hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
mRNAの核外輸送機構に関する研究

1.分裂酵母のmRNA核外輸送温度感受性変異株ptr5とptr9の原因遺伝子をクローニングし、解析を行った。その結果、ptr5^+遺伝子がコードする蛋白質は核膜孔因子Nup85pの分裂酵母ホモログであることが示された。ptr5変異株では蛋白質の核内外輸送は正常であったことから、Ptr5pはmRNA核外輸送特異的に機能する核膜孔因子であることが示唆された。また、ptr9遺伝子は紡錘極体(SPB)形成に関与するSfilpと同一であった。ptr9変異株では、細胞形態の異常が観察されることから、細胞周期進行の制御とmRNA核外輸送機構との間に何らかの関連がある可能性が示唆された。2.ヒトの手足形成不全を伴う遺伝性疾患split hand/split foot病の原因遺伝子DSS1の分裂酵母相同遺伝子を欠失させると、mRNAの核外輸送に異常を示すことを昨年度までに明らかにした。今回新たにdss1欠失株のマルチコピーサプレッサーとして、プロテアソームの構成因子であるPadlpを同定した。この結果から、DSS1がプロテアソームを介して機能していることが判明した。3.蛍光標識したftz pre-mRNAをHeLa細胞核にマイクロインジェクションしたところ、蛍光pre-mRNAは核内でSC35のスペックルと共局在してスプライシングされた後に、細胞質へと核外輸送された。イントロンを含まないcDNA由来のmRNAに比較して、pre-mRNAの方が迅速に細胞質へと輸送され、スプライシング反応が核外輸送を促進することが示された。RT-PCRを用いて蛍光mRNAが細胞内で分解されていないこと、また、転写阻害によってmRNA核外輸送が阻害されること、その際輸送されなかった蛍光mRNAが核内の新規ドメインTIDRに蓄積することを明らかにした。本実験系は、唯一のmRNA核外輸送の可視化アッセイ系として今後有用であると思われる。分裂酵母mRNA核外輸送温度感受性変異株ptr18の原因遺伝子それぞれについて機能解析を開始した。特に、ptr7^+遺伝子はmRNAの核外輸送だけでなく、蛋白質の核移行にも関与する新規ATP/GTP結合蛋白質をコードしており、興味深い因子である。この因子の核/細胞質間輸送機構における機能をより詳細に解明するため、相互作用する因子の探索を行った。分裂酵母とヒトのcDNA library約7000万クローンをyeast two hybridsystemによってスクリーニングし、分裂酵母とヒトのPtr7と相互作用を示す候補クローン170個を得た。塩基配列の解析を進め、現在までに、Hsp27、EAP30(転写制御因子)、リボゾーム蛋白質S8、S24、L21などがPtr7pと相互作用する可能性のある因子として同定された。興味深いことに、S24やL21とGFPとの結合蛋白質をptr7変異株で発現させて解析した結果、機能的なPtr7pがそれらリボゾーム蛋白質の核移行に必要である可能性が示された。今後、残りのクローンの塩基配列を決定すると共に、in vitro結合実験を行って、直接的な相互作用の確認を行う。また、mRNA核外輸送複合体の実体解明を目的として、試験管内で転写合成したmRNAとHeLa細胞核抽出液を混合して形成される複合体を動物細胞核へマイクロインジェクションし、核外に輸送されるために必要な因子の探索や複合体の解析を行う新たな実験系の確立を試みている。昨年度までに、分裂酵母のmRNA核外輸送に関与するptr7^+遺伝子が配列内にATP/GTP結合モチーフをもつ新規蛋白質をコードしていることを明らかにした。そこで、Ptr7pの機能を探るため、大腸菌で発現させたPtr7pを用いてATPやGTPに対する結合活性をUVクロスリンク法によって調べた。その結果、Ptr7pはATPとADPに対して強い結合活性を持つことが示された。GTPに対しても弱い結合が見られたがGDPにはほとんど結合しなかった。また、Ptr7pとRasGAPが相互作用することをyeast two hybridsystemで明らかにした。Ptr7pはATP結合型からADP結合型への構造変化を行うことにより、輸送複合体の形成や解離などの分子スイッチとして機能している可能性が考えられた。また、新たに分裂酵母のts変異株バンクをスクリーニングし、新規なmRNA核外輸送変異株ptr9を同定した。更に、蛍光標識したヒトβグロビンmRNAを培養細胞(HeLa細胞)核にマイクロインジェクションし、mRNAが核から細胞質へと輸送される過程を生きた細胞中で経時的に可視化解析可能な新規実験系を確立し、その実験系を用いてmRNAの5′末端に存在するキャップ構造や3′末端ポリA配列が核外輸送を促進するシグナルとして機能していること、及び遺伝子の転写を阻害するとmRNAの核外輸送も同時に阻害されることを明らかにした。今回の結果から、遺伝子の転写機構とmRNAの核外輸送機構との間に密接な連携機構があるという興味深い可能性が示唆された。分裂酵母のmRNA核外輸送変異株ptr8の原因遺伝子の解析を行った。ptr8遺伝子はDNA除去修復に関わる基本転写因子複合体TFIIHの構成因子XPBと高い相同性を示す核蛋白質をコードしていた。蛋白質合成解析を行いmRNA核外輸送が実際に阻害されていることを証明した。

ptr8変異株では蛋白質の核内外輸送は正常に行われており、輸送阻害はmRNAに特異的であった。また、出芽酵母のptr8相同変異株(ssl2)においてもDNA除去修復欠損以外にmRNA核外輸送の阻害が観察され、Ptr8pが遺伝子の転写やDNA除去修復のみでなく、mRNAの核外輸送過程にも関与していることが示された。ヒトではXPB遺伝子の変異によって色素性乾皮症の他に、著しい発育障害を引き起こすコケイン症候群を発症するが、この症候群はmRNAの核外輸送阻害に起因する疾患である可能性が考えられた。また、ポストスプライシング複合体の構成因子であるヒトRNPS1の分裂酵母相同因子spRNPS1の解析を行い、この因子が核に局在すること、分裂酵母の生育には必須でないこと、及びスプライソソームの構成成分であることを明らかにした。遺伝学的解析からspRNPS1がスプライシング因子Prp3pと相互作用すること、またprp3-2変異が制限温度下でmRNA核外輸送阻害を示すことを明らかにした。ΔspRNPS prp3-2二重変異はmRNA核外輸送阻害を増悪し、核膜周辺にmRNAを蓄積した。prp3+遺伝子がコードするタンパク質は、RNA認識モチーフを持ち、必須mRNA核外輸送因子Yra1pと相互作用していた。以上の結果は、spRNPS1とPrp3pは機能的に関連性をもち、pre-mRNAスプライシングとmRNA核外輸送をリンクする機構に関与している可能性を示唆している。(1)分裂酵母の新規mRNA核外輸送変異株ptr10の原因遺伝子をクローニングし、解析を行った。ptr10は制限温度下において、mRNAの核への蓄積に加えて、生育速度の遅延、細胞体伸長、細胞壁形態の異常、核小体の分断化といった表現型も示した。ptr10では蛋白質の核内外輸送は正常であり、mRNAの核外輸送に特異的な阻害を示した。クローニングの結果、ptr10遺伝子はDnaJドメイン及び膜貫通ドメインをもつ新規タンパク質をコードしていた。局在解析の結果、Ptr10pは核膜を含む膜系に分布していることが示された。この因子は核膜に存在し、輸送に関わるATPase等の活性化に関与している可能性が考えられた。(2)ヒトの手足形成不全を伴う遺伝性疾患の一つsplit hand/split foot病の原因遺伝子DSS1の分裂酵母相同因子の遺伝子をクローニングし、遺伝子破壊などの機能解析を行った。ヒトDSS1遺伝子の機能は全く不明であったが、分裂酵母DSS1遺伝子破壊株では、mRNAが核に蓄積し、この因子がmRNAの核から細胞質への輸送過程において、重要な役割を担っていることが示された。DSS1タンパク質は主に核に存在していた。また、分裂酵母のDSS1遺伝子破壊株におけるmRNA核外輸送阻害は、ヒトDSS1の発現によって機能相補可能であった。以上の結果から、ヒトDSS1は発生・分化段階特異的に特定のmRNA分子種の選択的核外輸送を調節する因子である可能性が考えられた。
有機トランジスタのためのn型半導体の開発

有機物を用いた半導体デバイスは、エレクトロニクス産業に与える影響が大きいことから、基礎・応用研究として大きな注目を集めている。有機エレクトロニクス素子は、フレキシブルな基板が使えるなどシリコン半導体にはない特徴が活かせる可能性がある。ペンタセン(C_<22>H_<14>)は平面的な芳香族炭化水素であり、有機トランジスタのp型半導体として最も高い移動度を記録している。このペンタセンと相補回路やp-nヘテロ接合を形成するとき、対になるn型半導体はペンタセンとよく似た物理的・電気的性質を持つことが望ましい。フッ素は最も電気陰性度が高く比較的サイズの小さい元素であるため、パーフルオロ化はサイズをあまり変えることなくp型半導体をn型半導体に変換する効果的な方法である。我々は最近、パーフルオロペンタセン(C_<22>F_<14>)の合成、キャラクタリゼーション、単結晶X線解析、および有機トランジスタの作製を行った。パーフルオロペンタセンは、ペンタセンより電子親和力が高く、HOMO-LUMOギャップは小さい。単結晶ではヘリングボーン構造をとり、分子間で短い炭素-炭素コンタクトおよびπスタッキングが見られた。パーフルオロペンタセンはn型半導体としてトランジスタ動作を示し、0.1cm^2/Vs以上の移動度を持つことが分かった。我々は、新規な有機半導体としてアセンオリゴマーを提案し、ナフタレンオリゴマー(nN)およびアントラセンオリゴマー(nA)をSuzukiカップリング反応により合成した。ナフタレンオリゴマーは無色結晶、アントラセンオリゴマーは明るい黄色結晶である。3N、4N、2A、および3Aは高い融点と耐熱性をもつが、ジヘキシル体DH-2AおよびDH-3Aはアルキル基により分解温度が低下した。ナフタレンオリゴマーは溶液で青紫色、固体で青色の強い蛍光を示す。アントラセンオリゴマーは溶液で青色、固体で青緑から緑色の強い蛍光を示す。電気化学測定によると、アントラセンオリゴマーは比較的安定なラジカルカチオンを与えるが、酸化電位はテトラセンより高い。真空蒸着によって作成したアセンオリゴマーの薄膜は高い結晶性を示し、SiO_2/Si基板に垂直か少し傾いて立っている。3Nおよび4NのFETを種々の基板温度で作成したが、FET動作は観測されなかった。一方、アントラセンオリゴマーではトランジスタ動作が見られ、移動度が2A<3A<DH-2A<DH-3Aの順で向上した。特にDH-3Aは0.18cm^2/Vsとアモルファスシリコンに近い移動度を持つ。チオフェンオリゴマーは最もよく研究された有機トランジスタ材料であるが、アントラセンオリゴマーはそれより優れていることがわかった。FETの移動度を上げるためは、有機半導体のイオン化電位を下げることより薄膜の質を向上させることのほうが重要である。そのため、分子を秩序よく並べ、欠陥を少なくすることを第一に考えて分子設計する必要がある。パーフルオロペンタセンは、ペンタセンより電子親和力が高く、HOMO-LUMO

ギャップは小さい。単結晶ではヘリングボーン構造をとり、分子間で短い炭素-炭素コンタクトおよびπスタッキングが見られた。パーフルオロペンタセンはn型半導体としてトランジスタ動作を示し、0.1cm^2/Vs以上の移動度を持つことが分かった。
多年生園芸作物の生態反応に基づく生産の場の拡大

「新素材・新システム利用による生産の場の拡大」では,(1)逆浸透膜を利用した膜耕地で,レタス,ヒメコリウスなどの幼苗期での栽培が可能になった.(2)底面給水法の開発により鉢物花卉栽培の規模拡大が可能になった。(3)洋種クモマグサ,オランダヒメフウロの容器内開花の条件を明らかにし,ボルトフラワーの企業ベースでの生産の可能性が明らかになった.「環境・エネルギーの有効利用による生産の場の拡大」では,(1)アルストロメリアの生態反応を明らかにし,これらの結果をもとに,地中冷却栽培法を用いて秋季に高品質の切り花を生産する技術を確立した.(2)ワサビの発芽条件を詳細に検討した.これらの結果をもとに,生産地でのセル成型トレイ育苗法を確立し,苗を特定の場所で集中して大量生産することが可能になった.これまで育苗ハウスが点在し,景観が損なわれていたが,苗の集中大量生産により育苗ハウス群が激減し,環境保全に役立つことが期待される.(3)放棄された大規模な坑道内でのホウレンソウの周年栽培が可能になった.「栽培工程の見直しによる生産の場の拡大」では,(1)キチゴリレー苗生産方式による暖地での促成栽培が可能になった.北海道土幌町で育苗したイチゴリレー苗生産方式は香川県の生産者に普及しつつある.(2)キクのプラグ苗生産による機械移植のための基本技術が確立された「新作型の開発による生産の場の拡大」では,(1)ワケギ16品種を用いて沖縄県の夏秋期における作型に適する品質`宮崎'を選定した.しゃ光処理と反射マルチを用いることにより,夏秋期にも高品質のワケギの生産が可能であることを明らかにした.(2)ネギの花芽分化を日長・温度を制御することにより、これまで生産量が著しく少ない6-7月に収穫できることを明らかにした。これらの成果をとりまとめ印刷物として刊行した.「新素材・新システム利用による生産の場の拡大」では,(1)逆浸透膜を利用した膜耕地で,レタス,ヒメコリウスなどの幼苗期での栽培が可能になった.(2)底面給水法の開発により鉢物花卉栽培の規模拡大が可能になった。これらの成果をとりまとめ印刷物として刊行した.1.「自然エネルギー利用による生産の場の拡大」では,気温の年変化が少ない鉱山の廃坑道を利用して,養液栽培を基本に,蔬菜,花卉類の周年栽培の可能性が実証された。2.「省エネルギー型栽培による生産の場の拡大」では,ラン類,スミレ属のin vitroでの開花,採種が可能であることが実証された。地下部の温度制御による生産の場の拡大については,本年度は新しい知見が得られていない。3.「新素材利用による生産の場の拡大」では,鉢植え花卉類のかん水及び水耕での保水素材を検討中である。今年度は,実用がみこまれる新素材を利用する結果は得られていない。4.「栽培行程の分割による生産の場の拡大」では,生育過程を数式によるモデル化を行い,栽培行程の分割が可能な部分とその効果について検討した。アスパラガスでは,根株の埋めこみ法により,超促成栽培が可能であることを実証した。5.「自然環境保全型栽培による生産の場の拡大」では,培養液の無排出系の養液栽培技術を確立し,メロンやイチゴの栽培が可能であり,果実の品質も向上することを実証した。6.「新作型の開発による生産の場の拡大」では,イチゴの花芽分化期を経済的に,より早めるために,育苗地の検討を行った。北海道での育苗結果が優れていた。

1.「自然エネルギー利用による生産の場の拡大」では、鉱山の大規模廃坑の地熱エネルギーを利用して、ホウレンソウを人工光下で養液栽培し、周年、良品生産技術を確立した。2.「省エネルギー型栽培による生産の場の拡大」では、2,000Kcal/hr.の冷凍機による地中パイプ埋設法でアルストロメリアの秋季の良品切花生産技術を確立した。クモマグサ、オランダヒメフウロのin vitroでの開花条件を明らかにし、これらの器内開花植物の製品化技術の確立に向けて検討した。3.「新素材利用による生産の場の拡大」では、逆浸透ろ過膜を利用した『膜耕』法を開発し、この栽培法の利用について検討した。その結果、屋内観賞用植物の観賞期間の長期延長化に成功した。水耕栽培の培養法の改善と培液組成及び培養の冷却により、四季成り性品種を用いてイチゴの周年生産体系確立の可能性が明らかとなった。4.「栽培行程の分割による生産の場の拡大」では、セントポ-リアをモデル植物として、それぞれの栽培行程をGoal Programing手法で解析し、栽培工程の分割を数式モデルで評価した。5.「自然環境保全型栽培による生産の場の拡大」では、ワサビの種子発芽の特性を明らかにし、セル成形育苗を基本とした苗生産が可能であることを明らかにした。ワサビ田の育苗用ビニールハウスの減少につながり自然景観の保全に役立つものである。6.「新作型の開発による生産の場の拡大」では、ネギの数品種を用いて日長処理と生育温度の調節により、ネギの出荷量の少ない5、6、7月の生産が可能であることを明らかにした。「新素材・新システム利用による生産の場の拡大」では,洋種クモマグサ,オランダヒメフウロの容器内開花の条件を明らかにし,ボトルフラワーの企業ベースでの生産の可能性が明らかになった。つぎに,逆浸透膜を利用した膜耕法で,レタス,ヒメコリウス,ミニトマト,ダイコンなどの幼苗期での栽培が可能になった.さらに膜耕法で培養液の浸透圧を高めることにより,植物体に障害を与えることなく,徒長を抑制できることを明らかにした.この結果は室内の鉢物花卉の観賞期間延長に役立つものである.「環境・エネルギーの有効利用による生産叔母の拡大」では,アルストロメリアの生態反応を明らかにし,これらの結果をもとに,地中冷却栽培法を用いて秋季に高品質の切り花を生産する技術を確立した.つぎにワサビの発芽条件を詳細に検討した.これらの結果をもとに,生産地でのセル成型トレイ育苗法を確立し,苗を特定の場所で集中して大量生産することが可能になった.これまで育苗ハウスが点在し,景観が損なわれていたが,苗の集中大量生産により育苗ハウス群が激減し,環境保全に役立つことが期待される.「栽培工程の見直しによる生産の場の拡大」では,イチゴリレー苗生産方式による暖地での促成栽培が可能になった.北海道士幌町で育苗した苗を香川県下で促成栽培に用い,従来の夜冷育苗した苗を用いた場合と同程度の収量が認められた.これらの結果をもとにしたイチゴリレー苗生産方式は生産者に普及しつつある.「新作型の開発による生産の場の拡大」では、ワケギ16品種を用いて沖縄県の夏秋期における作型に適する品種`宮崎'を選定した.60%しゃ光処理と反射マルチを用いることにより,夏秋期にも高品質のワケギの生産が可能であることを明らかにした.本年度は,研究成果とりまとめの最終年度であることから,得られた結果の複合化を行う目的として8月および12月に検討会を開催した.ここでの論議をもとにした成果の印刷物を刊行した.
n-3系多価不飽和脂肪酸摂取と致死的疾患罹患後の心理的ストレスの関連

目的:本研究では、わが国において頻度が高い難治がんの代表であり、かつ患者の抱える心理的ストレスが高いことが知られている肺がん患者を対象として、肺がんの告知後・治療前の時期における心理的ストレスとn-3PUFA摂取量との関連を明らかにすることを目的とした。対象:国立がんセンター東病院呼吸器科にて新規に未治療原発性肺がんの患者と診断された患者を対象とした。方法:対象症例が入院後、がんに対する治療開始前に、心理的ストレスと食事習慣について調査を行った。心理的ストレスは、不安、抑うつの自己記入式の評価尺度であるHospital Anxiety and Depression Scale(HADS)にて評価した。がん診断告知以前のn-3PUFA摂取量は、半定量食物摂取頻度調査票がんセンター臨床疫学研究部版を用いて評価した。なお、研究に先立ち、施設の倫理審査委員会に研究プロトコールを提出し、研究の科学性、倫理性の審査を受け、承認を受けた。結果:最終的に771名から有効なデータが得られた(平均年齢64±9歳、男性72%、病期IIIa-IV期が53%)。HADSのカットオフ値から、対象の56%に介入が望まれる抑うつ状態が存在することが示唆された。n-3PUFAの摂取量を4分位を用いて4群に分け、最も摂取量が少ない群を対照群として、各群の抑うつ罹患のオッズ比(年齢、性、身体的機能、痛み、喫煙、アルコール摂取量、BMI等を調整)を算出したところ、n-3PUFA摂取量が多くなるに従い、抑うつへの罹患率が有意に減少することが示された(p for trend=0.022)。n-3PUFAを構成する個々の脂肪酸の摂取量と抑うつの罹患を検討したところ、EPA、DHAと抑うつとの有意な関連は認められなかった一方、α-リノレン酸と抑うつとの間には有意な関連が認められた(p for trend=0.004)。結論:n-3PUFA摂取、中でもα-リノレン酸の摂取が、肺がん診断後の抑うつ状態への罹患に関連する可能性が示唆された。本結果は、n-3PUFAの摂取が、致死的疾患罹患後の心理的ストレスを軽減するうえで有用である可能性を示唆している。目的:致死的疾患の代表であるがんに罹患し、その診断病名の告知を受けることは極めて高い心理的ストレスをもたらすことが知られており、様々な治療的介入が試みられている一方で、そのストレス緩和に広く有用な方法は国際的にも確立されていない。一方、近年、うつ病をはじめとする精神疾患発現との関連およびこれら精神疾患の治療における有用性が示唆されている栄養成分の一つとしてn-3系多価不飽和脂肪酸(n-3PUFA)が注目されている。本研究では、わが国において頻度が高い難治がんの代表であり、かつ患者の抱える心理的ストレスが高いことが知られている肺がん患者を対象として、肺がんの告知後・治療前の時期における心理的ストレスとn-3PUFA摂取量との関連を明らかにすることを目的とする。対象:国立がんセンター東病院呼吸器科にて新規に未治療原発性肺がんの患者と診断された患者のうち、(1)肺がんの診断告知がされている、(2)本研究に対するインフォームドコンセントが得られている、(3)本研究への参加(1時間程度のアンケート調査)に耐えうる程度の身体状態にあり認知機能の障害(痴呆、せん妄等)がないものを対象とした。方法:対象症例が入院後、がんに対する治療が開始される前に、心理的ストレスと食事習慣について調査を行った。心理的ストレスは、わが国のがん患者において信頼性・妥当性が確立されている不安、抑うつの自己記入式の評価尺度であるHospital Anxiety and Depression Scaleを用いて評価した。平成15年度の成果:本年度は、研究に先立ち、施設の倫理審査委員会に研究プロトコールを提出し、研究の科学性、倫理性の審査を受け、承認を受けた。また、患者データベースを構築し、現時点で300名を超える症例集積が終了した。

方法:対象症例が入院後、がんに対する治療が開始される前に、心理的ストレスと食事習慣について調査を行った。心理的ストレスは、わが国のがん患者において信頼性・妥当性が確立されている不安、抑うつの自己記入式の評価尺度であるHospital Anxiety and Depression Scaleを用いて評価した。がん診断告知以前のn-3PUFA摂取量は、半定量食物摂取頻度調査票がんセンター臨床疫学研究部版を用いて評価した。これまでの成果:研究に先立ち、施設の倫理審査委員会に研究プロトコールを提出し、研究の科学性、倫理性の審査を受け、承認を受けた。患者データベースを構築し、現時点で700名を超える症例の集積が終了した。目的:本研究では、わが国において頻度が高い難治がんの代表であり、かつ患者の抱える心理的ストレスが高いことが知られている肺がん患者を対象として、肺がんの告知後・治療前の時期における心理的ストレスとn-3PUFA摂取量との関連を明らかにすることを目的とした。対象:国立がんセンター東病院呼吸器科にて新規に未治療原発性肺がんの患者と診断された患者を対象とした。方法:対象症例が入院後、がんに対する治療開始前に、心理的ストレスと食事習慣について調査を行った。心理的ストレスは、不安、抑うつの自己記入式の評価尺度であるHospital Anxiety and Depression Scale(HADS)にて評価した。なお、研究に先立ち、施設の倫理審査委員会に研究プロトコールを提出し、研究の科学性、倫理性の審査を受け、承認を受けた。結果:最終的に771名から有効なデータが得られた(平均年齢64±9歳、男性72%、病期IIIa-IV期が53%)。HADSのカットオフ値から、対象の56%に介入が望まれる抑うつ状態が存在することが示唆された。n-3PUFAの摂取量を4分位を用いて4群に分け、最も摂取量が少ない群を対照群として、各群の抑うつ罹患のオッズ比(年齢、性、身体的機能、痛み、喫煙、アルコール摂取量、BMI等を調整)を算出したところ、n-3PUFA摂取量が多くなるに従い、抑うつへの罹患率が有意に減少することが示された(p for trend=0.022)。n-3PUFAを構成する個々の脂肪酸の摂取量と抑うつの罹患を検討したところ、EPA、DHAと抑うつとの有意な関連は認められなかった一方、α-リノレン酸と抑うつとの間には有意な関連が認められた(p for trend=0.004)。結論:n-3PUFA摂取、中でもα-リノレン酸の摂取が、肺がん診断後の抑うつ状態への罹患に関連する可能性が示唆された。本結果は、n-3PUFAの摂取が、致死的疾患罹患後の心理的ストレスを軽減するうえで有用である可能性を示唆している。
近代上海租界地における日本租界の形成過程と空間構成に関する研究

本論は上海租界の都市形成過程を踏まえつつ、近代上海における日本人居住地の形成過程と空間的特徴を、英、米、中との国際関係の中で明らかにした。まず、1840年代から、イギリス人は、租界として開発された以前の上海に存在していた河川、村道を生かしながら、土地、道路を開発していたこと、及び下水道の建設過程を明確にした。次に、日本が独自の居留地を諦め、租界全域に渉る都市開発権を得た過程を辿った。日本は英米施設との立地関係、交通条件や地価等に応じた都市施設配置を進めたが、結果として上海の日本人居住地の確保は後回しにされた実態を明確にした。一方、日本人居住地では、英米が供給する里弄住宅を主体とする借家居住に終始したことを、租界外の北四川路地区の住宅遺構等の調査を通して示した。その住宅形式は洋風ではあったが、畳を持ち込む等の動向もそこに読み取った。1.研究の意義と重要性平成19年度は、主として英国人による上海旧英租界の道路、土地、下水道開発の過程を追求し、近代上海の都市構造、都市形成原理を明らかにした。今年度から検討を行う旧日本人街の都市開発も、英国を中心に行われていたことがこれまでの史料調査より判明した。旧日本人街の道路開発手法はほぼ英租界の開発手法と一致していることも史料からわかった。そのため、昨年度の研究成果は今後の旧日本人街の研究のベースになるものとも言える。今日都市再開発が急速に進んでいる中、旧上海市街地の街路形状、街区形状を復元し、旧来の都市空間の特徴を分析する本研究の成果からは、現在上海の直面している都市計画の問題、例えば旧市街地の交通整備、旧市街地と新市街地の連絡の仕方等についても有意な提言ができうると考えられる。2.研究内容平成19年度は、現在外灘を含める上海中心部が、1845年英国人により開港された以前、creek(河川)とfoot path(村道)が縦横して走り、それらの間に中国人村落と考えられるvillagesが存在していたことを、開港直後の1849年の「Map of shanghai」より確認した。そのことから、英国人は旧上海の既creeksの埋立てやfoot pathsの拡張工事により、それらを近代上海のグリット形の街路システムとして形成したことを古地図や史料より明らかにした。また、近代に開発された上海の主要街路は現在もそのまま旧市街地の主要交通網として機能していることも示した。一方、公道が開発される以前、外国の民間開発業者はcreekやfoot pathに沿って勝手に土地開発を進んでいたことが「上海道契」の解読より解明した。当時の公道や下水道などの土地開発が後追いの形に進まざるをえなかった状況と背景も検討した。さらには、土地環境の整備に急いでいた民間開発業者は、英租界政府と交渉し、道路開発用地の寄付や下水道開発経費の提供などにより公道や下水道整備事業に協力していたことも明らかにした。以上、19世紀における英租界政府の都市開発実態を明確にした。この時代の都市開発の結果は、現在上海の不整形街区の形成原因であることも確認した。1.研究の意義と重要性平成20年度は、主として(1)北四川路を中心とする旧日本人居住地区の空間構成と居住形態について追究し、近代上海における旧日本人の生活環境と居住形式を明らかにし、(2)近代上海における旧日本人学校の成立背景や立地条件、校舎の空間構成を解明した。(1)と(2)を総合することにより、戦前期海外における日本人の生活様式と教育環境が明らかになり、近代日本の住居史と学校建築史に新たな知見を提言することが出来た。なお、それら今日も残っている住居建築と学校建築の復原作業と史的価値を確認したことにより、今後の北四川路地区を始めとする1目市街地の歴史的建造物の保存や活用に重要な参考資料を提供することが出来ると考えている。2.研究内容(1)1928年の「上海市街地図」(陸戦隊作成)と同年の「上海各路日本人分布資料」(上海日本領事館実施)との照合することにより、当時点は多くの日本人は虹口地区及び北四川路地区に集住していたことが判明し、保存状態良好の北四川路を中心として同地区の空間構成と居住形態について分析を行った。

その結果、日本人用住宅は主に北四川路の両側に高密度に立地し、その間に国民小学校、演藝館、福民病院等が点在していたことがわかり、1928年時点で、北四川路地区はすでに日本人用住宅や公共施設等の都市機能がすでに確立したことが分かった。一方、居住形式に関し、日本人専用の住宅はあまり開発されず、多くの日本人は欧米人が開発した洋間での生活スタイルが基本だったが、現実には畳を持ち込み、床座生活という和洋折衷の方式に切り替えった家庭が多く、海外にいながら、畳生活に固執した邦人の生活の一面を明らかにした。(2)主として「在外邦人関係雑件」及び居留民団の史料を使用し、上海における旧日本人学校の成立背景と立地、その教育環境等について検討した。上海の日本人学校は、侵略と戦争という時代背景の下で、その設置と整備は上海居留民団により進められた。その立地は日本人居住地の北四川路、虹口地区を中心としたが、上海に進出した多くの社宅を有した紡績企業の立地とも密接な関係を持ちつつ、かなり広範囲に及んだ。校舎は、大型コンクリート造でこれらは日本の規定を基本としながらも、廊下の形成や奉安室の位置などの点においては、日本とは違う形式が取られた。特に奉安室は押入の改造したものを充当する等の扱いは、租界地の一角を占める日本人学校の不安定の状況が端的に読み取れた。しかも、上海事変に伴う学校の新設、転校又は一時帰国等が繰り返され、児童にとって決して落ち着いた教育環境ではなかった。上海の日本人学校は日本人の上海進出において不可欠な役割を果たしたが、図らずもその存在自体が抱える本来的な矛盾の一端を明らかにした。1.研究の意義と重要性本研究は、イギリスと日本による上海租界地の形成過程とその特徴を史的背景と共に詳細に解明した。従来、その特異な文化性や国際性から数多く研究され諸書の題材となった上海租界について、本研究はその都市空間レベルにおける基礎的フレームを提示した点が重要である。しかも、研究の過程で作成された多数の図版や図表は実証的かつ精度の高さから資料的価値が高く、今後の上海租界を扱う諸研究が前提とすべき基盤的成果として意義深い。2.研究内容本年は、日清戦争(1894年)後の日本が、イギリスがすでに用意した上海租界という「下地」に、どのように自らの拠点を作り上げたのか、日本による上海進出の基本戦略を探った。すなわち、上海日本居留地の設置を廻る日本側の動向、及び同時期のイギリスによる都市開発事業を詳細に捕捉することにより、日本の上海進出が直面した課題とその対応策から、日本による上海進出の動向、及び日本の上海に対する真の意図を明確にした。あわせて、日本が上海で実際に行った都市開発活動(港湾施設の建設過程、及び土地開発活動)を検討し、さらに日本により造られた都市基盤や建築物によって成立した都市空間の特徴とその意味を探った。その結果、日本は、「専管居留地」という枠組みを越え、上海全域に渉り、都市施設の建設権利の入手に成功する過程を具体的に明らかにし、さらに、上海日本居留地の設置権利をもって、中国政府と上海から江南諸都市間の水路交通網の整備権利と交換する過程を明確にした。以上のように本年は、日本による一連の上海進出過程を明らかにしつつ、同時に上海はあくまでも江南地域に進出するための拠点であるという日本の真の意図を明示した。以上、本研究は、日本がイギリスとのせめぎ合いの中で、イギリス人の都市開発動向や開発費用のバランスを考慮しつつ、主に経済・生産活動に関わる商業、工場施設を、分散させつつも上海租界に持ち込んだその過程を明確にした。
中性子散乱によるアクチンフィラメント形成機構の解明

イメージングプレートX線回折装置を用いて、298Kから160Kまでの温度範囲で、Fーアクチン試料の水溶液および水和粉末を測定した。Fーアクチンはウサギ筋肉アセトンパウダーから精製した。粉末試料の水和率は一般にタンパク質が機能を発現し始めると言われている、0.4(乾燥アクチン1 gに対して水0.4 g)に調整した。Fーアクチン周囲の水和水について、278Kから298Kでは、隣接の水分子と水素結合していない水分子の存在が確認されたが、278K以下では、水素結合した水分子がほとんどであることがわかった。同様な条件で測定された他のタンパク質(β-ラクトグロブリンおよび不凍タンパク質)の水和水の構造に対する温度依存性とは異なっていた。このことは誘電緩和測定などから観測されているFーアクチン周囲のハーパーモバイル水との関連が示唆される。すなわち、室温付近ではFーアクチン周囲の水和水はバルク水に比べて運動性が高いと思われる。また、高分解能X線非弾性散乱の測定を行い、水和F-アクチン粉末の集団ダイナミクスを観測した。その結果、高周波音速が他のタンパク質の値に比べて10%程度減少していることがわかった。高周波音速の低下は水の構造性が弱められていることを示すと考えられるので、この結果はX線回折の結果と矛盾がない。以上の実験結果より、タンパク質分子と水分子の相互作用によりタンパク質水和水の液体構造やダイナミクスが受ける影響について議論した。24年度が最終年度であるため、記入しない。X線散乱を利用して、F-アクチン分子ならびに水和水の構造とダイナミクスを明らかにし、アクチンフィラメント形成機構における水分子の役割の解明を行うことを目的として、本年度は以下の研究を実施した。1.溶液X線によるアクチン水和水の液体構造解析ウサギ筋肉アセトンパウダーよりG-アクチンを抽出・精製した後、塩添加により重合させ、超遠心分離によりF-アクチンペレットを回収した。凍結乾燥後、蒸気圧を制御した水蒸気雰囲気下で水和アクチン粉末(0.4g water/g protein)を調製した。そして、石英ガラスキャピラリーに封入し、イメージングプレートX線構造解析装置でX線回折を測定した。溶液X線構造解析で確立された解析手法を本試料に適用することにより、298Kから170Kの温度範囲で水和アクチンの動径分布関数を得た。低温でも水和水の凍結によるBraggピークは観測されず、アクチン水和水は不凍水であることが明らかになった。現時点の結果では、水和水とアクチン分子からの散乱の両方が観測されているため、乾燥状態のアクチン粉末の測定などにより、水分子同士ならびにアクチン-水分子間の水素結合に関する情報を得る。2.水和アクチンのX線非弾性散乱(集団ダイナミクス測定)1と同様の方法により調製した試料について、SPring-8BL35XUにて高分解能X線非弾性散乱測定を実施した。測定した温度は300Kから180Kまでである。散乱ベクトルQが9nm'1付近までは、励起エネルギーΩ_QはQに対して比例関係にあり、高周波音速を求めると、約2700ms^<-1>であった(バルク水では約3200ms^<-1>)。また、DHO半値半幅Γ_QはQ^2に対して比例関係にある。これはΓ_QがQに対して比例関係にあるバルク水の場合とは対照的である。今後、Brillouin散乱やMD等により、アクチン水和水の集団ダイナミクスと液体構造との関連を調べる。溶液X線回折ならびに非弾性散乱測定を実施し、アクチン水和水の構造とダイナミクスの情報を得た。MD等により、アクチン水和水の集団ダイナミクスと液体構造との関連を調べる。
診断用X線装置品質管理システムの開発・普及に関する研究

近年、医用画像装置の品質保証、品質管理が重要となっている。診断用X線装置の品質管理では、特に使用者における放射線機器管理が重要である。今回、首都大学東京と首都圏の経営と規模が異なる13施設が連携し、首都圏診断用X線装置品質管理システムを構築し、診断用X線装置25台の品質管理を3年間に渡って実施した。この結果、首都圏の各施設が同一条件における各種品質管理項目を高い精度で測定、管理することが可能となった。平成20年度は、東京首都圏を中心とした病院施設と連携した品質管理システムを構築し、各病院での品質管理を行い、装置の現状と今後の対策について検討した。最初に、医療施設に従事する日本放射線技術学会の部会研究会員を中心とした首都圏12施設と連携した品質管理委員会を構築した。連携施設は、主に日本放射線技術学会東京部会など、関東で活動しX線装置管理に対する関心が高く、十分な協力が得られる施設(病院7施設、健診機関5施設)である。品質管理方法は、首都大学東京で開発した非接触形X線装置測定システムを用い、各施設間を同一の測定器を持ち回り、同一のX線撮影条件にて、平成20年10月平成21年3月まで6ヶ月間の診断用X線装置の品質管理を実施した。対象X線装置は、病院において使用頻度が非常に高く、保守契約率の低い一般撮影用装置及び乳房用X線装置とし、診断用X線装置の管電圧、管電流、撮影時間、X線量などの測定項目について品質管理を開始した。測定に関して、各施設が統一した測定方法、測定プログラムにて実施できるプロトコルを作成し、測定マニュアル、測定プログラムの検討を行った。また、施設毎の測定データ、施設間のデータ解析により診断用X線装置の現状について把握した。今後は、品質管理を継続的に行い、装置性能の維持管方法、医療サービスの向上を目指した検討をしていく予定である。平成21年度は、平成20年度に構築した東京首都圏を中心とした病院施設と連携した品質管理システムの各施設に、さらに1施設を加え、引き続き年間の品質管理を行った。施設の内訳は首都大学東京を含め、東京、埼玉、神奈川県の病院7、検診機関5、教育施設2の合計14施設である。昨年度と同様に、首都大学東京で開発した非接触形X線装置測定システムを用い、各施設問を同一の測定器を持ち回り、各施設が統一した測定方法、測定プログラムによって、平成21年4月平成22年3月までの年間の診断用X線装置の品質管理を実施した。対象X線装置は、病院において最も使用頻度の高い一般撮影用装置及び特に日常の管理が重要な乳房用X線装置である。これらのX線装置の管電圧、管電流、撮影時間、X線量などの項目について、正確度や再現性などの品質管理試験を行い、装置性能の継続的管理を行った。この結果、2年間の各施設のX線装置精度の現状及び装置出力線量を把握できた。各品質管理項目の中では、管電圧、撮影時間の変化は比較的小さく、他の項目に比較し管電流の低下傾向がみられた。また、測定マニュアル、測定プログラムの修正を行い、測定手順の円滑化を図った。X線装置管理を定期的に継続し、把握することにより、装置故障の早期発見や性能の維持に有用と考えられる。今後、さらに品質管理を継続的に実施し、経年変化への影響、装置性能の維持管理方法、医療サービスの向上を目指した検討を重ね、装置の現状と今後の対策について検討する予定である。平成22年度は、平成21年度に引き続き、東京首都圏を中心とした各施設の診断用X線装置の品質管理を行った。実施施設は、昨年と同様首都大学東京を含め、東京、埼玉、神奈川県の病院7、検診機関5、教育施設2の合計14施設である。首都大学東京で開発した非接続形X線装置測定システムを用い、各施設が統一した測定方法、測定プログラムによって、平成22年4月平成23年3月までの年間の診断用X線装置の品質管理を実施した。対象装置は、大小規模の施設にかかわらず、多くの施設で保有する一般撮影用装置及び乳房用X線装置について、X線装置の管電圧、管電流、撮影時間、X線量などの品質管理試験を行い、装置性能の継続した管理を行った。この結果、3年間を通じた各施設のX線装置精度の現状及び装置出力線量を把握できた。これより、最近のX線装置では、全体的に精度の向上がみられるが、管電流値はX線管の経年変化などの影響が比較的大きく、X線量は各施設の装置間で2倍以上の差がみられることなどが明らかになった。また、測定マニュアル、測定プログラムの見直しにより測定時間の短縮や手順の円滑化が可能となった。さらに日常点検のための簡易形X線出力計を試作し、X線出力波形の解析と定量化に向けた研究を行った。これらのX線装置管理を定期的に継続、把握することにより、装置故障の早期発見や性能の維持に有用と考えられる。本研究の成果の一部は、平成22年5月に日本医療機器学会、10月に日本保健科学学会にて発表した。

診断用X線装置の品質管理の継続により、装置性能の維持管理、経年変化への影響、装置故障の早期発見など医療サービスの向上に有用と考えられる。今後は、小形で精度の高い品質管理システムの構築とさらなる品質管理の普及に努めることが重要である。
位相量子を用いたナノスケール超高速論理回路の研究

超伝導体中の量子化された磁束を情報担体とする単一磁束量子論理回路は、高速性、低消費電力性に優れるが、超伝導インダクタンスを用いるためゲートサイズの微細化が制限される。これに対して本研究で提案する位相量子論理回路は、ジョセフソン接合の位相差を用いて磁束を保持するため、原理的にナノメータ寸法の論理ゲートを実現できる。本研究では、ナノスケール集積化が可能な位相量子論理回路の原理実証と設計方法論の確立を行ない、試作を通して本回路の基本特性を明らかにした。超伝導体中の量子化磁束を情報担体とする単一磁束量子論理回路は、高速性、低消費電力性に優れるが、超伝導インダクタンスを用いて磁束を保持するため、原理的にゲートサイズは数μm程度に制限される。これに対して本研究で提案する位相量子論理回路は、ジョセフソン接合の位相差を用いて磁束を保持するため、原理的に数十nm程度のサイズの論理ゲートが作製できる。本研究では、Nb集積回路プロセスを用いてナノスケール集積化が可能な位相量子論理回路の原理実証と設計方法論の確立を行ない、演算回路やメモリシステムの試作を通して回路の基本特性を明らかにする。本年度は、超伝導インダクタンスとジョセフソンインダクタンスの等価性について理論的、実験的検討を行なった。複数の直列ジョセフソン接合を含むSQUIDを形成し、その外部磁界応答を調べることにより、ジョセフソン等価インダクタンスの大きさを評価するとともに、回路素子としての等価インダクタンスの計算方法を明らかにした。これらの知見に基づき、位相量子論理回路を提案し、回路シミュレーションを通して回路動作の原理的実証を行なった。また、回路の基本性能(動作機能、動作マージン、動作周波数等)の理論的解析を行ない、それらの基本特性を明らかにし、位相量子論理回路の設計方法論を確立した。また、既存の超伝導ファウンドリープロセスを利用して各種の論理ゲートや基本回路を設計試作し、実験的にその動作の原理実証を行なった。これにより基本回路の基本特性の評価を行い、理論解析の妥当性を示した。本年度は、昨年度に確立した等価ジョセフソンインダクタンスの算出法と位相量子論理回路の設計方法論を用いて、論理回路の構成に必要な幾つかの基本ゲートを設計した。また、超伝導ファゥンドリープロセスを用いてそれらの基本ゲートを試作し、動作検証を行った。具体的には、伝送線路、パルス合流回路、分岐回路、Dフリップフリップ等の基本ゲートにおいて、大規模回路の作成のために十分なDC電源の動作マージンを得ることができた。更に、大規模集積化メモリーの実現を念頭に、位相量子基本ゲートを用いてシフトレジスタを試作し、その動作実証を行った。開発した位相量子論理回路に基づくシフトレジスタは、従来のシフトレジスタに対して大幅な回路面積の低減を達成した。以上の様に、位相量子論理回路の設計手法を確立し、小規模回路の安定動作を示すことにより、高密度集積化が可能な単一磁束量子回の実現が可能であることを示すことができた。これにより、将来における位相量子論理回路の高集積性を明らかにする。本年度は、昨年度に設計し基本動作を確認した伝送線路、パルス合流回路、分岐回路、Dフリップフリップ等の基本ゲートを用い、メモリの構成要素であるシフトレジスタを試作し、その動作実証を行った。これにより、提案する位相量子論理回路は、既存の単一磁束量子回路と同等の広い電流バイアスマージンで動作すること、ならびに従来のシフトレジスタに対して大幅な回路面積の低減が可能であることを明らかにした。また、次世代のNb集積回路プロセスを念頭に、高密度メモリセルの設計を行った。これにより、位相量子論理回路を用いることにより、既存の単一磁束量子回路の集積度を超える最も高集積なメモリセルが実現できることを示した。
ドーパミン非存在下での運動制御メカニズム

ドーパミンは運動制御に重要で、ドーパミンの減少により運動障害が生じることはよく知られている。しかし、ドーパミンを欠乏するマウスを用いた解析により、ドーパミンがほぼ完全に欠乏した状態では従来の知見とは逆に運動量が亢進することが認められた。亢進した運動量は、アセチルコリン系の促進により抑制された。また、ドーパミン欠乏マウスの線条体で、アセチルコリン低下も認められた。これらより、ドーパミン欠乏状態での運動量亢進は、アセチルコリン減少が関与することが示唆された。ドーパミンは、運動の制御に重要な役割を果たしていることが知られている。特に、パーキンソン病などに代表されるように、ドーパミンが減少すると、無動、寡動などの運動障害が起きるため、ドーパミンが減少すると運動が行えなくなると考えられていた。ところが、先行研究にて、ドーパミン欠乏マウスを用い、Lドーパ投与中止72時間後のドーパミンが完全に欠乏した状態での運動量を解析したところ、予想に反し運動量が亢進するという結果を見出した。このことは、運動自体はドーパミン非依存的に行えることを示すと考えられる。ドーパミン欠乏時の運動量亢進がどのようなメカニズムによって引き起こされるのかを検討したところ、平成24年度中の解析により、ドーパミン欠乏により、線条体のコリンアセチルトランスフェラーゼがタンパクレベル、mRNAレベルで減少し、それに伴いアセチルコリン濃度が減少することを見出した。25年度はこの成果をまとめ、現在学術雑誌に論文投稿中である。当初、25年度には、ドーパミンが欠乏することにより、なぜアセチルコリンが減少するか、そのメカニズムについてさらに考察を深めるための解析を行う予定であった。さらに、ドーパミンが脳のどの部位に発現するどの受容体サブタイプを介して運動を制御するかに関しても検討を行う計画を立てていた。しかし、研究代表者が25年4月より約1年間の産前産後休暇および育児休業を取得したために、その期間研究が中断し、予定していた解析を行うことができなかった。このような事情から、本来24年度、25年度の2年間の研究計画であったが、26年度まで研究計画を延長し、25年度に実施予定であった計画を進める予定である。ドーパミンは運動の制御に重要な役割を果たしていることが知られているが、ドーパミン完全欠損マウスの運動を解析したところ、L-ドーパ投与中止24時間では確かに運動は抑制されるが、72時間後では、逆に運動量が亢進するという予想外な結果を発見した。このことは、ドーパミンがなくとも、運動自体は可能なことを示すものと考えられる。そこで、ドーパミンが枯渇した際の運動量亢進が、どのような機序によって発現しているのかを調べるために、様々な神経伝達物質のアンタゴニスト、アゴニストを投与し、運動量にどのような変化が表れるか検討した。すると、非定型抗精神病薬の一つであるクロザピンを投与した際に、L-ドーパ投与中止72時間後の運動量亢進が抑制されることが見出された。クロザピンは複数の神経伝達物質の受容体をターゲットとするため、どの神経伝達物質を介した作用により強くはたらき、効果を発揮するのかをさらに詳細に検討した。生化学的検討を行ったところ、ドーパミン欠乏マウスでは、線条体におけるコリンアセチルトランスフェラーゼのタンパク質発現が著しく低下していることが認められた。同時に、mRNA発現量の低下も認められた。免疫組織化学により、線条体における発現パターンを解析したところ、コリンアセチルトランスフェラーゼ陽性細胞の減少が認められた。これらの結果と一致して、ドーパミン欠乏マウスの線条体におけるアセチルコリン濃度が野生型マウスに比べて低下していることが、マイクロダイアリシスにより明らかとなった。以上より、ドーパミン欠乏による運動亢進は、アセチルコリンの減少によって引き起こされている可能性が示唆された。ドーパミンは、運動の制御に重要な神経伝達物質であることが知られているが、これまでの先行研究でドーパミン欠乏マウスを用いて運動を評価したところ、L-ドーパ投与中止72時間後のほぼドーパミンが完全に枯渇した状態において、予想に反して新奇環境下での運動量の亢進が引き起こされることを見出してきた。このことは、運動自体はドーパミンがなくても可能なことを示していると考えられる。この機序を見出すために、様々な抗精神病薬、神経伝達物質のアゴニスト、アンタゴニストを用いて、運動量の変化を調べたところ、クロザピンによって亢進した運動量が抑制されることが認められた。また、クロザピンの多彩な作用のうち、アセチルコリン系の促進作用が運動量抑制に重要であることも見出された。これに伴い、線条体におけるアセチルコリン濃度の低下および、アセチルコリン合成酵素であるコリンアセチルトランスフェラーゼタンパク質およびmRNAの発現量が低下していることを認めた。

これらより、ドーパミン欠乏時における運動量の亢進はアセチルコリンの低下と関連していると考えられた。この成果は、2014年度にNeuropsychopharmacology誌に掲載された。さらにドーパミン欠乏時における運動量亢進の機序を明らかにするため、L-ドーパ投与中止72時間後に新奇環境下におき、運動量の亢進を誘発させたのち、脳を採取し、c-FOSの免疫染色を行い、野生型マウスと比べ、活性化している神経細胞がどの部位に増加、あるいは減少しているか、検討を行った。その結果、線条体や海馬の一部において、強い神経細胞の活性化を示す所見を見出した。これらの部位は、新奇環境に反応して活性化することや、運動制御に関わることが示唆されている部位で、ドーパミンの欠乏により、通常以上の活性化が誘導されることで運動量亢進が引き起こされる可能性があると考えられる。神経科学研究代表者は、25年4月23日より産前産後休暇を取得し、一時研究を中断した。その後、早めの復帰を望んだが、様々な事情より、26年4月まで職場復帰できず、研究中断期間が約1年となったため、25年度中に予定していた研究がほとんど実施できなかった。ドーパミン欠乏時においても運動自体が可能であることは、新たな発見であり、どのような機序で制御されているかを知ることは、非常に重要なことである。平成24年度は、この機序を見出すことを念頭においた解析を主として行った結果、メカニズムの一つとしてアセチルコリンの減少が考えられるとの結論を導き出すことができた。もちろん、アセチルコリンのみでは説明のつかないことも多々残されており、今後の継続した研究が必要であるが、今後の発展につながる有用な足がかりであることは間違いないと考えており、現時点において、おおむね順調に進展していると思われる。26年度は、25年度に実施予定であった解析を行っていく。まず、ドーパミン欠乏時にどのような運動が可能か、さらに詳細に検討する。具体的には、ホームケージでの行動を観察し、自発的な運動が可能なのか、動き始めた際に制御がうまくいかないために結果として運動量が亢進するのか、検討する。また、Lドーパ投与中止72時間と比較し、24時間後では運動量が顕著に低下していることから、まだごくわずかに残存しているドーパミンが運動抑制に関わる可能性もある。したがって、Lドーパおよび各種ドーパミン受容体アゴニストをドーパミン欠乏マウスの腹腔、あるいは脳部位別に投与し、脳のどの部位の、どのドーパミン受容体サブタイプを介したシグナルが、どのように運動を制御しているか、検討する。さらに、ドーパミンの欠乏によるアセチルコリン減少の機序を検討する。これまでの免疫組織化学の結果より、ドーパミン欠乏マウスではアセチルコリン陽性細胞が減少していることを認めていることから、アセチルコリン陽性細胞にどのようにドーパミンが作用することでアセチルコリン産生を促すのか、あるいは、ドーパミンが欠乏することによりアセチルコリン陽性細胞が細胞死を引き起こして細胞数が減少するのか、両方の可能性を考えて検討する。これまでの検討でドーパミン欠乏時に運動亢進が起こることが認められているが、どのような運動が可能か、さらに詳細に検討する。具体的には、ホームケージでの行動を観察し、自発的な運動が可能なのか、動き始めた際に制御がうまくいかないために結果として運動量が亢進するのか、観察を行う。