-phenylalanine 1-methyl ester というオリゴペプチドです(図7)。これは天然には存在しないものですが、無害の食品添加物として広く用いられています。

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参照:

1)Howard Markel, The real story behind penicillin.PBS newshour.(2013)
http://www.pbs.org/newshour/rundown/the-real-story-behind-the-worlds-first-antibiotic/

2)https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B0%E3%82%A2%E3%83%86%E3%83%9E%E3%83%A9%E4%BA%BA%E4%BD%93%E5%AE%9F%E9%A8%93

3)https://en.wikipedia.org/wiki/Oxytocin

4)上田 陽一、“オキシトシン”の多彩な生理作用 公益財団法人山口内分泌疾患研究振興財団 内分泌に関する最新情報 pp. 1-7 (2015)
こちら

5)Vincent du Vigneaud et al., The synthesis of an octapeptide amide with the hormonal activity of oxytocin. . Am. Chem. Soc.,  vol.75, pp 4879–4880 (1953)

6)http://morph.way-nifty.com/grey/2015/01/post-b78b.html

7)小林聖枝、抗菌性ペプチドMagainin 2 とTachyplesin Iの細菌選択的相乗効果 カクテル療法への可能性、YAKUGAKU ZASSHI vol.122, pp. 967-973 (2002)

8)富田哲治・長瀬隆英、生体防御機構としてのディフェンシン、日老医誌, vol.38, pp. 440-443 (2001)

9)http://www.org-chem.org/yuuki/aminoacid/hormone.html

10)Nicholas Wade著 丸山工作・林 泉 訳、 ノーベル賞の決闘、岩波書店 (1984)  ISBN 978-4002601243

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2017年1月23日 (月)

2016~2017リーガエスパニョーラ第19節: テア=シュテーゲンとデニス=スアレスが流れを変えた

Braugranaバルサが最後にアノエタ@サン・セバスチャンで勝利したのは2007年だそうで、ミッドウィークの国王杯でようやくひとつ勝つことができたのは、とりあえずめでたいことです。

リーガの方は、同じバスクのSDエイバルとの対戦です。エイバルの街は印西市や白井市より小さく、スタジアムも拡張工事をしてようやく7000人の収容となりました。これで現在9位ですから立派なものです。乾がチームに加入したことで日本のサッカーファンにもよく知られるようになりました。

エイバルのスタメンは、1トップ:セルジ・エンリク、2列目:乾・アドリアン=ゴンザレス・ペドロ=レオン、ダブルボランチ:ダニ=ガルシア・エスカランテ、DF:ルナ・ルジェーヌ・マルロ=ドスサントス・カパ、GK:ヨエル。要注意はペドロ=レオンで、かなりのテクニシャンです。あとはカパにフィジカルで飛ばされないようにすれば大丈夫でしょう。

バルサはFW:ネイマール・スアレス・メッシ、MF:アルダ・ラキティッチ・ブスケツ、DF:アルバ・マチュー・ウムティティ・セルジ、GK:テア=シュテーゲン。アルダはネイマールの代役のときと、イニエスタの代役の時では全く違うプレーをします。チームオーダーに忠実にプレイできるのは、それだけの懐深い技術があるからでしょう。

エイバルはホームだけあって、前から厳しいチャージをかけて先取点をねらってきました。なかなか困難な試合になりそうでしたが、8分にブスケツが蹴られて負傷退場。非常に困ったことになりました。エンリケが打った手はデニス=スアレスを投入し、ラキティッチをボランチに下げるという非常手段でした。しかし主導権をエイバルに奪われ、25分にはアドリアン・ゴンザレスにこれはもうダメというシュートを打たれましたが、なんとかテア=シュテーゲンがはじき、さらに直後のペドロ=レオンのシュートも止めて、ようやくバルサにツキがまわってきました。

テア=シュテーゲンのビッグセーヴ
https://www.youtube.com/watch?v=6-6CVRog_W4

32分にはメッシのシュートがエイバルの選手に跳ね返ったところを、デニス=スアレスが長いグラウンダーのシュートで決めてくれました。素晴らしい今季初ゴールでした。

0:1で折り返した後半はほぼバルサのペース。6分にはスアレスがロングループをゴール前に走り込むメッシにピッタリで通して、メッシが軽く合わせてゴール。23分にはスアレスがエイバルのCBルジェーヌから奪球し、ひとりでつっこんでゴール。最後はカウンターからネイマールが決めて0:4。結果的にはバルサの圧勝でしたが、ひとつボタンを掛け違うとやられるような試合でした。

https://www.youtube.com/watch?v=st5363iVs8M

https://www.youtube.com/watch?v=nosXsHx9SFY

https://www.youtube.com/watch?v=O6002uaYnus

https://www.youtube.com/watch?v=fjlm97OdZdQ

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2017年1月21日 (土)

トランプ大統領

A1180_008583同じアンチグローバリズムといっても、サンダースが大統領になっていれば世界を善導できたと思いますが、ついにトランプが大統領になってしまいました。

就任演説は今までの主張通りの内容で、あれでは周辺も暴走をおさえられないと思いました。トランプはグローバリズムとアンチグローバリズムの対立を、国家や人種の対立に矮小化しています。その方がわかりやすいからです。

彼の方針を押し通すとすると、米国が国連に加わっているのはおかしいということになりませんか? 国連決議に従うと、アメリカファーストにはならないこともありますよ。また米国がやりたいことをロシアや中国の拒否権でできないかもしれません。私が一番心配しているのは米国が国連を離脱することです。そんなバカなことが起こるはずがないとは言えないというのは、トランプが大統領になったことでも明らかでしょう。

私が晋三にアドバイスするとすれば、まず南京に行って卵のひとつでもぶつけられてこいということです。嫌われても逃げられても、どうしてもトランプに抱きつくというのは愚かな選択です。もっと中国という隣人とのつきあいを真剣に考えていく時代だと思います。

いよいよオリバー・ストーンの映画「スノーデン」が1月27日に封切られますが、これはアメリカ国家安全保障局NSAの職員であったスノーデンが日本で行っていたスパイ活動を暴露する内容も含まれているそうです。

そのなかには日本の発電所に破壊プログラムをもぐりこませるという活動も含まれており、いざというときにこのプログラムを動かすと発電所は停止し、日本のすべての原発は全電源停止となって、戦争などやらないうちにすべての使用済み核燃料の冷却が停止して日本は終了します。これは日本人なら必ず見るべき映画でしょう。

http://eiga.com/movie/81862/

最近のTBS-NEWS23にはめざましいものがあります。上記のオリバー・ストーンの単独インタビューも雨宮が行っていて、なかなか興味深く視聴しました。また星のアサド大統領単独インタビューもめざましい特ダネです。ただどうして米国がアサドを棄てて反政府勢力をサポートしたのか、掘り下げがなくて不満は感じましたがね。

http://www.tbs.co.jp/news23/

雨宮塔子は手慣れた感じの進行で安心感があります。駒田も肩に力がはいっていない感じがいいです。星にいじめられても気にせず淡々と進めて欲しい。皆川は面白いキャラです。かわいらしさと美しさを兼ね備えている希有の女性なのに、色気と愛嬌はほぼゼロ。おそらく私生活でも冗談なんて全く言わないのでしょう。お堅いわけではなく、ボーッとしているだけだと思いますがね。小賢しい感じがないとか、上昇志向を表に出さない(あるいはない)ところが非常に好感度大です。宇内がまた皆川とは正反対のキャラで、異常に興奮感動するタイプで、色気や愛嬌もバッチリ。よいアクセントになっています。最後に星は圧力をかけてくる政権に遠慮して言葉が不明確になるところが、各放送局のキャスターの中では一番少ないと思います。これは大いに評価できますね。

TBSに言いたいのは金曜日も午後11時からやれよということです。

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2017年1月19日 (木)

やぶにらみ生物論57: ペプチド結合・αヘリックス・βシート

Ahermann_emil_fischer2タンパク質はアミノ酸が脱水縮合して合成される物質です。このことを発見したのはエミール・フィッシャー(1852-1919、図1)です。エミール・フィッシャーはむしろ糖やプリン誘導体の研究者として有名で、それらにかんする研究業績を評価されて、1902年にファント・ホッフに続いて2人目のノーベル化学賞を受賞しています。

彼は有機化学・生化学の父とでも言うべき人で、糖やプリン誘導体以外にも多方面に業績があり、1901年にはエルネスト・フォルノー(1872-1949)と共に、グリシンとグリシンを脱水縮合させてグリシルグリシンを合成しています(1)。これがタンパク質化学のはじまりでしょう。

彼はその後18個のアミノ酸をつないで、ポリペプチドを合成することに成功しました。その性質は天然のタンパク質とよく似ていたそうです(2)。100年以上前の文献で私は読んでいませんが、現在でも7000円くらい支払えば読むことができます。

フィッシャーはタンパク質合成に成功したとき、これで近未来に人類の食糧問題は解決するだろうと考えましたが、残念ながら現代に至っても食糧問題は人類にとって深刻な課題のまま残されています。

フィッシャーは膨大な業績を残しましたが私生活には恵まれず、奥方は結婚後7年で病死、息子3人のうちひとりは戦死、ひとりは自殺で失っています。彼自身も1919年に自殺しました(3)。リヒテンターラーが彼の生涯や業績についてレビューを出版しています(4)。自殺の原因は不明ですが、彼自身が開発して糖の構造解析に用いていたフェニルヒドラジンによって、癌になったことが原因だという説があります。

アミノ酸の脱水縮合は図2のように、カルボキシル基COOHのOHとアミノ基NH2のHがH2Oとなって離脱し、残されたCOとNHがO=C-N-Hという形で結合し(ペプチド結合)、2つのアミノ酸を連結する形で行われます。したがって反応生成物はH2N-HCR-ペプチド結合-HCR-COOH(Rはそれぞれのアミノ酸によって異なる)という形になります。図3のように4つのアミノ酸が連結されるとH2N-HCR-ペプチド結合-HCR-ペプチド結合-HCR-ペプチド結合-HCR-COOHとなります。

A

図3では具体的にバリン-グリシン-セリン-アラニンのテトラペプチドの構造を記してあります。連結されたアミノ酸の数が数十個以内の場合、タンパク質ではなくポリペプチドと呼ばれる場合が多いです。またより小数の場合オリゴペプチドとも呼ばれます。図3の青い丸印のついたCはアミノ酸が連結されたあとでも不斉炭素です。ポリペプチド(タンパク質)の両端はそれぞれアミノ基とカルボキシル基が露出していて、それぞれN末・C末(N端・C端)などと呼ばれることがあります。

A_2

A_3タンパク質構造研究の次のエポックは、ライナス・ポーリング(1901–1994、図4)によって創られました。彼は貧困家庭の生まれで、ハイスクールを卒業できなかったそうですが、苦学してオレゴン農業大学を卒業しました。そして第二次世界大戦中に、マンハッタン計画の化学部門のヘッドにハントされるほどの量子化学部門での重鎮となりました(そのポストに就くのは断ったそうです)(5)。

ポーリングは化学結合に関する研究で1954年にノーベル賞を受賞していますが、タンパク質の構造については50才も近づいた頃から研究をはじめて、たちまちαヘリックス(6)やβシート(7)という概念を提唱するなど卓越した業績を残しました。これらの論文および現代的観点から見た解説は無料で読むことができます(8)。

ポーリングらがこれらの重要な発表を行った当時、米国ではマッカーシ-イズム(レッドパージ)が吹き荒れており、マンハッタン計画参加を断ったポーリングは反政府勢力とみなされてパージされそうになっていたのですが、これらの業績によって地位を保つことができたようです(8)。ポーリングはその後も反核運動を続けて、1962年にはノーベル平和賞を受賞しています。ノーベル賞を2回受賞した人は、マリ・キュリー(1903年に物理学賞、1911年に化学賞) 、ジョン・バーディーン(1956年と1972年に物理学賞) 、フレデリック・サンガー(1958年と1980年に化学賞) 、ライナス・ポーリング(1954年に化学賞、1962年に平和賞)の4人です。

A_4ポーリングはタンパク質の構造形成において水素結合が重要な役割を果たしていることを示しました。水素の原子核は小さく弱体で、保有する電子を強い(陽子の多い)原子核を持つ原子に奪われがちです。

水の分子における水素も原子を酸素に奪われがちで、その結果水素原子はプラスのチャージを持つようになります(図5左)。

 

一方酸素原子は過剰な電子でマイナスチャージを帯びるので、水分子は片側が+、反対側が-のチャージを帯び、水分子同士が引き合って安定した構造を保ち、その結果比熱が高くなって、熱を加えてもなかなか気体になりません(図5左)。

 

酸素分子以外でも水素は電子を奪われて+にチャージしがちなので、他の原子を引き寄せることができます。結果的に水素をはさんで他の2原子がブリッジをつくるような形になります(図5右)。これが水素結合です。

DNAの塩基対ATおよびGCは水素結合によって形成され、DNAを適度に安定化しています。水素結合は分子同士ばかりでなく、分子の内部でも形成されます。タンパク質の場合はそれによってαヘリックス(図6)やβシート(図7)が形成され、分子が安定化します。αヘリックスは1本のペプチド鎖によって形成されますが、βシートは2本のペプチド鎖によって形成されます。図7のように分子内で鎖が折れ曲がって行ったり来たりすることによって、同じ分子内でβシートを形成することが可能になります。

A_5

A_6

水素結合のエネルギーは5~30KJ/モルであり、数百KJ/モルの共有結合と比べると非常に小さいので弱い結合と言えますが、DNAには分子が持つ塩基対の2~3倍の数の水素結合があるわけですし、タンパク質分子内にあるαヘリックスやβシートそれぞれにおいても非常に多数の水素結合があるので(図6、図7)、分子の安定性には相当寄与しています。

またDNAを読み取るには水素結合を引きはがして単鎖にしなくてはいけないわけですし、タンパク質が他の因子によって機能を制御されたり、自身が酵素の機能を発揮するような場合には分子の形を変えなくてはいけないので、水素結合が弱い結合であることにはそれなりに意義があるわけです(9)。

ポーリングは晩年癌のビタミンC大量投与療法の研究などでバッシングを受けて、研究ができないような状況に追いやられましたが、死後彼の研究を支持する結果も報告されて、名誉は回復されました(10)。

彼自身マキシマムヘルスを実現するため、マルチビタミンの摂取を実行し、現在でも「ライナス・ポーリン博士のスーパーマルチビタミン」「ライナス・ポーリン博士のビタミンC」などという商品が販売されています。

参照:

1)Emil Fischer and Ernest Fourneau, Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft, vol.34, p.2868 (1901)

2)Emil Fischer, Synthese von Polypeptiden, Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft, vol.36,pp.2982-2992 (1903) doi:10.1002/cber.19030360356.
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/cber.19030360356/abstract

3)Top 5 suicide chemists. 1) Emil Fischer (1852-1919)
http://syntheticenvironment.blogspot.jp/2007/04/top-5-suicide-chemists.html

4)Emil Fischer, His Personality, His Achievements, and His Scientific Progeny, Frieder W. Lichtenthaler, European Journal of Organic Chemistry
Volume 2002, Issue 24,  pages 4095-4122 (2002)
http://onlinelibrary.wiley.com/wol1/doi/10.1002/1099-0690(200212)2002:24%3C4095::AID-EJOC4095%3E3.0.CO;2-2/full

5)https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%A9%E3%82%A4%E3%83%8A%E3%82%B9%E3%83%BB%E3%83%9D%E3%83%BC%E3%83%AA%E3%83%B3%E3%82%B0#.E7.94.9F.E4.BD.93.E5.88.86.E5.AD.90.E3.81.AE.E7.A0.94.E7.A9.B6

6)Linus Pauling, Robert B. Corey, and H. R. Branson、The structure of proteins: two hydrogen-bonded helical configurations of the polypeptide chain. Proc. Natl. Acad. Sci. USA vol.37, pp.205-211 (1951)
http://www.pnas.org/content/37/4/205.full.pdf?sid=d8637919-9b62-43f1-b1f3-7e675806b4a5

7)Linus Pauling, and Robert B. Corey、The pleated sheet, A new layer configuration of polypeptide chains. Proc. Natl. Acad. Sci. USA vol.37, pp.251-256 (1951)
http://www.pnas.org/content/37/5/251.full.pdf?sid=585970d7-d233-401b-84a1-c5a4668381d9

8)David Eisenberg、The discovery of the α-helix and β-sheet, the principalstructural features of proteins. Proc. Natl. Acad. Sci. USA vol.100, pp.11207–11210 (2003)
http://www.pnas.org/content/100/20/11207.full

9)J. D. Watson et al., Molecular Biology of the Gene 6th edn, Chapter 5, Cold Spring Harbor Laboratory Press (2008)

10)Padayatty S, Riordan H, Hewitt S, Katz A, Hoffer L, Levine M (2006). “Intravenously administered vitamin C as cancer therapy: three cases”. CMAJ vol.174 (7), pp.937-942. PMID 16567755.

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2017年1月16日 (月)

2016~2017リーガ・エスパニョーラ第18節: アウェイのラス・パルマスは借りてきた猫

Braugranaカンプノウで今季好調のラス・パルマスとの対戦。バルサはFW:アルダ・スアレス・メッシ、MF:ラフィーニャ・Aゴメス・ブスケツ、DF:アルバ・ウムティティ・マスチェラーノ・ビダル、GK:テア=シュテーゲン。ミッドウィークの国王杯で宿敵ビルバオに勝利し、バルサはローテーションを実行。戦力外と言われたビダルまで使ってきました。

ラス・パルマスは1トップ:ボアテング、2列目:ビエラ・Vゴメス・タナ・エル=ザール、ボランチ:ロケ=メサ、DF:エルデル=ロペス・レモス・ダビド=ガルシア・ミシェウ、GK:ハビ=バラス。ボアテングはトップリーグの様々なチームを渡り歩き、ラス・パルマスは9チーム目です。

ラス・パルマスはグラン・カナリアでは躍動するライオンなのに、アウェイだと借りてきた猫のようにおとなしいチームです。今回も守備中心で、バルサとしては勝敗は別として、ホームではやりやすい相手です。さらに開始3分、中心選手のロケ・メサがスアレスに後ろから抱きついてイエローカード。これでさらにやりやすくなりました。

13分ビダルから抜け出したAゴメスにタイミング良くスルーパスが通って、Aゴメスが右サイドに突入。スアレスにマイナスパスで、スアレスが気持ちの良いゴール。先制点はバルサです。しかしラフィーニャとAゴメスのシュートミスで追加点はとれません。

この後ラス・パルマスの守備の要、ダビド=ガルシアが負傷退場でアイタミに交代。バルサにとってさらにやりやすくなりましたが、メッシがGKと1:1のシュートをミスって前半は1:0で終了しました。私はビダルのプレイスタイルは好きで、特にAゴメスやスアレスとは相性が良いと思います。

私はメッシが「非常識」な額でしか契約延長ができないとすると、メッシを放出してAゴメス・アルダ・ビダルを残した方がよいと思います。

後半開始早々はラス・パルマスが攻めの姿勢を見せますが、ボアテングのヘディングシュートがはずれてからはバルサペース。7分ラフィーニャのクロスをハビ=バラスが落球し、拾ったメッシがゴール。11分アルダ→ラフィーニャ→スアレスとパスがつながって、スアレスがゴール。3:0です。

14分カウンター攻撃でスアレスとGK1:1のシュートがGKに当たり、こぼれ球をアルダが押し込んで4:0。35分にはスアレスに代わって出ていたパコ・アルカセルの右からのクロスをビダルがゴール。バルサにきてからはじめてのアレイシュ=ビダルのゴールで、マニータで締めくくりました。

https://www.youtube.com/watch?v=wp9tplLczco

https://www.youtube.com/watch?v=-4s2r6elfzs

https://www.youtube.com/watch?v=pLhEASRixag

https://www.youtube.com/watch?v=w4rl00yoaVc

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2017年1月15日 (日)

西島三重子ライヴ@南青山マンダラ2017年1月14日

Img_1674お昼には雪も降って厳寒です。南青山マンダラに行ってきました。

西島三重子「おひさまのたね」のニューバージョンがリリースされたので、記念のライヴだそうです。ほぼ満席の大盛況。

みーちゃんは咳喘息にかかっていたそうで、よく回復してライヴに間に合ったものだと思います。私も9月にこれにかかって大変でした。なにしろ何かしゃべろうとすると、言葉より先に咳がでてくるので、歌を歌うなんてとんでもないという病気です。

セットリスト:

1.夜空ノムコウ(スマップのカバー)

2.池上線 ジャズシンガーの大江恵さんがカバーをリリースされたとかで、本人が客席にみえておられました。
https://www.youtube.com/watch?v=gex4g9ABPTE

3.池上線ふたたび

4.Dear my friend

(川村学園の校歌)

5.浜辺の歌

6.シャドウ

7.糸(中島みゆきのカバー)

8.おひさまのたね

ブレイク

9.午前0時のシンデレラ

10.シベールの日曜日
サプライズでした。「シベールの日曜日」という古い映画にちなんだ曲です。
私の解説:http://morph.way-nifty.com/grey/2007/01/post_b633.html

11.少年の日
to みーちゃん: 私のリクエストを歌っていただきまして有難うございました。

12.さくら(森山直太朗のカバー)

13.三寒四温

14.ロンリーガール
本来ピアノ伴奏の曲ですが、ギター(平野融)伴奏で聴いたのは多分初めて。
素晴らしい曲です。
https://www.youtube.com/watch?v=i7L6ix0DuMQ
https://www.youtube.com/watch?v=nVGkoWcf8r8

15.泣かないわ

16.サラベイ

17.サイレントデイズ
今回リリースされた「おひさまのたね」のカップリング曲です。
作詞した児島由美さんが客席にきておられたそうです。

アンコール

18.おひさまのたね(ニューバージョン)

新旧取り混ぜた盛りだくさんのライヴでした。

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2017年1月13日 (金)

やぶにらみ生物論56: アミノ酸

しばらく核酸のお話がつづきました。かなりつっこみましたので、このあたりで少しタンパク質の話題にワープしようと思います。核酸とタンパク質は生命現象の両輪であり、バランス良く理解を進めることが必要です。

タンパク質は約20種のアミノ酸からなる生体高分子ですが、まずその構成要素であるアミノ酸のお話から始めましょう。最初にアミノ酸を発見したのはフランスの薬剤師・化学者ルイ=ニコラ・ヴォークラン(1763 - 1829)と彼の助手だったピエール=ジャン・ロビケ(1780 – 1840、図1)です。彼らは1806年にアスパラガスから高純度のアミノ酸を抽出し、その性質を研究してアスパラギンと命名しました(1,2)。またアンリ・ブラコノー(1780 - 1855、図1)は1820年にゼラチンの分解物からグリシンを発見しました(3)。

結局ほぼすべてのアミノ酸が発見されるまでには100年の歳月を要しました。日本のアミノ酸研究者としては池田菊苗(1864 - 1936)が有名です。彼はグルタミン酸の発見者ではありませんが、このアミノ酸のナトリウム塩が「だし」のうまみ成分であることを発見しました(4)。

A

A_2最初にタンパク質の一次構造、すなわちアミノ酸が並ぶ順番を解明したのはフレデリック・サンガー(1918 - 2013、図2)でした。これによって、アミノ酸のみがつながってタンパク質を構成していることもわかりました。

後にはすでにふれたsnRNAや、補酵素・補欠分子族などを分子に含むものも見いだされましたが、基本的にタンパク質はアミノ酸がつながってできています。

サンガーはこの業績によって1958年のノーベル化学賞を受賞しましたが、後にDNAの塩基配列を決定する方法も開発して、1980年に2度目のノーベル化学賞を受賞しています(5、6)。

サンガーが解明したのはインスリン分子におけるアミノ酸の配列ですが、その前にアミノ酸の略号による表記を図3に示しておきます。3文字を用いる場合と1文字を用いる場合があります。

A_3

図3の1文字による表記(例えばアラニンはA、アルギニンはR、・・・)を使ってインスリン分子の構造を示したのが図4です。サンガーが使用したインスリンのサンプルは牛の膵臓から抽出して、何度も結晶化することによって精製されたものです。アミノ酸の配列は動物種によって多少異なります。ですからヒトなどほかの生物のインシュリンのアミノ酸配列が教科書などに出ている場合、この配列とは異なる可能性があります。

インスリン分子は単にアミノ酸がタンデム(直列)につながったものではなく、A鎖(21アミノ酸)・B鎖(30アミノ酸)の2列のアミノ酸が、システインのところでS-S結合(ジスルフィド結合)を形成し、接続された構造になっています(図4)。

A_4

タンパク質の構造については後に述べることとして、まずタンパク質の構成要素であるアミノ酸についてみていきましょう。生物に含まれるアミノ酸はいろいろバリエーションはありますが、基本的には図3に示した20種類です。すべてのアミノ酸分子は炭素原子を中心として、これにカルボキシル基(COOH)、アミノ基(NH2)、水素(H)、側鎖が結合しています(図5)。この4つの要素がすべて異なる場合、図6のように鏡像の構造体=エナンティオマー(対掌体)が存在し得ます。4つの要素の中心になる炭素を不斉炭素(アシンメトリックカーボン)と呼びます。

A_5

A_6

対掌体は光線を当てたときの回折方向が異なるので、以前は光学異性体と呼ばれていました。対掌体のふたつの化合物はそれぞれD体、L体と呼ばれます。アミノ酸の場合、生物はほぼL体のみを用いてタンパク質を合成します。ただ希にD体を使用する場合もあるので、DL変換を行なうアミノ酸ラセマーゼという酵素も存在します(7、8)。

アミノ酸のうちグリシンはRの部分が水素(H)なので、図7のように鏡像を構成する物質は120度回転すると同じになってしまいます。したがって対掌体は存在しません。またプロリンは通常のアミノ酸と構造が異なりますが、対掌体(光学異性体)は存在します(9)。

A_7

アミノ酸は側鎖Rの構造によって、異なる性質をもつグループに分類できます。図8に示したのは中性で疎水性のグループです。球形のタンパク質をつくる場合、外側の水と接する部分を親水性のアミノ酸、内側を疎水性のアミノ酸にすれば、うまく球状の分子構造を形成することができます。また細胞膜の外側と内側に親水性、細胞膜内部に疎水性のアミノ酸を配置すれば、細胞膜を貫通するタンパク質のデザインとして好適となります。疎水性のアミノ酸をさらに細かく分類すると、芳香族のトリプトファンとフェニルアラニン、それ以外の脂肪族のグループに分けられます。

A_8

次に中性で親水性のグループを図9に示します。1級アミド(CONH2)や水酸基など水と親和性が高い分子パーツを持っています。極性分子グループと分類されることもあります。

極性とは分子の片側に電子が偏って存在することを意味します。水も極性分子で、電子は酸素側に偏っています。したがって水に極性分子を混ぜると、電子が豊富な部位と、足りない部位が引き合ってうまく混合し、溶解度は高くなります。酵素は通常水に溶解した状態で作用するので、特に表層は親水性のグループで被われている必要があります。

A_9

図10には塩基性、図11には酸性のアミノ酸を示します。塩基性のアミノ酸は特に核酸との相互作用を行なう上で重要です。酸性のアミノ酸はその反応性の高さを利用するため、酵素の活性中心に位置する場合があります。

図11に示したプロリンは特異なアミノ酸で、アミノ基がありません。その代わり5員環のNHがアミノ基の役割をしていて、他のアミノ酸のカルボキシル基と反応して結合することができます。これによってアミノ酸鎖の角度を変えることができるので、球形分子などを形成するときには重要な役割を果たします。タウリンはカルボキシル基を持たず、代わりにスルホン基(-SO3H)を持っていますが、タンパク質には含まれず単独分子で機能します。

A_10

A_11

植物のような独立栄養生物はすべてのアミノ酸を自前で合成できますが、従属栄養生物はアミノ酸をエサとして取り込む必要があります。ヒトの場合一般に、図12に示される9種類のアミノ酸を外界から摂取する必要があります(10、11)。

ヒスチジンは体内で作られますが、急速な発育をする幼児の食事に欠かせないことから、1985年からこれも必要なアミノ酸として加わるようになりました(12)。なお、アルギニンは体内でも合成され、成人では非必須アミノ酸ではありますが、成長の早い乳幼児期では体内での合成量が十分でなく不足しやすいため、準必須アミノ酸とされています。

A_12

一般に肉食動物は自分とほぼ同じアミノ酸バランスの食事なので栄養的には優れていますが、それを続けていると次第にアミノ酸合成を行なう酵素に進化的欠陥が発生し、必須アミノ酸が増える可能性が高くなります。図13で猫とヒトを比較していますが、アルギニン・チロシン・システインなどについては、ヒトと比べて猫は要求性が高くなっているようです。

また猫はタウリンを合成できません。タウリンは、心臓の筋肉や目の細胞に多く含まれ、タウリンの欠乏は 網膜の異常(失明につながることもあり) 拡張型心筋症(発病すると死に至る…)や子猫の発育異常 免疫不全 などの原因になります(13、14)。

A_13

とはいえ草食動物でも羊がシステインを合成できないなどということもあり、腸内細菌にアミノ酸合成を行わせる(草食動物の腸は長い)場合もあって、必須アミノ酸のお話もそう単純ではありません。アブラムシはその細胞内にブフネラという細菌を飼っていて、必須アミノ酸をつくらせているというような極端な場合もあります(16)。シロアリはなんと窒素固定細菌を腸内に飼っていて、空気中の窒素からアミノ酸をつくらせているそうです(17)。

 

参照

1)http://www.a-creation.jp/basic/history/

2)http://andantelife.co.jp/aminoacids/aminoacids.htm

3)https://glycine-corp.com/2016/08/11/what-is-glycine/

4)大越 慎一:うま味の発見と池田菊苗教授、東京大学理学部広報
http://www.s.u-tokyo.ac.jp/ja/story/newsletter/treasure/02.html

5)https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%95%E3%83%AC%E3%83%87%E3%83%AA%E3%83%83%E3%82%AF%E3%83%BB%E3%82%B5%E3%83%B3%E3%82%AC%E3%83%BC

6)Antony O. W. Stretton、The First Sequence: Fred Sanger and Insulin、Genetics vol.162, pp.527–532 ( 2002)
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1462286/pdf/12399368.pdf
http://www.genetics.org/content/162/2/527

7)山根隆 D-アミノ酸の効率的合成に関係する酵素の構造と機能  Japanest NIPPON (2011)
http://japanest-nippon.com/jp/mbinfo/mb_detail1.php?cid=1&id=12

8)https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%A2%E3%83%9F%E3%83%8E%E9%85%B8%E3%83%A9%E3%82%BB%E3%83%9E%E3%83%BC%E3%82%BC

9)http://www.tennoji-h.oku.ed.jp/tennoji/oka/OCDB/Protein/proline.htm

10)https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%BF%85%E9%A0%88%E3%82%A2%E3%83%9F%E3%83%8E%E9%85%B8

11)馬渕知子 タンパク質を構成する9種類の「必須アミノ酸」とは? 
http://www.skincare-univ.com/article/011704/

12)山口迪夫 食事:ヒスチジンが必須アミノ酸と考えられる理由
http://www.nutritio.net/question/FMPro?-db=question-bbs.fp5&-lay=main&-Format=detail.htm&hatugenID=97&-Find

13)岩田麻美子 猫の栄養学講座 タンパク質
https://allabout.co.jp/gm/gc/69259/all/

14)http://lifecuration.link/post-2725-2725

15)http://www.weblio.jp/wkpja/content/%E3%82%B7%E3%82%B9%E3%83%86%E3%82%A4%E3%83%B3_%E7%BE%8A

16)理化学研究所 プレスリリース(2009)
http://www.riken.jp/pr/press/2009/20090310_2/

17)理化学研究所 プレスリリース(2015)
http://www.riken.jp/pr/press/2015/20150512_2/

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2017年1月11日 (水)

小泉-都響 ブルックナーの交響曲第5番@サントリーホール2017年1月10日

Imgkoizumi厳寒の中、サントリーホールでブルックナーの交響曲第5番変ロ長調1曲だけの都響演奏会。本日のコンマスは四方さん、サイドは山本さんです。マエストロ小泉の指揮。

ブルックナーの交響曲はRPGで洞窟を探検するというイメージですね。暗くて狭い穴蔵を進んでいくと、突然美しい地底湖に出会ったり、鍾乳石の大伽藍に飛び出したりします。

ただ同じ場所をぐるぐる回って、気がついたら元の場所だったというようなこともあり、楽しむには根気も必要です。最後はもちろんボスキャラが出てきて、正義の騎士小泉がタクトで切りまくるという展開ですね(実際そういうアクションでした)。

第2楽章のアダージョが実に美しい。まさしく地底湖の美です。これだけでも聴く価値のある曲だと思います。その他の楽章は結構繰り返しのようなフレーズが多くて、初演したシャルクが大改竄して演奏したのもわかる気がします。

第4楽章のコーダもオケがバテバテになるくらい盛り上がりが間延びしていて、本当に要領の悪い作曲家だと思います。この人が第7交響曲から突然贅肉のとれた美の極致のような作品をつくることになるとは、やはり地道な努力が晩年花を咲かせることもあると実感させられます。

鷹栖さんが久々に復帰してきました。今日はちょっと緊張気味でしたが、これからの活躍を期待しています。美音の柳原もゆるキャラ的風貌ではありますが、これからの都響をしょって立つべき人で、非常に期待しています。

最後は小泉さんが四方さんと山本さんを伴って登場の一般参賀でした。


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2017年1月 9日 (月)

2016~2017リーガ・エスパニョーラ第17節: メッシのFKで終了間際に追いつく

Braugranaビジャレアルのスタジアムはもとエル・マドリガルという風雅な名前でしたが、外壁に派手なイルミネーションが設置されて、ラ・セラミカという名前に変更されました。

ビジャレアルはFW:パトとサンソーネの2トップ。パトは長友がパト以外は誰がきても止められると言っていた選手で、ドリブル突破要注意です。サンソーネはバイエルンで育った選手。MF:Rソリアーノ・Bソリアーノ・トリゲロス・ジョナタン、DFジャウメ=コスタ・ビクトル=ルイス・ムサッキオ・マリオ=ガスパール、GK:アセンホ。

バルサはFW:ネイマール・スアレス・メッシ、MF:イニエスタ・アンドレ=ゴメス・ブスケツ、DF:ディニュ・マスチェラーノ・ピケ・セルジ、GK:テア=シュテーゲン。ミッドウィークのコパ・デル・レイでビルバオに破れたように、前の3人の精度が落ちていて、昨年12月から調子落ちです。ただイニエスタはあまり試合に出ていないせいか絶好調。シュートは例によってほとんど無効ですが。

ビジャレアルは今のところリーガ最少失点で、守備には定評があります。3分イニエスタがドリブル突破からシュートもGKキャッチ。9分ジョナタンがクロスをフリーでボレーを打ちますがはずれ。12分・19分とパトとサンソーネにドリブル突破されますが、何とか失点は免れます。バルサは前の3人の鋭さと精度が低下していることもあって、ビジャレアルの守備に完封されたまま前半終了。

後半開始早々ディニュの不用意なパスをカットされ、カウンターからサンソーネにシュート打たれて失点してしまいました。しかしこのあとマスチェラーノが獅子奮迅の活躍で追加点は阻止。アンドレ=ゴメスをルイス=スアレスに、ディニュを下げてアルダを投入という手を打って、バルサは攻めに出ます。28分左のネイマールから中央のメッシにパスがきて、メッシが強烈なシュートと思ったら、ブルーノ=ソリアーノがするすると手を伸ばして球に接触。当然PKと思いきや何のおとがめも無し。これは意図的に手を伸ばしているので、当然レッドカードでPKのはずです。

角度によってわかりにくいですが、WOWOWの映像ではメッシのシュートがソリアーノの手に当たって上に跳ねたのがよくわかりました。

しかしピケは何を思ったか、スタンド貴賓席のリーガ会長ハビエル・テバス(マドリーサポーター)に抗議してイエローカードをもらってしまいました。
https://www.youtube.com/watch?v=Y1bJWb48Qqs

このあとハンドがおとがめなしというナーバスで奇妙なサッカーになってしまって、試合が壊れてしまいました。そしてこのまま終了かというときに、メッシが引っ張られてFK。なぜかビジャレアルの壁に大きな隙間があり、メッシがゴール。非常に納得がいかない試合でした。1:1にようやく追いつきましたが、バルサにとっては非常に痛いエンパテでした。

ハイライト:
https://www.youtube.com/watch?v=KtYYhlf48EM
https://www.youtube.com/watch?v=BouuTHnIy8E
https://www.youtube.com/watch?v=Q93QU1vc8D8

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2017年1月 7日 (土)

トランプに戦々恐々 はてさてどうなることやら?

Business_area_of_george_town_2トランプが何をやらかしてくれるか、米国人だけでなく、私たちも戦々恐々の2017年になりそうですが、彼が正しい点もあります。

グローバリゼーションがなぜ格差拡大につながるか? それはトランプが言うとおり、海外に生産拠点を先に移動した会社が国内にとどまった会社を駆逐し、従業員を失業に追いやる、そこまでいかなくても海外に対抗するため低賃金の臨時雇いに転落させるという図式です。

池上彰のグローバリゼーションのはじまりが東西冷戦の崩壊だったという説明はわかりやすい。格差が拡大すると社会主義になるかもという心配がなくなったので、「グローバル企業命」の政党が支配する国家(もちろん日本もそう)では社会保障がおろそかになったのです。

池上彰らはグローバリゼーションで生産拠点を受け入れた国の悲惨もちゃんと取材していて秀逸。監視カメラのもとで12時間労働を強いられる現場は厳しい。生産国同士の競争も厳しいでしょう。

米国で金持ちだけの自治体ができているという話がありましたが、日本にもその萌芽はあります。芦屋や田園調布は相続税で崩壊しつつありますが、ディベロッパーが高額な土地家屋をある地域に集中的に建てて、その周りを壁で囲むという新たなお金持ちの街ができつつあります。そのうち門番(=管理会社)が出入り口に常駐するような街になるでしょう。

しかし池上彰の「アンチグローバリゼーション=自分の国さえ良ければ良い」という定義は行き過ぎだと思います。トランプ=アンチグローバリゼーションという単純化が原因でしょう。サンダースという人がいたことも忘れてはいけません。

「グローバリゼーション=自分の会社さえもうかればよい」であり、それを阻止するのは今の世界では国家しかありません。国家の主権は民主主義によって主権者が握るというのが当然ですが、グローバリゼーションの社会では、企業が最高権力を握ることになります。TPPがつぶれそうだと言っても安心してはいられません。他の方法でもじわじわグローバル企業は権力を握るべく浸透してきます。

グローバリゼーションを支持する人々は、おそらく自分の家族さえ裕福な生活ができれば、別に国家などどうでもよいという潜在的な、あるいはそれ以上のイメージがあるのではないかと思います。このような人が社会の中枢を握っている場合、彼らがマスコミや社会の空気を支配しているので、民主主義(彼らはポピュリズムという)が機能しないこともあります。彼らはいつのまにかポピュリズムの意味を変更する力まで持っています。

それにしても日本からケイマン諸島(写真 ウィキペディアより)に74兆円も入り込んでいるというのには驚きました。これはなんとかしないとダメですね。

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2017年1月 5日 (木)

やぶにらみ生物論55: mRNAへの道2

前稿「やぶにらみ生物論54: mRNAへの道1」で述べたように、シャープやレダーらによって真核生物の遺伝子がイントロンによって分断されていることが明らかになり、これは真核生物の特徴であるとしばらく考えられていましたが、しばらくするとイントロンは細菌や古細菌にも存在することがわかりました(1)。このうち古細菌のイントロンはわが国の研究者達が発見したものです(2)。

図1に各種イントロンのリストをまとめて記しておきます。真核生物においてもミトコンドリアや葉緑体の遺伝子には細菌型のイントロンが存在します。またrRNAには細菌型の、tRNAには古細菌型のイントロンが存在します。細菌型のイントロンはイントロン自身が酵素の機能を持っていたり、イントロンの内部に酵素の遺伝子を持っていたりして、自力でスプライシングを行うことができます。

1a

細菌のイントロンには様々なものがありますが、いずれも構造は複雑です。本来は蛋白質である酵素の役割をRNAが代替しようというわけですから、それは当然と言えます。ここではウィキペディアからグループIIイントロンの構造を拝借して、図2として示しておきます。

2a

古細菌型のイントロンはリボヌクレアーゼとRNAリガーゼによってスプライシングが行われます。真核生物でもtRNAのイントロンでは古細菌型のスプライシングが行われますが、オルガネラやリボソーム遺伝子以外の大部分の遺伝子はスプライソソームというメカニズムでスプライシングが行われます。

イントロンというのはDNAの病気であり、スプライシングとはそのひとつの治療法です。DNAレベルでは治療不可能なので、転写されたときにRNAレベルで治療を行うわけです。参照文献(1)によると、クラミドモナスという藻類ではミトコンドリアのある酵素が1~2億年の間に核に移転したことがわかっていますが、その間に真核生物型のイントロンが、この酵素の遺伝子に15個も挿入されていたそうです。1000万年に1遺伝子あたり1個のイントロンが挿入されるという計算ですね。ヒトの遺伝子は約2万あるので、1000万を2万でわると500ですから、約500年にひとつイントロンが増加する計算になります。

えらい迷惑な話ですが、イントロンも長い間「ホスト」のDNAに棲み着いていると、その内部にエンハンサーが挿入されたり、イントロンの塩基配列が変わるとスプライシングに失敗したりするので、それなりに役割を主張しはじめる、言い換えれば進化的保存を要求することになります。

3ajoansteitz1941_2ともあれイントロンはタンパク質合成の際にアミノ酸配列として反映されることはないので、タンパク質をコードするRNA(すなわちmRNA)においては、必ずなんらかのメカニズムによって取り除かれなくてはいけません。

ジョアン・スタイツ(1941-、図3)らのグループは、small nuclear RNA という機能が不明だった核内のRNAが、タンパク質と複合体をつくって1群の small nuclear ribonucleoproteins (snRNP) をつくり、このsnRNPがmRNAのスプライシングにかかわっていることを示唆しました(3)。その後このsnRNP複合体はスプライソソームあるいはスプライセオソームなどとよばれています。

イントロンが取り除かれるプロセスを簡単に示したのが図4ですが、多くの場合イントロンはキャップ側の端がGU、ポリA側の端がAGとなっています。また中間部分に存在するAが重要な役割を果たします。その他ピリミジンリッチな配列とか、それぞれのsnRNPに親和性がある配列などがありますが、厳密には定められていません。

4a

第1のステップでは、キャップ側のGUがはずれて中間部のAと結合します。これはAの2の位置のOHがエクソン1右端の 3'-5' 結合を攻撃して切断し、AG結合をつくることによって実現します。この結果投げ縄のような構造が形成されます(図4)。第2のステップでは、エクソン1右端の3OHがエクソン2左端を攻撃して切断し、エクソン1とエクソン2が結合し、同時に投げ縄構造となったイントロンが切り離されます(図4)。

真核生物のイントロンは、細菌のような複雑な構造をとっているわけではなく、リボザイムではないので、図4のようなダイナミックな反応(スプライシング)は外部因子の力を借りて行われます。スプライシングを実行する外部因子とは U1、U2、U4、U5、U6 という snRNP で構成されるスプライソソームです。他の因子もかかわっていますが、ここでは省略します。詳細な知識が必要な方は参照文献(4)などを参照して下さい。

図5のようにまずU1がイントロンとエクソン1の境界部に結合します。U1はこの位置に結合するためのRNAを含んでいます。図ではぴったりイントロンのキャップ側(5' 側)の塩基配列と対合していますが、ぴったり対合する必要はありません。同時に中間部にあるAの近傍にU2が結合します。これにU4+U5+U6の複合体が結合してイントロンにテンションを発生させ、Aをエクソン1の右端に接近させてエクソン1とイントロンを切断します。

ここでU4がはずれ、U5+U6がエクソン1の右端とエクソン2の左端を接近させて連結させます。この反応によって、イントロンの投げ縄構造とそれに結合しているsnRNP群がはずれて、mRNAが完成します。

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こうして完成したmRNAですが、蛋白質合成に使用するためにはもう一手間かけなければなりません。それは核膜というバリアを抜けて、リボソームのある細胞質まで行かなければならないからです。核膜には核膜孔という関所のような穴があって、生体高分子はそこを通らないと核に入ったり核から出たりすることはできません。

ここを通過するためにmRNAが持つべき通行手形とその作成過程はまだ未知の部分があって、ワトソンの教科書などでもあっさりと通り過ぎています。Tapとp15という二つの蛋白質の複合体(ヘテロダイマー)が、mRNAにべったりくっつくことが重要だという説は正しいようですが(5)、まだわかっていない部分も多いと思われます。

参照

1)大濱武 遺伝子の中の厄介者、イントロンはどうしてなくならないか 生命誌 29号 (2000)
https://www.brh.co.jp/seimeishi/journal/029/ex_1.html

2)渡邊洋一、横堀伸一、河原林裕、原核生物遺伝子のイントロン 古細菌タンパク質遺伝子のイントロンの発見 蛋白質・核酸・酵素 vol.47, pp.833-836 (2002)

3)M.R. Lerner, J.A. Boyle, S.M. Mount, S.L. Wolin & J.A. Steitz, Are snRNPs involved in splicing?  Nature vol.283, pp.220 - 224 (1980); doi:10.1038/283220a0
http://www.nature.com/nature/journal/v283/n5743/abs/283220a0.html

4)J.D. Watson et al. Molecular Biology of the Gene 6th edn.  (2008) or 7th edn (2013)

5)大阪大学大学院 米田研究室のサイト: 
http://www.anat3.med.osaka-u.ac.jp/research/research3_1.html

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2017年1月 3日 (火)

軽子坂

今年の同窓会は飯田橋の軽子坂です。軽子坂は室町時代からある街道で、神楽坂より古くから利用されてきたそうです。軽子とは今で言えば運送会社の職員で、昔は天秤棒をかついで物資を運搬していたそうです。そういえば神楽坂よりゆるい坂なので、彼らにしてみればこちらの道が良い道だったのでしょう。

現在では神楽坂の賑わいとは違って、とても静かな坂です。坂の途中の路傍に花束があって、おそらく交通事故が起こった場所のようです。しばらく上がっていくと、坂の頂点のあたりの左側に兵庫横丁という石畳のひっそりとした道があり(写真上)、曲がるとすぐにおめあての料亭「おいしんぼ」がありました(写真下)。

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昔のこのあたりには高級料亭が多かったようですが、現在ではリーズナブルなお店が多くなったようです。お料理のクオリティーやサービスもOKでした。10年くらい前にはお正月は営業していない料亭が多くて場所決めに苦労したのですが、現在は結構営業するお店が増えてきたようです。これは大歓迎ですね。

軽子坂の歴史: http://kagurazakaguide.web.fc2.com/1120.html

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2017年1月 1日 (日)

謹賀新年2017

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本年もどうぞよろしくお願い申し上げます。

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