体内時計の発生に細胞分化が関係

　

　京都府立医科大学と科学技術振興機構は11月11日、マウスES細胞を用いて細胞分化と密接に関連した体内時計の発生メカニズムを解明したと発表した。

　同成果は、同大学大学院医学研究科 八木田和弘 教授、同 梅村康浩 助教、米テキサス大学のジョセフ・タカハシ 教授、大阪大学の安原徳子 博士(現 医薬基盤研究所)らの共同研究によるもの。11月10日(現地時間)の米科学雑誌「アメリカ科学アカデミー紀要」のオンライン速報版に掲載された。

　体内時計は、「昼と夜」という地球の環境周期を予測し、これに先んじて身体の機能を適応させることで生体機能を維持する役割を担っている。哺乳類では、睡眠覚醒リズムのみならず、内分泌やエネルギー代謝、循環器機能や消化器機能など様々な生理機能の約24時間周期のリズム(概日リズム)を生み出している。シフトワーカーなど、不規則な生活を長年続けることによる体内時計の乱れは、様々な健康問題を引き起こすことが分かっている。

　哺乳類の体内時計は、全身のほとんどの細胞に備わっている、普遍的な細胞機能でもある。体内時計は一生にわたって時を刻み続けるが、発生初期段階では体内時計のリズムが見られず、発生過程を通して形成されると考えられている。しかし、体内時計の発生メカニズムは今までほとんど分かっていなかった。

　八木田教授は、マウスES細胞を用いたこれまでの研究で、ES細胞に体内時計のリズムが見られないこと、培養皿上で分化誘導培養すると細胞自律性に約24時間周期の体内時計リズムが形成されることを世界で初めて発見していた。この発見から、体内時計の発生が細胞分化制御と何らかの関連があるのではないかということが示唆されていた。

　同研究グループは今回、マウスES細胞を用いた研究で、細胞分化に関連する遺伝子を欠損したES細胞では、分化誘導によっても体内時計が正常に形成されないことを突き止めた。また、体内時計リズムがない細胞には共通して、周期的に核内に蓄積されるはずの「PERIOD(PER)」というタンパク質が細胞質に留まり、その結果核内蓄積が起こらないことが判明した。

　この現象の制御する鍵因子を同定するために研究を進めたところ、タンパク質の核内への移行を制御し、細胞分化制御に必須の役割を果たすインポーチンの一種に異常が起きると、PERタンパク質の細胞内局在パターンにも異常を来すことが確認された。

　同研究グループは、細胞分化と体内時計という普遍的な細胞機能に、これまで考えられていなかった新たな関係性を見いだしたことで、これまで統一的見解が無かった体内時計と「がん」との関係の理解や、新たな体内時計の活用法開発などの応用にもつながると期待されるとしている。

　哺乳類における体内時計発生の概要

DNP、画像処理技術を企業向け組み込み用プログラムとして発売

　

　大日本印刷(DNP)は11月7日、印刷やフォトプリント事業を通じて培ってきた画像処理の要素技術をパッケージ化し、企業が自社製品・サービスに組み込むことができるコンピュータプログラム(ライブラリ)として発売すると発表した。

　今回、その第1弾製品として、簡単な操作で画像中の主要な被写体部分を高精細に切り抜くことができる「画像切抜きライブラリ」、画像の中から人の顔を識別して性別や年代を推定する「顔画像属性推定ライブラリ」の2種類を発売する。

　「画像切抜きライブラリ」は、画像中の被写体の輪郭をラフに指定するだけで、高精細に被写体を切り抜き、高品質な切り抜きマスクを生成する。生成した切り抜きマスクを使用することで、他の画像データを使って違和感のない合成画像を作成することができる。利用方法として、テーマパークやゲームセンターのエンターテイメント用システム・機器への組み込み、髪型や衣装などのシミュレーションを行うスマートフォン向けアプリケーションへの組み込みなどを想定している。

　元画像

　「画像切抜きライブラリ」で生成した切り抜きマスク

　背景を合成した画像

　もう一方の「顔画像属性推定ライブラリ」は、画像中の人の顔を認識し、性別や年代を自動的に推定する。正面から捉えた顔を対象として、男女別に10代未満、10代、20代、30代、40代、50代、60代以上の各7区分の推定を行う。利用方法として、性別・年代別に広告や推奨商品の情報を表示するデジタルサイネージ機器への組み込み、来店者の性別・年代を把握し、サービスの利用実態を自動計測するリサーチツールへの組み込みなどを想定している。

　「顔画像属性推定ライブラリ」では、顔を認識し性別や年代を推定できる

　なお、価格は、「画像切抜きライブラリ」が200ライセンス込みで640万円から、「顔画像属性推定ライブラリ」が30ライセンス込みで660万円から。

日本モレックス、嵌合ヘッダが不要の電線対エッジカード電源コネクタを発表

　

　日本モレックスは11月10日、嵌合ヘッダが不要で、部品点数の削減と組立時間の低減が可能な3.96mmピッチの電線対エッジカード電源コネクタ「EdgeMate」を発表した。

　同製品は、UL 94V-2規格の燃焼性要件を満たしており、最大7.0Aまでの電源用途に最適となっている。ラインアップはポジティブロック有りハウジングバージョンの2～12極、ロック無しハウジングバージョンの3～12極が用意されている。さらに、分岐(2点接触式)圧着端子を備え、2次的なルートを確保することで電気的信頼性を高めている。端子には18～20AWGゲージワイヤが使用できる。

　また、複数の組み立て工程を必要とせず、基板に直接取り付けることで組立工程を簡素化できるのに加え、ポジティブロックは、基板に噛み込むことで高衝撃や振動環境下においても端子とカード間の確実な嵌合を可能にする。この他、ハウジングに極性リブを設けることで、誤方向挿入を防ぐ機能を有している。これらにより、部品点数やトータルコストを低減でき、ロック無し製品の利用も可能なため設計柔軟性が向上するとしている。

　3.96mmピッチの電線対エッジカード電源コネクタ「EdgeMate」

理研と東大、マウスの全身透明化に成功

　

　理化学研究所(理研)と東京大学は11月7日、マウスの全身および臓器を丸ごと透明化し、1細胞解像度で観察することを可能とする技術を開発したと発表した。

　同成果は理研生命システム研究センター 細胞デザインコアの上田泰己 コア長、同 田井中一貴 元研究員(現 東京大学大学院医学系研究科機能生物学専攻薬理学講座システムズ薬理学分野講師)、同大学大学院医学系研究科機能生物学専攻薬理学講座システムズ薬理学分野の久保田晋平 日本学術振興会特別研究員らのによるもの。11月6日付け(現地時間)の米・科学誌「Cell」に掲載された。

　免疫疾患やがんなどは、わずか1細胞の変化が、細胞ネットワークを通じて生命システム全体に重大な結果をもたらすことが知られている。個体全身を1細胞解像度で解析できる技術が確立されれば、既存の技術では検出困難な病態の初期過程のネットワーク構造を明らかにする上で、有効なアプローチとなると考えられている。

　同研究グループは、これまでの研究で全脳イメージング・解析技術「CUBIC」を実現しており、マウスとサルの脳を透明化することに成功していた。脳においては脂質の除去と屈折率の均一化により透明度の高いサンプルを得ることができるが、心臓や肝臓などの臓器では血液中の赤色色素「ヘム」など生体色素の脱色が必要で、その効果的な手法はこれまで開発されていなかった。

　今回の研究では、「CUBIC」の透明化試薬が「ヘム」を溶出し、組織の脱色を促進することが判明。希釈した試験薬を血液に循環させるなどして10日～2週間でマウスを丸ごと透明化する技術の開発に成功した。また、透明化した臓器や個体をシート照明型蛍光顕微鏡で観察することで、1細胞解像度の3次元イメージングデータの取得に成功したという。

　マウスを透明化した様子。左が幼児マウスで、右が成体マウス。

　臓器と個体を丸ごとイメージングした様子

　同技術によって、遺伝学的に組み込んだ蛍光タンパク質だけでなく、臓器や個体の解剖学的な構造を取得するための核染色剤の可視化も可能だとのことで、同研究グループは「個体レベルの生命現象とその動作原理を対象とする『個体レベルのシステム生物学』の実現に1歩近づき、生物学のみならず、医学分野においても大きな貢献をもたらすと期待できる」とコメントしている。

RSコンポーネンツ、名刺サイズのスパコン「Parallella board」を販売開始

　

　アールエスコンポーネンツ(RSコンポーネンツ)は11月10日、米Adaptevaが開発・生産する名刺サイズのスーパーコンピュータ(スパコン)ボード「Parallella board」の販売を開始すると発表した。

　同製品は、16個の演算コアで並列処理プログラミングが行える小型スパコンボードである。制御用SoCとしてデュアルコアARMとFPGAを内蔵したXilinxの「Zynq Z7000」、演算用アクセラレータとして「Epiphany III 16 core」を名刺サイズの基板に搭載する他、UbuntuなどのLinux OSを通じてプログラミングが行える。そして、物理シミュレーション、ビッグデータの解析、教育用プラットフォーム、組み込み機器の高速演算エンジンなど、幅広い用途で活用できるのに加え、複数のボードを連結拡張して、より高速な並列処理アプリケーションを実現することも可能となっている。

　また、同製品はクラウドファンディングサービスのKickstarterで、開発資金調達に成功したオープンソースプロジェクトである。かつて、気象予測や分子構造シミュレーションなど、潤沢な予算のもとでのみ使用されていたスパコンを、幅広い一般ユーザーに普及させるべくプロジェクトがスタート。世界中から高い注目を集め、現在では最も活発なプログラミングコミュニティの1つとして、数千人の技術者が開発に参加するまでに拡大しているという。

　なお、価格はサーバ版が1万3500円(税抜き)、デスクトップコンピュータ版が1万6600円(税抜き)、組み込み版が2万6700円(税抜き)。すでに販売を開始している。

　名刺サイズのスパコンボード「Parallella board」