実験医学増刊号

実験医学増刊号で、RNAの特集号が出ました。

生命分子を統合するRNAーその秘められた役割と制御機構

分子進化・サイレンシング・non-coding RNA からRNA 修飾・編集・RNA―タンパク質間相互作用まで

• 塩見春彦，稲田利文，泊　幸秀，廣瀬哲郎／編

またかよ、とかいう感想を持たれた方も多かったりするかもしれません。何を隠そう、、つい先日、2010年にもRNA特集号が出ているではありませんか。

拡大・進展を続けるRNA研究の最先端

長鎖noncoding RNA・small RNAからRNA修飾・編集・品質管理まで

• 塩見春彦，塩見美喜子，稲田利文，廣瀬哲郎／編

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うーん。ベネトンばりに原色バリバリ、フォントは迷わずゴシック、色使いからレイアウトまで常に全力投球のタイトルや表題を見ると、善悪はともかくとして目をつぶっていても実験医学さんの目次だな、とすぐに分かる訳ですが、良くこんな立て続けに増刊が出せるものだと、思ったりはしないでしょうか。まるでOSのアップデート。中身は対して変わらないのに変えずに購買意欲を刺激するあたり商売上手だなあ、なんて思っていましたが、実はこれが、なかなかの変身を遂げているようです。

iPhone登場以前より、アップルファンは、初期不良にブーブーいいながらも、新しいコンセプトの商品が出るたびに大枚はたいてきたと思うのですが、やはり、挑戦的な商品というのは、出来の悪い息子を応援するではないですが、損得抜きにして応援したくなるような気になるものです。フロッピーを捨て、シリアルポートを捨て、CD-ROMやEtherコネクタはおろかキーボードまで捨てるに至ったアップルの「パソコン」進化。伝統を守る事は大事な事ですが、新しい事に挑戦するワクワク感の価値というのは、リスクを勘定に入れてもいくらでもお釣りが来るぐらい高いものではないか、と思います。

研究とはそもそもが新しいものを見つけるための活動であるわけですが、保守に走ることは必ずしも悪い事ではありません。あれやこれや浮気心を出さずにきちんと一つのテーマを完結させる事は、とても大切な事です。その一方、リスクを覚悟で新しい種をまいていかなければ、あっという間に豊饒の海も枯れてしまいます。研究者としてその辺りのバランスをどう取っていくのかというのは非常に難しいところだと思うのですが、じゃあ、いつするの、ということで。はい、今です。たぶん。

今回の増刊号。え、これって、、、という意外な内容の話が結構あります。発生屋はEvo-devoという言葉があるくらい進化を語りたがる、語りたがる、いやもういい、と言われても夜がふけるまで、というか夜が明けても語り続ける傾向がありますが、RNA研究者はどちらかというと堅実なin vitroの結果をもとに理知的に冷静に物事を押し進めるという印象がありました。ところがところが、いろいろな人が、語り始めているではありませんか。そもそものっけから塩見の春さんが、リボザイムを語る、語る。えっ？春さんって、リボザイムの研究されてましたっけ？僕も勢いにつられて、論文という形で表に出てきているわけではありませんが、ここ１０年弱ずっと気になっている、レトロトランスポゾンについて語ってしまいました。。。やっつけ仕事で書いた訳ではありません（断言）。寝ても覚めても考えている、というのは大げさですが、心を鷲掴みにされているテーマなのです。この増刊号、今までのしっかりとした仕事をふまえた上で、これから何を見据えていくのか、というコンセプト、が詰まっています。これはステマではありません。僕も著者に入っていますから、歴然とした宣伝ですね。はい。ぜひ、立ち読みしてください（こんな事書くと全力投球の実験医学には怒られそう。。。）

最後に、無断ですが、編集者のとある人から頂いたアピールポイントを以下に勝手に転載（一部改変）させていただきます。どうせこのブログ読んでいる人は少ないですから、問題は無いでしょう？？？

中川

ーー

「本書のアピーリングポイントですが、これまでの小誌の多くの特集が
病気との繋がりを重視したものでしたが、本書では機能分子としての
多種多様な蛋白質が存在するなかで、なぜ今もなお、RNAはその機能を
蛋白質に譲渡することなく存在し続けているか、 という点からRNAの
バイオロジーを追究した点だと考えています。“実験医学”で植物の
話題が含まれているのも異例かもしれませんが、サイレンシングやRNA
修飾の理解にも重要ということで。

ややもすれば想像に終始しがちかな進化のトピックですが、RNA進化に
実験生物学で切り込んだ邦文総説集としてはこれまでにない特集号に
なっていると思います。
「進化を語り出したら研究者の人生の終わり」という時代の終焉を読者
には感じ取っていただればと思います。」

コンピューター将棋と新人類

若い方々の投稿が増えて何よりです。当新学術の生の姿がちょっと透けて見えるのではないでしょうか。

かつて、僕が高校生の頃、「新人類」という言葉が一世を風靡しました。今では死語となってしまいましたが、当時の世相からみた若者基質を切り取ったときにそういうふうに括ると上の世代から見たときに何となく理解できる、そういう言葉だったのでしょう。なんて失礼な、と、当時新人類だと思っていた僕は（実際はちょっと年齢が足らなかったでしょうが）大いに憤慨したものですが、揶揄されていることは分かっている一方、ちょっと違う新感覚をもっていると認めてもらっているようで、ちょっぴり嬉しかったりして、などと思ったものです。

実際のところは、「新人類」が新人類らしからぬ保守ぶりを発揮したのかどうなのかわかりませんが、８０年代から９０年代、また、ミレニアムが明けて２、３年は、身の回りの生活において革命的な変化は無かったような気がしています。それが、ここ１０年は、薩摩と長州がドンパチしていた元治年間なみに日常生活ががらりと変わったのではないでしょうか。なんと言っても大きいのはコンピューターの急速な浸透で、「コンピューター通信」はオタクの領域から解放され、高校生、いや下手をすると小学生までもが普通に使うツールとなりました。論文にしても、いまやオンラインで見るのが普通。冊子体を購読している人なんて、ほとんどいないのではないでしょうか。ポスドクになったときに研究者になった矜持というわけではないですがDevelopmentの冊子体を定期購読し（たしか年間１、２万円で安かった）、郵便受けに入らなくて雨の日は結構悲惨な形状になっていたのが遠い昔の思い出になってしまいました。

オンライン全盛の今でも、新人類旧人類としては、コンピューターの画面で見るのはなかなか違和感があって、ついつい印刷してしまいます。iPadが出たときはこれだ！！と思い、論文のPDFを知る人ぞ知るアプリケーションPapersで管理してエコエコとか喜んでいたのですが、最初の一週間ぐらいは珍しさも手伝って布団にくるまってiPadで論文を寝る前に読むなんていうちょっと格好いい（行儀悪い）生活をしてみたりもしたのですが、すぐに飽きてしまいました。というかなかなか頭に入らない。ページを繰るとか、アンダーラインを引くとか、そういう作業をしながら物事を理解していくというスタイルが染み付いている「新人類」にはiPadはちょっと高度すぎるおもちゃでした。人類の至宝、羽生三冠も、棋譜を管理するのはコンピューターが便利だけれども、手の意味を深く理解するときは、実際の駒を使いながら駒を並べていったほうがすんなり頭に入るとかいうようなことをどこかで書かれていました。そう。僕らの世代のヒーローの羽生さんがそういうのだから、やっぱり紙でなきゃ、と、「新人類」は思う訳です。

ところがところが、そうでない人も、きっとたくさんいるのだと思います。今の学生さんあたりですとそれこそiPad、iPhoneあたりで情報収集している人も多いのでは。無敵の羽生さんも一つ下の世代の渡辺竜王には苦戦しています。渡辺竜王はコンピューターを使って研究する事になんら違和感を感じていないようですし、囲碁の若きヒーロ井山六冠も、師匠とはネットを通じて対局していたとかいう話です。

いわゆる新人類は「新感覚」をそれほど持っていなかったと思うのですが、今は、本当の意味での「新感覚」が世にあふれているような気がします。次世代シークエンサーはその象徴ですが、こういうサイヤ人並みの超絶技術が出てくると、いやいや生物学の本質というのはやはり感覚的なところで理解するものなのだよ、右脳で理解しようよ、やっぱりアナログが一番、関節痛にはグルコサミン、などとおよそ科学者とは思えない言葉を連発してお茶を濁してしたくなってしまいます。でも、実際のところ、認めなくはないけれども認めなくてはいけないところまで世の中は動いているという側面もあるのかもしれません。

ちょっと以前に取り上げた将棋の電王戦。ここ一ヶ月、土曜日は仕事も家族サービスも全く手がつかないのですが、最初に夢のような圧勝の一局があった後は、いまのところ人類がコンピューターにやりたいようにやられているという状況です。プロ棋士ならばなんとかしてくれる、と思っていましたが、コンピューターの思考は、かなりのレベルにまで達しているのは間違いないようです。一将棋ファンとしてはなんか寂しい気分になってしまうのですが、これはこれで現実として受け止めなくてはいけないのかなあ、と思い始めています。

これまで、計算はともかく、複雑な問題に対しては人間の判断の方がコンピューターの判断よりも優れている、というのが常識だったような気がします。しかしながら、コンピューターの方が正しい判断をしてくれる状況というのも、間違いなく存在するのだと思います。天気予報などは、往年の熟練の天気予報士よりは、スーパーコンピューターを使った雨雲の動きの予測の方が、より正確な判断をしているのかもしれません。なんだかこういう書きかたをするとやけのやんぱちになっているように思われるかもしれませんが、個人的には、新しい技術があれば新しい側面が見えてくるのは間違いないので、むしろこれからどんな世界が開けてくるか、ワクワクしているところもあります。自分で使いこなす事が出来るかどうかは未知数、というか、多分ムリですが、論文の内容をどれだけ理解しているかとか、実験のデータの意味をどれだけ正確に理解しているかとか、そういう事に関してはかかってこいコンピューター、みたいに思っているのですね。なにせ「新人類」ですから。

中川

Keystone Symposiumのレポート

泊研究室の吉川です。いよいよ博士課程三年生になりました。少し時間が経ちましたが、3月19日から25日にかけて開催されたKeystone Symposiumのレポートを書かせて頂きます。

自分の研究分野とも重なり、特にポスター発表でのpiRNAに験する研究報告に刺激を受け、非常に意義深い学会となりました。piRNAは2006年に登場して以来、急速に注目を浴びている研究分野です。現在までキイロショウジョウバエ、マウス、カイコを中心に研究が進められ、数々の関連因子の存在が示唆されてきました。今回のポスター発表ではゼブラフィッシュ、C. エレガンスなど系も加わり、新たな報告がありました。簡単にですが以下に紹介させて頂きます。

・  ゼブラフィッシュのTUDORタンパク質の一つであるTdrd6がpiRNA経路や生殖細胞の維持に関わり、さらには生殖細胞の分化に関連する因子のmRNAと相互作用があるという新たな報告（Rene F. Ketting et al.）

・  C.エレガンスを用いたmutagenesis screeningによる関連因子の解析（de Albuquerque,B.F.M., et al.）

・  DNA結合ドメインとエキソヌクレアーゼドメインを持つMaelstormが、piRNAのprecursorと相互作用があり（RNAシークエンスに依る解析）、精子形成に関連している事を示唆するノックアウトマウスを用いた研究（Alex Bortvin et al.）

・  初期のpiRNA成合成に関与すると言われている、putative ATPaseであるArmitageの活性部位をつぶした変異体を用いたキイロショウジョウバエによる解析（Daniel Tianfang Ge et al.）

・  KrimperがAGO3と相互作用し、その修飾や局在を調節しているというTokyo RNA Club等での報告に加え、キイロショウジョウバエの濾胞細胞に由来するOSC培養細胞に、本来発現しないAGO3タンパク質を発現させる事によるKrimperの機能の更なる解析（Yuka W. Iwasaki et al.）

・  キイロショウジョウバエにおける新たなpiRNA関連因子、DmGTSF1の報告 (Kuniaki Saito et al.)

・  BmPAPIと呼ばれるカイコのTUDORタンパク質がpiRNAのプロセシング経路（主にpiRNAの長さ調節）に関係しているという新たな報告（Shozo Honda et al.）

・  piRNA増幅経路の定量的解析方法の改善（Zhao Zhang et al.）

・・・など関連因子も機能もまだまだ混沌とした分野ですが、立ちこめていた霧の奥に何かが見えてきそうになる予感を胸に、自分もその一連の大きなうねりに加わりたいと思う次第です。

さて、最後に余談ですが、私は海外での学会に参加するのは始めてで、Keystone SymposiumがカナダのWhistlerで行われると聞いた時は、「どうしてわざわざ、あんな雪山のリゾート地で行うんだろう」という解せない想いでした。けれどいざ行ってみてその良さが分かりました。セッションは8時-12時、17時-22時の二回に分けて行われ、それ以外はお昼寝なり観光なりして良いので、十分な気分転換が出来ます。さらに、ホテルと会場、レストランや観光名所が隣接していて非常に便利です。そして何より、雄大な自然に囲まれた雪山のリゾートで敢えてサイエンスをするというギャップには、何とも言えないオシャレな魅力があります。

慌ただしい東京の日常に引き戻された今日この頃、早くあの雪山の頂きにのぼった時のような開放感を研究でも味わいたいと願うばかりです。。。

吉川真由

細菌感染はじめました

こんにちは。鈴木研究室の木村と申します。
先日Tokyo RNA Clubで発表させていただきました。いろんな方とディスカッションができ、とても楽しかったです。ありがとうございました。

このブログの読者の方々には少ないかと思いますが、僕は主にバクテリアを用いて研究を行っています。もっぱら大腸菌を扱っていたのですが、研究の流れから感染性バクテリアであるサルモネラ菌を扱うようになりました。今回は感染性バクテリアについて書こうかと思います。興味を持っていただければ幸いです。

感染性バクテリアの中には宿主細胞の内部で生存、増殖するものがいくつも知られています。通常、バクテリアは真核生物に入り込んでも免疫系によって駆逐されます。しかし、感染性バクテリアは巧妙な機構を用いて宿主の免疫系から逃れ感染を成立させます。そのような仕組みのひとつに、宿主細胞にエフェクターと呼ばれる一連のタンパク質群を打ち込んで宿主の細胞活動をハイジャックする仕組みがあります。

Salmonella secretion switch

この動画はサルモネラ研究の大家であるProf. Holdenのラボが公開しているものです。（最後は少し気持ち悪いので注意してください。）
III型分泌装置と呼ばれる大砲のようなタンパク質複合体を形成し、エフェクターを真核生物の細胞質に打ち込んでいる様子がわかります。まるでスターウォーズの世界ですが、実際にこのようなことが感染の時には起こっているそうです。すごいですね。
エフェクターは細胞の様々な経路をターゲットとします。動画の最初に打ち込むエフェクターは細胞骨格に作用し、バクテリアの取り込みを促進させるものです。（ラッフリングと呼ばれています。）さらにエフェクターの中にはユビキチンリガーゼや脱ユビキチン化酵素も存在していて、宿主内のユビキチンプロテアソーム系を用いてエフェクターの時期特異的発現を制御するようなシステムもあるそうです。すごいですね。

こういうのを見るとバクテリアと動物も一緒に進化してきたものなのだなというのを感じます。感染生物というのは医学的な見地からよく研究されてきていますが、ゲノムが読まれてからのバクテリア、真核生物における急速に進んだ研究結果をあわせていくと、これらの関わりのなかにまだまだ新しい現象を見出すことができるのではないかと個人的に期待しています。


少し文章が固くなってしまったので最後に謎かけを一つ。

感染実験とかけまして、
プロ野球とときます。

その心は


細菌（最近、）感染（観戦）しました。


それでは失礼いたします。

木村　聡

ドラゴン怒りの鉄拳

こんにちは、泊研D3の深谷です。先月、岩川さんとともに、ウィスラーで行われたKeystone symposiaに参加してきました。現地でスキーに行った楽しい思い出など書こうと思っていましたが、研究について思うところがあったので書いてみます。

miRNAがどのように働いているのかは未だに明確にはなっていませんが、少なくとも「Poly(A)鎖の分解とmRNAの不安定化」とそれとは独立した「翻訳抑制」を介して機能しているというのが、この業界のコンセンサスのように思います。多くの人がより詳細な仕組みを明らかにしたいと、現在も精力的に研究を行っています。

先日、イギリスの研究グループの論文がサイエンス誌に掲載されていました(http://www.sciencemag.org/content/340/6128/82.abstract)。この論文で提唱されているmiRNA作用モデルは興味深いものです。それが本当であるならこの分野における理解が大きく前進したと言えると思います。しかし、僕は、逆に、この論文が混乱を招いてしまうことを危惧しています。一番の問題点は先行研究を無視して、あたかも彼らが新しい発見をしたかの様に記述している点にあります。

彼らはmiRNAの作用点を明らかにするために、種々のIRESを5´UTRに持つレポーターmRNAを用意し、miRNAに対する感受性を調べる実験を行っています。そして、この実験結果は、彼らが提唱するモデルの重要な根拠のひとつとなっています。

しかし、同様の実験はこれまで何度も行われており^1-9、ときには相反する実験結果を生み出してきました。翻訳という現象は考慮すべきパラメーターが多く、特殊なレポーターmRNAを用いた解析のみで軽々に結論を出すべきでは無いことは、今では多くの研究者の認識するところです。ですが、この論文の著者らはこういった状況を顧みずに、彼らの結論に矛盾するような過去の実験報告に対しても、「A number of factors may explain previous contradictory results involving miRNA-targeted IRES reporters (Jackson et al. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2010)」と、レビュー記事を引用するだけで、真摯に議論することを避けています。

同様に、「翻訳抑制」と「Poly(A)鎖の分解」の関係に関しても、あたかも自らの結果が画期的であるかのように主張していますが、その一方で、その結論に反する過去の報告^6,10-13を無視しています。その他にもいくつか問題点があるように感じます。

トップジャーナルとなればなおさら、影響力が大きい訳ですから、公平な視点で語ってほしいな、と思いながらも、これらの不満はサイエンスに出たことへのひがみかもしれません。。

今日は、こんなことを考えながら実験していたら、集中できずにいろいろと操作ミスをしました。

1. Pillai et al. Science (2005)

2. Petersen et al. Molecular Cell (2005)

3. Humphreys et al. PNAS (2006)

4. Kiriakidou et al. Cell (2007)

5. Mathonnet et al. Science (2007)

6. Wakiyama et al. Genes and Development (2007)

7. Lytle et al. PNAS (2007)

8. Walters et al. RNA (2010)
9. Ricci et al. Nucleic Acid Research (2011)

10. Iwasaki et al. Molecular Cell (2009)

11. Fabian et al. Molecular Cell (2009)

12. Eulalio et al. RNA (2010)

13. Fukaya et al. Embo Journal (2011) 

追記


さらにこの論文で、二種類の異なる5'UTRを用いて、その熱力学安定性によって翻訳抑制の程度が変化するというデータを示しています。 しかしすでに過去に、5'UTRの配列によって抑制の程度が変化すること、さらに、その熱力学的安定性と必ずしも相関がないことが示されています(六種類の内在遺伝子の5´UTRを用いて、14参照）。サイエンスの論文の著者らはこの論文を引用すらしていません。

14. Ricci et al. Nucleic Acid Research (2013)

Y本氏からのメール #3

岩川さんのものすごく面白い話題のあとに、ゆるい記事ですみません。。

H川担当のこちらの記事は、
あくまでも「ちょっとやってみたい人」向けなので（解析というか作業レベル）
軽〜く読んでいただければ幸いです。
作業のあとの解析が真に頭を使うところのようで
はまったひと（Y本さん）は実に楽しそうです。
まあでも、解析まで行き着くにはまず作業が必要ということで、、、

SRAファイルをFASTQファイルに変換する

何とかBEDファイルが見られるようになったものの、
見てみたいデータがBED形式で登録されていないという状況に直面しました。
(#2投稿参照)

BEDファイルはいずこ

困りました、とY本さんにメールを送った次の日に返ってきたのが以下のメールです。

**********************************************************************************
差出人: Y
日時: 2012年8月12日 10:09:45JST

Y田研でCPUが余っていたのでちょっと変換してみました。
もし良かったらどうぞ。
sandy-bridgeのcore-i5(4core)で30minといったところです。

madogiwa-no-iMac:SRR398208 xxxxxxxxxxxx$ fastq-dump -A SRR398208
↓
madogiwa-no-iMac:SRR398208 xxxxxxxxxxxx$ bowtie -p 4 -v 2 --sam --chunkmbs 1024 
--best hg19 /Users/xxxxxxxxxxxx/SRR398208/SRR398208.fastq /Users/xxxxxxxxxx/
SRR398208/SRR398208.sam
**********************************************************************************

SRAファイル (GEOに登録されているデータ)をFASTQファイルに変換して、
Bowtieでマッピングしてくれたようです。
おおー。たった一日の間になにがあったのでしょうか。

ちなみに私は
「$」この文字が何なのかもさっぱり分かりませんでした。ドル？

ありがたくファイル頂戴します！と受け取ったのですが、
自分でもやってみたいな、と思ったのでMacのターミナルを触ってみることにしました。

アプリケーション＞ユーティリティ＞黒い画面です

ターミナルを使い出すにあたって
まずXcode（コンパイラとか色々入っているもの）をダウンロードしました。
ダウンロードの仕方はこちらが詳しいです。

次に、SRA tool kit をダウンロードします。
ホームディレクトリにこういうツールをまとめておくフォルダを作って
そこに置いておくと便利だそうなので、そうしてみました。

こんな感じのフォルダを作ってSRA tool kitを入れてみました

SRA tool kitの中にはこんなものが入っています。

binのなかにプログラムが入っています。
面倒なので説明は省きますが、”PATHを通す”という作業をすると使いやすくなります。
通さなくても使えます。使い方は以下です。


1．プログラムのあるディレクトリ(SRA tool kitフォルダ)に移動する

ターミナルにcdと打って、スペースを入れて
移動先のフォルダをターミナルにドラッグ＆ドロップするのが簡単かと思います。

2．変換したいSRAファイルをSRA tool kitのフォルダに入れる

3．fastq-dump (SRAファイルをFASTQに変換する)を実行

ターミナルに ./bin/fastq-dumpと打ってスペース入力後、
SRAファイルをドラッグ＆ドロップします。

「.」は、今いるディレクトリ(=SRA tool kitフォルダ内)を示します。
したがって、「./bin/fastq-dump」というのは
「SRA tool kitフォルダ内のbinフォルダ内のfastq-dumpを実行」ということになります。
PATHを通しておくと、1と2の作業が要らなくなるんではないかと思います。

SRR107032.sraというのがSRAファイルです

4．実行するとfastqファイルが出来ます。

できました

おそまつさまでした。


長谷川（理研・中川研）