hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ゴルジ体構造維持タンパク質ｇｏｌｇｉｎファミリーによる輸送小胞の運命決定機構

繋留タンパク質は輸送小胞が標的膜に融合する前に最初の接着を行う因子と考えられている。ゴルジ体に分布する長いcoiled-coil構造を持つ一群のタンパク質で繋留因子と考えられている。本研究ではgolgin-84とp230の2種類のgolginが微小管関連タンパク質と共役することを明らかにした。golgin-84はKif3Cと,p230はMACF1とそれぞれ共役し、ゴルジ体からの輸送に関係していた。繋留因子と微小管関連タンパク質の相互作用は繋留因子が標的膜と小胞の結合だけでなく、小胞輸送の初期の段階で関わることで小胞を正しい目的地へ運ぶ働きを持つことが示された。1.前年の結果を受けて、以下の解析を行った。(2)KIF3Cノックダウン(KD)とKIF3B KDにおけるライソゾーム糖鎖タンパク質lamp1と形質膜糖タンパク質CD44の挙動。これらの糖鎖タンパク質はゴルジ体で糖鎖の修飾を受けるが、どちらのKIF3のKDでも糖鎖の修飾に変化は見られなかった。このことはKIF3B,Cともにゴルジ体間及びゴルジ体ー小胞体間のretrogradeな輸送には関与しないことを示唆する。(3)両KIF3 KD細胞において、lamp1とCD44の集積がおこることが観察された。このことはKinesin2がpost-Golgiのretrogradeな輸送にかかわっていることを示す。golgin-84は繋留タンパク質COG複合体やCASPと相互作用することで、ゴルジ体の輸送小胞を正確に標的膜に結合させることが報告されている。本研究は繋留タンパク質が輸送小胞を正確に標的膜に運ぶ機構の解明を目的としてゴルジ体局在タンパク質goginと相互作用をするタンパク質の検索をおこなった。この過程でgolgin-84が特異的なモータータンパク質と相互作用することを新しく見いだした。golgin-84はkinesin2のアイソタイプサブユニットKIF3Cと結合し、これは酵母Two-hy,免疫共沈、in-vitro pull-down解析で示された。golgin-84ともう一つのkinesin2のアイソタイプサブユニットKIF3Bとの結合は見いだせなく、KIF3C特異的と考えられる。KIF3Cノックダウン(KD)とKIF3B KD細胞におけるゴルジ体で糖鎖の修飾を受けるライソゾーム糖タンパク質lamp1と形質膜糖タンパク質CD44の挙動を観察したところ。どちらのKIF3のKDでもこれらの糖鎖タンパク質の糖鎖の修飾に変化は見られなかった。さらにKIF3C KD細胞においてlamp1の蓄積がKIF3B KDによってCD44の集積がおこることが観察された。このことはKinesin2アイソタイプがそれぞれ異なったpost-Golgiの輸送にかかわっていることを示している。おそらくKIF3Cがトランスゴルジ体からライソゾームへの、KIF3Bが形質膜からトランスゴルジまたは、トランスゴルジ体からエンドソームの輸送へ関わっていると考えられる。今までkinesin2(kif3A+kif3B)はER-Golgi間retrograde輸送に働くと考えられてきたが、我々の結果はkinesin2のアイソタイプがそれぞれ異なった新しい働きをすることを明らかにした。昨年までの結果から、golgin-84と相互作用を持つkinesin2サブファミリー(kif3A+kif3C)はこれまで主に解析されてきたkinesin2(kif3A+kif3B)と異なりトランスゴルジ体からライソゾームへの輸送に関係していることが明らかになった。この小胞輸送経路にはgolgin-84とkinesin2サブファミリーの相互作用が必須であった。一方、golgin-84と他のgolginの相互作用解析の中で、相互作用タンパク質COG複合体がトランスgolginで有るp230と共局在を示す事を見いだした。COG複合体は酵母細胞においてファゴフォアー形成にかかわることが報告されているが、我々は哺乳動物細胞においてもCOG複合体サブユニットCog3ノックダウン(KD)細胞ではオートファゴソーム形成が阻害されることを確認した。この結果を踏まえて共役因子であるgolgin-84や他のgoginのKD細胞におけるオートファゴソーム形成についての解析を行った。その結果ゴルジ体トランス局在golginであるp230がオートファジイ関連タンパク質Atg9のゴルジ体から形質膜を経由してのファゴフォアーへの輸送に必須であることを発見し、共役タンパク質は微小管結合タンパク質MACF1であることを示した。

本研究により明らかにされた、golgin-84とp230の解析結果はゴルジ体トランス領域に於てもgolginタンパク質が小胞やその積み荷の行き先決定に関与していることを強く示している。生化学今までkinesin2(kif3A+kif3B)はER-Golgi間retrograde輸送に働くと考えられてきたが、我々の結果はこのことに疑問をなげかけた。Golgin-84と相が互作用をもつkinesin2(kif3A+kif3C)とkinesin2(kif3A+kif3B)がどのように働きが異なるかを解析することでGolgin-84の機能と小胞輸送の調節機構に新たな局面を追加できる。またkinesin2(kif3A+kif3C)とCASPの相互作用の証明はこれまでのCASPの機能を考えなおす必要をもたらした。概要に述べた繋留タンパク質golgin-84とkinesin2の相互作用がpost-Golgiの小胞輸送に関わっていることをほぼまとめて、論文投稿中である。3種のgolginのうちgiantinを除いては相互作用するSNAREの特定を終えている。これによりそれぞれのgolginが細胞内輸送のどの部分に主に働くかを推測できた。またsiRNA作用条件の確定、抗体の準備等も終えている。小胞の輸送にかかわるモータータンパク質kinesin2とgolgin-84の相互作用ドメインの解析も終わっている。Kinesin2とGolgin-84の相互作用がpost-Golgiである可能性を詳細に検討するために、post-Golgi SNAREとの相互作用を検討する。また正確の異なるライソゾームタンパク質cathepsin Dや形質膜タンパク質TfRなどについても解析を追加する。CASP KDについても、同様の解析をおこなう。我々のgolgin-84と相互作用タンパク質CASPとの関係解析結果やkinesin2(kif3A+kif3C)とCASPの相互作用の証明はこれまでのCASPの機能を考えなおす必要をもたらした。さらにゴルジ体間逆輸送に関係するgolgin-84とCOG複合体の相互作用とpost-Golgi小胞輸送へのgolgin-84の使い分けについてどのような機構により調節されているかの解析が重要である。CASPはGolgin-84との相互作用が報告されているが、我々の解析では今の所そのような直接結合を示す結果が得られていない。一方COPIIコートタンパクのSec23との相互作用が報告されており、今回得られた結果であるER-GolgiのSNAREとの結合と合わせて考えるとGolgin-84との相互作用はゴルジ体側で起こると推測できる。我々はGolgin-84とp115がCOG複合体と相互作用することでCOPI小胞輸送の調節を行っていることを明らかにしてきたが、CASPがこれらの調節機構と関係するかどうかの解析も必要と考える。またGolgin-84と相互作用をもつkinesin2(kif3A+kif3C)のがいままで報告されているER-Golgi間retrograde transport kinesin2(kif3A+kif3B)とどのように働きが異なるかを解析することでGolgin-84の機能と小胞輸送の調節機構を理解する一助となる。
小学校算数科におけるアクティブ・ラーニングの授業設計方法の開発

アクティブ・ラーニング(以下, AL)が展開する授業を分析し,小学校算数教育におけるALが展開する授業設計方法の明示化を目指した。とりわけ,本研究では「問題・課題づくり」の特徴の明示化を目的とした。(1)附属函館小学校算数科(以下,本校)の「問題・課題づくり」の特徴の分析平成27年11月6年「比例と反比例」,平成27年7月6年「速さ」の授業実践を選択。それぞれの授業実践について,教材の目標,内容を研究代表者が分析し記述した。そして,想定される学習活動を「授業過程予想構造図」に表現。2つの「授業過程予想構造図」と授業設計過程についての分析の結果,以下の3点が本校における「問題・課題づくり」の特徴として浮かび上がった。ア子供の解答が複数存在する問題設定。イ授業設計過程において,授業者が子供と同様の活動を行い,何度もシミュレーションを繰り返している。ウ解答の共通点に着目するよう教師が促すことで,中核となる学習内容を共有化している。(2)他校の小学校算数科の「問題・課題」の分析平成28年5年「図形の角」の授業実践の教授・学習行動等のキーフレーズ(キーワード,キーセンテンス)を抽出し,授業過程の構造を「授業過程の構造図」に表現。(3)小学校算数科におけるALの「問題・課題づくり」の特徴本校と他校の「問題・課題づくり」の共通点や傾向を調べたところ,以下の2点が浮かび上がった。ア子供の解答が複数存在する問題設定をしている。イ教師は子供に寄り添う深い教材研究を行い,「問題・課題づくり」を行っている。(4)まとめと今後の展望教師は,子供による主体的な学習の成立を目指して,綿密なシミュレーションを繰り返して「問題・課題づくり」を進めている。教師は子供の理解に寄り添おうと,実践を内省し,授業を子供に合わせて調整・再設計を繰り返していることが分かった。今後は,この授業設計方法の明示化が課題となる。
子宮内膜症に関連する遺伝子多型の解析

子宮内膜症の病因は未だ明らかではないが、遺伝的因子との関連が指摘されており、近年いくつかの解毒関連酵素遺伝子の遺伝子多型と本症の発生との関連が急速に報告されてきた。本疾患がエストロゲン依存性に発生増殖することから、我々エストロゲン・レセプターα遺伝子のイントロン1上にある1塩基多型が本疾患のリスクに関連することをすでに発表した。今回の研究においても、学内倫理委員会の承認のもと、個人からの同意のもとに採取した末梢血から得たゲノムDNAを検体として、遺伝子多型と子宮内膜症との関連について検討し、下記の結果が得られた。1.インターロイキン10遺伝子のプロモーター領域の1塩基多型:-592*CC遺伝子型および-592*Cアリルは、抗carbonic anhydrase自己抗体を持つ子宮内膜症患者において対照群に対して有意に上昇していた。2.CYP17遺伝子(アンドロゲン生合成酵素チトクロムP450 C17α/C17-20リアーゼをコードする)のプロモーター領域の1塩基多型:子宮内膜症との有意な関連はなかった。3.CYP19遺伝子(エストロゲン生合成酵素アロマターゼ)のイントロン4の3塩基(CTT)挿入/欠失遺伝子多型は、子宮内膜症群において欠失/欠失の遺伝子型が対照群に対して有意に多かった。4.子宮内膜症群ではB7およびCw^*0702の頻度が対照群に比し有意に高頻度であった。このHLAクラスIの増加はNK細胞および細胞障害性T細胞機能と関連し、本疾患の発症進展に関連する。B7はNK活性を抑制することから、HLAクラスIが子宮内膜症の疾患感受性遺伝子の一つである。本症がエストロゲン依存性に発生増殖することから、我々もエストロゲン関連遺伝子を中心に検討してきた。そして、エストロゲン・レセプターα遺伝子のイントロン1上にある1塩基多型が、本症のリスクに関連することをすでに発表した。今回の研究においても、学内倫理委員会の承認のもと、個人からの同意のもとに採取した末梢血から得たゲノムDNAを検体として、遺伝子多型と子宮内膜症との関連について検討してきた。現時点において、明らかになったものは下記のとおりである。3.CYP19遺伝子(エストロゲン生合成酵素アロマターゼをコードする)のイントロン4の遺伝子多型:4塩基(TTTA)反復遺伝子多型は、子宮内膜症との有意な関連はなかった。しかし、その80塩基上流にある3塩基(CTT)挿入または欠失遺伝子多型は、子宮内膜症群において欠失/欠失の遺伝子型が対照群に対して有意に多かった。本疾患がエストロゲン依存性に発生増殖することから、我々もエストロゲン関連遺伝子を中心に検討してきた。

そして、本疾患のリスクに関連するものとして、昨年度までにエストロゲン・レセプターα遺伝子のイントロン1上にある1塩基多型、エストロゲン生合成酵素アロマターゼをコードするCYP19遺伝子のイントロン4上にある3塩基(CTT)挿入または欠失遺伝子多型、が見出された。さらに、インターロイキン10遺伝子のプロモーター領域の1塩基多型:-592^*CC遺伝子型および-592^*Cアリルが、抗carbonic anhydrase自己抗体を持つ子宮内膜症患者において対照群に対して有意に上昇していた。今年度の研究においても、学内倫理委員会の承認のもと、個人からの同意のもとに採取した末梢血から得たゲノムDNAを検体として、遺伝子多型と子宮内膜症との関連について検討してきた。その結果、子宮内膜症群ではB7およびCw^*0702の頻度が対照群に比し有意に高頻度であった。このHLAクラスIの増加はNK細胞および細胞障害性T細胞機能と関連し、本疾患の発症進展に関連する。B7はNK活性を抑制することから、HLAクラスIが子宮内膜症の疾患感受性遺伝子の一つであることが強く示唆された。
ジオキセタンを経由する化学発光に於ける励起一重項発光体生成機構の解明

近年、高感度フォトンカウンター、カメラの開発があり、活性酸素と反応することにより化学発光する物質を発光プローブとして生体内活性酸素の検出が可能となってきた。しかしながら、in vivoで使える高性能の化学発光プローブはまだ世になく、本研究では、特に生体内で発生するスーパーオキシドアニオンラジカル検出の化学発光プローブ開発を主眼とした。現在使われている最もこの目的に合致した化合物はイミダゾピラジン骨格を有するウミホタルルシフェリン類縁体(CLA;MCLA)であるが、スーパーオキシドアニオンラジカルに対する特異性が十分でなく、発光量子収率に低い。そこで、目的化合物の分子設計の1つの方向としてMCLAの中に陽電荷を持たせることにより、スーパーオキシドアニオンラジカルに対する反応性を高める一方、ヒドロキシルラジカル等の求核力を持たない活性酸素種に対して反応性を全く有しないようにする事を考えて、1-methyl-2-methyl-6-p-methoxyphenylimidazo[1,2-a]pyrazin(7H)-one hydrochloride(I)を合成した。他方、現在知られている発光の中でホタル生物発光の発光量子収率が最も高いことに注目した。ホタルルシフェリン自体はスーパーオキシドアニオンラジカルと反応して発光しないので、ホタルルシフェリンのフェニルエステル(II)を合成した。化合物IIは、非プロトン性溶媒中で630nmの赤色発光を示す。この波長の光は生体組織を極めて貫通しやすく有望である。これらの化合物を、キサンチン/キサンチンオキシダーゼ酵素系で発生させたスーパーオキシドアニオンラジカルを用いて評価するところである。これらの研究成果は、2篇の論文として公表される。
細菌におけるビフェニル/PCB代謝遺伝子の新規な発現調節機構に関する研究

ビフェニル及びサリチル酸資化菌であるPseudomonas pseudoalcaligenes KF707株のビフェニル代謝(bph)遺伝子群及び、サリチル酸代謝(sal)遺伝子群の転写解析を行った。両遺伝子群の転写はLysR familyに属するBphR2とGntR familyに属するBphR1により制御されていた。Gel shift解析及びDNase I footprinting解析の結果、両転写制御因子は、サリチル酸の中間代謝物である2-hydoroxymuconate semialdehyde(HMSA)をエフェクターとしており、特にBphR2はHMSA非存在下で自身のoperator領域に結合しその転写を抑制していた。一方、HMSA存在下では、その転写抑制が解除され、BphR2はsal遺伝子群のoperator領域に結合しその転写を誘導していることが明らかとなった。この結果から、KF707株のbph-sal遺伝子群の転写モデルを提案した。一方、bph-sal遺伝子群は水平伝播により他菌株へと転移することが知られている。転移した遺伝子群は宿主特異的な転写制御を受けていることが推察されるため、KF707株と極めて相同なbph-sal遺伝子群を有するP.aeruginosa KF702株を用いてbph-sal遺伝子群の転写解析を行った。その結果、KF702株とKF707株のbph-sal遺伝子群の転写制御様式が明らかに異なることが明らかとなった。このことから転移した遺伝子群が、宿主特異的な転写制御メカニズムに依存していることが強く示唆された。なお、本研究の一部についてはフランス・マルセイユ市で行われたPseudomonas 2005シンポジウムで報告済みである。ビフェニル/PCB分解菌Pseudomonas pseudoalcaligenes KF707株のビフェニル代謝(bph)遺伝子群及びサリチル酸代謝(sal)遺伝子群の代謝制御について解析を行なった。両遺伝子群の転写・発現はBphR1及びBphR2によって制御されている。BphR1はGntRファミリーに属しており、bphR1、bphX領域及びbphDの転写を正に制御しており、BphR2はsal遺伝子群の上流に存在しており、LysRファミリーに属し、bphR1、bphABCの転写を正に制御していることが既に明らかとなっている。本研究では両因子によるbph-sal遺伝子群の代謝制御様式について詳細な解析を行なった。定量RT-PCR法を用いてsal遺伝子群の転写量を測定した結果、BphR1はsal遺伝子群を負に、BphR2はsal遺伝子群を正にそれぞれ制御していることが明らかとなった。さらに、ゲルシフト解析により、両因子が制御下にある遺伝子群のオペレーター領域に結合することによることが明らかになった。また、BphR1はサリチル酸の中間代謝物、2-hydroxymuconate semialdehyde(HMSA)存在下ではsal遺伝子群のオペレーター領域に結合できず、sal遺伝子群の負の制御が解除されることが示唆された。また、sal遺伝子群のオペレーター領域にはbphR2のオペレーター領域も存在している。BphR2はHMSA存在下、非存在下においてもsal遺伝子群のオペレーター領域に結合していた。この結果より、HMSA存在下ではBphR2は自身のオペレーター領域に結合しその転写を負に制御しており、HMSA存在下ではsal遺伝子群のオペレーター領域に結合しその転写を制御していることが示唆された。
近代オスマン帝国社会にみるエスニシティと地域性

本研究は、近代オスマン帝国において海洋活動にたずさわった人々のエスニシティと地域性を分析することにより、オスマン帝国末期の社会構造を「ヒト」を核としてとらえ直そうとしたものである。具体的には、エスニシティについて、(1)「海運業におけるルーム(ギリシア人)の役割」、地域性について、(2)「黒海沿岸地方から帝都イスタンブルへの人材の供給」というテーマを設定し実証的な研究を行った。(1)に関しては、ギリシアの独立がオスマン帝国海軍にもたらした人材供給面における重大な影響を徴兵制度関係史料にもとづいて明らかにした。(2)に関しては、海軍と官営汽船それぞれの人事記録から海洋活動に従事した人々の出身地のデータを抽出し統計処理を行った。海軍については、イスタンブルの海軍博物館付属歴史文書館所蔵の近代オスマン海軍の人事記録から海軍軍人の出身地に関するデータを収集し分析を行った。官営汽船に関しては、ドルコ海運公社が所蔵する『給与台帳』のうち官営汽船が「特別局」の名の下に運航していた1876年から1910年までの全129冊の台帳の総目録を作成後、29冊を選びデータ・べースを構築して分析を行った。上記研究の結果、黒海沿岸地方が海軍や官営汽船海運に対して人材供給の上できわめて重要な役割を担っていたとの結論を得た。本研究の目的は、近代オスマン帝国において海洋活動にたずさわった人々の「エスニシティと地域性」を分析することにより、オスマン帝国末期の社会構造を「ヒト」を核として捉え直そうとすることである。具体的には、海洋活動を、(1)官営汽船、(2)民間海運、(3)海軍の3つのカテゴリーに分類し、それぞれについて「ヒト」の記録を出来るだけ丁寧に掘り起こすというものである。本年度重点を置いたのは(1)である。現地調査を行い、トルコ海運公社が所蔵する『給与台帳』史料のうち126128巻の3冊を閲覧することにより1911/12年度分のデータをとることができた。また新たに1905年度分に相当するデータが107、108巻に収められていることを確認したため、次回の調査で記録することにした。これらを分類・整理して、海運業にたずさわった人々の地域性を明らかにするためのデータ・ベースを構築する予定である。また、イスタンブルの海軍博物館付属歴史文書館において(3)に関する予備調査を行った。その際近代オスマン海軍の人事記録に関して相当量の史料の存在を確認し、一部データの収集に着手した。これに関しては、平成17年度以降本格的に調査する。本年度の成果は、まだ史料収集の段階にあるため論文とするには至っていないが、(3)のテーマについては、19世紀初頭のバルカンの非ムスリムの徴兵拒否問題に関する史料を検討し、オスマン海軍のエスニシティに関する過去の研究成果を本研究テーマとつなげるかたちで雑誌論文にまとめ、『歴史人類』誌上で発表した。本年度は昨年度に引き続きトルコでの一次史料の収集を行った。(1)について、トルコ海運公社が所蔵する『給与台帳』史料のうち107、108巻の2冊から1905年のデータを記録した。これでオスマン帝国期に関してはほぼ数年に1度の割合で数値を照合しうるだけの材料がそろった。(2)について、総理府オスマン朝文書館所蔵の『船舶運航許可台帳』から、近世における黒海航路商船の船長の出身地と乗組員のムスリム、非ムスリムの内訳にかんするデータを収集した。(3)については、イスタンブルの海軍博物館付属歴史文書館所蔵の近代オスマン海軍の人事記録の調査を開始した。まず総カタログから海軍軍人の出身地にかんするデータを抽出し数量的概要を把握した後、個別の台帳を閲覧することによりデータの精度を高めていった。この作業は引き続き次年度も行う予定である。

(1)から(3)に共通する地域性の問題について、本研究の焦点となるのは黒海沿岸地方であるため、その中心地トラブゾンで現地調査を実施した。黒海工科大学、市立図書館等でこの地域の歴史、地理、文化等にかんする文献を収集するとともに、実際に市街地や港湾をおとずれ聞き取り調査も行った。以上の結果収集した史料、文献、情報を分類・整理して、オスマン海運・海軍に多数の人材を供給した黒海沿岸地方の地域性を明らかにするためのデータ・ベースを構築する作業をすすめている。本研究の目的は、近代オスマン帝国において海洋活動にたずさわった人々の「エスニシティと地域性」を分析することにより、オスマン帝国末期の社会構造を「ヒト」を核として捉え直そうとすることである。具体的には、海洋活動を、(1)官営汽船、(2)民間海運、(3)海軍の3つのカテゴリーに分類し、それぞれについて「ヒト」の記録を出来るだけ丁寧に掘り起こすというものである。本年度も平成16、17年度に引き続きトルコでの一次史料の収集を行うとともに、データの整理と分析に入った。(1)について、トルコ海運公社が所蔵する『給与台帳』史料のうち第87巻について全データを記録した。この台帳は1901年末から02年初のわずか1ヶ月間の記録であるが他の台帳にない特徴を有しており、データを分析する上できわめて貴重な情報を含むものであることが判明した。その評価については下記の論文にまとめて発表した。また『人事台帳』第14巻から本研究に関連する部分をデジタルカメラで撮影し、その有用性を確認したので次年度に本格的な調査を行う予定である。(2)について、昨年度に続いて総理府オスマン朝文書館所蔵の『船舶運航許可台帳』から、近世における黒海航路商船の船長の出身地と乗組員のムスリム、非ムスリムの内訳にかんするデータを収集した。(3)については、イスタンブルの海軍博物館付属歴史文書館所蔵の近代オスマン海軍の人事記録の調査を継続した。本年度は総カタログから海軍軍人の出身地にかんするデータの抽出作業を完了した。次年度は個別の台帳を閲覧する予定である。以上の結果収集した史料、文献、情報を分類・整理してデータ・ベースを構築する作業をすすめた。また、トルコ海運公社の『給与台帳』87巻の資料的重要性について論文を作成した(研究発表欄参照)。具体的には、海洋活動を、官営汽船と海軍それぞれについて「ヒト」の記録を出来るだけ丁寧に掘り起こすというものである。本年度は平成16、17、18年度に引き続きトルコでの一次史料の収集を行うとともに、最終年度としてのデータの整理と分析を行った。官営汽船に関しては、トルコ海運公社が所蔵する『給与台帳』史料のうち官営汽船が「特別局」の名の下に運航していた1876年から1910年までのすべての台帳に目を通し、データ・ベースを構築するとともに、総目録を作成した。民間海運との比較を試みるため、昨年度に続いて総理府オスマン朝文書館所蔵の『船舶運航許可台帳』から、近世における黒海航路商船の船長の出身地と乗組員のムスリム、非ムスリムの内訳にかんするデータを収集した。
Src及びCblファミリーによるチロシンリン酸化シグナルの正負の制御と脳高次機能

Src型キナーゼとCblファミリーは広範なチロシンリン酸化シグナルをそれぞれ正及び負に制御する。本研究ではこれらの分子群を起点として、脳高次機能におけるチロシンリン酸化シグナルの役割をより明らかにすることを目指した。(1)脳高次機能発現におけるSrc型キナーゼの基質として、NMDA受容体NR2Aサブユニットに注目し、その最も著明にリン酸化されるチロシン残基をフェニルアラニンに改変したマウスを樹立した。行動解析の結果、この改変マウスでは強制水泳テスト及び尾懸垂テストにおいて、無動時間が短縮していた。従って、Src型キナーゼによるNR2A性のリン酸化は強制ストレスに対する抵抗性を制御すると考えられた。(2)NMDA受容体NR2B結合分子として同定したp250GAPの解析を進めた。私達は、p250GAP及びこれに最も相同性が高いTCGAPがSrc型キナーゼFynと結合すること、TCGAPはFynによりリン酸化されるとそのRhoGAP活性が抑制されることを見いだしており、これらのRhoGAPがSrc型キナーゼを介するシグナル伝達系にも寄与すると考えている。成熟海馬神経細胞に対し、レンチウィルス発現系を用いてp250GAPの発現を抑制した結果、スパインの幅が増大した。更に検討した結果、p250GAPはNMDA受容体近傍におけるRhoAの活性を普段は抑制することにより、スパインのアクチン細胞骨格を制御すると考えられた。(3)cb1-b mRNAは脳では特に海馬歯状回と小脳顆粒細胞層に発現が高かった。Cb1-b欠損マウスの行動解析を進め、Open fieldテスト,Water mazeテスト等を行ったが、用いた実験条件下ではCb1-b欠損マウスに有意な表現型は認められなかった。更に他の行動実験を行い、Cbl-bの脳機能における役割を検討している。
高感度・高選択的クロマトグラフィーによる胆汁酸生合成機構の解明

胆汁酸生合成の最終ステップである3α,7α,12α-trihydroxy-5β-cholestanoic acid(THCA)のβ-酸化では、肝ペルオキシソームにおける24、25位脱水素反応が、イブプロフェンに代表される2-アリルプロピオン酸系抗炎症薬の生体内異性化との関連から興味が持たれ、立体化学を含めたその機構解明が望まれている。そこで、負イオン検出ガスクロマトグラフィー(GC)/マススペクトロメトリー(MS)と安定同位元素標識体を用いるトレーサー法とを組み合わせ、Δ^<24>-THCAへの変換における水素脱離の立体化学に検討を加えた。まず、Δ^<24>-THCAを原料として、N_2D_2によるシス付加反応を利用し、(24R,25R)-および(24S,25S)-THCAを製した。一部をペンタフルオロベンジルエステル-ジメチルエチルシリルエーテルに誘導し、負イオン検出GC/MSにて標識純度を測定した結果、2個導入されているものが71%、1個導入されているものが21%、非標識体が8%であった。引き続き、^2H標識体各2nmolをそれぞれ対応する^<18>O標識THCAと1:1に混合後、ラット肝軽ミトコンドリア画分とインキュベートし、生成するΔ^<24>-THCAの^2H保持率をGC/セレクテッドイオンモニタリングにて測定した。その結果、24位の^2Hは25R体で5%、25S体で92%保持されており、いずれもproRの水素が脱離され、(24E)-Δ^<24>-THCAへと変換されることが判明した。このことは、25S体では脂肪酸の場合と同様anti-eliminationで、25S体ではsyn-eliminationで脱水素反応の進行することを示しており、25位立体異性体間で脱水素機構の異なることを示唆しており興味深い。
現代日本におけるアジアの大衆文化受容についての文化人類学的研究

本年度は前年度に引き続き、大阪、名古屋、東京、福岡においてアジアの大衆文化の普及状況についての実地調査を行い、文化人類学・社会学・カルチュラルスタディーズの分野を中心に文献を調査し研究動向・展望を俯瞰することを行った。またその間、日本においては、5月の日本民族学会第33回研究大会における分科会「文化を売る/売ることの文化:ポピュラーカルチャーの人類学」を組織し、香港においては、12月の香港大学日本研究学科主催・国際交流基金後援のワークショップ「Japan in Hong Kong/Hong Kong in Japan:Systems of production、Circulation、and Consumption of Culture」に参加して、とくに「同人誌」の問題を扱った研究報告を口頭で行った。本年度も香港芸能専門店など、大衆文化の生産・流通・消費の結節点となる場所や商品、集団に注目して調査研究を行ったが、「同人誌」(「ミニコミ誌」ともいう)はそのなかでも興味深い研究対象である。それは、「おたく」や「コミケ」ということばで紹介される1980年代以降の消費社会の成熟と市場の多様化、消費者の生産・流通への積極的な関与にかかわる現代的な事象である。しかしながら、日本の「同人誌」ブームの歴史は1950年代の市民運動に遡ることができ、「アジア」ブームについては「反米帝国主義」としてのベトナム戦争反対など1960年代から70年代にかけての「アジアの民衆」の発見と自由旅行ブームなどとも関係がある。「香港」がいわば歴史的な場所となった今日の状況も踏まえ、「アジア文化」、「中国語圏」、「香港」などが歴史的にどのように日本人に受容されてきたのかということについて実証的なデータを積み重ねることで、今後もこの研究を深めていくことを考えている。本年度は、次の2つのことがらについて研究を行った。1つには、大阪、名古屋、東京の3地区において、アジアの大衆文化の普及にかかわっている人々を訪問し、インタビューを行い、関係する文字資料を収集した。もう1つには、文化人類学・社会学・カルチュラルスタディーズなどの分野の大衆文化研究について、文献を調査し、研究動向・展望を俯瞰した。とくに前者の実地調査の過程においては、本年度以前より継続して行っている日本における香港の大衆文化の受容についての、流通・消費の産業場面での参与観察、関係者へのインタビューを中心に行った。そのなかで明らかとなったこととしては、近年起きているアジアの大衆文化の混交という現象がある。日本においてアジアの大衆文化は、学術的にも日常的にも、「日本文化」対「アジア文化」(あるいは「西洋文化」と対比された「非西洋文化」)という対立として位置づけられる傾向があり、とりわけ香港の大衆文化に関係しては、それが「アジア文化」=「中国語圏の文化」として位置づけられてきた。しかしながら、文化産業の生産面で行われている協同作業は、日本・韓国・台湾・香港などの、日本を含むアジア各地のあいだで盛んに行われており、日本で大衆文化を楽しむ人々自身も、そのアジア内の協同作業から生まれた大衆文化を新たなかたちで消費しつつある。また彼らに商品を提供する日本の専門店においても、顧客の要求という点や流通ルートという点から、この脱地域的な状況を無視することができなくなっている。こうした現状は、理論的には、「アメリカ化」や「日本化」という単線的な受容のモデルを想定する傾向のある、「文化についてのグローバリゼーション論」に対して、新たな批評を加える可能性があるといえる。
視覚障害者を考慮したオンライン手書き入力インタフェースによる感覚代行に関する研究

視覚障害者(疾病や事故による中途失明者)が晴眼者の介添えなしでも日本語処理が行えるヒューマンインタフェースの実現のため,読み書きの感覚代行として機能する日本語インタフェースの研究を行った.はじめに,視覚障害者によるオンライン手書き入力時の被験者分析より,視覚障害者が安定して文字入力を行える為の条件として1.文字枠のサイズは710cm程度,2.記入範囲を認識しやすいように文字枠に段差形状を持たせるようにすること等が必要であることが分かった.これらの結果を基に,視覚障害者に有効な手書き入力タブレットの設計および試作を行った.次に,オンライン手書き入力インタフェースをコミュニケーションエイドとして機能させるために必要な基礎データを得ることを目的として,音声合成装置を利用した逐次音声支援による感覚代行技術と,先に開発した視覚障害者の変形手書き文字にも対応可能な認識アルゴリズムを用いて視覚障害者援用インタフェースのプロトタイプを構築した.試作機の評価実験により,画面情報を視覚障害者に音声で伝達するには,各操作の終了段階で逐次音声支援を行う方が良いこと,利用者からのアクション(専用のハンドコントローラ装置によるキ-操作)に応じて必要な情報を優先して得られるようにしておくこと,応答のレスポンスを早くしておくこと(認識に時間が掛かり音声による反応が遅れると不安感を生じやすい)などの条件を満足することが必要であることが分かった.視覚障害者(疾病や事故による中途失明者)が晴眼者の介添えなしでも日本語処理が行えるヒューマンインタフェースの実現のため,読み書きの感覚代行として機能する日本語インタフェースの研究を行った.はじめに,視覚障害者によるオンライン手書き入力時の被験者分析より,視覚障害者が安定して文字入力を行える為の条件として1.文字枠のサイズは710cm程度,2.記入範囲を認識しやすいように文字枠に段差形状を持たせるようにすること等が必要であることが分かった.これらの結果を基に,視覚障害者に有効な手書き入力タブレットの設計および試作を行った.次に,オンライン手書き入力インタフェースをコミュニケーションエイドとして機能させるために必要な基礎データを得ることを目的として,音声合成装置を利用した逐次音声支援による感覚代行技術と,先に開発した視覚障害者の変形手書き文字にも対応可能な認識アルゴリズムを用いて視覚障害者援用インタフェースのプロトタイプを構築した.試作機の評価実験により,画面情報を視覚障害者に音声で伝達するには,各操作の終了段階で逐次音声支援を行う方が良いこと,利用者からのアクション(専用のハンドコントローラ装置によるキ-操作)に応じて必要な情報を優先して得られるようにしておくこと,応答のレスポンスを早くしておくこと(認識に時間が掛かり音声による反応が遅れると不安感を生じやすい)などの条件を満足することが必要であることが分かった.
高分子規則表面のバイオエッチングとソフトマター分子群集積化への応用

本年度は、簡便な方法を用いて生分解性高分子表面のパターニングを行うバイオエッチング手法の開発を行うため、効率的に生分解性高分子の酵素分解速度を制御する手法を探索した。具体的には、代表的な生分解性高分子であるポリ乳酸のアモルファス薄膜(厚さ約100 nm)を作製し、膜表面をUV-オゾン処理した。そして、プロティナーゼKによる酵素分解試験を行い、分解速度を水晶振動子マイクロバランス(QCM)を用いて測定した。その結果、UV-オゾン処理することで、酵素分解速度が遅くなることがわかった。同様の結果は、原子間力顕微鏡(AFM)を用いた形状観察によっても確かめた。酵素分解抑制の原因を調べるため、薄膜表面への酵素吸着数をAFMで直接調べたところ、UV-オゾン処理をしていない薄膜と比べて、UV-オゾン処理した薄膜では、酵素吸着数が低下していることがわかった。接触角測定の結果から、UV-オゾン処理により膜表面が親水化していることがわかった。以上の結果から、UV-オゾン処理によりポリ乳酸薄膜表面が親水化されて酵素吸着が抑制され、したがって、酵素分解速度が低下したものと考察した。一方、UVのみでポリ乳酸表面を処理すると、酵素分解が促進されることもわかった。本手法は、ポリヒドロキシアルカン酸やポリカプロラクトンにも適用可能であることをQCMおよびAFM測定によって確認した。そこで、様々な形状のマスクを介してUV-オゾンあるいはUV処理を行い、その後に対応する高分子加水分解酵素による分解を施すことで、生分解性高分子薄膜のパターニング、すなわちバイオエッチングに成功した。24年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、効率的なバイオエッチング手法の開発を目指し、生分解性高分子の規則的パターニングに取り組んた。生分解性高分子の一つであるポリ(e-カプロラクトン)(PCL)の高配向グラファイト(HOPG)への設置を試みた。特に、フラーレンやカーボンナノチューブといった炭素材料を添加した際の結晶配列形態について検討した。具体的には、3種類の分子量のPCLクロロホルム溶液を調製し、様々な割合で炭素材料を添加した。そして、HOPG上にスピンキャストして成膜し、キャスト膜および溶融結晶化膜の表面形態を原子間力顕微鏡(AFM)で観察した。キャスト膜に関しては、炭素材料を添加した方がedge-on結晶(基板に対して垂直に配列した結晶)の持続長が長くなる傾向が認められた。一方、溶融結晶化膜では持続長が短くなった。これらの構造変化の要因は不明であるが、炭素材料の添加によりPCLの形態を様々に変化できることがわかった。本研究では、生分解性高分子の規則表面を酵素分解でバイオエッチングした後に形成されるアレイ構造内に、自己組織化で作製した機能性分子群を集積化することを最終目的としている。その際に、酵素の基質特異性を利用することを目指している。そこで、キチナーゼの基質結合部位(ChBD)とキチンあるいはセルロースとの相互作用をAFMのフォースカーブ測定により解析した。その結果、ある特定の負荷速度でフォースカーブ測定した際には、ChBDはキチンあるいはセルロースのいずれに対してもほぼ同一の結合力を有していることがわかった。したがって、両多糖類の側鎖構造はChBDの結合にそれほど影響を与えず、主な相互作用の要因は、ChBDの表面に露出した芳香族アミノ酸とピラノース環との疎水性相互作用であることが示唆された。得られた知見をもとに、ChBDを用いたナノ物質の配置への応用を来年度以降に行っていく予定である。生分解性高分子ポリ(ε-カプロラクトン)(PCL)の結晶成長を制御して配列形態を変化させる方法を見出した。また、機能性分子群の固定化に必要な酵素-基質間の相互作用力を定量的に原子間力顕微鏡で評価することができるようになった。

そのため、来年度以降には酵素分解を利用したバイオエッチング手法で特定領域にアレイ構造を作製し、ナノ物質を配置する最終目標に向けた研究を展開できる足場を築くことができたため。24年度が最終年度であるため、記入しない。大面積でのバイオエッチングをするため、簡便かつ環境低負荷な加工法を更に探索する。また、バイオエッチングで作製したアレイ構造内への機能性分子群の集積化に際し、分子間相互作用を制御することが重要な課題となるため、相互作用の定量的および定性的評価を取り入れた研究も展開する。そして、最終的にはバイオエッチングを用いたソフトマター加工の優位性を示し、新しいソフト界面の創出に貢献できることを目指す。
口腔扁平上皮癌および口腔粘膜前癌病変におけるS100A7タンパクの発現解析

今回の研究では、主に当科において切除し口腔扁平上皮癌および白板症と診断された組織標本を使用し、S100A7マウスモノクローナル抗体を用いて、免疫組織学的染色を行った。S100A7タンパクの発現は認めるものの、口腔扁平上皮癌および白板症ともに発現にばらつきを多く認めた。当初予測した結果とならず、今後は検体数の追加やその他の口腔前癌病変と併せて検討する必要性が考えられた。S100A7タンパクの免疫組織学的染色による検討は、癌の初期に高発現するという報告や、浸潤初期に発現する場合には転移しやすいという報告がある。我々は病理組織検査にて口腔扁平上皮癌と診断された、組織標本20例を用いて、S100A7マウスモノクローナル抗体を用いて、免疫組織学的染色を行った。結果としては、口腔扁平上皮癌においては、S100A7タンパク陽性および陰性ともに認めた。高分化型・中分化型・低分化型といった腫瘍細胞の分化度での比較や頚部リンパ節転移の有無症例での比較も行うも、現時点ではS100A7の発現に明らかな差は認めなかった。今後は免疫染色の手技の向上を目指し、口腔扁平上皮癌症例をさらに症例を増やし、また白板症および扁平苔癬といった粘膜病変の生検材料や切除材料での病理組織標本を用いて、免疫染色を行っていきたい。口腔白板症は、自覚症状に乏しく、臨床の場でも比較的病変の範囲が狭いものや、境界が明瞭な場合は、切除せず経過観察を行うことが多い。しかし、白板症での発現解析を行うことでも、癌化傾向にあるかどうかの判定も可能となるかもしれない。今年度では昨年に引き続き、当科にて切除術を施行し病理組織検査にて口腔扁平上皮癌と診断された、パラフィン包埋された組織標本50例を用い、S100A7マウスモノクローナル抗体を用いて、免疫組織学的染色を行った。昨年同様やはりS100A7タンパクの発現にはばらつきがあるが、昨年の20例を合わせると発現が陽性である割合の方が多かった。また、当科にて切除術を施行し病理組織検査にて白板症と診断された組織標本20例を用いて、同様にS100A7タンパクの発現を解析したが、扁平上皮癌同様に発現にばらつきを認めた。癌の進行の度合い別に解析を行うと、切除時の腫瘍の大きさが比較的小さく内部浸潤や外向性に発育していないケースでは、陽性細胞率は高く思えた。腫瘍の大きさど頸部リンパ節転移を認めたケースでの発現解析では差は認められなかった。胃癌で報告があった初期の癌に高発現するという報告は、扁平上皮癌でも同様の結果が得ることができたと思われるが、まだまだ詳細な検討が必要であると思われた。前癌病変である白板症に関しては、ばらつきが多く発現を認めたから癌化し易いかどうがという判定にはまだまだ結び付けがたく、更なる症例の追加やその他の前癌病変と併せて見ていぐ必要性が考えられた。今後も継続して染色を行う検体数を増やし、更なる発現解析を行っていく予定である。
百日咳菌の感染成立機構の解明とワクチン開発への応用

百日咳菌の病原因子の産生は、BvgAS二成分制御系によって調節されている。特に、ヒト上気道の体温(30°C)で培養した百日咳菌の状態はBvgi phaseと呼ばれ、感染の成立に寄与する可能性が高い。本研究の目的は、Bvgi phaseで強く発現するタンパク質Bordetellaintermediate protein A(BipA)の機能を解析し、百日咳菌の感染成立機構の解明ならびに新規ワクチンの開発を目指すものである。本年度は、下記の項目を検討した。1)昨年度に作製した百日咳菌BipA欠損株および親株(BipA発現株)をマウスへ経鼻感染させ、気管および肺に定着した生菌数を測定することで、BipA欠損株のマウス呼吸器への感染能を比較した。その結果、気管および肺における両菌株の生菌数に有意な差は認められなかったことから、BipAは百日咳菌のマウス呼吸器への感染に関与しない可能性が示唆された。一方、ヒト肺由来細胞株A-549を用いて百日咳菌の細胞への接着能を調べた実験では、BipAの欠損により細胞接着能が低下した。百日咳菌はヒトのみを宿主とすることから、ヒトとマウスでは異なる結果が得られたと考えられる。2)BipAが新規ワクチン抗原となりうるかを検討するために、大腸菌にHATタグを付加したリコンビナントBipA(rBipA)を発現させ、ニッケル樹脂を用いて精製した。その後、rBipAをAlumアジュバントと共にマウスに2週間隔で2回免疫し、百日咳菌を経鼻感染させ、気管および肺に定着した生菌数を測定した。その結果、マウス血清中に抗BipA抗体の産生は確認されたが、rBipA免疫群およびコントロール(PBS)群の間で、百日咳菌の生菌数に差は見られなかった。本研究の目的は、Bvgi phaseで強く発現するタンパク質Bordetellaintermediate protein A (BipA)の機能を解析し、百日咳菌の感染成立機構の解明ならびに新規ワクチンの開発を目指すものである。本年度は、下記項目を実施した。1)抗BipA抗体を用いたウエスタンブロットにより、ほとんどの百日咳菌国内流行株がBipAを発現していることを確認した。また、BipAを発現しない株を詳細に調べたところ、百日咳菌の病原因子の産生を調節するbvgSの変異に起因することが明らかとなった。本成果については、bvgS遺伝子に変異を持つ臨床分離株の発見として報告した(Hiramatsu et al, Pathog Dis 2017)。2)相同組換え(double cross-over法)により、百日咳菌のワクチン株であるTohama株および臨床分離株のゲノム上のbipA遺伝子を欠失したBipA欠損株を作製した。3)ヒト肺由来細胞株A-549を用いて、BipAが百日咳菌の細胞接着に与える影響を検討した。その結果、Bvgi phaseの百日咳菌BipA欠損株は、親株(BipA発現株)と比較し、細胞接着能が低いことを明らかにした。本結果は、BipAが接着因子として機能することを示している。4) BipAが百日咳菌のバイオフィルム形成に与える影響を検討した。その結果、Bvgi phaseのBipA欠損株は、親株より高いバイオフィルム系性能を有することが明らかとなった。本結果は、BipAがバイオフィルム形成を抑制する因子として機能することを示唆する。本年度は、「百日咳菌の感染成立機構の解明」を目的として研究を実施した。本年度の成果により、BipAがほとんどの百日咳菌国内流行株で発現していること、百日咳菌のヒト肺由来細胞への感染時に細胞接着因子として機能することを明らかにした。よって、おおむね順調に進展していると判断した。1) BipAのワクチン抗原としての有用性の検討マウス体内においてBipAを発現するDNAワクチンの作製を試みた。しかし、BipAが膜タンパク質である、高分子量であるなどの理由で、BipAを哺乳類細胞に発現させることはできなかった。2) BipAを含む精製百日せきワクチンの作製培地中に硫酸マグネシウムを加えることで、百日咳菌はBvgi phaseの状態となる。よって、百日咳菌を通常通り培養し、その途中で硫酸マグネシウムを加えることにより、BipAを含む培養上清を得た。その後、濃縮、エンドトキシン除去を行い、BipAを含むワクチンを実験室レベルで作製した。このワクチンには、現行の精製百日せきワクチンの主要抗原であるPTおよびFHAも含まれていることを確認した。

一方、日本国内で製造されている3社の4種混合ワクチン(ジフテリア・百日せき・破傷風・ポリオ)にBipAが含まれているかを検討した。具体的には、それぞれのワクチンをマウスに2回腹腔内接種し、血中の抗BipA抗体価を測定した。その結果、1社のワクチンがBipAを含むことが明らかとなった。本年度は、「BipAのワクチン抗原としての有用性の検討」、「BipAを含む精製百日せきワクチンの作製」を目的として研究を実施した。本年度の成果により、BipAを含むワクチンが作製された。一方、哺乳類細胞においてBipAを発現するDNAワクチンの作製には失敗した。この検討に時間を要したため、やや遅れていると判断した。百日咳菌の病原因子の産生は、BvgAS二成分制御系によって調節されている。特に、ヒト上気道の体温(30°C)で培養した百日咳菌の状態はBvgi phaseと呼ばれ、感染の成立に寄与する可能性が高い。本研究の目的は、Bvgi phaseで強く発現するタンパク質Bordetellaintermediate protein A(BipA)の機能を解析し、百日咳菌の感染成立機構の解明ならびに新規ワクチンの開発を目指すものである。本年度は、下記の項目を検討した。1)昨年度に作製した百日咳菌BipA欠損株および親株(BipA発現株)をマウスへ経鼻感染させ、気管および肺に定着した生菌数を測定することで、BipA欠損株のマウス呼吸器への感染能を比較した。その結果、気管および肺における両菌株の生菌数に有意な差は認められなかったことから、BipAは百日咳菌のマウス呼吸器への感染に関与しない可能性が示唆された。一方、ヒト肺由来細胞株A-549を用いて百日咳菌の細胞への接着能を調べた実験では、BipAの欠損により細胞接着能が低下した。百日咳菌はヒトのみを宿主とすることから、ヒトとマウスでは異なる結果が得られたと考えられる。2)BipAが新規ワクチン抗原となりうるかを検討するために、大腸菌にHATタグを付加したリコンビナントBipA(rBipA)を発現させ、ニッケル樹脂を用いて精製した。その後、rBipAをAlumアジュバントと共にマウスに2週間隔で2回免疫し、百日咳菌を経鼻感染させ、気管および肺に定着した生菌数を測定した。その結果、マウス血清中に抗BipA抗体の産生は確認されたが、rBipA免疫群およびコントロール(PBS)群の間で、百日咳菌の生菌数に差は見られなかった。今後は、本年度の研究に引き続き、百日咳菌BipA欠損株を用いて、BipAが百日咳菌のマウスへの感染に与える影響を検討する。さらに、当初の予定通り、「BipAのワクチン抗原としての有用性の検討」、「BipAを含む精製百日せきワクチンの作製」の2項目を実施する。「BipAのワクチン抗原としての有用性の検討」:BipAを発現するDNAワクチンを作製し、マウス体内へ注入後、百日咳菌に対する感染防御効果を評価する。また、BipAが細胞性免疫と体液性免疫のどちらを強く誘導するかを検討する。「BipAを含む精製百日せきワクチンの作製」:現行の精製百日せきワクチンはBipAを含有していない。よって、BipAを分泌する培養条件を検討し、現行ワクチンの主要抗原であるPTとFHAに加えてBipAを含む培養上清から新規ワクチンを精製する。
半経験的分子軌道法による歯科薬剤／材料の毒性評価と新規物質のデザイン

ヒト口腔癌細胞(OSCC)に傷害活性を有する新規テトラハイドロイソキノリン誘導体類(TQ)のデザインを行った。TQの構造とOSCCの細胞傷害活性に有意な相関関係があることから、OSCCにより高い活性を持つ新規TQの分子設計をおこなった。デザインソフトを用いてTQ骨格の2位に付いた置換基変換により想定された対象化合物は3984種類あったが、TQのLog Pは2.2付近に活性があったので、Log Pが2.02.3の化合物に絞り込み、合成のし易さを考慮して60種類の化合物を想定し分子記述子を得た。分子記述子から細胞傷害活性が期待される新規化合物の検索を行っている。「研究の目的」は、半経験的分子軌道法による歯科薬剤/材料の毒性評価と新規物質のデザインのタイトルで、歯科薬物/材料などの毒性および生物学的活性能と化学構造との相関関係(QSAR)を三次元での分子の形(分子の表面積、体積、長さ)で検証し、新規化合物のデザインをすることである。「研究計画」は、データベース化されているフェノール化合物の細胞毒性をもとにQSAR解析を行うこと、新規化合物のデザインである。「研究成果」フェノール類の活性酸素除去能力はその還元力にある。その還元性発現の基本はフェノール性水酸基の酸化である。最近フェノール類(フラボノイド)の酵素酸化で中間体として不安定なオルトキノンが生じていることが分かった。このキノン型は細胞毒性が強いとされている。フェノール類の酸化機構の酵素酸化と化学酸化による違いを半経験的分子軌道で検証し、酵素(生体内)酸化と化学酸化(生体外)酸化反応機構が異なることが推定された。新規化合物のデザインはイソキノリン類で行った。新規合成したキノリン類と口腔癌細胞の傷害活性のQSAR解析を行った。活性が見られた化合物をリード化合物として40種類の新規化合物をデザインした。「研究計画」は、データベース化されているフェノール化合物の細胞毒性をもとにQSAR解析を行うこと、および口腔癌に活性を有する新規化合物をデザインすることである。フェノール類の酸化機構の酵素酸化と化学酸化による違いを半経験的分子軌道で検証し、酵素(生体内)酸化と化学酸化(生体外)酸化反応機構が異なることが前年度の結果からさらに推定でき、このキノイド型が炎症の原因に関係していることも考えられた。新規化合物のデザインは1,2,3,4-テトラハイドロイソキノリン類(TQ)で行った。新規合成したTQ類と口腔扁平上皮癌細胞の傷害活性のQSAR解析を行った結果をもとに、口腔扁平上皮癌に活性が見られた化合物をリード化合物として60種類の新規化合物のデザインをおこなった。これらの化合物の物理的分子記述子からより細胞傷害活性が期待される化合物を選定した。「研究の目的」は、半経験的分子軌道法による歯科薬剤/材料の毒性評価と新規物質のデザインのタイトルで歯科薬剤/材料などの毒性や生物学的活性能と化学構造との相関関係(定量的構造活性相関)を従来の方法、絶対ハードネス概念および三次元での分子の形を用いて検証し、さらに新規物質のデザインをすることである。「研究計画」は、フェノール化合物の細胞毒性、抗菌性の生物学的評価はHanschら(J Am Chem Soc)、methacrylatesの毒性の詳細はAutiau ( J Dent Res )にデータベース化されている。そのデータをもとにmethacrylatesの定量的構造活性相関(QSAR)を以下の活性子を用いて行う。最高被占軌道エネルギー(EHOMO)、最低空軌道エネルギー(ELUMO)、chemical hardness(η)= 1/2(ELUMO-EHOMO)、electron negativity(χ)=-1/2(ELUMO+EHOMO)、分子の立体形。上記の研究と並行して、口腔癌細胞に対して細胞傷害活性が予測される新規化合物(薬物)の構造活性相関をPM5法で行うことである。「研究成果」フェノール化合物の細胞毒性、抗菌性の生物学的評価のデータをもとにmethacrylatesの定量的構造活性相関(QSAR)を以下の活性子を用いて行った。