)にアクセプトされました。細胞では、多数の生体高分子で混雑する環境のもと核やミトコンドリアなどの顆粒が共存しそれが細胞膜で囲われた数十μmの閉鎖空間を自己組織的に構築し生命機能を発現しているが、そのような複雑系形成の基本的原理は不明です。本研究では細胞小器官などが組織化するメカニズムを模したシステムを実空間環境下(機械的ゆらぎを与えたマクロなモデル実験系)で構築しました。境界条件の異なる容器、それぞれの中に複数の小粒子と一つの大粒子を入れ、機械的な鉛直振動を加え、大粒子を加振中に追跡したところ、高混雑系では、硬い境界条件で内側に、柔らかい条件で外側に局在が見られた。それに対して、低い混雑系では、硬い境界条件で外側に、柔らかい条件で内側に局在することを明らかにした。熱ゆらぎのあるミクロな閉鎖系で、理論的なシミュレーションを行なったところ、マクロなモデル実験系での粒子の特異的な局在化の傾向が再現することも見出している。センター研究員)が第二著者、Shew教授(NY州立大学)らとの共同研究。最新情報ダウノマイシン(DM)は、過去半世紀以上にわたって白血病やリンパ腫などのがん治療に広く使用されてきているアントラサイクリン系抗生物質だが、DNA高次構造や遺伝子発現活性への直接的な効果は不明であった。対するDMの作用を調べた。その結果、低濃度DM存在下での弱い発現促進と、DM濃度依存的に引き起こされる発現の抑制という二相性の効果が観察された。(このDNA高次構造が遺伝子発現を促進することを報告してきている)を破壊することが明らかとなった。DMが引き起こすDNA高次構造あるいは二重鎖切断によって遺伝子発現活性が影響を受けるという本研究成果は、従来の研究では知られることの無かった、DMのDNAへの直接的な作用を明らかにした新規性の高いものとなっている。Sciencesより出版された。)が第一著者、島田君(2021年度修士卒)が第二著者。ドレスデン工科大学のSchiessel教授との共同研究。最新情報アルコールの摂取は多くの疾患との関連が指摘されており、遺伝子の活性を変化させている可能性もあるが、その詳細は不明であった。その結果、TX-TL反応において、エタノールおよび2-プロパノールは遺伝子発現の促進・阻害の二相性効果を示す一方で、1-プロパノールは抑制効果のみを示すことが明らかとなった。アルコールがDNA分子の動的性質に及ぼす影響について、揺動散逸定理に基づく長鎖DNA一分子の鎖内揺らぎについて定量的解析を行った結果、1-プロパノールは他のアルコール類よりもDNA分子のバネ定数と減衰定数を著しく増加させることが分かった。このように、本研究では遺伝子発現に対するアルコール異性体の促進・抑制作用が、DNA分子の粘弾性特性の変化と相関していることを明らかにした。このようにDNA分子の粘弾性とその生物活性が関連していることを示すような研究はこれまでにはなされておらず、新規性の高い研究となっている。これらをまとめた論文が国際誌Polymersより出版された。)が第二著者、藤岡君(2021年度卒業生)が第三著者。生物の細胞内液において、カリウム(K)の含有量がナトリウム(Na)に比べてはるかに多いことは広く知られているが、その明確な理由は未解明である。