hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
シミュレーション試験を用いた漢方教育評価法の開発

2017年度に実施した漢方OSCE試験で実施した3課題のCronbachのα係数は、3課題とも、α>0.8であり、信頼性が高いと判断し、2018年度の漢方OSCE試験で用いるシナリオは、2017年度の試験と同じシナリオを用いた。模擬患者は新たに5名の模擬患者を養成し、鹿児島大学の漢方試験に携わる模擬患者は計14名に増員した。模擬患者は医師2名で事前に面接及び漢方学的診察を行い、妥当性を高めるための検証を行った。さらに標準化された漢方診察時の演技ができるように演技指導を行った。また、信頼性、客観性、妥当性を検証するため、映像音声システムの向上をはかり、画像および音声解析を可能とするために、医師役、患者役、評価者それぞれにピンマイクを装着しビデオ撮影を行い、PF-NOTEを用いて映像システムと試験評価結果の照合を行った。2018年2月12日に第2回漢方ワークショップを実施し、評価者8名、模擬患者6名、受験者8名で漢方OSCE試験を実施し、現在試験結果を解析中である。本研究により信頼性・妥当性・客観性の高い漢方OSCE試験による評価システムの基盤が構築され、漢方医学教育の標準化及び進級判定や専門医試験への実用化へ向けて更なる検証を行う。漢方医学教育は、医学教育分野別評価基準においても項目があり、漢方医学教育のカリキュラム構築は国際的にも求められている。しかし、漢方医学教育の内容は大学間で差があり、標準化された評価法はない現状にある。本研究では、漢方医学教育の評価法の開発を目的とし、ブループリントの作成、評価表及び課題シナリオの作成、模擬患者の養成、指導者の養成を行いOSCE(Objective Structured Clinical Examination)の運営方法の確立に向けて検証を行った。試験実施後の試験結果の解析を行い、信頼性及び妥当性の高いOSCEによる漢方医学教育の評価方法について検証した。平成27年度に準備したシミュレーター試験の課題シナリオおよび評価表を用いて、以下の研究を実施する予定である。明らかに漢方医学的能力の異なる、学生、研修医、漢方臨床経験3年以上の3つのグループを対象とし、多肢選択式試験及びシミュレーション実技試験を実施する。多肢選択式問題正答率及び識別指数を検討し、問題を修正する。シミュレーション試験の運営方法、評価表、評価項目の調整を行い、漢方薬の選択にいたるまでの高度な診察レベルを設定した課題シナリオを作成する。評価が適正に行われているかを映像フィードバックシステムであるPF-NOTEデータを解析し、評価する。平成28年度に得られたデータを用いて以下のように進めていく。a)得られたデータを解析し、能力の識別が適切に行われているか信頼性、客観性及び妥当性の評価を行う。b)合否判定の検討を行う。c)論文作成及び学会報告を行い、研究成果を社会へ発信する。医学教育、漢方医学教育、地域医療学、心身医学
がんの多因子遺伝的なリスクスコアの開発とがん罹患リスク予測モデルの改善

本研究は、全国11か所の保健所管内に在住する40歳から69歳の地域住民を対象に1990年から追跡調査を行っている「多目的コホート研究」において、既に収集されている疾病罹患前の情報および試料を利用して行うがんのケース・コホート研究である。本研究では、ゲノム網羅的な解析でがんと有意な関連を示す遺伝子多型だけでなく、がんとの関連が示唆される遺伝子多型まで含めることで、がんの持つ多因子遺伝性をより反映したがんの遺伝的リスクスコアを開発する。また、環境要因だけで構成されたがん罹患リスク予測モデルに多因子遺伝的なリスクスコアを追加して予測能の改善を評価する。
先天性血小板減少症の新たな原因遺伝子の同定とその機能解析

我々は血小板減少症と動静脈血栓症が併発して発症している一大家系を見出し、その原因遺伝子の同定を試みた。その結果、G蛋白共役型受容体の一つであるGPR25の点突然変異を見出した。この遺伝子異常を導入したトランスジェニックマウスを作成したところ、一部に血小板減少がみられたものの個体差があり、GPR25を原因遺伝子変異と断定するには至らなかった。また、GPR25は血小板表面に存在していることを確認した。さらに、患者血小板は血小板凝集塊の構造が緻密となっていて、凝集しやすくかつ強固な凝集塊が形成されていることがわかった。先天性血小板減少症は様々な遺伝子異常によって引き起こされる症候群であるが、その約半数は原因遺伝子が不明である。我々は、常染色体優性遺伝形式をとっている先天性血小板減少症の一家系を見出したが、その家系では血小板減少患者に動静脈血栓症が多発していた。本家系での原因遺伝子は血小板減少と血栓性素因の両病態に関連していると考え、それを同定するために全エクソンをターゲットとしたエクソーム解析を行ったところ、5つの候補遺伝子を絞り込んだ。さらにこの5つの遺伝子について家系内3人の遺伝子検索を追加して原因遺伝子の特定を進めたところ、あるG蛋白質共役型受容体遺伝子が同定された。本遺伝子の機能はまだ知られておらず、我々はエクソン内の点突然変異によってこのG蛋白共役型受容体の構造が変化していることが推測された。その遺伝子異常をマウスに導入したトランスジェニックマウスを作成中である。本マウスの解析によって生体内での病態が明らかになるものと期待している。一方、患者血小板を用いた血小板凝集能検査ではADPに対する凝集が亢進していた。しかし、凝集受容体であるGPIIb-IIIaの活性化やフォスファチジルセリン発現マーカーであるアネキシンVの発現は正常であった。したがって、患者血小板が活性化している所見は得られていないが、引き続き解析を続けている。先天性血小板減少症は血小板減少に加えて、白血病、骨異常、感覚器障害、腎障害などを伴う疾患がこれまで報告されており、これら疾患での原因遺伝子の同定は血小板減少症の病態だけでなく、生体内で重要な働きをしている遺伝子の発見につながっている。我々の家系は動静脈血栓症が多発している点が特徴であり、このような病態を伴った先天性血小板減少症家系の報告はない。本家系の原因遺伝子変異が血小板減少と血栓性素因を関連づける原因になっているのではないかと推測している。本家系での原因遺伝子は血小板減少と血栓性素因の両病態に関連していると考え、それを同定するために全エクソンをターゲットとしたエクソーム解析を行って、あるG蛋白共役型受容体遺伝子を同定した。本遺伝子の機能はまだ知られておらず、我々はエクソン内の点突然変異によってアミノ酸置換が生じ、このG蛋白共役型受容体の構造が変化して活性型になったため、血小板活性化がもたらされて、血小板減少と血栓症の発生につながっているのではないかと推測した。そこで、今年度はこの遺伝子異常を導入したトランスジェニックマウスを作成した。マウスは正常に発育し、遺伝子型と血小板数を調べたところ、遺伝子変異の発現は同定されたが、マウスの血小板数はやや少ない個体が存在するも平均すると野生型マウスとの差は明らかでなかった。トランスジェニックマウスの発現はランダムに生じるため、血小板での発現を保証するものではないことから、私どもはこの遺伝子変異を導入したノックインマウスを作成中である。さらに、この遺伝子の機能が不明な点も踏まえて、この遺伝子のノックアウトマウスも同時に作成中である。これらのマウスを用いた解析によって、私どもが同定したG蛋白共役型受容体の機能とその異常に基づく病態が明らかになるものと期待している。マウスを用いた研究と並行して患者血小板の解析も進めており、アゴニスト惹起血小板凝集の亢進があることから、凝集受容体であるGPIIb-IIIa蛋白の機能や顆粒放出反応を検討した。しかし、これらの機能に異常はなく、凝集亢進の分子機序は未だ不明であり、さらに検討を重ねている。我々がエクソーム解析で同定した遺伝子変異を持つトランスジェニックマウスの作成に成功した。その表現型は予想したものではなかったため、計画を修正して、ノックインマウス、ノックアウトマウスの作成に既に取りかかっている。今夏にはマウスが誕生し、その解析を行う予定にしている。したがって、「原因遺伝子を同定し、遺伝子組み換え蛋白の発現実験およびマウス個体でのin vivo解析を通じて本家系の病態を明らかにする」という本研究の目的に向けて概ね順調に研究を進めていると考えている。我々は血小板減少症と動静脈血栓症が併発して発症している一大家系を見出し、その原因遺伝子を同定するために全エクソンを網羅的に解析するエクソーム解析を行った。この遺伝子異常の発現と血小板減少

・血栓症が出現している表現型は家系内で完全に一致していたことからGPR25が原因遺伝子ではないかと考えられた。そこで、この遺伝子異常を導入したトランスジェニックマウスを作成したところ、一部のマウスに血小板減少がみられたものの個体差があり、GPR25を原因遺伝子の変異であると断定するほどの実験結果は得られなかった。これはトランスジェニックマウスでの遺伝子発現がランダムに生じるため、一定した結果が得られないためではないかと考えられた。そのため、我々はGPR25変異のノックインマウスおよびノックアウトマウスを作成して、GPR25の生理的役割を探っている。また、GPR25に対するモノクローナル抗体を作成し、この抗体を用いてGPR25蛋白が血小板表面に存在していることを確認できた。さらに、患者血小板を用いた活性化機能の検討では血小板凝集受容体の活性化や血小板放出反応に異常は見られなかったが、生理的アゴニストによる血小板凝集塊の構造が緻密となっていて、患者血小板は凝集しやすくかつ強固な凝集塊が形成されていることがわかった。以上のことから、GPR25遺伝子の異常がGPR25受容体から血小板内に何らかの細胞内活性化シグナルを発生させ、血小板凝集を促進・安定化させていることが推察された。本研究の成果は血小板減少を伴う血栓性素因疾患の病態解明と新たな抗血栓薬の開発につながることが考えられ、GPR25蛋白をターゲットとした研究の進展が期待される。我々は血小板減少症と動静脈血栓症が併発して発症している一大家系を見出し、その原因遺伝子の同定を試みた。その結果、G蛋白共役型受容体の一つであるGPR25の点突然変異を見出した。この遺伝子異常を導入したトランスジェニックマウスを作成したところ、一部に血小板減少がみられたものの個体差があり、GPR25を原因遺伝子変異と断定するには至らなかった。また、GPR25は血小板表面に存在していることを確認した。さらに、患者血小板は血小板凝集塊の構造が緻密となっていて、凝集しやすくかつ強固な凝集塊が形成されていることがわかった。我々が解析している先天性血小板減少症家系の全遺伝子解析によって、その原因遺伝子を特定することができた。現在は、その原因遺伝子を導入したトランスジェニックマウスの作成に取りかかっており、順調に研究が進んでいる。また、患者血小板の機能解析についても進めており、われわれが解析可能な項目の大部分が予定どおり終了している。ただし、ES細胞を用いた巨核球造血におよぼす影響についての検討は遅れており、まだ行われていない。しかしながら、全体を通して研究計画は順調に進んでおり、「原因遺伝子を同定し、遺伝子組み換え蛋白の発現実験およびマウス個体でのin vivo解析を通じて本家系の病態を明らかにすることによって、新たな血小板減少症の疾患概念を確立する」という本研究の目的を達成するために概ね順調に研究が進んでいると考えている。ノックインおよびノックアウトマウスでの解析に重点を置いて解析を進める。マウスの表現型を確認し、さらにこのマウスを血栓誘発モデルに供して血栓傾向を呈しているかどうかを検討する。また、我々が同定したG蛋白共役型受容体の機能は未知であり、その機能を知るためにもマウスでの解析は有用と考えている。さらに、本G蛋白共役型受容体を純化して変異型受容体が活性型に変化しているかどうかの解析も進めていく予定である。これらの結果を踏まえて、血小板減少と血栓症発症の関連メカニズムに迫っていくことを予定している。
自発的言語教示を用いた半側空間無視のリハビリテーション技法の開発

右半球損傷による左半側空間無視は日常生活への影響が大きいが,有効なリハビリテーション技法が確立されていない。本研究は障害された右半球の視空間機能を健全な左半球の言語機能で代償するという観点から,自発的言語教示を用いたリハビリテーション技法を開発することを目的としている。外的言語教示の有効性は我々の先行研究から立証済みであるが,如何にして患者自身が自発的に用いられるかが課題である。自発的態度形成不全には右半球損傷者特有の病識欠如が関係していることが推測され,本研究ではまず左半側空間無視患者における左同名半盲の有無と病識の関係を検討した。半側空間無視のない左同名半盲患者では左視野障害に対する病織が明確であるのに対し,半側空間無視のある左同名半盲患者では自己の視野障害を自発的に述べない率が非常に高いことがわかった。次の段階では,視空間性課題解決における言語機能の有用性について検討した。初めに健常高齢者を対象に多様な視空間性課題を実施し,どのような課題において言語を用いるかを探求した。さらに,検討結果を踏まえ,言語機能を有効利用することによってより容易に解決できる視空間性課題を作成した。健常高齢者では,純粋な視空間性課題として解決するというベースライン条件に比して,言語利用による課題解決条件では成績が有意に向上した。最後に,半側空間無視患者に対して同様の課題を実施した。視空間性課題を解決する際に言語を利用することによって成績が向上することを実感できれば,患者自身がこの方法を自発的に利用することが期待されたからである。しかし,半側空間無視患者においては,視空間性課題は視空間性課題としてしか把握されず,解決過程に言語を利用するという態度はみとめられなかった。この非柔軟な態度は経度無視患者においても認められ,保存された言語機能の代償的利用が極めて困難であることが示された。右半球損傷に起因する左半側空間無視は,転倒の主な原因であり日常生活への影響が非常に大きいが,その有効なリハビリテーション技法は未だ確立されていない。本研究は,低下した右半球機能を健全な左半球機能で代償するリハビリテーション技法の開発を目的としている。これは,右半球損傷者には困難とされる視空間性課題の遂行過程に言語化という作業を加えることにより課題遂行を促進する技法である。言語的教示の有効性自体は我々の先行研究から立証済みであるが,その実施方法は患者自身による自発的自己教示の難しさという大きな難点がある。半側空間無視患者は自分の状態を言語的に表現はするものの,それは皮相的で的確な行動に結びつけることが困難であるが、その原因として病識低下が考えられる。病識がなければ当然リハビリテーションへの意欲はわかず,症状の改善は期待できない。そこで,平成17年度は半側空間無視患者の病識低下に影響する要因について検討した。半盲は半側空間無視に合併することが多い神経学的症状である。我々はすでに,様々な割合で赤と青に着色した線分を用いた線分二等分試験を実施し、半盲との関係からその結果を報告した(Misonou et al.,2004)。興味深いことに,主観的線分二等分点の右方偏位量が同程度であったにもかかわらず,左同名半盲の有無によって左端の色の認知の成績には有意な差があり,半盲が無視患者の意識化しない情報処理に影響を与えている可能性が示唆された。

今年度はこの結果を踏まえて,左同名半盲を合併した半側空間無視患者に見え方について様々なレベルでの応答様式が可能な質問をし,病識との関係から結果を分析する課題を試みた。この研究から得られた知見をまとめ,現在一流国際誌に投稿中である。本研究は右半球損傷者には困難とされる視空間性課題の遂行過程に言語化という作業を加えて課題遂行を促進する代償的技法の開発を目的としている。言語的教示の有効性自体は我々の先行研究から立証済みであるが,患者自身による自発的自己教示の乏しさという大きな障害がある。我々はその背景に病識の不足があると考え,平成17年度は左半側空間無視患者を対象に左同名半盲の有無と病識の関係について検討した。平成18年度は言語機能を用いた課題の検討を行った。脳損傷者のリハビリテーション技法で言語の有効性が確認されたもの(Robertson et al.,1995;Seki et al.,2002など)はいずれも外的教示が必要であり,患者自身の自発的な言語機能の代償的利用の成果報告はない。上述のように右半球損傷者は病識が不足しており,たとえ有効な方法であったとしてもその技法を自ら行使することが難しい。そうであるなら,健常者が無意識のうちに日常的に行っている「言語による行動制御」をリハビリテーション技法に取り込めば,病識不足の右半球損傷者にとっても利用可能となるのではないかと我々は予測した。そこで,健常高齢者を対象に視空間性課題を実施し,課題解決の過程において言語を用いることがあるか否か,あるとすればどのような課題でよく観察されるかについて検討を行った。対象は神経学的既往歴のない地域在住の健常高齢者30名(男性10名,女性20名)で,平均年齢は66.7±3.9歳,平均MMSE得点は28.5±1.6であった。実験1ではパソコンの画面上に種々の視空間性課題(形状の認識,図形の記憶,異同弁別など)を呈示し,課題遂行過程において言語化されやすい課題があるか否かを検討した。次いで,選択した視空間性課題に言語的要素を加えた課題を作成し,現在はこの課題の遂行過程を検討する実験2を実施してデータを収集中である。平成18年度は健常高齢者を対象に言語機能を用いた課題を実施し,視空間性課題を実施し,課題解決の過程において言語を用いることがあるか否か,あるとすればどのような課題でよく観察されるかについて検討を行った。健常者は課題遂行の過程において意識化せずに言語を利用して行動制御していることがある。そこで,パソコンの画面上にて視空間性課題を行い,その過程で頻回に言語が用いられた課題を探求し,その特徴を検討することにした。予想に反して,健常高齢者が視空間性課題の解決に言語を利用する場面はそれほど多くはなく,特徴分析は難航したが,年度後半から視空間性課題に言語的要素を加えた課題を作成した新たな実験を開始した。平成19年度は作成した課題を健常高齢者に実施し,純粋な視空間性課題として解決する場合をベースラインとし,言語を利用して課題解決を求めた場合に成績が向上するかを確認した。
脳の老化機構に関する分子細胞生物学的研究

本年度もアルツハイマ-病(AD)の病因解明に向けて、いくつかの研究の進展をみた。その主な点は以下のとおりである。ADに見られる神経原線維変化(PHF)の主要な構成成分であるタウについては、これが胎児型であること、そしてタウのリン酸化部位としてC末端の2つのフラグメントが示された。また、このリン酸化を触媒する2種類のキナ-ゼが同定された。β/A4とアミロイドに関しては、その前駆タンパク(APP)を中心に研究が推進され、APPは神経細胞のみならず副腎髄質細胞、精巣などにも分布することが示された。APPには3つの分子種が存在することが知られていたが、その中のAPP695が神経細胞に特異的であることが明らかになった。APP遺伝子の発現機序が検討された。AD脳で出現する各種の神経成長因子(NGF)や突起伸展因子(NOF)について検討され、今回、新らたに成長抑制因子(GIF)が発見された。そしてこのGIFがAD脳では欠如していること、これがメタルチオネインとホモロジ-が高いことが示された。そして更にこのGIFのcDNAが分離され、ADの研究に大きな指針が与えられた。家族性アルツハイマ-病(FAD)については本邦家系の集積が行われ、遺伝子連鎖解析の準備が開始された。
ヒト癌細胞におけるTGF-β低反応性と,Smad4の質的・量的変化との関連

上皮細胞由来のほぼ全ての初代培養細胞に対しTGF-βは増殖抑制作用を示す.一方癌細胞においてはTGF-βは軽度の増殖低下を引き起こすのみであるTGF-βに対する不応性獲得機構の解明はヒトの発癌過程を解明する上で不可欠のものである.1.Smad4プロモーターの各種細胞株における活性の検討Smad4プロモータの下流にルシフェラーゼ遺伝子を挿入したプラスミドpSmad4-lucを作成し,このプラスミドより,プロモーターの連続欠失クローンを作成,Smad4発現低下癌細胞,Smad4発現の比較的保たれている不死化細胞株双方に導入し,そのプロモータ活性の比較を行った.HaCaT細胞と比較して,HaCaT II-4細胞,癌細胞はSmad4プロモーターの活性が有意に低かった.2.Smad4の発現の低下と同時期に消失,または発現増加をする遺伝子の検索Microarrayを使用し,Smad4の発現の低下と同時期に消失,または発現増加をする遺伝子の検索を行なった.不死化細胞株HaCaT(非腫瘍形成性),その腫瘍形成性derivative HaCaT II-4,および各種癌細胞株)の比較を行った.予備的なMicroarray解析の結果では,これらの細胞株からTGF-β反応性と明確に関連した遺伝子発現の変化を示す遺伝子は見つかっていない.3.Smad4発現と細胞環境との関連我々は,血清のロットを変えることにより、Smad4の発現が変化することを見出した.これは,癌細胞がその環境に応じてそのTGF-β反応性を変化させること,すなわち,TGF-βの豊富に存在する部位にも遠隔転移が可能である可能性を示している.4.Smad4発現とその細胞内動態との関連HaCaT II-4細胞では,HaCaT細胞と比較し,核内移行は変化なかったが、細胞質にSmad4の残存が認められた.この残存Smad4と細胞骨格の関連に関して,各種細胞骨格抗体を使用し,そのlocalizationが一致するかconfocal microscopyにて検討を行っている.上皮細胞由来のほぼ全ての初代培養細胞に対しTGF-βは増殖抑制作用を示す.一方癌細胞においてはTGF-βは軽度の増殖低下を引き起こすのみであるTGF-βに対する不応性獲得機構の解明はヒトの発癌過程を解明する上で不可欠のものである.1.Smad4プロモーターの各種細胞株における活性の検討Smad4プロモータの下流にルシフェラーゼ遺伝子を挿入したプラスミドpSmad4-lucを作成し,このプラスミドより,プロモーターの連続欠失クローンを作成,Smad4発現低下癌細胞,Smad4発現の比較的保たれている不死化細胞株双方に導入し,そのプロモータ活性の比較を行った.HaCaT細胞と比較して,HaCaT II-4細胞,癌細胞はSmad4プロモーターの活性が有意に低かった.2.Smad4の発現の低下と同時期に消失,または発現増加をする遺伝子の検索Microarrayを使用し,Smad4の発現の低下と同時期に消失,または発現増加をする遺伝子の検索を行なった.不死化細胞株HaCaT(非腫瘍形成性),その腫瘍形成性derivative HaCaT II-4,および各種癌細胞株)の比較を行った.予備的なMicroarray解析の結果では,これらの細胞株からTGF-β反応性と明確に関連した遺伝子発現の変化を示す遺伝子は見つかっていない.3.Smad4発現と細胞環境との関連我々は,血清のロットを変えることにより、Smad4の発現が変化することを見出した.これは,癌細胞がその環境に応じてそのTGF-β反応性を変化させること,すなわち,TGF-βの豊富に存在する部位にも遠隔転移が可能である可能性を示している.4.Smad4発現とその細胞内動態との関連HaCaT II-4細胞では,HaCaT細胞と比較し,核内移行は変化なかったが、細胞質にSmad4の残存が認められた.この残存Smad4と細胞骨格の関連に関して,各種細胞骨格抗体を使用し,そのlocalizationが一致するかconfocal microscopyにて検討を行っている.
アミノアシルtRNA合成酵素のtRNA特異性の改変

(変異型aaRSの発現と精製)速度反論的解析によってtRNA特異性を明らかにするために,単離された変異型アルギニルtRNA合成酵素(ArgRS)の発現系を構築した.大腸菌内に存在する野生型酵素との分離がポイントであるので,目印となるアミノ酸配列をつけ加える.付加する部位としてC末端は不適であることが判明したので,N末端へ"ヒスチジン・タグ"を付加したが,このために,多くの変異型ArgRSは不溶性になってしまった.可溶化に成功した1種類の変異型ArgRSを精製し,次の解析を行った.(in vitroでの反応速度論的解析)精製した変異型ArgRSについて,野生型tRNA,およびセレクションに用いたアイデンティティー決定因子置換型tRNA(アンチコドンがICGからCUAに変化している)のそれぞれに対する反応定数を調べ,この結果を,野生型酵素の結果と比較した.変異型酵素は,決定因子を置換した人工的なtRNAに対する活性が,野生型酵素に比べて数倍改良されていることが明らかになった.変異型ArgRSに起きているアミノ酸置換を,報告されているArgRSの立体構造上にマップしたところ,これらのアミノ酸残基は決定因子との相互作用に直接関わる部位とは考えられない.今後の酵素改造に有益な知見を得るために,この基質特異性の変化の分子メカニズムの解明を行った.このことは,種々のtRNAにシステマティックに塩基置換を導入し,それぞれの活性を調べることで行った.その結果,決定因子の存在する位置を,一残基だけ"スリップ"して認識していることが明かになった.(aaRS遺伝子の変異体のライブラリーの作製)大腸菌アルギニルtRNA合成酵素(ArgRS)変異体のライブラリーを,エラープローンPCRによって増幅した遺伝子をプラスミドに組み込むことで行った.作製したライブラリーのサイズは,10の7乗であった.(aaRSのin vivoセレクション)tRNA^<Arg>の主要なアイデンティティー決定因子であるA20,C35,A38について置換したtRNAバリアントをそれぞれ作製し,これらをターゲットにしたセレクションを行った.A20C,A38U置換体については,argU10(Ts)変異株に対する相補活性を指標にし,C35U置換体については,in vivoでのアンバーサプレッションを指標にした選択を行った.argU10(Ts)変異株を用いたケースでは,ややバックグラウンドが高くて選択効率がはっきりしないが,エンリッチすることにより,確かに置換型tRNAをin vivoで認識する変異型ArgRSを単離することができた.一部のクローンでは,塩基配列の解析も終了しており,高度好熱菌ArgRSの高次構造(嶋田,濡木ら,未発表データ)と比べリーゾナブルな領域に変異が生じていた.アンバーサプレッションを指標にした場合の選択効率は,1/105であり,10の7乗のライブラリーから100個程度の異なる変異型ArgRSが得られたと考えれらる.現在,これらのArgRSを精製し,速度反応論的解析を進めている.(変異型aaRSの発現と精製)速度反論的解析によってtRNA特異性を明らかにするために,単離された変異型アルギニルtRNA合成酵素(ArgRS)の発現系を構築した.大腸菌内に存在する野生型酵素との分離がポイントであるので,目印となるアミノ酸配列をつけ加える.付加する部位としてC末端は不適であることが判明したので,N末端へ"ヒスチジン・タグ"を付加したが,このために,多くの変異型ArgRSは不溶性になってしまった.可溶化に成功した1種類の変異型ArgRSを精製し,次の解析を行った.(in vitroでの反応速度論的解析)精製した変異型ArgRSについて,野生型tRNA,およびセレクションに用いたアイデンティティー決定因子置換型tRNA(アンチコドンがICGからCUAに変化している)のそれぞれに対する反応定数を調べ,この結果を,野生型酵素の結果と比較した.変異型酵素は,決定因子を置換した人工的なtRNAに対する活性が,野生型酵素に比べて数倍改良されていることが明らかになった.変異型ArgRSに起きているアミノ酸置換を,報告されているArgRSの立体構造上にマップしたところ,これらのアミノ酸残基は決定因子との相互作用に直接関わる部位とは考えられない.今後の酵素改造に有益な知見を得るために,この基質特異性の変化の分子メカニズムの解明を行った.このことは,種々のtRNAにシステマティックに塩基置換を導入し,それぞれの活性を調べることで行った.その結果,決定因子の存在する位置を,一残基だけ"スリップ"して認識していることが明かになった.
展開ケーブル・膜構造物のスラック状態での挙動

ケーブルおよび膜を部材とする展開宇宙構造物について、部材がゆるんだ(スラック状態になった)時の運動を予測する数値解析コードを完成させた。また、膜構造物の3次元展開・収納挙動を画像処理により計測する装置を製作し、重力下において、膜の運動計測実験をおこなった。そして、その結果が数値解析結果とよく一致することを確認し、開発した数値解析コードがスラック状態にある膜の運動を精度よく模擬できることを実証した。膜面のスラック状態における運動を精度よく模擬できる数値解析コードはこれまで存在していないために、膜面の宇宙構造物への利用が進んでいないのが現状であるが、本研究の成果により、利用が進むことが期待される。また、SFU衛星に搭載され、収納時にトラブルを発生した屏風式展開太陽電池について、開発した数値解析コードを用いて収納解析をおこなった。その結果、宇宙科学研究所によって簡易モデルで予想されていた不安定挙動のメカニズムを、より詳細なモデルによって確認できた。さらに、膜から成るインフレータブルチューブの展開解析をおこない、既に微小重力実験施設を用いた実験により報告されている、インフレータブルチューブの展開途中での振動現象の数値解析による再現に成功し、振動現象のメカニズム解明の足がかりをつくった。また、インフレータブルチューブを圧縮部材として膜面を展開する方式を考案し、数値解析をおこなった。そして、数値解析手法、実験による数値解析コードの評価、インフレータブルチューブの展開解析について国際学会等で発表をおこなった。ケーブルおよび膜、ビーム、プレート、シェル等からなる展開宇宙構造物のダイナミクスを有限要素解析するコードを完成し、ケーブルおよび膜に圧縮力が作用してスラック状態になった時の静的挙動および動的挙動の数値解析をおこなった。そして、膜面の静的大変形の計測実験をおこない、数値解析結果との比較をおこなった。その結果、以下の知見を得た。すなわち、(1)スラック状態になってしわが発生した膜面の形状は、圧縮時の面内剛性を引張時に比べて大幅に小さくする(100万分の1程度以下)ことで数値的に模擬でき、実験結果とよく一致する。(2)微小重力下で膜面を展開・収納すると、膜面は紙を折り畳むような変形を呈する。(3)膜面の収納の数値シミュレーションをおこなった結果、効率のよい膜面折畳み方法を見いだすことが出来た。この折畳み方法は単に幾何学的な関係のみから得られたものではなく、膜面の弾性変形を考慮した解析から得られたものである。(4)微小重力下では、境界条件によっては膜面のわずかな曲げ剛性が変形形状全体に影響を及ぼす。その例として、人工衛星搭載用の1軸展開方式の太陽電池パドルの収納解析をおこない、膜面の曲げ剛性の値によって、初期状態に収納できないケースが存在することを確認した。以上の知見は、実験的に予想はされていたことであるが、これまで数値解析が困難であるとされてきたものである。特に、膜面がスラック状態に陥った時の挙動は従来の汎用ソフトウェアでは十分な解析ができないとされていたものである。しかし、本研究では時間積分において系全体のエネルギ変化を考慮にいれることで、ダイナミクスを収束性よく安定に解くことに成功した。また、今後、上記の解析コードによるダイナミクスの解析結果の検証をおこなうため、デジタルカメラと画像解析ソフトからなる3次元運動計測装置を製作した。
多発性筋炎・皮膚筋炎に併発する間質性肺炎の高フェリチン血症のメカニズムの解明

筋炎は、自己免疫学的な機序により筋肉に炎症が生じる膠原病の1疾患である。中でも、筋炎に併発する急速に進行する間質性肺炎は高フェリチン血症を伴い、発症6ヶ月後の生存率が5075%と、膠原病疾患の中では最も予後不良である本研究の目的は、筋炎に併発する間質性肺炎の高フェリチン血症のメカニズムを解明することである。初年度は、miRNA-mRNA統合解析により筋炎に併発した間質性肺炎における炎症性サイトカイン及び鉄代謝関連の病態経路を同定するために、該当患者よりの同意取得・検体の採取した。昨年度、末梢血より単球分離し、miRNAの解析およびmRNA発現量の解析を行った。本疾患でのmiRNAとmRNAが炎症性サイトカインの産生や鉄代謝に関与しているのか、アレイ解析にて複数の有意なmiRNAやmRNAを同定した。上記の結果よりTarget予測やGene ontology情報に基づき、ネットワーク解析にてどのmiRNAとどのmRNAが制御ー標的の関係として強く相互作用しているのか、今後、同定する予定である。また、上記で同定した病態経路の妥当性が明らかとなれば、同経路を制御し得る可能性のある薬物を検索し、患者の炎症細胞(リンパ球、マクロファージ)を培養下で活性化させ、候補となりえる薬物を添加し、活性化した炎症細胞を制御可能か検討する予定である。検体採取、分離、およびアレイ解析に時間を要したため。当初の予定通り、本病態のパスウェイ解析と新規薬物の同定を検討する。中でも、筋炎に併発する急速に進行する間質性肺炎は高フェリチン血症を伴い、発症6ヶ月後の生存率が5075%と、膠原病疾患の中では最も予後不良である。本研究の目的は、筋炎に併発する間質性肺炎の高フェリチン血症のメカニズムを解明することであり、その研究成果により新たな治療標的因子が明らかになる可能性がある。その後、単核球細胞を単球、Bリンパ球、Tリンパ球に分離し、miRNA-mRNA統合解析の準備を進めている。また、気管支肺胞洗浄液中の細胞成分よりマクロファージおよびリンパ球を分離し、同様にmiRNA-mRNA統合解析の準備を進めている。今後、末梢血単核球細胞、気管支肺胞洗浄液中のマクロファージおよびリンパ球のmiRNAの解析およびmRNA発現量の解析を行う。さらに、本疾患でいずれのmiRNAとmRNAが炎症性サイトカインの産生や鉄代謝に関与しているのか、アレイ解析にて同定した有意なmiRNAやmRNAから、Target予測やGene ontology情報に基づき、ネットワーク解析にてどのmiRNAとどのmRNAが制御ー標的の関係として強く相互作用しているのか、今後、同定する予定である。予定通り、同意を得た患者からの検体の採取しており、今後、miRNA/mRNAマイクロアレイ解析を行う予定である。当初の研究計画書の予定通り、採取した検体を用いて、miRNA/mRNAマイクロアレイ解析を行う予定である。初年度に行う予定であったマイクロアレイ解析が、次年度に繰り越したためであり、次年度に研究計画書の予定に則り、マイクロアレイ解析を繰り越し金を用いて行う予定である。
放射光を用いた天然コラーゲンの精密X線回折像に基づく奥山モデルの検証

本研究の目的は、代表者等がモデルペプチドの構造を基に1977年以来提案しているコラーゲンの構造モデルの妥当性を、天然コラーゲンからの放射光を用いたX線回折像を精密構造解析することにより検証することである。研究成果をまとめると、次のようになる。(1)ネズミの尻尾の腱から良好なX線回折像を得るのは困難であるが、カンガルーやワラビーの腱からは常に配向試料が得られ、本研究の試料として非常に有利であることを見つけた。(2)天然コラーゲンからの回折像のようにBragg反射がほとんどなく、ブロードで各回折点を定義できない様な場合には通常のバックグラウンド除去法は適用できない。このような場合には、Fourier-Bessel級数により二次元的に回折像中のバックグラウンドを除去する方法が良いことがわかった。(3)放射光を利用しての回折像の測定が最終年度になって初めて認められたため、現在まだ奥山モデルの回折データを用いての精密化は出来ていないが、得られた回折像の定性的な比較からはRich & Crickモデルでも、奥山モデルでも回折像中の強度分布は説明できる。今後は、回折像中の各層線上の強度分布を定量的に求め、モデル構造から得たmolecular transformと定量的な一致の度合いを目安にtriple-helix構造を精密化する。本研究の目的は、代表者らがモデルペプチドの構造を基に1977年以来提案しているコラーゲンの構造モデルの妥当性を、天然コラーゲンのX線回折像の精密な構造解析を行う事により検証することにある。本年度は次の点において研究の進展をみた。(1)試料として入手の容易なネズミの尻尾の腱を使っていたが、ネズミの種類が悪いのか結晶性の良い試料を得ることが出来なかった。数ケ月間は試行錯誤を繰り返したがその後、関東地区の数カ所の動物園に依頼してカンガルーやワラビーの尻尾を入手した。これらからの回折像は、使った腱の8割以上で良好な結晶性、配向性を示すことがわかった。(2)上記ワラビーの腱を使って、結晶性・配向性の最適化を探している。配向性については試料自体が高配向しており、それ以上の配向を得ることは難しい事がわかった。結晶性は水分含量に依存し、湿度コントロールが必要であるが、蛋白質単結晶の低温測定時に使う不凍液の使用により湿度コントロールしなくても良好な結晶性を示すことを見つけた。この発見は今後の研究に大いに役立つものと考えられる。(3)本年度は申請していたにもかかわらず、ラインの運転開始の遅れのため、Spring-8での放射光を使っての回折実験は出来なかった。しかし、超高輝度のX線源にコーンフォーカルミラーの光学系で回折写真を撮る機会を得、この効果については現在解析中である。(1)試料としてカンガルーやワラビーの腱を用い、X線測定中に試料を一定湿度に保つために不凍液を使う方法が簡便であることが分かった。また、試料の性状は尻尾から腱の取り出し部位により異なり、尻尾の中央部分が一番良好な配向性を持っていることが分かった。(2)天然コラーゲンからのX線回折像は、いかに試料調整の工夫を重ねても、X線回折としては非常にブロードで不鮮明である。そこでバックグラウンドの除去が重要な課題となる。即ち、結晶性の良い通常のX線回折像からの強度測定では各反射毎にバックグラウンド除去を行うが、この様な方法はとれない。そこで、種々検討の結果、CCP13のプログラムパッケイジ中のプログラムを使い、Fourier-Bessel級数により二次元的に回折像中のバックグラウンドを補正する方法が最上であることが分かり、この方法を採用した。(3)本年度も放射光利用の申請はしたが、課題として採用されなかった。

しかし、今回初めて「ワラビーの尻尾の腱から得たコラーゲンのX線繊維回折」という課題で採択され、平成13年5月にSpring-8の利用が決まったので、大いに期待している。本研究の目的は、代表者らがモデルペプチドの構造を基に1977年以来提案しているコラーゲンの構造モデルの妥当性を、天然コラーゲンのX線回折像の精密な構造解析を行う事により検証することにある。本年度は次の点において研究の進展をみた。(1)本年度は初めて「ワラビーの尻尾の腱から得たコラーゲンのX線繊維回折」という課題でSpring-8の利用が認められ、2度にわたって念願の回折像を撮影できた。(2)得られたX線回折像のバックグラウンドの除去には、CCP13プログラムパッケイジ中のプログラムを使い、Fourier-Bessel級数により二次元的に回折像中のバックグラウンドを除去した。さらに、層線上の強度分布測定のために平板フィルム上のデータを円筒フィルム上のものに変換した。今後、2つのコラーゲンモデル構造に従って、2つの繊維周期に基ずく層線上での強度測定が必要である。(3)Rich&Crickモデルと奥山モデルに対する2つの分子モデルはLALSを使って作ってあり、molecular transformは出来る。今後は(2)で求める測定強度をデータとして分子構造を精密化していき、2つのモデルの最終構造同士を比較検討する。
文化的な景観保全のための環境の指標化に関する研究

本研究では、神社及び集落の立地景観について、周辺の断層や土地本来の気候植生等に基づく自然環境条件との相関を明らかにすることによって、建築と周辺環境による景観を一体的に保全していくために、そこにある土地の潜在力として考慮すべき環境指標について整理検討を行った。断層付近の神社に着目すると、異なる地質の境界付近に立地するものが多く、中でも「軟弱地盤」に立地する神社の存在は無視できないことを指摘した。神社が有する背後の緑地とともに一体的に保全されることにより、土地の性質を示すランドマークとして評価できる可能性がある。気候や植生に関しては、建築と周辺環境の一体的な保全が試みられている伝統的建造物群保存地区を取り上げ、暴風雨に対する石垣など職人技術と結びつき維持管理が蓄積した景観のみならず、崩壊と再生を前提としながら所有者自身がそのつど維持管理をしてきた建造物からなる地域の景観があり、いずれも環境の指標が見出せることを示した。維持管理そのものが土地本来の環境指標の認識と継承に繋がることから、景観保全にあたっては、失われつつある後者の継承手法を含めた保存計画が望まれる。本研究は、日本の伝統的な建造物とその周辺環境に対して、それらの一体的な景観保全を行うために、システムの整備およびその現状の評価や整備後の評価を行える環境指標を導出することを目的とするものである。本年度は、寺社や伝統的集落等とその周辺環境が一体的に保存されている地区にかんする代表的な類型について、気候区分別に概要の資料を収集し整理を行った。なお、愛媛県、香川県、徳島県、高知県において現地調査を伴う資料の収集を実施した。さらに、断層に基づく環境指標と神社の立地景観について長野県伊那市を対象として現地調査を行った。その成果として、断層周辺の神社の頻度分布から、神社は断層に沿うように分布する様相を呈していることが示され、また地形地質的要素が及ぼす影響からは、約7割の神社が異なる地質との境界付近に立地することが明らかとなった。そこでは神社が立地する地質として、災害危険区域との関連から注目すべき地質を指摘することができた。今後、その土地固有の自然との関わり方が現れた文化的な景観の持続可能性を論じること、かつ向上させることができるものと考えられる。この研究成果は、平成21年度日本建築学会学術講演会において発表予定である。本年度は、昨年度に引き続き、寺社や伝統的集落等とその周辺環境が一体的に保存されている地区の代表的な類型について、気候区分別に概要の資料を収集し整理を行い、資料の収集を継続した。さらに、断層に基づく環境指標と神社の立地景観について長野県伊那市を対象とした研究発表を行った(平成21年度日本建築学会学術講演会)。さらに本年度は、神社の境内が有する植生や周辺の集落にみられる居住環境形成にかんする現地調査を行った。また断届と神社の立地相関を探るにあたり、断層がしばしば地震を引き起こすことに留意することで、土地の性質から神社の景観について新たな考察を行った。過去に起きた地震に対する当時の人々の認識と、神社の立地との関係に見られる特質に着目し、当時の人々の知識の枠組みについて見当を試みた結果、近代以前の地震に対するイメージが抽象的なものにとどまらず具体的な戦場のつながりのイメージを喚起させるものとしても理解されていたことを示した。さらに地震認識と神社の立地との関係をみる上で、断層付近の「軟弱地盤」に立地する神社の存在も無視できないことを指摘した。平成20年度21年度には、資料収集と現地調査対象の比較分析と、現地調査を伴う資料の収集と分析を行った。21年度以降は、引き続き、寺社や伝統的集落等とその周辺環境が一体的に保存されている地区の代表的な類型について、気候区分別に概要の資料を収集し整理を行い、資料の収集を継続した。21年度から22年度には、上記の結果をもとに、断層と神社の立地相関、集落の領域との関係、また植生による地域の特性について分析および検討を行った。

断層と神社の立地相関を探るにあたり、断層がしばしば地震を引き起こすことに留意し、土地の性質から神社の景観について新たな考察を行った。また過去に起きた地震に対する当時の人々の認識と、神社の立地との関係に見られる特質に着目し、当時の人々の知識の枠組みについて見当を試みた結果、近代以前の地震に対するイメージが抽象的なものにとどまらず具体的な線上のつながりのイメージを喚起させるものとしても理解されていたことを示した。さらに地震認識と神社の立地との関係をみる上で、断層付近の「軟弱地盤」に立地する神社の存在も無視できないことを指摘した。なお、全国の重要伝統的建造物群保存地区を対象として、気候条件や活断層などの地理的条件から自然環境条件を整理し、代表的な地区に関しては現地調査を行い、各地区の環境指標を取りまとめた。これらは、従来の保存対策調査報告書にはあまり取り上げられていないものであり、今後の居住環境形成とその保全活用に有用な基礎的知見を得られた。
無ガンマグロブリン血症原因遺伝子群(LRRC8)の機能解析

LRRC8欠損マウス(ノックアウトマウス)の作成末梢血Bリンパ球を欠く先天性無ガンマグロブリン血症と頭部小奇形を呈する女児の白血球に認められた染色体転座より、Bリンパ球分化に重要なLRRC8 (Leucine-rich repeat-containing)遺伝子を同定した。この患者でみられたLRRC8変異をマウス造血幹細胞に導入して解析してみると、骨髄のBリンパ球の分化は、未熟なプロB細胞の段階で停止し、プレB細胞への分化が障害されることが判明した。LRRC8はマウスとヒトにおいて相同性が非常に高い。したがってヒトの病態解明モデルとしてマウスを用いた動物実験が必要不可欠である。LRRC8がどのようにBリンパ球の分化を阻害するのかを知ることは、先天性免疫不全症の病態を解明するために重要である。そこでこの遺伝子の免疫異常を詳しくみるために、LRRC8欠損マウスを作製することを試みた。LRRC8の全長を欠失した遺伝子アレル(ターゲッティングベクター)を作製し、ES細胞へトランスフェクトした(エレクトロポレーションは2回行った。1回目は64サンプル、2回目は160サンプル)。これら約200個のクローンを拾い上げ24穴プレートに植え継いだ上で、ゲノムDNAを調製した。このDNAをPCR法によりスクリーニングした後、陽性クローンを再度増殖させ、サザンブロッティング法により、ターゲッティングベクターの外側の領域をプローブとして、短腕側及び長腕側の2ヵ所で正しく相同組み換えが起こっているかを検討した結果、正しい相同組み換えを持った1クローンを同定した。このESクローンをマウス初期胚へ注入し、胚盤胞を4匹のICR仮親の子宮へ移入してキメラマウスの作製を試みたが、キメラマウスは誕生しなかった。LRRC8欠損マウス(ノックアウトマウス)の作成われわれはすでに顔面小奇形を有する無ガンマグロブリン血症の患者より、その原因遺伝子であるLRRC8(leucine rich repeat-containing 8)を単離・同定している。LRRC8は、16個のluecine rich repeatsをその細胞外に有する4回膜貫通型の蛋白をコードしており、この患者では遺伝子変異のため最もC端側のleucinerich repeatが欠失するために、無ガンマクロブリン血症をきたしていることが判明した。この原因遺伝子LRRC8欠損マウスを作成するために、LRRC8の全長を欠失した遺伝子アレル(ターゲッティングベクター)とポジティブコントロールベクターを作製した。ES細胞へトランスフェクト後に目的とする欠損遺伝子をPCR法でスクリーニングために、いくつかのプライマーの組み合わせを用いてPCRの条件設定をおこなった。そのうえで、Germ lineへのトランスミッションが証明されているES細胞へターゲッティングベクターをトランスフェクトした。薬剤による選択により約200個のクローンを拾い上げ、24穴プレートに植え継いだ上で、それぞれ一部を凍結保存すると同時にゲノムDNAを調製した。このDNAをPCR法によりスクリーニングした後、陽性クローンを起こして再度増殖させ、サザンプロッティング用にDNAを調整した。陽性クローンについてこのDNAを用いて、ターゲッティングベクターの外側の領域をプローブとしたサザンプロッティング法により、短腕側及び長腕側の2ヵ所で正しく相同組み換えが起こっているかを検討した結果、正しい相同組み換えを持った1クローンを同定した。LRRC8欠損マウス(ノックアウトマウス)の作成末梢血Bリンパ球を欠く先天性無ガンマグロブリン血症と頭部小奇形を呈する女児の白血球に認められた染色体転座より、Bリンパ球分化に重要なLRRC8(Leucine-rich repeat-containing)遺伝子を同定した。この患者でみられたLRRC

8変異をマウス造血幹細胞に導入して解析してみると、骨髄のBリンパ球の分化は、未熟なプロB細胞の段階で停止し、プレB細胞への分化が障害されることが判明した。LRRC8はマウスとヒトにおいて相同性が非常に高い。したがってヒトの病態解明モデルとしてマウスを用いた動物実験が必要不可欠である。LRRC8がどのようにBリンパ球の分化を阻害するのかを知ることは、先天性免疫不全症の病態を解明するために重要である。そこでこの遺伝子の免疫異常を詳しくみるために、LRRC8欠損マウスを作製することを試みた。LRRC8の全長を欠失した遺伝子アレル(ターゲッティングベクター)を作製し、ES細胞ヘトランスフェクトした(エレクトロポレーションは2回行った。1回目は64サンプル、2回目は160サンプル)。これら約200個のクローンを拾い上げ、24穴プレートに植え継いだ上で、ゲノムDNAを調製した。このDNAをPCR法によりスクリーニングした後、陽性クローンを再度増殖させ、サザンブロッティング法により、ターゲッティングベクターの外側の領域をプローブとして、短腕側及び長腕側の2ヵ所で正しく相同組み換えが起こっているかを検討した結果、正しい相同組み換えを持った1クローンを同定した。このESクローンをマウス初期胚へ注入し、胚盤胞を4匹のICR仮親の子宮へ移入してキメラマウスの作製を試みたが、キメラマウスは誕生しなかった。
蛋白質構造の「揺らぎ」による電子移動過程の制御

平成12年度は電子伝達蛋白質のモデル系として,亜鉛置換ミオグロビンとチトクロムb_5の系を構築し,レーザー光の照射による光誘起電子移動反応を検討することで,この電子移動反応における電子移動複合体に構造について考察を行った。従来,この系は電子移動反応を元にした会合定数が,等温適定実験からの会合定数よりはるかに小さいことが予想されており,電子移動を行える会合体は全会合体の一部であると考えられてきた。しかし,この系では,その会合が弱いことから電子移動反応を元にした正確な会合定数は,報告されておらず,実際に一部の会合体しか電子移動を行えないのかどうかは明確ではない。そこで,本研究ではこの系の会合における相互作用が静電的相互作用であることに注目し,イオン強度を下げることにより,Michaelis-Menten型の解析から,その会合定数を8.0x10^4M^<-1>と決定できた。一方,すべての会合体に対する結合定数を求めるために,亜鉛ミオグロビンの蛍光がチトクロムb_5により消光されることに注目した。その結果,会合定数は4.0x10^4M^<-1>と求めることができ,この値は,電子移動反応から求められた値とほぼ同程度であった。以上の結果は,亜鉛置換ミオグロビンとチトクロムb_5における電子移動はほとんどすべての会合体で起こっていることになり,従来の予想を否定する結果となった。さらに,電子移動反応のイオン強度依存性の結果から,この会合体は両蛋白質のヘム面が向かい合った状態であることが示唆され,これはマーカスの式から予想される電子移動反応の距離ともほぼ一致した。平成11年度は、蛋白質における電子移動のモデル系として、亜鉛置換型ハイブリッド型ヘモグロビンを作成し、その光誘起電子移動の圧力依存性を検討した。亜鉛置換型ハイブリッドヘモグロビンはヒトヘモグロビンのβサブユニットの鉄ポルフィリンを亜鉛ポルフィリンに置換し、天然状態の鉄ポルフィリンを含んだままのαサブユニットと再会合させることにより構築した。532nmのレーザー工を照射することにより、βサブユニットに三重項励起状態の亜鉛ポルフィリンを発生させ、αサブユニットの鉄(III)ポルフィリンへのサブユニット間電子移動を行わせた。この電子移動反応を、我々が独自に開発した高圧レーザーフラッシュフォトリシス装置を用いて、約1000気圧まで加圧し、その電子移動速度の変化を追跡した。電子移動反応速度は加圧によって加速され、その活性化体積は約-4cc/molと算出できた。この値をもとに、蛋白質構造における揺らぎを反映する指標である、単位長さあたりの加圧による電子移動距離の変化量[1/d(dd/dp)]を推定すると、約-5x10^<-5>MPa^<-1>と計算された。この値は、ヘモグロビンと同様な構造を有し、単量体で存在するミオグロビンの分子内電子移動とほぼ同程度の変化量であった。以上の結果は、ヘモグロビンにおけるサブユニット界面での電子移動は、同種の蛋白質における分子内電子移動とほぼ同じ機構であることを示しており、サブユニット界面における蛋白質の構造的揺らぎは予想よりも小さいことが示唆された。
無限次元空間の測度とその応用

無限次元空間の測度を関数解析的手法を用いて研究し、バナッハ空間,局所凸空間の構造を解明した。得られた結果は次の如くである。1.バナッハ空間のタイプとコタイプを、ガウス測度の共分散作用素の性質によって特徴付けた。2.局所凸空間が核型であるための必要十分条件を、確率測度の核の性質によって与えた。また、確率測度の核とボホナーの定理との関連を調べ、Xiaが提起した問題を完全に解決した。3.バナッハ空間上のある種の確率測度のヒルベルト台を考察することによって、コタイプ2のバナッハ空間の特徴付けを得た。これは、Maureyの結果の一般化である。また、タイプ2のバナッハ空間の新しい特徴付けも与えた。4.すべての有界作用素が核型になるバナッハ空間の有限次元性(Grothendieck予想)について、ある種の結果を得た。ここでは、バナッハ空間上の種々の線形作用素,バナッハ空間のタイプとコタイプ,およびその有界近似性が詳細に調べられた。以上の結果の他に、P-stable測度,P-uniform測度の研究において、多くの結果が得られ、様々な応用がなされた。これらの結果は、函数解析学シンポジウムその他で発表され、現在3編の論文が投稿中である。今後、得られた成果は続々と一流誌に発表される予定である。