大村智博士がノーベル賞を受賞したイベルメクチンとは？

2015年のノーベル賞（医学・生理学賞）を受賞した大村智博士は、イベルメクチンはアフリカ・中南米の風洞病に対する特効薬となっている。この薬で助かった人の数は10億人とも言われるイベルメクチンについて、わかりやすくご紹介します。

2015/11/29放送のサイエンスZEROから

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微生物から薬を生み出せ

風土病に対する特効薬イベルメクチンの開発に大きく貢献した人物。その開発に欠かせないのが「微生物」
また微生物の全てのゲノムを解読することで新たな薬を生み出す未来が見せてきている

イベルメクチンとは

大村さんが開発した薬がイベルメクチン。この薬は、アフリカ・中南米の風土病で、オンコセルカ症［*1］やリンパ系フィラリア症［*2］の特効薬となる。
またこれらの病気の原因となるのがミクロフェラリアという寄生虫だ。

微生物から薬が作られる方法

・イベルメクチンの素となる物質を作り出す微生物［*3］がいる
・微生物は栄養を取り込み、体内の酵素がこれを分解し、化合物を作り出す
・化合物の中で二次代謝産物と呼ばれる化合物が薬の素となる
※微生物は独自の酵素で独自の化合物を作り出すのだ。
※イベルメクチンは、微生物が作り出したエバーメクチンB1aの一部を変えて創りだされた

微生物が作る化合物が効くメカニズム

β-ラクタム系の化合物［*5］が、細菌の細胞壁を作れなくし、増殖を阻害するのに対して、イベルメクチンは寄生虫の神経系に作用する。
神経の信号を伝える際、神経細胞に神経伝達物質が送られると、イオンの通り道が開き、神経細胞の周囲にあるイオンが通ることで、イオンの電気刺激を受けて、神経伝達が行われる。
イベルメクチンはこのイオンの通り道に絡みつき、イオンの通り道を開きっぱなしの状態にすることで、正常な神経伝達ができないようにするものなのだ。［*6］

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イベルメクチンの補足情報

［*1］オンコセルカ症は感染すると2割の人が失明してしまう
［*2］リンパ系フィラリア症は感染すると足が肥大して歩行困難に陥る
［*3］その微生物の名は「ストレプトマイセス・アベルメクチニウス」といい、放線菌の一種で、この微生物が作り出す化合物がエバーメクチンB1a
［*4］二次代謝産物は、微生物にとって生育に重要でない化合物。ちなみに一次代謝産物は、生育に重要な化合物を指す
［*5］人類初の抗生物質であるペニシリンもβ-ラクタム系の化合物である
［*6］イベルメクチンの分子構造は、人の神経細胞のイオンの通り道に絡みつかない構造になっているため、人への副作用はないという

その他の補足情報

・ひとつの微生物が作る化合物はひとつではなく、食べさせる栄養分を変えると働く酵素が変わり、千差万別の化合物ができる
・化合物を微生物が生産して、他の生物の生育を阻害するものが抗生物質である
・細菌に効く化合物と寄生虫に効く化合物ではそのメカニズムが異なる

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蚕の繭糸から化粧品から医薬品、人工血管まで作れてしまう不思議！

医薬品や化粧品、人工血管まで作れてしまうという蚕のまゆ。その秘密は蚕の高いタンパク質生産能力で、それを可能にするのが、蚕に薬を作らせる昆虫工場という技術だという。

※2015年11月22日放送の「サイエンスZERO」から

昆虫工場

昆虫工場とは、蚕の体を薬の製造工場にしてしまおうという取り組みだ。

愛媛県の東レ　愛媛工場では、蚕にインターフェロンと呼ばれる物質を蚕に作らせており、ペットの風邪やアトピーなどの薬が作られている。

その方法は次の手順で製造されている
・蚕にウイルスを感染させる
・蚕の全身にウイルスが広がる
・蚕の成長とともに、蚕の細胞を乗っ取り、体中にインターフェロンを作らせる

なぜ蚕を使うのか？

それは蚕の高いタンパク質の生産能力（成長して物質を作り出す能力）にある。さきほどのインターフェロンは、蚕一匹から製品数十本に及ぶという。

また、鶏を例に取ると、一個の卵（60g）から鶏（3kg）が一羽（50倍）まで成長するのに50日かかるが、蚕は１か月で体重が１万倍にもなってしまう

現在の蚕は自然界に存在しない生物になった。昔は小さなまゆしか作らなかった蚕は、人間が大きいまゆを作る蚕を交配していった結果作られたものだからだ。

その結果、5000年たった今、地球上でもNo.1クラスの高いタンパク質生産能力をもつ生き物になったのだ。

繭から薬の成分を取り出す

しかし、それでも蚕の体内からインターフェロンを取り出したり、大掛かりな設備が必要だという問題を抱えている。

そこで、それらを解決したのが、まゆの中に薬の成分を作らせるというものだ。

その前段階として、光るまゆを作らせることに成功している。

これは直径1mmのカイコの卵の中にクラゲなどの光る遺伝子を注入する。この遺伝子がうまく生殖細胞に入れば、それらのカイコから光る性質を持った子孫が生まれる。これが遺伝子組換カイコになるのだ。

まゆから薬の成分を取り出すのは非常に簡単で、ある液体にまゆを浸すだけで、その成分を抽出することが可能となる。

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繭で何でも生成！広がる産業化

この技術を使うと糸の性質を変えることもできる。

【人間のコラーゲンを作る蚕】
またコラーゲンたっぷりの化粧品を作ることもできる。それは人間のコラーゲンをカイコに作らせて作った化粧品だ。

まゆの中に作られたコラーゲンは液体につけて溶かし出すだけで抽出が可能だ。この方法であれば、大掛かりな設備も必要なく、安全で簡単に取り出すことができる。

また、まゆの中にある成分は長期保存ができるというメリットもある。

現在では抗体や医薬品などを作る研究が行われている。


【クモ糸シルクを作る蚕】


昨年誕生したカイコには、これまでより遥かに切れにくいシルクを作り出している。このカイコに組み込まれているのはオニグモの遺伝子。

オニグモの糸は地上最強の繊維と言われ、鋼鉄の20倍の切れにくさ誇っている

約0.6%のクモ糸の成分を含ませたクモ糸シルクの切れにくさは、通常のシルクの5割もアップした。

この糸には、切れにくい手術用の糸や防災ロープとしての利用が期待されている

農業生物資源研究所　小島桂主任研究員は『どんな生物の遺伝子であれ、タンパク質であれば、カイコのシルクの中に作らせてその声質をつけることができる』と話す。

遺伝子組み換え蚕から作られた商品

その他にも、遺伝子組み換え蚕からは次のような商品が作られている。

・骨粗しょう症検査薬
・軟骨再生スポンジ
・化粧品
・傷を治すフィルム
・強い手術用の糸
・人工血管
・抗体
・ICチップ基盤

理論上は、どんなタンパク質も作れる。今では顧客の要望に合わせてオーダーメイドで作るビジネスも始まっているのだ。

いろんなタンパク質が作れる蚕の秘密

なぜカイコで、こんなにもいろんなタンパク質を作ることが可能なのか？

カイコは2008年にゲノム（全遺伝情報）が解読されている。この設計図が解読されているため、どの部分を遺伝子組換えすればいいか、その設計が簡単になってきている。

ただし、一つ問題があり、遺伝子組み換え生物を管理する法律があり、周囲の野生生物に影響がないことを示して飼育方法を確立する必要がある点だ。

遺伝子組み換え蚕の課題とメリット

その飼育試験が行われているのが、群馬県蚕糸技術センターだ。
ここでは養蚕の飼育環境を再現して、およそ10万頭を飼育している。

そして研究所の近くで、クワコと呼ばれる唯一カイコと繁殖できるガを捕まえて、光る遺伝子が組み込まれていないか確認している。

また養蚕農家への普及に向けた動きも出てきており、養蚕農家への遺伝子組み換えカイコについての説明会なども開かれている。

一番のメリットは、今までの設備や飼育方法で遺伝子組み換えカイコを育てることができる点だ。

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準惑星ケレスのピラミッドおよびナゾの光点画像がこれだ！

今話題になっているのが、NASA（米航空宇宙局）の探査機ドーンが、準惑星ケレスで撮った正体不明の構造だ。
その構造は地上から役4800mの高さにそびえ立ち、その形状がピラミッドに似ていることから、ネット上では宇宙人が造ったものではないかという噂が飛び交っている。

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ケレスに4800mのピラミッド構造物？

NASAの探査機ドーンが、準惑星ケレスで撮ったピラミッドに似た建造物が話題になっている。

それが次の画像である。


右上に赤丸で囲んであるのが話題になっているピラミッド。



あまりにも小さいため、ピラミッドと言われれば、そう見えなくもないが、ピラミッドのような四角錐まではいってなく、少し丸みを帯びているように見える。

その高さは4800mというのだから、我々日本人に一番馴染みの深い富士山よりかなり大きいことになる。

NASAは現在、この物体について、単純に急斜面をもつ山と形容。つまりは、自然が創りだした標高の高いただの山だということだ。

ナゾの光点

ケレスと言えば、もうひとつ話題になっていたのが、2月に2つのナゾの光点が観測されたことだ。



最も強い光点は惑星中央に写る光だが、そのほかにも多くの光点が集まってる部分も観測され、街の灯のようだと、こちらも話題になった。

しかし、現在では極めて反射率の高い物質が太陽の光を反射しているだけというのが有力な説だ。

そして、その物質に単なる氷（または塩）だろうと指摘されているが、まだ他の物質の可能性についても検討しているらしい。

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準惑星ケレスとは？

そもそも準惑星とは？ケレスとは？何なんだろうか。

まずは準惑星だが『太陽の周囲を公転する惑星以外の天体のうち、それ自身の重力によって球形になれるだけの質量を有するもの』とある。

簡単言えば、太陽系を回ってる惑星とは呼べないくらい小さいが、小惑星よりも大きく球形である（惑）星のことを指す。


次に、ケレスだが、小惑星帯（アステロイドベルト）に位置する最大の天体。小惑星特有のジャガイモのような形ではなく、球形をしていて、その質量も大きく小惑星帯の天体の総質量の1/4～1/3を占める。

またその異質性から小惑星帯の天体とは成り立ちが異なると考えられている。

探査機ドーンは3月に軌道に乗っているため、新しい情報が入るのを楽しみにしたい。

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4kテレビとか4kディスプレイの4kとは何のこと？

よくテレビとかパソコンのディスプレイとかで、4kテレビや4kディスプレイなどの商品が出ているけど、そもそも4kって何のことなのでしょうか？

解像度が高い画面なんだろうな～くらいしか思っていなかったので、今回はしっかり調べて覚えようと思います。

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4kのkは、キロ（1000）と言う意味

4kのkとはkilo（キロ）の頭文字です。ちなみにキロとは1000と言う意味ですから、4kとは4000ということになます。

この4000とは画面の横の画素数を表していて、4kの正確な画素数は、3840×2160画素です。

なぜ、これほどまでに画素数にこだわるのかといえば、大きな要因としてテレビなどの画面が日に日に巨大化していることが上げられます。

これとは反対に、プリンターは印刷する先である紙の大きさが、ほぼ変わらないのに、ドットのきめ細かさにこだわり、よりキレイに印刷できることを目標にしています。

見れればいい、プリントできればいいと思っている私にとって、この点の美に対する飽くなき追求心は、あまりわからないですが（汗）

4kテレビはブルーレイ以上のコンテンツを楽しむ

4kとは、映像をよりキレイに見るために、画面の横の画素数を4000（正確には3840）まで増やした画面であるとこが分かりました。

でもその画面の性能を使い切るコンテンツがなければ、文字通り、宝の持ち腐れです。まずは過去どのように、画面解像度を高くしてきた歴史を振り返ってみましょう。



DVD対応＝SD（720×480画素）
地上デジタル放送＝ハイビジョン（1440×1080画素）
ブルーレイ＝フルハイビジョン（1920×1080画素）

となります。現在レンタルビデオ店の蔦屋では、DVDとブルーレイの2種類を貸し出していますが、せっかくブルーレイを借りても、お持ちの画面の大きさが、1920×1080以下であればブルーレイの映像（きめ細かさ）を十分引き出せていないことになり、勿体ないことになります。※

※テレビ等によっては、粗くなる部分をデータ補正して、きめ細かに見せるような機能があります。


反対に、DVDを借りてきても、お持ちの画面の大きさが、720×480以上であれば、粗い解像度で見るはめになり、これもまた勿体ないことになります。当時DVDと言えば、なんてきめ細かいんだろう！と感激したものですが、今思えばなんて粗かったんだろう、と感じてしまいますね。

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なお、現在ブルーレイ以上の映像を楽しむ方法を上げてみると、
衛星放送、インターネット（YouTobeなど）、VOD（ビデオ・オンデマンド）などで、4kに対応した映像がみられるようです。

以上の点から、現段階では、有料放送で4k映像が楽しめる！という段階と考えて良いのではないでしょか？

4kテレビとデジタル放送

有限な資源を有効活用しようと、電波がアナログ放送からデジタル放送に変わりひさしいですが、このまま高い解像度を求めれば、デジタル放送の限界もそう遠くはないのかもしれません。

もちろん、それを埋め尽くすためのデータ圧縮技術も進むとは思いますが、何かそれもいつかは限界を逢えるのでは？と老婆心ながら心配するこのごろです。

って言っておきなが、いつもテレビが壊れないかぎり、買い替えはしていませんが（笑）

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