hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
重篤な術後合併症の対策に関する若干の実験的研究:-白血球接着による血管内皮細胞活性化の制御について-

これらのことから、「流れ」は好中球の多数存在する血流に曝され、エンドトキシンで活性化された血管内皮細胞のCa2+シグナル伝達を誘導し、炎症反応の始動または促進に寄与していることが示唆された。[結論]本研究によって明かにされた好中球を介した活性化血管内皮細胞の[Ca2+]i上昇における「流れ」の重要さから、「流れ」は、好中球が多数存在する血流に曝され、エンドトキシンで活性化された内皮細胞におけるCa2+シグナル伝達を誘導することにより、炎症反応の始動あるいは促進に関与していることが示唆された。
元素分配から制約する核－マントルの相互作用

高温高圧実験とその合成試料や天然試料の分析を硫黄同位体分析システムを用いて行った。さらにレーザー加熱式ダイヤモンドアンビルセルを用いて、様々な出発物質を使用した実験を行い、以下の代表的な成果を得た。(1)回収試料の硫黄同位体分別測定を行い、高温高圧条件下でのケイ酸塩ー金属間の硫黄同位体分別への温度圧力効果の解明を試みた。全ての実験で金属相に重い硫黄34Sが富む結果が得られた。分別に対して、負の温度効果が見られたが、圧力効果は見られなかった。(2)還元的な下部マントル環境下(90-120GPa、2000-2500K)における炭酸塩鉱物の安定性を、レーザー加熱式ダイヤモンドアンビルセルにより調べた。実験には、MgCO3または(Mg,Fe)CO3を封入した、鉄またはニッケル製の微小金属カプセルを用いた。実験の結果、120 GPaを超える高圧下では、還元的環境下でも炭酸塩が安定化する可能性が示唆された。(3)ハワイなどの海洋島玄武岩中に見られるオスミウム同位体異常の起源として、内核の成長に伴うRe, Os, Ptの分別が提案されている。これを明らかにするため、液体鉄-固体鉄間の強親鉄性元素の分配実験を60GPaまで行った。実験にはレーザー加熱式ダイヤモンドアンビルセルを用いた。二次イオン質量分析計を用いた上記三元素の定量分析に備え、主成分元素の定量および組織観察をEPMAを用いて行った。(4)Tahiti産のカンラン岩捕獲岩を用いたin situまたは全岩の白金族元素分析を行った。天然のカンラン岩試料にみられる全岩白金族元素濃度の大きな多様性の原因を探るため、白金族元素の高温高圧での挙動に関する実験的研究についてのレビューを進めている。さらに,カンラン岩捕獲岩を用いた全岩Os同位体分析が完了し、解析中である。本計画研究の目的は下部マントルや核ーマントル境界付近の元素の挙動・リザーバーの存在、核ーマントル間の元素分配と軽元素の安定同位体分別係数を明らかにすることである。そのためには微小領域の高精度の分析が不可欠である。この目的を達成するため、導入した最新型の同位体比質量分析計に微小領域試料導入システムを構築した。このシステムを用いて軽元素の安定同位体比の分析が可能になり、下部マントルや核ーマントル境界付近の温度圧力条件下の実験生成物質を測定することに成功しており、おおむね計画通りに進展している。平成31年度についても、これまで通り様々な出発物質を使用した高温・高圧下での元素分配・同位体分別実験を行い、核ーマントル境界までの温度・圧力条件の変化と同位体分別定数との関係、他元素の二次的効果、液相ー固相間または金属メルトー珪酸塩メルト間(液相不混和)の元素分配・同位体分別係数を見積もる。マントルの温度圧力条件は川井型マルチアンビル装置、ピストンシリンダー装置を使用し、より高圧の実験はレーザー加熱ダイヤモンドアンビルセルを用いて行う。実験生成物の電子顕微鏡観察、軽元素同位体分析、EPMA分析、集束イオンビーム加工(FIB)による断面のTEM観察、二次イオン質量分析計(SIMS)、レーザー照射型誘導結合プラズマ質量分析計(LA-ICP-MS)による微量元素精密分析を順次組み合わせて行うことで、上記の目的を達成する。また、天然のマントルカンラン岩の微細構造観察や微小領域の化学組成分析などを行い、地球内部での揮発性物質の挙動を実際の地球深部の岩石から読み取ることを試みる。これら高温高圧実験の結果と天然の試料の分析結果を総合的に解析し、核ーマントルの共進化と相互作用を読み解く。さらにこれら実験・観測で得られた成果は理論計算班(A04-1)と共同で第一原理電子状態計算法を用いた元素・同位体シミュレーションを行う。これにより新たな地球深部化学進化モデルを構築する。最新型の高精度安定同位体比質量分析計(MAT253)を新潟大学に購入し、試料導入部に体積を極小にしたシステムを構築した。標準ガス試料を試験的に分析した結果、水素・炭素・酸素・硫黄の同位体比をそれぞれ±0.4、0.06、0.08、0.1‰以下の精度で測定可能となった。また、レーザー・アブレーションによる試料の導入システムの設置を行い、微小領域ガス生成物質の同位体分析方法論を確立しつつある。本研究領域の主な目的である核ーマントル間の元素分配と軽元素の同位体分別係数を見積るために高温・高圧条件下で実験を行った。以下に代表的な成果を述べる。1)沈み込むスラブ物質を用いた実験を行い、鉄の強い分別により溶け残り物質の方がメルトよりも密度が低いことが明らかになった。この成果は、部分溶融メルトの密度が十分に高く、下部マントルの低速度層を説明できることを示唆している。2)Fe-C系の出発物質を使用した高温・高圧下での実験を行い、超高圧下のダイヤモンドと炭化鉄メルトの間の炭素同位体分別係数を見積もることができた。3)高圧下における放射光メスバウア分光法を用いたFe3Sの磁性転移とFeOの電子状態を明らかにする実験を行った。

4)ペロブスカイトと鉄シリコン合金間とMORBと鉄シリコン合金間の元素分配についてレーザー加熱DACを用いて実験を行い、初期地球の温度条件を3000 Kを超える高温環境下である場合、シリコンが鉄中へ多く分配されることが分かった。5)マントル物質の強親鉄性元素分配を明らかにするために天然カンラン岩のX線CTによる三次元撮像を行った。その結果、かんらん石中に白金属元素が包有物として濃集している産状が明らかとなった。以上の結果により、下部マントルや核ーマントル境界付近の元素の挙動やリザーバーの存在、さらに元素分配や同位体の分別に関する重要な制約を与えることが期待される。本計画研究の重要な目的である、高温・高圧下での元素分配・同位体分別係数を明らかにするために、微小領域の高精度の分析が不可欠である。目的を達成するために最新型の質量分析機を導入し、初年度の内に立ち上げを完了した。試料の量を徐々にへらし、下部マントルや核ーマントル境界の温度圧力条件下の実験生成物質の測定を目指す予定であり、おおむね計画通りに進展していると判断できる。昨年度新潟大学に購入した質量分析計の試料導入部に硫黄同位体専用のシステムを本年度構築した。そのためパイロラザーとガスクロマトグラフを合わせたシステムを設置し、試験的な分析を行った。本研究領域の主な目的である核ーマントル間の元素分配と軽元素の同位体分別係数を見積るために高温・高圧条件下で実験を行った。以下に代表的な成果を述べる。FeS系と石榴石間の高温高圧下での反応実験を5070 GPa、4200 K程度で行った結果Fe-FeS系と珪酸塩は共に融けた状態で反応を起こした。また鉄系に硫黄が存在することで硫黄が存在しない系で行なわれた先行研究と比較するとケイ素が核物質中へ入りにくいことが分かった。現在の核とマントル中に存在するケイ素や酸素フガシティを再現するためには、ケイ素と硫黄はそれぞれ2.17.4 wt%、6.12.3 wt%必要であることが分かった。またこれら元素分配実験をより精密な温度制御下で行うために、ボロンドープダイアモンドを発熱体として用いた内部抵抗加熱式ダイアモンドアンビルセルを開発しており、現在までに3700Kまでの高温発生を可能にしている。さらにFeS系の出発物質を使用した高温・高圧下での実験を行い、超高圧下の硫化鉄とメルトの硫黄同位体分析を試験的にそれぞれ行った。初期地球のマグマオーシャンでの最終固結に伴う揮発性物質の挙動を理解するため,高温高圧下で揮発性物質を含むマグマの性質を調べる実験的研究を行った。マントル物質の強親鉄性元素分配を明らかにするために天然カンラン岩のTEM-EDSによる微小領域観察を行った。その結果、白金属元素がカーボナタイト質メルトによって移動することが明らかとなった。目的を達成するために導入した最新型の質量分析機に微小領域試料導入システムを構築した。硫黄同位体分析システムを用いて標準物質の分析を行ったところ誤差が大きく、ターボポンプを2つ追加し超高真空システムへ改修した。また高圧実験試料の質量を測るため精密天秤を購入した。高温高圧実験とその合成試料分析、さらに天然試料の分析を行い、以下の代表的な成果を得た。
筋疲労における筋力変調の作用点:活性化過程分離による解明

筋疲労原因物質群による張力変調の作用点を解明するために、リン酸アナログ(フッ化アルミニウム、ヴァナジン酸)を用いて、活性化過程をCa2+の結合による細いフィラメントの活性化と、フィラメントへの収縮性クロスブリッジの結合形成と、収縮性クロスブリッジによる自己増殖的な筋活性化に分離することで、筋収縮変調作用の作用点を検索することが本研究の目的である。平成12年度はその基礎となるリン酸アナログの動態についての研究を行った。平成13年度は前年度の結果をふまえ筋疲労原因候補物質群のうちBDMとADP存在下で張力測定を行い、さらに、クロスブリッジ形成までの活性化過程の作用点を分離するために、ミオシンのATP結合部位の動態を分子動力学によるシミュレーションと、19F-NMRによる観察を行った。1.収縮張力発生能・スチフネス測定(1).初期張力応答の低下から85%程度のクロスブリッジにはフッ化アルミニウムが取り込まれている。(2).初期張力応答の回復から、ATPがなくてもCa2+による活性化だけでその遊離は促進される。(3).収縮性クロスブリッジの形成によってさらに遊離は促進される。(4)Ca2+による活性化によってスチフネスは上昇し、フッ化アルミニウムの遊離が促進される。(Yamaguchi&Takemori,2001)以上の結果を基に1)BDM存在下では収縮張力発生能の回復とスチフネスの回復が遅くなることが、2)ADP存在下ではそのどちらも顕著な変化が観察されないことがわかった。2.X線回折ヴァナジン酸を結合したミオシン頭部は、筋フィラメント格子内でもM-ADP-piと類似した分子形態にある。3.19F-NMR標本の均一性を保つため、微少試料を用いている。ナノプローブを用いることによって、筋線維内に取り込まれたフッ化アルミニウムからのシグナルを測定することができた。まず、微少試料をナノプローブ用試料管内に高密度に充填した状態での解析を行っている。4.ミオシンのATP加水分解サイト付近の分子動力学計算を行い、クロスブリッジ形成による水分子の振る舞いをシミュレートした。結合サイトのごく近傍での計算では、H-NMRを用いた実験とは異なる結果となり、現在その原因を検討中である。筋疲労原因物質群による張力変調の作用点を解明するために、リン酸アナログ(フッ化アルミニウム、ヴァナジン酸)を用いて、活性化過程をCa^<2+>によるものと収縮性クロスブリッジによるものとに分離することが本研究の目的である。その基礎となるリン酸アナログの動態について、現在以下の結果が得られている。1.収縮張力発生能(1).初期張力応答の低下から85%程度のクロスブリッジにはフッ化アルミニウムが取り込まれている。(2).初期張力応答の回復から、ATPがなくてもCa^<2+>による活性化だけよってその遊離は促進される。(Yamaguchi & Takemori,2001)2.スチフネス測定Ca^<2+>による活性化によってスチフネスは上昇し、フッ化アルミニウムの遊離が促進される。(Yamaguchi & Takemori,2001)

3.X線回折ヴァナジン酸を結合したミオシン頭部は、筋フィラメント格子内でもM-ADP-Piと類似した分子形態にある。4.^<19>F-NMR標本の均一性を保つため、微少試料を用いている。ナノプローブを用いることによって、筋線維内に取り込まれたフッ化アルミニウムからのシグナルを測定することができた。まず、微少試料をナノプローブ用試料管内に高密度に充填した状態での解析を行っている。以上のように、収縮張力発生から、収縮クロスブリッジが持つ活性化作用を分離するという本年の到達目標は、概ね達成できた。筋疲労原因物質群による張力変調の作用点を解明するために、リン酸アナログ(フッ化アルミニウム、ヴァナジン酸)を用いて、活性化過程をCa2+の結合による細いフィラメントの活性化と、フィラメントへの収縮性クロスブリッジの結合形成と、収縮性クロスブリッジによる自己増殖的な筋活性化に分離することで、筋収縮変調作用の作用点を検索することが本研究の目的である。クロスブリッジ形成までの活性化過程の作用点を分離するためにはミオシンのATP結合部位の動態の観察が必要である。本年度は、ミオシンのATP結合部位の分子動力学によるシミュレーションと、19F-NMRによる観察を試みた。さらに、前年度までの結果をふまえ筋疲労原因候補物質群のうちBDMとADP存在下で張力測定を行ったミオシンのATP加水分解サイト付近の分子動力学計算を行い、クロスブリッジ形成による水分子の振る舞いをシミュレートした。結合サイトのごく近傍での計算では、H-NMRを用いた実験とは異なる結果となり、現在その原因を検討中である。また、19F-NMRについては、フッ化アルミニウムをトラップした筋線維試料を高密度で充填することで、19Fの信号を観察することはできたが、その動態を考察できるだけの強度が得られていない。そこで、さらに改良を加えるか他の方法を開発するかが今後の課題である。張力測定の結果は、1)BDM存在下では収縮張力発生能の回復とスチフネスの回復が遅くなることが、2)ADP存在下ではそのどちらも顕著な変化が観察されないことがわかった。
奇パリティ多極子秩序系における新奇量子伝導

2017年度は、奇パリティ多極子秩序を示す電気伝導系に関する「物質開発」と「ドメイン観察」についての研究を実施した。「物質開発」に関しては、梯子型鉄系化合物BaFe2Se3に関する成果が挙がった。BaFe2Se3においては400K付近に構造相転移があることが知られていたが、その詳細は未解明であった。我々は、構造相転移温度以下において第二高調波発生を観測し、マクロな誘電分極が生じていること(電気双極子の強的秩序が実現していること)を明らかにした。その微視的機構は、250K以下で生じるブロック型反強磁性秩序を安定化させる構造歪の導入にある。つまり、400 K以下の常磁性相は、カイラルネマティック相ともいうべき新奇な電子相であることが判明した。「ドメイン観察」に関しては、鉄系超伝導体関連物質BaMn2As2に関する成果が挙がった。BaMn2As2は、625 K以下でチェッカーボード型反強磁性秩序を示すが、磁気空間群を検討すると反強磁性相は磁気四極子の強的秩序と見做せることが分かる。磁気四極子秩序相には、符号が反転したドメイン構造が存在するが、その大きさが未解明であった。我々は、第二高調波発生におけるaxial-iテンソルとpolar-cテンソルの干渉を通して、ドメイン構造を観察することを目指した。その結果、001面において明瞭な干渉効果を見出し、そのイメージングにより磁気四極子ドメインの大きさは0.11 mm^2スケールであることを見出した。この成果により、今後のシングルドメイン試料の作製や新奇量子伝導現象の発見への道筋をつけることができた。29年度が最終年度であるため、記入しない。BaMn2As2は、625 K以下で反強磁性秩序を示す伝導性物質である。磁気構造は単純なチェッカーボード型であるにも関わらず、Mイオンの配位環境を考慮に入れると、磁気空間群における反転対称性が消失している。この磁気秩序相は、磁気四極子の強的な秩序と見做すことができることが先行研究から判明している。従って、BaMn2As2は奇パリティ多極子秩序系の新奇な量子伝導を開拓するための格好の舞台である。研究計画の初年度にあたる2016年度は、BaMn2As2に対する詳細な磁化率と磁気抵抗率の測定を実施した。磁化率の測定により、T*=40 Kでab面内に弱強磁性が発生し、スピンがc軸から僅かにキャントする逐次相転移を示すことを見出した。また、回転磁場中の磁気抵抗率の測定により、1広い温度と磁場領域において、面内に磁場を印加した際に負の磁気抵抗効果が生じること、2T<T*の低磁場領域において、面内に磁場を印加した際に正の磁気抵抗効果が生じること、3T<T*において、磁気抵抗効果に明瞭な面内磁場方位依存性が生じることを観測した。それぞれの起源は、1外部磁場印加に伴うスピン揺動の抑制に伴う伝導電子の散乱効果の減少に由来する負の磁気抵抗効果、2外部磁場あるいはラシュバ相互作用に起因する軌道磁気抵抗効果、3電気磁気効果による直方晶歪みに起因する異方的な磁気抵抗効果に対応していると考えられる。特に、3の現象は、空間反転対称性の破れた本系の特徴であると考えられ、奇パリティ多極子秩序系の新奇な量子伝導であると考えられる。BaMn2As2の純良単結晶の育成および強磁場下の電気抵抗率測定に関して、当初の予定通りの研究を遂行できた。磁気抵抗測定は、金属材料研究所強磁場超伝導材料研究センターで共同利用課題として実施している。

今後は、BaMn2As2における磁気四極子秩序のドメインを観察する手法を開拓し、シングルドメイン状態における新奇な量子伝導の観測を目指す。異方的磁気抵抗効果の測定に加えて、光学応答の低エネルギー版に対応する非線形量子伝導の観測を目指す。29年度が最終年度であるため、記入しない。
20世紀における進化思想と倫理学の関係および現代の論争状況の研究

本研究の目的は、「20世紀における進化思想が倫理学に及ぼした影響はどのようなものか。また、現代において進化論と倫理学のあるべき関係はどのようなものか」という問いについて研究を行ない、他分野の研究者にもアクセス可能な基本文献を作成することである。その際、現代の進化論と倫理学の思想的関係を、19世紀以降の進化論の発展と倫理思想史の流れに裏付けられた形で究明することを目指す。H30年度は以下の研究を中心に行った。(1)20世紀における進化論の理論的進展について文献を調査、収集し、R.ドーキンスの『利他的な遺伝子』や、ケアの倫理への進化論の影響を検討したNel Noddingsの'The Maternal Factor'の精読を行った。その際、適宜大学院生による助力を得た。(2)社会生物学論争についてサーベイを行い、E.O.ウィルソンの『社会生物学』を中心に、これに関連するジョン・マッキー、メアリ・ミジリー、ピーター・シンガーらの哲学者の思想および関連する著作を検討した。またその成果を京都生命倫理研究会で報告した。(3)19世紀に進化倫理学の学説を提唱したH.スペンサーの思想について「スペンサーの進化倫理学の検討」と題し論文を発表した。20世紀における進化論と進化倫理学に関連する文献を収集し、精読を進めている。また、学会での報告や論文の発表も行っており、おおむね研究は順調に進展しているといえる。前年度までの研究を進めるとともに、以下の研究を実施する。1科学哲学者を中心とする「進化論的反実在論」についての論争を整理する。道徳の説明としての進化論が、メタ倫理学における実在論と競合する理論かどうかを近年の動向を踏まえて検討する。2シンガーやジョシュア・グリーンら功利主義者による進化論を用いたほかの規範理論の批判「暴露論証」の検討を行う。以上の研究について、この分野に詳しいオックスフォード大学のガイ・カヘイン教授と意見交換を行う予定である。
機能性リボヌクレオペプチドによる生体内情報伝達シグナルの検出と制御

本研究を遂行することにより、我々が既に開発したとペプチドのサブユニットから形成されるリセプターをもとにして、ペプチドサブユニットをライブラリー法によって機能化し、リボヌクレオペプチドリセプターの結合能・識別能を向上させる方法論を開発した。この方法論により、(1)アデノシン三リン酸(ATP)とデオキシアデノシン三リン酸(dATP)の識別が可能なRNPリセプターが得られた。また、リボヌクレオペプチドリセプターを、幅広い濃度応答領域と検出波長を持つ分子センサーへと機能化する方法論を開発した。(2)リン酸化チロシンを含むGpYSRをより高い親和性と選択性で認識するリボヌクレオペプチドリセプターを得た。リン酸化チロシン結合性RNPリセプターは、リン酸化チロシン残基だけでなく周辺アミノ酸配列も高度に認識する。(3)神経伝達物質であるドーパミンやヒスタミンなどの生理活性アミンを高選択的に識別するRNPリセプターと蛍光性RNPセンサーを構築した。7-メトキシクマリン修飾ペプチドを有する蛍光性RNPセンサーはドーパミンのα位のメチレンと、カテコール環の3位の水酸基を高選択的に識別した。(4) PHドメインGRP1を用いて生体内セカンドメッセンジャーイノシトール四リン酸に対するバイオセンサー(IP_4センサー)を開発した。IP_4センサーを細胞内に導入し、ヒスタミンによるH1リセプター刺激に対応した細胞内イノシトール四リン酸のリアルタイム測定に成功した。これらの成果は、リボヌクレオペプチドによる蛍光性バイオセンサー作製に新概念をもたらし、汎用性の高いシグナル伝達制御・計測デバイスの創製へと発展できる可能性が高い。我々はすでに生体高分子RNAとペプチドをもとにして、RNAとペプチドのサブユニットから形成される機能性組織体を設計し、RNAサブユニットをライブラリー法によって機能化し、リボヌクレオペプチドリセプターを作製する方法論を開発している。本年度の研究では、(1)RNAサブユニットを機能化したリセプターをもとにして、ペプチドサブユニットをライブラリー法によって機能化し、リボヌクレオペプチドリセプターの結合能・識別能を向上させる方法論を開発した。これによって、アデノシン三リン酸(ATP)とデオキシアデノシン三リン酸(dATP)の識別が可能なRNPリセプターが得られた。(2)リボヌクレオペプチドリセプターを、幅広い濃度応答領域と検出波長を持つ分子センサーへと機能化する方法論を開発した。(3)リン酸化チロシンに対するテーラーメイドリセプターを開発した。チロシンとリン酸化チロシンを識別するRNPリセプターを作成したが、リン酸化チロシンに対する親和性は、まだ満足できるものではない。現在、特定のアミノ酸配列でのリン酸化チロシンを認識するリボヌクレオペプチドリセプターの作製を行っている。また、生体内セカンドメッセンジャーに対するバイオセンサーを開発するため、PHドメインGRP1を用いてイノシトール四リン酸に対するバイオセンサー(IP_4センサー)を開発した。本研究では、申請者らが開発した機能性リボヌクレオペプチド(RNA-ペプチド複合体)構築法をもとにして、細胞内シグナル伝達を担うセカンドメッセンジャーとタンパク質リン酸化にリアルタイムに応答する蛍光性バイオセンサーおよびシグナル伝達制御デバイスを開発し、細胞内シグナル伝達を可視化もしくは制御するテクノロジーを創出することを目指す。平成18年度の研究では、細胞内でのシグナル伝達を担うリン酸化タンパク質をさまざまな波長により計測できる蛍光バイオセンサーの構築と機能評価を行った。【標的とするリン酸化チロシン配列】リボヌクレオペプチド機能化法を用いて、シグナル伝達に関わるリン酸化タンパク質中のリン酸化チロシンを含むテトラペプチドを捕捉するリボヌクレオペプチドリセプターの作製と、光学的にセンシングするリボヌクレオペプチドセンサーの開発を行った。

標的とするタンパク質リン酸化部位は、ガン遺伝子Rasの活性化に関与するEBNA2 co-activator中に含まれる883番目のチロシンリン酸化配列(Gly-pTyr-Ser-Arg、GpYSR)とした。【リン酸化チロシンを含むアミノ酸配列に対するRNPリセプターの構築】リン酸化チロシンを含むGpYSRをより高い親和性と選択性で認識するリボヌクレオペプチドリセプターを作製するために、ランダム塩基配列からなる30塩基長のRNAライブラリーより多様性が増した、ランダム塩基配列からなり、かつ、7から40塩基長を有するRNAをもとにしたリボヌクレオペプチドライブラリーを構築した。このリボヌクレオペプチドライブラリーをもとにして、in vitroセレクションにより得られた8塩基の高度な保存配列5'-AUCAG--GAG-3を有するGpYSR20/Rev複合体のGpYSRに対する平衡解離定数は、K_d=4.8±0.6μMであった。このリン酸化チロシン結合性RNPリセプターのGpYSR認識様式は、リン酸化チロシン残基に対して高選択的であるが、Gly,Ser,Arg部位も分子認識に寄与することが示された。これらの結果からGpYSR20/Rev複合体は、リン酸化タンパク質に対する人工リセプターとして、同一タンパク質中のチロシンリン酸化部位あるいは異なるリン酸化タンパク質のチロシンリン酸化部位を識別できる可能性が示された。【リン酸化チロシンを含むアミノ酸配列に対する蛍光センサーの構築】RevペプチドN末端に蛍光分子を導入しても、リセプターと同じ基質選択性と親和性を保持するかどうかを調べるために、GpYSR20/5FAM-Rev複合体のリボヌクレオペプチドセンサーとしての機能評価を行った。蛍光スペクトルの測定により、GpYSR20/5FAM-Rev複合体はGpYSR濃度増加と共にフルオレセイン分子に由来する蛍光強度増加の変化が観測できた。(1)生体内生理活性分子に対するバイオセンサーの構築昨年度までに確立したRNPリセプター・センサー構築方法論に基づいて、神経伝達物質であるドーパミンやヒスタミンなどの生理活性アミンを高選択的に識別するRNPリセプターと、生理活性アミンを高感度に検出する蛍光性RNPセンサーを構築した。ドーパミンセンサーに対するRNPセンサーの基質結合配列中には、5'-CACA_UGAA-3'の高度に保存された配列が認められた。7-メトキシクマリン修飾ペプチドを有する蛍光性RNPセンサーが、ドーパミン濃度の増加に伴って応答することがわかった。さらに、7-メトキシクマリン修飾ペプチドを有するRNPセンサーは、ドーパミンのα位のメチレンと、カテコール環の3位の水酸基を高選択的に識別した。(2)光応答性ATP
心筋症の病因と病態進展機構の究明に関する縦断的研究

高知心筋症ネットワーク活動の継続を行い、本ネットワークに登録された肥大型心筋症261例の登録時の臨床情報を解析し報告した。心筋症の臨床病型では、心エコー検査と血液バイオマーカーによる病態評価を中心に研究を行い、多くの医学論文に結果を報告した。特に、肥大型心筋症や拡張型心筋症における予後予測因子の同定を行い、臨床において使用できる有意義な結果を得た。遺伝子解析では、肥大型心筋症の病因遺伝子解析を施行し、我が国における病因遺伝子変異の頻度などを明らかにした。心筋症は、肥大型心筋症・拡張型心筋症・拘束型心筋症・催不整脈性右室心筋症に分類されるが、近年の分子遺伝学の進歩により病因遺伝子が続々と同定され、もはや原因不明とはいえなくなってきた、特に肥大型心筋症は患者の60%前後に遺伝子変異を認め、早期診断、突然死の予防という観点で遺伝子解析が注目されている。現在、遺伝型と表現型の関連性についての研究が進んでいるものの、未だ確定したものは得られていない。本研究では、比較的人口移動の少ない本県(高知県)において、従来の横断的な検討のみならず、これまで行われていない縦断的な視点での検討を行い、各心筋症(特に肥大型心筋症と拡張型心筋症)の頻度・臨床病態の経時的変化・予後などを総合的に評価し、遺伝的背景ならびに病態発症・進展のメカニズムを明らかにする。高知県心筋症ネットワーク:平成16年度に高知県内の基幹病院を中心に心筋症ネットワークを構築した。平成20年度はこれまでに本ネットワークに登録された肥大型心筋症261例の登録時の臨床情報を解析した。特に中年高齢患者においては心房細動の出現が臨床経過の重要な起点となっていることも判明した(Kubo T, et al. Circ J 2008; in press)。心筋症の臨床病型:肥大型心筋症の左室リモデリングに焦点をあていくつかの研究を行った。リモデリング過程を詳細に検討し、左室壁運動異常の出現順序や異常の程度などを明らかにした(Hayato K,et al. J Cardiol 2008;52:111-117)。さらに、リモデリングの最終像である拡張相肥大型心筋症と、同様に左室収縮不全を来たす拡張型心筋症について、その臨床像の比較を行い、拡張相肥大型心筋症でははるかに予後が不良であることなどを報告した(Hamada T, et al. Clin Cardiol 2008; in press)。また、左室拡張障害について、心エコー検査による左室拡張能評価と運動耐容能との関連をバイオマーカーであるBNPと比較検討し論文報告を行った(Kitaoka H, et al. J Cardiol 2008; in press)。遺伝子解析:肥大型心筋症の病因遺伝子スクリーニングを施行した。肥大型心筋症例93家系の遺伝子解析を5つのサルコメア蛋白遺伝子(MYBPC3、MYH7、TNNT2、TNNI3、TPM1)について施行した。解析結果は、28家系に14種類の遺伝子変異を同定した。そのうち2家系の発端者はmultiple mutations(double heterozygotes)を有していた(第73回日本循環器学会総会・学術集会)。平成21年度はこれまでに本ネットワークに登録された肥大型心筋症261例の登録時の臨床情報を解析し論文発表を行った(中年高齢患者においては心房細動の出現が臨床経過の重要な起点となっている。(Kubo T, et al. Circ J 2009 ; 73 : 1599-605.))。また性差についての検討も加え、女性では男性と比し高齢での診断が多く、症状が重い点が明らかとなった(第13回日本心不全学会学術集会)。リモデリングの最終像である拡張相肥大型心筋症と、同様に左室収縮不全を来たす拡張型心筋症について、その臨床像の比較を行い、拡張相肥大型心筋症でははるかに予後が不良であることなどを報告した(Hamada T, et al. Clin Cardiol 2010 ; in press)。また、肥大型心筋症における心筋傷害の評価として血清心筋トロポニンI値について検討し、左室最大壁厚との関連性が強く、心筋傷害・左室リモデリングのメカニズム解明のキーとなるマーカーである可能性について論文報告を行った(Kubo T, et al. Clin Cardiol 2010 ; 33 : E1-7.)。

新たな家系の遺伝子スクリーニングを行うとともに、同一変異を有する複数家系を対象にハプロタイプ解析を行い、家系のつながり、あるいは病態への修飾因子の同定を行っている。平成22年度は下記の3つの点でそれぞれ成果をあげた。高知県心筋症ネットワーク:平成16年度に高知県内の基幹病院を中心に心筋症ネットワークを構築した。平成22年度はこれまでに本ネットワークに登録された肥大型心筋症261例の登録時の臨床情報を解析し、臨床像の性差についての検討を行った。女性患者では男性患者と比し高齢での診断が多く、症状が重い点などが明らかとなった(Kubo T, et al. J Cardiol 2010;56:314-319)。心筋症の臨床病型:肥大型心筋症の病態評価について、バイオマーカーを用いた検討を行った。肥大型心筋症における心筋傷害の評価として血清心筋トロポニンI値に注目し、脳性ナトリウム利尿ペプチドと組み合わせることにより本症の心血管イベントに有用であることを示した。すなわち、両者いずれのバイオマーカーが高値の群では、いずれも低値の群と比較して、心血管イベントの発症が11.7倍高率に起こることを報告した(Kubo T, et al. Circ J 2011;75:919-926.)。また、肥大型心筋症におけるメタロプロテナーゼ値の意義についても報告を行った(Kitaoka H, et al. Circ J 2010;74:1191-1196.)。平成23年度は下記の3つの点でそれぞれ成果をあげた。平成23年度末までに肥大型心筋症患者は290名の登録が行われた。現在、フォローアップの臨床データを集積・解析中である。遺伝子解析:肥大型心筋症の病因遺伝子スクリーニングを施行した。5つのサルコメア遺伝子を解析し、本邦では初となる重複遺伝子変異について報告した(Kubo T, et al.Circ J 2011;75:2654-2659)。また、多施設共同の遺伝子解析では、我が国における家族性肥大型心筋症家系のサルコメア遺伝子変異の頻度とその分布を明らかにした(Otsuka H, et al.Circ J 2012;76:453-461)。
パリCOP21の結果を踏まえた各国の温室効果ガス削減目標および政策の分析評価

本研究では、2015年末のパリCOP21に向けて各国が策定し、COPで最終決定された温室効果ガス排出削減目標およびそれを達成するためのエネルギー・ミックスの分析・評価を行った。そのために、まず第1に、各国政府がそれぞれ主張する「自国の温室効果ガス排出削減数値目標の公平性と野心度の正当化」を公平性や野心度に関する議論や定義との整合性という観点から分析した。第2に、各国が設定したエネルギー・ミックスの2030年までの変化割合の解析によって、各国が省エネ、再生エネ、原子力などの中で何を重視しているのかを明らかにした。第3に、各国が現在の数値目標およびより野心的な数値目標を達成する際の副次的便益の大きさなどを検討した。第4に、各国が既に実施、あるいは計画する各種発電エネルギーへの補助金を分析した。その結果、各国が主張する公平性と野心度は、各国にとって有利となる指標を使っていることが明らかになった。特に、多くの先進国は、温室効果ガスの歴史的排出という公平性の指標を使っていなかった。エネルギー・ミックスに関しては、原子力と石炭火力に関する政府の方針が大きく影響しており、日本に関しては、原発などに関して実現が極めて難しいエネルギー・ミックスが設定されていた。温室効果ガス排出削減における副次的便益に関しては、各国が独自で詳細な計算をしている場合はなかったものの、英医学誌のLancetなどが、主に大気汚染防止による便益を各国毎、産業毎に定量化しており参考になる。各政府の発電エネルギー技術に対する補助金に関しては、ドイツの場合、累積では、原発や化石燃料に対する補助金が他の発電エネルギー技術に比べて大きかった。また、日本では、2019年度の政府のエネルギー関連予算の約8割が原発と化石燃料を対象とするものであった。本研究では、2015年末のCOP21の結果を踏まえた主要国の温室効果ガス(GHG)排出削減数値目標およびそれを達成するために各国政府が策定した省エネ量とエネルギー・ミックス(電源構成)の分析・評価を行う。これまで各国のGHG排出削減数値目標の分析・評価に関してはドイツの複数の研究機関のコンソーシアムであるClimate Action Tracker(CAT)によるものがある。しかし、CATは各国目標を4段階に評価(格付け)したに過ぎない。すなわち、各国の数値目標正当化のロジックの評価、たとえば各国政府が公平性の原則・指標として何を重視しているか、それがIPCC評価報告書の議論・定義および2°C目標との整合性がどの程度あるか、などに関する詳細な検証や評価は実施されていない。したがって、28年度は、各国政府が気候変動枠組条約(UNFCCC)事務局にそれぞれ提出したGHG排出削減数値目標の公平性や野心度に関する説明文の内容および主張が、最新の気候変動に関する政府間パネル(IPCC)による評価報告書などで議論されてきた公平性の原則・指標や2°C目標に基づいた場合、どの程度正当性があるかを明らかにした。その結果、国によっては、公平性について議論していない場合もあり、議論している場合でも曖昧な表現が多かった。また、IPCCなどで議論されている公平性の定義と相反する定義を用いている国もあった。これらによって、ある国の数値目標の公平性や野心度の他の国の数値目標の公平性や野心度に比較しての優劣がある程度客観的に明らかになった。28年度は主に、気候変動枠組条約事務局に各国が提出した各国目標などの文献の内容調査が中心であり、その目標の国際比較などの研究成果も順調に得られている。そのために、まず第1に各国政府提出の「自国目標の公平性・野心度の正当化」の記述内容をIPCC評価報告書での議論や定義との整合性という観点から検証・評価する。第2に、省エネ量とエネルギー・ミックスの変化量の解析から各国が省エネ、再生可能エネルギー、原子力などの中で何を重視しているかを明らかにする。第3に、各国が現在の目標および野心的目標を達成する際のコベネフィット(大気汚染による早期死亡の回避)を試算する。第4に、各国が実施・計画中の各種発電エネルギーへの補助金を分析する。本年度は、特に日本と中国における省エネ量およびエネルギー・ミックスに関して、政府案あるいはシンクタンクの試算を比較分析した。結果として、中国においては再生可能エネルギーの導入が急速に進んでおり、それが経済的および社会的に大きなインパクトを与えていることがわかった。一方、日本の場合は、エネルギー基本計画で石炭火力がベースロード電源として位置付けられているなど脱炭素からは程遠い政策が取られている。しかし、シンクタンクによる計算によっては、国内の再生可能エネルギー資源によって、2050年の日本のエネルギー需要を100%満たす具体的なシナリオを示すことができているものもある。また、それらは、中長期的には便益が費用を大きく上回ることも示している。したがって、現行のエネルギー基本計画などで規定されている2030年および2050年の日本のエネルギー・ミックスにおいて、省エネ量および再生可能エネルギーの割合を増加させることや温室効果ガス排出削減目標を引き上げることは十分に可能だと考えられる。29年度は、特に日本と中国のエネルギーミックスについて研究を行い、一定の成果は得られた。

そのために、まず第1に、各国政府がそれぞれ主張する「自国の温室効果ガス排出削減数値目標の公平性と野心度の正当化」を公平性や野心度に関する議論や定義との整合性という観点から分析した。第2に、各国が設定したエネルギー・ミックスの2030年までの変化割合の解析によって、各国が省エネ、再生エネ、原子力などの中で何を重視しているのかを明らかにした。第3に、各国が現在の数値目標およびより野心的な数値目標を達成する際の副次的便益の大きさなどを検討した。第4に、各国が既に実施、あるいは計画する各種発電エネルギーへの補助金を分析した。その結果、各国が主張する公平性と野心度は、各国にとって有利となる指標を使っていることが明らかになった。特に、多くの先進国は、温室効果ガスの歴史的排出という公平性の指標を使っていなかった。エネルギー・ミックスに関しては、原子力と石炭火力に関する政府の方針が大きく影響しており、日本に関しては、原発などに関して実現が極めて難しいエネルギー・ミックスが設定されていた。温室効果ガス排出削減における副次的便益に関しては、各国が独自で詳細な計算をしている場合はなかったものの、英医学誌のLancetなどが、主に大気汚染防止による便益を各国毎、産業毎に定量化しており参考になる。各政府の発電エネルギー技術に対する補助金に関しては、ドイツの場合、累積では、原発や化石燃料に対する補助金が他の発電エネルギー技術に比べて大きかった。また、日本では、2019年度の政府のエネルギー関連予算の約8割が原発と化石燃料を対象とするものであった。29年度は、日本および主要国の、GHG排出削減数値目標を達成するために様々な省エネ量とエネルギー・ミックスについて分析する予定である。そのために、まず過去のエネルギー・ミックスの時系列分析および各国比較としては、関西大学の安田陽准教授の国際エネルギー機関(IEA)データを用いた分析を参考にして、現時点から2030年に向けた将来の省エネ量とエネルギー・ミックスの変化に関する時系列分析および国際比較分析を行う。今後は、日本と中国以外の国のエネルギーミックスの分析を加速させる。また、エネルギーシステムコストなどの指標を用いた経済評価も実施する。科研費を効率的にした結果残額が生じた。次年度の物品購入費に充当する。
隔離及び身体拘束の実施における看護判断の実態に関する研究

【目的】本調査は面接調査手法を用いた1次調査の結果から質問紙を作製し、一般的な判断の実態を明らかにするためのデータを得ること、さらに判断に関連する要因について検討することを目的としている。【研究方法】調査は郵送質問紙調査法を用いた。対象者は隔離または拘束を行っている病棟の看護管理者とした。質問紙は看護部門代表者宛に輸送し、回収は個別郵送とした。対象施設の選定には2段無作為抽出法を用いた。調査票の回収期間は、2006/9/1-9/31までの1ヶ月間であった。質問紙の内容は、対象者自身の属性、所属する施設、病棟に関する設問と共に、1次調査の結果から得られた隔離拘束において看護師にも判断が必要とされる可能性のある状況において、実際に行っている最も多いと思われる判断方法を選択する設問とした。また、それぞれの状況において判断に影響すると推測される要因に関する質問を設けた。得られたデータは単純集計を行い、判断に関連する要因について検討するために、病棟機能、医師数、看護師配置、隔離拘束患者数、平均隔離拘束日数でクロス集計を行った。また、病棟機能による行動制限の特徴を捉えるために病棟機能を隔離拘束実施状況についてクロス集計を行った。名義尺度間の差の検定にはχ2検定を用いた。【結果と考察】精神科単科病院(179施設)には各3部、総合病院の精神科病棟(21施設)には1部とし200施設558部を郵送し、回収数は223部(回収率40%)であった。1.生活上の配慮のための一時的中断については、主に看護師が判断している場合が過半数を超えていた生活上の目的や前室の設備の違い、病棟機能の違いが判断主体に影響していることが確認された。特に前室設備の充実により看護師が柔軟に判断し生活上の配慮を考える可能性が示唆された。2.開放観察の実施に伴う判断についも、主に看護師が判断している場合が過半数を超えていた。開放観察指示内容の包括性の程度、開放観察中の休養の仕方の違い、指定医数、平均拘束日数が判断主体と関連していることが確認された。3.危険回避のための行動制限の判断については、電話による医師の口頭指示を含め、80%近くが主に看護師の判断となっていた。このようなケースへの対応についてはその適切性の客観的評価が課題である。緊急放送システムと暴力防止トレーニングの導入が看護師の判断の必要性を減少させる可能性がある。4.身体的・事故防止を目的とする固定(拘束)については、通常の拘束と同じく指定医の判断、もしくは固定とみなす場合でも医師の判断としている施設が過半数であった。これらを目的とする拘束における拘束帯以外の拘束具の使用判断の具体的運用について検討される必要がある。指定医数が判断主体と関連していることが確認された。5.身体拘束部位の選択/増減の判断については、主に看護師が判断するとの回答が36%存在し、拘束患者数の増加や拘束期間の長期化により看護師の判断の割合が増加する傾向にあった。6.本人の意思による隔離室の使用については、80%以上が通常の隔離の手続きと同じ医師の判断としていた。精神科における隔離及び身体拘束について、看護師が判断を求められる状況の実態を明らかにし、行動制限最小化に貢献する看護技術のあり方について検討することを目的に本研究を行っている。本年度は、精神科病院9施設の保護室を有する病棟の看護管理者13人を対象に半構造的面接を行った。看護師に判断を求められる状況は、以下の6つに整理された。(1)「一時的中断の判断」は、患者の生活上の配慮を目的として、隔離室からの退入室、または拘束の中断と再拘束を判断するものである。患者の病状やリスク、隔離室からの退室範囲、マンパワーに応じ、医師と看護師で検討したり、看護チームで検討したりしながら判断を行っている現状が語られた。(2)「開放観察指示下の判断」では、医師の指示による開放時間の範囲内で、看護師が病状や他者との関係性を観察しながら隔離室からの退入室、または拘束の中断と再拘束を判断している実態が明らかになった。また、開放観察中は、看護師による密度の濃い観察と状態の変化への対応・介入が必要とされるために、開放観察時間を決定する医師の判断過程に看護師は強く関与することが語られた。(3)「危険回避のための行動制限の判断」については、当事者同士の物理的距離を遠ざける介入やマンパワーを速やかに集約する対処が行われることで、現場スタッフの判断による行動制限の必要性はほとんど認識されていなかった。(4)「身体的治療・事故防止のための拘束の判断」については、身体的治療(点滴、鼻腔栄養)や事故防止(転倒・転落防止、ルート抜去防止)目的の拘束について医師もしくは看護者も判断している実態が語られたが、看護の工夫により拘束を減少できる可能性がある。(5)「拘束部位の調節の判断」については、マグネット式拘束帯の部位の増減をコントロールする判断を看護師も行っていることが明らかになった。(6)「任意希望による隔離の判断」については、自傷・自殺のリスクもあることから、医師の診察による判断を必要としている傾向にあった。来年度は、本年度の質的データの分析結果から質問紙を作成し、全国的な傾向を探る予定である。【目的】

本調査は面接調査手法を用いた1次調査の結果から質問紙を作製し、一般的な判断の実態を明らかにするためのデータを得ること、さらに判断に関連する要因について検討することを目的としている。【研究方法】調査は郵送質問紙調査法を用いた。対象者は隔離または拘束を行っている病棟の看護管理者とした。質問紙は看護部門代表者宛に輸送し、回収は個別郵送とした。対象施設の選定には2段無作為抽出法を用いた。調査票の回収期間は、2006/9/1-9/31までの1ヶ月間であった。質問紙の内容は、対象者自身の属性、所属する施設、病棟に関する設問と共に、1次調査の結果から得られた隔離拘束において看護師にも判断が必要とされる可能性のある状況において、実際に行っている最も多いと思われる判断方法を選択する設問とした。また、それぞれの状況において判断に影響すると推測される要因に関する質問を設けた。得られたデータは単純集計を行い、判断に関連する要因について検討するために、病棟機能、医師数、看護師配置、隔離拘束患者数、平均隔離拘束日数でクロス集計を行った。また、病棟機能による行動制限の特徴を捉えるために病棟機能を隔離拘束実施状況についてクロス集計を行った。名義尺度間の差の検定にはχ2検定を用いた。【結果と考察】精神科単科病院(179施設)には各3部、総合病院の精神科病棟(21施設)には1部とし200施設558部を郵送し、回収数は223部(回収率40%)であった。1.生活上の配慮のための一時的中断については、主に看護師が判断している場合が過半数を超えていた生活上の目的や前室の設備の違い、病棟機能の違いが判断主体に影響していることが確認された。特に前室設備の充実により看護師が柔軟に判断し生活上の配慮を考える可能性が示唆された。2.開放観察の実施に伴う判断についも、主に看護師が判断している場合が過半数を超えていた。開放観察指示内容の包括性の程度、開放観察中の休養の仕方の違い、指定医数、平均拘束日数が判断主体と関連していることが確認された。3.危険回避のための行動制限の判断については、電話による医師の口頭指示を含め、80%近くが主に看護師の判断となっていた。このようなケースへの対応についてはその適切性の客観的評価が課題である。緊急放送システムと暴力防止トレーニングの導入が看護師の判断の必要性を減少させる可能性がある。4.身体的・事故防止を目的とする固定(拘束)については、通常の拘束と同じく指定医の判断、もしくは固定とみなす場合でも医師の判断としている施設が過半数であった。これらを目的とする拘束における拘束帯以外の拘束具の使用判断の具体的運用について検討される必要がある。指定医数が判断主体と関連していることが確認された。5.身体拘束部位の選択/増減の判断については、主に看護師が判断するとの回答が36%存在し、拘束患者数の増加や拘束期間の長期化により看護師の判断の割合が増加する傾向にあった。6.本人の意思による隔離室の使用については、80%以上が通常の隔離の手続きと同じ医師の判断としていた。
分裂酵母の収縮環におけるアクトミオシン相互作用の解析

細胞質分裂はあらゆる細胞の増殖に必須である。特に動物細胞や菌類においては、筋肉と同様にアクチン繊維とII型ミオシンから構成される、収縮環という構造体が時空間的に制御された細胞質分裂に重要な役割を果たす。収縮環におけるアクチン-ミオシン相互作用の分子機構を解明するべく、分裂酵母を使用して本研究を行った結果、収縮環特異的に局在し、収縮環形成に必須なアクチン結合因子Rng2によるミオシンの活性制御、およびミオシンによる収縮環維持機構を新たに発見した。これらの知見は細胞質分裂全般の分子機構の理解およびガン細胞等の特定の細胞の増殖を制御する医学的手法の開発等に大きく貢献することが期待される。細胞質分裂に必須な収縮環は、筋肉と同様にアクチン繊維とII型ミオシンから構成されるが、形成や収縮における分子機構の詳細は不明のままである。本研究ではRng2-アクチン繊維複合体とミオシンの相互作用を精細に観察することで、収縮環アクトミオシン相互作用様式の解明に迫る。平成25年度の主な研究成果:(1) Rng2アクチン結合部位(Rng2CHD)の機能解析。前年度から引き続きRng2CHDのin vitroおよび生細胞での機能解析を進め、成果をまとめて論文として投稿中である。またRng2CHDとアクチン繊維の相互作用の生物物理学的解析(一分子レベルでの観測)を共同研究として開始した。これによりRng2CHDのより詳細な活性や作用機序の解明が期待される。(2) Rng2の収縮環維持に関する機能解析。Rng2は複数のドメインからなるため、アクチン繊維以外の収縮環因子とも相互作用していることが以前からわかっていた。さらに解析を進め、Rng2はアニリンMid1と共同して、収縮環中のアクチン繊維非依存的なII型ミオシン画分の維持に必要であることを明らかにし、論文として公表した。(3) Rng2類似遺伝子の解析。Rng2CHDと相同な配列を持つ遺伝子を同定し機能解析を行った。この遺伝子は予想に反して、細胞質分裂ではなく、減数分裂後の胞子形成過程に関与していることが明らかになった。これらの成果をまとめた論文を国際紙に投稿し、現在改訂中である。(4)単量体II型ミオシンMyo3の機能解析。収縮環におけるアクトミオシン相互作用をより直接的に解析するため、モーター活性を様々に変化させた変異型Myo3発現株を作製し機能および局在解析を行った。Myo3のモーター活性はMyo3の収縮環への局在量や局在時期を制御してること、また分裂期後期の収縮環の維持と収縮に関与していることを明らかにした。細胞質分裂に必須な収縮環は、筋肉と同様にアクチン繊維(F-actin)とII型ミオシンから構成されることが明らかになっているが、形成や収縮における分子機構の詳細は不明のままである。申請者は今までに分裂酵母IQGAP Rng2が、収縮環F-actinを配向させ、収縮環におけるミオシンの安定な局在に関与することを解明した。本研究ではRng2が形成するF-actin束とミオシンの相互作用を精細に観察することで、収縮環アクトミオシン相互作用様式の解明に迫る。平成24年度に主に実施した研究の成果について、以下に述べる:(1) Rng2存在下におけるアクトミオシン相互作用の生化学的解析(2)ミオシンの局在性に対するRng2の機能解析分裂酵母内でRng2のアクチン結合部位を過剰発現した所、細胞内に異常なアクチン束が形成され、同じ場所にミオシンも集積した。他のアクチン結合タンパク質の過剰発現ではそのようなミオシンの集積は観察されなかった。また生細胞においてRng2とミオシンを同時に観察したところ、分裂期において二者はほぼ同時に、同様な収縮環構造を形成し始めることが明らかになった。以上の結果はRng2がアクチン繊維を修飾することで、アクトミオシン相互作用を調節して、ミオシンの細胞内局在を制御していることを示唆している。これらの成果は論文としてまとめ、現在投稿中である。細胞質分裂に必須な収縮環は、筋肉と同様にアクチン繊維とII型ミオシンから構成されるが、形成や維持、および収縮における分子機構の詳細は不明のままである。本研究では分裂酵母の収縮環におけるアクチン繊維とII型ミオシンの相互作用を精細に観察することで、収縮環アクトミオシン相互作用様式の解明に迫る。平成26年度の主な研究成果:(1) Rng2のアクチン結合ドメイン(Rng2CHD)の機能解析。Rng2は分裂酵母の細胞質分裂に必須なアクチン調節タンパク質(IQGAPホモログ)である。前年度から引き続きRng2CHDとアクチン繊維の相互作用、およびII型ミオシンのモーター活性に対する作用を、共同研究者と共に生物物理学的に解析中である。