新しい私達の論文が公開されました―先天性グリコシル化異常症DPAGT1-CDGを線虫を使って研究するという論文です

先月投稿していた論文がアクセプトされて原稿がオンラインに掲載されました。Kanakiさんの修士論文の内容を主とした論文で、私達のCREST研究の成果を含めた論文です。Dejima君Matsudaさん、Murata君、Nomuraさん他 沢山の方々との共同研究の成果です。Oxford University Press発行の雑誌Glycobiologyを購読している方は是非ご覧ください。アブストラクトへのリンクは以下の論文のタイトルをクリックしてください。

UDP-N-acetylglucosamine-dolichyl-phosphate N-acetylglucosaminephosphotransferase is indispensable for oogenesis, oocyte-to-embryo transition, and larval development of the nematode Caenorhabditis elegans

糖鎖遺伝子の異常というのはアメリカ合衆国の人口の20%程度でみられるとされており、なんか具合が悪いと病院を訪れる患者さんや、100件近くの医療機関を訪れても原因がわからなかった患者さんのゲノム配列やmRNA配列をシークエンサーで調べてみると、糖鎖遺伝子の異常が原因であるということがわかったという例が頻出しています。それでアメリカでは糖鎖生物学者は病院、j研究所でひっぱりだこになっているということです。
今回の研究は先天性グリコシル化異常症CDG(congenital disorders of glycosylation)の原因遺伝子の一つでCDG-IjあるいはDPAGT1-CDGと呼ばれる病気の原因遺伝子DPAGT1の線虫での研究成果です。線虫でわかった結果をヒトの病気の解明に役立てようとする研究手法の実施例でもありますので是非ご覧ください。
先天性グリコシル化異常症についてはGoogle検索で「先天性グリコシル化異常症」といれてすぐにヒットする和田芳直先生の論文「先天性グリコシル化異常症CDGの分子診断」 (Proteomics Letters, 2017, 2, 1-6)をご覧ください。

私達の今回発表した論文ではヒトのN型糖鎖合成の第一段階ではたらく酵素DPAGT1の線虫版遺伝子algn-7を線虫で初めて同定し、遺伝子産物の酵素活性を確認、その遺伝子algn-7を阻害すると幼虫致死、卵母細胞形成異常、卵母細胞から胚への遷移(oocyte-to-embryo transition)が異常となることなどを報告しています。このDPAGT1遺伝子のノックアウトはマウスでは胚発生の初期での致死を引き起こしますが、お母さんマウスの体内でおこる死亡で詳しいことはなかなかわかりません。そこで線虫の登場となるわけです。
線虫は体が透明なので、発生していく卵母細胞などの様子が生きたまま観察できます。そこでこの研究では、この遺伝子の生殖巣での役割(幹細胞ニッチの形成から卵母細胞形成、そして受精)と初期胚分裂と幼虫期での役割を詳しく調べてみました。この遺伝子産物DPAGT1は従来日本で発見されてこの酵素を阻害する定番の薬であるツニカマイシンのターゲットとされてきましたが、ツニカマイシンはN型糖鎖の合成以外にも様々な副作用があります。実際 線虫で調べてみると、線虫でツニカマイシンを与えたときと、DPAGT1遺伝子を阻害したときとでは少々違った結果がでるのがわかりました。ツニカマイシンを使うより遺伝子そのものを阻害するのが一番確実です。線虫ではこの遺伝子の阻害がRNAiで強力かつ安定的に実施できます。そこで今回の研究ではDPAGT1遺伝子の機能をRNAiや遺伝子破壊で阻害したらどうなるかを詳しく調べた研究にもなっています。

このalgn-7遺伝子を阻害するとたしかにN型糖鎖の合成が抑えられることも確認できたので、さらに一歩すすめて生殖巣で発現しているどの「N型糖鎖がついているタンパク質」の阻害がalgn-7遺伝子の阻害でおこるのと同じ異常をひきおこすかも調べてみました。生殖系列で発現している遺伝子のリストとはすでに公開されています(RNA-Seqでの結果がすでに公開されています)。また線虫でN型糖鎖が付加されていることが実験的に確認されている遺伝子のリストもすでに公開されています(これもデータベースGlycoProtDBが公開されています。線虫、ヒト、マウスのデータがあります)、この二つのデータの胸痛部分456個の遺伝子をデータベース検索で選び出し、その遺伝子機能をRNAiで阻害した結果を調べてみました。その結果、同定できた5つの遺伝子は、algn-7の遺伝子阻害と同様の異常を引き起こします。これらの5つの遺伝子には、従来のCDGの原因遺伝子のほか、ごく最近にCDG遺伝子と同定されたもの、およびおそらくCDGでの異常症状の原因となる遺伝子ネットワークに関与していると推定されるものが含まれていることがわかりました。

  今まではN型糖鎖を阻害すると糖鎖付加が不十分なタンパク質が蓄積して小胞体ストレスが引き起こされてその結果、様々な表現型がでると漫然と考えられていましたが、小胞体ストレスはたいした影響は与えておらず、実はpatched遺伝子ネットワークなどいくつかの重要な遺伝子の機能阻害がCDGでの異常を引き起こしているのではないかと考察しています。是非、ご一読ください。

写真は先日 福岡市動物園に行ったときに撮影したお猿の子供たちの写真です。左上でブランコに上り初め、右で上まで到達。左下で下へとジャンプして落下し、右下で回転楕円体のような黄色の部分にのって遊んでいる一連の動きの写真です。朝早くでしたが元気にあそびまわっていて、子ザルの元気さがとてもよかったです。

 

AntConcの使い方と活用法その2―自分専用の英語論文例文集(コーパス)の作り方pdftotextの使い方

前回紹介した英語論文用の例文集に使えるAntConcはテキストファイルやhtmlファイルを扱いますが、最も身近な英語の例文集の素材はpdfファイルだと思います。そこで今回は英語の例文集の作成のために重宝する、「pdfファイルをテキストファイルに変換する方法」を紹介します。AcrobatやFoxit Readerなどでpdfを開いて、textファイルとして保存する方法は、pdfファイルが数百、数千ある場合は手作業では対応できません。こんな場合は、Acrobatなどで複数のpdfファイルを一つのpdfファイルに結合してからtextファイルに変換するという方法もありますが、そんなめんどうくさいことをしなくてもpdftotextという無料ソフトを使えば一括で複数のpdfファイルをそれぞれ別のテキストファイルに変換でますので、やってみましょう。

まずpopplerというpdfを扱うプログラミングライブラリ(その中にpdftotextが入っています)をお使いのWindows, Mac, linux用のものを選んでダウンロードしてインストールします。linuxではsudoコマンドでpopplerをダウンロードしてインストールできますし、Mac版もアプリストアからダウンロードできるはずです。私が使っているWindows 10やWindows 7のPCの場合については、ここに詳しいインストールの仕方が書いた記事がでているのを見つけました。大変丁寧に書いてありますのでそのよく読んでインストールしてください。私もこの記事のとおりにインストールして利用しています。

私はCドライブ直下にpoppler-0.68.0というフォルダ(ダウンロードしたPopplerの圧縮ファイルを解凍(解凍ソフトは註1をみてください)してできるフォルダ名のままコピーしただけです)を作り、その直下にあるbinフォルダ(binaryフォルダの意味で、実行ファイルが入っているフォルダのことです)に自分の必要なpdfファイルを集めてテキストファイルに変換しています。shareフォルダの下にはpopplerとrenameしたデータファイル(上述のホームページにあるリンク
https://poppler.freedesktop.org/poppler-data-0.4.9.tar.gz からダウンロードしたpoppler-data-0.4.9.tar.gzファイルを解凍したもの。註1参照)をおいてください。あとは以下のコマンドを記述したバッチファイルをテキストファイルエディタで作ることが必要です。

for %%i in (*.pdf) do (pdftotext %%i %%i.txt)

このコマンドをテキストファイルエディタにうちこみ、できたファイルに適当な名前(pdf2txt.batとかすきな名前)をつけて保存します。保存のときデフォルトではテキストファイルで保存されれウため、pdf2txt.txtになりますのでファイル名の変更でpdf2txt.batにするか、保存時に.batで保存してください。保存場所はpdftotextのあるフォルダ(上の例ではbinフォルダ)にします。

あとは、変換したいpdfファイルを上のbinフォルダにコピーして、コマンドプロンプトでpdf2txt.batファイルを実行するだけです。日本語のファイルも英語のファイルもともにテキストファイルに変換されます。(invalid font weightというエラーが出るかもしれませんが無視してよいようです。不都合があったら教えてください。)

以下はコマンドプロンプトが初めての人むけの簡単な説明です(註2参照)。

バッチファイルというのはwindowsのコマンドプロンプト(windows7では「すべてのプログラム」の部分をみていくと、アクセサリフォルダの下にあります。windows10では下の図の左端の写真ようにシステムツールの下にあります。)でファイル名を入力してエンターを押すと、ファイル内に書いてあるコマンドを逐次実行するというものです。

矢印のコマンドプロンプトをクリックして起動するとき右クリックで、管理者として実行を選んで起動しておくと管理者としてログインしていないときにおこるトラブルをさけられますので注意してください。

今回のバッチファイルは以下のような内容で動きました。

for %%i in (*.pdf) do (pdftotext %%i %%i.txt)

意味は、iという変数にpdfのファイル名をいれ、それにpdftotextコマンドを実行してpdfのファイル名(%%i)のついたテキストファイル(%%i,txt)を作るという操作をフォルダ内にあるすべてのpdfファイル(*.pdfというワイルドカード*を使っている部分で、任意のファイル名のpdfファイルを表しています) がなくなるまで一個ずつ繰り返す(for    doの部分)というものです。

コマンドプロンプトを上に説明したように起動すると、黒いバックに白い字の画面が開きます(上の真ん中の図)
自分の今いるディレクトリ(フォルダ)の名前が表示されています。これから目的のpopplerのフォルダを探すとき、たとえばCドライブの直下にpopplerのフォルダがあるなら、コマンドプロンプトでcd ..(cdとうって、ピリオドを二回うちます)というコマンド(これはディレクトリを上に登って行くコマンドです)を何回かうってディレクトリをC:¥>にします。上の図の右端の図。
dirとうつとディレクトリやファイルの一覧が表示されます。
popplerのフォルダへ移りたいのでcd poppくらいまでをタイプしてあとはタブキーを押してください。タブの自動補完機能でcd poppler-0.68.0と自動入力されます。(このタブ補完の機能はlinuxで重宝するのですがWindowsのコマンドプロンプトでも利用できますので活用してください。) enterキーを押すとC:¥poppler-0.68.0>と表示されてディレクトリを移動したのがわかります。ここでdirとうってenterを押すとディレクトリ内のファイルとフォルダが表示されます。プログラムファイルのあるbinのフォルダ(ディレクトリ)があるのを確認してください。cd binとうってenterを押すとbinのディレクトリに移動します。C:¥poppler-0.68.0\binとなっていたら成功です(上の右端の図)。再びdirとうってenterをおします。これでこのbinフォルダ内にあるすべてのファイルとフォルダが表示されます。あとはそこにコピーしてあるバッチファイルpdf2txt.batを実行する(コマンドラインにpdf2txtとうってenterを押す)と、自動的にファイル名のついたtxtファイルができあがります。

こうして一括でpdfファイルをテキストファイルに変換したら、あとはこれらのテキストファイルをAntConcに読み込んでコーパスとして論文を書くときに参照すればいいわけです。

もちろんテキストファイルですから、テキストファイルを一括検索して、検索結果にタグジャンプして参照できるgrepコマンドも使えます。適当な、grepコマンドが使えるエディタ(たとえば有料ですが秀逸なエディタでおすすめの秀丸エディタ)でpdfの内容を串刺し検索するのもよいですね。pdfgrepというソフトもあって、これを使えばpdfファイルのままでgrepができるそうです。これはまだ使っていません。windows版をダウンロードしてさきほどのbinファイルにコピーしておけば、コマンドプロンプトで使えるのですが、linux版とちがって検索語がハイライトしなかったりしてまだ使いこなせていません。興味のある方は使ってみてください。

註1:圧縮ファイルの解凍には私は7-zipを使っています。たいていの圧縮解凍はこれでできます。
註2:パスの通し方とかは説明しないでpdftotextを使う方法を説明していますので、良く知っている方はパスを通して適当な場所にpdftotextをおいて使ってください。

AntConcの使い方と活用法その1―自分専用の英語論文例文集(コーパス)の作り方

京都でひらかれた大学の同窓会にでかけたりして更新が遅くなりました。京都は快晴で、まだもみじの季節ではなかったですが美しかったです。しかし観光客が多いこと多いこと。スペイン語や中国語、韓国語、さらにはノルウエーの旗を立てた団体もみかけました。

さて、昨年の分子生物学会のランチョンセミナーの中でAntConcというフリーソフトウエアの紹介をしました。英文を書くときに自分専用の例文集を作っておいて、それが簡単に検索できればとても役立ちます。前回紹介したTextClipperで役にたちそうな例文をテキストファイルに集めておいて、AntConcというフリーウエアでコンコーダンス検索してヒットした例文を参考に英語を書く方法を紹介します。もちろん自分の関係分野の論文のpdfをテキストファイルに変換して集めておき、それをAntConcで検索してもいいわけです。pdfをテキスト化するには、pdfをAcrobatなどで開いておいてtextファイル形式で保存するのも一つのやり方ですが、一斉にpdfをテキスト化するならLinuxやWindows、macなどにあるpdftotextといったソフトを使うのが便利です。ウインドウズにもこれが含まれているLooperというソフトがありますのでそれを使うといいでしょう。これについては次回紹介します。

それではAntConcの使い方の解説をはじめます。AntConcはコンコーダンスソフトウエアという種類のソフトウエアで、検索語を入力するとテキストファイルからその単語を拾い出し、文中に含まれるその単語の前後をふくめて表示してくれるソフトです。単語の文中での出現頻度などその他の様々な情報もわかります。まず早稲田大学のLaurence Anthony先生ホームページから自分のパソコンのOS(mac, windows, linux)にあったソフト(無料です)をダウンロードします。ここのリンクをご覧ください。
AntConcのホームページには、YouTubeの解説動画や日本語の解説pdf(バージョン3.2,2の解説ですがとても参考になります)などへのリンクもありますので適宜参照するといいでしょう。
ダウンロードしたファイルは実行ファイルなのでダブルクリックして起動します。詳細な使い方は先生のhelpファイルのpdfがあるのでダウンロードしてみてください。

写真はダブルクリックして起動した直後の画面です。起動時にはConcordanceタブが開いています。 Fileメニューが上にあります。Fileメニューをクリックするとプルダウンメニューが開き、その一番上にあるOpen File(s)を選んで検索したいファイル(複数選択可能です)を読み込みます。(下の図)

複数のファイルを読み込んで串刺し検索もできます。またOpen Filesの下のOpen Dirを選ぶと、フォルダ(あるいはDirectory)内にあるすべてのテキストファイル(とかhtmlファイル)を検索してくれます。こうして必要なファイルを開いてやると以下のような画面になります。
下の写真は私達の論文(AkiyoshiさんのCGGDBデータベースについての論文をpdfからテキストファイルにしたものでcggdb.txtという名称にしました)を開いたところです。
Current Filesというところに検索するファイル名が表示されます。複数選択した時は選択したすべてのファイルが列挙されます。
では検索してみましょう。resultという単語を検索することにします。Search Termの部分にresultといれて検索窓の下にあるStartボタンを押して検索してみましょう。(このとき右にあるwordsにチェックをいれています(下図参照)。単語としてのresultが検索されます。Caseにもチェックをいれると大文字小文字の区別をして検索できますし、Regexにチェックを入れると正規表現(Perlタイプのもの)が検索に利用できます)ヒット数は上のほうのConcordance Hits に表示されます。

6個ヒットしています。注意したいのはWordsにチェックを入れた状態で、resultを検索するとresultsは検索されないことです。Wordsのチェックを外してresultとして検索すると、resultだけでなくresultsもresultedもresultingもひっかかってきます。(下図)

ヒット数が57となっているのがわかると思います。
Concordanceメニュ―では、resultというキーワード(Key Words)が文のコンテクストの中で(In Context)どのように使われているかが表示されています。この表示を略してKWIC表示といいます。結果の表示法は、いろいろ下のメニューで変更可能です。たとえばSearch Window Sizeはデフォルトで50文字(腱索キーワードの前後50文字ずつ)となっていますが、これは増やしたり減らしたりできます。ちょっと表示を左右に広げてみるとよくわかります。

Search Termの検索窓の下のほうにKwic Sortとあるのは、検索結果のソートボタンです。

図ではLevel 1が1R(キーワードresultの右の語でアルファベット順にソート)、Level 2が同じ右の単語の場合は、キーワードの二番目の単語でさらにソートします。それがLevel 2 2Rという部分です。Level 3は三番目の単語でさらにソートとなります。もしresultの左の単語でソートしたいときは、Level 1以下の部分を下向きの矢印ボタンを何回かクリックして、下の図のようにかえて、Sortボタンを押してください。

すると検索キーワードの左の単語で再ソートされますので、resultの前にくる単語がわかります。

次にKWIC画面で表示されている原文をみてみましょう。みたいヒット行の青字で表示されているキーワードをクリックしてみましょう。クリックした文を含む原文がFile Viewタブが開いてそこに表示されます。

Hit Locationという部分の上下の矢印をクリックすると、前や後のresultを含む原文が表示されます。カーソルをFile View画面で動かせるようにしておくと、マウスの中央ホイールをくるくるまわして前後のresultを表視することもできます。

皆さんもご自分でつくったテキストファイルやテキストファイル群をこのソフトで開いて遊んでみてください。大変有用なソフトです。ちょっと長くなったので今回はここで止めます。次回はAntConcのその他の機能と、どうやってpdfからtextファイルを作るかについてpdftotextの使い方を紹介したいと思います。

写真は元寇のとき筥崎宮が避難していた場所を訪れたときのものです。とてもいい天気で気持ちがよかったです。バス停をおりると案内板があって、650mほどのぼりの道を行くと古い社があって記念碑がたっていました。人はだれもいません。一番最後の写真は帰りの川面です。波紋がきらきらと川底に映えてハヤも泳いでいました。このへんはホタルも初夏には見られます。