hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
抗体とFc受容体の新規相互作用様式の解明と抗体工学への展開

構造生物学的手法を駆使して抗体とFc受容体の相互作用様式を解明し、さらに得られた知見をもとに分子構造の改変により抗体の高機能化をはかることを目的とした。2018年度は高速原子間力顕微鏡、核磁気共鳴法、量子ビーム溶液散乱、分子動力学(MD)シミュレーションを用いて、抗体の溶液中のダイナミックな4次構造を局所構造と全体構造の両面から解明することに取り組んだ。核磁気共鳴(NMR)法を用いた計測とMDシミュレーションによって局所構造の情報を得た。可溶型FcγRIII(sFcγRIII)に安定同位体標識を施し、NMR計測を行なった。多次元NMR測定により、良好なNMRスペクトルを得て、そのシグナルを帰属することに成功した。これに基づき、sFcγRIIIとIgGの相互作用解析を行った。また、IgGについては動物細胞大量発現系を用い、立体選択的な安定同位体標識を試みた。その結果、ヒト化抗体について、全長分子の良好なNMRスペクトルを得ることができた。MDシミュレーションについてはIgGの構造空間を探査する準備段階として、IgGのFc領域について総計3.2マイクロ秒の長時間のMDシミュレーションを実施した。MDシミュレーションの初期構造として非対型および対称型のFcの結晶構造に基づいて2通りのモデルを用意し、シミュレーションの結果が初期構造や計算時間にどのように依存するかを検討した。量子ビーム溶液散乱と高速原子間力顕微鏡を用いた計測によって全体構造の情報を得た。量子ビーム溶液散乱については、研究代表者らのグループが開発してきた重水素標識によるコントラストマッチング中性子小角(SANS)法をIgGに適用するため、sFcγRIIIの重水素標識試料を調製した。高速原子間力顕微鏡を用いて、基盤に固定化したFcγRIIIの細胞外ドメインと、IgGとの相互作用を一分子レベルで観測することに成功した。2018年度は、当初予定していた抗体のNMR計測とMDシミュレーションを着実に実施し、量子ビーム溶液散乱を行なうための準備も順調に進んだ。その結果、抗体のNMR計測については2報の原著論文発表に結実し、MDシミュレーションについても間もなく原著論文を投稿する予定である。また、申請内容にとどまらず、高速原子間力顕微鏡による計測を実施し、Fc受容体の溶液中でのダイナミクスを一分子レベルで捉えることに成功した。そのため、計画以上に研究が進展しているものと判断した。2018年度に引き続き、構造生物学的手法を駆使して抗体とFc受容体の相互作用様式の解明に取り組む。高速原子間力顕微鏡についてはFcγRIIIと種々のIgG分子の相互作用について一分子レベルでの観測と定量解析を実施する。NMR法については、sFcγRIIIとIgGの安定同位体標識を駆使し、相互作用部位の同定を試みる。量子ビーム溶液散乱については、コントラストマッチングSANS法を用いて水溶液中におけるIgGとFc受容体の相互作用の解析を行なう。MDシミュレーションについては、IgGのFc領域についてのMDシミュレーションで得られた動的構造アンサンブルを解析することにより、溶液中での構造ダイナミクスの情報を読み解く。さらに、完全長IgGの構造空間の探査に取り組む。さらに、これまでの実験結果を集約し、高機能化抗体の設計に取り組み変異体を調製する。また、得られた改変抗体の物理化学的手法による親和性評価とADCC活性評価による機能評価を行なう。

また、申請内容にとどまらず、高速原子間力顕微鏡による計測を実施し、Fc受容体の溶液中でのダイナミクスを一分子レベルで捉えることに成功した。そのため、計画以上に研究が進展しているものと判断した。2018年度に引き続き、構造生物学的手法を駆使して抗体とFc受容体の相互作用様式の解明に取り組む。高速原子間力顕微鏡についてはFcγRIIIと種々のIgG分子の相互作用について一分子レベルでの観測と定量解析を実施する。NMR法については、sFcγRIIIとIgGの安定同位体標識を駆使し、相互作用部位の同定を試みる。量子ビーム溶液散乱については、コントラストマッチングSANS法を用いて水溶液中におけるIgGとFc受容体の相互作用の解析を行なう。MDシミュレーションについては、IgGのFc領域についてのMDシミュレーションで得られた動的構造アンサンブルを解析することにより、溶液中での構造ダイナミクスの情報を読み解く。さらに、完全長IgGの構造空間の探査に取り組む。さらに、これまでの実験結果を集約し、高機能化抗体の設計に取り組み変異体を調製する。また、得られた改変抗体の物理化学的手法による親和性評価とADCC活性評価による機能評価を行なう。
薬物代謝酵素を介する薬物間相互作用の臨床的重要度のWEB上データーベースの構築

【目的】我々は一部の臨床試験の結果から、多くの薬物動態的相互作用の程度を網羅的に予測する方法を既に開発している^<1,2)>。本研究においては、これらの解析対象薬剤数を大幅に増加させ、薬物間相互作用の臨床的重要度を網羅的に予測し提供するためのWEB上データベースを構築することを目的とした。【方法】文献収集によって、各CYP分子種の典型的な阻害薬(あるいは誘導薬)と基質薬を併用したときのクリアランス変化から、各CYP分子種の基質薬のクリアランスへの寄与率(CR)、阻害薬のみかけの代謝阻害率(IR)あるいは誘導剤による見かけの酵素増加(IC)を算出してデータベースに収載した。相互作用試験の報告がない場合は、in vitroデータからの予測で代用した。尿中排泄が無視できる場合には、経口投与時の阻害剤併用による血中濃度AUCの変化率は1/(1-CR×IR)で、誘導剤併用による血中濃度AUCの変化率は1/(1+CR×IC)で求められる。コンピュータプログラムとするにあたり、複数のCYPによる代謝や未変化体尿中排泄のある場合の予測についても対応させ、WEB上で動作可能なアプリケーションとした。さらに、薬効分野ごとにAUC上昇率に応じた注意喚起の区分の設定を試みた。【成果】構築したシステムにより、相互作用試験による薬物動態変化の程度をWEB上で容易に予測することが可能となり、相互作用の情報提供のツールとして有用であると考えられた。100剤以上の薬剤が登録され、これらの薬剤の組み合わせとなる5000通り以上の相互作用について、その血中濃度の変化の程度をWEB上で予測可能なシステムとなっている。現在、公開に向けて準備中である。なお、本研究の第17回日本医療薬学会の発表は優秀発表賞を受け、また日本薬学会第128年会の口頭発表はselected posterに選出された。
可溶性インターロイキン-1type2レセプタ-の歯周組織における役割に関する研究

研究代表者ならびに研究協力者は以下の3つの研究において結果を得ることができた.(1)歯周病患者52名(慢性歯周炎患者37名,侵襲性歯周炎患者15名)より,歯肉溝滲出液(GCF)181サンプルを採取し,ELISA法にてGCF中のIL-1βと可溶性IL-1受容体type2(sIL-1Rtype2)量を測定した.その結果,治療前のGCF中のIL-1βとsIL-1Rtype2量は歯周炎の臨床所見と相関し,歯周炎の炎症の程度が亢進するに従い,産生量が高かった.次に病態の違いが産生量に影響を与えるかどうか調べたところ,IL-1βは慢性歯周炎患者82.2±12.3ng/mlと侵襲性歯周炎患者患者68.3±9.4ng/mlの間において産生量に有意差が認められなかったのに対し,sIL-1Rtype2量は慢性歯周炎患者3.0±0.6ng/mlがであったのに対し,侵襲性歯周炎患者1.1±0.3ng/mlの方が有意に低い産生量を示した.したがって侵襲性歯周炎患者に特徴的である,急速な歯周組織破壊にsIL-1Rtype2産生の低下が影響している可能性が示唆された.(2)健常者88名と侵襲性歯周炎患者102名のsIL-1Rtype1とsIL-1Rtype2の遺伝子多型を調べたところ,相互比較によりその領域に26のSNPsを同定した.さらにそれらのSNPsを用い連鎖不平衡解析を行い,その結果を基にAgPについてそれぞれの遺伝子との関連性の検討を行ったところ,IL-1R type2遺伝子における遺伝子多型およびそれらで構成したハプロタイプにおいて,AgP群と健常者群との間に顕著な有意差が認められた.さらに有意差のあったハプロタイプを有する患者群とそれ以外の患者の間で臨床症状の違いを検討中である.(3)歯周組織構成細胞である上皮細胞,歯肉線維芽細胞,を歯周炎患者より採取し,得られた細胞を歯周病関連細菌のリポ多糖で刺激し,IL-1βとIL-1Rtype2のmRNA発現,上清中のIL-1β,sIL-1Rtype2タンパク濃度,さらに細胞表面でのIL-1Rtype2発現をFACSにて調べた.その結果,IL-1Rtype2は歯肉線維芽細胞においてmRNA発現は認められたものの,上清中にsIL-1Rtype2タンパクは検出されなかった.またFACSの結果においても,IL-1Rtype2発現は認められなかった.以上のことからGCF中に検出されるsIL-1Rtype2は歯周組織構成細胞よりむしろ,炎症組織に認められるリンパ球系の細胞から産生されている可能性が示唆された.研究代表者ならびに研究協力者は以下の3つの研究において結果を得ることができた.(1)歯周病患者52名(慢性歯周炎患者37名,侵襲性歯周炎患者15名)より,歯肉溝滲出液(GCF)181サンプルを採取し,ELISA法にてGCF中のIL-1βと可溶性IL-1受容体type2(sIL-1Rtype2)量を測定した.その結果,治療前のGCF中のIL-1βとsIL-1Rtype2量は歯周炎の臨床所見と相関し,歯周炎の炎症の程度が亢進するに従い,産生量が高かった.次に病態の違いが産生量に影響を与えるかどうか調べたところ,IL-1βは慢性歯周炎患者82.2±12.3ng/mlと侵襲性歯周炎患者患者68.3±9.4ng/mlの間において産生量に有意差が認められなかったのに対し,sIL-1Rtype2量は慢性歯周炎患者3.0±0.6ng/mlがであったのに対し,侵襲性歯周炎患者1.1±0.3ng/mlの方が有意に低い産生量を示した.したがって侵襲性歯周炎患者に特徴的である,急速な歯周組織破壊にsIL-1Rtype2産生の低下が影響している可能性が示唆された.(2)健常者88名と侵襲性歯周炎患者102名のsIL-1Rtype1とsIL-1Rtype2の遺伝子多型を調べたところ,相互比較によりその領域に26のSNPsを同定した.さらにそれらのSNPsを用い連鎖不平衡解析を行い,その結果を基にAgPについてそれぞれの遺伝子との関連性の検討を行ったところ,IL-1R type2遺伝子における遺伝子多型およびそれらで構成したハプロタイプにおいて,AgP群と健常者群との間に顕著な有意差が認められた.さらに有意差のあったハプロタイプを有する患者群とそれ以外の患者の間で臨床症状の違いを検討中である.(3)歯周組織構成細胞である上皮細胞,歯肉線維芽細胞,を歯周炎患者より採取し,得られた細胞を歯周病関連細菌のリポ多糖で刺激し,IL-1βとIL-1Rtype2のmRNA発現,上清中のIL-1β,sIL-1Rtype2タンパク濃度,さらに細胞表面でのIL-1Rtype2発現をFACSにて調べた.その結果,IL-1Rtype2は歯肉線維芽細胞においてmRNA発現は認められたものの,上清中にsIL-

1Rtype2タンパクは検出されなかった.またFACSの結果においても,IL-1Rtype2発現は認められなかった.以上のことからGCF中に検出されるsIL-1Rtype2は歯周組織構成細胞よりむしろ,炎症組織に認められるリンパ球系の細胞から産生されている可能性が示唆された.研究代表者ならびに研究協力者は歯周病患者30名より,歯肉溝滲出液(GCF)70サンプルを採取し,ELISA法にてGCF中のIL-1βと可溶性IL-1受容体type2(sIL-1Rtype2)量を測定した.その結果,治療前のGCF中のIL-1βとsIL-1Rtype2量は歯周炎の臨床所見と相関し,歯周炎の炎症の程度が亢進するに従い,産生量が高かった.次にその産生量は歯周炎の初期(基本)治療を行うことにより,両者ともその産生量が減少した.このことは代表者が以前に測定したIL-1raが治療により産生量が高くなったこととはことなった傾向を示すことが明かとなった.さらに詳細に個々の測定した部位の治療前後の産生量の差を比べてみたところ,初診時のsIL-1Rtype2の産生量の少ない部位はIL-1βの産生量が高い傾向を示し,このことはsIL-1Rtype2がIL-1βのインヒビターとしてGCF中において,働いている可能性を示唆する結果であると思われる.臨床所見のひとつであり,炎症の程度を強く反映すると思われる出血部位率との間で相関があるかどうか調べたところ,IL-1βは出血部位率が増加するに従い産生量が亢進したのに対し,sIL-1Rtype2は出血部位率との間において相関は認められなかった.したがって.IL-1βは局所の炎症の程度を反映するのに対し,sIL-1Rtype2は炎症以外の要因も産生に影響している可能性が示唆された.また健常者88名と歯周病患者102名のsIL-1Rtype1とsIL-1Rtype2の遺伝子型を現在解析しているところであり,遺伝子型と産生量の違いが関係するかどうかについても今後検討を加えていく予定である.研究代表者ならびに研究協力者は以下の3つの研究において結果を得ることができた.(1)歯周病患者52名(慢性歯周炎患者37名,侵襲性歯周炎患者15名)より,歯肉溝滲出液(GCF)181サンプルを採取し,ELISA法にてGCF中のIL-1βと可溶性IL-1受容体type2(sIL-1Rtype2)量を測定した.その結果,治療前のGCF中のIL-1βとsIL-1Rtype2量は歯周炎の臨床所見と相関し,歯周炎の炎症の程度が亢進するに従い,産生量が高かった.次に病態の違いが産生量に影響を与えるかどうか調べたところ,IL-1βは慢性歯周炎患者82.2±12.3ng/mlと侵襲性歯周炎患者68.3±9.4ng/mlの間において産生量に有意差が認められなかったのに対し,sIL-1Rtype2量は慢性歯周炎患者3.0±0.6ng/mlであったのに対し,侵襲性歯周炎患者1.1±0.3ng/mlの方が有意に低い産生量を示した.したがって侵襲性歯周炎患者に特徴的である,急速な歯周組織破壊にsIL-1Rtype2産生の低下が影響している可能性が示唆された.(2)健常者88名と侵襲性歯周炎患者102名のsIL-1Rtype1とsIL-1Rtype2の遺伝子多型を調べたところ,相互比較によりその領域に26のSNPsを同定した.
Candida Albicansの粘膜感染に対する生体防御能に関する研究

Candida albicansの粘膜感染に対する生体防御能をマウスモデルで解析し、口腔咽頭カンジダ症、膣カンジダ症に対する新たな予防法を開発することを目的とした。先ずは、喘息治療に広く用いられているステロイド吸入剤による副作用として発症する口腔咽頭カンジダ症のマウスモデルを作り、ステロイドインヘラーが咽頭粘膜上皮細胞の感染防御能にいかなる影響を与えるか検討した。その結果、Candidaの咽頭感染によって局所上皮で、炎症細胞の集積と基底層における上皮細胞の分裂促進が認められるが、ステロイド投与した病変部では、菌糸の増殖促進が起こりながらも上皮の炎症性変化が弱い状態が続くことがわかった。Candidaの粘膜感染を防御する具体的方法を検討した結果、漢方製剤である十全大補湯と黄連解毒湯、さらには、担子菌菌糸培養物のAHCCが経口投与によって咽頭カンジダ症に対して治療効果を発揮した。黄連解毒湯については、黄連が有効生薬であり、その一部アルカロイドが有効成分であった。十全大補湯を投与した場合、咽頭頭部リンパ節中のリンパ球の数とインターフェロンγの産生能の回復が示唆された。インターフェロンγなどのサイトカインの一部は、上皮細胞からのデエフェンシンなどの産生を促進し感染防御に関与する可能性が考えられる。本研究を臨床応用する意義を調べるため、本感染症を再発させ化学療法が臨床的に難しいアゾール系抗真菌薬耐性のどC.albicans感染による本症に対するこれら治療法の効果を検討した。その結果、通常の感染同様に治療効果を発揮することを確認した。これは、免疫能が減弱して再発しやすい患者へ本療法を適用することが臨床的に有用であることを示している。また、膣カンジダ症モデルでの検討も進め、その場合には咽頭カンジダ症とは防御の機構が異なり、別の戦略が必要であることを示す結果を得ている。すでに発表したクロルプロマジンを用いた口腔内へのCandida接種で作製したマウス口腔カンジダ症モデルの他に、抗炎症ステロイド吸入剤(ベコタイドまたはキュバール)を用いた口腔・咽頭カンジダ症モデルを作製した。このモデルでは、マウス咽頭部にCandidaを塗布接種しそこにステロイド吸入剤を噴霧することで、3日後には軟口蓋にもCandida性白苔を生じる。組織学的には、その白苔の深部に炎症性細胞の浸潤がおこり、表皮の肥厚が認められた。その肥厚は、基底層での分裂中の細胞の増加と一致していた。(論文作成中)これらのモデルに関連して、白血球の動態を形態学的に調べると共に、マーカー酵素のミエロパーオキシダーゼ量の変化を測定し炎症の指標とできることを明らかにした。また、このモデルで、フルコナゾールを経口投与すると、発症がおさえられることから、化学療法剤の治療効果を測定できる感染モデルであることがわかった。すなわち、喘息など治療に用いられる抗炎症ステロイド吸入剤の使用による副作用を解析し、問題を解決するための咽頭カンジダ症のモデルを作ったといえよう。さらに、様々な天然物を用いて感染防御能の増強を試みた結果、漢方補剤十全大補湯および黄連解毒湯の経口投与が、このマウスカンジダ症の治療に有効であることがわかった。黄連解毒湯には、抗菌活性を有するフラボノイドが多く含まれるのに対して十全大補湯には、試験管内で抗菌活性を示すものが検出できなかった。十全大補湯が、宿主の食細胞の活性を増強することは、すでに見いだしており、その作用が治療効果に直接かかわるか否か、現在検討中である。
次世代リモートセンシングデータによる間伐地の半自動区分

次世代リモートセンシング技術として、高分解能で多機能なセンサを搭載した人工衛星や航空機センシングデータを用いて、国内の代表的な植栽樹種であるスギ、ヒノキ、カラマツ林から、立木本数、単木樹冠の抽出、樹種分類から林相を半自動的にゾーニングし、間伐が必要な人工林を区分する手法を開発した。研究成果は英語論文で公表する共に、国際学会で講演、特許申請を行った。「地球温暖化防止や国土防災上からもニーズの高い間伐地の抽出を人工衛星の情報から区分できれば、森林管理や調査が格段に効率化する。」現在の日本の森林では森林現況を正確に捉えること、間伐地を判別することは日本の森林管理において最も社会的ニーズが高い。森林は災害や気象害、大型獣による食害、不要な樹木の天然更新などの影響を受け、多くの森林は、植栽した樹種がそのまま育つことはない。しかし、森林の管理台帳である森林基本図や森林調査簿は植栽時の情報のままであり、現実との乖離が大きな問題である。さらに、近年、人工林では災害の起きやすい放置された間伐地(細い木が密生する不健全な林)が増加している。間伐地の選別は、現地調査と技術者の経験に依存しており、多大な労力と時間を要する。そこで、本研究では、上空から撮影された次世代リモートセンシングデータである人工衛星と航空機センサデータをもとに、次世代リモートセンシング技術として、高分解能で多機能なセンサを搭載した人工衛星や航空機センシングデータを用いて、国内の代表的な植栽樹種であるスギ、ヒノキ、カラマツ林から、立木本数、単木樹冠の抽出、樹種分類から林相を半自動的にゾーニングし、間伐が必要な人工林を区分する手法を開発する。研究成果として論文を作成すると共に特許申請を行った。特許技術は市町村など担当者が少ない自治体では、高度な間伐地区分よりも、"植栽した樹木が、今何本あるのか知りたい。きちんと育っているのか確認したい"というニーズが高いことがわかった。本発明は上空からの光学の高分解能センシングにより、広域の森林を対象に管理区域(小班)内の樹木本数を樹種ごとに精度良く自動算定するシステムである。算定結果は小班データベースとして登録でき、GISなどの森林管理に活用できることから、当該技術の応用範囲は広い。本研究は、上空から撮影された次世代リモートセンシングデータである人工衛星と航空機センサデータをもとに、次世代リモートセンシング技術として、高分解能で多機能なセンサを搭載した人工衛星や航空機センシングデータを用いて、国内の代表的な植栽樹種であるスギ、ヒノキ、カラマツ林から、立木本数、単木樹冠の抽出、樹種分類から林相を半自動的にゾーニングし、間伐が必要な人工林を区分する手法を開発する。平成22年度は修正した現況ポリゴンの属性情報として、作成済みの樹種別樹冠分類画像に重ねて、樹種別本数、樹冠直径、ha本数をポリゴンごとに自動算出し、データベースに加えた。研究成果として、21年度に開発した特許技術について英文ジャーナルに投稿中である。特許技術について、長野県内の市町村から利用ニーズがあり、現在、起業検証技術として検証している。大学の標準テキストとして、"森林リモートセンシング"第3版、農業高校テキストとして農業測量の著者として執筆した。近年、人工林では災害の起きやすい放置された間伐地(細い木が密生する不健全な林)が増加している。

本研究は、上空から撮影された次世代リモートセンシングデータである人工衛星と航空機センサデータをもとに、次世代リモートセンシング技術として、高分解能で多機能なセンサを搭載した人工衛星や航空機センシングデータを用いて、国内の代表的な植栽樹種であるスギ、ヒノキ、カラマツ林から、立木本数、単木樹冠の抽出、樹種分類から林相を半自動的にゾーニングし、間伐が必要な人工林を区分する手法を開発する。平成23年度は、本研究によって得られ研究開発成果に関わる特許出願について、早期審査請求手続きし、平成24年1月13日に登録された(特許第4900356号)。森林現場で利用されている主要な4種類の高分解能人工衛星デジタルデータ(IKONOS:地上分解能力1m、Quickbird:0.6m、Worldview:0.5m、Geoeye:0.4m)を購入して、間伐地の区分が可能か同一ヶ所(信州大学演習林)で比較・検証した結果、いずれの衛星も14.9%以内の推定誤差となり、当該特許技術による実用化目標の80%以上を確保した。この成果は信州大学農学部演習林が所在する長野県南箕輪村の大芝村有林の間伐地管理に適用した。この技術成果は海外英文誌(Journal of Remote Sensing)に認められ、印刷中である。
大気中ダイオキシン類関連化合物の植物葉への沈着機構の解明と大気長期計測法の開発

本研究は、大気中のダイオキシン類関連化合物の植物への沈着機構の解明を目的として、植物葉に代わるモデル表面を用い、大気中あるいはフライアッシュや土壌粒子からダイオキシンの移行量、移行したダイオキシン類のパターンを検討した。得られた成果下記の通りである。(1)ダイオキシン類の野菜葉への取り込み機構植物葉の気孔の大きさを考慮して、5μmの孔径をもつ積層したエアフィルターを植物葉のモデルとして、このフィルター上にフライアッシュ及び汚染土壌をおき、フィルター上のダイオキシン類の移行量を測定した。その結果、直接試料と接触していない2枚目のフィルター中から有意なダイオキシン類を検出した。このことは、粒子が5μm程度の細孔を通過することを示し、野菜葉の気孔を通したダイオキシン類の取り込み機構を示唆している。(2)ダイオキシン類の長期計測法の開発ポリウレタン熱処理加工品であるスコットフィルターを植物葉モデルとし、これを福岡県内2か所に約30日間設置し、ダイオキシン類の移行量を測定した。その結果、スコットフィルターへの大気中ダイオキシン類の沈着速度は0.01-3.5cm/secであり、特に4及び4塩化ダイオキシン類が大きく、大気中のガス状ダイオキシン類を反映していることがわかった。また、用いたスコットフィルターは、約30日間で約0.4mg/cm^2の吸着量を示し、大気中ダイオキシン類の長期計測用の捕集材料として有用であることがわかった。本研究は、大気中のダイオキシン類関連化合物の植物葉への沈着機構の解明を目的として、植物葉に代わるモデル表面を用い、大気中あるいはフライアッシュや土壌粒子からのダイオキシンの移行量、移行したダイオキシン類のパターンを検討した。得られた成果は下記の通りである。(1)植物葉に代わるモデル表面の探索樹木葉あるいは野菜葉として、ペトリ皿内壁をヘキサンに溶解したミネラルオイルで塗布したものと、ウレタンフォームディスク、及びオクタデシルシリル化シリカゲル粒子をテフロン膜で挟んだ(ODS)ディスクの3種類を選択した。(2)モデル表面への大気中ダイオキシン類の沈着上記3種類のモデル表面を野外に2週間放置し、代理表面に移行したダイオキシン類をガスクロマトグラフ質量分析法により測定した結果、ダイオキシン類の塩素置換基数による分布は、4-5塩素化のものが多く、7-8塩素化のものが少ない、いわゆるガス状分布と同じであった。また、ミネラルオイル膜へのダイオキシン類の沈着速度を算出したところ、4塩素化ダイオキシン類の沈着速度が、8塩素化ダイオキシン類のそれの約50倍大きいことが分かった。(3)土壌からのダイオキシン類の移行ODSディスク上にフライアッシュあるいは汚染土壌を直接および1cmのエアギャップを設けて3週間接触させ、このディスクに移行したダイオキシン類を測定した。その結果、エアギャップを設けた場合には有意の量の移行はなかったが、直接接触させた場合には、フライアッシュの3-15%のダイオキシンが移行し、ダイオキシンのパターンはフライアッシュと同様であった。土壌粒子を接触させた場合は、4塩素化ダイオキシン類の移行が顕著であり、除草剤で汚染された土壌中に特有の1,2,4,6,8-ペンタクロロダイオキシンが最も多く移行していることが分かった。
神経分化誘導因子Hu蛋白質の機能発現機構の解明

Hu蛋白質は、ヒト小細胞肺がんに付随して神経変性を引き起こす自己免疫疾患の抗原として単離されたRNA結合性の蛋白質である。脊椎動物では、現在までに4種のHu蛋白質が単離されており、そのうちの3種HuD、HuC、HuBが特に神経細胞で強く発現していることがわかっている。Hu蛋白質のショウジョウバエホモログであるELAV蛋白質がハエの神経細胞分化や維持に必須であることから、これらHu蛋白質もまた脊椎動物の神経系で重要な働きをしていることが予測されている。本研究では、このHu蛋白質間相互作用について詳細な解析を行った。その結果、Hu蛋白質間相互作用が細胞質RNAの存在によって増強されることが明らかになり、RNA結合型のHu蛋白質が互いに効率良く相互作用している可能性が示唆された。また、in situケミカルクロスリンク解析を行った結果、神経特異的Hu蛋白質の1つであるHuDが細胞内でホモ2量体および3量体を形成していることが明らかになった。さらに、こうしたHuD多量体が特異的なRNA結合能およびHu蛋白質結合能を持つこともわかった。これらの結果から、HuDは細胞内でmRNAと複数のHuDから成るRNA-蛋白質複合体を形成していることが予想された。また、神経系培養細胞内においてHuDが細胞質に顆粒状に局在しているのに対し、相互作用活性の弱いHuD変異体が細胞質に均一に局在していた。これらの結果を総合して考えると、細胞内で観察されたHuDを含む顆粒状構造は、HuDの多量体やその標的mRNAを含んだ巨大RNA-蛋白質複合体によって形成されていることが予想され、HuDによる転写後の遺伝子発現制御の場として機能している可能性が考えられた。本研究では、さまざまな方法を用いて神経細胞分化誘導因子としてのHu蛋白質の機能発現機構を解明することを目的とした。本年度は、まず、Hu蛋白質の標的遺伝子(相互作用するmRNA)の同定を試みた。Hu蛋白質のRNA結合特異性から標的と予想されるmRNAを、HuDを過剰発現させたPC12細胞とHuRを過剰発現させたPC12細胞のそれぞれに発現させた。これらの細胞から抽出液を調製し、免疫沈降法によって、標的と見なされるmRNAが共沈してくるかどうかを検討した結果、神経特異的Hu蛋白質と効率良く相互作用するものは見いだせたものの、HuRにもある程度結合するなどの点で特異性に疑問が残った。この実験系にはいくつかの技術的問題が残されているので、現在改良を加えている段階である。次に、Hu遺伝子の線虫オルトログ遺伝子の変異株を用いた分子遺伝学的解析を行った。線虫exc-7(rh252)変異は、最近の解析でHu遺伝子の線虫オルトログ遺伝子に突然変異部位がマップされることが明らかになっていた。そこで、exc-7(線虫Hu)遺伝子にどのような突然変異が起きているのかを調べるとともに、この変異体の表現型を詳細に調べた。その結果、確かにexc-7遺伝子内に約300塩基の決失が生じており、そのためにスプライシング異常が起きていることを見いだした。このスプライシング異常は1番目のRNA結合ドメインの欠失を引き起こすことが予想された。また、exc-7(rh252)変異によって、線虫の排出器官であるcanalの形成不全が起きていることを見いだした。このことは、神経細胞形成とcanal形成に何らかの機能的関連があることを強く示唆している。Hu蛋白質はRRM型のRNA結合ドメインを3個持つRNA結合蛋白質で、ショウジョウバエの神経形成に重要であるELAVの脊椎動物ホモログである。Hu蛋白質はAU-rich element (ARE)と特異的に結合することがわかっており、3非翻訳領域にAREを持つmRNAの安定化や、翻訳の上昇に働いていることが示唆されている。

また、神経特異的な発現を示す3種類のHu蛋白質については、神経細胞分化を正に制御する機能をもつことがいくつかの実験から示されている。本研究では以下のことを明らかにした。まず、HuRは核、HuDは細胞質と明瞭にその細胞内局在に違いが見られるが、HuD内に見いだされた細胞質局在に働く領域(CLS)はHuRにおいても機能的に保存されていることが明らかになった。また、HuD蛋白質内のアミノ酸残基に部位特異的な変異を導入することによって、RBD3のRNP-2に相当するアミノ酸残基が細胞質局在に必須の役割を果たしていることが明らかになった。CLSの活性は、他のRNA結合蛋白質由来のRNP-2モチーフでは相補できなかったことから、HuDのRBD3のRNP-2モチーフに特異的な機能であることが示唆された。さらに、RBD3のRNA結合能と細胞内局在は独立していることが分かった。一方、細胞内クロスリンク実験によって、Hu蛋白質は細胞内において多量体を形成することが明らかになった。この多量体形成はHu蛋白質がRNA結合状態にある時に強く促進されることから、Hu蛋白質の多量体は特異的mRNAの安定性、もしくは翻訳活性の調節に密接に関係することが示唆された。
カタルーニャの人間の塔に関する人類学的な文化遺産研究

2010年に世界遺産登録された「人間の塔(Castells)」は、近年、日本でもよく報道されるようになり、カタルーニャを象徴する民俗文化という認識が広がっている。本研究は、バルセロナの伝統的な街区で活動する人間の塔のチーム「サンツ」(Castellers de Sants)を主な対象に、人間の塔の歴史と現在を通して民俗文化の捉え方の変容を明らかにしていくことを目的としている。平成30年度には短期の現地調査を3回行ったが、参与観察を通して、主に人間の身体で建てる塔の仕組みや特徴について理解を深めた。人間の塔は、身体が塔のあらゆる部分になり隙間なく組み合わさることで形成されているが、各部分の位置や役割(身体の動かし方・支え方など)が合理的に構成されていることがわかった。人間のもつ力では、理論的には高さ10m以上になる塔のパーツとしては弱すぎるが、力を分散させる「南京玉簾構造」をもつことで塔が成り立っている。また、「支える」だけでなく「押す」力や、揺れを制止するために身体を強ばらせ不動化するのではなく、逆に揺れにシンクロさせるために身体をひらき共振化させる点、体格のみならず、年齢・性・国籍・その他の社会的属性もバラバラな人間が寄せ集まる(「アッサンブラージュ」する)点も人間の塔の特徴である。さらに、塔の中心部分や上に乗るメンバーには、特に「信頼」や「責任感」といった身体的な技能や耐久性とは別の次元の要素も重要である点がみとめられた。このような研究成果として国際シンポジウムを開催し(「天までとどく人間の塔」:2018年11月3日@早稲田大学)、現在『人間科学研究』32巻に投稿中である。こうした参与観察から得た成果から、政治性を帯びる以前の、個々の人間の身体性に着目する視点の重要性がみとめられた。今後はより身体性に着目しながら地域主義的な政治の歴史との関係性を考察していきたい。研究実績の概要で言及した通り、研究開始当初は人間の塔をカタルーニャ地域主義のような政治との関連性で考察する予定でいたが、メンバー個々人の次元における身体性の把握なしには政治性の理解にはつながらないことがわかり、研究全体の方向性に修正が加えられたためである。今後も大きく1)文献調査と、2)サンツを対象としたフィールドワークを並行して進めていく予定である。1)先述の通り研究の方向性に変更がもたらされたため、身体性に関する文献調査を集中して行う予定である。祭り、あるいは祝祭空間と身体の関連性にも着目しながら理論的な枠組みを固めていきたい。また、そういった身体が政治とつながる先行研究もまとめていく予定である。2)身体の動きに着目した人間の塔を建てる過程のエスノグラフィを編むために、フィールド調査では参与観察を中心に行う予定である。また、サンツという組織としての理念、構成原理などについても、これまで行ってきたボランタリーアソシエーション研究と関連させながら、フィールドで得られるデータから考察していく。

また、そういった身体が政治とつながる先行研究もまとめていく予定である。2)身体の動きに着目した人間の塔を建てる過程のエスノグラフィを編むために、フィールド調査では参与観察を中心に行う予定である。また、サンツという組織としての理念、構成原理などについても、これまで行ってきたボランタリーアソシエーション研究と関連させながら、フィールドで得られるデータから考察していく。当初支出を予定していた現地調査の旅費の一部を、他の研究費で賄うことができたこと、また、国際シンポジウム開催に関しても科研費から出す予定でいたが、所属機関から開催補助費を受けることができたことなどから、次年度使用額が生じた。研究計画に従い、次年度はなるべく多くフィールドワークを実施するつもりなので、海外旅費にあて有効に活用する予定である。
計算機シミュレーションを用いたシア-流化でのガラス転移点近傍液体の研究

過冷却・ガラス状物質のレオロジーは高分子系同様に粘弾性と変形にたいする非線形効果が著しいが,メカニズムの理解はおろか基本的な現象の整理すらほとんどなされていない.高分子系のレオロジーを理解する上で絡み合いの概念が本質的であったように,過冷却・ガラス状物質のレオロジーを理解するためにはこれまでにない新しい概念の導入が必要であると我々は考える.本研究では分子動力学シュミレーションの結果を用いて,動的不均一性という新しい概念を導入し,過冷却・ガラス状物質の性質を理解しようと試みた.その結果,液体状態からガラス状態に近づくにしたがい構造緩和の時間の空間分布が不均一になること,及びその相関長が急激に増大することを見出した.さらにその空間分布の関数形が、臨界現象と同じOrnstein-Zernike型で表されることもわかった.相関長ξと系の構造緩和の平均時間τの関係を調べてみると,今回得られたすべてのデータについてτξ^Zなる動的スケーリング則が成りたっていることを見つけた.このことは相関長が過冷却液体の動的性質を理解する上で重要な意味を持っていることを示唆している.さらに我々は流動下ではガラス構造が非線形的に壊されることや,粘性率に対しても簡単なスケーリング則による議論が可能であるということを見出した.過冷却・ガラス状物質のレオロジーは高分子系同様に粘弾性と変形にたいする非線形効果が著しいが,メカニズムの理解はおろか基本的な現象の整理すらほとんどなされていない.高分子系のレオロジーを理解する上で絡み合いの概念が本質的であったように,過冷却・ガラス状物質のレオロジーを理解するためにはこれまでにない新しい概念の導入が必要であると我々は考える.本研究では分子動力学シュミレーションの結果を用いて,動的不均一性という新しい概念を導入し,過冷却・ガラス状物質の性質を理解しようと試みた.その結果,液体状態からガラス状態に近づくにしたがい構造緩和の時間の空間分布が不均一になること,及びその相関長が急激に増大することを見出した.さらにその空間分布の関数形が、臨界現象と同じOrnstein-Zernike型で表されることもわかった.相関長ξと系の構造緩和の平均時間τの関係を調べてみると,今回得られたすべてのデータについてτξ^Zなる動的スケーリング則が成りたっていることを見つけた.このことは相関長が過冷却液体の動的性質を理解する上で重要な意味を持っていることを示唆している.さらに我々は流動下ではガラス構造が非線形的に壊されることや,粘性率に対しても簡単なスケーリング則による議論が可能であるということを見出した.
大気圧CVD法酸化物半導体ナノワイヤーの形状及び表面制御と高感度ガスセンシング

大気圧CVD法による交互原料供給(ASS)下での気相-液相-固相成長によるSnO2及びβ-Ga2O3ナノワイヤー(NWs)の成長に成功した.SnO2 NWs平均直径は成長温度に対してわずかに増加したが,原料供給のサイクル数には依存しなかった.後者の結果は気相-固相成長によるNWs平均直径の増大がASSの導入によって抑制されていることを示唆している.β-Ga2O3NWs平均直径も成長温度に伴いわずかに増加した.両NWsのフォトルミネッセンスでは欠陥に関係したブロードな可視発光が支配的であった.また化学溶液析出法による同一原料から増感剤として使用するCuOとCu2Oの選択成長にも成功した.これまでにスズ(Sn)粉末と水(H2O)を原料、スパッタ法で堆積した金(Au)薄膜を触媒に用いたAP-CVD法によるSnO2ナノワイヤー(NWs)の成長には成功していたが、局所構造の詳細は明らかになっていなかった。今回、透過電子顕微鏡(TEM)観察及び制限視野電子線回折(SAED)測定により、NW先端に見られる微粒子がAuであり、単結晶のNWsが気相-液相-固相(VLS)機構を介して成長していること、またAuの一部がNW中に取り込まれている可能性があることが明らかになった。現在、意図的に不純物を添加していないため、NWsの電気的特性は主に化学量論組成からの逸脱によって生じる真性欠陥もしくは残留不純物によって支配されていると考えられる。そこで原料供給比を変えて成長実験を行ったところ、成長条件によってはSnO2以外にSnOが混在していた。SnOはp型伝導性を示すことから、センサの高感度化を阻害する可能性もあり、これを如何に抑制するかも重要な課題の一つと言える。無添加SnO2 NWsを基板から削り取り、αテルピネオール中に分散させ、これを予めクロスフィンガーパターンでAu電極が形成されているアルミナ基板(裏面にはヒータ用Pt電極を有する)に滴下、塗布することでガスセンサを試作した。試作したガスセンサを8ppmのエタノール雰囲気中で主に動作温度をパラメータとしてセンシング特性を評価したところ、430°Cで感度S(エタノール供給停止時の抵抗値/エタノール供給時の抵抗値)が3.5と最大であった。更なるセンサデバイスの高感度化、再現性の確保を目的に超音波分散と遠心分離を用いたNWsのサイズによる選別の可能性を検討している。SnO2 NWsの比較対象材料として、β相酸化ガリウム(β-Ga2O3)のナノ構造成長にも成功している。GaビーズとH2Oを原料とする大気圧CVD(AP-CVD)法によるAu薄膜を堆積したc面サファイア基板上へのβ-Ga2O3ナノワイヤー(NWs)成長を触媒Au薄膜の膜厚、成長時間、基板温度を成長パラメータとして検討した。Au薄膜の膜厚増加に伴い、NWs平均膜厚が増大するが、飽和する傾向があった。これはAu微粒子サイズの増大により、拡散長が低下し、近接Au微粒子間の合体が抑制されたことに起因すると推測される。平均直径は成長時間とともに指数関数的に増加し、この実験曲線を外挿することで原料供給直前のAu微粒子のサイズが見積もられた。また基板温度の増加に対しても平均直径は指数関数的に増加した。原料供給開始後、気相-液相-固相(VLS)成長が始まるとAu微粒子はNWs先端にあり、基板から離れる。したがって原料供給開始後の直径増大は、NWs側面への薄膜成長、すなわち気相-固相(VS)成長の寄与によると考えられる。Au薄膜の膜厚を一定(30nm)のもとでの成長時間を変えて測定した1000/Tg-NWs平均直径曲線(Tgは成長温度)からは、VLS成長が開始する臨界温度が求まった。またエピタキシャル成長した傾斜成長NWs群も観察している。不純物添加によるNWs電気伝導性制御の試みとしてGa2O3 NWsへのSn添加実験を不純物原料にSnパウダーを用いて行った。成長実験は、原料ボート内のGaとSnの充填比率と成長温度をパラメータとして行った。現在のところ、添加したSnが、Ga2O3 NWs中に取り込まれるというよりもSnO2 NWsを形成するのに使われていることが明らかになっている。ガスセンサ用増感剤として期待されるCuOおよびCu2O薄膜の溶液成長(CBD)法もNWs成長実験と並行して行っており、同一銅原料から両者を作り分ける手法を見出した他、結晶粒径制御の可能性も明らかになっている。形状制御技術を確立するためには、触媒Au薄膜の膜厚、成長温度、成長時間などの各種成長パラメータと実際に成長したナノ構造の形状の相関を詳細に明らかにする必要があり、これに時間を要した(加えて再現性を確認するため同一条件で複数回の成長実験をすることもあった)。一方でCBD法による増感剤候補のCuO及びCu2O薄膜成長実験についてはナノ構造のCVD成長と並行して実施でき、一回の成長に要する時間が短くて済むため、予想以上に進行した。光伝導(PC)スペクトル等の測定系の構築については、機種選定、発注及び納入までに時間を要したが、現在進行中である。今回、購入した光源を用いることでワイドバンドギャップのGa2O3からのフォトルミネッセンスは観察できており、キャリアの光励起が可能なことは確認できている。

本年度は、交互原料供給(ASS)法での気相-液相-固相(VLS)成長による酸化スズ(SnO2)ナノワイヤー(NWs)及びβ相酸化ガリウム(β-Ga2O3)NWsの成長の可能性を検討した。ASS法は、金属原料(SnあるいはGa)蒸気と酸素原料となるH2Oの蒸気を触媒金属である金(Au)薄膜が堆積されたc面サファイア基板上に時間的に分離して供給する方法である。この方法が、VLS成長と同時に生じる気相-固相(VS)成長によるNW側面への薄膜堆積による直径肥大を抑制し、酸化亜鉛(ZnO)NWsの成長における基板温度の上昇に伴う円錐状化を避けるのに有効な方法であることはすでに確認されていた。当該年度は、原料供給のタイムシーケンスを固定し(Sn供給3秒→パージ窒素(N2)ガス10秒→H2O供給3秒→パージN2ガス10秒を1サイクル)、触媒Au薄膜の膜厚、成長温度、サイクル数を成長パラメータとして実験を行った。SnO2 NWsでは、通常のSnとH2O同時に供給する方法(SSS法)に比べてASS法において成長温度の上昇に伴う直径増大の活性化エネルギーが低下し、サイクル数に対してNWs平均直径が依存しないというVS成長の抑制を示唆する結果が得られた。β-Ga2O3 NWsにおいてもSSS法に比べてASS法において活性化エネルギーが低下することが確認された。SnO2 NWsのフォトルミネッセンス(PL)スペクトルでは、フォノンと強く結合した酸素空孔もしくは格子間スズ原子の関係する深い準位の関係するオレンジ色発光が支配的であった。硝酸銅(II)三水和物を原料とする化学溶液析出法によるセンサ用増感剤酸化銅(Cu2O)薄膜成長時では、溶液成長中に鉄プレートを浸けることで溶液中の酸化還元電位が急速に添加し、溶液中のCu1+イオンの濃度が増加し、Cu2Oの成長が促進されることが明らかになった。大気圧CVD法による交互原料供給(ASS)下での気相-液相-固相成長によるSnO2及びβ-Ga2O3ナノワイヤー(NWs)の成長に成功した.SnO2 NWs平均直径は成長温度に対してわずかに増加したが,原料供給のサイクル数には依存しなかった.後者の結果は気相-固相成長によるNWs平均直径の増大がASSの導入によって抑制されていることを示唆している.β-Ga2O3NWs平均直径も成長温度に伴いわずかに増加した.両NWsのフォトルミネッセンスでは欠陥に関係したブロードな可視発光が支配的であった.また化学溶液析出法による同一原料から増感剤として使用するCuOとCu2Oの選択成長にも成功した.ナノワイヤー(NWs)の成長に使用している自作のCVD装置の電気炉が断線することが3度あり、その修復に時間をとられ、酸化亜鉛(ZnO)NWs及びZnO(コア)/SnO2(シェル) NWsの成長に至らなかった。その一方で、熱処理に使っている電気炉をCVD用に転用した装置を用いて新たに酸化ガリウム(Ga2O3)ナノワイヤーの成長の可能性を明らかにした。これは、今後のコア/シェル構造のNWsを用いたガスセンサをデザインする上での自由度を加える成果と言える。上述のように触媒金属を用いた気相-液相-固相(VLS)成長機構を利用したNWsの成長では、NWs直径を支配する因子として(1)昇温時のAu微粒子の基板表面のマイグレーションとこれに伴うコアレッセンス(合体)による粒径の変化、(2)気相-固相(VS)成長機構によるNWs表面への薄膜堆積が挙げられる。
トリプトファン分解酵素から進化したトコブシ・ヘモグロビンに関する研究

私達はごく最近,トコブシの口の筋肉に多量に含まれる組織ヘモグロビン(ミオグロビン)が,いわゆるヘモグロビン遺伝子から生じたものではなく,ヘムを含むが機能的に全く異なるトリプトファン分解酵素の一種,インドールアミン二原子酸素添加酵素(IDO)から機能的に収束進化し,トコブシの中ではヘモグロビンとして機能していることを強く示唆する結果を得た.本研究では先ずトコブシのヘモグロビンの酸素平衡曲線の測定から,その酸素結合能は通常のものよりも数倍低いもののトコブシ・ヘモグロビンが生理的に十分機能し得ることを示した.次にこの特異なヘモグロビンがトコブシにおいてのみ発現しているのかどうかを明らかにするために,近縁のマダカアワビ(Nordotis madaka)の組織へヘモグロビンの構造を調べた.全cDNA配列を決定し推定されるアミノ酸配列を検討した結果,マダカアワビにもトコブシ同様のIDO型ヘモグロビンが含まれていることが明らかになった.さらにトコブシ・ヘモグロビンとIDOの関係を明確にするために,トコブシヘモグロビンの15329bpから成るゲノムDNA構造を明らかにした.この遺伝子は14エキソンと13イントロンから構成されており,そのイントロン・エクソンの配置はヒトのトリプトファン分解酵素IDOのものと非常に良く似ていた.また,トコブシの遺伝子の5'上流域にはヒトのIDO遺伝子同様,インターフェロン刺激応答エレメント(ISRE)様配列が存在し,トコブシにおいてもインターフェロン様タンパク質が存在している可能性が示唆された.これらのことはトコブシ・ヘモグロビンがIDO遺伝子から進化したことを明確に示している。本年度は以下の2点について重点的に研究を行った.マダカアワビの組織ヘモグロビン(ミオグロビン)のcDNA構造の解析マダカアワビの歯舌筋(赤筋)から精製されたヘモグロビンをアミノ酸分析したところ、その組成はトコブシのものと良く似ていた.従って両者のアミノ酸配列も良く似ていると推定されたので,トコブシのヘモグロビン遺伝子の増幅に使われたプライマーを用いてマダカアワビのヘモグロビンcDNAをPCR法で増幅する戦略を立案した.先ず,マダカアワビの歯舌筋からmRNAを取り出し,定法に従ってcDNA化した.これを鋳型に用いて混合オリゴマーとオリゴdtでcDNAの3'側を先ず増幅し,プラスミドpUC18にサブクローニング後,ジデオキシ法によって塩基配列を決定した.新たに得られた塩基配列を基に2種類のオリゴマーを合成し,再度cDNA化を行い,5'上流域をPCR法によって増幅しその塩基配列を決定した.トコブシとマダカアワビのヘモグロビンの推定されたアミノ酸配列は89%一致し,またヒトのインドールアミン二原始酸素添加酵素(IDO)とは35%一致した.本研究によりIDO様ヘモグロビンがトコブシだけでなくアワビ類に広く分布していることが確かめられた.トコブシヘモグロビンのゲノムDNAの構造解析IDOとトコブシヘモグロビンの関係を探る第一歩として,ヒトIDO遺伝子の構造をモデルとし,PCR法を駆使してトコブシヘモグロビン遺伝子構造の解析を試みた。現在までに90%以上の解析を終えており,トコブシヘモグロビン遺伝子には少なくとも13個のイントロンが見い出され,そのうちの8個はヒトIDO遺伝子のイントロンとその位置が一致していた.このことは,トコブシヘモグロビンとIDOが共通の祖先遺伝子から進化してきたことを強く示唆している.

私達はごく最近,トコブシの口の筋肉に多量に含まれる組織ヘモグロビン(ミオグロビン)が,いわゆるヘモグロビン遺伝子から生じたものではなく,ヘムを含む機能的に全く異なるトリプトファン分解酵素の一種,インドールアミン二原子酵素添加酵素(IDO)から機能的に収束進化し,トコブシの中ではヘモグロビンとして機能していることを強く示唆する結果を得た.本年度はトコブシ・ヘモグロビンとIDOの関係を遺伝子レベルで明確にするために,トコブシヘモグロビンの15329bpから成る全ゲノムDNA構造を明らかにした.この遺伝子は14エキソンと13イントロンから構成されており,そのイントロン・エクソンの配置はヒトのトリプトファン分解酵素IDOのものと非常に良く似ていた.即ち,7箇所のスプライス部位はトコブシ・ミオグロビンとヒトIDO間で正確に保存されていた.このことは,これらのイントロンの場所が少なくとも6億年もの間保存されていることを示している.更に,トコブシには5つの余分なイントロンが挿入されていた.また,トコブシの遺伝子の5′上流域にはヒトのIDO遺伝子同様,インターフェロン刺激応答エレメント(ISRE)様配列が存在し,トコブシにおいてもインターフェロン様タンパク質が存在している可能性が示唆された.これら事実はトコブシ・ヘモグロビンがIDO遺伝子から進化したことを明確に示している.