hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
培養血管内皮細胞の刺激時における代謝変化に関する研究

血管内皮細胞はATPやトロンビンなどで刺激された時,プロスタグランジンや内皮細胞由来弛緩物質など血管拡張作用をもつ物質を放出する.しかし,その放出反応の制御機構についてはあまりよく判っていない.細胞内pH(pHi)は,全ての細胞内反応を制御していると考えられるので休止時および刺激時におけるpHiの変動とその制御機構を知ることは重要である.今年度は,培養ウシ大動脈内皮細胞のpHiを新しい螢光性pH指示薬BCECFを用いて測定し,内皮細胞pHiを制御する機構と, ATPで刺激した時のpHi変化について検討した.1)プロピオン酸負荷時の細胞内pH変化内皮細胞の休止時pHiはpH7.30であった.細胞にプロピオン酸ナトリウムを加えると, pHiは7.30から7.0に低下し,その後急速にアルカリ化が起こり5分後には休止時pHにもどった.このアルカリ化は細胞外Na濃度に依存しており,またヘキサメチレンアミロライドで阻害されたのでNa/H^+exchangerによって起こることがわかった.2)刺激時にみられる細胞内pH変化ATPで内皮細胞を刺激すると, 2相性のpHi変化がみられた.すなわち,初期の酸性化相とそれにひき続いて起こるアルカリ化相である.酸性化相は添加直後から始まり, 23分後には0.1pHunitまで下がり,その後アルカリ化が起って15分後には休止時pHiより0.01pHunit上まで上昇し一定となった.ATPの効果は濃度依存的であり,そのIC_<50>は約1μMであった.アルカリ化相は細胞外Na濃度に依存し,アミロライドアナログで阻害されたのでNa^+/H^+exchargerによることがわかったが,酸性化の原因については現在不明であり,今後解決しなければならない問題である.またATPによるpHi変化は細胞外Caに依存していた.血管内皮細胞はATPやトロンビンなどで刺激された時,プロスタグランジンや内皮細胞由来弛緩物質など血管拡張作用をもつ物質を放出する.しかし,その放出反応の制御機構についてはあまりよく判っていない.細胞内pH(pHi)は,全ての細胞内反応を制御していると考えられるので休止時および刺激時におけるpHiの変動とその制御機構を知ることは重要である.今年度は,培養ウシ大動脈内皮細胞のpHiを新しい螢光性pH指示薬BCECFを用いて測定し,内皮細胞pHiを制御する機構と, ATPで刺激した時のpHi変化について検討した.1)プロピオン酸負荷時の細胞内pH変化内皮細胞の休止時pHiはpH7.30であった.細胞にプロピオン酸ナトリウムを加えると, pHiは7.30から7.0に低下し,その後急速にアルカリ化が起こり5分後には休止時pHにもどった.このアルカリ化は細胞外Na濃度に依存しており,またヘキサメチレンアミロライドで阻害されたのでNa/H^+exchangerによって起こることがわかった.2)刺激時にみられる細胞内pH変化ATPで内皮細胞を刺激すると, 2相性のpHi変化がみられた.すなわち,初期の酸性化相とそれにひき続いて起こるアルカリ化相である.酸性化相は添加直後から始まり, 23分後には0.1pHunitまで下がり,その後アルカリ化が起って15分後には休止時pHiより0.01pHunit上まで上昇し一定となった.ATPの効果は濃度依存的であり,そのIC_<50>は約1μMであった.アルカリ化相は細胞外Na濃度に依存し,アミロライドアナログで阻害されたのでNa^+/H^+exchargerによることがわかったが,酸性化の原因については現在不明であり,今後解決しなければならない問題である.またATPによるpHi変化は細胞外Caに依存していた.
カーボンナノウォールを基盤とする次世代高性能ディスプレイの開発

新規カーボンナノ構造体であるカーボンナノウォールの高精度形状制御とその電子放出源への応用を目的に、カーボンナノウォールの初期成長過程の解析、形状・構造制御を行い、さらに電界電子放出特性を向上させるために、水素プラズマ処理、酸化マグネシウムコーティング、窒素ドープを施すなどの研究課題を実行し、知見を得た。分光エリプソメトリー法を用いた初期成長過程の解析において、成長初期にDiamoRd-like carbon(DLC)で構成された初期膜が形成され、その表面から導電性をもつカーボンナノウォールが成長することが判明した。圧力、投入電力、堆積時間などの作製条件により、カーボンナノウォールの壁間隔やグラフェンシートの結晶構造を変化させることができ、カーボンナノウォールの形状制御および構造制御に成功した。それらの電界電子放出特性を評価することにより、壁の高さと壁間隔の比率が1対1の揚合に最も特性が良いことが判明した。また電子ビーム励起プラズマ(EBEP)を用いてカーボンナノウォールを作製することにより、初期膜レスで厚さが数nmと非常に薄く、基板界面から表面まで垂直に立ったカーボンナノウォールの作製に成功した。電界電子放出特性の評価において、従来のカーボンナノウォールの作製したカーボンナノウォールのしきい値電圧は6.0V/μm、電流密度は2μA/cm^2であったが、それに水素プラズマ処理を施したり、酸化マグネシウムでコーティング処理を行うことにより、しきい値電圧は3.7V/μm、電流密度は10μA/cm^2にそれぞれ飛躍的に向上することに成功した。さらに窒素ドープされたカーボンナノウォールでは、14μA/cm^2という電流密度が得られ、実用可能な電流密度レベルに到達した。(746字)新規カーボンナノ構造体であるカーボンナノウォールの高精度形状制御とその電子放出源への応用を目的に、カーボンナノウォールの初期成長過程の解析、形状・構造制御を行い、さらに電界電子放出特性を向上させるために、水素プラズマ処理、酸化マグネシウムコーティング、窒素ドープを施すなどの研究課題を実行し、知見を得た。(746字)新規カーボンナノ構造体であるカーボンナノウォールの高精度形状制御とその電子放出源への応用を目的に、下記に示す研究課題を実行し、知見を得た。1.カーボンナノウォールの初期成長過程の解析カーボンナノウォールの生成メカニズムを解明するために短時間での堆積を行った。堆積時間をパラメーターとし、表面および断面形状を走査型電子顕微鏡で評価した結果、堆積時間1minよりカーボンナノウォールが成長し始めることが判明した。初期成長試料について、分光エリプソメトリーの結果から光学モデルを構築し、光学定数と膜厚を求めることに成功した。構築したモデルから光学的性質を評価した結果、成長初期では屈折率よりDiamond-like carbon(DLC)が形成されていることが判明し、堆積時間5minからは屈折率から導電性を示し、金属的挙動を示すことが判明した。以上の結果から、カーボンナノウォールは初期過程ではDLC膜が形成され、堆積時間1minよりグラフェンシートが板状に垂直成長し、カーボンナノウォールが形成されると考察される。2.カーボンナノウォールの電界電子放出特性カーボンナノウォールの電界電子放出特性の向上を目的として、水素プラズマ処理を行った。未処理のカーボンナノウォールのしきい値電界は6.0V/μmであったが、水素プラズマ処理を行った結果、しきい値電界は5.5V/μmに減少し、電子電界放出特性は向上することが判明した。また、電流密度については未処理では2μA/cm^2であったが、水素プラズマ処理後は約1桁増加し、10μA/cm^2であることが判明した。処理後の表面及び断面の走査型顕微鏡観察から、未処理試料とは表面形状が異なっていることが判明し、水素プラズマエッチングによる表面形状の変化が電界電子放出特性の向上の原因として考察できる。以上より、水素プラズマ処理によりカーボンナノウォールの電界電子放出特性を向上させることに初めて成功した。新規カーボンナノ構造体であるカーボンナノウォールの高精度形状制御とその電子放出源への応用を目的に、下記に示す研究課題を実行し、知見を得た。1.カーボンナノウォールの形状、構造制御カーボンナノウォールの形状と電界放出特性との関係を調査した。

圧力、投入電力、堆積時間などのカーボンナノウォール作製条件を変化させ、カーボンナノウォールの高さや、壁の間隔といった形状の制御に成功した。得られた種々の高さや壁間隔を持つカーボンナノウォールの電界放出特性を評価した。その評価結果より、壁の高さと壁間隔の比率が1対1の場合に最も良い特性が得られることが分かった。これは、電界集中の効率と、電子放出サイトの数がカーボンナノウォールの形状によって最適化されたためと考えられる。また、同様に作製条件を制御することで、カーボンナノウォールの形状を保ったまま、結晶構造を変化させることに成功した。結晶構造はラマン分光法によって評価した。結晶構造は電気伝導を左右すると考えられ、電界放出の特性にも大きな影響を与えると考えられる。2.カーボンナノウォールの電界電子放出特性カーボンナノウォールの電界放出特性の向上を目的として、カーボンナノウォールへの酸化マグネシウムコーティングを行なった。電子ビーム蒸着装置を用いることで、酸化マグネシウムが均一にカーボンナノウォール上にコーティングされていることを走査型電子顕微鏡によって確認した。未コーティングのカーボンナノウォールのしきい値電界は6.0V/μmであったが、酸化マグネシウムを5nmコーティングした場合、しきい値電界は3.7V/即に減少し、電界放出特性は向上することが判明した。得られた電界放出特性に対応するFowler-Nordheimプロットから、カーボンナノウォールの実効的な仕事関数が減少したことによる特性向上が考えられる。新規カーボンナノ構造体であるカーボンナノウォールの高精度形状制御とその電子放出源への応用を目的に、下記に示す研究課題を実行し、知見を得た。1.カーボンナノウォールの構造制御初期膜レスのカーボンナノウォールの作製を行った。という加速させた大量の電子中に母ガス(C_2F_6ガス,CH_4ガスなど)を導入するという電子ビーム励起プラズマ(EBEP)と呼ばれる手法を用い、さらに圧力、基板温度、加速エネルギーといった作製条件を変化させることによって、初期膜レスカーボンナノウォールを作製することに初めて成功した。またEBEP中の電子ビームを精密にコントロールすることにより、厚さが数nmと極めて薄く、さらに基板界面から表面まで垂直に立ったカーボンナノウォールを作製することに成功した。低導電性の初期膜がないことは電圧降下損失の減少に寄与し、また極薄垂直カーボンナノウォールは電界放出特性の向上に寄与すると考えられる。2.カーボンナノウォールの電界電子放出特性カーボンナノウォールの電界電子放出特性の向上を目的として、窒素ドープされたカーボンナノウォールの作製を行った。二次イオン質量分析法によりカーボンナノウォール中に窒素がドープされたことを確認し、走査型電子顕微鏡により窒素ドープによるカーボンナノウォール形状変化がないことを確認した。
外科摘出標本を用いたてんかん原性脳皮質形成異常症の遺伝子探求

皮質形成異常症は極難治なてんかんとしてし、発達にも大きな影響を与える。治療や予防法の開発のためにも、皮質形成異常症の原因は明らかにする必要がある。皮質形成異常が、体細胞変異により生じると仮定し、皮質形成異常組織と同一患者の遺伝子を比較することにより、原因となる染色体異常や遺伝子異常を特定できると考えられる。我々は、この仮説を検証するため、少数例で病変部-正常組織ペアのゲノムを使用し、アレイCGHとエクソーム解析を行って解析を行ったが、原因となる異常を検出することはできなかったものの、ターゲットシークエンスでは異常の検出の可能性がある。遺伝子変異の検出には、変異率が高い組織を用いる必要がある。限局性皮質異型成(FCD)は、小児期に難治てんかんの原因となる代表的な疾患である。FCD患者では難治なてんかん発作だけではなく、知的、あるいは運動発達の遅れも認められることが多い。その病態、原因に付いては不明なことが多く、原因を明らかにすることが求められている。FCDでは、治療のために病巣を切除することが行われる。当施設では、多くのFCD患者がてんかん外科手術を受けている。我々は、当施設の特性を生かし、FCDの原因遺伝子の探求を行っている。FCDの組織を観察すると、神経細胞の増加や異型性が認められるため、体細胞変異が病変部に生じている、という仮説を立てた。このアイデアをもとに、研究当初(初年度)の計画の研究計画では、手術した外科手術標本からゲノムを抽出し、患者本人のゲノムとアレイCGHを行って病変部の遺伝子の微小な欠失や重複など数的異常を検出することを計画した。倫理委員会での承認を得た1、患者あるいは代諾者より、研究参加の同意を頂く。2、同意を得た患者検体(外科手術組織および血液を採取)を収集する。3、アレイCGHを行う、という計画で研究を開始した。初年度および当該年度はアレイCGHによる解析を行っていたが、期待されるような病変部に特異的な微小な染色体の重複、欠失は認められなかった。当該年度中に他のグループから、FCDが病変部のみに生じる点突然変異で発症されることが報告されたため、アレイCGHからエキソーム解析に解析手法を変更し、現在まで、2検体の解析を終えている。【研究の背景】皮質形成異常症は難治性てんかんの原因として多く見られ、難治てんかんとして乳児期ないし小児期に発症し、極めて難治なてんかんとして経過することが多く、発達にも大きな影響を与える。【研究の方法】皮質形成異常症が遺伝的異常に起因すると考えてデザインを行った。皮質形成異常症の患者では、大脳半球の一部半球全体に形成異常が認められるが、ほとんどの例では対側半球や大脳以外には異常は認められない。このことは、大脳発生初期に、一部の細胞に遺伝子異常が生じ、この細胞から生じた組織に体細胞変異によって皮質形成異常が起きる、との仮説を立てた。このため、外科的治療によって切除された皮質形成異常組織の遺伝子異常を正常組織と考えられる血液の遺伝子と比較することにより明らかにできると考えた。当施設倫理委員会で研究承認を取得、文書により患者あるいは代諾者により同意を得た患者検体を用いた。まず、染色体の微小な量的変化が形成異常組織で生じている可能性を考え、アレイCGHを行った。片側巨脳症患者で血液を対照を用いて解析を行ったが、原因と考えられる微小な量的異常を検出することはできなかった。この後、皮質形成異常領域がmTOR系に関する蛋白をコードする遺伝子の点変異から生じる、という報告がなされたため、2例で組織-対照ペアの遺伝子を用いてエクソーム解析を行った。候補遺伝子について、組織学的解析を含めて絞り込みが必要であった。【今後の展開】今回の研究は、少数の検体を使った予備的研究であるが、体細胞変異を検出するためには、遺伝学的検索のみならず組織学的にも検索を併せて検討することで、より原因遺伝子を絞り込むことが可能であると考えた。広範な手法を用いて検討を継続したい。本年度は、片側巨脳症・限局性皮質異型成の患者の血液と、脳検体からDNAを抽出することに注力した。まず、てんかん外科手術を受けた患者の病理組織を精査し、病変が本研究の対象である片側巨脳症あるいは限局性皮質異型成であることを確認した。倫理委員会で承認を得た同意書に基づき、本人もしくは代諾者より研究協力の同意を得た、片側巨脳症あるいは限局性皮質異型性であったてんかん外科手術患者より、血液を採取した。この血液検体より直接あるいは培養した白血球より市販のキットを用いてDNAを採取した。

これをアレイに供することになるが、アレイCGHに使用可能な品質のDNAを抽出することに難渋した。一つの問題としては二重鎖DNAが予想を少ないことで、これに対しては白血球を培養して検体量を増やすこと、市販のキットでの標準的な手法を改良することで対処した。検体数は31検体収集することができたが、高品質のDNAが採取できたのは4検体にとどまっている。これと平行して、血液を採取した片側巨脳症・限局性皮質異型性患者のてんかん外科患者の脳検体の組織よりDNAを採取した。血液由来のDNA採取より、アレイCGHに使用可能な高品質のDNA採取に非常に難渋したが、やはり使用する検体の量を増やすこと、組織の融解に市販のDNA抽出キットには付属していないバッファーを用いることで、必要なDNAを得ることに成功した。アレイCGHについては、同一患者で血液と脳検体のペアがそろったものから処理を開始し、データの蓄積を行っている。てんかん手術を行っていた患者(あるいは代諾者)から同意を得て、検体の収集を行っているが、現在までにおよそ40検体まで収集が終了しており、検体の収集という点からは目標に到達している。また、その後の処理に耐えうる十分な品質を持ったゲノムを安定的に得ることができている。今年度は、他の研究グループからFCDの原因遺伝子が報告された。これは、細胞の増殖に関わるmTOR系に関わるタンパク質をコードする遺伝子の点突然変異だった。しかし、多くのFCDの原因遺伝子は明らかになっておらず、FCDは単一の遺伝子の変異で生じるのではなく、様々な原因遺伝子により発症する疾患であることが明らかになっている。点突然変異はアレイCGHでは検出することができない。このため、最近の知見を取り入れて、アレイCGHから、エキソーム解析へと実験系を変更した。この点が、計画が遅れる現となった。これは、これまでに見いだされたFCDの原因とされた遺伝子異常が、微小な量的異常の場合はなく、すべて点突然変異であったためである。正常組織(血液)と病変部との遺伝情報の相違から原因遺伝子を探求する、という基本的な枠組みは変更せず、解析手法を変更ことになる。この点では初年度の地区セクを生かすことができた。エキソーム解析はアレイCGH解析に比べるとコストがかかるため、まず解析を行う検体を厳選する方針とした。このため、臨床情報も含めて広く検討した。上記のように、基本的な研究の枠組みの変更はないが、解析手法を変更したために、やや遅れが生じる結果となった。本年度は計画上は集めた検体からDNAを抽出し、アレイCGHに供し、片側巨脳症・限局性皮質異形成患者に共通した染色体上の微小な重複または欠失を見いだすことを目標としていたが、結果的には数例の検体のアレイCGHを行ったことにとどまった。患者の協力によりサンプルの収集自体は順調であったが、遅れを生じた最大の障害はアレイCGHに使用可能な高品質のDNAを得ることが予想以上に難渋したことであった。一つの理由は、片側巨脳症あるいは限局性皮質異型成患者が乳児であることが多いため、血液の件体量が少ないこと。第二点は、アレイCGHメーカーの使用マニュアルが変更になり、二重鎖DNA使用が推奨されたため、これまでに十分量かつ十分高品質とと考えてきたサンプルでは、量が不足してしまい、アレイCGHには不適格となってしまったこと。
応力発光性分子プローブを利用する高分子材料中の微小応力の可視化

本研究では、(a)「高分子の結晶化により生じる残留歪みの可視化」と(b)「架橋高分子ゲルの凍結過程で生じるラジカルを反応場とする高分子反応の機構解明」を目的とする。多角的解析が可能な分子プローブとして、力で開裂し着色・蛍光性ラジカル種を生じ、かつ動的共有結合ユニットとして機能するメカノクロモフォアに着目し、(a)の系では結晶性高分子の主鎖中央に、(b)の系では架橋高分子の架橋点にそれぞれ導入する。これら2つの系に対して、ラジカルの定量を用いた「力学的刺激の定量評価」と蛍光顕微鏡観察を利用した「力学的刺激の直接的観察」の2点から『力の伝達メカニズム』の解明に迫る。
好熱性古細菌と初期生命史

細胞壁を持たない好酸好熱性の古細菌サーモプラズマの細胞構造及び、巨大細胞構造に微分干渉顕微鏡及び、蛍光顕微鏡を用いて観察検討した。サーモプラズマの新たに単離した菌株によって菌体の形状が異なり、HO-51株では球形であるのに対し、HO-54株及びサーモプラズマの標準株では不定形の菌体の形状が観察された。走査型電子顕微鏡で観察した所、巨大細胞構造の内部に菌体が融合した層状構造が観察された。原始古細菌から、原始真核生物への移行の過程で巨大細胞構造の形成が寄与している可能性を示唆している結果と考えられた。好酸好熱性の古細菌Sulfolobus ♯のイソプロピルリング酸脱水素酵素の遺伝子をクローニングし、一次構造を決定した結果に基づき、イソプロピルリンゴ酸脱水素酵素とイソクエン酸脱水素酵素の復合号系統樹を作製した。Sulfolobusのイソプロピルリンゴ酸脱水素酵素と真正細菌のイソプロピルリンゴ酸脱水素酵素の間に根が付くことが分かった。すなわち全ての生物の共通の祖先から真正細菌と古細菌がまず第一に分岐したという、これまでいくつかの双子の酵素から示されている生物の系統樹を支持する結果であった。登別の温泉より単離した、超好熱性の古細菌のrRNA遺伝子を染色体DNAよりクローニングしその塩基配列を決定した。その塩基配列を既知のCrenarchaeotaに属する古細菌の遺伝子と比較したところ、この菌は既知の古細菌と明らかに異なった古細菌であった。またこの菌は古細菌の中でも深い位置から分岐しており、全生物の共通の祖先の性質を残した古細菌であることが分かった。この菌の性質をさらに詳しく調べることによって全生物の共通の祖先の性質を知る手がかりが得られるものと予想される。
αーシヌクレインの凝集・蓄積と神経細胞死

家族性パーキンソン病(PD)の原因遺伝子α-synucleinは孤発性PDやLewy小体型痴呆症(DLB)に出現するLewy小体(LB)や多系統萎縮症(MSA)のグリアに出現するglialcytoplasmic inclusion(GCI)の構成成分であることが明らかになり、神経変性における役割が注目されている。本年度はDLB,MSA脳に蓄積したα-synucleinの生化学的分析、培養細胞系を用いたα-synuclein蛋白の諸性質の検討を行った。DLB,MSA脳のLB,GCI多発部位をホモジェナイズ後、段階的に抽出し、抗α-synuclein抗体でウェスタン解析した。トリス,Triton-X可溶画分では正常脳組織に由来すると思われる全長α-synuclein蛋白が多量に抽出され、対照例と差はみられなかった。SDS,尿素可溶画分にはDLB,MSA特異的にα-synuclein免疫反応を示す蛋白が抽出され、主に全長α-synucleinの形をとっていた。ヒトα-synucleinを培養細胞に発現させると、14kDaの全長蛋白に翻訳され、細胞質中に広く分布すると同時に核内にも局在が見られた。cycloheximide処理、S35ラベルによるpulse-chase解析から半減期は約20時間以上であることが解った。またプロテアソーム阻害剤ALLN処理後も、ユビキチン化α-synucleinの出現は見られず、α-synuclein量にも変化はみられなかった。疾患脳特異的に検出された不溶性α-synucleinはDLBではLewy小体や変性神経突起、MSAではGCIに由来するものと考えられ、特異的な翻訳後修飾やプロセシングの解析が次の課題である。またユビキチン・プロテアソーム系はα-synucleinの主要な細胞内代謝経路ではないと推定された。
原始惑星系円盤におけるダストの成長と構造進化の理論研究

惑星形成論において,サブミクロンサイズのダストから微惑星形成までの過程は最も不定性の大きい部分である.本研究では,成長したダストを微粒子の集合体として扱い,ダスト衝突の大規模数値計算を行うことにより、成長時の内部構造進化を調べた。まず、衝突の大規模数値計算を行うためのコード作成をMD計算の手法にならい作成した。その結果、従来この分野で使われていたものに比べ計算時間を1/10程度に短縮することに成功した。この高速な数値コードを用いて大規模数値計算を行った。我々のダストアグリゲイトの衝突数値計算結果によると,衝突による圧縮が進行した後も,フラクタル構造はある程度維持されることが明かになった.衝突でできたアグリゲイトのフラクタル次元は常に2.5程度で,この低いフラクタル次元のためダストの内部密度は比較的低く抑えられることになる.我々は,数値計算で得られた衝突エネルギーと圧縮後の密度の関係から,衝突時のアグリゲイトの実効的な強度を密度の関数として得た.この強度をもとにアグリゲイトの密度進化を議論することができる.さらに、アグリゲイトの連続衝突の数値計算を行い,合体成長していくアグリゲイトの密度進化の様子を明らかにした.また連続衝突の数値計算で得られるアグリゲイトにおいても、その構造のフラクタル次元は2.5になることが示された.同様な連続衝突の数値計算を広いパラメータ範囲に行うことで、その結果から成長するダストの内部密度進化を記述する方程式を導出した.この式を用いることで、任意の衝突合体成長過程におけるダスト密度進化の様子を知ることができる。この方程式によると、我々の太陽系を形成した場ではメータサイズまで成長したダストは1万分の1g/cm3という超低密度をもつことになる.このような超低密度ダストの存在は、惑星形成理論における微惑星形成過程の描像を大きく変えるであろう.惑星形成論において,サブミクロンサイズのダストから微惑星形成までの過程は最も不定性の大きい部分である.本研究では,成長したダストを微粒子の集合体として扱い,ダスト衝突の大規模数値計算を行うことにより、成長時の内部構造進化を調べた。この方程式によると、我々の太陽系を形成した場ではメータサイズまで成長したダストは1万分の1g/cm3という超低密度をもつことになる.このような超低密度ダストの存在は、惑星形成理論における微惑星形成過程の描像を大きく変えるであろう.惑星形成理論において、微惑星形成は不確定性の大きい部分である。微惑星形成については、重力不安定説とダスト直接成長説の2つがあるが、どちらにも問題があり決着はついていない。直接成長説では、原始惑星系円盤においてダストが数10m/secで互いに衝突する際に合体できるか否かが問題となっている。そこで本研究で、我々はダストアグリゲイト衝突の素過程を数値計算により詳細に調べ、原始惑星系円盤におけるダスト成長の次世代モデルの構築を進めている。これにより成長と共に進むダストの構造進化を解明することで、合体成長の可能性を明らかにしていく計画である。初年度である本年度は、ダストの衝突圧縮過程を数値計算で再現し調べた。成長初期においては、ダスト衝突速度は非常に遅いため、衝突時の変形は無視できる。その場合、ダスト構造はいわゆる、BCCAというフラクタル構造となる。ダストの成長が進むと、その質量と共に衝突エネルギーも増加し、衝突の際の変形が重要になるであろう。そこで、我々はBCCA構造をもつダストが変形圧縮を開始するのにどの程度の衝突エネルギーが必要かを数値計算により調べた。その結果、従来の研究の解析的見積りを支持する結果を得た。さらに、ダスト衝突圧縮の数値計算を繰り返し行うことで、圧縮によるダスト構造(強度と密度)の進化の様子を明らかにした。数値計算の解析により、平均的には、ダスト強度はその密度の3乗に比例することが明らかになった。この関係は、簡単な解析的モデルからもおよそ再現することもできる。この強度モデルが有効であれば、これによりダストのサイズ密度進化を記述することができる。現在さらに多様な衝突数値計算を行い、この強度モデルの有効性、一般性を検証している。惑星形成論において,サブミクロンサイズのダストから微惑星形成までの過程は最も不定性の大きい部分である.

本研究では,成長したダストを微粒子の集合体として扱い,ダスト衝突の大規模数値計算を行うことにより、成長時の内部構造進化を調べた。我々のダストアグリゲイトの衝突数値計算結果によると,衝突による圧縮が進行した後も,フラクタル構造はある程度維持されることが明かになった.衝突でできたアグリゲイトのフラクタル次元は常に2.5程度で,この低いフラクタル次元のためダストの内部密度は比較的低く抑えられることになる.我々は,数値計算で得られた衝突エネルギーと圧縮後の密度の関係から,衝突時のアグリゲイトの実効的な強度を密度の関数として得た.この強度をもとにアグリゲイトの密度進化を議論することができる.さらに、アグリゲイトの連続衝突の数値計算を行い,合体成長していくアグリゲイトの密度進化の様子を明らかにした.また連続衝突の数値計算で得られるアグリゲイトにおいても、その構造のフラクタル次元は2.5になることが示された.同様な連続衝突の数値計算を広いパラメータ範囲に行うことで、その結果から成長するダストの内部密度進化を記述する方程式を導出した.この式を用いることで、任意の衝突合体成長過程におけるダスト密度進化の様子を知ることができる。この方程式によると、我々の太陽系を形成した場ではメータサイズまで成長したダストは1万分の1g/cm^3という超低密度をもつことになる.このような超低密度ダストの存在は、惑星形成理論における微惑星形成過程の描像を大きく変えるであろう.
ヒト骨髄腫細胞の分化誘導に関する研究

本研究では、未熟骨髄腫細胞株が成熟骨髄腫細胞へと分化する系を確立し、その分化誘導に関与するシグナル伝達経路を明らかにすることにより、ヒト骨髄腫における新たな治療戦略としての分化誘導療法の基礎を確立することを目的とした。骨髄腫患者の骨髄穿刺液から分離された骨髄腫細胞を既に確立されているSCID-hIL6 Tg miceの腹腔内ヘアガロースゲルとともに移植することにより、約12週後にマウス腹腔内で生存増殖する細胞を回収することができた。この回収した細胞をin vitroで培養することにより、未熟型骨髄腫細胞を株化することができた。これらの未熟型骨髄腫細胞株の中から、IL-6により分化し得る細胞株Y01をはじめて樹立した。骨髄腫細胞株Y01をIL-6で刺激すると、細胞内のSTAT3活性化とMAPK(ERK)活性化が認められたが、加えてSTAT1の活性化も見られた。STAT1の活性化はIL-6依存性増殖骨髄腫細胞株では見られないものであり、分化能のあるY01細胞株に特徴的であることが明らかとなった。MAPKの活性化は分化反応には関与していないこともわかった。更に詳細な機構を解析するために、Hela細胞株へのtag化したSTAT1、STA3遺伝子導入実験を行い、STAT1活性化の機構を検討した。現時点の研究結果では、Y01細胞株の分化誘導の詳細な機構の解明は不十分であるが、今後Hela細胞株での再構築実験系などでの詳細な解析により、分化誘導に関与する分子や遺伝子発現が明らかにできるものと思われる。これらの結果を踏まえた新たな骨髄腫の治療戦略として、分化誘導の視点からの方策が発展することが期待される。ヒト骨髄腫細胞で特異的に発現が欠失しているCD19抗原をIL-6依存性骨髄腫細胞株U-266,IL-KM3とIL-6非依存性細胞株KMS-5等に発現誘導させた。それぞれ数種の安定発現株を樹立した。IL-6非依存性細胞株KMS-5のCD19発現株では、in vitro増殖能およびSCID-hIL6transgenic miceでのin vivo増殖能を調べると、ともに親株に比して増殖が著明に抑制された。つまり、骨髄腫細胞株にCD19発現させると、その増殖が著明に抑制されることが明らかになった。IL-6依存性骨髄腫細胞株U-266においても、CD19を発現させるとそのin vitro増殖は抑制された。U-266細胞はIL-6刺激によりSTAT3とMAPKinaseの活性化が誘導されるが、そのIL-6による増殖反応にはCD45分子の存在およびLynの活性化が必要であった。CD19発現U-266細胞では、活性化されたLynがCD19分子により修飾される可能性が示されつつある。詳細な機構について現在検討している。また、CD19発現の骨髄腫細胞株U-266は、IL-6刺激により細胞表面抗原CD38の発現が増強された。このことは未熟形質細胞から少し分化した所見であり、骨髄腫細胞の分化誘導を考える上で極めて重要な実験結果である。骨髄腫患者の骨髄穿刺液から単核球を分離し、アガロース・ゲルとともにSCID-hIL6 transgenic(Tg)miceの腹腔内に注射し、約812週後のマウス腹腔内の細胞を回収した。このように回収した細胞から細胞株Y01を樹立することができた。このY01細胞株はインターロイキン6(IL-6)によって、分化し得た。つまり、表面抗原の発現を変化させ、形態学的にも未熟型から成熟型となった。Y01細胞株は、IL-6刺激により細胞内のSTAT

3のリン酸化とMAPkinaseの活性化を引き起こしたが、同時にSTAT1のリン酸化も誘導した。しかし、STAT1を特異的に活性化するIFNγのみではY01細胞株は分化できなかった。Y01細胞株の分化機構をさらにMAPkinase inhibitor等を用いて詳細に検討した結果、Y01細胞の分化にはSTAT3とSTAT1の両方の活性化が必要であることがわかった。このことは、骨髄腫細胞も実際に分化し得ることを初めて示したもので、今後の治療を考える上で極めて重要な成果である。現在、骨髄腫細胞をSCID-hIL6 Tg miceへ効率よく移植生存させる系は確率されており、マウスin vivoにてSTAT1とSTAT3を同時に活性化する方法を検討している。CD19遺伝子導入細胞株についても検討を加えている。骨髄腫患者の骨髄穿刺液から骨髄単核球分画を分離した後、アガロースゲルとともにSCID-hIL6 Tg (transgenic) miceの腹腔内に注射し、移植生存できた細胞から細胞株を数種樹立した。これらの細胞株は表面抗原の解析結果から、すべて未熟型骨髄腫細胞であった。これらの細胞株の中でY01細胞株のみが、IL-6により細胞表面抗,原の発現を変化させ、形態学的にも未熟型から成熟型へと分化した。Y01細胞株につき、IL-6による細胞内シグナル伝達を他の細胞株とのそれらと比較しながら詳細に検討した。Y01細胞株は、IL-6に対する受容体IL-6R発現は中等度であり、IL-6刺激によりSTAT3のリン酸化に加えて、他の骨髄腫細胞株では認められないSTAT1のリン酸化も誘導した。MAPkinase ERK1/2のリン酸化は他の骨髄腫細胞株と同程度であった。STAT1を特異的に活性化しうるIFNγのみでは、Y01細胞株は分化できなかった。特異的inhibitorを用いた実験により、IL-6によるY01細胞株の分化にはMAPkinaseの活性化は必須ではなく、STAT3とSTAT1の両方の活性化が必要であった。一方で、Y01細胞株はCD45陽性でsrc型チロシン・キナーゼの活性化があるにも関わらず、IL-6による増殖反応ではなく分化反応を示す。そこで、IL-6により増殖反応を示すU-266細胞株とIL-6により分化反応を示すY01細胞株とで、詳細にIL-6刺激後の反応を解析した。1)両細胞とも遺伝子導入が困難であるため、Hela細胞株においてtag化したSTAT3、STAT1を発現させて、IL-6刺激後の分子の動きをリアルタイムに解析した。2)両細胞株において、IL=6刺激後の遺伝子発現プロファイルをDNAチップで解析した。遺伝子発現プロファイルには、分化し得るY01細胞株に特異的と思われる遣伝子発現も検出された。現在詳細に検討を加えている。以上、樹立されたY01細胞株は、IL-6による骨髄腫細胞の分化機構および今後の治療戦略を考える上で極めて重要と考えられる。
危険状況事例分析による交差点での交通事故発生の危険予知

本研究では、事故を未然に防ぐため、危険状況事例を用いて交差点内に潜在する事故の原因となる危険要因の分析および危険予測を行うことを目指している。録画した画像に基づく交差点内の危険分析のためには、危険事例の抽出が最重要となっており、この作業は大変煩雑である。そこで、人間の主観によって抽出された通常事例と危険事例を用いて、その差異を分析し、動画像事例がテキスト事例に変換可能であるという前提のもとに、危険事例の自動抽出を行う方法を検討した。実際の交差点画像を検証し特徴となりえる候補を検討したところ、危険事例中では大きく以下の3つにまとめられた。・自動車の移動経路による危険判定自動車が大きく通常の経路から反れた場合の事例を分析したところ、何らかの危険を回避するために移動経路をとったと考えられる。そこで、危険でない事例から安全な移動経路を求め、そこから異常に離れた移動経路をとったオブジェクトを抽出する。・縦走する自動車の速度関係による危険判定前走者と後続車の関係を調べた。2台、3台と車が追走する場合、前後の車が同じような速度変化をすることが正常事例のデータファイルから得ることが出来た。一方、危険な場合は前走車と後続車の速度変化に一部違いが認められた。そこで、縦走する車の速度変化を調べることによって危険な事例を抽出する。・自動車と人の距離に関する危険判定歩行者と車両との距離により危険を読み取るのだが、止まっている車両やスピードの落ちている車両等、安全な場合を除くため、横断歩道の直前までの車両の進入速度を計測し、一定の速度によって危険事例を抽出する。これらを特徴候補とした計算機上での自動判別プログラムを作成中である。本研究では事故を未然に防ぐため、危険状況事例を用いて交差点内に潜在する事故の原因となる危険要因の分析および危険予測手法を考案することで、事故が起こりうる危険を予知し、事故の要因を取り除く提案を行うことを目的としている。ビデオ画像から抽出した数値データの分析を行った結果、交差点における車や人(オブジェクト)の動きがn重マルコフモデルに基づくと仮定し、対象となるオブジェクトの現在、あるいはそれ以降のパターンが、過去0.1×n秒間の推移から確率的に予測できると考えた。本研究では、危険でない事例に基づいて予測されたオブジェクトの動きと、危険事例の動きとの差異により危険予知および要因特定を行うというアプローチをとる。本年度は予測のための危険でない事例の数値データ化にとりくみ、同一交差点において約140台分のデータ化を行った。このデータを基に、過去0.1×n秒間の推移と現在のパターンをルールとし、実測値と比較する際の標準的な推移モデルのプロトタイプの作成を行った。しかしながら、現状のモデル中では、3重マルコフモデルと仮定した場合で約75%、5重マルコフモデルと仮定した場合約80%もが1度しか表れないルールであることがわかった。つまり、ほとんどが特異な推移を行うため、経路予測が可能なモデルには至っていない。今後、まったく推移が一致した場合だけでなく、類似した推移を行った場合でもルールの適用を可能にすることでモデルの補正を行う。
血中循環腫瘍細胞（CTC）を無染色で識別し、分取する装置の技術開発

血中循環腫瘍細胞(CTC)を無染色で識別し、分取する装置の技術開発を進め、従来のセルソーターの光散乱強度計測や蛍光強度計測などでは取得できない画像情報から得られる「かたち」情報に基づいて細胞を選別する「マルチイメージング・セルソーター技術」によるCTCの回収を試みている。これにより従来の抗体標識/細胞サイズ分画技術では定量的解析や回収が困難なCTCのリアルタイムで解析し、回収した「細胞(塊)」の1細胞、1細胞塊レベルでのゲノム、発現解析、さらに再培養による分子マーカーの発現を相関的に比較し、上皮間葉転換(EMT)仮説やCTCの特性を生物学的な解明につながると考えている。初年度、研究計画の骨格をなす、微細流路系、光学系、高速カメラ撮影、画像認識技術といったシステムの全体的な構築に成功し、また、生きた細胞のゲルへの包埋(カプセル化)技術を取り入れて(Odaka, M et al., Jpn. J. Appl. Phys., 2018)、微弱な外部電場のスイッチングによる効果的な分離技術の開発を進めた。昨年度は、がんの培養細胞を移植したラットのがん細胞の転移モデルより血液を経時的に採取し、その血液中の大きな細胞(塊)を調査し、移植していない群と比較して移植したラットの血液にはより大きな細胞(塊)が存在することを明らかにした(Odaka, M et al., Micromachines, 2019)。さらに、より正確な画像認識のための前処理流路の検討にも成功した。また、本研究を遂行することで所属機関・研究室の研究活動の発展に効果的に貢献し201た。初年度、研究計画の全体的なシステムの構築に成功し、昨年度は、ラットのがん細胞の転移モデルの血液でその血液中の大きな細胞(塊)を検出し、転移の際の指標になりえる可能性が見い出すことができた。また、より正確な細胞の検出技術として前処理流路の検討に成功し、回収技術として細胞のゲル包埋することで効果的な分離の可能性を見い出した。しかしながら、CTCを認識・分離するための装置の基本的性能の確認や効果的な検出論理の十分な検討・検証に至っていない。構築中のマルチイメージング・セルソーターで、特に、微細加工した流路のデザイン、検体の処理速度(流す細胞の量)、細胞を回収(状態、正確性、効果)の能力といった詳細な評価項目、システム全体の性能を検証する。また、包埋した培養細胞を処理し、細胞形状を認識し、判別し、生きた状態でより効果的に回収できるか検討する。最終的に、ヒトがん細胞を含んだ検体を処理し、がん細胞を回収できる技術開発を試みる。さらに、回収した「細胞(塊)」の1細胞、1細胞塊レベルで、ゲノム、遺伝子発現解析する。また、再培養による分子マーカーの発現との相関を比較し、上皮間葉転換(EMT)仮説やCTCの特性を生物学的に解明・理解につなげる。初年度は、必要な細胞集団の形状、細胞核の形状を撮影し、毎秒5000画像を撮影できる高速デジタルカメラとマルチビュー光学系システム(複数の単色光明視野同時取得/比較計測技術)を組み合わせ、リアルタイムで判別する技術の原理検討を進めた。研究計画の骨格をなす、微細流路系、光学系、高速カメラ撮影、画像認識技術といったシステムの全体的な構築に成功した。さらに、生きた細胞の分離精製方法として、生きた細胞のゲルへの包埋(カプセル化)技術を取り入れて、微弱な外部電場のスイッチングによる効果的な分離技術の開発を進めた。単一細胞、細胞塊を微小なカプセルに包埋することに成功した。このカプセルを外部電場により流れる方向が変わることを確認し、この特性を利用しカプセルを回収することを試みている。一方で、このカプセルは含まれる金属イオンとキーレート剤の濃度を組み合わせることで選択的にカプセルを解消できる現象を見出した(論文印刷中)。また、本研究を遂行することで所属機関・研究室の研究活動の発展に効果的に貢献した。画像情報から得られる「かたち」情報に基づいて細胞を選別する「マルチイメージング・セルソーター技術」のシステムの全体的な基盤構築に取り組み、成功した。特に、デザインした微細加工した流路を流れる細胞などの粒子の形状をリアルタイムで検出し、画像認識し、判定するシステムの骨格ができたことは大きな進捗とらえている。しかしながら、微細流路のデザイン、検体の処理速度、細胞を回収の能力といった詳細な評価、システム全体の性能等の十分な検証に至っていない。また、生きた細胞の分離精製技術として、細胞のゲルへの包埋(カプセル化)に成功し、このカプセルを外部電場によって移動することができた。イメージングセソーターへの適応検討を進める中、派生した「含まれる金属イオンとキーレート剤を組み合わせることで選択的にカプセル化を解消できる特性」を見出したことは大きな利点ととらえている。

今後この特性をシステムに取り入れる組み入れ、細胞回収後のアプリケーションとして利用し、発展させたい。血中循環腫瘍細胞(CTC)を無染色で識別し、分取する装置の技術開発を進め、従来のセルソーターの光散乱強度計測や蛍光強度計測などでは取得できない画像情報から得られる「かたち」情報に基づいて細胞を選別する「マルチイメージング・セルソーター技術」によるCTCの回収を試みている。これにより従来の抗体標識/細胞サイズ分画技術では定量的解析や回収が困難なCTCのリアルタイムで解析し、回収した「細胞(塊)」の1細胞、1細胞塊レベルでのゲノム、発現解析、さらに再培養による分子マーカーの発現を相関的に比較し、上皮間葉転換(EMT)仮説やCTCの特性を生物学的な解明につながると考えている。初年度、研究計画の骨格をなす、微細流路系、光学系、高速カメラ撮影、画像認識技術といったシステムの全体的な構築に成功し、また、生きた細胞のゲルへの包埋(カプセル化)技術を取り入れて(Odaka, M et al., Jpn. J. Appl. Phys., 2018)、微弱な外部電場のスイッチングによる効果的な分離技術の開発を進めた。昨年度は、がんの培養細胞を移植したラットのがん細胞の転移モデルより血液を経時的に採取し、その血液中の大きな細胞(塊)を調査し、移植していない群と比較して移植したラットの血液にはより大きな細胞(塊)が存在することを明らかにした(Odaka, M et al., Micromachines, 2019)。さらに、より正確な画像認識のための前処理流路の検討にも成功した。また、本研究を遂行することで所属機関・研究室の研究活動の発展に効果的に貢献し201た。初年度、研究計画の全体的なシステムの構築に成功し、昨年度は、ラットのがん細胞の転移モデルの血液でその血液中の大きな細胞(塊)を検出し、転移の際の指標になりえる可能性が見い出すことができた。また、より正確な細胞の検出技術として前処理流路の検討に成功し、回収技術として細胞のゲル包埋することで効果的な分離の可能性を見い出した。しかしながら、CTCを認識・分離するための装置の基本的性能の確認や効果的な検出論理の十分な検討・検証に至っていない。前年度構築したマルチイメージング・セルソーターを使って、特に、微細加工した流路のデザイン、検体の処理速度(流す細胞の量)、細胞を回収(状態、正確性、効果)の能力といった詳細な評価項目、システム全体の性能を検証する。また、包埋した細胞を処理し、細胞の形状を認識させて、判別し、生きた状態でより効果的に回収できるか検討する。最終的に、がん細胞を含んだ検体を処理し、がん細胞を回収できる技術開発を試みる。さらには回収された細胞を使って、遺伝子解析を試み、がん転移の分子生物学的な検証を試みる。構築中のマルチイメージング・セルソーターで、特に、微細加工した流路のデザイン、検体の処理速度(流す細胞の量)、細胞を回収(状態、正確性、効果)の能力といった詳細な評価項目、システム全体の性能を検証する。また、包埋した培養細胞を処理し、細胞形状を認識し、判別し、生きた状態でより効果的に回収できるか検討する。最終的に、ヒトがん細胞を含んだ検体を処理し、がん細胞を回収できる技術開発を試みる。さらに、回収した「細胞(塊)」の1細胞、1細胞塊レベルで、ゲノム、遺伝子発現解析する。
環境共生型建築における人体生理機能を活用した夏季温熱環境制御に関する研究

本研究では人体の温熱生理機能や温冷感の点から、冷房に依存した住生活の影響を点検し、パッシブクーリング住宅の有効性を明示するための方法を検討した。まず、現在東北在住の青年男女を対象に、出生からの居住履歴調査および暑熱環境曝露時(作用温度34°C・湿度30%に30分間滞在)の温熱性発汗などの被験者実験を行なった。温熱性発汗速度は出生・生育地の8月の外気温と相関があったが、クーラー使用者と未使用者との温熱性発汗に有意な差は認められなかった。住まい方や意識面では、クーラー所有者の9割がクーラーを今後も必要な設備と考える一方、未所有者は必要ないと答えた。また、クーラー使用時には着衣の薄着などの行動性体温調節が減り、機械設備任せになる傾向があった。パッシブクーリングを上手く行なうと盛夏の日中でも室内表面温度を室内空気温度より低温に保つことが可能であり、輻射冷房的な穏やかな涼感が得られる。特に住宅の場合には、床の温冷感触が快適性に与える影響は大きくなるので、躯体の表面温度は重要な要素である。しかし、住宅の熱的性能・快適性の予測では、夏季の室内表面温度や床との接触温冷感は評価項目として取り上げられていない。そこで、建築内表面の温冷感触を定量化し、パッシブクーリング住宅の評価に適用するための被験者実験を行なった。12種の内装材に手で触れた時の温冷感触を9段階評定尺度法により評価させた。床暖房などの既往研究では温冷感触と温度変化速度、熱流との関係が検討されているが、本研究では手のひらの温冷感触とエクセルギー流との相関関係を明らかにした。本研究者は、建築の冷房システムの評価指標として熱力学のエクセルギー概念の有用性を提案しその応用研究を進めており、手のひらの温冷感触とエクセルギー流との関係式を用いることで、建物におけるエクセルギーの流れの予測と同時に温冷感触の評価も可能となった。本研究は、冷房設備への依存が進む夏季の建築環境調整のあり方を、人の体温調節機能の健全な発達とその活用という観点から点検し、環境共生建築に相応しい温熱環境調整の目標や手法の提案を目的としている。本年度は、居住生活の履歴が、暑熱環境下の体温調節機能に及ぼす影響を検討することを目的に、住生活調査と被験者実験とを併せて実施した。調査では、出生から現在に至るまでの居住地や、クーラーの所有と使用状況などを調べ、昨夏については夏期のクーラーの延べ使用時間数を概算した。実験は、気温25°C・相対湿度30%とした常温室と、作用温度34°C・相対湿度70%の暑熱空間を設けて行なった。被験者は常温室に40分間滞在した後に暑熱空間で30分間滞在した。実験中は椅座安静とし、頸部後ろで温熱性発汗量と皮膚温とをそれぞれ1秒と1分間ごとに連続測定した。また、鼓膜温の測定と温冷感申告を10分間ごとに行なった。被験者は、1932歳の男女学生22名で、うち17名は東北地方の出生であった。家でクーラーを使いはじめた最低年齢は0歳で、出生時から冷房空間で生活している者もいた。現在の住まいのクーラー所有率は40%、実家も含めると73%で、夏の帰省中にクーラーを使用している者もある。現在クーラーを所有しているうちの約9割がクーラーを今後も必要な設備だと考え、一方、クーラーの所有経験がない世帯の者は今後も必要ないと考えている。また、住み方の面では、通風時には他にも着衣を薄着にするなどの複数の行動性体温調節(平均+2.2項目)をする者でも、クーラー使用時にはその工夫が減り(平均+1.3項目)、クーラーに任せきりの傾向が伺えた。温熱生理面では、暑熱環境下での発汗能力は出生・生育地域の8月の外気温と相関が見られたが、クーラー使用者と未使用者の平均・最大発汗量には有意な差は認められなかった(各P値は0.27と0.15)。

そこで、建築内表面の温冷感触を定量化し、パッシブクーリング住宅の評価に適用するための被験者実験を行なった。12種の内装材に手で触れた時の温冷感触を9段階評定尺度法により評価させた。床暖房などの既往研究では温冷感触と温度変化速度、熱流との関係が検討されているが、本研究では手のひらの温冷感触とエクセルギー流との相関関係を明らかにした。本研究者は、建築の冷房システムの評価指標として熱力学のエクセルギー概念の有用性を提案しその応用研究を進めており、手のひらの温冷感触とエクセルギー流との関係式を用いることで、建物におけるエクセルギーの流れの予測と同時に温冷感触の評価も可能となった。
パラミクソウイルスのRNA Editingの分子機構

パラインフルエンザ2型ウイルスにおいて機能的に重要なP蛋白が産生されるためにはRNA-editingが必須のプロセスである。本研究では、ウイルスゲノムの転写及び複製をふまえたRNA-editing機構解析-Editingシグナルの同定-と本現象の普遍性を検討した。パラインフルエンザ2型ウイルス(PIV-2)のRNAレプリコン系の確立のためにPIV-2のP遺伝子とムンプスウイルスNP遺伝子の一部を結合した人工遺伝子を作製し、そのRNA転写物[-鎖]を細胞にトランスフェクトし、その蛋白の合成を抗ムンプスウイルスNPに対するモノクローナル抗体を用いて検出するという系を確立し、この系を用いてRNA-editing機構の解析を行なった。次にbaculovirus-vector系でPIV-2のP遺伝子を発現するとP蛋白のみならずV蛋白の合成がみられることを見い出し、baculovirus-vector系におけるRNA-editing様現象の詳細な解析を行なった。動物細胞においても、baculovirus-vector-Sf9細胞系で見られたRNA-editingが生じるかどうかをsRa-vectorを用いて検討したが、一時的な発現系でも構成的な発現系でも、RNA-editingは証明できなかった。このことはRNA-editingはbaculovirus-vector-Sf9細胞系に特有な現象であることを示唆しており、その系独自の因子を今後追究する予定である。PIV-2のV遺伝子およびSV41のV遺伝子をsRa-vectorをもちいてHeLa細胞で発現させたところ、V蛋白は核内に存在した。そのV蛋白上の核移行シグナルはC端側に存在することが明らかになったので、今後はその最小ドメインを決定する予定であるがV蛋白上には既存の核移行シグナルは見い出されないので、新しい核移行シグナルの発見につながるかもしれない。