hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
繊維強化金属間化合物の製造とその耐環境特性

複合材料を作製するために、比較的簡単なプロセスである自発的浸透法およびin situ反応を用いることにした。方法としては、まずTi粉末(<44μm)とAl_2O_3短繊維(97%Al_2O_3-3%SiO_2,直径2-5μm)を水中にてプロペラ攪拌機によって混合し、乾燥後軽く粉砕した。次に、この混合粉末をアルミナ坩堝の下部に充填後、粉末層をTampingして層中の空隙を低下させた。この上にモル比でAl:Ti=3:1となるように純Alを置、高周波誘導炉を用いてアルゴンまたは窒素雰囲気下にて1273Kまで加熱して保持した。その後、空冷して坩堝から試料を取り出した。この試料から直径約5mm,高さ約5mmの円柱状試験片を作製し、エメリ-紙およびダイヤモンドペーストを用いて表面を研磨し、アセトン洗浄を行った。この試料について、まず自動記録式熱天秤を用いて,1173K、1073K、973K、大気中にて酸化重量を測定し、酸化速度を求めた。その結果、自発的浸透・in situ反応後の試料には気孔が存在するが、Al_2O_3短繊維の混合割合の増大とともに気孔が少ない組織が得られた。Al_2O_3短繊維は生成したAl_3Tiマトリックス中にほぼ均一に分散し、酸化速度は試験温度の上昇とともに増加した。また、初期酸化速度はAl_2O_3短繊維の配合率の増大によって大きくなるが、酸化途中からは酸化速度が低下し、短繊維無添加の金属間化合物の酸化速度より低下した。また、圧縮強度はAl_2O_3短繊維を含まないAl_3Tiは平均460Mpa,5vol%Al_2O_3短繊維を含むAl_3Tiでは626Mpaとなり、Al_2O_3短繊維による強化が見られる。Ti粉末(>99.9wt%、粒子径-44μm)とAl_2O_3短繊維(97wt%Al_2O_3-3wt%SiO_2、直径25μm)からなる混合物層上にAlを乗せ、Ar雰囲気中にて加熱、1473Kに1時間保持した。この時、融解Alは混合物層内に自発的に浸透し、同じにTi/Al間反応によってAl_3Tiを形成してAl_2O_3短繊維強化Al_3Ti基複合材料を作製できた。ただし、Al_2O_3短繊維体積配合率の上昇とともに固液間の濡れ性が低下して、Al_3Ti内で気孔量が増加した。また、Al_2O_3短繊維の代わりに、AlB_<12>粉末をTi粉末と混合して同様に溶解Alを浸透させ、Ti/AlB_<12>間反応によりTiB_2粒子を形成、TiB_2粒子強化Al_3Ti基複合材料を作製した。さらに、1473Kの溶解AlをTi粉末層に浸透させて、TiAlを合成した。次に各試料について圧縮試験を行なったところ、TiB_2粒子強化Al_3Ti基複合材料が最も高い値を示し、10%Al_2O_3短繊維の複合材料では気孔量が多いので、最低値を示した。また、これら材料の耐環境特性として湿潤空気中において加熱し、反応に伴う重量変化を測定した。その結果、加熱初期から各複合材料は急激に酸化されて重量が増加した。また、加熱途中においては、雰囲気中水分による水和反応発生に伴う重量増、さらにこれに続く水和物分解による重量減少が見られた。耐酸化特性としてはTiB_2粒子強化Al_3Ti基複合材料が最も優れ、純粋Al_3Tiより低い酸化速度を示した。しかし、Al_2O_3短繊維強化Al_3Ti基複合材料は、短繊維/マトリックス間の接合性が悪いために、繊維配合率の上昇につれて大きな酸化速度を示した。
ダイナミンファミリー分子の多機能性と統合的制御の機構

ダイナミン/コルタクチン複合体による新規アクチン制御機構を明らかにした。この複合体はリング状で、ダイナミンGTP加水分解に伴うリング開閉によりアクチン線維束を形成、安定化した。このアクチン制御機構は神経細胞成長円錐や遊走細胞の仮足の形成や安定化に働く。さらに、アクチン制御を阻害する新規ダイナミン阻害剤としてN'-[4-(dipropylamino)benzylidene]-2-hydroxybenzohydrazide(DBHA)を同定した。DBHAはがん細胞株の仮足先端部へのダイナミン2の動員やラッフル膜形成を抑制した。さらに、DBHAは細胞遊走、浸潤、細胞増殖に対する抑制効果も認められた。ダイナミンによるアクチンダイナミクス制御について、in vitro実験系を用いて分子機構を、in vivo実験系を用いて生理機能を解析した。in vitro実験系を用いた解析:ダイナミン1のアクチン重合に対する影響について、脳細胞質を用いたin vitroアクチン重合解析により調べた。ダイナミン阻害剤添加、抗ダイナミン1抗体添加、あるいは脳細胞質からのダイナミン1の枯渇などの処理によりアクチン重合が大幅に阻害された。次に、ダイナミン1がコルタクチンに結合することをプルダウンおよび免疫沈降法により示した。ダイナミン1とコルタクチンの存在によりアクチン線維束形成が増加することを生化学的手法により定量的に示すとともに、蛍光免疫染色によりアクチン線維束形成を形態的に確認した。電顕観察により、ダイナミン1/コルタクチン複合体がリング状を呈すること、複合体リングが数本のアクチン線維に巻き付いて束状にしていることを見いだした。これらのin vitroの結果から、ダイナミン1とコルタクチンによるアクチン線維束形成は、リング状複合体がアクチン線維を機械的に束ねることによるものと示唆された。in vivo実験系を用いた解析:in vivo解析のために神経系培養細胞株(NG108細胞、SH-SY5Y細胞)を用いた。ダイナミン1とコルタクチンはNG108細胞の成長円錐のフィロポディアに沿って点状に共局在することを免疫蛍光染色法により、ダイナミン1とコルタクチンがともにアクチン線維に局在することを免疫電顕により明らかにした。SH-SY5Y細胞を用いて、抗ダイナミン1抗体のマイクロインジェクション、あるいはダイナミン阻害剤添加によりダイナミンの機能を阻害すると、成長円錐フィロポディアの急激な退縮が観られた。また、siRNAによりコルタクチンをノックダウンした場合も、成長円錐フィロポディアの形成が阻害された。以上より、ダイナミン1とコルタクチンによるアクチン線維束形成が成長円錐の形態維持に必要であることが示唆された。1)ダイナミンとコルタクチンはリング状複合体を形成し、リングの開閉によりアクチン線維束を形成、安定化する。ダイナミン/コルタクチン複合体の挙動を明らかにするために、原子間力顕微鏡を用いたリアルタイム観察を試験的に行なうとともに、原子間力顕微鏡観察のための至適条件や基盤コーティングの検討を行なった。2)アクチン制御にコルタクチンのPKCリン酸化が関与する。リン酸化による調節機構を変異解析により調べるために、質量分析法により同定されたリン酸化部位に対するアラニン変異、およびリン酸化模倣変異を導入した変異体を作成した。3)ダイナミンによるアクチン線維束の安定化を阻害する新規ダイナミン阻害剤を探索するため、in vitroアクチン重合を指標にした小分子スクリーニングを実施し、N'-[4-(dipropylamino)benzylidene]-2-hydroxybenzohydrazide(DBHA)による阻害効果を見いだした。次に、細胞の仮足形成に対するDBHAの影響を調べた結果、U2OS細胞(骨肉腫細胞株)の仮足先端部へのダイナミン2の動員、H1299細胞(ヒト非小細胞肺癌細胞株)のラッフル膜形成に対し、これらを抑制する効果が認められた。さらに、腫瘍細胞の遊走、浸潤、増殖に対するDBHAの影響を調べたところ、in vitroにおけるH1299細胞遊走と浸潤を約70%抑制し、in vivoにおけるPC3細胞(前立腺癌細胞株)の増殖に対しても抑制効果が認められた。DBHAの同定と、細胞に対するDBHAの影響についての解析結果について学会発表するとともに学術論文にまとめた。1.ダイナミンによる新規アクチンダイナミクス制御機構ダイナミンがコルタクチンとリング状複合体を形成し、リングの開閉によりF-アクチンを機械的に束化する機構について機能解析を行なった。in vitro実験系において、あらかじめ形成させたアクチン線維束を溶液の希釈あるいはミカロライドBの添加によるアクチン線維の脱束化、脱重合を経時的に定量測定した。その結果、ダイナミン、コルタクチンの存在により、アクチン線維束はより安定であった。またこの効果はGTPgS存在下あるいはグアニンヌクレオチド無添加に比べ、GTP存在下で顕著であった。

前年度までに得られたin vitroおよびin vivoの実験結果と合わせた研究成果を論文として発表した(Yamada et al., J Neurosci 33, 4514-4526.)2.PKCによるコルタクチンのリン酸化成長円錐におけるアクチンダイナミクスの制御にコルタクチンのPKCリン酸化が関与することを明らかにした。32Pで代謝ラベルしたNG108細胞の成長円錐をLPAにより崩壊させると、コルタクチンは速やかにリン酸化され、このリン酸化はPKC阻害剤Ro-31-8220により阻害された。コルタクチンとPKCがSHーSY5Y細胞成長円錐のフィロポディアにおいて共局在することを蛍光免疫法により観察し、両分子が結合することを免疫沈降法により示した。また、SHーSY5Y細胞をPKCアクチベーターPhorbol 12-myristate 13-acetate(PMA)を用いて処理すると、成長円錐のコラプスに伴ってコルタクチンとPKCの結合が増加した。MALDI質量分析法によりコルタクチンのPKCリン酸化部位を複数同定した。ダイナミン1とコルタクチン複合体によるアクチン線維束形成の機構についての解析を予定どおりすすめられた。得られた研究成果を学会報告するとともに研究論文にまとめ投稿した。25年度が最終年度であるため、記入しない。1.ダイナミンによる新規アクチンダイナミクス制御機構:既述のとおり、ダイナミン/コルタクチン複合体による新規アクチンダイナミクス制御機構について学術論文にまとめ発表した。さらに、プロテインキナーゼによるコルタクチンのリン酸化については学会において発表した。2.ダイナミン/コルタクチン複合体の構造解析:ネガティブ染色電顕観察により行い、ダイナミン/コルタクチン複合体がリング状であり、グアニンヌクレオチドの状態により複合体リングの開閉することを明らかにした。複合体のコンフォメーション変化の詳細を調べるために、原子間力顕微鏡によりリアルタイム観察を計画し、原子間力顕微鏡解析の第一人者である安藤敏夫教授(金沢大学)に共同研究を依頼し、承諾を得た。3.ダイナミンによる微小管ダイナミクスの制御機構:神経細胞におけるダイナミンのシャルコーマリーツース病変異の影響を調べるために、変異ダイナミンを神経細胞に発現させるためのベクターを作成した。4.アクチン線維束形成の動態観察:全反射顕微鏡によりアクチン線維束形成をリアルタイム観察するための最適条件を検討し、ローダミンアクチンを添加した脳細胞質を用いて試験管内におけるアクチン線維形成、アクチン線維束化を観察した。ダイナミン1/コルタクチン複合体によるアクチン線維束形成の調節機構を明らかにするために、ダイナミン1およびコルタクチンのリン酸化脱リン酸化と、複合体リングの形成やリング開閉の調節機構の相関を調べる。
超分子ナノマシン細菌べん毛モーターを再構成して機能を探る

細菌のべん毛モーターは運動器官としては生物最小の転モーターである。本研究の目的はべん毛基部体構成因子であるPリングと固定子タンパク質MotBを架橋させることで固定子を回転子とともに単離し、完全な状態のべん毛モーターを単離・再構成することである。昨年度の研究によってPリングを構成するFlgIとMotB間のジスルフィド架橋をタンパク質レベルで確認するところまで達成した。本年度の研究では、さらに架橋方法の探索を推し進め、菌の運動能を損なうことなくFlgIとMotBを架橋する方法を見出した。また、検出された架橋の一部はべん毛に組み込まれたPリングと固定子の間での架橋を反映していることを示唆する結果を得た。これらの結果は、本研究の目的である固定子付きのべん毛モーターの単離に大きく近づくものであり、さらに今まで推測の域を出なかったPリングと固定子の間の相互作用の存在を示唆する初めてのデータである。これと並行して、FlgIとの架橋が確認されたMotB C末端領域のPGBドメインの機能・構造解析を行った。MotBのC末端PGB領域を他の3種のPGBタンパク質のPGB領域と切り換えたキメラMotBを作製し、MotBとしての機能を調べた。作製したキメラMotBは機能しなかったが、キメラ発現株から運動能復帰変異体の取得を試みたところ、外膜リポタンパク質Palとのキメラから、P159L、F172Vという2種の運動能復帰変異体を取得した。F172V変異はPGとの結合能には変化を与えなかったことから、MotBとPalのPGB領域はPG結合能という点で機能的に互換性があることが示された。さらにMotB変異体とPalの立体構造との比較から、MotBとPalのPGB領域の構造的な類似性も示唆された。細菌のべん毛モーターは運動器官としては生物最小の回転モーターであり、同時に細菌の持つ器官の中で最大の大きさを誇る超分子ナノマシンである。本研究の目的はこの細菌べん毛モーターの機能的単離及びin vitroでの再構成である。本研究ではべん毛基部体構成因子であるPリングと固定子タンパク質MotBを架橋させることで固定子を回転子とともに単離しようと研究を進めている。本年度の研究としては、大腸菌において部位特異的変異導入により10残基ごとにアミノ酸をシステイン残基に置換した網羅的Cys置換体をPリングタンパク質FlgI及びMotBに対してそれぞれ作製し、これらのCys置換体を発現させた時のタンパク質量、菌の運動能、置換残基がCys特異的修飾試薬によってラベルされうるか、の3点について解析し、分類わけを行った。その結果、タンパク質安定性および運動能に重要な残基と修飾試薬でラベルされやすい残基がほぼ重なり合わないことを見出した。この内容を学術誌Microbiology誌に発表した。これらの結果を踏まえ、FlgIとMotBのジスルフィド架橋における有用なCys置換体の候補としてFlgI 4種、MotB3種の置換体を選び出し、これらのCys置換体を組み合わせて共発現させた。作製した共発現株に対し、酸化剤処理を行ったところ、FlgI GllCとMotB S248Cの組み合わせで両者の架橋産物らしいバンドを検出した。ついで、架橋効率の向上を図るため、FlgI Glyll及びMotB Ser248の周辺残基のシステインスキャニングを行い、同様の架橋実験を試みた。最終的に、FlgI GllCとMotB R250Cの組み合わせで架橋効率の増加を確認した。本年度の研究によってFlgIとMotBの架橋をタンパク質レベルで確認するところまで到達した。
活性化変異c-Kit、Flt3の腫瘍原性シグナル伝達と標的遺伝子の解析

1)活性化変異Flt3の標的遺伝子の検索Flt3活性化変異Flt3-ITDと野生型Flt3導入細胞のmRNAをDNA microchip解析にて比較検討した。Flt3-ITD特異的に発現亢進している遺伝子にはpim-2を初めとするSTAT3/5標的遺伝子が認められ、Flt3-ITD特異的コロニー形成能はpim-2の阻害によって抑制された。c-Kitの活性化変異体においてもpim-2およびSTAT3/5の標的遺伝子の発現が認められた。Pim-2はAML患者由来白血病細胞においてもFlt3-ITDの有無に関わらず発現の亢進が認められ、STAT3/5-Pim-2の経路はAMLの共通した腫瘍化シグナルとして機能している可能性が示唆された。一方骨髄系分化に必須の転写因子C/EBPalpha、PU.1はFlt3-ITD特異的に抑制されており、Flt3-ITDはSTAT3/5-Pim-2系により腫瘍性増殖を生じるとともに、正常分化の阻害を誘導することによって白血病発症を引き起こしている可能性が示唆された。2)c-Kit、Flt3の活性化およびシグナル伝達機構の解析Kinase領域変異型レセプターチロシンキナーゼは阻害剤治療に抵抗性を示し、その活性化機構の解明および阻害療法の開発が必要である。c-Kitのkinase領域変異型(c-KitAsp814val)においては、Tyr719のPhe置換によってp85 PI3-kinaseの結合が失われるだけでなく、キナーゼの活性化が著明に抑制され増殖阻害を生じた。一方Flt3のkinase領域変異体(Flt3Asp838Val)においてはTyr845,Tyr892,Tyr922をPheに変換することでキナーゼ活性の抑制、MAP kinase-STAT3/5シグナルの抑制、増殖・生存の抑制が認められた。以上よりkinase領域変異型の活性化は各レセプターチロシンキナーゼ特異的なチロシン残基により制御されていることが明らかとなった。2.活性化変異c-Kitレセプター特異的阻害療法の開発:STI571,AG1296,SU5614などのチロシンキナーゼ阻害剤が膜直下型変異c-Kitには有効であるが、キナーゼ領域型には単独、併用にても全く無効で、PP1のみが部分的に有効であることを見い出した。3.活性化変異c-Kit, Flt3特異的標的遺伝子の解析:Flt3-ITDを用いたmicrochip解析にて特異的発現が認められたSTAT3/5の標的遺伝子の発現が、c-Kit変異型においても認められ、活性化変異レセプターチロシンキナーゼの腫瘍性シグナルがSTAT3/5を共通としている事を見い出した。またその標的遺伝子の一つであるpim-2はAML症例において高発現しており今後の分子標的の対象と考えられた。一方Flt3-ITDではC/EBPalpha, PU.1などの骨髄分化に必須の転写因子の発現が抑制されており、AMLにおける分化の阻害への関連性が疑われた。我々は活性化変異Flt3-ITDの腫瘍特異的シグナル伝達を明らかにするために、骨髄系前駆細胞株32D細胞にFlt3-ITDおよび野生型Flt3を導入した細胞株を作成し、そのmRNAを用いてDNA microchip解析を行った。Flt3-ITD

特異的発現誘導遺伝子にはpim-2,SOCS2,SOCS3,CISなどのSTAT3/5標的遺伝子が認められた。Flt3-ITD導入32D細胞は、リガンド刺激Flt3-WTと異なりメチルセルロース上でのコロニー形成能を認めるが、このコロニー形成能はdominant negativeSTAT5もしくはkinase dead pim-2の導入によって抑制され、Flt3-ITDの腫瘍化においてはSTAT5-Pim-2のシグナル経路が重要な働きを担っていることが示唆された。c-Kit活性化変異体およびFlt3のkinase領域変異体においてもPim-2およびSTAT3/5の標的遺伝子の発現が認められ、STAT3/5-Pim2の経路は活性化変異レセプターチロシンキナーゼ共通の腫瘍化シグナルであることが示唆された。更にPim-2の発現はAML患者由来白血病細胞において、健常骨髄細胞に比較して有意に発現の亢進が認められSTAT3/5-Pim-2の経路はAML腫瘍化に共通のシグナルである可能性が示唆された。Flt3-ITD特異的発現抑制遺伝子には、骨髄系分化に必須の転写因子であるPU.1やC/EBPalphaを認めた。これらの発現は野生型ではリガンド刺激によって誘導され、Flt3-ITDシグナルは野生型シグナルと質的に異なっていた。またFlt3-ITDによって抑制されたC/EBPα、PU.1の発現は、Flt3-ITD特異的キナーゼ阻害剤の処理にて回復し、これらの転写因子の発現抑制がFlt3-ITDシグナル特異的に生じていることが示された。
現代日本社会における祝祭空間の構造変動に関する実証的研究

日本における伝統的な都市祝祭は、町内と呼ばれる地域共同体単位で営まれ、もともとは主催者も参加者も観客も地域の人が務める行事であった。それゆえ、祭りの形態は、地域ごとに異なり、日本全国には多種多様な祭りが存在してきた。ところが、1970年代頃から、特定の祭りが全国的に伝播するようになった。その代表格が、「阿波おどり」と「よさこい系祭り」である。本研究では、これら2群の祭りが現在の日本でいかなる形で実施され、そこにどのような人々が主催者として参加者として観客として参加しているのか、こうした祭りの変化は、関係する人々に新たにどのようなメリットとデメリットを与えたのか、といった疑問の解明に取り組んだ。本研究の目的は、「よさこい系祭り」の全国伝播を事例として、現代日本で生じている祝祭空間の構造変動について、実態を把握するとともにその社会的発生メカニズムを解明することにある。初年度となる2013年度は、この課題の遂行のために、先行業績や各種図書館に所蔵されている資料を収集するとともに、東京高円寺阿波おどりと、全国の「よさこい系祭り」の中から主だったもので、かつ私が訪れたことのない祭りを選んで、各種の資料収集・視察・簡単なインタビューによる基礎的なフィールドワークを実施することを予定していた。このうち、東京高円寺阿波おどりに関しては、他の祭りと日程が重なったため、来年度以降に本格的な調査は延期することとしたが、全国の「よさこい系祭り」に関しては、うらじゃ(岡山県岡山市)、にっぽんど真ん中祭り(愛知県名古屋市)、神戸よさこい祭り(兵庫県神戸市)、にいがた総踊り(新潟県新潟市)、YOSAKOIさせぼ祭り(長崎県佐世保市)、よさこい東海道(静岡県沼津市)、浜松がんこ祭り(静岡県浜松市)の7か所を訪れて精力的に各種資料の収集と視察を行い、うらじゃに関しては実行組織のリーダーに対してインテンシブなインタビューを実施することができた。そこで、得られたデータの分析はいまだその途上であるが、全国で実施されている「よさこい系祭り」の実態が、地域と時代をはじめ、舞台となる都市規模、運営主体、主な踊り手や観客層の差などによって、かなり多様であり、かつ現在進行形で変化していることがすでに明らかとなっている。こうした知見のうち、総踊りに関する部分は、「現代「総踊り」考ー「よさこい系祭り」にみる共同性と個別性ー」『上智大学社会学論集』38、pp。25-42にまとめた。本研究の目的は、「よさこい系祭り」の全国伝播とその先行現象である阿波踊りの状況を事例として、現代日本社会で生じている祝祭空間の構造的変動について、実態を把握するとともにその発生と進展に関する社会的メカニズムを解明することにある。2年目となる2014年度は、この課題遂行のために、当初、1初年度に引き続き、先行業績や各種の図書館に収蔵されている文献資料を収集することとともに、2初年度に実施できなかった東京高円寺阿波おどりの実態調査と3これまで訪れた「よさこい系祭り」の中から、よさこい祭り(高知県高知市)、YOSAKOIソーラン祭り(北海道札幌市)を含む4か所程度の祭りを選定し、本格的なフィールドワークを開始することを予定していた。このうち、1つ目の文献資料の収集と2つ目の東京高円寺阿波おどりのフィールドワークに関しては、おおむね計画通り実施することができた。特に、後者に関しては、NPO法人東京高円寺阿波おどり振興協会の全面的な協力を得て、祭りの準備段階に行われる複数の会合の視察、祭り当日の運営の視察、連長やボランティアスタッフの方々へのインテンシブ・インタビューを実施し、有益な情報を集めることができた。それに対して、3つ目の「よさこい系祭り」のフィールドワークに関しては、茂原七夕祭り(千葉県茂原市)、こいや祭り(大阪府大阪市)、みちのくYOSAKOI祭り(宮城県仙台市)、ふくこいアジア祭り(福岡県福岡市)、瑞浪バサラカーニバル(岐阜県瑞浪市)の5か所を訪れて、各種資料の収集と視察を精力的に行った。しかし、「よさこい系祭り」に関して、全国から4か所程度の祭りを選定し、インテンシブなフィールドワークを実施することは、いくつかの理由で3年目以降に延期することとした。本研究の目的は、「よさこい系祭り」とその先行現象である阿波おどりの全国伝播を事例として、現代日本社会で生じている祝祭空間の構造的変動について、実態を把握するとともにその発生と進展に関する社会的メカニズムを解明することにある。3年目となる2015年度は、この課題遂行のために、「よさこい系祭り」を中心に全国の祭りについて探索型調査を実施するとともに、前年度までに選定したよさこい祭り(高知県高知市)、YOSAKOIソーラン祭り(北海道札幌市)、うらじゃ(岡山県岡山市)の3か所に加え、東京高円寺阿波おどり(東京都杉並区)を新たに対象として選定して本格的なフィールドワークを実施した。このうち、探索型調査に関しては、京都さくらよさこい(京都府京都市)、常陸の国よさこい祭り(茨城県大子町)、おどるんや紀州よさこい(和歌山県和歌山市)、うつくしまYOSAKOIまつり(福島県郡山市)、安濃津よさこい(三重県津市)、ODAWARAえっさホイおどり(神奈川県小田原市)、ドリーム夜さ来い(東京都港区、江東区など)、冬のよさこいソーズラ祭り(静岡県伊東市)、お燈祭り(和歌山県新宮市)、浜松がんこ祭り(静岡県浜松市)の10か所で実施し、現代日本の祝祭の実情に関して偏差を含めてさまざまな情報を収集することができた。

結果として当初予定した探索型調査は概ね終了したが、いくつか補充すべき対象は残っているので、最終年度の課題としたい。また、4つの選定地に関するフィールドワークに関しては、よさこい祭り、YOSAKOIソーラン祭り、東京高円寺阿波おどりの3か所に重点をおいて作業を進めた。YOSAKOIソーラン祭りに関しては研究成果を論文としてまとめることができたので、今後は、東京高円寺阿波おどりに重点をおきながら、よさこい祭りとうらじゃの再調査を含めて、引き続き作業の一層の進展とまとめを図っていくこととする。2015年度は、所属する上智大学から研究休暇が与えられたこともあって、研究を大幅に進展させることができた。そのおかげで当初の研究計画のペースにおおむね追いつくことができたと思われる。探索型調査はおおむね終了し、本格的なフィールドワークも、よさこい祭り、YOSAKOIソーラン祭り、うらじゃ、東京高円寺阿波おどりの4つの対象を確定したうえで作業を着実に進めている。さらに、YOSAKOIソーラン祭りについては、地域住民との軋轢を中心として研究成果を論文としてまとめることもできた。いくつか探索型調査の対象地は残っているものの、大きな作業としては、よさこい祭り、うらじゃ、東京高円寺阿波おどりの関係者からの聞き取りとまとめといった活動を残すのみとなっている。東京高円寺阿波おどりに関しては、新しく選定したものの、予備的な調査は既に進めてきているので、来年度中の課題全体の遂行には支障がないものと判断している。本研究の目的は、「よさこい系祭り」とその先行現象である阿波おどりの全国伝播を事例として、現代日本社会で生じている祝祭空間の構造的変動について、実態を把握するとともにその発生と進展に関する社会的メカニズムを解明することにある。4年目(最終年度)となった2016年度は、この課題遂行のために、「よさこい系祭り」を中心に全国の祭りについて探索型調査を実施するとともに、前年度までに選定した東京高円寺阿波おどり(東京都杉並区)とうらじゃ(岡山県岡山市)に本格的なフィールドワークを実施し、さらに、よさこい祭り(高知県高知市)に関して補足的なフィールドワークを行った。このうち、探索型調査に関しては、ヤートセ秋田祭(秋田県秋田市)、うるま市エイサー祭り(沖縄県うるま市)、YOSAKOIソーラン日本海本祭(石川県羽咋郡宝達志水町・内灘町)、YOSAKOIさせぼ祭り(長崎県佐世保市)の4か所を対象に実施した。現代日本の祝祭の実情に関して、共通点・相違点とその社会的背景など、さまざまな情報を収集することができた。今年度は、「よさこい系祭り」に関して、いずれも大都市圏ではない地域で開催されているものを取り上げたため、過疎化や観光化などへの対応という側面について特に有益な情報が得られた。また、「よさこい系祭り」や阿波おどりと並んで、全国に浸透しつつあるエイサーをも調査することで、有益な比較検討のデータを得る機会にも恵まれた。以上をもって、当初計画した研究課題について必要な作業をすべて終了することができた。日本における伝統的な都市祝祭は、町内と呼ばれる地域共同体単位で営まれ、もともとは主催者も参加者も観客も地域の人が務める行事であった。それゆえ、祭りの形態は、地域ごとに異なり、日本全国には多種多様な祭りが存在してきた。ところが、1970年代頃から、特定の祭りが全国的に伝播するようになった。
微粒子キャリアーを利用したペプチド及びたんぱく質の生体内送達システムの開発

本研究では,種々の免疫療法において利便性・経済性に優れた一回接種で高効率な感作が可能なワクチン送達技術への応用を意図して,抗原性を有するペプチドやたんぱく質の生体内送達のための新規微粒子キャリアーの設計開発を行った。本年度は,前年度検討にて開発した天然多糖キトサンからなる非架橋型ナノ粒子(CNP)のより詳細な特性評価を行うとともに,CNPを用いた製剤の試作を実施した。(1)CNPの特性評価:脱アセチル化度(DA)が異なる各種グレードのキトサンを用いて乳化析出法により調製したナノ粒子についてζ電位を測定した結果,約514mVを示し,これは粒子表面のアミノ基の存在を示唆した。また同種ソースのキトサンではDAが大きくなるにつれてζ電位は正値側に大きくなることが分った。一方,赤外分光分析の結果,CNPには酸性溶媒として用いたクエン酸のカルボキシル基に帰属するピークは観察されず,CNPはほぼキトサンのみからなるナノ粒子と考えられた。(2)CNPを用いたマイクロカプセルの試作:モデルたんぱく質として牛血清アルブミン(BSA)を用いて,各種グレードのキトサンから調製したCNP水分散液の噴流層湿式スプレーコーティングによるBSA含有キトサン膜マイクロカプセル(BSA-MC)の調製を行った。BSA-MCは8090%の収率で得られ,平均粒子径は最小で79μm,最大で132μmであった。電子顕微鏡観察により,得られたマイクロカプセルの表面はいずれの場合もCNPで被覆されていることが確認された。一方,BSA-MCからのリン酸緩衝液(pH7.4)中でBSAの放出は極めて速やかで徐放化に至らなかった。試験後のBSA-MCの被膜に割れは観察されず十分に成膜していたが,水和により著しく膨潤しており,BSAの早い放出はこの膨潤が原因と考えられた。そこで,キトサンのアミノ基との静電相互作用により膨潤を抑制することを意図して種々の酸性添加剤を探索した結果,ラテックスタイプの腸溶性コーティング基材であるEudragit L30D-55をBSA-MCに2.5wt%量オーバーコーティングすることによって,実用的にはいまだ不十分なレベルではあるものの,BSA放出の抑制傾向が認められた。両ナノ粒子間の相互作用をより効果的に発現させるべく,CNP層とL30D層が交互になった多層コーテイング膜の形成させた場合,BSA放出の抑制率はさらに向上する傾向が見られた。今後,生体内分解型の酸性ナノ粒子の開発が要されるが,以上の検討から,たんぱく質含有放出制御型微粒子キャリアー設計の足がかりとなる知見が得られた。
前十字靱帯不全膝の荷重スポーツ動作における運動解析

荷重位での膝関節の運動解析を実施し、前十字靱帯不全膝の特徴を明らかにすることを本研究の目的とした。健常膝における両脚と片脚の着地動作を比較すると、片脚では下肢関節の屈曲角度が減少した。跳躍方向による比較では、前方よりも側方跳躍の膝外反モーメントが大きくなったが、側方跳躍の方向(内側・外側)による差を認めなかった。片脚立位での体幹後傾動作を用いて、脛骨大腿関節の前後変位量を測定した結果、健常膝よりもACL不全膝の方が大きく、最大後傾位での膝関節屈曲角度にも差を認めた。脛骨大腿関節の不安定性が出現する前十字靱帯(ACL)不全膝、およびACL再建手術後の機能評価として、非荷重位での徒手的検査が行われているが、実際のスポーツ活動を想定した荷重下での評価は確立されていない。荷重下での膝動態の解析は体表マーカーやfluoroscopy、磁気センサーなどを用いて行われているが、その解析方法の精度に関してのエビデンスは十分に提供されていない。本研究の目的はACL不全膝の荷重下での運動時の関節のkinematicsをポイントクラスター法と、数ミリ以内の測定精度を持つことが証明されている2D-3D registration法の両者により解析、比較検討し、体表マーカー法であるポイントクラスター法の精度を検証することである。研究開始年度である本年度は、体表マーカーによる三次元動作解析で膝関節の動態をとらえ、2D-3D registration法のデータと比較するための実験環境と条件の確立から開始した。三次元動作解析に用いる赤外線カメラと2D-3D registration法に用いるfluoroscopy(X線ビデオ)のパネルが互いに干渉しない実験環境を確立するため、赤外線カメラの位置を変えながらの撮影・記録を繰り返し実施した。その結果、双方の記録に影響を及ぼさない赤外線カメラ(8台)の設置位置を確定することができた。また、測定空間が限定される中での運動課題の妥当性を評価するため、2D-3D registration法を用いて、ACL不全膝の荷重動作の解析に着手し、運動課題についても決定することができた。本研究の目的は(1)ACL不全膝の荷重下での運動時の関節のkinematicsをpointcluster法と、数ミリ以内の測定精度を持つことが証明されている2D-3 Dregistration法の両者により解析、比較検討し、体表マーカー法であるpointcluster法の精度を検証すること、(2)ジャンプや方向転換などのスポーツ動作における下肢関節のkinematicsをpointcluster法と全身体表マーカーによる動作解析を用いて明らかにすることである。前年度に測定環境と実験条件を確立し、当該年度は実際にデータを収集した。Fluoroscopyでは計測空間が限定されるため、point cluster法の精度検証については荷重位での姿勢変化を中心に課題を設定して実施した。また、全身体表マーカーとpoint clusterを組み合わせた動作解析では、跳躍着地動作を取り上げ、跳躍方向の違い(前方、側方)や体幹の位置が下肢関節のkinematicsにどのような影響を及ぼすのかを検証するためのデータ収集を行った。前十字靱帯不全膝を対象とした動作解析のみ例数をさらに追加する必要があるが、データ収集は当該年度でほぼ終了しており、次年度は結果を十分に比較検討し成果を公表する予定である。着地動作の特徴を捉えるために、健常者を対象にドロップジャンプにおける着地動作を解析した。両脚と片脚の着地動作を比較すると、片脚では下肢関節の屈曲角度が減少し、床反力が最大値を示すまでの時間が短縮した。このことより、両下肢での着地動作の方が衝撃吸収に優れたsoft landingとなっていたと考えられた。片脚での跳躍方向を前方と側方(内・外側方向)に分けて比較すると、内・外側ともに側方跳躍のほうが前方跳躍よりも膝の外反モーメントが大きくなったが、内側・外側跳躍間に差は認めなかった。体幹の進行方向への加速度を制動するために、矢状面上での運動も制動された影響と推察された。続いて、着地における体幹姿勢の影響を検証するため、通常の片脚着地動作と、体幹を側屈(同側および体側)した着地を比較した。体幹側屈位ではいずれも膝外反モーメントが小さくなる傾向にあった。以上の着地動作の解析は、ACL不全膝の着地動作を検証する際の基礎データとなる。

最後に、立位での体幹後傾動作における前十字靱帯(anterior cruciate ligament; ACL)不全膝の動態を、2D/3D registration法を用いて検証した。体幹後傾動作によって、大腿骨の脛骨に対する後方移動を認め、移動量はACL不全膝が健常膝よりも大きかった。立位での体幹後傾動作では、膝の屈曲運動が同期して生じるが、屈曲角度はACL不全膝の方が大きくなった。また、下腿の前傾を制限した体幹後傾動作では、脛骨高原の後傾がACL不全膝で小さくなった。以上のことから、下腿(脛骨)前傾および後傾角度の減少によって膝関節の前方剪断力を軽減させる戦略が働いていることが示唆された。本研究により、ACL不全膝の荷重動作での動態を示すことができた。当該年度は前十字靱帯不全膝症例を対象とした測定を実施予定であったが、動態解析についてのみ対象症例が集まらず、予定被験者数に達していない。24年度が最終年度であるため、記入しない。昨年までに測定したデータを基に多面的な解析を行い、成果発表にむけて準備を行う。まとめた結果から、さらに研究を発展させるためにどのような計測や解析が必要なのかを明確にし、新たな研究計画を立案する。
三ヨウ化ホウ素を用いた求電子的C－Hホウ素化反応の開発

有機ホウ素化合物は,有機合成における重要な中間体であるだけでなく,電子輸送材料や発光材料,センサーといった機能性分子としても幅広く利用されている.近年,その合成法として直接的なC-Hホウ素化反応の研究が盛んに行われているが,イリジウムなどの高価な遷移金属触媒を必要であるため,実用に際して経済性に課題が残る.一方で,高価な遷移金属を用いずに芳香族化合物にホウ素基を導入する手法として求電子的C-Hホウ素化反応が注目を集めている.しかしながら,既存法は化学量論量の添加剤を必要としており,実践的な合成法であるとは言えない.本研究では,新たなホウ素化剤として三ヨウ化ホウ素を用いることで,遷移金属や添加剤を必要としない,汎用性と実用性に優れた求電子的C-Hホウ素化反応の開発を目指す.まず,本研究を遂行するにあたり,大量のホウ素化剤を必要とするため,三ヨウ化ホウ素の効率的な合成法を探索した.既知の合成法をもとに,反応条件を精査したところ,安価な試薬である水素化ホウ素カリウムとヨウ素から高純度の三ヨウ化ホウ素を得ることに成功した.次に,種々の芳香族化合物に対する求電子的C-Hホウ素化反応の検討を行った.アルキル置換ベンゼンや多環芳香族化合物に対して三ヨウ化ホウ素を作用させたところ,ホウ素化体を良好な収率で得ることに成功した.さらに,多環芳香族化合物に対して過剰量の三ヨウ化ホウ素を作用させることで,多重ホウ素化体を得ることにも成功している.予定通り,ホウ素化剤の安価な合成法を確立し,種々の芳香族化合物のホウ素化に成功している.新たなホウ素化剤の開発および更なる基質適用範囲の拡大の検討を行う.有機ホウ素化合物は,有機合成における重要な中間体であるだけでなく,電子輸送材料や発光材料,センサーといった機能性分子としても幅広く利用されている.近年,その合成法として直接的なC-Hホウ素化反応の研究が盛んに行われているが,イリジウムなどの高価な遷移金属触媒を必要であるため,実用に際して経済性に課題が残る.一方で,高価な遷移金属を用いずに芳香族化合物にホウ素基を導入する手法として求電子的C-Hホウ素化反応が注目を集めている.しかしながら,既存法は化学量論量の添加剤を必要としており,実践的な合成法であるとは言えない.本研究では,新たなホウ素化剤として三ヨウ化ホウ素を用いることで,遷移金属や添加剤を必要としない,汎用性と実用性に優れた求電子的C-Hホウ素化反応の開発を目指す.まず,本研究を遂行するにあたり,大量のホウ素化剤を必要とするため,三ヨウ化ホウ素の効率的な合成法を探索した.既知の合成法をもとに,反応条件を精査したところ,安価な試薬である水素化ホウ素カリウムとヨウ素から高純度の三ヨウ化ホウ素を得ることに成功した.次に,種々の芳香族化合物に対する求電子的C-Hホウ素化反応の検討を行った.アルキル置換ベンゼンや多環芳香族化合物に対して三ヨウ化ホウ素を作用させたところ,ホウ素化体を良好な収率で得ることに成功した.さらに,多環芳香族化合物に対して過剰量の三ヨウ化ホウ素を作用させることで,多重ホウ素化体を得ることにも成功している.予定通り,ホウ素化剤の安価な合成法を確立し,種々の芳香族化合物のホウ素化に成功している.新たなホウ素化剤の開発および更なる基質適用範囲の拡大の検討を行う.
イオン性液体中でのアンモニウム=ポリフルオロアルカノアートのコルベ電解

平成18年度の検討では,無溶媒系で,アミン窒素にプロトンが結合したイオン対であるアンモニウム=ポリフルオロアルカノアートのKolbe電解を検討し,電解の進行に合わせて基質カルボン酸を導入し,RfCO2-・R3N-H+/RfCO2H=1/10(mol/mol)を維持しながら電解を行えば,生成物Rf-Rfは基質-指示塩液相の下相として分離し,セル底部から連続的に引き抜くことができた。また,得られた生成物Rf-Rfは,後処理等を行わなくても95%以上の純度であった。19年度の検討は,イオン液体中でのポリフルオロアルキルラジカルの発生と補足に焦点を絞って実施した。これまでKolbe電解脱炭酸により発生するポリフルオロアルキルラジカルは電極近傍で再結合してしまうため、合成化学的にラジカル源として利用することは困難であったが、イオン液体中での陽極酸化では系全体がイオン性であり,陽極近傍にアニオン種が集中するためラジカルが再結合する前にバルク層に拡散できる可能性があるため,ラジカル付加系をモデル系として検討を行った。Kolbeラジカル発生系の溶媒としてイオン液体(DEME BF4)を用い,カルボキシラートイオンの対カチオンとしてナトリウムイオン,トリブチルアンモニウムを採用した。1-ブトキシペルフルオロシクロペンテン(基質1)をラジカル補足剤として電解を実施した。イオン液体(DEME BF4)一酢酸混合溶媒系でフリーのカルボン酸が存在する条件下[カルボン酸:カルボキシラート=9:1(mol)]の場合に,メチルおよびF-プロピルラジカルが基質1に補足された生成物が主生成物として得られた。これらの結果は,イオン液体を媒体とすることにより、陽極近傍から一電子酸化-脱炭酸過程で生成したラジカルをバルク層に拡散させる効果が発現したものと理解できる。ポリフルオロカルボン酸Na塩(R_fCO_2Na)を支持塩とするR_fCO_HのKolbe電解によるヒドロフルオロエーテル(HFE)類の合成における,溶媒の影響(副反応の介在(アセタールの生成,水素引き抜き反応,炭酸ナトリウムの析出)や生成物の精製の煩雑さ)の解決方法として本研究で採用した『ポリフルオロカルボン酸トリブチルアンモニウムのイミダゾリウム系イオン液体中でのKolbe電解』が高効率で進行し,二電子酸化を抑制できることを確認できた。この系では,対カチオンとしてアルカリ金属イオンを用いていないため,発生するCO_2が炭酸塩として系内に残留せず,電極への固体付着による電流効率の低下が起こらなかったが,電解終点に近づくに従って副生アミンすなわちトリブチルアミンやイミダゾール由来のタール状副生成物の生成が認められた。また,一般の4級化イオン液体(N-H結合を持たない)を溶媒に用いずに,N-H結合を持つイオン液体であるアンモニウム=ポリフルオロアルカノアート(R_fCO_2^-・R_3N-H^+)を支持塩として無溶媒Kolbe電解を検討した。電解の進行に合わせて基質カルボン酸(R_fCO_2H)を導入し,R_fCO_2^-・R_3N-H^+/R_fCO_H=1/10(mol/mol)を維持しながら電解を行ったところ,生成物R_f-R_fは基質-支持塩液相の下相として分離し,セル底部から連続的に引き抜くことができた。また,得られた生成物R_f-R_fは,後処理等を行わなくても95%以上の純度であった。常にフリーのポリフルオロカルボン酸が存在するように導入条件を設定すれば,系が電解反応終点状態にならないため,アミン由来の副反応が抑制できた。また,水およびイオン液体(DEME BF_4など)を溶媒とする同系の電解では,水系でポリフルオロアルカノアートのKolbe生成物をもっとも高効率で得ることができた。イオン液体(DEME BF4)一酢酸

混合溶媒系でフリーのカルボン酸が存在する条件下[カルボン酸:カルボキシラート=9:1(mol)]の場合に,メチルおよびF-プロピルラジカルが基質1に補足された生成物が主生成物として得られた。これらの結果は,イオン液体を媒体とすることにより、陽極近傍から一電子酸化-脱炭酸過程で生成したラジカルをバルク層に拡散させる効果が発現したものと理解できる。
アフリエツメガエル胚の背腹軸形成デタ-ミナントの分離とその作用機作の解明

アフリエツメガエル初期胚の背側細胞は、他の胚の腹側に移植されると、そこに二次軸を誘導する。この二次軸形成は、受精卵における背腹軸の形成にアナロガスな過程であり、背腹軸形成機構の解明にとってのモデル系とみなすことができる。昨年度は、二次軸形成を誘導する分子機構を明らかにするため、背側細胞そのもののかわりに、背側細胞の細胞質を宿主胚の腹側細胞に注入した。そして、二次軸が形成されることを観察した。本年度は、この細胞質に含まれている、二次軸形成活性をもった物質の本体を明らかにするため、背側細胞質の分画をすすめている。なお、これは基礎生物学研究所・江口教授のグル-プと協同研究としておこなっている。背側細胞の分画に先だって、ガラスピペットで多数の16細胞胚から背側細胞細胞質を吸いとり、いったんガラス管にプ-ルした後、多数の、同じ時期の宿主胚の腹側細胞に注入した。このようにして、細胞質は室温に1時間程度放置されても活性を失われないことが確かめられた。その後、細胞質を2000gあるいは7000gで遠心し、その遠心上清を腹側細胞に注入した。この場合にも、遠心上清に活性が認められた。したがって、二次軸形成活性をもつ物質は、初期胚の細胞に多量に含まれている卵黄やリピドではなく、またそれらに結合したものでもないであろう。現在、細胞質を分画し、各分画の活性を調べるとともに、活性に対するRNAaseおよびタンパク分解酵素の影響も明らかにする。なお、背側細胞の細胞質とともに、細胞系譜のトレサ-を腹側細胞に注入した。そして、この細胞質を注入された腹側細胞の子孫細胞が、たしかに二次軸を形成していることを確認することができた。
^<129>Xe-NMR法による先端高分子材料の構造の研究

昨年度はXeガスを導入した高分子において^<129>XeNMRにより構造情報を得る手法を開発したが、今年度はリチウムをドープしたポリアセン系半導体(PAS)にXeガスを導入し、^<129>Xeの化学シフトのイオン濃度依存性を測定することにより、導電性との関連を究明することを目的として研究を行った。さらに、ポリスチレンに高圧Xeガスが及ぼす影響の研究も併せて行った。[1]リチウムをドープしたポリアセン系半導体の研究1)ポリアセン系有機半導体(PAS)にXeガスを導入して^<129>XeNMRスペクトルを測定した。PASに溶解した^<129>Xeのスペクトルの圧力依存性を調べ、PAS内部に存在する小孔のサイズ、数、分布を決めた。2)2次元交換スペクトルを測定して、各小孔間のXeの拡散現象を調べた。得られたスペクトルを解析することにより各小孔間の結合性を明らかにした。3)Li存在下で同様の測定を行った。得られたスペクトルを解析し、Liの存在がPASの構造に及ぼす影響を検討した。[2]高圧Xeガス下でのポリスチレンの研究4)硬質ガラスや石英ガラスを用いて100気圧程度の高圧に耐えうる試料管および高圧ガスを含んだ試料管を高速回転できるNMRプローブを作製した。5)その試料管内にポリスチレン(PS)とXeガスを導入して^<129>XeNMRスペクトルを測定した。そして高圧Xeガス下におけるPSの固体高分解能^<13>CNMRスペクトルや^<13>C核の緩和時間を測定した。得られた^<129>Xeと^<13>CNMRの実験結果よりXeガスが及ぼすPSへの影響を明らかにした。本研究の目的は,^<129>XeのNMRスペクトルに高分子構造がどのように反映するか実験的に検討したのち,応用として高分子ブレンド,ポリスチレン/ポリビニルメチルエーテル(PS/PVME)の研究およびリチウムをドープしたポリアセン系半導体の研究を行うことにある。今年度は下記の研究成果を得た.1.^<129>XeのNMRを行うために^<129>Xe用のプローブの製作を行った.2.相分離しているポリスチレン/ポリビニルメチルエーテル(PS/PVME)高分子ブレンドに^<129>Xeを導入し、^<129>Xeスペクトルを観測した.得られたスペクトルを解析した結果,1次元スペクトルから検出できるドメインの上限は90mmであることを示した.3.種々の組成のブレンドにおいて得られた化学シフト値は混合前後における自由体積で説明され,ブレンドにより成分高分子の自由体積が加成則で与えられる自由体積よりも減少することを見だした.4.140°Cで熱処理した重量比50/50のPS/PVMEブレンドにおいて,スピノ-ダル解析が^<129>Xeのスペクトルに反映されることを見いだした.010分間の熱処理による線形変化から,相分離初期過程による濃度揺らぎを定量的に評価した.5.相分離後期過程に2次元交換^<129>XeNMR法を適用して,クロスピークの強度から100010000nm程度の範囲でドメインサイズを決定できることを示した.昨年度はXeガスを導入した高分子において^<129>XeNMRにより構造情報を得る手法を開発したが、今年度はリチウムをドープしたポリアセン系半導体(PAS)にXeガスを導入し、^<129>Xeの化学シフトのイオン濃度依存性を測定することにより、導電性との関連を究明することを目的として研究を行った。

さらに、ポリスチレンに高圧Xeガスが及ぼす影響の研究も併せて行った。[1]リチウムをドープしたボリアセン系半導体の研究1)ポリアセン系有機半導体(PAS)にXeガスを導入して^<129>XのNMRスペクトルを測定した。PASに溶解した^<129>Xeのスペクトルの圧力依存性を調べ、PAS内部に存在する小孔のサイズ、数、分布を決めた。2)2次元交換スペクトルを測定して、各小孔間のXeの拡散現象を調べた。得られたスペクトルを解析することにより各小孔間の結合性を明らかにした。3)Li存在下で同様の測定を行った。得られたスペクトルを解析し、Liの存在がPASの構造に及ぼす影響を検討した。[2]高圧Xeガス下でのポリスチレンの研究4)硬質ガラスや石英ガラスを用いて100気圧程度の高圧に耐えうる試料管および高圧ガスを含んだ試料管を高速回転できるNMRプローブを作製した。5)その試料管内にポリスチレン(PS)とXeガスを導入して^<129>XeNMRスペクトルを測定した。そして高圧Xeガス下におけるPSの固体高分解能^<13>CNMRスペクトルや^<13>C核の緩和時間を測定した。得られた^<129>Xeと^<13>CNMRの実験結果よりXeガスが及ぼすPSへの影響を明らかにした。
アルツハイマー病の分子病態学的研究-βアミロイドとプレセニリンの役割

本研究では家族性アルツハイマー病(FAD)の原因遺伝子プレセニリン(PS)1と2が、βアミロイドの中でも凝集性の高いAβ42分子種の産生を亢進する分子機構について、特にPS代謝との関連に着目して分子細胞生物学的に検討した。まずFAD変異を持つフラグメント型PSを発現させてもAβ産生に影響を与えないことを示した。またこれらは全長分子から生じたフラグメントと異なり、安定化されていなかった。そこでFAD変異によるAβ42産生上昇を指標としてその機能ドメインを検索し、最C末端のアミノ酸の疎水性が重要であることを見出した。同時にPS蛋白の代謝を検討すると、FAD変異によるAβ42産生上昇能を失っている最C末端改変PS分子は安定化・限定分解を受けなかった。従ってPSの最C末端近辺の構造はその正しい代謝、アセンブリーに必須であり、PSの機能に重要と考えられた。さらにC末端近位部に高度に保存されている配列(Pro-Ala-Leu-Pro)が存在することを見出し、この近辺の配列をPALPモチーフと名付けた。そこでPS2にP414L変異を導入し、その機能・代謝に与える影響を検討した。P414L変異体は安定化・限定分解を受けず、また高分子量複合体を形成していなかった。以上の結果から、PALPモチーフはPSの代謝・機能に重要な役割を果たすドメインであり、PSホモログの変異体が機能欠失型の表現型を示す機序として、安定化・高分子量複合体形成機構の異常を考えた。以上の結果がら、PSは新規合成された後にC末端部分の正しい構造を介してlimiting cofactorと相互作用し、高分子量複合体を形成して安定化され、γ切断に影響を与えるものと考えられた。家族性アルツハイマー病原因遺伝子産物プレセニリン蛋白の変異がアルツハイマー病脳に蓄積するアミロイドβペプチド(Aβ)の産生に及ぼす影響について研究を行った。本年度はプレセニリン2を主な対象とし、N141lアルツハイマー変異を有する分子のカルボキシ及びアミノ末端側に様々な欠損や修飾を加え、培養細胞に発現し、分泌されるAβを測定すると同時に、プレセニリン蛋白のプロセシングと安定性を検討した。正常に産生されるプレセニリン2アミノ末端断片に相当するタンパク質はN141l変異を有していてもAβ42の増加効果を示さず、カルボキシ末端数残基程度の微小な欠損を加えたのみでも、全長分子のもつAβ42増大効果は抑制された。アミノ末端側70残基以内の欠損はAβ42効果に影響を及ぼさなかった。またAβ42効果はプレセニリン2蛋白の安定化とプロセシングが起こった場合に生じていることが判明した。このことから、安定化を受けた断片型プレセニリンが活性型分子であること、プレセニリンの最C末端に安定化とAβ342効果にかかわる重要な機能ドメインが存在することが明らかとなった。さらにプレセニリン変異のアミロイド蓄積に及ぼす影響をin vivoで知るため、変異プレセニリン1と変異APPを二重に過剰発現したトランスジェニックマウスの脳組織を観察した。APP単独発現マウスに比してアミロイドの蓄積は顕著に増大したが、12ケ月齢に至るまで大脳皮質の神経細胞数に減少は見られなかった。このことはβアミロイド蓄積は神経細胞死を生じる十分条件ではないこと、アルツハイマー病脳における細胞脱落に他の因子が必要であることを示唆する。アルツハイマー病発症機構において、プレセニリン(PS)遺伝子の変異がアミロイドβペプチド(Aβ)、特にアミロイドとして蓄積しやすいAβ42分子種の産生・分泌に与える影響と、PS蛋白の安定化・プロセシングの関係について検討した。