hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
発生時系列ゲノム情報展開から目指す脊索動物胚進化の一般則解明

私たち人間を含む動物は、多種多様な環境に適応放散し、実に様々な姿をした生物に進化してきました。一方で、変化に乏しい特徴があるのも確かです。哺乳類、爬虫類、鳥類、両生類、魚類、いずれも解剖学的な基本構造には大きな変化はありません。我々はこの「変化しずらい体の基本構造」の謎に迫りました。体の構造がつくられるのは、受精卵から体ができる発生過程です。この発生過程で働く遺伝子に着目し、何万という遺伝子の働きを調べたところ、何度も何度も使い回されている遺伝子が、進化を通した基本構造の変わりにくさと関係していることがわかったのです。本課題は、「系統発生と個体発生の関係性解明」という長年の古典問題に対して、最新の技術を駆使した大量情報測定・解析を行うことで、検証可能な議論へと持ち込むことを目指すものである。個体発生は動物のからだづくりの基本であり、その進化的法則性について現象論をまず理解しようという狙いがある。具体的には、近年の研究から支持を集めている発生砂時計モデルの適用範囲検証と胚の進化的保存性の定量化を行う。発生砂時計モデルは、ボディプランを規定する器官形成期が保存されているとする仮説であり、現在脊椎動物内では成立することが我々のグループを含め複数の研究により確認されている。これが、脊索動物門にまで広がるのか、あるいは棘皮動物などさらに広い動物群を含む動物種にまで拡張できるかを検証する。脊椎動物胚に関する遺伝子発現情報はすでに得ているため、平成27年度は比較対象となる棘皮動物のウミシダゲノムを対象とした。特に、遺伝子発現情報解析にはゲノム情報が重要となるので、その解読を目指した。現在、得られた高精度のDNAをもとにlong insert mate-pair libraryの構築を進めている。加えて、28年度以降の計画に沿って、ウミシダ及びナメクジウオの全胚由来遺伝子発現プロファイルの取得も並行して進めており、ナメクジウオに関しては、初期胚から成体までの12の発生段階、ウミシダに関しては後期胚の一部のサンプリングを残すのみとなった。ともに生物学的反復サンプルを含む全胚由来RNAをHiseqシステムを用いたRNAseqにより遺伝子発現情報を同定する予定である。また、本課題遂行は東京大学臨海実験所、NBRP、台湾中央研究院、BGI、PICBの研究者と連携しながら進めている。ウミシダのサンプリングシーズンは非常に限られており、産卵数や産卵時期に大きく影響を受けるが、27年度は非常に幸運なことに多くの産卵があったこと、そして共同研究機関からの多大な貢献があったため、当初の計画以上に進展した。近年の比較遺伝子発現情報解析研究により、脊索動物を含む複数の動物門において、個体発生と系統発生(進化)の関係性を定式化したモデル(発生砂時計モデル)が支持されることが明らかになっている。しかし、このモデルの適用範囲や、どのような進化メカニズムにより、発生の途中段階が保存されるのかについては不明な点が多く、門内の主要なグループをカバーした大規模な研究が必要とされている。本課題では、8種の脊索動物に加え、外群となる棘皮動物の遺伝子発現データを比較することでこうした問題に取り組む。今年度の脊索動物8種のデータを用いた解析によると、発生砂時計モデルは、遺伝子発現類似性の評価方法によって脊索動物門にまで適用できるとする従来説を支持する場合と、脊椎動物内の動物群にまでしか適用されないとする結果を得た。1:1遺伝子オーソログを用いた方法では、脊索動物門内の動物にまで適用できるとする結果であったが、この方法では全ゲノムの10分の1程度のオーソログ数しか解析対象とできなかった。一方で、パラログや遺伝子喪失も考慮した発現比較方法では、脊椎動物亜門内の動物に限られることがわかった。いずれの方法でも支持される結果として、発生砂時計モデルは、従来のように動物門単位に適用されるごとに定義されるというよりも、脊椎動物亜門内の動物門に適用されるという結論に至った。来年度以降は、この適用範囲内において発生砂時計モデルが成立するのかその進化メカニズムを探索することを目指す。予定していた量に見合う核酸の抽出ができず、一部予算を繰り越しとし、来年度に持ち越しとなったため。近年の遺伝子発現情報解析を応用した研究により、脊索動物を含む複数の動物門において、個体発生と系統発生(進化)の関係性を定式化したモデル(発生砂時計モデル)が支持されている。しかし、このモデルの適用範囲や、どのような進化メカニズムにより、発生の途中段階が保存されるのかについては、不明な点が多い。本課題では、8種の脊索動物に加え、外群となる棘皮動物の遺伝子発現データを比較することでこうした問題に取り組んだ。得られた解析結果によると、発生砂時計モデルは動物門でも適用されるものの、脊索動物亜門において、より発生進化の多様性をよりうまく説明するという結論が導かれた。保存された器官形成期が各動物門におけるボディプランを定義しているという仮説が正しいとするのであれば、脊椎動物は亜門ではなく門という大きさの分類群に再定義される可能性も意味している。動物門の定義は循環論法に陥っていることもあり、こうした定量的な議論を通して大分類群の再定義に資することを期待している。さらに、脊椎動物における器官形成期のどういった特徴量が進化的な保存をもたらしているのかを詳しく解析したところ、遺伝子の使い回しが進化的保存と強い相関因子として抽出できた。

多くの発生段階で発現している遺伝子は変異により致死的表現型を示す傾向が高く、より多くの遺伝子群と相互作用していることなどから、多面拘束という効果が脊椎動物の器官形成期保存に貢献している可能性が示唆された(Nature Ecology and Evolution, 9:7, 2018)。これまで遺伝子の制御レベルでの使い回しは、新奇形質の獲得などに寄与していることが知られてきたが、多様性を制限する役割もある可能性を示唆している。より複雑な遺伝子の使い回しを実装した生物ほど進化しにくい・・といった可能性も考えられる。私たち人間を含む動物は、多種多様な環境に適応放散し、実に様々な姿をした生物に進化してきました。一方で、変化に乏しい特徴があるのも確かです。哺乳類、爬虫類、鳥類、両生類、魚類、いずれも解剖学的な基本構造には大きな変化はありません。我々はこの「変化しずらい体の基本構造」の謎に迫りました。体の構造がつくられるのは、受精卵から体ができる発生過程です。この発生過程で働く遺伝子に着目し、何万という遺伝子の働きを調べたところ、何度も何度も使い回されている遺伝子が、進化を通した基本構造の変わりにくさと関係していることがわかったのです。平成28年度を通して、ウミシダ、ナメクジウオの全胚由来遺伝子発現情報に加え、一部脊椎動物の遺伝子発現プロファイル取得を行う(大半の脊索動物の遺伝子発現プロファイルは取得済みであるが、後期胚まで十分にカバーした発生段階ではなかったりするため)。合計約112サンプル(各サンプル3000万リード前後、生物学的反復2以上)のRNAseqを、申請者が所属する専攻所有の超並列シーケンサーHiseq200にて行い、コンソーシアム内にて共有、解析を進める。胚のサイズが小さすぎるため十分量のRNAを抽出できない場合もありえる。この場合は、QUARTZseqなど、信頼できる方法によりRNAを増幅するなどして対処することとする。ウミシダのゲノム配列解読については引き続きlong insertライブラリの構築と配列解析を進める。本課題では、8種の脊索動物に加え、外群となる棘皮動物の遺伝子発現データを比較することでこうした問題に取り組む。今年度の解析によると、発生砂時計モデルは脊椎動物亜門内の動物に限定される可能性が高くなった。引き続き、棘皮動物のゲノム・トランスクリプトーム決定は進めるが、来年度以降は、脊椎動物亜門内において発生砂時計モデルを成立させる進化メカニズムについて探索することを目指す。29年度が最終年度であるため、記入しない。進化29年度が最終年度であるため、記入しない。
熱安定性多座配位子を有する低配位型触媒活性種の発生と応用

平成24年度は以下の2種類の結果が得られた。1.PBPピンサー配位子を有するPt錯体を用いたアルケンのヒドロシリル化反応の開発および新規配位子前駆体としてのジヒドロボラートの合成昨年度の成果として得られたPBP-PtCl錯体をHSiEt_3および1-deceneと加熱することにより、ヒドロシリル化反応が進行して、トリメチルシリルデカンが得られることを発見した。反応機構を解析するため、ヒドリド錯体PBP-PtHを合成、単離して触媒反応に用いたところ、これを経由していないことがわかったため、典型的なChalk-Harrod型の機構で進行していることが明らかになった。一方で、このヒドリド錯体を二酸化炭素と反応させると、瞬時に反応して対応するPBP-Ptホルマト錯体に変換されることを見いだした。また、PBP配位子前駆体として用いているヒドロボランに対してTHF中で水素化カリウムを作用させることで、ホウ素上に水素が2つ結合したジヒドロボラート型の化合物を合成、単離することに成功した。この化合物は結晶中でカリウム原子がジヒドロボラート部位とベンゾ縮環部位を架橋して、無限構造をとっていることが明らかになった。2.Ru錯体触媒のみを用いたアルケンの直鎖選択的ヒドロホルミル化-水素化反応の開発独自に合成したシクロペンタジエノンRu錯体に対してXantphos配位子を加えて、プロペンまたは1-デセンを合成ガスと反応させたところ、直鎖選択的ヒドロホルミル化反応が進行して直鎖アルデヒドが生成すると共に、このアルデヒドが水素化された直鎖アルコールが最高73%の収率で得られた。また、昨年度の成果として既報のRh-Xantphos/二核Ruの二元系触媒を用いたアルケンの直鎖選択的ヒドロホルミル化-水素化反応における反応速度論解析を行い、ヒドロホルミル化段階の反応速度はアルケン濃度に対して一次、水素化段階の反応速度はアルデヒド濃度に対して0次であることを明らかにした。平成23年度は以下の二種類の成果が得られた。1.シクロペンタジエノンを有するRu錯体を用いた直鎖選択的ヒドロホルミル化反応の開発独自に合成したシクロペンタジエノンRu錯体に対して、ビスホスフィンおよびビスホスファイトを配位子として添加し、プロペンおよび1-deceneの触媒的ヒドロホルミル化反応を行ったところ、一炭素増炭した直鎖アルデヒドが選択的に得られた。その活性および直鎖選択性はRuを用いた触媒として最高の水準であった。また、単離したCp^*Ruビスホスフィンヒドリド錯体と重水素ラベルした1-deceneの当量反応を行い、反応機構に関する知見を得た。2.PBPピンサー配位子を有する高反応性Rh錯体の単離とOH結合活性化反応およびPt錯体の合成3配位PBP-Rh錯体とフェノールや1級アルコールのOH結合が瞬時に反応し、PBPRhヒドリドフェノキシド錯体の生成・PBPRhカルボニル錯体の生成を観測した。種々の反応機構解析実験によって、これらの反応はOH結合の酸化的付加反応により開始され、フェノールの場合はここで反応が止まるのに対し、1級アルコールでは酸化的付加後にβ-水素脱離が進行してアルデヒドを遊離、続いてアルデヒドのCH結合が酸化的付加、さらにアルキル基の移動を経由後にアルカンが脱離してカルボニル錯体を与える反応が進行したことを明らかにした。一方、領域内共同研究として京都大学の村上らと共に、3配位PBP-Rh錯体と2級および3級アルコールを反応させた。2級アルコールを用いたときは1級アルコールと同様にカルボニル錯体を与えたが、3級アルコールを基質として3配位PBPRh錯体と反応させたところ、反応は触媒的に進行し、骨格転位を経由した生成物を与えることが明らかとなり、これはPBP金属錯体を用いた初めての触媒反応の例となった。また、新しくPBP配位子を有するPt錯体の単離も行い、アルコールや水との反応を明らかにした。2.Ru錯体触媒のみを用いたアルケンの直鎖選択的ヒドロホルミル化-水素化反応の開発

独自に合成したシクロペンタジエノンRu錯体に対してXantphos配位子を加えて、プロペンまたは1-デセンを合成ガスと反応させたところ、直鎖選択的ヒドロホルミル化反応が進行して直鎖アルデヒドが生成すると共に、このアルデヒドが水素化された直鎖アルコールが最高73%の収率で得られた。また、昨年度の成果として既報のRh-Xantphos/二核Ruの二元系触媒を用いたアルケンの直鎖選択的ヒドロホルミル化-水素化反応における反応速度論解析を行い、ヒドロホルミル化段階の反応速度はアルケン濃度に対して一次、水素化段階の反応速度はアルデヒド濃度に対して0次であることを明らかにした。新規Ru錯体の単離のみならず、安価なRu錯体を用いた直鎖選択的ヒドロホルミル化反応を達成できたこと、PBP配位子を有するRh錯体の反応性を予想以上の正確さで明らかにできたこと、これまでに合成例のないPBP-Pt錯体を合成できたことにより、当初の計画以上に進展していると判断した。今後は本学術領域内での共同研究を継続し、京都大学村上らと共にPBP-Rh錯体を用いたC-C結合切断反応に着手する。また、既に合成していたPBP-Rh錯体および新たに合成したPBP-Pt錯体の各種素反応を精査すると共に、これらを用いた触媒反応の開発へと展開する。PBP-Pt錯体は水と加熱した際に含有するホウ素原子を失うことがわかっているので、ホウ素原子が脱離しない条件を探ると共に、この脱離を抑えるための配位子デザインも新しく行うことで、新規な触媒反応への足がかりをつかむ。
光局在化による磁気光学ファラデー効果の巨大エンハンスメントとその応用

光局在効果による磁気光学効果の巨大エンハンスメントについて研究計画書に基づき以下の研究を行なった.(1)光局在効果による磁気光学効果の巨大エンハンスメント機構厳密な理論計算を行ない,光局在に伴う磁気光学効果のエンハンスメントが,磁性体中の固有モード光である左右の円偏波光の局在波長がわずかに異なることに起因することを見出した.またこの数値計算結果は、モード結合理論によって解析的に記述可能であることを見出した。この知見に基づき,最も強い光局在状態が生じる多層膜構造を探査し,マイクロキャビティ構造で最も強い光局在が生じること,またその多層膜で著しく大きな磁気光学効果が発現することを見出した.また光局在化現象が1次元フォトニック結晶と密接に関係することを示し、局在モードの発生機構、磁気光学効果との関連を解明した。(2) Co、アモルファスTbFe、希土類鉄ガーネット薄膜を用いた磁気光学マイクロキャビティの作製と特性上記(1)の知見に基づき,(SiO_2/SiN)^k/Co/(SiN/SiO_2)^k構造の多層膜、(SiO_2/SiN)^k/a-TbFe/(SiN/SiO_2)^k構造の多層膜、及び(SiO_2/Ta_2O_5)^k/Bi:DyIG/(Ta_2O_5/SiO_2)構造の多層膜をスパッタ法で形成し,光学及び磁気光学特性を調べた.その結果.これらの多層膜は上記(1)の解析結果に定量的によく一致する光学・磁気光学特性を示すことを見出し、(1)の理論解析結果の実験的検証に成功した。特に強い光局在状態を実現することにより、磁気光学ファラデー効果、磁気光学カー効果とも一般的な磁性単層膜の100倍に達する極めて大きな増大効果を示し、種々の磁気光学デバイスへの応用上魅力ある媒体が構築できることを示した。(3)磁性フォトニック結晶本研究により詳細に調べた多層膜は、スピン方位依存性をもつ1次元フォトニック結晶(1次元磁性フォトニック結晶)であるとの結論を得、この観点から誘電体を用いたフォトニック結晶との関係を調べた。その結果、規則構造をもつ磁性フォトニック結晶中、及びグラニュラー構造をもつ不規則構造磁性フォトニック結晶で、光局在効果を利用することで磁気光学効果の増大が生じることを結論した。この知見は、本研究で着目した多層膜という1次元構造から、2次元、3次元構造を有する磁性フォトニック結晶の存在と、その特性に強い興味を抱かせ、今後高次元構造を有する磁性フォトニック結晶の特性解明が重要な研究課題になるとの知見を得た。光局在効果による磁気光学効果の巨大エンハンスメントについて研究計画書に基づき以下の研究を行なった.(1)光局在効果による磁気光学効果の巨大エンハンスメント機構

厳密な理論計算を行ない,光局在に伴なう磁気光学効果のエンハンスメントが,磁性体中の固有モード光である左右の円偏波光の局在波長がわずかに異なることに起因することを見出した.この知見に基づき,最も強い光局在状態が生じる多層膜構造を探査し,マイクロキャビティ構造で最も強い光局在が生じること,またその多層膜で著しく大きな磁気光学効果が発現することを見出した.(2)希土類鉄ガ-ネットを用いた磁気光学マイクロキャビティの作製と特性上記(1)の知見に基づき,(SiO_2/TiO_2)×κ/Bi : YIG/(TiO_2/SiO_2)×κ構造の多層膜をスパッタ法で形成し,光学及び磁気光学特性を調べた.その結果,これらの多層膜は光局在に伴う特長的な光透過特性を示したが,顕著な磁気光学効果のエンハンスは見られなかった.これは,光局在状態で透過光強度が著しく低下し測定が困難であることと,低温でBi : YIB層を形成したため,YIG層単相のものが得られず磁性層の磁気光学効果が消失しているためと思われた.この結果を踏まえて,(SiO_2/Ta_2O_5)×κ/RIG/(Ta_2O_5/SiO_2)×κ構造の多層膜を作製した.RIG層にはTbAlFeガ-ネットを用いた.この多層膜は光局在波長500nmで30度/mmのファラデー回転を示し,理論的に予測した光局在による磁気光学効果のエンハンスメントの発現を実験的に示した.しかし前述の多層膜同様,RIG層形成時の温度により誘電体反射層の特性が損なわれるため,この問題の解決が重要であることを示した.多層膜形成時の温度上昇の問題を克服するため,Si/Bi : YIG/Siサンドイッチ膜を作製し,その特性を実験・理論から調べた.この膜は反射層にSi単層を用いているので,上述のBi : YIG形成時の温度上昇により膜構造は損なわれない.この多層膜は多重反射効果により透過率とファラデー回転角の周期的なエンハンスが見られたが,光局在効果は弱く,Siに代わり屈折率の大きな反射層形成が重要であることを示した.光局在効果による磁気光学効果の巨大エンハンスメントについて研究計画書に基づき以下の研究を行なった.(1)光局在効果による磁気光学効果の巨大エンハンスメント機構厳密な理論計算を行ない,光局在に伴う磁気光学効果のエンハンスメントが,磁性体中の固有モード光である左右の円偏波光の局在波長がわずかに異なることに起因することを見出した.またこの数値計算結果は、モード結合理論によって解析的に記述可能であることを見出した。この知見に基づき,最も強い光局在状態が生じる多層膜構造を探査し,マイクロキャビティ構造で最も強い光局在が生じること,またその多層膜で著しく大きな磁気光学効果が発現することを見出した.また光局在化現象が1次元フォトニック結晶と密接に関係することを示し、局在モードの発生機構、磁気光学効果との関連を解明した。(2) Co、アモルファスTbFe、希土類鉄ガーネット薄膜を用いた磁気光学マイクロキャビティの作製と特性上記(1)の知見に基づき,(SiO_2/SiN)^k/Co/(SiN/SiO_2)^k構造の多層膜、(SiO_2SiN)^k/a-TbFe/(SiN/SiO_2)^k構造の多層膜、及び(SiO_2/Ta_2O_5)^k/Bi:DyIG/(Ta_2O_5/SiO_2)構造の多層膜をスパッタ法で形成し,光学及び磁気光学特性を調べた.その結果,これらの多層膜は上記(1)の解析結果に定量的によく一致する光学・磁気光学特性を示すことを見出し、(1)の理論解析結果の実験的検証に成功した。
過剰栄養 (肥満) による妊性低下機構の解明

キイロショウジョウバエのオス生殖器官(附属腺)で合成される附属腺タンパク質(Accessory gland proteins; Acps)は精液中に分泌され,交尾・射精によってメス子宮内に移行して,メスにさまざまな交尾後応答(産卵,交尾拒否など)を引き起こす.附属腺は二種類の細胞(1,000個の主細胞,60個の第二細胞)から構成されており,交尾後応答の主要な作用を担うAcp70A (別名sex peptide; SP)は主細胞で合成される.附属腺におけるdve遺伝子の発現は蛹期から開始するが,成虫期には第二細胞のみで発現が維持され,主細胞での発現は蛹期後期から抑制される.成虫期主細胞においては,Dveタンパク質が恒常的に分解されており,小胞体ストレスを感知することで分解阻害(脱抑制)が生じ,安定化したDveがSP発現を低下させる.また,成虫期においてもDveを高発現する第二細胞は,発生段階(蛹期)の栄養環境を感知することで細胞の大きさや数を変化させ,妊性の制御を行っていることを明らかにした(Kubo et al., Genes Cells 2018).この栄養依存的な妊性制御が成虫期においても機能している可能性について検証を行った.温度感受性GAL80 (GAL80ts)を用いて,蛹期の栄養環境を低下させた後,成虫期は通常の栄養環境で飼育した.羽化後7日目の個体では,第二細胞は依然として縮小したままであったが,羽化後14日目以降には正常な大きさに回復した.つまり,第二細胞は,成虫期の栄養環境にも応答して可塑的に妊性を変化させ得ることが明らかとなった.第二細胞による栄養依存的な妊性制御を明らかにすることができた.第二細胞については,ステロイドホルモンによる制御の可能性について検証を行う.ストレス応答に伴う主細胞のDve脱抑制については,XBP-1などの既存の応答経路とDveの関係性を明らかにする.また,Dve脱抑制時の標的遺伝子について解析を進める.キイロショウジョウバエのオス生殖器官(附属腺)で合成される附属腺タンパク質(Accessory gland proteins; Acps)は精液中に分泌され,交尾・射精によってメス子宮内に移行して,メスにさまざまな交尾後応答(産卵,交尾拒否など)を引き起こす.附属腺は二種類の細胞(1,000個の主細胞,60個の第二細胞)から構成されており,交尾後応答の主要な作用を担うAcp70A (別名sex peptide; SP)は主細胞で合成される.附属腺におけるdve遺伝子の発現は蛹期から開始するが,成虫期には第二細胞のみで発現が維持され,主細胞での発現は蛹期後期から抑制される.成虫期主細胞においては,Dveタンパク質が恒常的に分解されており,小胞体ストレスを感知することで分解阻害(脱抑制)が生じ,安定化したDveがSP発現を低下させる.また,成虫期においてもDveを高発現する第二細胞は,発生段階(蛹期)の栄養環境を感知することで細胞の大きさや数を変化させ,妊性の制御を行っていることを明らかにした(Kubo et al., Genes Cells 2018).この栄養依存的な妊性制御が成虫期においても機能している可能性について検証を行った.温度感受性GAL80 (GAL80ts)を用いて,蛹期の栄養環境を低下させた後,成虫期は通常の栄養環境で飼育した.羽化後7日目の個体では,第二細胞は依然として縮小したままであったが,羽化後14日目以降には正常な大きさに回復した.つまり,第二細胞は,成虫期の栄養環境にも応答して可塑的に妊性を変化させ得ることが明らかとなった.第二細胞による栄養依存的な妊性制御を明らかにすることができた.第二細胞については,ステロイドホルモンによる制御の可能性について検証を行う.ストレス応答に伴う主細胞のDve脱抑制については,XBP-1などの既存の応答経路とDveの関係性を明らかにする.また,Dve脱抑制時の標的遺伝子について解析を進める.(理由)当初計画より少ない物品費で実施できたため,34,849円の未使用額が生じた.(使用計画)物品費として使用予定.
眼球発生とヒアルロン酸およびヒアルロン酸結合性タンパク質の動態

眼球発生過程ではいくつかの重要な時期がある。マウスにおいては胎生10日頃に表面外胚葉より水晶体胞の分離があり、胎生13日頃胎生裂の閉鎖が見られる。また網膜の層構造の形成は出生直後より始り、開眼する生後2週齢までに完成する。表面外胚葉からの水晶体胞の分離は水晶体茎の消失によって行われる。この時期水晶体茎には多数のアポトーシスによる細胞死が観察される。胎生12日以前の眼球前部にヒアルロン酸が存在しているが、アポトーシスが観察される時期には同部位にヒアルロン酸は存在しなかった。また、自然発症水晶体茎分離不全を示すマウスではアポトーシスが観察されず、水晶体茎には多量のヒアルロン酸が存在した。アポトーシスはヒアルロン酸により抑制されることが知られており、我々の所見はこの作用を支持するものであった。水晶体胞分離の後、前眼部では角膜内皮が出現し、角膜上皮と内皮との間に角膜実質細胞が遊走してくる。この時期、角膜実質には多量のヒアルロン酸が存在した。また角膜実質細胞にはCD44の発現がみられた。角膜実質細胞の遊走の後、角膜実質の細胞外マトリックスはヒアルロン酸からコンドロイチン硫酸、さらに、ケラタン硫酸へと変化していった。眼球網膜色素上皮細胞と脈絡膜毛細血管板の間に存在するブルッフ膜は5層構造(色素上皮細胞および脈絡膜毛細血管板内皮細胞の基底膜、内外の膠原線維層および弾性線維層)をなす。出生直後では色素上皮細胞と内皮細胞の基底膜からなり、その間隙にはヒアルロン酸が存在した。この時期色素上皮細胞にはCD44が発現していた。両基底膜間に膠原線維層が形成されると、間隙にはコンドロイチン硫酸が出現し、膠原線維層の間に弾性線維層が形成されるとコンドロイチン硫酸はデルマタン硫酸へと変化して行った。また、コンドロイチン硫酸が出現する頃からデコリンが出現し、膠原線維層の発達とともに増加していった。先天的に硫酸基転移酵素の異常のために低硫酸化酸性複合糖質を産生し、結果として短肢症を生じるC57BL-bm/bmマウスより原因遺伝子であるbm遺伝子をBALB/cマウスに導入したBALB/c-bm/bmマウスの系統確立を継続した。低硫酸化マウス(BALB/c-bm/bm)の眼球を用いて発生過程におけるグリコサミノグリカンの変化を観察した。ブルッフ膜では膠原線維層および弾性線維層の形成が悪くデコリンの発現も悪かった。また正常マウスに比較して多量のヒアルロン酸の存在が確認された。

正常動物における検索:生後0,2,4,6,8,10,12,14,16,56日齢のWister系ラット、生後0,2,4,6,8,10,12,14,21,28,35,56,84,122,140,168,196日齢のBALB/c系マウスより眼部組織パラフィン切片を作製後、ビオチン標識ヒアルロン酸結合タンパク質(HABP)で染色して眼の生後発生時におけるヒアルロン酸の動態を光顕的に検索した。またグリコサミノグリカン分解酵素を併用した増感高鉄ジアミン法により同時期の眼に分布する酸性複合糖質を検索した。一部の日齢のラットにおいては電顕的観察を行ない、Bruch膜など光顕では検索しにくい組織について検索した。また、抗デコリン抗体、抗コラーゲン抗体などによる免疫組織化学的検索も同時に進行している。ビオチン標識ヒアルロン酸による組織中のHABP検索は、パラフィン切片および凍結切片においても陽性像が得られず、現在HABPに結合しているヒアルロン酸の除去を行なうためグアニジン塩酸法や酵素消化法など適切な除去法の条件を検索中である。異常動物における検索:先天的に硫酸基転移酵素の異常のために低硫酸化酸性複合糖質を産生し、結果として短肢症を生じるC57BL-bm/bmマウスより原因遺伝子であるbm遺伝子をBALB/cマウスに導入したBALB/c-bm/bmマウスの系統確立を現在進行中である。現在F17を維持しており、一連の検索により、この動物が軟骨だけでなく、皮下組織や粘膜固有層および下層の結合組織、腎臓、肺など種々の器官の基底膜における硫酸基の減少が確認された(第104回日本解剖学会全国学術集会にて発表予定)。正常動物における検索:胎生期のBALB/C系およびICR系マウスの眼部組織パラフィン切片を作製後、ビオチン標識ヒアルロン酸結合タンパク質(HABP)で染色して眼の生後発生時におけるヒアルロン酸の動態を光顕的に検索した。胎生期の水晶体形成時、将来の隔膜上皮から水晶体茎が分離する時、周囲のヒアルロン酸含量が低下していた。Wister系ラットの眼組織に電顕的観察を行ない、Bruch膜など光顕では検索しにくい組織について検索した。また、網膜形成時のマウス眼組織(生後0日から14日の間)を用いて、抗デコリン抗体、抗コラーゲン抗体などによる免疫組織化学的検索を行った。ビオチン標識ヒアルロン酸による組織中のHABP検索は、パラフィン切片および凍結切片においても陽性像が得られず、HABPに結合しているヒアルロン酸の除去を行なうためグアニジン塩酸法や酵素消化法などの前処置を併用したが満足できる結果は得られていない。異常動物における検索:先天的に硫酸基転移酵素の異常のために低硫酸化酸性複合糖質を産生し、結果として短肢症を生じるC57BL-bm/bmマウスより原因遺伝子であるbm遺伝子をBALB/cマウスに導入したBALB/c-bm/bmマウスの系統確立を行っている。現在F20を維持しており、一連の検索により、この動物が軟骨だけでなく、皮下組織や粘膜固有層および下層の結合組織、腎臓、肺など種々の器官の基底膜における硫酸基の減少が確認された(第104回日本解剖学会全国学術集会にて発表)。眼組織に正常動物と同様の検索をおこなった。正常動物における検索:胎生10.5日齢から18日齢、生後0日齢から15日齢および生後8週齢のBALB/C系およびICR系マウスの眼部組織をビオチン標識ヒアルロン酸結合タンパク質(HABP)で染色して眼の発生時におけるヒアルロン酸の動態を光顕的に検索した。また一部の眼部組織は電子顕微鏡に供した。生後においてBruch膜の形成に伴い、含まれるグリコサミノグリカンはヒアルロン酸からコンドロイチン硫酸をへてデルマタン硫酸に変化して行った。
持続可能性を考慮した包括的な輸送・交通ネットワーク設計のための数理モデルの開発

(1)路線の開設による航空ネットワーク設計モデルPPANPに対し,フローが一部の空港に集中して混雑が発生することを防ぐために,各空港に接続する路線数に上限を設ける制約を追加した.計算実験を実施した結果,上限制約を厳しくすることによって,最適なネットワークの形態,および,フロー量や迂回距離も大きく変化することを確認した.また,乗客の迂回距離に対する敏感さの度合いによっても最適なネットワークが影響を受けることも確認した.(2)既存のp-hubメディアン問題において, OD需要に不確実性を含むと仮定し,ロバスト最適化手法の適用を試みた.不確実性集合を矩形および楕円で定義し,さまざまな需要変動の状況を想定し,ベンチマークデータを用いた計算を行ったところ, OD需要が10年で数倍以上増加するなどの極端な状況が発生しない限り,いずれの場合も最適なハブ空港の配置に影響は出ないという結果となった.この結果は,空港の配置が疎であることが影響していると考えられる.(3)道路や鉄道などのネットワーク上における需要の移動(フロー)に着目した施設配置問題であるフロー捕捉型配置問題において,フローが施設に立ち寄るための迂回の仕方について検討した.また迂回に必要な距離によって施設を利用しない確率を導入し,サービスを受けるフロー量を最大化する施設の配置を求める問題を定式化した.さらに,計算機実験により,迂回の仕方および施設を利用しない確率が最適配置にどのように影響を与えるかについて分析した.(1)路線の開設と廃止を考慮した航空ネットワーク設計モデル従来のハブ・アンド・スポーク型のネットワークとは異なり,ハブ空港の設置は前提とせず,利用者の増加が見込まれる路線の開設と採算の取れなくなった路線の廃止を繰り返すことによって航空ネットワークを構築するモデルを提案した.提案するモデルには,乗り換えによって生じる迂回距離を考慮した乗り換えコストを導入した.これにより,利用者の視点も考慮したネットワーク設計が可能となった.計算実験の結果,乗り換えコストが最適なネットワークに大きな影響を与えることを確認した.また,提案するモデルから得られる最適ネットワークにおいて,ハブ空港の役割を果たす空港が現れる例が見られることを示した.(2)電気自動車用急速充電設備最適配置スケジューリング充電設備を多期間にわたって順に設置する際の最適な設置順を求めるモデルの改善を行った.充電のために遠回りをすることは利便性を著しく低下させるため,従来型自動車で移動する場合と比較して移動距離が一定以上長くなる場合は,電気自動車は利用されないと仮定し,近距離移動のみを対象としたモデルと遠距離移動も含めたモデルを提案した.また,モデルの解を求めるための貪欲算法を提案した.計算実験の結果,設置順の違いが利用者の利便性に大きく影響を与えることを確認した.さらに人口分布の違いが設置順に与える影響を分析するために複数の人口分布データを作成して計算実験を行った.(3)センサネットワークの送信スケジューリングインフラ整備に関連するネットワーク設計の研究として,センサネットワークにおける送信スケジュールの最適化モデルとその解法の提案を行った.これにより,干渉によるデータ受信の失敗を防ぎ,最短時間で全データを基地局に送信するスケジュールを求めることが可能となった.(1)路線の開設と廃止を考慮した航空ネットワーク設計モデルこれまでの成果を論文としてまとめ,南山大学紀要「アカデミア」理工学編に投稿し, 2015年3月に掲載された.2016年6月にハワイで開催されるINFORMS InternationalMeetingのLocation Analysisセッションで発表する予定である.競合を考慮したモデルまでは進まなかったものの,計算実験も順調に進み,全体としておおむね順調である.(2)電気自動車用急速充電設備最適配置スケジューリングこれまでの成果を, 2015年7月に神戸で開催された国際スケジューリングシンポジウム(査読付き国際会議)にて発表した.充電設備に立ち寄るために発生する迂回距離を考慮してモデルを改善し,充電設備の設置順最適化の重要性を示せたことは成果のひとつであり,ほぼ予定通りに研究が進んでいる.路線の開設と廃止を考慮した航空ネットワーク設計モデルとその解法を見直し,改良を行った.提案するモデルでは,路線の開設と閉鎖を時系列で行うことによってネットワークを徐々に拡大していくネットワーク設計を考える.乗り換えにかかるコストを導入し,また,乗り換えによって移動距離が極端に長くなるような場合は,利用者が減少するという仮定を設けることによって仮想的な競合を考慮する.また,従来の航空ネットワーク設計モデルでは考慮されることの少なかった利用者側の利便性を取り入れたことにより,採算の合わないサービスは提供しないという選択も可能となり,サービスを提供する会社にとっても持続可能なネットワーク設計を行うことができる.提案する解法は,獲得できる潜在需要の最大化を目的として一路線ずつ追加してネットワークを拡張する際の路線の追加順を動的計画法に基づく方法で求めるものである.さらに,あらかじめ決められた数の路線を同時に開設した場合の結果と比較するために,路線の開設のみを考慮した航空ネットワーク設計モデルを定式化し,最適化ソフトウェアを用いて予備的な計算実験も行った.ここまでの成果を論文にまとめ,スケジューリング国際シンポジウムに投稿し受理され, 2017年6月に研究発表を行う予定である.また, 2017年7月にカナダで開催されるInternational Symposium on Location Analysis (ISOLDE)においても発表予定である.モデルおよび解法の改良が順調に進み,予備的な計算実験も終了している.さらに,当初は予定していなかったモデルの定式化も行い,計算実験によってモデルの妥当性、提案する解法から得られる解の妥当性および解法の有用性について検討する準備もできている.

これまでに得られた成果を論文にまとめて査読付き国際会議であるスケジューリング国際シンポジウムに投稿し受理され,研究成果が一定の評価を得たと考えている.路線の開設と廃止を考慮した航空ネットワーク設計モデル(PPANP: point-to-pointbased airline network problems)の解法を見直して改良を行い,実装した.また,ベンチマークデータであるCABデータを用いて,従来の航空ネットワーク設計モデル(p-ハブメディアンモデル)を主な比較対象として,解の比較を行った.従来のモデルでは,ハブ空港の設置を前提とし,ハブ空港間はすべて直行便が開設されて大量輸送によるコスト削減ができることを仮定したものが多い.これに対し,提案するモデルでは,ハブ空港の設置は前提とせず,需要の見込める路線を順次開設することによってネットワークを拡張する手法を基礎とする.乗り換えにかかるコストを導入し,乗り換えによって移動距離が極端に長くなるような場合は,利用者が減少するという現実的な仮定を設け,利用者の利便性を考慮した.比較実験の結果,同じ規模の(路線数が等しい)ネットワークにおいて,提案するモデルによって得られたネットワークの方が,移動距離が短く乗り換え回数も少ないサービスを多くの利用者に提供できることが確認できた.一部の利用者にはサービスが提供されない結果となったが,これはサービスを提供する側である航空会社の採算を考慮した結果である.路線の廃止については,利用者数が開設当時と比較して一定の割合以下になった路線を廃止する規則などを設けて計算を行ったものの,現在のところ,利用者の利便性を保ちつつ航空会社の利益を確保できるような効果的な規則は得られていない.この研究を進めるなかで,毎年の需要の変動を考慮するモデルの重要性を認識し, OD需要および輸送費用に不確実性を含む航空ネットワーク設計モデルの検討も開始した.ネットワーク設計の長期計画を考えるうえで,需要の変動も考慮する必要があるという新たな課題が見つかり,計画が一部変更となったため,当初予定していた航空機の割当スケジュールを求めるモデルなどの短期計画の研究には着手できていない.しかしながら,もっとも基礎となる路線の開設と廃止を考慮した航空ネットワークについては,効果的な廃止規則の設定は課題として残っているものの,既存モデルとの比較分析も順調に進み,一定の成果を得たと考えている.また,新たな課題として設定したロバスト航空ネットワーク設計モデルについても2次錐計画問題としての定式化を行い,ベンチマークデータおよび2016年の米国航空輸送データを用いた実験も進んでいる.一部計画に変更はあったものの,持続可能な輸送・交通ネットワーク設計を実現するための新しい数理モデルを提案することについて一定の成果が得られており,おおむね順調に進展していると考えている.
日本人の自己卑下的傾向に関する実験的研究:自己呈示の可能性の検討

自尊心と表明された自己評価との関係について、態度研究で用いられてきたbogus-pipelineテクニックを用いて、被験者の真の自己評価を知るための実験を行った。このテクニックでは、生理的指標によって本当の態度が測定可能だという教示を与えて、自己呈示が効果をもたないことを伝えることにより、被験者が本心を回答することを期待する。bogus-pipeline条件では被験者の自己評価は生理的な指標によって測定できることが告げられ、被験者はその生理的な指標による自己評価を「予測する」ように言われた。一方、コントロール条件では、そのような操作は行われず、ただ被験者は自己評価について尋ねられた。その結果、コントロール条件では、これまでの結果が再現され、一方、bogus-pipeline条件ではSP特性(自分にとって利益になる特性)の評価がコントロール条件よりも高くなり、OP特性(他者にとって利益になる特性)の評価がコントロール条件よりも高くなるという結果が得られた。この結果は、日本人の真の自己評価が決して自己に対してネガティブなものではなく、自己呈示によって大きく影響されていることを意味する。さらに、こうした解釈の妥当性を検討するために、SP特性やOP特性を高く自己評価している他者をどのように知覚するかについて実験を行った。その結果、SP特性を高く自己評価している者は、OP特性を高く自己評価している者よりも好まれないことがわかった。この結果は、SP特性に関して高い自己評価を表明することは、少なくとも、日本文化の中では適応的ではないことを意味する。以上の実験結果から、日本人が表明する自己評価は他者に対する自己呈示によって、本心からずれたものになっていると考えられる。具体的には、SP特性を過小評価して見せ、OP特性を過大評価して見せていると思われる。一部の研究では日本人の自己評価は低い、あるいは自己否定的であると主張されている。そこで、そうした主張の一般性を検討するために平均以上効果を用いた実験を行なった。平均以上効果は、自分は平均以上に好ましい特性をもっていると評価する傾向のことであり、北米では繰り返し確認されている現象である。もしも日本人の自己評価が一般的に低いあるいは否定的なものであれば、どのような特性でもこのような平均以上効果はみられないはずである。しかしながら、我々が考えているように、他者に対する配慮から自分が望ましい特性をもっていることを表明することを避けているのであれば、他者に対する配慮の必要のない特性に関しては、平均以上効果が見られるはずである。ここでは人の特性をself-profitableな特性とother-profitableな特性に分類し、前者では平均以上効果は見られないが、後者では見られることを予測した。前者の特性は自分にとって常に都合の良いものであり、後者の特性は他者にとって常に都合の良いものである。他者に都合のよい特性を強く持っていることは、他者の自尊心に対する脅威にはならず、隠す必要がないため、平均以上効果がみられるはずである。被験者に以上の二種類の特性について自己評定を求めたところ、予想通り、self-profiableな特性では平均以上効果が見られなかったが、other-profitableな特性では平均以上効果がみられた。次に、この違いが被験者にとっての重要度の違いによる、という別解釈の可能性を検討した。別の被験者にそれぞれの特性の自分にとっての重要度を尋ねたところ、self-profitableな特性の方をother-profitableな特性よりも重要と回答していた。したがって、重要度の違いにより平均以上効果が規定されるという可能性は否定された。日本人の自己評価表明における自己呈示の可能性を検討するために、自己に利益になる特性(self-profitable)と他者に利益になる特性(other-profitable)との分類を用い、それぞれにおいて自己評価を行うように被験者に求めた。

その際に、偽の生理指標を用いて、自分の本当の自己評価が実験者に知られているというように思い込ませた場合には、そうでない場合と比べて、自己に利益になる特性に関する自己評価が上昇したが、他者に利益になる特性に関する自己評価は低下することを見出した。これは自己呈示の意味がないような状況におかれると、より本心に近い自己評価を表出するためと考えられる。この点をより確実にとらえるために、Greenwaldらによって開発されたImplicit Association Testを用いて、自分と自己に利益になる特性あるいは他者に利益になる特性との連合の容易さをコンピュータによって計測した。そうすると、予測どおり、日本人学生でも、アメリカ人と同様に、自分と自己に利益になる特性との連合の方が、自分と他者に利益になる特性との連合よりも容易に形成されることが明らかになった。このことは、日本人が表明する自己評価は、実際に信じているよりも、他者に利益になる特性を強調し、自己に利益になる特性を謙遜しているためと考えられる。次に、このような傾向がどのようにして一般的になっているかについて、他者評価を測定してみた。その結果、自己に利益になる特性を謙遜し、他者に利益になる特性を強調するような自己評価は、他者からもっとも好意的な評価を得られることが確認された。このように、自己利益特性を謙遜し、他者利益特性を強調することは、日本社会の中でもっとも適応的な自己呈示戦略であるということが分かった。
全胚免疫染色と分子生物学的方法による内臓と四肢の神経・血管・筋の形成と再生の解明

心臓に分布する交感神経、即ち心臓神経の形態解明の研究を推進した。心臓神経は椎骨に接する交感神経幹から広範囲に亘り多数起こり、神経同士の結合が多く、走行が複雑であるので、内蔵直接伴行の迷走神経由来の心臓枝よりも形態解明は困難である。とりわけ、ヒトの心臓神経は実験脊椎動物よりも形態が大きく、脂肪が多いので形態解明は至難である。本研究では、アルコールによる脱脂、アリザリン・レッドによる神経染色、そしてエチレン・グリコールによる血管形態明示という方法を開発し、心臓神経と心臓・血管の詳細な形態を広領域に解明した。そして、ヒトのみの固有観点ではなく、脊椎動物総合形態学と発生学的観点をも加えての全貌的意義付けを学会講演にて発表し、掲載された(第8回臨床解剖研究会と第16回日本末梢神経学会)。又、心臓枝と心臓神経の形態に関する国際学術雑誌の投稿原稿を加筆・修正している。形態形成に関しては、マウスとラットよりもヒトの形態に近いジャコウネズミにおいて、心臓神経の形態と形態形成解明を全胚免疫染色を用いて行い、成果を第110回日本解剖学会で発表し、国際学術雑誌投稿準備中である(博士課程学生の提出論文)。ジャコウネズミ肝臓の発生と臨床医学的意味(Endoclinology 2004 : Aant. Enbryol. 2004)と口蓋帆挙筋分布神経と下顎神経の形態についても解明した(Clin Anat 2004 ; Surg Radiol Anat 2004)。肝鎌状間膜と肝円策、そして臍ヒダ経由の肝臓実質に分布する動・静脈と神経の形態と形態形成、そして胸骨剣状突起周囲のリンパ管と肝臓との関係解明をヒトとジャコウネズミにおいて行い、発生学意義の再検討と臨床医学との連携を深めている。又、骨異常の測定・診断と治療方法の解明の共同研究と頭・頚の筋形成に関しての分子組織化学的研究を進めている。体圧分散式エアマットレスにて固定を改善したヒト成体(献体)の腹部臓器と横隅膜を100%アルコール内で脱脂した後、アリザリンレッド含有アルコールに約5日間保存し、末梢神経を染色した。その後、実体顕微鏡下で詳細に観察し、A2用紙にてスケッチを重ねた。その結果、体壁性の動・静脈と伴行神経が臍からの肝円索(残存)と肝鎌状間の中を走行して、肝臓・胆嚢に達し、内臓性の動・静脈と伴行神経と交通・吻合しているのが判明した。当該の交通・吻合形態はヒト胎児とジャコウネズミの成体においても確認された。この結果は肝臓・胆嚢と動・静脈と神経の形態形成に関する新たな発見であり、可及的に早く発表する予定である。ヒト成体の心臓に分布する神経の形態に関しては精密な解剖が困難とされて来たが上記の方法を適用・解決することにより、心臓枝(迷走神経由来)と心臓神経(交感神経由来)の形態を解明することが出来た。とりわけ心臓静脈門と心臓榊経との関係を詳細に解明することが出来た。ジャコウネズミ成体と胚に関しては、血管にラッテックスを注入して標識した後に、抗NFP抗体を用いて全標本免疫染色を行い、分布神経形態形成過程を解明した。その結果、ヒト成体の心臓枝と心臓神経の形態解明を進展させるデータを得た。ジャコウネズミ成体の膵臓は前膵臓と後膵臓の区分が明瞭であり、形態形成解明に極めて有用である。この肝臓と膵臓に関して臨床学的観点から前膵臓と後膵臓の機能を解明した。Whole-body Vibrationがラット大腿骨骨密度に及ぼす影響について、pQCT法により検討した。

その結果、5週間のWBV刺激によりメスの大腿骨metaphisisの海綿骨骨密度が増大することが明らかとなった。心臓に分布する交感神経、即ち心臓神経の形態解明の研究を推進した。心臓神経は椎骨に接する交感神経幹から広範囲に亘り多数起こり、神経同士の結合が多く、走行が複雑であるので、内蔵直接伴行の迷走神経由来の心臓枝よりも形態解明は困難である。とりわけ、ヒトの心臓神経は実験脊椎動物よりも形態が大きく、脂肪が多いので形態解明は至難である。本研究では、アルコールによる脱脂、アリザリン・レッドによる神経染色、そしてエチレン・グリコールによる血管形態明示という方法を開発し、心臓神経と心臓・血管の詳細な形態を広領域に解明した。そして、ヒトのみの固有観点ではなく、脊椎動物総合形態学と発生学的観点をも加えての全貌的意義付けを学会講演にて発表し、掲載された(第8回臨床解剖研究会と第16回日本末梢神経学会)。又、心臓枝と心臓神経の形態に関する国際学術雑誌の投稿原稿を加筆・修正している。形態形成に関しては、マウスとラットよりもヒトの形態に近いジャコウネズミにおいて、心臓神経の形態と形態形成解明を全胚免疫染色を用いて行い、成果を第110回日本解剖学会で発表し、国際学術雑誌投稿準備中である(博士課程学生の提出論文)。ジャコウネズミ肝臓の発生と臨床医学的意味(Endoclinology 2004:Aant.Enbryol.2004)と口蓋帆挙筋分布神経と下顎神経の形態についても解明した(Clin Anat 2004;Surg Radiol Anat 2004)。肝鎌状間膜と肝円策、そして臍ヒダ経由の肝臓実質に分布する動・静脈と神経の形態と形態形成、そして胸骨剣状突起周囲のリンパ管と肝臓との関係解明をヒトとジャコウネズミにおいて行い、発生学意義の再検討と臨床医学との連携を深めている。又、骨異常の測定・診断と治療方法の解明の共同研究と頭・頚の筋形成に関しての分子組織化学的研究を進めている。
細胞質甲状腺ホルモン結合蛋白質の生理的機能多様性：炎症と低Ｔ３症候群への関与

1.プロモーターの恒常的活性部位をdRLh-84細胞と低発現細胞株GH3を用い、比較検討した。転写開始地点から上流200塩基から100塩基間に、結合活性が変化する部位を見出した。ここにAP-1配列があり、この配列の役割を、定量PCRを用いたCRYM遺伝子発現変化により明らかにした。文献1にまとめた。2.先に確立したCRYM発現細胞株を用い、甲状腺ホルモンの種々の濃度に対する、甲状腺ホルモン応答遺伝子(成長ホルモン、脱ヨード酵素1型、2型)の発現変化を経時的に解析した。この結果、同じ甲状腺ホルモン応答遺伝子であっても、発現パターンに経時的に変化がみられることが判明した。文献2にまとめた。CRYM発現調節細胞を用い、甲状腺ホルモンによるラット成長ホルモン、脱ヨード酵素1型、2型での、遺伝子発現様式をホルモン投与24時間までと、その後、ホルモン不含後48時間までの変化を定量PCRにより検討した。その結果、ラット成長ホルモン、脱ヨード酵素2型で、CRYM発現によるホルモン応答性に差異を認めた。脱ヨード酵素1型では変化を認めなかった。この、遺伝子特異的ホルモン応答性についての機構は現時点では不明である。この成果について、英文論文として投稿中である。別に、親株と、CRYM発現細胞、親株を1.3%低酸素下24時間培養、親株を100nMトリヨードサイロニン24時間培養後のそれぞれのRNA発現変化をマイクロアレイにより解析した。CRYM発現細胞により変化した遺伝子について、まず、解析した。その結果、神経系、シナプス関連遺伝子の発現が上昇しており、IGF-1を代表とする体性関連遺伝子発現が現象していた。その他、甲状腺ホルモンで誘導される遺伝子133遺伝子のうち、CRYM発現細胞株で18遺伝子が上昇していた。この遺伝子のうち、機能の判明している10遺伝子につき、定量PCRにより発現を確認した。8遺伝子で、甲状腺ホルモンによる発現増強を確認した。Trhde遺伝子、Bcar3遺伝子では、甲状腺ホルモンによる誘導は親株に比し、減少していた。以上の結果を英文論文として投稿中である。その他、低酸素で誘導される遺伝子と甲状腺ホルモンで誘導される遺伝子に共通な遺伝子につき、現在定量PCrにて発現確認中である。マウス実験では、LPS皮下注により、血清T3の低下と、心臓でのCRYM発現の上昇を確認した。初めに、甲状腺ホルモン結合活性の細胞内輸送に対する役割について、以下の二つの方法でアプローチした。1.CRYMプロモーターの単離と、結合活性の評価2.CRYM発現細胞とその親株であるGH3細胞を用いた、甲状腺ホルモン応答遺伝子の発現変化の定量的解析プロモーターの恒常的活性部位をCRYM高発現株dRLh-84細胞と低発現細胞株GH3を用い、比較検討した。転写開始地点から上流200塩基から100塩基までの間に、結合活性が変化する部位を見出した。結果を文献1にまとめた。先に確立したCRYM発現細胞株を用い、甲状腺ホルモンの種々の濃度に対する、甲状腺ホルモン応答遺伝子(成長ホルモン、脱ヨード酵素1型、2型)の発現変化を経時的に解析した。このことから、甲状腺ホルモン濃度変化に対する遺伝子反応は、CRYMにより特異的にコントロールされていると考えられた。結果を文献2にまとめた。次に炎症に対するvivoにおける役割について、ノックアウトマウスを使用し解析した。最初に、野生型C57BL6における、感染、炎症モデルとしてのリポポリサッカライド(LPS)に対するCRYM発現変化につき、心臓を用い解析した。結果、炎症により、CRYM発現は先の網膜同様上昇することが判明した。この場合、血清FT3濃度は減少した。次に、同様の実験をノックアウトマウスで施行した。LPS投与前後でFT3に変化を認めなかった。CRYM消失により、血清T3の減少が消失したことから、感染によるT3の定価には、CRYMが関与している可能性が示唆された。文献1にまとめた。文献2にまとめた。CRYM発現調節細胞を用いた酸化還元状態における甲状腺ホルモン応答遺伝子の反応様式について、ラット成長ホルモン、脱ヨード酵素1型、2型、3型のRNA発現を、チャコールストリップ血清(甲状腺ホルモン不含の血清)を含んだ培養液で培養後、甲状腺ホルモン添加後、24時間、48時間、72時間での発現変化を検討した。その後、24時間ホルモン存在下培養後、培養液をホルモン不含に切り換えて、経時的なRNA発現変化を検討した。