彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救っ
たと伝えられる "招き猫”と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備え
（戦国時代の軍団編成の一種で、あらゆる武具を朱塗りにした部隊編
成のこと）の兜（かぶと）を合体させて生まれたキャラクタ。
愛称「ひこにゃん」。
１９ 子 張 しちょう
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この篇は、すべて、孔子の弟子のことばである。
「小人の過つや、必ず文る」（８）
「大徳は閑を蹟えず、小徳は出入して可なり」（11）
「君子は下流に居ることを悪む。天下の悪、みなここに帰す」（20）
「君子の過ちや、日月の食のごとし。過つや人みなこれを見る」（21）
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１０．為政者は人民から信頼されてこそ、人民を公役に就かせること
ができる。もし信頼されていなかったら、政府はおれたちをしぼるだ
けだ、と人民は考えるだろう。
また、上司の信頼があってこそ、こちらの提案は採用される。
信頼もないのにいくら提案したところで、アラ探しぽかりする奴と思
われるのが関の山だ。（子夏）
子夏曰、君子信而後勞其民、未信則以爲厲己也、信而後諌、未信則以
爲謗己也。
Zi Xia said, "A gentleman makes the people trust him before usi-
ng the people. If the people do not trust him, they think he
torments them. A gentleman makes his lord trust him before re-
monstrating. If his lord does not trust him, the lord think he
insults the lord."
【おじさんの園芸ＤＩＹ日誌：2021.6.14】
石綱いわつなの また変若をちかえり 青丹あおによし
奈良の都を また見なむかも
万葉集 六巻1046 作者不詳
via Wikipedia
テイカカズラ（定家葛、学名 : Trachelospermum asiaticum）は、キ
ョウチクトウ科テイカカズラ属のつる性常緑低木。有毒植物である。
和名は、式子内親王を愛した藤原定家が、死後も彼女を忘れられず、
ついに定家葛に生まれ変わって彼女の墓にからみついたという伝説（
能『定家』）に基づく。６月頃に花を咲かせる。
花は房状の花序が垂れ下がったところにつく。花弁の基部は筒状で先
端は５裂して広がる。それぞれの裂片は先端が断ち切られて丸まった
ような三角形で、それぞれにわずかにねじれ、全体としてプロペラ状
になる。花ははじめ白く、次第に淡黄色になり、ジャスミンに似た芳
香がある。果実は細長い袋果で、２個が対になってぶら下がり、熟す
ると縦に裂け目を生じて種子を散布する。
種子にはとても長く白い綿毛があり、風で飛ぶ。テイカカズラの植え
付けは真夏と真冬を避け、春か秋の暖かい日に行い、はつる植物なの
で。必ず誘引を行い、挿し木で増やせます。
隙間なく闇くる定家かづらかな 鷲谷七奈子
PS. 花言葉は「優雅」「栄誉」「依存」などですが、先回の、竹内ま
りやの「♫ シングル・アゲイン」の歌心のように払拭できればねと、
和歌と短歌と定家葛のトライアングルをポジティブ展開させてみまし
た。
遺伝遺伝子の謎 Ⅹ
双子研究の重要性
毎年、オハイオ州ツインズバーグという町に世界中の双子が集まって
くる。双子の集いとしては世界最大を誇るツインズ・デイ・フエステ
イバルに参加するためだ。この調子でいくと、今後規模はさらに拡大
することが予想される。1915年頃から1980年にかけて、米国で生まれ
る赤ん坊の50人に１が双子だった。その後、割合は急増。今や30人に
１人となっており、勢いが衰える兆しはない。
まだ珍しいとはいえ、双子の出生率は劇的に増えている。双子の場合、
早産や低体重出産といった、母子双方の健康に良くな結果を招く可能
性がある。一方、遺伝学者にとってぱ、双子の出生はある種の福音と
言える。
双子は、ほかでは得られない生物学的情報の宝庫だ。摂食障害や肥満
､性的指向、あるいはさまざまな心理的特性といった病気や状態を理
解するうえで、彼らは非常に役立ってくれる。双子はまだ、ライフス
タイルや習慣の違いが同じ遺伝子の青写真を持つ２人にどのような影
響を及ぼすかについても、新しい知見を提供してくれる。
世代から世代へと受け継がれる形質に、遺伝因子と環境因子ぱどのよ
うな影響を及ぼしうるだろうか? それを吟味する手段として、双子
の研究は極めて有用だ。双子がしばしば「生まれか育ちか」論争の最
前線に立だされる所以である。遺伝子（生まれ）と生育環境（育ち）
でぱ、どちらが人間形成により大きな影響を及ぼすのかという問題に
ついては、長年議論が交わされてきた。
テロメアテロメアは染色体の末端部分を
保護するカバーと考えることができる。
これに双子の研究が手がかりを与えてくれる。一部性双生児はＤＮＡ
の99.99パーセントを共有している。彼らは瓜二つか、瓜二つとまで
は言えなくても、とてもよく似ている。目の色や髪の色をはじめ、ほ
ぼ、何から何までそっくりと言っていい。いっぽう、二部性双生児の
遺伝子共有率は50パーセントにとど圭る。もしある形質について、一
郭性双生児のほうが二部性双生児よりも共有する程度が大きいとすれ
ば、関連する遺伝子がその形質に重大な影響を及ぼしていると結論づ
けても差し支えないだろう。反対に一郎性双生児と二郎性双生児で、
ある形質を共有する度合いが等しいとすれば、その形質に影響を及ぼ
しているのは遺伝子ではなく環境である可能性が高い。
一郎性双生児はまた、遺伝子の働きに環境がどのように作用するかを
判断するのにも役立つ。これは、ある形質や疾患が、遺伝と環境のど
ちらにより大きく由来するものなのかを突きとめる手がかりになる。
2015年、ネイチャー・ジェネティクス誌が世界中の双子研究について
包括的なレビューを行い、環境因子と遺伝因子が、ある人の特徴やそ
の人が患うかもしれない病気に影響を及ぼす確率は、平均すれば替わ
らないという結論を引き出している。
この項つづく
【ポストエネルギー革命序論 305:アフターコロナ時代 115 】
現代社会のリスク、エネルギー以外も「分散の時代」
白金フリー・フッ酸フリー電子材料 Ⅰ
新素材「グラフェンメソスポンジ」の安価な製造法
▶2021.6.1 東北大学 西原研究室など
再生エネ実現のコア素材白金に替わる。カーボン材料は電池の必須構
成要素であり、活物質や導電助剤として広く利用されている。今夜は
東北大学が開発したカーボン新素材「グラフェンメソスポンジ」は、
緻密に設計されたナノ構造により、従来のカーボン材料を大幅に上回
る優れた多孔性と酸化耐性（化学的な耐久性）の両立を実現。また、
この材料は柔軟であり、可逆的に圧縮・復元が可能なため、充放電に
伴い激しく構造変化をする活物質の動きに追従することができ、機械
的な耐久性にも優れている。
【要点】
・多孔性と耐久性を両立したカーボン新素材「グラフェンメソスポン
ジ（GMS）」の安価な製造法を開発。
・グラフェンメソスポンジは、❶スーパーキャパシタ、❷リチウムイ
オン電池、❸燃料電池、❹リチウム硫黄電池、❺全固体二次電池、❻
空気電池などの各種電池に使用することで、性能UPが期待できる 材料。
・従来の製法では猛毒のフッ化水素酸を使用する必要だが、これを環
境負荷の小さい塩酸に切り替える手法を開発した。
【概要】
グラフェンメソスポンジは電池の性能を向上させる新素材として期待
されているが、従来の製法ではナノ構造を形成するための鋳型材とし
て使用するアルミナを溶解除去するために猛毒のフッ化水素酸を用い
る使用。今回の研究では東北大学、東海カーボン、東京工業大学、ロ
ンドン大学クイーンメアリー校の連携により、鋳型材を塩酸に可溶な
酸化マグネシウムに切り替えることに成功し、より安全で安価な製造
法を確立。
図１ GMSの構造模型
カーボン材料は電池の必須構成要素として広く使用されている。従来
の材料には、黒鉛、カーボンブラック、活性炭、カーボンナノファイ
バー、カーボンナノチューブなどがあるが、これらの材料で、多孔性
（電気を貯める量に関係）と耐久性の両立は矛盾し実現が困難。東北
大学ではカーボン材料におけるこれらの問題を解決できる新素材とし
て、「グラフェンメソスポンジ（GMS）」の開発を2016年に発表。GMS
の構造模型を図１に示す。GMSは欠陥の無い1枚のグラフェンシートが
泡状の構造となったもの、１つの泡（細孔）の大きさはおよそ3～8 nm。
GMSの構造（図1）は電池用カーボン材料として緻密に設計したもので
あり、そのユニークな構造によって以下に示す特徴を持たせる（図２）。
特徴①：細孔壁がグラフェンシート１層であるため、比表面積が2000
m2/g程度と活性炭並みに大きい。
特徴②：直径3～8 nmの泡状構造により、細孔容積が3～4cm3/gと非常<
にきい（活性炭の2～3倍以上）。活物質を大量に担持可能。
特徴③：細孔壁のグラフェンシートに欠陥が無いため、酸化耐性（空
気酸化、薬品酸化、電気化学酸化含む）が非常に高い（活性炭、
多孔性カーボンブラック、カーボンナノチューブを上回る）。
特徴④：高品質なグラフェンから成るため、カーボンブラック並みに
導電率が高い。
特徴⑤：引張強度が高く柔軟なグラフェンシート１層で構成、伸縮性
に優れる。ナノ細孔が可逆的に圧縮・復元する。充放電に伴い
激しく構造変化する活物質に追従可能。 
図２ GMSの特徴
GMSの従来の製法を図3の上段に示しす。アルミナ（Al2O3）のナノ粒子
を高温でメタン（CH4）に接触させると、Al2O3の作用によってCH4がグ
ラフェンシートに転換されてAl2O3ナノ粒子表面を被覆する。続いて
Al2O3をフッ化水素酸で溶解除去し、Al2O3であった部位が空洞になった
泡状のカーボン多孔体を作る。最後に高温処理をすると、グラフェン
シートから欠陥が除去されて高品質なグラフェン壁から成るGMSが得ら
れる。従来の製法において、鋳型材であるAl2O3をフッ化水素酸で除去
する工程が製造コストの大部分を占めている。フッ化水素酸は猛毒で
あり腐食性が高いため、取り扱いには特殊な設備が必要であり、また
使用後の廃液処理に高いコストがかかる。
今回の研究では、鋳型材を従来のAl2O3からMgOに切り替える技術を開
発。MgOは希塩酸で簡単に溶解除去できるので、GMS製造のコストが大
幅に低減できる。
GMSは電池の性能を向上させるカーボン新素材として、色々な場面での
利用が期待できる。
図３．従来の材料に対する利点：
図４ 従来の製法と、今回の製法の比較
注１．グラフェンメソスポンジ（GMS）：東北大学が2016年に発表。カ
ーボン新素材。3～8 nmの泡状の細孔構造をしており、細孔壁は欠陥の
無いグラフェンシート１層で構成するので、多孔性と耐食性を両立で
きる。詳細は下記の論文と特許を参照。
（論文）DOI:10.1002/adfm.201602459
（特許）特許第6460448号
注２．鋳型材カーボンのナノ構造を形作るために利用する構造体。鋳
型材にカーボンを付着させた後に鋳型材を除去すると、鋳型材をかた
どったカーボン構造体が得られる。GMSの鋳型材として、従来の製法
ではアルミナナノ粒子を使用。
注３．炭素原子1個の厚さ（約0.34 nm）のシート状物質。黒鉛（グラ
ファイト）や他のカーボン材料を形成する基本構造。１枚のグラフェ
ンシートは「グラフェン」と呼ばれる。１枚のグラフェンシートの比
表面積（面積を重量で割った値）は2627 m2/gと非常に大きいが、従来
のカーボン材料ではグラフェンシートが積層して比表面積が低下して
いる。グラフェンシートの端（エッジ）は水素原子や酸素原子で終端
されている。このエッジは酸化されやすく、電池の正極ではカーボン
材料が酸化劣化する。また、エッジは正極でも負極でも電解液の分解
反応を促進する性質がある。このため、カーボン材料のエッジは電池
を劣化させる原因の１つになっている。GMSはエッジが殆ど存在しない
高品質な単層のグラフェンシートから構成されるため、耐久性が高く
なおかつ比表面積が大きい。
【論文】Title；Synthesis of graphene mesosponge via catalytic
methane decomposition on magnesium oxide．
DOI 10.1039/D1TA02326H Journal of Materials Chemistry A
【関連特許】
❏ 特許第6460448 多孔質炭素材料およびその製造方法
❏ 特開2021-084819 多孔質炭素材料の製造方法 東海カーボン株式会
社 国立大学法人東北大学
【概要】
図26のごとく発明の一実施態様は、多孔質炭素材料の製造方法であっ
て、アルカリ土類金属酸化物のナノ粒子からなる鋳型の表面に、グラ
フェンを含む前駆体を形成する被覆工程と、前記鋳型をフッ素を含ま
ない酸で溶解して、前記鋳型と前記前駆体とを分離する分離除去工程
と、を含む、多孔質炭素材料の製造方法で、フッ酸による処理もアル
カリでのオートクレーブ処理も必要としない、グラフェンを含む多孔
質炭素材料、とりわけ、グラフェンメソスポンジの新たな製造方法を
提供することを目的とする。
図２６ 鋳型粒子がＭｇＯ（ＥＭＪ）である場合の試験におけるＴＥ
Ｍ観察結果を示す写真である（熱処理後、ＣＶＤ処理時間：１時間）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 多孔質炭素材料の製造方法であって、アルカリ土類金
属酸化物のナノ粒子からなる鋳型の表面に、グラフェンを含む前駆体
を形成する被覆工程と、 前記鋳型をフッ素を含まない酸で溶解して、
前記鋳型と前記前駆体とを分離する分離除去工程と、を含む、多孔質
炭素材料の製造方法。
【請求項２】 前記分離除去工程の後に、前記前駆体に熱処理を施す
熱処理工程を更に含む、請求項１ に記載の多孔質炭素材料の製造方法。
【請求項３】 前記アルカリ土類金属酸化物が、酸化マグネシウム若
しくは酸化カルシウム、又はその 組合せである、請求項１又は２に記
載の多孔質炭素材料の製造方法。
【請求項４】 前記被覆工程が、化学気相蒸着（ＣＶＤ）法により行
われる、請求項１～３のいずれか １項に記載の多孔質炭素材料の製造
方法。
【請求項５】 前記ＣＶＤ法において、前記前駆体の原料である原料
ガスとしてメタンガスを用いる、 請求項４に記載の多孔質炭素材料の
製造方法。
【請求項６】 前記フッ素を含まない酸が、塩酸若しくは硫酸、又は
その組合せである、請求項１～５ のいずれか１項に記載の多孔質炭素
材料の製造方法。
【請求項７】 前記多孔質炭素材料の細孔が、前記グラフェンにより
形成されている細孔壁を有する、 請求項１～６のいずれか１項に記載
の多孔質炭素材料の製造方法。
【請求項８】 前記多孔質炭素材料が、メソ多孔質炭素材料である、
請求項１～７のいずれか１項に記 載の多孔質炭素材料の製造方法。
【請求項９】 前記グラフェンが単層グラフェンである、請求項１～
８のいずれか１項に記載の多孔質 炭素材料の製造方法。
✔ これで日本は、『黒の革命』が①地下化石燃料依存と②レアーア
ースフリー時代を切り拓くことになるはずです。原発一辺倒、インバ
ウンド一辺倒、単年度会計一辺倒のこれまでの政府の舵取りが問われ
ることとなりました。
● 今夜の一冊： 堤 未果著 『日本が売られる』、幻冬舎
水と安全はタダ同然、医療と介護は世界トップ。そんな日本に今、と
んでもない魔の手が伸びているのを知っているだろうか？法律が次々
と変えられ、米国や中国、ＥＵなどのハゲタカどもが、我々の資産を
買い漁っている。水や米、海や森や農地、国民皆保険に公教育に食の
安全に個人情報など、日本が誇る貴重な資産に値札がつけられ、叩き
売りされているのだ。マスコミが報道しない衝撃の舞台裏と反撃の戦
略を、気鋭の国際ジャーナリストが、緻密な現場取材と膨大な資料を
もとに暴き出す。
❐ 目 次
まえがき いつの間にかどんどん売られる日本
第１章 日本人の資産が売られる（水が売られる；土が売られる；タ
ネが売られる ほか）
第２章 日本人の未来が売られる（労働者が売られる；日本人の仕事
が売られる；ブラック企業対策が売られる ほか）
第３章 売られたものは取り返せ（お笑い芸人の草の根政治革命―イ
タリア；９２歳の首相が消費税廃止―マレーシア；有機農業大国となり
ハゲタカたちから国を守る―ロシア ほか）
あとがき 売らせない日本 
【著者概歴】堤未果（ツツミミカ）
国際ジャーナリスト。東京生まれ。ＮＹ州立大学国際関係論学科卒。
ＮＹ市立大学大学院国際関係論学科修士号。国連、米国野村證券など
を経て、米国の政治、経済、医療、教育、農政、公共政策、エネルギ
ーなどをテーマに、現場取材と公文書による調査報道で活躍中。講演・
各種メディアに出演。多数の著書は海外でも翻訳されている。『報道
が教えてくれないアメリカ弱者革命』で黒田清・日本ジャーナリスト
会議新人賞、『ルポ 貧困大国アメリカ』（三部作、岩波新書）で中
央公論新書大賞、日本エッセイストクラブ賞受賞、他著書多数。夫は
参議院議員の川田龍平氏。
⛨ 「ロシア独自の変異株」が急拡大
▶2021.6.14 18:39 産経新聞
新型コロナウイルスをめぐり、ロシアのガマレヤ記念国立疫学・微生
物学研究センターのギンツブルク所長は、露国内にロシア独自の変異
株が数多く流行していると明らかにした。１４日にイタル・タス通信
が伝えた。ロシアで首都モスクワを中心に新型コロナ感染者数が再び
急上昇しているが、変異株との関連は明らかになっていない。ギンツ
ブルク氏は、変異株モニタリングの結果として「インド株でもイギリ
ス株でもない、ロシア独自の変異株が流行していることはデータから
明らかになっている」と指摘。現在、研究者らが変異ウイルスの特性
を調べている。露政府は４月、シベリア型と北西部型と呼ぶ２種類の
変異株を国内で検出したと発表したが、より感染力の強い別の変異株
が出現している恐れもある。ロシアでは昨年１２月、１日当たりの新
規感染者で３万人に迫る流行ピークを迎えた。今年３月以降は連日８
千～９千人規模で推移してきたが、その後、増加に転じている。今月
１２日からは１万３千～１万４千人の新規感染者が確認されている。
モスクワが顕著で、６日まで、連日の新規感染者は約３千人だったが、
１３日は約８千人に急増した。こうした状況を受け、モスクワ市のソ
ビャニン市長は１２日、２０日までレストランなどの深夜営業を禁止
するほか、一部の職種を除き、１９日まで非労働日とする緊急措置を
発表した。
⛨ 変異ウイルスに国名は「差別助長」?!
▶2021.6.2:12:31 THE PAGE
⛨ 最新ワクチン・抗ウイルス剤 ⑥
【ウイルス解体新書 ㊶】
序 章 ウイルスとは何か
第１節 多種多様なコロナウイルス
第２節 生存戦略にたけたウイルス
２－１ 人類史上初の"思考"に感染するウイルスか
２－２ 人間と共生する生き物か
２－３ インフルエンザウイルスが持つ本当の脅威
２－３－１ どんな薬でもいずれ耐性を持ったウイルスが出現
２－４ ワクチンが秘める可能性とは
２－４－１ ワクチンはウイルスからつくられる
２－４－２ ワクチンの効果を高めるアジュバントの存在
２－４－３ ワクチンとアジュバント研究が医療を変える
第３節 ゲノム構造
第４節 複写、複製、翻訳、遺伝学
第５節 宿主範囲、組織向性およびウイルス増殖
第１章 ウイルス現象学
第１節 免疫とはなにか
１－５－１ 特許事例：免疫応答を高める方法
第２節
第３節 水際検査体制（未然感染防止）
第４節 自国のワクチン及び治療薬開発体制
４－１ 国産ワクチン開発：新型コロナウイルス
４－１－１ 予算も研究開発活動も限定的
コロナワクチンの開発で日本が出遅れた背景
４－１－２ 国産ワクチン実用化の壁
４－１－２－２ 規制の弾力的運用を
第５節 感染パンデミック監視体制
第６節 エマージェンシーウイルスの系譜
第７節 新型コロナウイルス
７－１ 新型コロナウイルスのライフサイクル
７－２ 変異ウイルス
７－２－１
７－３ 人工ウイルスとゲノム編集
７－３－１ 新型コロナ、実験室で作られたものか
第８節 感染リスク
１．感染力
２．致死率・重症化率
８－１ 予後
８－１－１ 死亡リスク
８－１－１－１ 新型コロナ生存者の死亡リスク
８－１－１－２．生存者の死亡リスク
８－２－１ 脳損傷
８－２－２ 後遺症
８－２－２－１．嗅覚障害
第９節 感染予防・検査・治療
９－１ 検査方法・装置設備
９－２ ワクチン
９－２－１ 変異ウイルスとワクチン
１．ワクチン開発の現状
１－１ 国内ワクチン
１－１－１ 海外メーカーも国内で臨床試験
１－１－２ なぜ国産ワクチ開発が遅れたのか
１－１－３ 国内ワクチン開発の現状
９－２－２ ファイザー社製中和作用型ワクチン
９－２－２－１ 日本国内での接種効果
１．２回接種、９割に変異株抗体 ファイザー製ワクチン
９－２－３ ワクチン製造技術最前線
９－２－４ 多様なワクチンの違い
９－２－４－１ ウイルスベクターワクチン
９－２－４－２ mRNAワクチン
９－２－４－３ DNAワクチン
１．「アンジェス」ワクチン
９－２－４－４ 組み換えたんぱく質ワクチン
９－２－４－５ 組み換えVLPワクチン
９－２－４－６ 不活化ワクチン
９－２－４－７ アジュバント
９－２－５ ワクチンの副作用
９－２－５－１ 血栓症
１．脳静脈洞血栓症（CVST）
２．ヘパリン起因性血小板減少症（vaccine-induced immune
thrombotic thrombocytopenia：VITT）
９－２－６ 国産ワクチン
９－３ 治療薬
９－４ 中和抗体／抗ウイルス薬
９－４－１ バムラニビマブ／エテセビマブ
９－４－２ 「フレームシフト」阻害薬とは一体何か
９－５ 「ワンヘルス」にもとづく発生監視
９－６ 生物兵器対策
９－６－１ 脅威に懸念 防御後手
９－６－２ 2001年米国の炭疽菌事件
９－６－３ 米ロ、今も根絶した天然痘ウイルスを保有
９－６－４ ゲノム編集可能になり生物兵器も新世代に
９－６－５ 国連の原因不明の生物学的事象担当者はゼロ
９－７ 公衆衛生
９－７－１－１ 新型インフルエンザ等対策特別措置法
９－７－１－２ 新型コロナウイルス感染症への適用対象拡大
９－７－２ 新型コロナウイルス感染症対策の基本的対処方針
９－７－３ 予防法
９－７－３－１ 飛沫感染防止法
１．3Dプリンタとクリアファイルで作るフェイスシールド
９－８ 新型コロナウイルスに関する研究課題
１．理化学研究所の取り組み
およそ百年前、日本の繁栄の礎となるべく設立された理研は、自然科
学におけるあらゆる分野で研究成果を積み重ねてきた。巨大な生命科
学系プロジェクトを担うことで蓄積、免疫学・遺伝学・構造生物学を
はじめとした「知見」と、近年急速に発展している計算科学やAI、さ
らにそれを活かしたAI創薬などの多彩な「技術」を理研は有している。
これらを総動員し対応。
図１．理研における新型コロナウイルスに関する研究
①.データの公開や先端大型共用施設の利活用による研究
ー 富岳の優先的な試行的利用(20/04/07~)
１－１ 新型コロナウイルス感染の分子機構を解明
▶2021.2.18
スーパーコンピュータ「富岳」と「Oakforest-PACS」を用いて新型コ
ロナウイルスSARS-CoV-2の表面に存在する「スパイクタンパク質」の
シミュレーションを行い、ウイルスがヒト細胞に侵入する際に起こる
スパイクタンパク質の構造変化において、スパイクタンパク質表面を
修飾している糖鎖が重要な役割を果たすことを発見。本研究成果は、
新型コロナウイルス感染症 COVID-19に対する感染予防や治療に向けた
医薬品の分子設計に貢献すると期待できます。新型コロナウイルスの
スパイクタンパク質の受容体結合ドメイン（RBD）には、「ダウン型構
造」と「アップ型構造」が存在し、RBDがヒト細胞表面のACE2受容体に
結合して感染する際はアップ型構造をとっていることが知られている。
今回、研究チームは「富岳」と「Oakforest-PACS」を用いて、スパイ
クタンパク質の分子動力学シミュレーションを行った。その結果、ダ
ウン型構造とアップ型構造の両方において、スパイクタンパク質の表
面を修飾している糖鎖が"補強役"となってRBDを安定化していることを
発見し、RBD間の静電的な反発が駆動力となり、アップ型への構造変化
が誘起されるという分子メカニズムを提案している。
図 新型コロナウイルス表面に存在するスパイクタンパク質の構造変
化機構
図１ 新型コロナウイルスSARS-CoV-2の感染メカニズム
(a)ウイルスがヒト細胞に感染する初期段階において、ウイルス表面に
あるスパイクタンパク質（緑色）がACE2受容体（橙色）に結合する。
その後、ヒト細胞の膜と融合を経て、ウイルス内のRNA（紫色）がヒ
ト細胞内に取り込まれる。
(b)クライオ電子顕微鏡を用いた単粒子解析により明らかになったスパ
イクタンパク質の立体構造。左はダウン型構造、右はアップ型構造で、
アップ型構造はACE2受容体に結合したときにより安定化される。結合
部位RBDは赤色で示されており、ダウン型からアップ型構造になるとき
に、S2サブユニットから離れるように上方に移動する。NTDとS2サブユ
ニットはRBDに近接しているが、大きな構造変化は起こさない。
研究チームは、スパイクタンパク質の詳細な分子構造を調べるため、
スーパーコンピュータ「富岳」と「Oakforest-PACS」を用いて、ダウ
ン型構造とアップ型構造に対する分子動力学シミュレーションを行う
（図2A）。分子動力学シミュレーションとは、コンピュータの中に仮
想的に分子システムを構築し、原子1個1個に対してニュートンの運動
方程式 F=maを解くことで、安定な分子構造を理論的に予測したり、分
子の動きを可視化したりする方法です（図2B）。分子システムが巨大
な場合、演算量が膨大となるため、スーパーコンピュータを用いた高
速な計算を必要とする。
研究チームは、2015年に分子動力学計算ソフトウェアGENESISを独自に
開発しました。GENESISは「富岳」コデザイン開発のターゲットアプリ
の一つに選ばれ、ジョン・ジェウン専任技師および小林千草技師らが
中心となって「富岳」に最適化し、「京」の100倍以上のアプリケーシ
ョン実行性能を達成しました。今回は、GENESISを用いて、スパイクタ
ンパク質の1マイクロ秒（100万分の1秒）の分子動力学計算を行い、RBD
の構造変化前後におけるアミノ酸-アミノ酸および糖鎖-アミノ酸間相
互作用を網羅的に解析している。
図２．GENESISと「富岳」を用いたSARS-CoV-2スパイクタンパク質のシ
ミュレーション：
(a)コンピュータの中に仮想的に構築した水溶液中に存在するダウン型
構造のスパイクタンパク質。系の原子数は約76万個で、水分子（H2O）
を約23万個含む。タンパク質をリボンモデル、水分子とイオンを球モ
デル（水色：水分子、黄色：ナトリウムイオン Na+、緑色：塩化物イ
オン Cl-）、糖鎖を青色のスティックモデルで表示している。本研究
で用いたシステムでは、糖鎖が合計で60カ所アミノ酸を修飾している。
システムの大きさは、一辺が約196オングストローム（Å、1Åは100
億分の1メートル）である。(b)原子1個1個に対してニュートンの運動
方程式 F=maを適用し、数フェムト秒（1フェムト秒は1000兆分の1秒）
の時間刻みで原子を動かす。注目する原子と周囲の原子との間の相互
作用（図中青色矢印）を計算し、相互作用エネルギーの原子位置に関
する１階微分から原子にかかる力 Fを計算する。mには原子の質量を用
いる。本研究では、1マイクロ秒（100万分の1秒）の分子運動を追跡す
るために、2.5フェムト秒の時間刻みで4億ステップの計算を行った。
その結果、スパイクタンパク質の165番目と234番目、343番目の三つの
アスパラギン]N165、N234、N343を修飾する各糖鎖が、RBDの構造安定
化に重要な役割を果たしていることを発見しました。ダウン型ではN3
43とN165の糖鎖がRBDを上から覆うようにそれぞれRBD-RBD間（図3A上）
とRBD-NTD間をつないでいます（図3B上）。アップ型に変化する際は、
N343の糖鎖がはずれ（図3A下）、次いでN234の糖鎖がアップ型に変化
した際に生じるRBD-S2ドメイン間の空洞（図3C）に入り込み、上部に
移動したRBDを下から補強するようにS2 ドメインやRBDと強い水素結合
を形成することが分かりました（図3B下）。 さらに、ダウン型構造に
対して静電ポテンシャル[12]を解析したところ、三つのRBDの境界面は
378番目のリシン（K378、図3A中央青色）や407番目のアルギニン（R4
07）などによって広い範囲にわたり、正に帯電していることが分かっ
た。
図３ スパイクタンパク質中のアミノ酸-アミノ酸およびアミノ酸-糖
鎖相互作用
上段はダウン型構造、下段はアップ型構造を表し、Aはスパイクタンパ
ク質を上から眺めた図、BとCは側面から上部を見た図。主要な相互作
用に関与するアミノ酸および糖鎖を球モデルで示し、シミュレーショ
ン中で観察された強い相互作用を点線で囲っている。AはRBD-RBD境界、
BはRBD-NTD-S2サブユニット境界、CはRBD-S2サブユニット境界に焦点
を絞っている。これらの結果から、アップ型への構造変化は、RBD間の
静電的な反発が駆動力となって起こること、さらにダウン型構造を安
定化する糖鎖がはずれ、RBDが移動した後に別の糖鎖が入り込むことが
示唆されました（図４）。本研究により、研究チームは新型コロナウ
イルス感染における詳細な分子メカニズムを解明しただけでなく、糖
鎖によるタンパク質の動的構造の安定化という新しい生物学的知見を
得ることに成功。
図４ スパイクタンパク質の構造変化のメカニズム
スパイクタンパク質を上から見た図。ダウン型からアップ型への構造
変化は、RBD間の正電荷（中央青色＋印）による静電的な反発が駆動力
となって起こり、ダウン型構造を安定化する糖鎖（緑色）がはずれ
RBDが移動した後に別の糖鎖（黄色）が入り込みアップ型を安定化する
注．▶20215.5.8
超並列分子動力学計算ソフトウェア「GENESIS」を開発：GENESIS:
A hybrid-parallel and multi-scale molecular dynamics
simulator with enhanced sampling algorithms for biom-
olecular and cellular simulations.", WIREs Computational
Molecular Science, doi: 10.1002/wcms.1220.
ー SPring-8/SACLAでの緊急課題募集 等
②.検出法の開発
ー SmartAmp法を用いた迅速検出法の開発
ー 有用抗体探索とon-site診断キット実用化 等
③.治療薬・ワクチン開発のための研究
ー 創薬・医療技術基盤プログラム内特別プロジェクト
ー SARS-CoV-2に対する化学合成ワクチンの開発 等
④.生活や社会を持続させるための研究
ー COVID-19関連ヘイトスピーチ・偽情報分析
ー テレワークの影響の調査・改善策の検討 等
⑤.基礎的な研究やその他の研究
ー ヒト試料・感染細胞中のウイルス可視化技術
ー 網羅的ゲノム解析＆エピジェネティクス 等
この項つづく
第１０節 ウイルスとともに生きる
１０－１ バイオハザード対策の発展史
１０－２ 高度隔離施設の現場へ
１０－３ 病原体の管理基準
１０－４ 根絶の時代から共生時代
風蕭々と碧い時代
曲名 東京は恋する（1964.4） 唄 舟木一夫
（作詞）丘 灯至夫 （作曲）山路進一
肩にやさしく 手をおいて
見上げる夜のオリオン星座
こんなにひろい街だけど
歩いているのは二人だけ
ああ東京は恋する
恋する街よ
花の香りか黒髪か
より添う胸に夜風も甘い
いつかはきっと しあわせが
くるよといえばうなずいて
ああ東京は恋する
恋する街よ
ふたりの夢をあたたかに
ネオンがつつむターミナル
手をふる別れつらいけど
明日もここでまた逢える
ああ東京は恋する
恋する街よ
製作国：日本 製作：日活 配給：日活 製作年：1965 公開年月日：
1965.9.18 :映画は、:20歳の舟木一夫が和田浩二と共演した青春歌謡
映画。主題歌『東京は恋する』にのせて、美大を目指す青年とバンド
の成功を夢見る青年の恋と挫折を描く。当時の流行唄には、｢さよな
らはダンスの後に｣倍賞千恵子／｢愛して愛して愛しちやったのよ｣
田代美代子／｢函館の女｣北島三郎などがあり、映画は市川崑良監督の
『東京オリンピック』や、『００７／ゴールドフィンガー』『マイ・
フェア・レディ』が記憶に新しく、ベトナム戦争で米軍がダナン上陸
し米ソ代理戦争が激化していく。
● 今夜の寸評：新デカップリング時代Ⅰ
バイデン政権が発足してから約100日が経過。むしろ貿易や投資を制
限し中国を「安全保障条項」の活用で 中国切り離しが強まる分離（
デカップリング）が進行する。中国の台頭は90年代にクリントン政権
が中国のＷＴＯ加盟を認めたことによる。