オープンアクセスの電子ブックをダウンロードしてみよう―Pythonや制御理論や統計学の教科書、力学の教科書やFelix Kleinについての本などなど

以前の記事に書きましたが、分子生物学会のランチョンセミナーでオープンアクセスの電子ブック(無料で読める電子ブック)を探せるサイトDOAB(Directory of Open Access Book)を紹介しました。リンク集にもリンクをのせてあります。今日、ちょっとのぞいてみるといろいろオープンアクセスの本が新しく公開されていました。検索窓にPythonと入れて検索してみると、Pythonに関連した本がずらずらとでてきます。本のLicenseの下にある
Abstract | Keywords | Free access | Buy the book |の部分のFree accessのリンクをクリックすると本がダウンロードできます。いろいろな本がありますがPythonを学ぶにはIntroduction to Scientific Programming with Python
Authors: Dr. Joakim Sundnes in Simula SpringerBriefs on Computing。Springer Nature (2020) とか
Programming for Computations – Python
Authors: Linge, Svein — Langtangen, Hans Petter
Book Series: Texts in Computational Science and Engineering, Springer Nature (2020) などは面白そうです。
また神経科学へのPythonの応用を紹介している本で
Python in Neuroscience
Authors: Eilif Muller — James A. Bednar — Markus Diesmann — Marc-Oliver Gewaltig
Book Series: Frontiers Research (2015)Publisher: Frontiers Media SA
も神経科学に興味がある人には面白いのではないでしょうか。

検索窓にソフトウエアのMathematicaをいれて検索すると、こんどは制御理論の教科書がでてきました。Mathematicaを使って制御理論を学ぶ教科書のようです。
Control Theory Tutorial: Basic Concepts Illustrated by Software Examples
Author: Steven A. Frank Book Series: SpringerBriefs in Applied Sciences and Technology, Springer Nature (2018)

ほかにもいろいろ面白そうなオープンアクセスの本があります。Browseボタンを押して色んな本をタイトル、分野、そして出版社別にながめることもできます。Publisherで検索すると、各出版社から何冊くらいオープンアクセス本がでているかがわかります。とても多くのオープンアクセス本をだしているSpringer Nature社の面白そうなタイトル(2019-2020年発行)を以下にならべておきますので、検索してみてください(直リンクははってないので、上のサイトでタイトルで検索するなどしてみてください)。科学だけではなくて哲学、社会学の本とかもあります。たとえば王陽明の紹介本とかもありました。

Make Life Visible
Prof. Yoshiaki Toyama, Ph.D. Atsushi Miyawaki… (2020) 生物科学の可視化の技術の本のようです。

Statistical Population Genomics
Julien Y. Dutheil in Methods in Molecular Biology (2020)

Gene Drives at Tipping Points
Precautionary Technology Assessment and Governance of New Approaches to Genetically Modify Animal and Plant Populations
Prof. Dr. Arnim von Gleich… (2020) ジーンドライブについての本

Data Journeys in the Sciences
Dr. Sabina Leonelli, Dr. Niccolo Tempini (2020)

The Amazing Journey of Reason
from DNA to Artificial Intelligence
Mario Alemi in SpringerBriefs in Computer Science (2020)

Introduction to Scientific Programming with Python
Dr. Joakim Sundnes in Simula SpringerBriefs on Computing (2020) これは最初に紹介した本です。

The Pangenome
Diversity, Dynamics and Evolution of Genomes
Dr. Herve Tettelin, Duccio Medini (2020)

Bioimage Data Analysis Workflows
Dr. Kota Miura, Dr. Nata?a Sladoje in Learning Materials in Biosciences (2020)

Good Research Practice in Non-Clinical Pharmacology and Biomedicine
Editors :Anton BespalovMartin C. MichelThomas Steckler 薬学や医学での研究の再現性、正しいサンプリング、実験デザインなどを教えてくれる本です。

The Everyday Life of an Algorithm
Authors: Daniel Neyland アルゴリズムのやさしい紹介の本。

Principles of Mechanics
Fundamental University Physics
Salma Alrasheed in Advances in Science, Technology & Innovation (2019) 物理の力学の本

The Ethics of Vaccination
Dr. Alberto Giubilini in Palgrave Studies in Ethics and Public Policy (2019) ワクチン接種の必要性を議論している本

Understanding Statistics and Experimental Design
How to Not Lie with Statistics
Prof. Dr. Michael H. Herzog… in Learning Materials in Biosciences (2019) 統計学と実験計画法の教科書

The Legacy of Felix Klein 数学者フェリックス・クラインについての本
Prof. Dr. Hans-Georg Weigand… in ICME-13 Monographs (2019)

The Brownian Motion
A Rigorous but Gentle Introduction for Economists
Authors;Andreas Loffler, Lutz Kruschwitz 経済学者のためのブラウン運動の理論の教科書。

写真は5月ごろに撮影したバラの花をホテルにしているアマガエルです。昼間はこのバラの花の部屋の中でじっと休憩していますが、夜になると外にでかけて大きな声で鳴きます。今も外はカエルの声がにぎやかです。

windows7のサポート終了:windowsをやめてLinuxへうつるチャンスです(2)

さて、今日は前回の続きで、windows7を残したままで、外付けHDDやSSD、あるいはUSBメモリからLinuxを起動して使う方法を紹介します。(どんな外付けのSSDがよいかについては、記事の末尾の註1をみてください。) 下のギャラリーの写真は最新のUbuntu Desktop 20.04 LTS日本語版Remix をインストールする手順です。起動直後から日本語入浴ができる上にLong Time Support (LTS)版ですので5年間のサポート(2025年4月まで)付です。

今回の記事はウインドウズ7を残したまま、Linuxを外付けSSDやHDD、あるいはUSBメモリにインストールして使う方法と題していますが、もちろんwindows10とかのパソコンに外付けディバイスをつないで(註1)、そこにLinuxをインストールして使いたいという時にも使えますサポート切れのwindows7のパソコンの場合は、使う時にネット接続を遮断しておき、Linuxを起動したときのみ、Linux側でネット接続するのが安全でしょう(註2)

以下では、windowsユーザーでLinuxを初めて使ってみようと思う人のために、具体的なインストール手順をまとめておきます。

1)まずLinuxのインストール用メディアを作ります。
インストールするLinuxのディストリビューションを決めてインストール用のDVDあるいはUSBドライブを作成します。(この操作は、前に紹介した本の付録などについているインストール用DVDを使うなら不要です。)前回紹介したいろいろなLinuxのディストロの中でまず試してみようと思うもののISOファイルをダウンロードしてください。前回紹介したubuntu Linuxの日本語版のISOファイルとか、Linux mintのisoファイルとか、puppy Linuxのisoファイルとかお好きなものを選んでダウンロードしてください。次にisoファイルをwindowsのburn dvdの機能を利用してDVDに焼きます。usbメモリをインストール用に使う場合は、rufusというソフトをダウンロードして空のUSB(4G以上は必要でしょう。isoファイルのサイズによってはもっと容量の大きいものを用意してください。)をLinuxインストール用のUSBメモリとします。

2)次はwindowsのパソコンにインストール用メディアをいれた後、電源を入れたら、このインストール用メディアからパソコンが起動するように設定します。
インストール用のDVDやUSBが用意できたら、windows7のパソコンの設定を変えて、電源を入れた時にインストール用のDVDやUSBの入っているドライブからパソコンが起動するようにします。やり方はwindows7のパソコンのBIOS (あるいは最近のパソコンならUEFI(Unified Extensible Firmware Interface))の設定を変えて、「まず最初に起動設定を探しにいくドライブ」を、DVDドライブあるいはUSBドライブに設定するのです。やり方は、パソコンの電源を入れた直後の最初の起動画面で、BIOS設定(古いパソコンはこれ)やUEFI設定(最近のパソコンはこっちでしょう)をするにはどのキーをおすかという指示がでます (F2キーとかを押すとよいとか英語で書いてあると思います)。すぐメッセージが消えてwindowsが起動するので、よくわからない人は、起動の様子をムービーで撮影しておいて、あとでムービーを再生して、ゆっくりどのキーを押せばよいのかを確認してください。起動時に押すキーがわかったら、電源を入れた直後にそのキーを押して、BIOS画面やUEFI設定画面を表示させ、最初に起動のときにコンピュータがみにいくドライブを指定します。こうしておけば、USBメモリやUSB接続の起動ディスク(SSDやHDD)をつないで起動したときはLinuxのインストーラー(インストールが終わった後なら、Linux)が起動し、これらをつながないで起動すればwindows7が起動します。

3)以上の設定が終わったらいよいよlinuxのインストール作業に入ります。
パソコンに上の2)で作成したインストール用DVD(USBやCDの場合もあるでしょう)を入れて起動します。先ほどのBIOS(またはUEFI)設定がうまくいっていたら、Linuxインストール用のDVD あるいはLinuxインストール用のUSBからパソコンが起動します。ubuntuのインストーラーの場合では下のギャラリーの1~3のようにいろいろ画面が変化した後、下のギャラリーの4の画面がでてきます(ギャラリーのサムネールをクリックすると写真がみられますので、クリックしながらみてください)。

ubuntu desktop LTS 20.04 Remixのインストール用DVDの場合、2のようにディスクチェック (インストール用DVDのチェックのようです)が最初に行われ4の画面で止まります。4の画面の「Ubuntuを試す」のほうを押すとインストールなしでubuntu Linuxを使ってみることができます。今回は「Ubuntuをインストール」のほうを選んでクリックします。

すると、5のようにキーボードを選ぶ画面がでて、「続ける」ボタンをクリックすると、6の「アップデートと他のソフトウエア」の画面に変わります。ここでは「通常のインストール」で、「Ubuntuのインストール中にアップデートをダウンロードする」を選んでおきましょう。「続ける」ボタンを押して次に進むと7の「インストールの種類」の画面がでてきます。「コンピュータにはwindows7がインストールされています。どのようにしますか?」ときいてきます。ここでは必ず一番下の選択肢「それ以外」を選んでください。一番上の選択肢は一見よさそうでwindows7とLinuxが共存できそうですが、これを選ぶとトラブルが起こった時対処が大変なので選ばないでください。必ず「それ以外」を選んで「続ける」ボタンを押して次に進みます。

次の8の画面ではコンピュータのハードディスクなどの構成が表示されます。いよいよLinuxをインストールするディバイスとパーティションの設定を開始します。8にでているsdaとかsdbなどというのがHDDドライブなどのディバイス類のことで、sda1、sda2などの数字はそのパーティションです。ディスクの大きさ、使用しているサイズ、空サイズ、パーティションの種類(ntsfなどの種類)やサイズが表示されています。写真では私のHDDドライブの使用量や空サイズの部分は念のためぬりつぶして隠してあります。一番下に空のSSDの空き領域128G余りが表示されているのをご覧ください。フォーマットもしていないので空き領域となっているだけで、ここにLinuxをインストールします。まちがってwindows7や10が利用しているドライブやパーティションなどを選ばないことが大事です。写真9の一番下にはブートローダーをインストールするディバイスという項目があります。これがLinuxをインストールするドライブになっていることを確認し、もしwindowsのドライブなど残しておきたいドライブになっていたら、プルダウンで正しいディバイスを選びなおします。写真ではちゃんと128GのSSDがえらばれていることがSSDのメーカーの型番で確認できます。
(注意:もしこの段階のドライブの表示でどれがwindows7の使っているドライブか、どれが新しいSSDかがどうしてもわからないようでしたら今はこれ以降の作業はとりあえず中止してLinuxにもうすこしなれたほうがよいです―記事の末尾にある註3を参照してください。)

では、下のギャラリーの9の画面から128G余りのSSDにLlinuxをインストールするためのパーティションを設定していく例を紹介します。
9の図のように128Gちょっとある空領域を選択します。(買ったばかりで未フォーマットの、まっさらのSSDでまだ空き領域がない場合は空き領域が表示されません。その場合はdev/sdcなどSSDを選びます。この場合、9の画面で選べるのは「新しいパーティションテーブル」だけですので、それをクリックすると、空き領域ができます。)

9の図にある+/-変更というボタンの+ボタンを押します(この画面では選べるのは、+ボタンと元に戻すボタンだけです)。すると10のように「パーティションを作成」という画面がポップアップします。空き領域のサイズが表示されていますね。まずスワップ領域を設定します。基本パーティションと場所は図のとおりにして、利用方法という部分からプルダウンメニューを11のように表示させ、「スワップ領域」を選びます。サイズの部分を変更して、メモリーと同じくらいに設定します。12の図では4G(4000MB)にしてあります(図12)。マウントポイントの項目はきえていますね。OKを押してこの画面を閉じます。

swap 領域が13の図のようにできました。swap領域のしたに約4Gバイトへった空き領域が表示されています。そこで14のように空き領域をクリックして選択し、+ボタンを押すと、ふたたびパーティションを作成する画面15になります。今度は残りの空領域全部を使ってルートパーティションを作成します。128GのSSDの使用可能領域がswapに設定した4G分減少しているのを確認してください。ここでの設定は 15の図のように「基本パーティション」(論理パーティションにチェックがはいっていたら、基本パーティションに変えてください)と「この領域の始点」、そして「ext4ジャーナリングファイルシステム」はデフォルトのままにして、マウントポイントのみをプルダウンメニューから選択して「/」に変えます。OKをクリックします。

すると17のような画面になり、今作ったswapファイルとext4の領域のサイズや名称が表示されます。/dev/sdcがSSDでその中に/dev/sdc1のswap領域、/dev/sdc2のルートパーティションが設定されています。/dev/sdc2にはチェックが入っています。sdcをクリックして選んでおき、一番下のブートローダーの場所がSSDであることを確認します。インストールボタンを押したら18の最終確認画面「ディスクに変更を書き込みますか?」がでてきます。 「続けると以下に挙げた変更はディスクに書きこまれます 云々」という警告が表示されています。ここまでの設定作業は、戻るボタンを押せば一段階づつもどってキャンセルできます。「続ける」ボタンをおすとディスクに変更が加えられて戻せませんので、ここでゆっくり確認してください。ディスク表示されているのがlinuxをインストールするディバイスであることを確認し(この例ではsdc)、そのパーティションが変更されるのでよいかどうか確認し、よければsdc1 がスワップ領域、sdc2がext4というファイル管理システムに設定されるようになっていることを確認してください。サイズもあっていますか?この18の画面で「続ける」を押すと、ディスクに書き込みが始まり、もとに戻れないので注意してください。間違いなければ設定完了です。「続ける」をおしてディスクに変更がはじまったらubuntuのインストールが始まります。

ubuntuのインストールが始まったら、「どこに住んでいますか?」(時刻を日本標準時にする設定)(19)とか、ログイン名とパスワードの設定(20)、などがはじまります。各項目の設定が終わって画面に指示がでたら指示に従って、再起動してください(22)。ubuntuのログイン画面がでてきますので、先ほど設定したパスワードでログインすると、cloudの初期設定とか(24)いろいろ初期設定項目をきいてきますが、私は全部設定をスキップして使っています。これで日本語入力が使えるubuntu の最新版が windows7と同様にグラフィカルインターフェイスで使えます。ブラウザのFirefoxとか電子メールソフトのThunderbirdとかもはじめから入っていますし、無料のMicrosoft Office互換のOffice Suite一式も入っています。またプログラム言語のpythonもはいっていますので、python入門にも最適です。ただ日本語版ではフォルダ名が日本語になっていて、pythonなど英語圏のソフトを使うとき困りますのでフォルダ名は英語にもどしておきましょう。やりかたはたとえばここにありますのでやってみてください。あとwindows7でつかっていた日本語変換辞書のubuntuの日本語入力システムMozc(Google日本語入力)への移行を行えば日本語入力もとてもスムーズにできます。

別のやり方としてはVirtualboxというソフトでwindows7内にLinuxの仮想マシーンを起動するという方法もあります。これは私が授業で「BioLinux8をwindowsで起動してLinuxの使い方を説明したときに使った方法」です。ubuntuとかを動かすにはメモリーが最低4G、普通は8Gいるようです。それでは4Gくらいしかメモリをつんでいない私のパソコンでは動かないので、ubuntuの代わりにLinux mint 32bit版を使っています。

註1:内蔵型のHDDやSSDでもHDD/SSD用のクレードルとかスタンドという名前で売られているUSB接続ケーブルでパソコンとつなぐスタンドを使えば外付けドライブとして使えてLinuxをインストールできます。このクレードルは、古いパソコンからHDDを取り出してHDDの中身を利用したいときにも便利です。私が最近買ったのは、内蔵型の2.5インチのSSDドライブ(480G)と、そのSSDを入れてUSBでPCと接続するケース(USB3.0 2.5インチHDD/SSDケース SATA I/II/III対応)のものです。ケースが1000円ちょっとでSSDが6000円ほどでした。

註2:windows7を起動しているときネット接続を切るには、LANケーブルを抜くとか、wireless接続用のアダプタを無効化する(USB接続のものならUSBポートから抜くか、windowsのネットワーク設定で接続を切る)方法もあります。あるいはNetDsablerとかのソフトをインストールしておいて、クリック一つでネット接続を切る方法もあります。

註3:ここでいったんubuntuのインストールを中止して、ちょっとpuppy LinuxをUSBドライブから起動するようにして、puppy Linuxで遊んでみてください。puppy Linuxではデスクトップにディスクドライブが画像で表示されるのでpuppy LinuxをUSBから起動してしばらく遊んでみて、自分の使っているwindows7のドライブがどれかを理解してから、この作業に挑戦すると間違いないと思います。windowsのパーティションは、パーティションのサイズやntsfなどというフォーマットの種類でわかると思います。(あるいは究極の安全策としてLinuxをインストールする前に、パソコンの箱をあけてwindows7で使っているHDDドライブなどの配線を外しておいてもよいでしょう。しかしそれができる人ならたぶん間違わないでしょうね。)まちがいなくSSDなどLinuxをインストールするドライブやUSBメモリが選べたら、MBRの書き込み先もまっさらのSSD(あるいは自分のインストールにつかうUSBやHDDなどのディバイス)に設定します。
最初私はpuppy Linuxを最初USBにいれて起動する方法を試しました。これはLinuxに慣れるには最適ですし、プログラムの本体自体は300Mb程度、ハーディスクやUSBメモリの容量も10Gもあれば十分つかえるので最初はこれでいいと思いました。しかし私のUSBメモリはエラーを起こしやすかったため、ランプが点滅を繰り返して起動しなくなってフォーマットしなおしたりして面倒なので結局やめました。ちょうど余っていた古いSSD(128G)があったので、これをUSB接続してそこにUbuntu Desktop 日本語 Remix をイントールして使っています。

windows7のサポート終了:windowsをやめてlinuxへうつるチャンスです(1)

福岡では2月17日に、ちらちらと初雪を観測しました。今まで一番遅い初雪の記録2月6日を111年ぶりに更新したそうです。

さて今日はこのところいろいろトライしているウインドウズ7のサポート停止に対する対策を書いておきます。そろそろlinuxを中心にパソコン生活を始めようというわけです。
上の写真はLinux  Mintを起動した時のデスクトップです。windowsとよく似ていますね。linuxといえばターミナルでのコマンド操作というのがよく話題になりますが、windowsとそっくりのデスクトップでマウスで操作するだけで使えますので、まずはこうしたwindowsなみのグラフィカルインターフェイスで使うのがおすすめです。

私はwindows7で動くパソコンをもっているのですが、windows7のサポートが今年の1月14日で終了した(windows defenderの更新はつづいているようです)ので、それに対する対策を講じなくてはなりませんでした。九大図書館などに自宅からwindows7を使っているパソコンでアクセスするとき文献をダウンロードしようとすると、画面一杯に警告画面が表示され、windows10への切り替えを促され、文献のダウンロードはできなくなっています。セキュリティを考慮した措置ですが、まだまだ問題なく使えるwindows7なのにうっとうしいサポート切れ対策を余儀なくされるのにはほとほと、うんざりさせられます。以前windowsXPのサポート切れにともなって、XPからwindows7にアップグレードするときも研究室の多数のXPパソコンをいちいちアップグレードするのは大変でした。今回は大学で使っているwindows7のenterpriseエディションからwindows10へのソフトやデータを残したままでのバージョンアップは結構簡単にできるのですが、それも結構時間と手間がかかるわけです。また使っているパソコンによってはスペックが不足してwindows7のように快適には使えないことがわかりました。windows7でインストールしたソフトもあるし、それがwindows10で動くのかも不明です。パソコン自体はwindows7で問題なく動いているので、無駄な追加投資をしたくないと思い、windows7はネットワークから切り離して利用することとし、ネット接続するときはlinuxを使うことにしました。参考になったのは日経からでているムックの「Windows 7パソコンをLinuxで復活させる本」です。日経Linuxの最近の記事をまとめたものですが、丁度windows7のサポート停止でウインドウズを止めようと思っている方には最適の本だと思います。

要は、windows7のパソコンはネット接続をせずに利用し続け、ネット接続には外付けハードディスク(あるいはSSD, USBでもだいじょうぶです)にインストールしたlinuxを使うという方針です。近頃はほとんどの作業はブラウザでやるので、linuxでブラウザを使う、メールをやりとりするなどができればネットでの作業はことたり、ネット接続していないwindows7を起動すれば、今まで使っていたwindows7で動いていたソフトもそのまま利用できます。(linuxにはwineというソフトがあって、幸運ならwindows7で使っていたソフトもlinuxのwineで動くかもしれません。)

ubuntu などの、日本語入力システム付のlinuxのインストールディスクを使って、USBや外付けのSSDや外付けHDDにlinuxをインストールします。こうしておけば、linuxをインストールした外付けのSSD(HDDでもUSBでもいいです)をwindows7で動くパソコンにとりつけてUSB接続したSSD(HDDあるいはUSBメモリ)から起動すればLinuxが使えますし、USB接続を外して(つまりUSBケーブルを外して)起動すればあいかわらず今まで使っていたwindows7が使えます。(他のwindowsとの共存のやり方としてはデュアルブートといって、起動したらlinuxかwindows7かどちらを使うかを選んでから起動すると言う便利な方法もありますが、これはどちらか一方が壊れたときとかにトラブルがおこることが多いそうですのでやめました。またlinuxの中でwindows7の仮想マシーンを起動して利用するというのもありますが、パソコンのスペックがいるし、windows7の仮想ディスクをつくるのにproduct IDがいるとかいろいろめんどうくさいのでやめました。)というわけで以下は外付けSDDにlinuxをインストールする手順です。

いろいろあるlinuxの配布版(ディストリビューション、ディストロ)のどれを使うか?distributionにはいろいろあってどれを使うか迷うのですが以下のようなdistributionは有名です。

Ubuntu Desktop 日本語 Remix
Linux Mint これには3種類あってCinnamonというのがおすすめです。32bit版と64bit版があります。
・puppy linux日本語版
・Pop!_OS(プライバシーを重んじているlinuxでファイルは自動で全部暗号化され、この配布版を作成している会社にデータを送ることもないそうです。日本語の利用設定も簡単)
・Zorin OS(これはwindowsからの乗換え用をうたっているものです。商用版あり)

これらはwindowsからの乗換えの記事でよくとりあげられています。私は最初 puppy linuxをUSBメモリに入れて使ってみました。linux mintは世界で一番多く利用されているlinuxだそうで、壁紙もきれいなのでこれもおすすめです。私はネットで情報が多い、Ubuntu Desktop 日本語 Remixを採用しました。これも他のdistributionと同じではじめから日本語入力システムMozcがセットでついていて便利ですし、windowsでつかっていたIMEの辞書も簡単に移行できるのでおすすめです。(下はLinux Mintの画面で、windowsのスタートボタンにあたるところをマウスでクリックした様子です)
長くなりましたので、今日はこの程度にして次回からは具体的なインストールの手順を書いていこうと思います。(次回のリンクはここです。

他のやり方としてはVirtualboxというソフトをウインドウズのパソコンにインストールして、仮想マシーンとしてlinuxを動かすこともできます。これは私が大学の授業でlinuxの導入実習で使っていた方法です。以前のブログの記事にはこのやり方とlinuxの入門書があげてありますのでご覧ください。

糖鎖生物学入門―7 ABO式血液型の話 その2 糖転移酵素をゲノムブラウザで調べてみよう!

(糖鎖生物学入門連載記事をまとめて読みたい方は固定ページにありますのでここをクリックしてください

さて血液型と性格に関係があるかという話です。この問題に関しては、どのような論文がでているのか、文献データベースであるPubMedで検索キーワード ABO blood type personality で検索してみました。すると今日現在で42個の論文がヒットし、関係のない論文も入っていますが、たしかにABO式血液型と性格の関係を論じた論文が公表されているのがわかります。こうした論文を自分で読んで考えられるようにすることを目標にABO式血液型の話を続けます。

今回はABO血液型を決定する遺伝子について調べてみましょう。どんな遺伝子が働いてA型やB型の血液型物質が合成されるのでしょうか。そしてその遺伝子はゲノムのどこにあって、周辺にはどんな遺伝子が並んでいるのでしょうか。まわりにある遺伝子には、もしかしたら血液型と性格の関連を示唆するものがあるかもしれませんね。早速調べてみましょう。

<糖鎖は糖転移酵素が合成する>

糖鎖は通常、単糖をグリコシド結合で連結する酵素(糖転移酵素:英語ではグリコシルトランスフェラーゼ glycosyltransferaseです)を使って合成されます。転移酵素という名前がついていますが、糖転移酵素は糖鎖合成酵素です。糖転移酵素には様々な種類があり、ヒトでは現在240種類ほどの酵素が知られています(CAZYデータベース参照。ケイジ―データベースと読みます。CAZYデータベースに関する動画はこちらをみてください。詳しくは註1参照)。

ABO式血液型物質も糖鎖ですから、糖転移酵素によって合成されます。まずO型物質を合成する糖転移酵素を使って、土台のO型物質が合成されます。そのO型物質にGalNAcをα1-3結合させる酵素をGTA、O型物質にGalをα1-3結合させる酵素をGTBと呼びます。この名称に含まれているGTは糖転移酵素glycosyltransferaseの略、AやBは血液型物質を示します。酵素タンパク質であるGTAとGTBはABO糖転移酵素遺伝子(遺伝子名はABO)がコードしています。

<ゲノムブラウザでABO遺伝子を探してみよう>
このABOという名前の遺伝子がヒトゲノム中のどこにあるのかを、ゲノムブラウザで探してみましょう。ゲノムブラウザというのは、いろいろな生物のゲノムの様子を表示してくれるソフトです。オンラインで使えるものが多く、いろいろ種類がありますが、今回は有名なゲノムブラウザであるUCSC genome browser (UCSCというのはUCがカリフォルニア大学 SCがサンタクルーズ分校の意味です)
https://genome.ucsc.edu/index.html
を使ってABO遺伝子を探しだし、この糖転移酵素遺伝子との周辺を眺めみましょう。
上のリンクをクリックして開くトップ画面の
上段部分にあるGenome Browserの部分をクリックすると以下のページが開きます。プルダウンから選ぶとアジアのサイトを使えetcというページがでて面倒なので最初は単に一回クリックしてください。すると以下のヒトゲノムブラウザのページが開きます。
右上にあるgoボタンの左にある検索窓に遺伝子の名前ABOをタイプします。するとポップアップウインドウが 開いて図のように遺伝子のちゃんとした名前が表示されますのでポップアップウインドウの中のABOの遺伝子名(alpha 1,3 GalNAc and alpha1,3 Galtransferaseなどと書いてあります)をクリックします。
すると検索窓にポップアップの内容が自動記入されますので、右側のgoボタンを押します。すると新しいウインドウでABO 遺伝子が表示されます。
検索窓の下にある帯状の図が遺伝子の存在するヒトの染色体の模式図です。赤枠で囲まれている部分にABO遺伝子があることを示しており、染色体の模式図の下には赤枠で囲んでいるあたりを拡大して表示してあります。染色体の模式図の一番左にはchr9 (q34.2)とありますね。これはABO遺伝子が染色体9番のq34.2の位置にあることを教えてくれています。これでこの遺伝子がヒトの第9染色体のバンドq34.2とよばれる部分にあることがわかりました。このようにして遺伝子名を検索窓に入れて検索すると、検索した遺伝子の存在するゲノム内での位置がわかります。

染色体の模式図の下にある拡大図ではABO遺伝子のエクソンとイントロンの構造がよくわかります。このABO遺伝子はGalあるいはGalNAcを転移する活性をもっているタンパク質をコードする遺伝子です。この遺伝子は354個のアミノ酸からなるタンパク質をコードしています。354個のアミノ酸の中の、たった4個のアミノ酸の違いでABO遺伝子の産物がGTAの機能(A型物質合成酵素活性)をもつか、GTBの機能(B型物質合成酵素活性)をもつかが決まるのです。O型の人はこの糖転移酵素遺伝子(ABO)の塩基配列の中に停止コドンが入っており、酵素活性のある糖転移酵素が合成できません。このためO型物質にGalやGalNAcが結合せず、土台のO型物質のみをもつO型の血液型になります。ABO遺伝子という名前の糖転移酵素遺伝子ですが、O型物質をつくる酵素活性はもたないので注意してください。

では、この遺伝子の周辺にどんな遺伝子があるかをゲノムブラウザで眺めてみましょう。
上の図のように開いたゲノムブラウザ画面の上のほうにはzoom in (1.5x 、3x、10x、baseのボタン)とzoom outのボタン(1.5x 、3x、10x、100xのボタン)があります。zoom inのほうのボタンは表示をさらに拡大(遺伝子を大きく拡大表示したりbaseボタンを押して塩基配列を表示)、zoom outのほうは遺伝子をゲノム中でもっと小さく表示して遺伝子の周辺をみるのに使います。
遺伝子の周辺をみたいときにはzoom outのボタンを押します。1.5xを一回押してさらに10xを押すと表示を15倍に拡大というふうに何回かボタンを押してみやすい倍率まで拡大縮小をするのが普通です。

ABO遺伝子の周辺をx10ボタンで拡大表示(zoom out)した例がこれです。
図ではABOの右側にSURF6, MED22その他いろいろな遺伝子があるのがわかります。
100xボタンを一回押した画面を下に載せておきます。
それぞれの遺伝子名をクリックすると、その遺伝子の説明が開きます。100xボタンを押して表示される遺伝子にDBHというのがありますね。これはdopamine beta-hydroxylase (DBH)遺伝子でこの遺伝子がABO式血液型と性格に関連があるという研究のきっかけになったことがある遺伝子です。これが論文です。
https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0126983

たしかに染色体の同じバンド内にありますね。この論文はGoogle検索してみると出版以来15回ほど引用されています。Web of Science検索では5回でした。

註1:糖鎖を合成する糖転移酵素や分解酵素など糖に関する様々な酵素が網羅されているデータベースです。ヒトだけでなくバクテリアからC. elegansやショウジョウバエ、ゼブラフィッシュやカエルや植物、マウスなど、さまざまな生物別に糖関連の酵素が網羅されています。

はやぶさ2 二度目のタッチダウン大成功 おめでとうございます!

はやぶさ2が再びタッチダウンとサンプル採取に成功とのニュース、おめでとうございます。
今日はそのニュースでもちきりでした。ストリーミングで管制室の生中継がみられたり、記者会見がみられたり、とてもよい時代ですね。

前回のはやぶさの大気圏突入の時は、テレビはどこのチャンネルでも中継をやっておらず、なんでウーメラ砂漠から生中継がないのかと残念に思ったものです。今回はマスコミも大幅に報道力の強化済みのようで楽しかったです。今この中継をみている子供たちは本当にいい環境でそだっていますね。将来が楽しみです。写真はCAM-Hで撮影したタッチダウン4秒後の画像(画像のクレジット:JAXA) で、以下のページからダウンロードしたものです。
http://www.hayabusa2.jaxa.jp/topics/20190711_PPTD_ImageBulletin/
舞いあがっている岩石片が印象的ですね。

今回はYouTube中継をテレビ(AmazonのfireTVStick)でみました。以前はYouTubeアプリがfireTVstickにあったので、テレビでYouTubeをよく見ていたのですが、しばらくしてGoogleとAmazonが対立して、アプリがfireTVで無効になり、ブラウザでしかYouTubeがみられなくなっていたのです。ChromecastやAndroid TVでamazonのprime videoが見られなかったり、逆にamazonのfire TVでYouTubeがみられなかったりという状態が続いていました。ところが数日前にGoogleとAmazonのYouTubeをめぐる争いが終わり、fireTVstickのYouTubeアプリが久しぶりに復活して使えるようになっていました。そこで、さっそくダウンロードしてはやぶさ2の生中継をテレビでみることができました。パソコン画面よりやはり格段に見やすいのでこれからYouTubeを見るのに活用できそうです。

jamoviで学ぶ統計学―統計ソフトRをもとにした統計学のスプレッドシート型グラフィカルインターフェイスの紹介

このブログでは統計解析のためのおすすめソフトとしてRを紹介してきました。

ネットサーフィンしていると、jamovi(ジャモウヴィと読むようです)というソフトがあるのに気づきました。これは無料で使えるRをもとにしたソフトで、スプレッドシートでSPSSなどの高価な有料ソフトと似たわかりやすい使い方ができ、かつ無料のソフトだそうです。jamoviの “syntax mode”をつかえば、解析にjamoviが用いているRのコードが表示されそれをRにコピーして使うことができます。逆に、Rj Editorというjamoviのモジュールをjamoviに入れて使うと、Rのコードをjamovi内で利用することもできます。windows, mac, linux, chrome OSで利用でき、使い方のビデオや、jamoviを使った統計学の教科書(Version 0.70, 2019)も無料で公開されています。これはLearning Statistics with R(Navarro DJ著)に基づいた教科書で、なんと日本語版(Version 0.65の翻訳)も芝田征司先生が作成して公開されています。心理統計と初歩の入門者向けの本とのことですが、Rや RStudioより初心者向きの解析ツールを探しているかたなど、興味のある方は使ってみると良いと思います。

写真は家で実っているリンゴです。今年は昨年より沢山花が咲いたため、10個以上の実がなっています。

糖鎖生物学入門―5 糖鎖を描いてみよう―糖鎖シアリル ルイスxを描いて単糖どうしの結合についての理解を深めよう。

今回は、次の図に示す有名な糖鎖 「シアリルルイスX」(sialyl Lewis x: Lexとも書かれます)を描いてみましょう。このシアリルルイスxという糖鎖は、リンパ球の炎症反応などに関わっていたり、癌組織で増えていたり癌の転移に関わっていたりと大変重要な糖鎖です。

まずシアリルルイスxという糖鎖の構造をネットで調べます。(ルイスxやルイス血液型については註1をご覧ください。)

sialyl Lewis(x)というのをPubChemでしらべてみると以下のように化合物名がでています。
https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Sialyl-Lewis_X
ページの中を読んでいくと、
sialyl Lewis xとあって下に様々な表記で同じ化合物を表したものがならんでいます。
Neu5Acα2-3Galβ1-4(Fucα1-3)GlcNAcbβ
α-Neu5Ac-(2->3)-β-D-Gal-(1->4)-[α-L-Fuc-(1->3)]-β-D-GlcNAc
alpha-Neup5Ac-(2->3)-beta-D-Galp-(1->4)-[alpha-L-Fucp-(1->3)]-beta-D-GlcpNAc (Neup、Galp、Fucpについては注2参照。pはピラノースの意味です。)
alpha-Neu5Ac-(2-3)-beta-D-Gal-(1-4)-(alpha-L-Fuc-(1-3))-beta-D-GlcNAc

この表示の意味がわかるようになるのが今回の目標です。

今回は上のシアリルルイスxの構造表記をもとに、前に紹介したCarbodrawというソフトをつかって糖鎖を描いてみましょう。このソフトのヘルプに英語ですがシアリルルイスxの書き方がのっています。(最後のD-GlcNAcがαになっている図を描いた例です。)
大学院の講義でこのソフトで糖鎖を描く例としてとりあげていたので、この入門でもやってみようと思います。生物が使っている単糖はたいていはD型ですが、フコースとイズロン酸はL型であることに注意して描いてみましょう。まず以下の表記を使ってみましょう。
alpha-Neup5Ac-(2->3)-beta-D-Galp-(1->4)-[alpha-L-Fucp-(1->3)]-beta-D-GlcpNAc

Carbodrawでこの構造を書く方法は以下のとおりです。

まずFucoseとGlcNAcをα(1,3)結合で結びましょう。
-[alpha-L-Fucp-(1->3)]-beta-D-GlcpNAcの部分を描く作業です。デフォルトで表示されるFucose(フコース)はD型になっています。これをL型にかえなくてはなりません。αD Fucoseの上で右クリックして、Propertiesを選択すると下図のような画面がでます。ConfigurationがDになっているのをLに変えて、OKを押すとできあがり。これでL-Fucoseになりました。

(今回はやりませんが、Anomerityの項目でAlphaとあるところをBetaにするとβ-Fucoseができます。SubstitutionsのUp, Downのメニューを選ぶと、硫酸化とかの修飾も入れることができます。)
次に、-[alpha-L-Fucp-(1->3)]-beta-D-GlcpNAcの表記の後半、
beta-D-GlcpNAcを、Fucoseの時と同様にalpha-D-GlcpNAcから作ります。メニューからGlcNAcを選ぶと、デフォルトではα-D-GlcNAcが表示されるので、名前の文字のあたりを右クリックして、Propertiesを選び、Anomerityの部分にAlphaとあるところをプルダウンからBetaにかえてOKを押すとα-D-GlcNAcがβ-D-GlcNAcにかわります。

最後に、作ったα-Lフコースと、α-D-GlcNAcをα(1,3)グリコシド結合で結びます。それにはメニューの矢印の隣、魔法の杖のようなマークをクリックします。カーソルが魔法の杖に変わったら、単糖の炭素の番号表示をオンにしておき(炭素の番号表示のオン、オフは➂と書いてあるボタンをクリックして行います)、Fucoseの1番の炭素をこの杖のカーソルでクリックし、ドラッグすると線がマウスカーソルを動かすにつれて伸びていきますので(下図)、GlcNAcの3番の炭素までドラッグしていきます。

フコースの1番炭素からGlcNAc(グルックナック)の3番炭素にちゃんと結合ができると、線が太くなるのでそこでドラッグを止めると結合が描画されます。

 

まず一つ結合が書けました。こうして実際にソフトを使って書いてみると[alpha-L-Fucp-(1->3)]-beta-D-GlcpNAc化合物の表示の(1,3)などという表現の意味が良くわかると思います。

次はalpha-Neup5Ac-(2->3)-beta-D-Galp-(1->4)-[alpha-L-Fucp-(1->3)]-beta-D-GlcpNAc

の前半、alpha-Neup5Ac-(2->3)-beta-D-Galp-(1->4)-を描きましょう。

CarbodrawのメニューからNANA(Neu5Ac:N-Acetylneuraminic acid=N-アセチルノイラミン酸)を選んでそれをβ-D-Galに結合させます。
まずNANAの結合するGalactoseを描きましょう。Galactoseを選んで図に追加すると、α-D-Galactoseが描かれます。それをβ-D-Galactoseに変えて、(右クリック、PropertiesででるメニューのAnomerityのプルダウンからBetaを選んでOKを押すだけです)、できたものの一番目の炭素を、さきほど作ったβ-D-GlcNAcの四番炭素へ結合させます。

次に、シアル酸のNANAをメニューから選び、図に追加します。これをβ-D-Galacotoseの3番の炭素に結合させます。NANAで炭素の番号を図のように表示するとわかりますが、シアル酸以外の他の単糖(ピラノース型のもの)の酸素(図では酸素は赤丸で表示されています)のとなりの炭素は1番なのに、シアル酸ではピラノースの酸素の隣の炭素の番号は2番になっています。それで普通の単糖の場合1-3結合に相当する結合がシアル酸では2-3結合になるわけです。この炭素の番号づけのずれのために、シアル酸転移酵素(シアル酸をくっつける酵素)はα2-3、α2-6、α2-8というように2番炭素がグリコシド結合に関与する結合表示となります。NANAの2位の炭素からalpha-Neup5Ac-(2->3)-beta-D-Galp-(1->4)-の表記にしたがって、α2-3結合をGalactoseの3位の炭素にむけて作りましょう。これでシアリルルイスx糖鎖が完成です。

 

 

自分でいろんな結合をつくってみると、糖鎖の論文にでているα1,3とかいう文言が怖くなくなるでしょう。詳しいやり方は、CARBODRAW/HELP/CARBODRAW.HTMLにありますので、CarbodrawのヘルプメニューからHelp Topicsをクリックして、参照してください。

記号表示では以下のようになります。

シアル酸の場合、何も書いていときは上に書いたとおり、αのあとには2が略してあると思ってください。それ以外のαやβはα1、β1が略してあるということです。

註1:ルイスエックスという名前にある、ルイス(Lewis)というのは、ルイス血液型という名前に由来します。ルイス血液型をになうのはルイスaとルイスbという糖鎖です。ルイスというのは、この血液型を解明するのに貢献した抗ルイスa抗体を提供したドナーのルイスさんの名前にに由来するのだそうです。LeaやLebの糖鎖は、糖脂質に付加されており、血清に存在する糖脂質が赤血球表面に吸着して血液型物質になっている例です。ルイスa, ルイスという糖鎖の異性体がそれぞれルイスx、ルイスyという糖鎖です。ルイスxやそれにシアル酸が付加されたシアリルルイスxは赤血球表面には存在していないので血液型物質ではないのですが、リンパ球の表面に存在して炎症反応などに関わっていたり、癌組織で増えていたり癌の転移に関わっていたりと大変重要な糖鎖です。
註2:この表現でのNeupとかGalp、Fucpという表記のpはピラノースの意味です。ピラノースは、O(酸素)を含む6員環の化合物ピランpyranに由来する糖の命名法で、Oを含む6員環構造をとっている糖を指します。furanoseはOを含む5員環の構造をとっている糖を指し、これもOを含む5員環の化合物furanに由来する命名です。

お知らせ―サイトを常時SSL化しました!(5/27日追記有)常時SSL化の手順

昨日、WordPressで作っているこのサイトをSSL化しました(SSLはSecure Sockets Layerの略だそうです)。具体的にはサイトにアクセスしてもらったとき、ブラウザのサイトのurl表示のところが鍵マークになり、ブラウザとサイトのサーバー間の接続が暗号化されるようになるということです。最近のブラウザではhttpsでアクセスしないと警告表示がでたりしますので多くのサイトが常時SSL化をしています。昨日やってみましたが以外に簡単にできました。今後はアクセスするときのurlがhttp://glycostationx.orgからhttps://glycostationx.orgにかわるというわけです。

以下は覚書をかねたSSL化したときの手順です。各自ご自分のサイトに合わせて読み替えてみてください。(写真はひと月ほど前に咲いていたリンゴの花です。今年は去年より沢山花が開きました。意外かもしれませんが、九州ではリンゴも栽培されています。)

1.最初にSSL化の失敗に備えて、サイトhttp://glycostationx.orgを丸ごとバックアップしました。サイト自体をAll-in-One WP Migration というWordPressのプラグインでバックアップして保存しておきます。やり方は簡単で、このプラグインをインストールしたあと起動し、エクスポートを選びます。画面がエクスポート用画面に変わるので、エクスポート先をクリックして出てきたメニューから、ファイルを選びます(クラウドを選ぶこともできます)。するとサイト名であるglycostationx.orgをダウンロード、サイズ:何メガバイトなどと表示されるので、拡大収縮表示されている部分をクリックして、保存先をパソコンの適当な場所に指定してダウンロードしたらOKです。この作業は以下を参考にして実施しました。
https://smakoma.com/wordpress-backup-restore.html
(もちろんこのようなプラグインを使わず、ftpなどでサイトのファイルを丸ごとダウンロードすることもできます。こちらのほうがギガバイト以上あるようなサイトの場合は早くて確実だと思います。)

2. サイトのバックアップができたら、次に私の使っているレンタルサーバーで無料のSSL証明書を発行してもらってSSL化を申請して、http://glycostationx.orgをhttps;//glycostationx.orgに変えました。これはレンタルサーバーごとに手順があるのでお使いのサーバーのマニュアルなどで調べるか、Google検索などでレンタルサーバー名とSSL化などのキーワードで探してみてください。エックスサーバーでのやり方を解説している以下のページはとても参考になりました。https://nelog.jp/wordpress-ssl
私の使っているレンタルサーバーでは、SSL化を申請後、1時間もかからずにサイトにhttps://glycostationx.orgでアクセスできるようになりました。

3.次に、WordPressのダッシュボードで、設定―一般とすすみ、WordPressアドレス(URL)とサイトアドレス(URL)の項目(どちらもhttp://glycostationx.orgになっている)をhttps://glycostationx.orgへと変更して変更を保存します。

4.次に、http://glycostationx.orgをブックマークしてある方などをhttps://glycostationx.orgへと自動で誘導するように設定する作業を行います(これはサーバー側での301HTTPリダイレクトというそうです。)。これには.htaccessのファイル(ドットエッチティーアクセスファイル)を編集します。とても簡単な作業で、
サイトの”.htaccess”ファイルの先頭に以下を追加しておくだけでOKです。
RewriteEngine On
RewriteCond %{HTTPS} !on
RewriteRule ^(.*)$ https://%{HTTP_HOST}%{REQUEST_URI} [R=301,L]

.htaccessファイルの編集には、自分のドメインのフォルダの下にあるpublic_htmlの中にある.htaccessファイルを編集します。レンタルサーバーが.htaccessファイルを編集する手段を提供している場合はレンタルサーバーのツールで編集するのもよいですが、安全のため、いちどftpなどで.htaccessファイルをダウンロードして、保存しておき、テキストファイルエディタで開いてみて中身をよくみてから編集するのをすすめます。

今回、サイトでの.htaccessファイルのありかを確認してftpでダウンロードし、編集してアップロードするには、WinSCPというファイル転送ソフトを使いました。
https://winscp.net/eng/docs/lang:jp
このソフトはデフォルトではドットが先頭についている隠しファイルは表示しないので、ソフトを起動して環境設定―パネルを選び、「一般」にある「隠しファイルを表示する」にチェックを入れるのを忘れないようにしてください。こうすると.htaccessファイルが表示され、ダウンロード、アップロードができるようになります。編集が終わったら、編集済みファイルをWinSCPでアップロードしてもとあった.htaccessファイルに上書きしたら完了です。http://のサイトurlでアクセスしてhttps://のサイトへ飛ぶことを確認してください。
WinSCPは九大での旧ホームページ作りにも使っていたとても便利なFTP/SFTP/SCPクライアントソフトです。他にもiPadへのWindowsからの電子ブック転送とかにも使って重宝しています。

5.次に、自分のサイト内での画像やpdfへのリンクなどにhttp://glycostationx.orgではじまるurlを使っているので、これらをすべてhttps://に変える必要があります。1.でバックアップができていることを確認した上で、サイト内のhttp://glycostationx.orgの記述(画像やpdf, サイト内の別のページへのリンクなど)をhttps://glycostationx.orgへ一括で変更します。一括変更には、WordPressのプラグインSearch Regexを使います。このプラグインでブログ内の記述でhttp://glycostationx.orgで始まるものを検索、これをhttps://glycostationx.orgに一括で変更できるので大変便利です。検索にはプラグインのタイトルどおり正規表現も使えますが、単なる文字列でも検索・置換ができます。

注意:このプラグインは更新が3年ほどなされていないため、最新のWordPress(バージョン5.2)で使うと、エラーのメールがとどきます。ブログ名のあとに「サイトで技術的な問題が発生しています」というタイトルのメールがとどいて驚いたのですが、内容は、
”エラータイプ E_ERROR が ブログサイトのwp-content/plugins/search-regex/view/results.php ファイルの 26 行目で発生しました”などというものでした。
Google検索で以下のキーワードで調べてみると、
「”search regex” wordpress 技術的な問題が発生しました」
次のような解決策のページがありました。
https://smakoma.com/search-regex-error.html
このページのとおり、WordPressのダッシュボードからプラグインを選び、プラグインエディターを開いて、該当のエラー行を削除したら完了です。この作業後はもうエラーのメールはこなくなりました。

エラーがでなくなったところで、プラグインをインストールしてあれば、ツールメニューにSearch Regexがありますので、クリックして起動します。SourceにはPost Contentをまず選びます。Limit toとOrder Byはデフォルトのままでよいです。http://glycostationx.orgを検索して、https://glycostationx.orgへと置換したいので、Search patternと書いてある検索窓にhttp://glycostationx.org、Replace patternと書いてある置換窓にhttps://glycostationx.orgといれて、Replaceボタンを押します。するとサイト内のhtml記述中のhttp://glycostationx.orgで始まる部分が全部表示され、https://glycostationx.orgで置換された表現も併せて表示されます。この段階では置換は行われていません。ちゃんと置換すべき部分が表示されているかどうか、全部確認した上でOKならReplace & Saveボタンを押せば全部置換してくれます。このボタンの操作は戻せないので確認は慎重にしてください。終わったら他にhttp://glycostationx.orgの記述がないかを、SourceをPost excerptにして再確認します。あれば確認して置換します。他のSourceについても順次作業を繰り返し、終わったら置換終了です。

6.最終確認です。ChromeとかFirefoxとかでサイトにアクセスしてちゃんと鍵マークが表示されるか試してください。トップページや固定ページごとに試してみて全部鍵マークが表示されればOKです。私の場合は、論文と研究概要の固定ページでエラーになり、鍵マークが表示されませんでした。その部分をクリックすると画像が疑わしいというようなメッセージがでました。そこで、ブラウザのChromeで問題のあるページを表示して、右クリックしメニューの中の検証をクリックします。表示されるページでConsoleをクリックすると、問題のある画像がどれか教えてくれるので修正することになります。私の場合は、画像を九大の旧サイトを参照することで表示しており、このサイトへのリンクがhttpsではなかったからエラーになったのがわかりました。訂正すると無事、全部鍵マークになりました。

7. あとはGoogle Search ConsoleやGoogle Analyticsへの登録が必要になったりするサイトもあるかもしれませんので、その場合は、各自検索して調べてみてください。

私はGoogle Search Consoleを使っていますが、その場合はプロパティの追加で、URLプレフィックスではなくて、ドメインのほうを選びます。ドメイン名を入れて続行ボタンを押すと、「DNSレコードでのドメイン所有権の確認」という画面に変わり、テキストレコードが発行されます。このテキスト(特定のドメインの同定用の文字列です)をコピーして、サイトのサーバーのDNS編集画面から、このテキストを内容とするTXT タイプの新しいDNSレコードを作成します。DNSレコードの追加が終わったら、あとはGoogle Search Consoleの「DNSレコードでのドメイン所有権の確認」画面で確認ボタンをおして所有権を確認します。確認がまだですというような画面がでたら10分ほどおいて再度確認すると確認が終わると思います。この方法を使えば、http://glycostationx.orgの時のデータもそのまま移行されるので便利です。http://glycostationx.org, https://glycostationx.org, http://www.glycostationx.org, https://www.glycostationx.orgそれぞれについてプロパティをGoogle Search Consoleで作成して所有権を確認‥‥という面倒な手順は不要です。

この方法は、「サーバー名 dns レコードでのドメイン所有権の確認」という検索キーワードで見つけました。

糖鎖生物学入門―3

平成も最後の日になりました。皆さん、どのようにお過ごしでしょうか。散歩にでかけると、藤の花やキンラン(金蘭)が咲いており初夏に感じられます。さて、糖鎖生物学入門記事の3回目です。(追記:一回目からまとめて糖鎖生物学入門を読みたい方は、固定ページのタブをクリックしてご覧ください。)

前回は糖鎖を構成する単位である単糖monosaccharideについて、その表記方法を含めて紹介しました。今回は単糖の構造について学びましょう。

炭水化物とはどんなものだろうか?:
前に紹介した単糖の一つ、グルコースをCarbodraw(註1)というソフトで書いたのがこの図です。赤が酸素原子、水色が水素原子です。

ではこの、このグルコースの水素原子と、水酸基OHを表示してみましょう。

すると、上の左の図のようにグルコース分子では、H(水素)とOH(水酸基)が上に向いたり、下に向いたりと、いろいろならんでいるのがよくわかります。OHやHは炭素からでている(炭素と結合している)ので、炭素の番号も合わせて表示すると上の右の図のようになります。水素のHと水酸基のOHがそれぞれ番号がついたグルコースの炭素にくっついているのがよくわかります。水はH2Oですが、単糖の各炭素原子に水素HとOH基が結合しており、まるで、炭素原子に水がくくりつけられているようにも見えますね。これが炭水化物という名前の由来です。

グルコースなどの単糖も炭水化物に属する化合物です。炭水化物は、分子式がCn(H2O)mという化学式で書けるものの総称です(最新の定義はもっと詳しいのがありますが、入門者にはこの古典的定義で十分です)。英語ではcarbohydrateといいます。hydrateという接尾語の意味は辞書のOxford English DictionaryではA compound of water with another compound or an elementなどと書いてあって、元素や化合物に水が結合した化合物が炭化水素であるということになります。グルコースの場合は、C6(H2O)6ということになり、図をみてみると、確かに一個の炭素あたり、水が一個結合しており、5の番号のついている炭素(5位の炭素といいます)のところだけが、ちょっと他と違っているのがわかりますね。これもこれでなかなか意味がある構造となっていそうですね。1位の炭素と5位の炭素の間は酸素がつないでいますので、5位と6位の炭素のところだけちょっと違うのに気づくと思います。

単糖は図にみられるように環状構造しているものが安定形です。輪を6つの原子でつくっているもの(6員環)と5つの原子で作っているもの(5員環)があります。グルコースは6員環です。酸素の隣の炭素から順に炭素原子に番号が振られています。この番号は、単糖が結合して糖鎖になるとき、何番目の炭素で結合していくかを記述するのに重要ですので、番号がついているんだということだけ覚えておいてください。

アノマー:
あと、真ん中あたりにβDというのがありますね。これは単糖の立体構造の違いを示すもので、αDのグルコースというのもあります。二つを比べてみると次の図のようになります。

 

違いはどこかわかりますか。1位の炭素でOHとHの向きが逆向きになっていますね。これだけの違いです。水溶液中ではこの二種類のグルコースが平衡状態で一定の比率で存在することがわかっています(純粋なαD グルコースを水にいれると、一部はβD グルコースに変化する。逆も同じです)。αとβの違いはこんなものです。(1位の炭素C-1がアノマー炭素とよばれ、αとβのタイプの分子はアノマーの関係にあるといいます。)

あとはDですが、Lというのが対になっています。L-glucoseという分子もあるわけです。ただ自然界にみられる単糖はほとんどがD型で、L型はフコースとイズロン酸だけなのでフコースとイズロン酸を描くときだけ注意してあとはD型を書けばよいことになります。

エピマーについて:
グルコースの化学式、C6(H2O)6という化学式をもつ単糖は他にもあります。ガラクトースとかマンノースがそれです。構造がどう違うかは以下の図で確認してみてください。

GlucoseとGalactoseの違いは、C-4位の炭素-4のOHとHの付き方ですね。
GlucoseとMannoseの違いは、C-2位の炭素のOHとHの付き方であることがわかります。
たったこれだけの違いですが、生物はこれらの単糖を使い分けているわけで、立体構造の重要性がわかりますね。このように糖の一個の炭素原子の立体配置の異性化したものをエピマーといいます。マンノースとガラクトースは、それぞれグルコースのエピマーです。

註1:Carbodrawについての警告です。糖鎖を描いているソフトはフリーソフトのCarbodrawですが、このソフトをGoogle検索などで探してダウンロードするのは危険ですのでやめてください。このソフトの開発は止まっており、作っていた会社もなくなっています。Google検索で探すと、やばそうなページがいっぱいヒットします。crackだのなんだのというタイトルのページ(このソフトはフリーソフトで登録も不要なもので、crackなど必要なわけがないのですが)があったりして、うっかりクリックすると妙なソフトをダウンロードさせられたり、セキュリティ上の被害を被る可能性もありますので注意してください。(5月1日追記:こちらのページからダウンロードするのは安全そうです。)
https://www.cmbn.no/tonjum/biotools-free-software.html 

写真はキンラン(金蘭)と藤です。

糖鎖生物学入門―1

糖鎖生物学入門―1

今回から糖鎖生物学Glycobiologyについて、ゆっくり解説していきます。
生物の細胞の表面を眺めてみると、細胞膜の最外層、細胞が外界と最初に相互作用する領域(私は細胞膜のフロンティア領域と呼んでいます)には糖鎖sugar chainがびっしり存在しているのがわかります。たとえばここ やここにある、電子顕微鏡写真をご覧ください。
これらのリンクの写真にみられるように生物の細胞の表面は糖鎖でびっしり覆われています。これを糖衣glycocalyx(グライコ・ケイリクスと発音します。覚えておくとよいのですが、英語では単語の中にあるa という文字は「ア」と発音しないでアルファベットの読みそのままの「エイ」と発音する場合が多いです)と呼びます。細胞は糖のころもを着ているのです。糖衣は細胞の一番外側にありますから、外から細胞に感染するウイルスやバクテリアが最初に接触するのが糖衣の糖鎖です。細胞の最外層の糖鎖の創り出すパターンは、細胞の種類や状態を反映しており、糖鎖パターンが、その細胞のみかけを特徴づけているといってよいでしょう。隣の細胞やリンパ球、そして病原体であるウイルスや細菌が、まず第一に接触するのが細胞表面にある糖鎖です。糖鎖のパターンを認識して細菌やウイルスが好みの細胞に結合したり、病原性大腸菌O157の毒素(志賀毒素、あるいはベロ毒素とよばれています。赤痢菌の毒素と同じものもあります)が腎臓の細胞に結合したりします。もちろん糖鎖は病原体を呼び込むためにあるのではないので、細胞自身も糖鎖の配列を進化させることで、こうした細菌や細菌毒素、ウイルスに感染しないように進化しているわけで、病原菌や毒素、ウイルスと細胞表面糖鎖の共進化はこれからの面白い問題といえるでしょう。これから生命の第三の鎖ともいわれる糖鎖について学んでいきましょう。

タンパク質の多くには糖鎖がついています(糖鎖が付加(ふか)されているといいます)。ウイルス本体の外側に位置するタンパク質も同じで、ほとんどが糖鎖が付加したタンパク質(糖タンパク質)です。一般にウイルス感染は、細胞表面にある糖鎖にウイルスが結合するか、あるいはウイルス表面の糖鎖を細胞がくっつける事で成立します。

さて、この論文には、
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(16)30401-9
エイズウイルスに対する抗体ができにくい理由であるグリカンシールドの立体構造が述べられています。糖鎖がエイズウイルスのタンパク質部分を被ってバリアーをはっているというイメージですね。このバリアーがあるため、エイズウイルスに対する有効な抗体ができにくいということです。こういった糖鎖によるバリアをグリカンシールドglycan shieldと呼びます。下の図は上のCellの論文(Stewart-Jones et al., 2016, Cell 165, 813–826)
のGraphical Abstractからとったグリカンシールドの様子です。青や紫、緑の部分が糖鎖のグリカンシールドです。

ではこの論文があつかっているグリカンシールドの様子をブラウザで立体構造表示で観察してみましょう。タンパク質の立体構造のデータベースPDBにこの論文のエイズウイルス3量体(注1)に抗体が結合した複合体の立体構造が登録されています。そのうちの一つ、5FYJという名前で登録されている立体構造を見てみましょう。(ほかに5FYK, 5FYLも登録されているので比較してみてください) 以下のリンクをクリックしてブラウザで以下のページを表示してみてください。(表示させている動画が一番下にありますのでみてください)

https://www.rcsb.org/structure/5FYJ
上のリンクをクリックすると、左上に図が表示されています。その直下に3D Viewというのがありますね。その直後にあるStructure という単語をクリックしてください。するとブラウザの画面が変わって、立体構造が画面に表示されます。マウスを左クリックして動かすと立体構造が動くので、複合体の構造をくるくるまわして観察することができます。マウスホイールを回すと構造が拡大、縮小表示されます。またマウスの右クリックでオブジェクトを移動できます。
右側のメニューには、Assembly, Model, Symmetryなどと項目が並んでいます。Styleのプルダウン(初めはCartoonになっています)からSpacefillを選ぶと、スペースフィルモデルでの表示に変わります。Backbone、Surfaceなどいろいろ変えて表示がどう変わるか試してみてください。Ligandのところは、はじめはBall & Stickモデル表示になっています。これは糖鎖の部分を表示していますので、プルダウンからSpacefillを選んでみてください。またマウスを表示したい部分のところにあわせてそっと動かすと、その部分のアミノ酸名や糖の名前が表示されます。MANはαマンノース、BMAはβマンノース、NAGはN-アセチルグルコサミンのことです。

マウスの詳しい使い方はMouse controls documentationという部分をクリックすると表示されます。
以下は、立体構造を表示している動画です。
びっしり糖鎖が三量体のウイルスタンパク質表面に生えているのが実感できます。ナンテンの実のように赤いのが糖鎖です。

今回は、糖鎖のイントロと、糖蛋白質の立体構造をみるやり方の一つを説明しました。PDBは糖タンパク質にかぎらず様々なタンパク質の立体構造が集めてあるデータベースです。いろんな分子を表示してみると面白いです。

註1:3量体というのは、一種類の分子が3つ結合して複合体となり一体として働くものをいいます。2量体なら、2つ結合して一体として働く複合体のことです。エイズウイルスのこのタンパク質は糖鎖付加もされており、実際のウイルス上での状態を忠実に反映する3量体をつくるのに大変苦労したそうです。やっと安定な三量体ができたことから、グリカンシールドと抗体の関係なども解析できるようになり、立体構造もわかってきたそうです。