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現代社会における社会的記憶の全体像-1・17神戸を中心に

本研究の最終年度として,全体のとりまとめと今後の課題についての研究作業を行った。それは,「社会的記憶」を社会学の観点から捉えるだめに,狭義の社会学を超えたアプローチが必要であるということ。とりわけ都市計画,文化政策,心理学,医学の研究成果をフォローしていく必要があることが明らかになった。そして,それを広義の社会学として捉え,学問的な発展を目指す必要があるとの認識に至った。本年度における研究成果としては,一論文1件,学会発表1件を挙げることができる。論文「ある地方都市の噂」(日仏社会学会編『日仏社会学会年報』)は,日仏柱会学会のシンポジウムで報告された「ある地方都市の噂-不確かな隣人とモータリゼーションの社会学」の内容をまとめたものである。この論文は,日本の地方都市に広がる「外国人に対する噂」を取り上げ,地方都市の現状を分析したものである。噂という,ある種の実態のない社会的記憶が,モータリゼーションが進む地方都市で広がる現状を捉えるために,今後社会学がなすべき作業はどのようなものか,本研究からより大きな課題が見えてきたと思われる。本研究は,「1・17神戸を中心に」という課題のサブタイトルにあるように,1995年1月17日に起きた阪神淡路大震災の社会的記憶から出発した。それは,社会的記憶研究があまりに「戦争の記憶」研究中心となっているため(「戦争の記憶」班究それ自体の重要きは言うまでもないが),記憶の構築性や記憶の政治的対抗関係に研究の主眼が置かれている現状を乗り越えていくことを目的としていた。その点で言えば,もともと学際的な指向を持っている社会学の範疇のなかでも,記憶研究はその学際性をより意識せざるを得ないという方向性を打ち出せたことは,大きな意義があったようた思れれる。今年度は社会学における記憶研究の位置を明らかにするため、災害や戦争に関する文献、資料の読解を行いつつ、「地域社会学」「都市社会学」「宗教社会学」などのそれぞれの分野における「記憶」の領域の確定をすすめた。また、阪神・淡路大震災被災地のフィールド調査を引き続き行いつつ、新潟県中越地震の被災地に赴き、当該地域の集合的な復興観について参与観察を行った。それらをふまえたうえでの、今年度の具体的な研究成果は下記の通りである。・「社会調査における制御可能性と不可能性」(関西学院大学先端社会研究編集委員会編『先端社会研究』第3号特集「場所と社会調査」掲載論文)本論文では社会調査がマニュアル化され制度化されていくなかで、震災の記憶が、ある時/ある場所に創発する状況を論じた。マックス・ウェーバーの、合理的理解-追体験的理解の概念を用いることで、従来の調査論において想定されなかったような、語られなかった記憶を捉えることができるということを明らかにした。・「分裂する天蓋--阪神淡路大震災の慰霊・追悼のかたち」国際宗教研究所編『現代宗教2006』掲載論文(未刊行・印刷中)本論文は、ピーター・バーガーの『聖なる天蓋』にある「天蓋」というレトリックをタイトルに援用した。それはつまり、阪神・淡路大震災のあと、被災者たちは、自分を守ってくれる聖なる枠組みを構築していくのだが、それはもはやひとつの「天蓋」ではなく、いくつもの天蓋を形成せしめてきている、ということをあらわしている。震災のモニュメント、被災地の慰霊/追悼事業、ツーリズム......など、消費社会のなかの「震災」は、多様なかたちで分裂し、記憶を形成するのである。18年度は、阪神淡路大震災の記念事業に関する資料収集、雲仙普賢岳災害の記念施設関係者への聞き取り調査および資料収集、福岡県西方沖地震の記念施設に関する資料収集を行い。そのほか社会学関連の記憶論の整理、とりわけ都市社会学や自我論および心理学における記憶論との関係性について検討した。研究成果としては、まず「宗教と社会」学会第14回大会テーマセッション「災害と救い」において、「一・一七以降---震災経験の読み替え、消費社会、救い」と題した報告を行った。本報告では1995年1月17日以降のふたつの潮流を指摘し、そこからこぼれ落ちる震災の記憶を「救い」という観点から再考した。ふたつの潮流とは、震災経験が「科学的」知に読み替えるかたちで記憶されているということ、そして、消費社会という現代的潮流の中で記憶が構成されているということ、である。次に、『社会学ベーシックス』(第1巻)での「記憶と社会」について執筆分担した。フランスの社会学者モーリス・アルヴァックスの「集合的記憶論」を解説する本論文では、アルヴァックスのバイオグラフィーなども参照し、アルヴァックスが歴史学者や心理学者との共同作業を経ることで、集合的記憶論を展開したことを指摘した。そのほか、集合的記憶論を援用した研究出版物に対する書評も行った。論文「ある地方都市の噂」(日仏社会学会編

『日仏社会学会年報』)は,日仏柱会学会のシンポジウムで報告された「ある地方都市の噂-不確かな隣人とモータリゼーションの社会学」の内容をまとめたものである。この論文は,日本の地方都市に広がる「外国人に対する噂」を取り上げ,地方都市の現状を分析したものである。噂という,ある種の実態のない社会的記憶が,モータリゼーションが進む地方都市で広がる現状を捉えるために,今後社会学がなすべき作業はどのようなものか,本研究からより大きな課題が見えてきたと思われる。本研究は,「1・17神戸を中心に」という課題のサブタイトルにあるように,1995年1月17日に起きた阪神淡路大震災の社会的記憶から出発した。それは,社会的記憶研究があまりに「戦争の記憶」研究中心となっているため(「戦争の記憶」班究それ自体の重要きは言うまでもないが),記憶の構築性や記憶の政治的対抗関係に研究の主眼が置かれている現状を乗り越えていくことを目的としていた。その点で言えば,もともと学際的な指向を持っている社会学の範疇のなかでも,記憶研究はその学際性をより意識せざるを得ないという方向性を打ち出せたことは,大きな意義があったようた思れれる。
第一次世界大戦後日本の治安体制：日米比較を踏まえて　1918-1933

本研究の目的は、第一次大戦後の日本の治安体制を、司法省・検察のみならず、内務省や弁護士の動向、日米比較を射程に入れて分析し、その日本的特色を析出することで、国際的位置づけを踏まえた新たな司法像を構築することである。まず、外務省外交史料館において、「過激派其他危険主義者取締関係雑件取締法規之部外国ノ一」(外務省記録)を調査した。次に、「山岡萬之助関係文書」(国会図書館憲政資料室所蔵)を調査した。同様に、未翻刻の「池田寅二郎関係文書」(東京大学大学院法学政治学研究科附属近代日本法政史料センター所蔵)でも、外国法の先例を調査した。他方、昭和期のいわゆる転向政策に関して、法務省法務図書館において、「司法大臣岩村通世関係文書」を調査した。その他にも、内務省研究会や大阪歴史学会に参加し、そこでの報告で、植民地司法との関係や明治期の司法省との連関についても、幅広い視野を養うことができた。以上の研究を通じて得られた、現時点での近代日本治安法の形成過程において、外国立法例がいかに位置づけられるのかについての知見は、主に次の2点に集約できる。第1に、治安法の転換は第1次大戦の影響を受けた過激社会運動取締法案の立案において、内乱罪が準用され、米法も参照されたことによりもたらされた。この変化は司法省の主導であり、内務省は曖昧な字句を批判、列挙するなど修正したが、枠組みは1928年の治安維持法改正まで受け継がれていったことである。第2に、近代日本治安法の形成過程において外国立法例の果たした役割を分析し、山県私案までは概ね独法に準拠していたが、過激激社会運動取締法案において転換し、米法を参酌した。しかし、その後は独自性を深め、第1の立法例が米から独、ソ連へと変遷する一方、逆説的だが、独自性を深めた治安維持法以降、議会で法案を正当化する根拠として外国立法例が度々用いられたことである。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
分子性架橋の電極接合界面のナノ物性に関する理論的研究

分子性架橋と電極表面間の接合界面のナノ物性を、密度汎関数法を基にした第一原理計算を用いて調査し、得られた知見から分子性架橋の機能性を発現させうる接合界面のデザインを実施した。見出した好適な接合界面の構成は、接合界面の強度増強のため、架橋分子の終端を複数の2配位の窒素とし、電気伝導性を良好にするためにその配位座が向かう電極表面をチタンとするものである。分子ワイヤー系を分子性架橋のモデルシステムとして取り扱い、それぞれの多様な特性を見いだしてきた。たとえば、分子ワイヤーである金属-ポルフィリンテープで、CO、NO、O_2等のガス分子の吸着により金属-絶縁体転移や、磁性状態の変化等が、起こり得ることを見いだした。これらの特性をデバイスへ応用するためには、さらに分子系と電極表面との接合を考慮しなければならない。特にポルフィリン等の分子と金属表面との接合は非常に弱く実験では再現性を得ることすら難しい。特に電気伝導性などは架橋分子内での影響よりも、この不安定な接合界面の状態に左右されやすく、その測定評価は極めて困難である。今年度は、互いに向き合う金(111)表面に挟まれた鉄ポルフィリン分子において第一原理計算を援用して、分子と電極表面との接合界面の調査を始めた。まず電極表面の金属原子と分子との親和性を考え、配位子の配位座を模してポルフィリン終端に窒素原子を配置したところ、金表面上で安定に分子が接合する構造を見いだせた。しかし、接合部位となった窒素原子のフェルミレベル近傍での電子準位は失われていた。さらに電子に対する有効ポテンシャルの空間分布を調べたところ、すべての終端窒素原子と電極表面金原子の間に、高いポテンシャル障壁が見いだされた。この接合界面の特性は、電子デバイスとしては好ましくない。つぎにポルフィリン分子から終端水素を除いて、π電子系をもつ炭素原子を金表面と直接接する配置で調べなところ、終端炭素原子には、フェルミレベル近傍で電子準位が残存し、また有効ポテンシャルにおいても、窒素終端で見られた障壁に、孔ができていることが見いだされた。この炭素原子終端構造は、電気伝導性を有する接合界面構造として有力であると考えられる。これまでの研究で原子架橋・分子性架橋の機能性の潜在的可能性を追求することができてきたが、次なるステップに進むためには、電極と架橋分子との接合界面の問題をクリアしなければならない。本研究では、分子性をもつ架橋の終端分子構造に着目し、接合界面のナノ物性を研究し、機能性発現のための理想的な接合界面のデザインを目指している。年度実施計画の窒素終端キレートと金(111)表面の接合に表れた電気伝導性阻害の要因を調査したところ、これまで考慮してきた金属電極表面がフラットであることが、第一要因であることが示唆された。窒素終端との接合を良好にするためには、金属側がより原子状に近い電子構造を持つ必要があるように思われる。本知見をもとに次年度計画には、電極側候補として金属ナノ粒子の項目を挙げた。また良好な電気伝導性を示した炭素終端接合界面の生成方法に関しては、金属交換反応を用いるとしても、こちらも金属側は原子状に近い電子構造を持つ必要があった。さらに他の接合界面構造の候補探査として非貴金属表面、合金表面、酸化物表面の分子吸着特性、電子物性を調査した。その中で金属酸化物表面が一つの有力な候補として浮かび上がった。多くの金属酸化物は絶縁性を示すが、酸素欠損が生じた系では伝導性を示す。研究の結果、酸化銅では金属電極との接合界面では、金属酸化物の界面第1層では、伝導性があり第2層から絶縁性を示し始める。第2層以後に続いて酸素欠損を生じさせれば、伝導性をもつ電極としての利用が可能になる。また、金属酸化物の表面は酸素終端となっているが、酸化銅表面より終端酸素をはぎ取った表面では、その純粋な金属表面(この場合、銅表面)より、吸着活性が高くなることが見出された。金属酸化物は、酸素調整により理想的な接合界面デザインの為の電極候補になり得る。これまでの研究で原子架橋・分子性架橋の機能性を追求することができた。次なるステップに進むためには、電極と架橋部分との接合界面の問題をクリアしなければならない。本研究では、分子性をもつ架橋の終端分子構造に着目し、接合界面のナノ物性を研究し、機能性発現のための理想的な接合界面のデザインを目指してきた。対象架橋分子を鉄ポルフィリンとして、昨年度までで、金属との接合端を水素終端から、π電子伝導を狙った炭素終端、キレート効果を狙った窒素終端へと代えて調査してきた。しかし、電気伝導性に着目した場合の良好な特性を持つ接合界面は得られなかった。本年度は、カーボンナノチューブ(CNT)の生成核ともなる触媒材料の鉄、およびカーボンナノチューブと電気伝導性において良好な接合界面を形成するチタンを電極側材料候補として調査を実施した。両候補材料とも炭素系材料と親和性が良い。

金属との接合部を窒素終端に変更した鉄ポルフィリン様分子を金属表面で挟んだ分子性架橋構造系を、密度汎関数理論に基づく第一原理計算で、シミュレーションを行い、系内における電子の有効ポテンシャルを算出した。金属表面を以前の金(接合界面におけるポテンシャル障壁はフェルミレベルより計って+0.6+1.3eV、接合部内側終端窒素部外側終端窒素部)から鉄に代えた場合、接合界面でのポテンシャル障壁は低くなった(-0.5+0.3eV)。更にチタンの場合は、すべての接合界面窒素終端部でフェルミレベルより障壁が低くなった(-2.6-1.6eV)。本研究により分子性架橋の機能を発揮できる接合界面構造の有力候補をデザインすることができた。具体的には架橋分子における電極金属表面との接合端を窒素終端として複数の配位座によるキレート効果で、接合を強化し、また電極表面金属をチタンにすることにより電気伝導性においても良好な接合界面特性を有することができる。計画した調査は順調に遂行しており、予想外の新たな知見も得られた。24年度が最終年度であるため、記入しない。様々な分子系および表面系の候補を捨てずに、これまで通り多面的に調査を続行する。その調査対象の中では、特に電極表面材料の候補として金属ナノ粒子の可能性を考慮する。
月の地盤構造の解明および月面構造物に及ぼす月震の影響の研究

1.月土壌の採取法及び地球への持ち帰り法の研究月面での特殊環境下での作業性に関する研究を中心に進めた。月環境と地球環境との相違の主なものは,(イ)月重力は地球の約1/6,(ロ)高真空状態,(ハ)無水状態,(ニ)遠隔・無人操作,などである。このような問題に対し,どのような対処法があるかを中心に研究を行った。2.月面構造物の初期設計月面構造物は,熱や宇宙線などを遮断するためにかなり頑丈に建設されると予想される。月面構造物の応答解析を行うのに先立ち,具体的な月面構造物の初期設計を検討した。アポロ計画での月震の観測記録から,月震計の計器特性を取り除くことにより,変位波形を求めた。その結果,浅発月震,隕石月震においてはM24の規模で起こっていることがわかった。さらに隕石月震では,構造物により近い地点への隕石の落下により,さらに大きな地震動の可能性が考えられる。初期設計では,これらの要素を考慮した。3.月面構造物の月震応答解析月震の時刻歴波形は,地球の地震波形と大きく異なる。そこで,上記2で設計した構造物に対して,月震による応答特性を調べた。解析の対象とした月面構造物は月地盤の表面から深さ5mの地点に一辺が3m,厚さ1mの正方形のコンクリート構造物である。月を想定する場合は構造物内に1気圧の圧力をかける必要がある。なお,今回の解析はすべて線形で行った。地球と月で同じ規模の地震,月震が起きた場合,重力の違いのみに関しての比較であれば揺れ方は同じであるが,減衰を考慮すると差が出るという解析結果が得られた。1.月震記録の収集・整理今回アポロ計画で得られた月震記録を得ることができ整理を行った。アポロ12号('69-'77),14号('71-'77),15号('71-'77),16号('72-'77)で記録されたイベント数を月震の種類で分類すると深発月震で8690イベント,隕石の衝突による振動で971イベント,浅発月震で266イベントであった.人工的な振動実験も行われており60イベントの記録が得られている.月震の継続時間は非常に長く、数十分から数時間に及ぶものもあることが分かった.データ数が膨大であるため詳細な検討は不十分であるが,いくつかの月震記録に対するスペクトル解析により、深発月震,浅発月震ともに周期約2.5秒の成分波が卓越していることが分かった.2.月の浅部構造の推定月の地盤構造に関する資料から表層付近での地盤のS波速度,P波速度はそれぞれ50m/s,100m/s程度と非常に遅いことが分かった.なお,深部のS波速度,P波速度は地球のこれらに比べると同程度あるいは遅い傾向にあることが分かった.現時点では資料から得られた地盤構造であるが,今後は収集した月震記録の解析を行い,これらの月震記録と整合する浅部構造を推定する予定である.3.最大月震動の予測上記1.の月震記録の整理がまだ終わっていないため実行には至っていないが,現時点で自然月震(深発・浅発月震)による振動は比較的小さいことが分かっており,今後,主に隕石の衝突による最大震動について検討する予定である.4.月土壌の採取法及び地球への持ち帰り法の研究月模擬土壌の作製およびそれを用いた月土壌の採取テストを実施し、無人操作による採取の可能性を確認した.次年度は,月面での特殊環境下での作業性および地球への持ち帰り法の研究を行う.1.月土壌の採取法及び地球への持ち帰り法の研究月面での特殊環境下での作業性に関する研究を中心に進めた。
Transposonを利用した神経伝達に関与する遺伝子の単離と機能解明

シナプスでの化学伝達物質伝幡の制御機構を明らかにするためC.elegansコリン作動性ニュ-ロンを対象としてアセチルコリンの動態を制御する遺伝子検索、クロ-ニングを行い次のことが明らかになった。1.変異するとアセチルコリンが異常蓄積する7遺伝子を見出した。2.それらの遺伝子にトランスポゾンTclを挿入した。3.Tc1を用いて、7遺伝子の1つunc-18をクロ-ニングした。4.このクロ-ンを用い、多数のcDNAクロ-ンを得た。5.Northernによってunc-18がコ-ドするmRNAが3.6kbであると決定した。6.ゲノム及びcDNAクロ-ンの塩基配列を決定し、homology検索を行ったところ、過去に知られていない新しい遺伝子であることが明らかになった。更にunc-18遺伝子の性状を明らかにするため、この遺伝子の上流の調節領域について調べている。cDNAを発現系Vectorへ組み込み、大量の遺伝子産物の作成、それを用いた抗体作成を行っている。発生に伴う遺伝子発現をmRNAの消長及びin situ hybridizationによる細胞内局在を調べている。
無脊椎動物の体液凝固と異物処理機構の研究

無脊椎動物の中でもカブトガニの血球細胞は感染菌表層物質のリボ多糖(内毒素)や(1→3)ーβーグルカンによって活性化され、血リンパ凝固を引き起こす。我々は、リポ多糖によって惹起こされる血球細胞の活性化→脱顆粒→体液凝固→殺菌物質の生成→異物排除など、一連の反応を生化学的に解析し、体液凝固に関与する新しい因子のC因子、B因子、G因子、抗リポ多糖因子(殺菌性物質)、タキプレシン、ポリフェムシン(殺菌性ペプチド)を見い出し、凝固カスケード機構の存在を明らかにしてきた。また、最近、凝固カスケード系の開始反応に関与するリポ多糖感受性プロテアーゼチモーゲン(C因子)のcDNAクローン化とその塩基配列を決定した。その結果、C因子は哺乳類補体因子のClrやClsなどと極めて類似したポリペプチド鎖構成をもつことが明らかとなった。すなわち、分子量123,000(993アミノ酸残基)の1本鎖から成るC因子のNH_2ー末端領域には、EGF(上皮細胞増殖因子)ドメインのほか、数多くの補体系因子やβ_2ーGlycoprotein Iなどで知られている約60残基のくり返し構造が5個見い出された。従来から無脊椎動物の体液凝固は、止血だけでなく、感染防御の役割を果していることが示唆されてきたが、C因子の構造解析により無脊椎動物での補体因子の存在が初めて実証された。一方、異物処理を担う血球因子としては、抗リポ多糖因子及びCOOH末端にαーアミドを含む強塩基性のタキプレシンペプチド類が見い出された。いずれもリポ多糖の生物活性を中和するほか、強い抗菌作用を示し、前者はグラム陰性菌に、後者はグラム陰性とグラム陽性菌の両方に対してポリミキシンに匹敵する増殖阻止活性をもつことがわかった。本研究では,カブトガニ血球中のリポ多糖感受性C因子のポリペプチド鎖構成を明らかにする目的で, (i)1本鎖C因子の同定,(ii)各鎖のNH_2末端配列決定,(iii)A鎖の全アミノ酸配列決定を試みた.まず,精製C因子をWe=stern blotし,標品中に共存する1本鎖C因子のNH_2末端配列を決定した.次にCとC^^-両因子を構成する各鎖を分別し,そのNH_2末端配列を決定した結果,CとC^^-両因子のH鎖と1本鎖C因子は,いずれも同一配列を示し,C因子のL鎖とC^^-因子のA鎖の配列も同一であった.一方, B鎖のNH_2末端配列は,スロンビンやキモトリプシンなどセリンプロテアーゼのそれらと高い相同性を示した.以上の結果から, C因子のポリペプチド鎖構成は, NH_2末側からH鎖・A鎖・B鎖の順にあることがわかった.また, A鎖の全アミノ酸配列を気相シークエンサーを用いて明らかにした. A鎖は72残基からなり,哺乳類凝固酵素の活性化ペプチド領域との相同性は見られなかったものの,補体系タンパク質のCls,Clr,H,C4bーbinding proteinなどに含まれるドメイン構造とA鎖との相同性が見い出された.一方,上記の研究に平行して, LPSの構造成分であるリピドAの各種合成アナログや哺乳類の内因系凝固反応のトリガー(サルファチド,コレステロール硫酸,カオリンなど),さらにリン脂質によるC因子活性化能を検討した.

その結果, C因子はリン酸基を有する合成リピドAのほか,Phosphatidyl=inositol,Phosphatidylglycerol,Phosphatidylserine,Cardiolipin,Phosphatidic acidなど,酸性リン脂質によって強く活性化されることがわかった.しかし,陰電荷異種表面やPhosphatidylcholine,Phosphatidylethanolamineでは全く活性化されなかった.カブトガニ血球は、細菌内毒素(LPS)と反応し、瞬時に脱顆粒、続いて体液凝固を起こす。この凝固反応は顆粒内に存在する3種のセリンプロテアーゼ前駆体とゲル化タンパク質(コアギュローゲン)が関与するカスケード機構からなる。このカスケードの開始因子であるFactor CはLPSによって活性化される新しいタイプのプロテアーゼ前駆体である。本年度は、血球よりcDNAライブラリーを調製し、抗体を用いたスクリーニングにより、Factor Cの全領域を含むクローンを得、その全塩基配列を決定した。その結果、Factor Cは25残基のリーダー配列、664残基のH鎖、72残基のA鎖、232残基のB鎖、を有することが明らかとなった。さらに、Factor Cのアミノ酸配列を他のタンパク質と比較したところ、哺乳類補体系因子や血液凝固因子のN末端領域に存在する成長因子様ドメインのほか、補体系因子、β_2-Glycoprotein I、凝固XIII因子bサブユニット等で知られている約60残基のくり返し構造が5個見い出された。また、N末端120残基内にCys-rich領域が、さらにC末端側にPro-rich領域が含まれることが明らかとなった。B鎖はセリンプロテアーゼとの相同性がみられた。以上のことから、Factor Cは無脊椎動物の補体系因子の1種であることが強く示唆された。上記の研究と平行して、H鎖中のLPS結合部位を同定するため、Factor Cをリシルエンドペプチダーゼで消化した。その後、22kDaと15kDa断片がFactor Cから遊離し、いずれもLPSと分子複合体を形成することがわかった。また、22kDa断片のN末端配列はH鎖のそれと一致した。したがって、H鎖のN末端側のCys-rich領域、成長因子様ドメイン、最初のβ_2-Glycoprotein I様ドメイン内にLPS結合部位が存在すると推定した。
スピニング加工における多ロ-ルヘッドの試作

複雑な形状をしたシェル構造製品のスピニング加工は絞りを伴うためにロ-ルの多サイクルパスを必要とし、要求される形状が複雑になればなるほど1個ロ-ルの移動による製造は時間がかゝる上、パスの選定がむずかしく、全般的な発展を阻害している。著者は多くのロ-ルをボ-ルベアリングの様に保持した多ロ-ルヘッドの試作を行い、このヘッドの移動の1パスのみでシェル体を作れないかという試みを行った。本年度は、この多ロ-ルの支持方法および多ロ-ルを遊星運動させるため、ヘッド中心軸まわりを強制回転させる機構の設計製作にかなり多くの時間を必要とした。幸いこれらを完成し現有の切削用の旋盤に取り付ける事ができた。しかし、多ロ-ルヘッド全体はXY軸に自由に移動し平面的にでもあらゆるプロフィルをなぞらなければならないので、2軸制御用のスライドを用意し、この上に多ロ-ルヘッドを置いてコンピュ-タによりその位置制御ができるように設計した。制御用コンピュ-タは別途費用により調達し、スライドのXY軸移動を可能にした。現在、殆ど設備のセットを完成し、XY移動に関するプログラム作成中である。多ロ-ルヘッドの製作に時間がかかり、また多くの工夫を必要としたために本年度中に実施予定であった実験結果の整理まで行えない状態になっている。以上のように多ロ-ルヘッドの完成とヘッド全体をコンピュ-タによって位置制御し複雑なシェル形状への対応までできる状態になった。そこで、やや時期的にずれ込んだが、来年度に継続して加工の実際を行い、加工条件の選定法やパスプロフィルの理論的決定を引続いて行っていく予定である。
野生型遺伝子の導入によるI型糖尿病ラット(KDP)の表現型回復実験

本研究の目的は、1型糖尿病モデルKDPラットの主要な感受性遺伝子座Iddm/kdp1の遺伝子本体を同定し、当該遺伝子に対応する野生型遺伝子の導入によるKDPラットの表現型回復実験を行って、当該遺伝子が真の原因か否かを明らかにすることである。これまでに、Iddm/kdp1の候補遺伝子としてCblb (Casitas B-lineage lymphoma b)遺伝子を単離し、KDPラットに特異的なナンセンス変異を同定した。さらに、マウスのH-2K^dプロモーター(全身性に発現)、CAGプロモーター(全身性に発現)、Lckプロモーター(T細胞特異的に発現)、ヒトインスリンプロモーター(膵臓β細胞特異的に発現)の支配下に野生型Cblb遺伝子を発現するトランスジェニックラットを作出した。今年度は、戻し交配にてKDPラットの遺伝的背景にトランスジーンを移し、トランスジーンの有無と膵島炎および糖尿病の発症との関連を調べた。H-2K^dプロモーターを用いて2種類のトランスジェニック系統が得られ、120日齢まで糖尿病の発症を観察した結果、一方の系統では完全に発症が抑制されていた。他方は糖尿病を発症するものがあったが、発症率は有意に抑制されていた。トランスジェニック系統では膵島炎の発症も有意に抑制されていた。このことから、Cblbの変異がKDPラットの病態に関与することが明らかになった。また、KDPラットの組織学的解析から、膵臓以外にも甲状腺、顎下腺、腎臓などの臓器にリンパ球浸潤が認められ、自己免疫の症状を呈していることがわかった。これらのことから、Cblbは自己免疫を抑制する分子であり、CblbはKDPラットの1型糖尿病の主要な感受性遺伝子であると結論づけた。この成果は論文として発表し、朝日新聞、毎日新聞、日本経済新聞、千葉日報、科学新聞等に掲載された。本研究は、KDPラットのI型糖尿病原因遺伝子Iddm/kdp1を同定し、当該遺伝子に対応する野生型遺伝子の導入によるKDPラットの表現型回復実験を行って、当該遺伝子が真の原因であると証明することを目的とする。すでに、当該遺伝子座領域をラット第11染色体上の3.1cMの範囲に限定し、ラットYACおよびBACクローンを用いて当該領域全てを包含する物理地図を構築した。さらに構築した物理地図を用いたゲノム解析により当該領域内に存在する複数の遺伝子を単離している。今年度は、これらの遺伝子の中から候補遺伝子を選択し、それについてKDPラットと正常ラットとの間でRT-PCR解析および塩基配列の決定等により詳細に比較解析した結果、KDPラットに特異的な変異を同定した。次いで、当該遺伝子に対応する野生型遺伝子をクローニングし、それを強制発現系および組織特異的に発現するプロモーターの支配下に発現するトランスジェニック動物を作出した。現在は戻し交配にてKDPラットの遺伝的背景にトランスジーンを移す作業を進めている。今後、戻し交配世代において、トランスジーンの有無と膵島炎および糖尿病の発症との関連を調べる。ここで、トランスジーンの導入によってKDPラットの膵島炎および糖尿病の発症が認められなくなることが確認できれば、当該遺伝子が真の原因遺伝子であると証明される。
タンパク質の水素原子に注目した立体構造に基づく機能の解析

PYPはバクテリアが持つ14KDaの光受容タンパク質である。このCys69にクロモフォアであるp-クマル酸がチオエステル結合でリンクしており、光により幾つかの中間体(構造)をとる。このクロモフォアのOH基は基底状態では脱プロトン化しており、これがGlu46やTyr42との水素結合で安定化されている。Glu46をグルタミンに置換すると、吸収極大が長波長へシフトしたり、pK_aがアルカリ側へシフトする。本研究では、E46Qミュータントタンパクの結晶について、1.2A分解能までの回折強度を収集した(R_<merge>=3.7%)。異方性温度因子を導入して構造を精密化した(R/R_<free>=16.5/19.1%)。この解析結果から、クロモフォアにはGln46のカルボニル基ではなくアミド基が水素結合していることを実験的に示した。また、このアミノ酸置換により、水素結合のわずかな変化を検知し、この変化により吸収スペクトルやpK_aの特徴的変化の説明を与えた。II.スギナフェレドキシンの高分解能構造解析スギナフェレドキシンは2Fe-2S型のクラスターを1個持つ電子伝達タンパク質である。この結晶を調製し、100KでSPring-8の放射光を用いて、1.25A分解能までの回折強度を測定した。以前室温で決定した構造を基に、分子置換法を適用して構造を決定した。現在精密化を進めている。III.4鉄フェレドキシンの中性子回折用結晶の調製B.thermoproteolyticus由来の4鉄フェレドキシンを大量に発現・精製した。まず軽水中で、中性子回折実験に耐えられる巨大結晶の調整条件を検討している。ペルオキシダーゼはH_2O_2を用いて様々な物質の酸化を触媒する酵素である。この酵素の反応は、H_2O_2を分解して酵素がcompound Iになる過程と、compound Iが還元基質を酸化して元のresting状態に戻る過程からなる。生理的役割には、H_2O_2の除去と、ハロゲンやフェノール類の酸化という2面性がある。真菌由来の酵素結晶を、シーディング法により一辺約1mmの大きさにまで成長させた。この結晶の中性子回折実験を目指して、重水中にソークして重水素に置換した。この結晶について、日本原子力研究所(東梅村)で、中性子イメージングプレートを装備した回折計で中性子を照射した。幾つかの結晶について回折実験を行ったが、いずれの場合も回折点は観測できなかった。一方、フェレドキシンは(Fd)細菌から動植物まで普遍的に分布する鉄硫黄タンパク質で、低い酸化還元電位を持ち、様々な酸化還元酵素に電子を分配する。植物型Fdは活性部位に2鉄からなるFeSクラスターを、細菌型Fdは4鉄からなるクラスターを持ち、これらの周囲に存在するNH...S水素結合が酸化還元電位を調節する。細菌型の一種であるB. thermoproteolyticusの4鉄Fdを、当研究室で開発した共発現系を用いて大量に発現させ、精製した。中性子回折実験を目指して、重水素置換した巨大結晶の調製を準備中である。また、植物型FdであるスギナFdについては、全ての水素を重水素に置換することをも含めて、中性子回折実験に適した結晶の調製を検討中である。I.Photoactiveyellow protein(PYP)E46Qミュータントの原子分解能構造解析PYPはバクテリアが持つ14KDaの光受容タンパク質である。

このクロモフォアのOH基は基底状態では脱プロトン化しており、これがGlu46やTyr42との水素結合で安定化されている。Glu46をグルタミンに置換すると、吸収極大が長波長へシフトしたり、pK_aがアルカリ側へシフトする。本研究では、E46Qミュータントタンパクの結晶について、1.2A分解能までの回折強度を収集した(R_<merge>=3.7%)。異方性温度因子を導入して構造を精密化した(R/R_<free>=16.5/19.1%)。この解析結果から、クロモフォアにはGln46のカルボニル基ではなくアミド基が水素結合していることを実験的に示した。また、このアミノ酸置換により、水素結合のわずかな変化を検知し、この変化により吸収スペクトルやpK_aの特徴的変化の説明を与えた。II.スギナフェレドキシンの高分解熊構造解析スギナフェレドキシンは2Fe-2S型のクラスターを1個持つ電子伝達タンパク質である。この結晶を調製し、100KでSPring-8の放射光を用いて、1.25A分解能までの回折強度を測定した。以前室温で決定した構造を基に、分子置換法を適用して構造を決定した。現在精密化を進めている。III.4鉄フェレドキシンの中性子回折用結晶の調製B. thermoproteolyrticus由来の4鉄フェレドキシンを大量に発現・精製した。まず軽水中で、中性子回折実験に耐えられる巨大結晶の調製条件を検討している。
ポルフィリン鉄錯体の配位環境と生物学的機能

ポルフィリン類鉄(II)錯体における配位子のσおよびπ結合性鉄57のメスバウア分光で測定される2種類の主な量は異性体シフトδおよび四極子分裂【ΔE_Q】であり、それぞれ鉄の電子状態を反映する。一方、天然にあってさまざまな生物学的機能をもつヘム蛋白群の活性中心はヘム、すなわちポルフィリン鉄錯体である。我々は、アザポルフィリンであるフタロシアニンも含めたポルフィリン類の鉄錯体における配位子の結合性を表わすパラメタΣおよびПを、メスバウアデータδおよび【ΔE_Q】から決める、全く新しい方法を確立した。Σは配位子のσ供与性が強いとき大,Πはπ供与/受容性が強い/弱いとき大の、それぞれ相対的な数量である。平面配位子のポルフィリンをp,軸配位子をLとすれば、四配位および六配位鉄(II)錯体は、Fe(p)、およびFe(p)【L_2】と書ける。3通りに分けてΣおよびПを決めた。1.Fe(p)におけるpの結合性パラメタ。pが種々のフタロシアニン誘導体の場合には、δおよび【ΔE_Q】の変化は不規則であるが、ハメットの置換基定数の和Σσと結合性パラメタとの間には良い相関が見出された。Σσが大きいほど、すなわち置換基の電子吸引性が強いほど、ΣおよびПは小さいという、合理的な結果である。一般のポルフィリンの場合にも、塩基性度が低いほどΣおよびΠは小さいという、当然期待される結果になった。2.Fe(p)【L_2】におけるpの結合性パラメタ。Lの結合性がpに依存しないと仮定して、いくつかのLの組についてΣおよびПを計算した。3.Fe(p)【L_2】におけるLの結合性パラメタ.pの結合性がLに依存しないと仮定して、いくつかのpの組についてΣおよびПを計算した。上記2および3の結果を検討すると、それぞれ仮定が正しくない、という結論に達した。従って、Lおよびpの結合性がたがいに依存するようなcis効果があることが、改めて確認できた。
薬剤耐性菌の耐性化因子抑制作用を有する新規テトラセン天然物の合成研究

Naphthacemycin類は、北里生命科学研究所においてMRSAに対するイミペネムの活性を増強する物質として、放線菌Streptomyces sp. KB3346-5株の培養液より単離された。また、一部の化合物は単独でも抗MRSA活性を有する。Naphthacemycin類は、A、B、C、D環からなるナフタセン骨格を有しており、そのD環にE環がビアリール結合を介して連結した特徴的な新規骨格を有している。本研究成果として抗MRSA薬創製に応用できるナフタセン骨格の構築法を確立し、それを応用することでnaphthacemycin A9の全合成法の確立に成功した。MRSAは代表的な薬剤耐性菌であり、その蔓延は近年深刻な社会問題の一つとなっている。そのような背景の中、北里生命科学研究所においてβ-ラクタム剤耐性機構を標的とした新規阻害剤の探索が行われ、放線菌Streptomyces sp. KB3346-5の培養液より全17種の新規化合物Naphtacemycinが単離された。これらの化合物群の構造的特徴としては、全てA、B、C、D環からなるナフタセン骨格を有し、更にD環にビアリール結合でE環が連結した構造を有している。本研究ではこれら化合物群の全合成ルートを確立し、さらにその合成手法を利用して天然物より優れた化合物を創製を目的としている。平成25年度はNaphtacemycinA9を標的にデッツ反応を利用した環構築により得られた合成中間体からフリーデルクラフツタイプの環化反応を行うことで4環の連続構造の構築検討をおこなった。まず、モデル基質を用いてナフタセン骨格の構築を試み、4-Bromoanisole(D環部)を出発原料にデッツ反応によりキノン部分(C環部)を構築し、このナフタレン骨格に対し鈴木-宮浦反応を利用することでベンジル骨格(A環部)を導入した。さらに、種々検討の結果、本基質にプロトン酸存在下でフリーデルクラフツタイプの環化反応を行うことB環部を形成することででナフタセン骨格の構築法を確立した。現在、本モデル基質で確立した条件を元に、実際の天然物NaphtacemycinA9の全合成を進めている。MRSAは代表的な薬剤耐性菌であり、病院内での院内感染を中心にその蔓延は近年深刻な社会問題の一つとなっている。そして既存の抗菌薬に対して高度に耐性を示す耐性菌も出現していることから耐性菌の薬剤耐性機構を標的とする、新規抗MRSA治療薬の開発が急務とされている。北里生命科学研究所においてβ-ラクタム剤耐性機構を標的とした新規阻害剤の探索が行われ、その結果、Naphtacemycin類全17種が見出された。本研究ではそれらの全合成ルートを確立し、活性化合物群の安定供給法を確保すると共に、天然物より優れた化合物を創製することを目的としている。平成24年度はNaphtacemycinA9を標的にその全合成に着手した。NaphtacemycinA9は連続したA,B,C,D環とビアリール結合により連結したE環からなる化合物だがそれぞれ改変可能な合成戦略としてデッツ反応を利用した環構築とフリーデルクラフツタイプの環化反応を組み合わせた効率的な骨格構築法の検討をおこなった。4-Bromoanisoleから調製した4-bromo-3-iodoanisoleとアリールホウ素酸との鈴木-宮浦反応を行うことで高収率でカップリング体を得た。続いてそのカップリング体にCrを導入することでCrカルベン錯体を中程度の収率で得たが、続くデッツ反応に問題があった。そこで、モデル化合物を用いてデッツ反応の検討を行った。4-Bromoanisoleに対しCr化を行いCrカルベン錯体をよい収率で得た。得られたCr錯体に対しデッツ反応を行ったところ収率に改善の余地があるものの、望みのC環構築に成功した。現在、得られたデッツ反応体に対しA環の導入とのフリーデルクラフツ反応によるB環構築の検討を行っている。MRSAは代表的な薬剤耐性菌であり、その蔓延は近年深刻な社会問題となっている。Naphthacemycin類は、北里生命科学研究所においてMRSAに対するイミペネムの活性を増強する物質として、放線菌Streptomyces sp. KB3346-5株の培養液より単離された天然物である。本研究テーマでは、新たな抗MRSA薬創製を目標に、強い抗MRSA活性を示すnaphthacemycin-A9をターゲットとした全合成法の確立行うことでnaphthacemycin類の安定供給法を確保するとともに、天然物より優れた化合物を創製することを目的としている。

前年度までにNaphthacemycin類の基本骨格となるABCD環部分の構築法の確立検討をしており、その結果、簡略化した骨格ではあるが、その合成法の確立に成功している。最終年度である平成26年度では包括的なnaphthacemycin-A群の合成計画を考え、鈴木-宮浦カップリング反応によるビアリール結合形成、クロムカルベン錯体に対するアルキン体とのデッツ反応を利用たC環構築、Friedel-Crafts反応によりB環構築を鍵反応としたnaphthacemycin-A群の全合成を検討し、その全合成を達成した。更に種々の誘導体の合成を行った。有機合成化学ナフタセマイシン類の構造特徴としては4環性のテトラセン骨格(A-D環)にビアリール結合でE環部が連結し、D-E環部に軸不斉を持っている。更にB,C環を中心に面性不斉を示すことが強く示唆されている。また、テトラセン骨格は非芳香環部であるB環の両側に芳香環が配置されており、高度に酸素官能基化されている。創薬研究への展開において活性化合物の安定供給を考慮するとナフタセマイシン類に特徴的なテトラセン部分の柔軟性に富んだ骨格構築法が不可欠である。平成25年度ではその基本骨格となるABCD環(テトラセン骨格)を、キー反応となるデッツ反応とフリーデルクラフツタイプの環化反応を利用することで効率的に構築することに成功した。全合成ルートの確立において、その基本骨格となるテトラセン骨格の構築が達成されたことは、大きなアドバンテージを得たことになる。以上の結果より、本年度の達成感として「おおむね順調に進展している」と自己評価した。ナフタセマイシン類の構造特徴としては4環性のテトラセン骨格(A-D環)にビアリール結合でE環部が連結し、D-E環部に軸不斉を持っている。そのことからその基本骨格となるABCD環のうち、キー反応となるデッツ反応を利用しCD環構築に成功しているため、全合成ルートの確立においては、一つの大きな壁を乗り越えたといえる。今後は25年度に確立したテトラセン構築法を用いて、標的分子である天然物NaphtacemycinA9の全合成を達成するとともに、その全合成を不斉全合成へ発展させ絶対立体構造を決定したい。さらに耐性菌の耐性因子に対する阻害活性を評価し、天然物を超える誘導体を創製を目的にする。すなわち基本骨格となるABCD環(ナフタセン骨格)にアリール結合形成によりE環を導入することでその全合成を確立する。その後、ビアリール結合の軸不斉を選択的に構築できる手法を確立し、X線結晶解析などを利用して、天然物の絶対立体構造を決定する。そして多種多様な誘導体群の調製へと展開していく。今後は特異なテトラセン骨格を鈴木-宮浦反応及びデッツ反応の後、フリーデルクラフツ型環化に続く1,2-アルキル転位を経て一挙に構築する方法を検討する。
高輝度発光を示す層状無機/有機ヘテロハイブリッド透明配向薄膜の創製と特性評価

ホスト化合物として陽イオン交換性層状粘土を用い、これとレーザー色素を単量体として複合化することで固体色素レーザー用素材となりうる高輝度発光性を示すハイブリッド透明配向薄膜の創製を目指した。電荷密度の高い粘土表面及び層間にレーザー色素をインターカレートすると、色素同士の会合が起こり発光性を失ってしまう。この無発光性会合の抑制を目的として、層間に会合抑制剤として長鎖アルキルをもつ界面活性剤の共存を検討した。この検討において、通常簡便に合成できる粉末試料では、詳細な分析が不可能なこと、また材料として応用する場合、さらなる加工の必要性があることから、透明かつ粘土層が基板に平行に配向した薄膜の作製法の確立を目指した。様々な手法の検討の結果、スピンコーティング法と浸漬法を組み合わせることにより、色素の導入量を様々に変え透明かつ配向した固体薄膜の作製に成功した。この手法により作製した固体薄膜について様々な分析評価を行った結果、レーザー色素の会合抑制に成功し、レーザー色素の希薄溶液で観測され、現在の色素レーザーで用いられている場合と同様の高輝度単量体発光を示す固体材料の製作に成功した。また、界面活性剤がもつ長鎖アルキル基の炭素数の影響を調べたところ、最適な長鎖アルキル基が存在することを明らかにした。現在、レーザー色素の会合挙動や発光特性に与える長鎖アルキル鎖の影響や効果について詳細な検討を続けている。この検討により、層間で形成される有機色素-界面活性剤組織化構造と色素の発光特性の相関を明らかに出来、ヘテロハイブリッド設計のための指針を得ることができよう。本年度は、層状無機化合物として陽イオン交換性層状粘土鉱物を用い、スピンコーティングによる透明配向薄膜の作製条件の検討と、色素レーザー用色素として知られるRhodamine 6G(R6G)分子の集積化に関する検討を行った。その結果、スピンコーティング法による粘土透明配向薄膜の作製条件を明らかにすることができた。この手法により作成した薄膜へR6G分子を挿入した薄膜に対して、各種構造解析法(XRD、偏光分光法等)を適用することにより、得られた配向薄膜中のR6G分子の配向および会合構造を明らかにした。その結果、挿入R6G分子量を低下させたとしても、高輝度発光を示す材料を得ることは出来なかった。その原因として、R6G分子の易会合性により層間で無発光性の会合体が形成されることが明らかとなった。この無発光性のR6G会合体の粘土層間での形成を阻害するために、粘土層間へR6G分子と同時に光不活性分子である界面活性剤の挿入を試みた。アルキルトリメチルアンモニウム系界面活性剤であるCetyltrimethylammoniumbromideとR6G分子を粘土層間に共存させることで、無発光性の会合体の形成を阻害できることを明らかにした。また、同時に偏光分光法から層間でのR6G分子の配向構造を明らかにした。このように界面活性剤によるR6G分子の会合阻害が可能になったことで、固体中にR6G分子を多量に集積するための指針を得ることが出来た。現在は、R6G分子の会合阻害を最も効率よく起こし、より多くのR6G分子を集積可能な界面活性剤の探索のために、アルキル鎖長とR6G分子の層間での会合挙動の解明を目指した研究を遂行中である。
細胞内膜輸送における低分子量ＧＴＰａｓｅ　ＡＲＦとＲａｂのクロストーク

私はARF1/3もしくはARF1/4を同時にノックダウンすると、Rab4やRab11の局在するリサイクリングエンドソームがtubule化することを見出した。さらにARF1/3はリサイクリングエンドソームから細胞膜へのリサイクル経路を、ARF1/4はリサイクリングエンドソームからゴルジ体への輸送を調節することを明らかにした。異なるARFペアーがredundantに働き、リサイクリングエンドソームから異なる輸送経路を調節していることがわかった。ARF1/3, ARF1/4のペアーは異なるエフェクターをリクルートすることにより、特異的な膜マイクロドメインを形成して異なる輸送を調節すると考えられる。細胞内タンパク質輸送は輸送小胞を介して行われ、小胞の形成・運搬・融合の各過程は特定の分子群により制御されている。低分子量GTPaseのARFは輸送小胞の形成に、Rabは主に輸送小胞のターゲティングや融合を調節する。本研究ではTGN以降の輸送経路における低分子量GTPase間のクロストークの分子機構を明らかにすることを目的とする。前年度ではARF1とARF3がエンドソームに局在し、エンドソームから細胞膜への輸送に関与することを明らかにした。当該年度では、新たにARF1とARF4がエンドソームを介する輸送経路に関与することを明らかにした。これまでに、5種類のヒトのARFのうち、ARF1、ARF3、ARF4、ARF5は主にゴルジ体で機能することが知られていた。興味深いことに、ARF1とARF4の同時に発現抑制した細胞ではRab4やRab11が存在するエンドソームがtubule化することを見出した。ARF1とARF4の同時の発現抑制細胞では、エンドソームからゴルジ体への輸送が阻害されることが分かった。ARF1とARF3あるいはARF1とARF4の発現抑制細胞においてエンドソームのtubule化が観察されたが、前者の細胞ではエンドソームから細胞膜へのリサイクリング経路が、後者の細胞ではエンドソームからゴルジ体への経路が阻害された。したがって、本研究ではARF1とARF3、ARF1とARF4の異なるペアーがエンドソームを経由する異なる輸送経路を制御していることを示し、ARFの輸送経路の制御における新しい分子メカニズムが示唆した。この異なるARFのペアーは特異的な膜マイクロドメインを形成し、機能すると考えられる。したがって、各ARFのペアーの下流で働く特異的なエフェクタータンパク質を同定することでARFの特異的な輸送経路の制御機構を明らかにできると考えている。低分子量GTPaseのARFファミリーは輸送小胞の形成に、Rabは主に輸送小胞のターゲティングや融合を調節する。本研究ではTGN以降の輸送経路における低分子量GTPase間のクロストークの分子機構を明らかにすることを目的とした。申請者は、これまでにゴルジ体に局在しゴルジ体を中心として小胞輸送に関与するとされていたARF1, ARF3, ARF4がリサイクリングエンドソームを中心とする小胞輸送に関与し、さらに異なるARFのペアーがリサイクリングエンドソームから異なる輸送経路を調節することを明らかにした。ARF1とARF3あるいはARF1とARF4のペアーをノックダウンするとRab4やRab11の局在するリサイクリングエンドソームがtubule化することを見出した。したがって、これらの各ペアーがリサイクリングエンドソームで小胞の形成に関与することが示唆された。さらに、ARF1/ARF3はリサイクリングエンドソームから細胞膜へのリサイクル経路を、ARF1/ARF4はリサイクリングエンドソームからゴルジ体への輸送経路を調節することを明らかにした。すなわち、ARF1は共有するものの異なるペアーがredundantに働き、リサイクリングエンドソームから異なる輸送経路を調節していることがわかった。ARF1/ARF4のペアーのみがAP-1というクラスリンアダプタータンパク質をエンドソーム膜にリクルートすることを見出した。AP-1はエンドソームからゴルジ体への輸送経路に関与すことが知られている。したがって、ARF1/3, ARF1/4のペアーは異なるエフェクタータンパク質をリクルートすることにより、特異的な膜マイクロドメインを形成して異なる輸送経路を調節することが示唆された。近年応募者は、ARF1のエフェクターがRab14とも結合することを見出した。本研究ではTGN以降の輸送経路におけるARF1とRab14間のクロストークの分子機構を明らかにすることを目的とする。

当該年度では、ARF1とARF3のエンドソームでの局在や機能を明らかにした。これまでに、5種類のヒトのARFのうち、ARF1、ARF3、ARF4、ARF5は主にゴルジ体に局在していることが知られていた。本研究ではARF1とARF3の発現抑制とタイムラプスイメージング法を組み合わせることでARF1とARF3がエンドソームに局在することを初めて明らかにした。さらにARF1とARF3を同時に発現抑制した細胞ではエンドソームの形態が点状からTubule状に変化し、トランスフェリンのこのエンドソームから細胞膜へのリサイクリングが遅延することを見出した。一方、ARF1とARF3を発現抑制そた細胞では、このエンドソームからゴルジ体への輸送には影響を及ぼさなかった。さらに、ARF1とARF4を同時を発現抑制した細胞でもエンドソームのTubule化が観察されたが、トランスフェリンのリサイクリング経路は正常であった。これはARF1とARF3、ARF1とARF4の異なるペアーのARFタンパク質がエンドソームを経由する異なる輸送経路を制御していることを示唆し、ARFの輸送経路の制御における新しい分子メカニズムを示唆するものである。この異なるARFのペアーとRabタンパク質とのクロストークのメカニズムを明らかにすることは、小胞輸送経路の理解をより進展させるものである。エンドソームに局在する低分子量GTPaseのクロストークのメカニズムを明らかにすることを目的としている。これまでの研究により、ゴルジ体に局在すると知られていたARF1とARF3とARF4がエンドソームで機能することを明らかにした。さらに、ARF1とARF3のペアーとARF1とARF4のペアーがエンドソームから異なる輸送経路を調節していることを明らかにした。異なるARFのペアーが特異的なエフェクタータンパク質を制御することにより異なる輸送経路を制御していると考えられる。ARFペアーの異なる機能の発見は、積荷タンパク質の選別輸送機構を理解するうえで大変ポジティブな進歩である。本研究の目的はエンドソームに局在するRab14タンパク質とARFタンパク質のクロストークのメカニズムを明らかにすることである。当該年度の研究により、これまでにゴルジ体に局在すると知られていたARF1とARF3のエンドソームでの機能について新たな知見を得ることができた。本研究により、ARF1とARF3がゴルジ体のみならずエンドソームに局在することを初めて明らかにした。内在性のARFを認識する抗体の不在、発現させたARFは細胞質に存在するプールが多いため、エンドソームでの局在はこれまでに知られてこなかった。本研究では、ARF1とARF3をそれぞれ発現抑制した細胞に蛍光タンパク質を付加したARF1とARF3を発現させ、ライブセルイメージング法を用いることで、エンドソームへの局在を明らかにすることができた。さらに、ARF1とARF3が補償的にエンドソームの形態維持やエンドソームから細胞膜への輸送を調節していることを明らかにした。