hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
クロマチン高次構造を制御するヒストンシャペロン

本課題ではヒストンシャペロンの中でもFACTによるクロマチン制御機構の解明を掲げた。プロテオミクス解析からFACTをクロマチン上にリクルートする因子Pdr1、HP1、Fip1を同定してFACTとの共役によって起きるクロマチン構造変化を解析した。Pdr1は薬剤排出系を活性化する転写因子だがこのPdr1はFACTを介してプロモータークロマチンを一過的に緩締することが明らかとなった。HP1はヘテロクロマチン形成因子として知られるがFACTを通じてヌクレーソームの安定化を行うことが明らかとなった。Fip1はCnpA/H3の境界付近でヘテロクロマチン依存的サイレンシングに関わる事が明らかとなった。FACT複合体は転写調節因子と相互作用して染色体上の極めて広い範囲でクロマチン制御を行う。申請者らがFACT複合体とSBF/MBFの相互作用を発表(Takahata S. et al, EMBO J, 2009)して以降、同様の報告が多くなされている。我々の先行研究もまた同様にFACT複合体と結合する因子が複数同定済みであり、本研究ではこれらの因子がFACT複合体と結合する事によって生まれる生命現象の分子レベルでの解明を目指す。本課題では以下に取扱う独立したテーマ3つを推進中である。1.核内レセプター様転写制御因子Pdr1による薬剤排出機構:核内レセプターとして薬剤排出系に重要な役割を果たすPdr1にFACT複合体が結合する事を試験管内実験にて証明した。また遺伝学的解析からPdr1がFACTと結合する事で薬剤排出ポンプをコードする遺伝子群の転写活性化を調節する事に加えて、薬剤排出後に転写を抑制する機能を持つ事も明らかにした。2.ヘテロクロマチンタンパク質HP1によるヌクレオソーム安定化機構:分裂酵母のHP1ホモログSwi6がSpt16と相互作用する事を発見し、Spt16のどのドメインと結合しているかを試験管内実験によって明らかにした。3.転写制御因子Fip1によるヒストン遺伝子転写制御機構:FACTに結合する因子群を質量分析によって網羅的に同定して、その中からFip1を優先的に解析した。はじめにfip1遺伝子破壊株を作製して遺伝学的解析を行ったところ我々の持つFACT変異株と似た表現型を示す事が明らかとなった。申請者らは今までの研究でFACT複合体とG1/Sで転写を活性化するアクチベーターSBF/MBFが相互作用する事で転写を調節する事を発表した(Takahata S. et al., EMBO J. 2009)。これ以降、同様の報告が多くなされておりプロモーターで働くFACTの重要性が認識し始められている。我々が進行させている研究でもFACT複合体と結合する因子を網羅的に解析しており、複数の候補因子が単離されている。本研究ではこれら因子がFACT複合体と結合する事で調節を受ける生命現象の分子メカニズム解明を目指す。進行中の課題ではいかに取扱う独立したテーマ3つを進行中である。1.核内レセプター様転写因子Pdr1による薬剤排出機構:Pdr1とFACTが結合する事実を発見し、プロモーターでの可逆的クロマチン構造変換を調節する事を論文として報告した。2.ヘテロクロマチンタンパク質HP1によるヌクレオソーム安定化機構:分裂酵母HP1ホモログSwi6とがFACT構成因子Spt16の相互作用ドメインを同定した。その結合を切るための変異体単離が進行中である。3.転写制御因子Fip1によるヒストン遺伝子転写制御機構:FACTのIP-mass結果より同定したFip1因子に関して遺伝学的解析を行い、fip1破壊酵母株ではヘテロクロマチン崩壊様の表現型を示すことが明らかになった。本課題3つのテーマとその達成度を示す。現在は染色体と核膜をつなぐ新規因子Lem2に関する新しいプロジェクトを進行させている。2.ヘテロクロマチンタンパク質HP1によるヌクレオソーム安定化機構:HP1とSpt16の結合を切るための変異体単離が進行中である。同時に今までの結果を論文に取りまとめている状況であり投稿間近にある。現在はFip1へのタグ付け作業が完了しており、ChIPアッセイによって染色体のどこに局在しているのかを解析中である。1.核内レセプター様転写制御因子Pdr1による薬剤排出機構:2014論文発表済2.ヘテロクロマチンタンパク質HP1によるヌクレオソーム安定化機構:ヘテロクロマチンタンパク質は様々なエフェクター因子群と結合することでヘテロクロマチン高次構造を形成し領域内の転写反応を抑制する。分裂酵母FACT(Spt16/Pob3/Nhp6複合体)のプロテオミクス解析からSpt16とHP1/Swi6が強力に結合することを見出し、Spt16とHP1/Swi6の結合様式を試験管内で解析した結果、Swi6のクロモシャドウドメインとSpt16のN末端領域が静電的に結合することを見出した。

細胞内でSwi6の染色体上への局在はH3K9meに依存する場合と依存しない場合の二つのケースが存在するが、どちらのケースにもSpt16への依存は無く、つまりSwi6の染色体への結合が上流因子、FACTのSwi6への結合が下流因子であることが明らかとなった。加えてSpt16のN末端欠損変異とpob3欠損変異の二重変異体では分裂酵母株の生育に大きな遅延が生じること、またヒストンH3K9メチル化酵素やHP1存在下においてもメチル化ヒストンH3K9が大きく減少し、ヘテロクロマチン形成が大きく損なわれることが明らかとなった。以上の結果はヒストンH2A/H2Bシャペロン活性を持つSpt16を染色体上につなぐ要素は少なくとも二つ存在しており、一つはSpt16N末端とSwi6の結合、もう一つはSpt16とヘテロダイマーを形成するPob3に依存していると推測される。3.転写制御因子Fip1によるヒストン遺伝子転写制御機構:FACTのプロテオミクス解析からFip1と同時にHP1/Swi6を結合因子として同定した。それに引き続きHP1/Swi6のプロテオミクス解析を行って相互作用因子群を単離した。単離された因子群は解析進行中である。本課題ではヒストンシャペロンの中でもFACTによるクロマチン制御機構の解明を掲げた。プロテオミクス解析からFACTをクロマチン上にリクルートする因子Pdr1、HP1、Fip1を同定してFACTとの共役によって起きるクロマチン構造変化を解析した。Pdr1は薬剤排出系を活性化する転写因子だがこのPdr1はFACTを介してプロモータークロマチンを一過的に緩締することが明らかとなった。HP1はヘテロクロマチン形成因子として知られるがFACTを通じてヌクレーソームの安定化を行うことが明らかとなった。Fip1はCnpA/H3の境界付近でヘテロクロマチン依存的サイレンシングに関わる事が明らかとなった。本課題のテーマ3つとその達成度を示す。1.核内レセプター様転写制御因子Pdr1による薬剤排出機構:核内レセプターとして薬剤排出系に重要な役割を果たすPdr1にFACT複合体が結合する事を試験管内実験にて証明した。また遺伝学的解析からPdr1がFACTと結合する事で薬剤排出ポンプをコードする遺伝子群の転写活性化を調節する事に加えて、薬剤排出後に転写を抑制する機能を持つ事も明らかにした。2.ヘテロクロマチンタンパク質HP1によるヌクレオソーム安定化機構:分裂酵母のHP1ホモログSwi6がSpt16と相互作用する事を発見し、Spt16のどのドメインと結合しているかを試験管内実験によって明らかにした。3.転写制御因子Fip1によるヒストン遺伝子転写制御機構:FACTに結合する因子群を質量分析によって網羅的に同定して、その中からFip1を優先的に解析した。はじめにfip1遺伝子破壊株を作製して遺伝学的解析を行ったところ我々の持つFACT変異株と似た表現型を示す事が明らかとなった。1.核内レセプター様転写制御因子Pdr1とFACTが共役した薬剤排出機構に関しては研究データの一部が論文として発表済みである。
ヤドカリの殻交換は捕食リスクに便乗した感覚トラップにより促進される？

ヤドカリの殻交換は仕掛ける側が利益を得るための闘争行動であり、資源を巡る闘争行動またシグナルの進化などの研究に適した題材である。鉗脚や歩脚で相手の殻を掴み、自分の殻を短い間隔で連続して相手の殻に数秒間打ち付ける打突行動が繰り返され、耐え切れずに出て来た相手をつまみ出し交換が成立する。敗者は柔らかい腹部を無防備な状態で外部に曝す時間が長くなるのに、なぜ諦めて出てくるのか?仕掛ける側の打突により殻に与えられる衝撃が捕食者の貝殻破砕に伴う衝撃と類似しており、防御側個体が捕食リスクと誤認して殻から出てくる、という捕食リスクへの応答に便乗した、攻撃する側による感覚トラップ仮説を、私は提案する。そして、実験的に捕食リスクを付加されたヤドカリが、打突により早く降参するかどうかを調べることにより、仮説を検証する。過去の実験において、捕食者のイシガニと仕切り越しに同じ水槽に入れられたテナガツノヤドカリの、約半数が1ヶ月で死亡したため、捕食されなくてもストレスにより死亡したと考えられた。そこでまず、どうすればヤドカリに捕食リスクを短時間で効率的に認識させられるかの条件設定のための実験をテナガツノヤドカリおよび同所的に生息するユビナガホンヤドカリを用いて行った。捕食者イシガニとの同居により2種のヤドカリが、どのような行動を示すかを調べた。同じ水槽内でイシガニに同種ヤドカリの殻を割らせ捕食させたところ、テナガツノヤドカリでは初日から逃避行動を行う個体が増えた。この結果から、捕食リスクの認識は1日で十分だと考えられる。一方、ユビナガホンヤドカリでは2週間の実験全体を通して、そのような顕著な変化は見られなかった。また、様々な殻条件でイシガニによる捕食実験を行ったところ、ヤドカリ2種ともに、ウミニナ類よりもイボキサゴの殻を利用する個体が、また、殻口に傷の入った殻を利用する個体が捕食されやすかった。捕食ストレスを短時間で強く受けると予測したテナガツノヤドカリについて、期待通りの結果が得られた。さらに、捕食リスクを認識させる馴化期間が1日で良いことが判明したので、疲弊等の影響が少ない状態で今後の殻交換実験を行うことができる。また、もう1種のユビナガホンヤドカリについては、対称的に捕食ストレスを受けにくいことが定量的に示された。テナガツノヤドカリとの比較対象として適していることが判明した。したがって、申請した通りに、2019年度にテナガツノヤドカリ、2020年度にユビナガホンヤドカリを用いて計画した実験を実施する見通しが得られた。2018年度の実験結果より、テナガツノヤドカリに捕食リスクを認知させる馴化期間は1日で良いことが判明した。また、捕食されやすいイボキサゴの殻のヤドカリは、捕食されにくいウミニナ類の殻のヤドカリよりも、捕食リスクを強く認識することが期待される。そこで2019年度には、捕食ストレスを短時間で強く受けることが判明したテナガツノヤドカリを用いて、捕食リスクを認識させた個体とコントロール個体を、ともに殻交換実験で攻撃される側に設定し、前者の方が自分の殻を早く諦めるかどうかを検証する。具体的には、これらとは別に飼育しておいた個体の殻の縁付近を万力で傷つけ、殻交換の動機付けを行う事でより確実に攻撃する側の個体とすることができる。同時に、攻撃される側の個体が利用する貝殻を、種類(イボキサゴかウミニナ類か)と殻口の傷の有無に関し、4種の条件に分けて実験を行う。捕食されやすいイボキサゴの殻を利用する個体の方がウミニナ類の殻を利用する個体よりも、そして、殻口に傷のある殻を利用する個体の方が、殻交換の攻撃を受けた際に、早く諦めるかどうかも合わせて検証する。2020年度には、捕食ストレスを受けにくいユビナガホンヤドカリを用いて、2019年度と同様の実験を行い、結果を比較する。2018年度に実施したテナガツノヤドカリの実験結果は、2019年度に国際甲殻類学会のmid-year meetingにおいて口頭発表する予定である。また、2種のヤドカリの実験結果を早急に論文化し公表する。

そこでまず、どうすればヤドカリに捕食リスクを短時間で効率的に認識させられるかの条件設定のための実験をテナガツノヤドカリおよび同所的に生息するユビナガホンヤドカリを用いて行った。捕食者イシガニとの同居により2種のヤドカリが、どのような行動を示すかを調べた。同じ水槽内でイシガニに同種ヤドカリの殻を割らせ捕食させたところ、テナガツノヤドカリでは初日から逃避行動を行う個体が増えた。この結果から、捕食リスクの認識は1日で十分だと考えられる。一方、ユビナガホンヤドカリでは2週間の実験全体を通して、そのような顕著な変化は見られなかった。また、様々な殻条件でイシガニによる捕食実験を行ったところ、ヤドカリ2種ともに、ウミニナ類よりもイボキサゴの殻を利用する個体が、また、殻口に傷の入った殻を利用する個体が捕食されやすかった。捕食ストレスを短時間で強く受けると予測したテナガツノヤドカリについて、期待通りの結果が得られた。さらに、捕食リスクを認識させる馴化期間が1日で良いことが判明したので、疲弊等の影響が少ない状態で今後の殻交換実験を行うことができる。また、もう1種のユビナガホンヤドカリについては、対称的に捕食ストレスを受けにくいことが定量的に示された。テナガツノヤドカリとの比較対象として適していることが判明した。したがって、申請した通りに、2019年度にテナガツノヤドカリ、2020年度にユビナガホンヤドカリを用いて計画した実験を実施する見通しが得られた。2018年度の実験結果より、テナガツノヤドカリに捕食リスクを認知させる馴化期間は1日で良いことが判明した。また、捕食されやすいイボキサゴの殻のヤドカリは、捕食されにくいウミニナ類の殻のヤドカリよりも、捕食リスクを強く認識することが期待される。そこで2019年度には、捕食ストレスを短時間で強く受けることが判明したテナガツノヤドカリを用いて、捕食リスクを認識させた個体とコントロール個体を、ともに殻交換実験で攻撃される側に設定し、前者の方が自分の殻を早く諦めるかどうかを検証する。具体的には、これらとは別に飼育しておいた個体の殻の縁付近を万力で傷つけ、殻交換の動機付けを行う事でより確実に攻撃する側の個体とすることができる。同時に、攻撃される側の個体が利用する貝殻を、種類(イボキサゴかウミニナ類か)と殻口の傷の有無に関し、4種の条件に分けて実験を行う。捕食されやすいイボキサゴの殻を利用する個体の方がウミニナ類の殻を利用する個体よりも、そして、殻口に傷のある殻を利用する個体の方が、殻交換の攻撃を受けた際に、早く諦めるかどうかも合わせて検証する。2020年度には、捕食ストレスを受けにくいユビナガホンヤドカリを用いて、2019年度と同様の実験を行い、結果を比較する。2018年度に実施したテナガツノヤドカリの実験結果は、2019年度に国際甲殻類学会のmid-year meetingにおいて口頭発表する予定である。また、2種のヤドカリの実験結果を早急に論文化し公表する。研究分担者が業務上不可避な会合のため、予定していた学会に参加できなかったため、旅費が使用できなかった。その学会において打合せを行うつもりであったが、それが出来なかったので、次年度改めて打合せを行う事とし、打合せ旅費として使用する。
ストック流通を促進するための不動産業政策の再構築

日本政府は中古住宅流通を活性化するために「長期優良住宅の普及の促進に関する法律」に基づき、耐用性能の高い住宅に対する補助、税制、金融上の措置による支援を行っている。しかし、この研究では耐用性能に優れている住宅の供給を促進するだけでは、参加する全てのプレイヤーが得をするいわゆるWin-Winの状況を生み出すことができないことが明らかになった。一方、柔軟な不動産流通市場の整備は、自己実現的である。それは価格弾力性が高い消費者の反応を生み出し、住宅価格、住宅資産額、住宅投資額の拡大に結びつくため、参加するプレイヤーが中古住宅市場活性化のために行動、戦略を変えるインセンティブを増加させる。この研究は、日米の市場環境、制度的背景を踏まえた理論モデルの構築、実証分析を、特に重要だと考えられるi市場の競争環境、ii情報提供機能とネットワーク外部性、iii双方代理、成約価格情報の非公開の影響、などの横断的なテーマについて実施することを予定していた。2013年度においては、日米の不動産市場環境の比較を行った文献の収集を行い、日本の中古住宅市場の脆弱性は、「再生投資を行わない」売り手、「建物品質の評価を行わない」買い手の行動に支えられた複数均衡問題としての性質を持つという仮説を検証した。このような問題解決には、中古住宅市場活性化に伴って、市場参加者にメリットがあることを示す必要があるため、中古住宅市場活性化後の住宅市場のビジョンづくりを行った。具体的には、ストックフローモデルを用いたシミュレーションを行っている。このモデルは、住宅に対する需要を、他の金融資産とのバランスを考えながら決定する消費者の行動と、そこで決まった価格に応じて新築住宅を供給する住宅メーカーなどの行動を前提とした住宅市場モデルであり、長期的な住宅市場の分析においては標準的に用いられている(Potaeba(1984), Dipasquale and Wheaton(1994))。中古住宅市場の活性化に関するシミュレーションから明らかになったのは、住宅の滅失率の低下に伴い住宅資産額は上昇するが、住宅価格、住宅投資額は下落する場合も上昇する場合もあるということであった。価格弾力性が高い場合は双方とも上昇するものの、低い場合はそうはならなかった。26年度においては米国での不動産業の実態、MLSの運営などを含む実態調査を行い、今後の実証分析のベースとなるMLSから不動産取引に関する米国のマイクロデータを入手し、レインズデータを基にした国内の不動産業との比較を可能とするデータベースを構築した。また、不動産市場の効率化が実現し、中古住宅流通が促進された場合のシミュレーションを継続した。中古住宅流通が活性化されることで、新築住宅が抑制され、住宅市場全体が縮小するのではという懸念に対応するために、住宅投資額、住宅資産額への影響を検討したものであるが、価格弾力性などの設定によっては、米国などで観察されるような住宅市場の拡大に結び付く場合があるという結論を得、英文雑誌などにパブリッシュされた。さらに、中古住宅市場が抑制されていることの、都市や地域に対する影響の検討も同時に行っている。代表的なものとしては、増加が注目されている空き家問題などとの関連性を研究した。その結果、税制などの影響はもちろんあるものの、中古住宅としての売却が困難であること、そのような出口が困難であることから、そもそも維持管理状態が不十分であることが、空家問題の発生に大きな影響を与えているということを指摘することができた。また、このことは、人口減少化の地方において、過剰な都市の縮小をもたらしていることにも影響している。これらの成果については、いくつかの国内雑誌にパブリッシュされている。日本の不動産制度と海外の不動産制度の理論的な比較を進めた。特に、売り手責任、買い手責任という取引の根幹となるルールが与える影響について議論を進めた。瑕疵担保責任に代表されるように、日本では売り手責任が原則である。これが、中古住宅流通の阻害となっている可能性があることを考察した。日本においても、買い主責任となれば、買い手は不動産売買のような金額の大きな取引で大きなリスクを負担することになる。ただし、売り手はリスクを転嫁できるため従来よりも安い価格で住宅を購入できるようになり、さらに、このようなリスクを軽減するために買い手はさまざまな市場サービスを利用することもできる。まず、買い手は購入する住宅の品質を正しく評価して適切に価格付けすることで損失やリスク負担をできるだけ回避しようとするだろう。そのための市場サービスがインスペクションのようなサービスである。権利の瑕疵についても、アメリカでは、この問題についてエスクロー会社や権原保険会社(Title Insurance company)などが重要な役割を果たしている。また、購入後の品質リスクに対しては、民間保険会社から保険契約を購入することもできる。アメリカではあまり普及していないといわれるが、イギリスでは住宅ローンの融資条件になっているために広く普及しているとも言われる。さらに、欠陥があっても自分でリフォームや修繕することで多くの問題は簡単に解決できる可能性がある。これらの議論は、邦文雑誌で公開されている。また、不動産取引の背景となる、人口減少や少子高齢化が住宅需要や土地需要にどのような影響を及ぼすかという観点から、東京都と地域問題に焦点を当てた数多くの論文を邦文雑誌に掲載している。日本の不動産制度と海外の不動産制度の理論的な比較を行うことができた。また、不動産業者及び消費者に対するアンケートを実施することもできた。後者について説明を加える。現在、不動産取引の際に、インスペクションの有無を重要事項説明に加える宅建業法改正案が国会に提出中である。これに着目して、行動経済学的な検討を加えるためのアンケートを実施している。

具体的には、市場の価格情報をプロ(不動産業者)も消費者(売り手、買い手)も、建物の品質の情報と価格の関係を正しく把握できているのかとう点を調査している。特に売り出し価格の決定においいて、それを調整するはずの不動産業者の査定におおいても、売り手の売り出し希望価格のアンカリングが働いているのではないか?、買い手のWTPの決定においても、不動産業者の査定(どの物件を推薦するか)のアンカリングが働いているのではないか?という問題意識の下に、大規模なアンケート調査を実施している。以上のことから、概ね順調に推移していると評価できるだろう。今年度は、米国の不動産業のモデルのITテクノロジーへの志向性が高い部分に着目した研究を進めた。ビッグデータの蓄積、AIやVRなどの様々な技術開発、普及の進展を背景に、不動産市場にそれらのテクノロジーを導入する条件が、日本においても整いつつある。しかし、萌芽的に進みつつある日本におけるテクノロジーの導入は、個々の不動産業者と売り手又は買い手へのサービスの効率性を向上させるものに偏っている傾向がある。つまり、市場の統合を進め、物件の一覧性、総覧性を実現するタイプのテクノロジーの導入は日本においては、まだ途上にあると受け止められる。本年度の研究では、買い手に対する情報の非対称性を緩和するタイプのテクノロジーと、市場の統合を実現するタイプのテクノロジーが、それぞれ不動産市場や不動産業者にどのような影響を与えるかをシミュレートしてみた。その結果、二つのタイプのテクノロジーの導入とも、不動産市場の拡大をもたらすため、テクノロジーの導入のコストがそれを下回る限り、その導入の社会的意義は大きいものと評価することができた。しかし、後者の市場を統合するタイプのテクノロジーについては、市場の統合前に良質で高価格の手数料を独占した不動産業者の収益を引き下げる可能性も指摘された。このため、このタイプのテクノロジーの導入にあたっては、不動産市場の拡大に関する明確なビジョンの提供、あるいは参加業者の集団的意思決定に基づく共同行為が必要になるものと考えられる。日本政府は中古住宅流通を活性化するために「長期優良住宅の普及の促進に関する法律」に基づき、耐用性能の高い住宅に対する補助、税制、金融上の措置による支援を行っている。しかし、この研究では耐用性能に優れている住宅の供給を促進するだけでは、参加する全てのプレイヤーが得をするいわゆるWin-Winの状況を生み出すことができないことが明らかになった。一方、柔軟な不動産流通市場の整備は、自己実現的である。それは価格弾力性が高い消費者の反応を生み出し、住宅価格、住宅資産額、住宅投資額の拡大に結びつくため、参加するプレイヤーが中古住宅市場活性化のために行動、戦略を変えるインセンティブを増加させる。当初予定されていたMLSデータを含むデータベースの構築は、データの獲得を行うことができたため、ほぼ予定通りの進捗をみている。
セレン輸送タンパク質の血管内皮細胞シグナル伝達における機能

セレンは必須微量元素である反面、2型糖尿病を悪化させる。これはセレノプロテインP(SELENOP)がグルコースと摂取セレンに比例して過剰に産生するためであるといわれている。本研究の目的は、LDL受容体ファミリーに属するApoER2が介するシグナル伝達に着目し、SELENOPによる2型糖尿病の血管障害悪化の分子メカニズムを明らかにすることである。そこで、ApoER2のシグナル伝達経路をSELENOPが調節する分子メカニズムを明らかにすることで、セレンによる2型糖尿病悪化を解決する方法を見つける。
サイレンサー結合蛋白質の機能制御機構

グルタチオン-S-トランスフェラーゼ遺伝子は、発癌過程で特異的に発現するが、正常肝ではその発現はほとんど観察されない。またホルモンレセプターはそのダイマー形成様式の違いで正および負の制御をすることが知られている。そこで、遺伝子を負に制御する機構を明らかにすることを目的し、以下の点を明らかにした。1。サイレンサー結合蛋白質の一つであるSF-Bは、転写活性化遺伝子であるC/EBPβ(=NF-IL6=LAP/LIP)と同一と思われた。LIPはこれまで転写活性化ドメインを欠き転写活性化因子と競合するだけと考えられてきたが、より積極的な作用をしていると推察された。すなわち、直接的に転写を抑制することを明らかにした。さらに興味あることに、エフェクターの濃度によっては、DNA結合ドメインを持たなくても転写を阻害した。これは塩基配列特異的転写因子が、条件によっては非特異的因子として働く可能性を示唆している。2。もう一つのサイレンサー結合蛋白質SF-Aについては、精製およびミクロシークエンスの結果より、NF1(Nuclear Factor 1)様の蛋白質であることが明らかとなった。NF1は複製に関わる活性化因子としても知られており、その機能の詳細は今後の課題である。3。VDRは、ホモダイマー又はヘテロダイマーとして働くが、結合に必要な領域はzincfingerを含むアミノ酸23番目から123番目までの領域であった。また、VDRはレチノイドXレセプター(RXR)の共存により飛躍的そのDNA結合活性が上昇し、他のVDRにも結合するようになった。UDRのダイマー形成には、複数の領域が関与しており、それぞれの領域の機能は異なっていた。さらに、ホモダイマーとヘテロダイマーを形成するために必要な領域はそれぞれ異なっていた。1。2。3。
乳幼児健康診査における保健師の継続支援に関する判断根拠

【目的】乳幼児健康診査で保険師が継続支援の必要性や支援方針を決定する際の判断材料や判断基準等の根拠を抽出し,その体系化を図る。【方法】本年度は以下について実施した。1.前年度の調査結果の分析前年度の面接調査から得られた,20名の保健師による23事例の継続支援対象事例に対する継続支援方針決定の判断内容から,質的帰納的分析によって判断の構成要素を抽出し,KJ法にその体系化を試みた。【結果】保健師の判断の特徴として次の知見が得られた。1.継続支援方針の決定に関わる判断は,148項目の判断要素を見出され,それらは<事例の実態><継続支援の必要性><継続支援の方法>の3項目に大別された。2.判断に用いられた情報として,<保健師の考え方に枠組み><保健師との関わりの経過><保健師が過去の支援場面で得た情報><保健師が過去の支援場面で判断した内容><保健師が今回の健診場面で得た情報><他の健診従事者が今回の健診場面で判断した内容>の6項目のカテゴリに分類された。3.保健師が継続支援方針を決定する際,情報だけでなく一度判断した要素も次の判断材料として用い,それぞれを「組み合わせる」「積み重ねる」といった方法で判断を深めていた。以上のことから,乳幼児健康診査受診者に対する保健師の継続支援に関する判断は,事例の実態を多様な側面から捉えて評価することと,それを基にして事例に関する様々な将来的予測を立て、継続支援の必要性,支援方法について判断することが瞬時に要求されるため,判断の段階とその判断要素を踏まえた上で,アセスメントや継続支援の目標設定を行うことが重要であることが示唆された。今後の課題として,事例の特性ごとの判断の特徴についても明らかにしていく必要があると考える。【目的】乳幼児健康診査で保健師が継続支援の必要性や支援方針を決定する際の判断材料や判断基準等の根拠を抽出し,その体系化を図る。【方法】1.文献からの判断根拠の抽出保健師活動に関する学術雑誌や学会発表資料等から,健診等で継続支援の必要性や支援方針決定に関する判断を行い,よい成果をもたらしたと報告している保健師の活動事例を収集し,収集した事例より,判断材料とした情報や判断基準とした尺度,それらを用いた理由が読みとれる保健師の活動内容を抽出し,整理した。2.保健師への面接調査さらに具体的な判断根拠の抽出のために,群馬県内の7市町村の保健師20名を対象に,半構成面接調査を実施した。調査内容は,三歳児健康診査で継続支援の判断がされた23事例について,継続支援の必要性があると判断した理由,必要と考えた支援方法とその方法を選択した理由,判断に用いた情報を聴取した。面接内容の逐語録から,保健師が継続支援方針決定に関する判断を行っていると考えられる場面を抽出し,各場面のフレーズを一つのまとまりのある意味内容に区切って一枚のカードに記入し,そのカードをKJ法を参考に類似する意味内容のものを集約し,その統合を繰り返した。1.判断に用いられた情報源として<保健師の考え方の枠組み><保健師との関わりの経過><保健師が過去の支援場面で得た情報><保健師が過去の支援場面で判断した内容><保健師が今回の健診場面で得た情報><他の健診従事者が今回の健診場面で判断した内容>の6カテゴリに分類された。2.継続支援方針の決定に関わる判断は<事例の実態><継続支援の必要性><継続支援の方法>の3つに大別され、それを構成する要素が抽出された。次年度は,抽出された判断の構成要素について分析を深め,判断根拠の体系化を図る予定である。

以上のことから,乳幼児健康診査受診者に対する保健師の継続支援に関する判断は,事例の実態を多様な側面から捉えて評価することと,それを基にして事例に関する様々な将来的予測を立て、継続支援の必要性,支援方法について判断することが瞬時に要求されるため,判断の段階とその判断要素を踏まえた上で,アセスメントや継続支援の目標設定を行うことが重要であることが示唆された。今後の課題として,事例の特性ごとの判断の特徴についても明らかにしていく必要があると考える。
GISによる郊外における機能集積の研究

(1)機能集積のあり方を旧来の都心であるCBDと郊外に形成された新都心について、アメリカのアトランタを事例に考察し、CBDが機能分化したいくつかの地区群の構成となった経緯、郊外都心が業務集積を進める状況が明らかとなった。(2)GISデータの整備状況と利用方法について検討し、GISによる小地区単位の機能集積の検討を日米大都市圏について行った。具体的にはArcViewで国勢調査や事業所統計の小地域集計の検討を行うとともに、アトランタのセンサス・トラクト単位の従業者データを時系列的に整備し考察を行った。さらに小地域データの統合処理などに関する問題点も明らかとなっため、商業統計メッシュデータなどについてもGIS分析への統合をはかった。(3)三大都市圏の通勤流動時系列データはMapInfo上でのGIS化を完成し、中心都市通勤と都心通勤、自市区内従業と郊外間流動について分析した。その結果、単純に郊外から中心都市への通勤流動が都市化とともに増加してきたのではなく、時期や位置、地域特性により、中心都市通勤率の増加や減少、自市区従業の減少やその後の増加が見られ、また特に郊外間流動のほぼ一貫した増加が注目される点として明らかとなった。(4)企業立地と技術的な企業間関係に関して、特許データのGIS(MapInfo)による分析を行い、大阪府の郊外に立地する中小製造業がどのような企業間ネットワークによりイノベーションを創出しているかを分析した。その結果、郊外の企業間結合からの創出が確認された。こうした結合は、特に小企業や若い企業で重要なものであった。(5)本研究助成によりGISの基盤整備は完了し、上記のように各種データの活用から分析が展開しつつある。ただし小地域データに関しては、本研究の期間においてはGIS関連データの整備が急激な展開を示し、また統合上の問題点も見られたため、予定に入れた研究分析を十分深めることができなかった。集積タイプの分類や郊外集積の要因についてのミクロな検討など、GISの基礎的な整備なしには展開できない研究は、今後の課題としたい。また今後、通勤流動の考察と機能集積の分析の連携を深めることにより、郊外における機能集積と生活空間の関連が全体として明らかにされよう。都心の空間的な機能集積のあり方を旧来のCBDと郊外に形成された新都心について、アメリカのアトランタを事例に考察した(研究発表欄記載)。そのための土地利用などの電子媒体による図化は、GISへの転用も考慮に入れた詳細な地図作業で従来あまり行われていない。考察の結果からは、CBDが60年頃まで成長を続けたが、社会問題の顕在化とともに衰退地区が周辺にあらわれ、コンベンション中心の再開発地区、官庁街など機能分化したいくつかの地区群の構成となった経緯が示された。一方郊外都心は、80年代までの郊外住宅地と低層オフィス、ショッピングセンターからなる都市化から、業務集積が進みつつある状況が明らかとなった。これは今後、郊外都心が、職住近接性や環境面でのメリットを損ねる可能性を示す。また車指向の拡散的な内部構造も問題で、CBDも同様の構造に向かいつつある。日本の大都市圏における生活行動面に関しては、通勤流動の時系列データをMAP/INFO上で整備・分析しつつある。またARC/VIEWでは総務庁小地域データの分析に入っている。

これらの結果の一部は、東京大学空間情報科学研究センターの研究会や人文地理学会経済・都市地理研究部会と共催の日中地理学会(99年10月16日於:京都大学文学部)で報告を行った。研究分担者の水野は企業立地と技術的な企業間関係に関して、基礎となるデータベースの整備ならびにMAP/INFOを利用したGISにおける空間分析の基礎的データの収集と構築を行い、次年度の研究報告に向けて分析を進めている。昨年度から継続して行ってきた三大都市圏の通勤データを時系列でGIS化する作業を完成した。そこから、同心円やセクター状に分割した地区ごとに通勤率がどのように変化してきたのか、すなわち郊外での通勤率上昇の結果どのような流動が発生してきたのかを大阪大都市圏について分析した。また他の大都市圏との通勤流動の変化状況について比較検討をすすめた。あわせて国勢調査・事業所統計・商業統計の小地域データやメッシュデータ、各種統計の統合データを元にした検討を行った。詳細は研究成果報告書に譲る。また水野は日本地理学会春期学術大会(2000年3月早稲田大学)ならびに人文地理学会経済・都市地理部会(2000年5月大阪学院大学)において研究報告を行った。研究内容は、郊外における企業集積に深く関連する企業間連関について,大阪府の郊外に立地する中小製造業がどのような企業間連関によりイノベーションを創出しているかの考察である。データは特許データを用い,企業間の共同登録による特許を抽出し,GISにより地図化して企業間の地理的距離を測定した。対象企業とその属性については各種の企業ディレクトリを用いた。分析の結果は,以下のとおり。第一に,大阪の郊外の企業が特許を共同で登録している相手は,大阪市内の事業所の比率が高い。しかし,郊外の企業間や東京の事業所との共同登録も少なくない。特に,非上場企業との共同登録が多く,郊外企業間の連関からのイノベーションの創出が確認された。その他,小企業や若い企業ほど,近接した企業とのネットワークからイノベーションを生み出す傾向などを見いだした。
IーJ遺伝子の同定と免疫生物学的役割に関する研究

IーJは、免疫抑制性T細胞(Ts)および抑制因子(TsF)に表現される分子として同定され、やがて広く免疫抑制の回路構成に関わる分子として巾広い追究を受けてきた。しかし、その分子構造、機能構造、遺伝子の構成と構造に関しては全く不明で、その解明が急がれてきた。本研究において、われわれはまずIーJ遺伝子表現の高い多数のT細クロ-ンを確立し、生化学的な分子の同定、細胞生物学的な機能の解明、さらに新しいモノクロ-ナル抗体を用いての遺伝子の同定と遺伝子構成の解明を行なってきた。以下にその概要を述べる。1、同種抗IーJモノクロ-ナル抗体によって、T細胞クロ-ンの可溶化上清より免疫沈降法によって同定したIーJ分子は、分子量86Kで、44Kの糖蛋白2本からなる二量体蛋白であることがわかった。この蛋白は、他の二量体蛋白であるT細胞レセプタ-(TcR)、MHCクラスII抗原などとは異なる新しい蛋であることが証明された。2、T細胞クロ-ンを用いて、細胞表面におけるIーJ分子を、抗IーJ抗体で架橋すること、抗原刺激によって起こるCa^<2+>の流入が完全に阻止される。抗CD3抗体による架橋によって起こるCa^<2+>の流入は抑えない。したがってIーJは、TCRとCD3の間に介在する分子であることがわかった。またIーJには、チロシンキナ-ゼfynが結合していることが証明され、T細胞におけるシグナル転換の統御に関与する分子であることがわかった。3、異種の抗IーJ抗体を確立し、免疫沈降法で解折した結果は、IーJとMHCクラスI抗原の間に共通構造が存在することがわかった。これらの異種抗体では、86K、44Kの分子のほかに、40K、66Kなどの不均一な分子群が沈降される。IーJがこれらの分子群を決定する多重遺伝子族によってコ-ドされていることがわかった。T細胞の抗原認識および細胞間相互作用における遺伝的拘束を決定する分子として、T細胞抗原レセプタ-(TCR)およびIーJの遺伝子、およびその適応分化の機序を知るのが研究の目的である。1すでに拘束特異性の転換したT細胞クロ-ン由来のTcRαおよびβ鎖遺伝子を単離し、対立遺伝子表現の排除がmRNAの転写後の機構によって起こることをαおよびβ鎖のペアを、他のリンパ球にトランスフェクタントすることによって証明した。2抑制性T細胞表面分子として証明され、抑制機能における拘束分子として規定されたIーJ分子は、二次元ゲル内で、分子量86kの、43kの糖ペプチドからなるホモダイマ-であることを証明した。この蛋白に対するラットのモノクロ-ナル抗体を作製して、クロ-ン化T細胞および正常リンパ球から免疫沈降を行なうと、クラスI抗原と共通構造を有する数種の新しい蛋白質が同定された。このうちのひとつは、IーJと同一であった。この分子について、アミノ酸配列と遺伝子単離によって構造を決定しようとしている。3抗IーJ抗体は、リンパ球の初期シグナル形成、ことにCa^<++>の流入を完全に抑制することがわかった。これは、細胞間相互作用で、サプレッサ-T細胞によって抑制するのと全く同じ動態を示し、MHC拘束性の免疫抑制が、IーJレセプタ-を介して行なわれることを示す。現在、この抑制性とシグナルに関連した細胞表面分子の同定を急いでいる。

サプレッサ-T細胞(Ts)およびサプレッサ-T細胞因子(TsF)の標識抗原として同定されたIーJは、その後免疫抑制の鍵を握る分子として解析されてきた。本研究は、IーJ分子の生化学的同定と、IーJ遺伝子の構成および構造を解明することを目的として2年という期間で研究が行なわれた。本年度は最終年度として、次の結果を得た。1、前年度に引続きIーJ陽性のT細胞クロ-ンから放射性免疫沈降法によってIーJ分子を沈降させて、一次元、二次元のゲル内電気泳動で解析した。本年度は新たに作製した5種類のラット由来のモノクロ-ナル抗体(RE抗体)を用いた。その結果、RE抗体は従来知られていた86Kの二量体、44Kの単量体のIーJ様分子のほかに、40K、66Kの不均一な分子群を沈降させることがわかった。IーJは、そのうちの一つとオ-バ-ラップしているが、完全な分離は不可能であった。これらの分子のうち単量体のものはMHCクラスIのα鎖と一致した。したがってIーJは、MHCクラスIと共通の構造を決定する多重遺伝子族によってコ-ドされることが証明された。二量体型IーJは、β_2ミクログロブリンを結合していないこともわかった。2、IーJ分子は、免疫沈降を行なったのち、チロシンキナ-ゼfynに対する抗体を用いてブロットすると、fynを結合していることがわかった。TcRと共通のチロシンキナ-ゼを結合していることから、IーJがTcRを介したシグナル転換を調節している活性分子であることがわかった。3、IーJ分子を細胞表面上で抗体によって架橋することによって、TcRを介した刺激によるCa^<2+>の流入が完全に阻止された。この事実は、IーJがT細胞初期活性化のCa^<2+>依存性反応を抑制することによって免疫抑制を行なっていることを示すものである。
低線量放射線によるApoptosis誘発と放射線感受性を決定する遺伝子の同定

1.マウス胸腺リンパ球Apoptosisの放射線感受性を決定する優性および劣性遺伝子群:凍結切片を用い微量放射線(0.01-0.5Gy)によるApoptosisを鋭敏に検出する方法を開発した。この方法を用い、中程度の放射線感受性を示すN4系マウスと抵抗系のC3H/HeJマウスとの遺伝交配により、単純にメンデル遺伝する1つの優性遺伝子(Apo-1)があることを証明した。従来のlinkagetestに加え、PCR法を用いた染色体標識遺伝子(マイクロサテライト)による全染色体マッピングを行った。その結果、第4染色体に連鎖を認めた。更に、高感受性のC57BL/6Jマウスと抵抗性C3H/HeJマウスのRecombinant inbred(RI)マウス(BXH)を用い、2つの劣性遺伝子(apo-2,3)を見つけ、マッピングを行い第9染色体Mod-1、第12染色体Ighの近傍に存在することがわかった。2.胸腺リンパ球の集団自決機構:本来、胸腺リンパ球のApoptosisは単一の細胞死によるとされていたが、本法により一定数の細胞が集団で死亡することを判明した。この集団死は、2時間後には観察され、4時間でピークに達する。12時間を過ぎると死細胞は排除され、単一の死細胞が散在して観察されるため、誤解されていたのかもしれない。また、胸腺の器官培養により放射線誘発Apoptosisは、低温処理およびcyclophosphamideで抑制されることがわかった。3.リンパ性白血病との関係:マウスリンパ性白血病発生に関する放射線感受性にも系統差が見られ、Apoptosis高感受性マウス系統は白血病高感受性であることを証明した。しかし、RIマウスを用いて検討したところ、異なる遺伝子によることが判明した。細胞間期死は、細胞分裂間期あるいは、終末細胞に放射線が作用すると短時間に独特の核、細胞質の変化を示して起こる。また、個体発生や老化において自然にも起こることより、自爆死、プログラムされた死、あるいはギリシャ名でApoptosisとも呼ばれている。特に、リンパ球や腺上皮細胞は、低線量の放射線によりApoptosisが誘発されることが知られている。我々は、凍結切片法を用いることにより、生きたままで、短時間(4時間)に、微量の放射線(0.01-0.5Gy)でリンパ球、腺上皮細胞のApoptosisを検出できる方法を開発した。この高感度法を用いることにより、低線量放射線に対するマウス胸腺リンパ球のApoptosisには、顕著な系統差があり、その放射線感受性は、数個の遺伝子により決定されていることを証明した。1.放射線感受性を決定する優性遺伝子:中程度の放射線感受性を示すN4系マウスと抵抗系のC3H/HeJのF_1は高感受性を示し、F_1を抵抗系C3H/HeJにバッククロスするとF_1BCマウスは、感受性と抵抗性に1:1に分離することより、N4マウスには、単純にメンデル遺伝する1つの優性遺伝子(Apo-1)があることがわかった。linkage stockを用い、この遺伝子のマッピングを試みているが、現在のところ第1、2、4、6、7、8、9、10、12、14染色体にはリンクしていない。Recambinant Inbred Strain(BXH)を用いた実験より、他に2つの遺伝子の存在がわかった。2.胸腺器官培養による放射線誘発Apoptosisの検出と発現機序:摘出胸腺にX線を照射し、Apoptosisの検出を行うと低温度、RNAおよび蛋白合成阻害剤により、間期死が抑制されることより、Apoptosis成立過程で発現する酵素群の介在が判明した。

微量放射線を感知すると、直ちにメッセンジャーRNAを合成する遺伝子がプログラムされているものと考えられる。細胞間期死(プログラム死、Apoptosis、自爆死)は、細胞分裂間期あるいは、終末細胞に放射線が作用すると短時間に独特の核、細胞質の変化を示して起こる。特に、リンパ球や腺上皮細胞は、低線量の放射線によりApoptosisが誘発される。我々は、凍結切片法を用い、短時間(4時間)に、微量の放射線(0.01-0.5Gy)でリンパ球、腺上皮細胞のApoptosisを検出できる方法を開発した。この高感度法を用い、低線量放射線に対するマウス胸腺リンパ球のApoptosisには、顕著な系統差があり、その放射線感受性は、数個の遺伝子により決定されていることを証明した。1.マウス胸線リンパ球Apoptosisの放射線感受性を決定する優性遺伝子:中程度の放射線感受性を示すN4系マウスと抵抗性のC3H/HeJ,DBA/2J,HTなどとの遺伝交配により、N4マウスには、単純にメンデル遺伝する1つの優性遺伝子(Apo-1)があることを発見した。平成4年度に引き続き、linkage testを行ったが、10ケの染色体には、この遺伝子は関係していなかった。従来の方法ではこれ以上の解析は困難なので、Microsatelliteを用いた(MIT)マッピングを開始した。また、高感受性のC57BL/6Jと抵抗性のC3H/HeJのRecombinant Inbred(BXH)系統を用いた解析を行い、Apo-1とは別個に、第9、第12染色体上の2つの劣性遺伝子の関与の可能性が明らかになった。2.胸線、リンパ球Apoptosisと白血病:放射線に対しApoptosis高感受性を示すマウス系統C57BL/6J,HRS/J,AKR/J、中間系統のN4、N5、抵抗系統のC3H/HeJ,HT等にX線を照射(1.7Gyを4回)したところ、胸線リンパ性白血病は、Apoptosis高感受性群にほぼ100%、中間系で中等度、抵抗系で最も低く発生し、低線量放射線によるApoptosis感受性と密接な相関が得られた。白血病予知の目的にも使える可能性があり、同一遺伝子によるものかどうか解析を開始した。1.マウス胸腺リンパ球Apoptosisの放射線感受性を決定する優性および劣性遺伝子群:中程度の放射線感受性を示すN4系マウスと抵抗系のC3H/HeJマウスとの遺伝交配により、N4マウスには、単純にメンデル遺伝する1つの優性遺伝子(Apo・1)があることを我々はすでに証明している。従来のIinkagetestでは、10染色体しかスクリーニングできなかったので、PCR法を用いた染色体標識遺伝子(マイクロサテライト)による全染色体のマッピングを行った。その結果、第4染色体に連鎖を認めた。更に、N4に加え、放射線誘発Apoptosis高感受性のC57BL/6Jマウスと抵抗性C3H/HeJマウスのRecombinant inbred(RI)マウス(BXH)を用い、この二系統の間に介在する2つの遺伝子(apo-2,3)を見つけ、マッピングを行い第9染色体Mod-1、第12染色体IghCの近傍に、これら遺伝子が存在することがわかった。
立体構造に基づいたPCB分解酵素BphCの反応機構の解明

BphC酵素は、PCB分解菌Pseudomonas sp. strain KKS102より単離され、PCB分解経路において重要な役割を果たす酵素である。本研究では、このBphC酵素の立体構造を高分解能で明らかにし、得られた立体構造情報をもとに、BphC酵素の立体構造と反応機構の関係を明らかにしてBphC酵素に代表されるextradiol型dioxygenaseに普遍的な反応機構を導き出すことを目的としている。申請者らは、つくばの高エネルギー物理学研究所放射光実験施設の坂部式ワイセンベルグカメラを使用することにより、1.5Å分解能までの回折データを集めることに成功した。現在、1.8Å分解能での精密化を完了している(R-factor=20.3%)。また、20種類以上の変異体を作成し、これらの立体構造を基質が無い場合、および基質と結合している場合の両方の場合について決定した。これらの、立体構造的データと共同研究者ら(長岡技術科学大学・生物系福田雅夫教授)により決定された、生化学的データを照らし合わせることで、BphC酵素を始めとするextradiol型dioxygenaseの反応機構および基質特異性について以下に上げることを明らかにすることができた。反応機構について1)反応の際に観察される部位特異的な芳香環の開裂は、酸素の結合位置が、立体構造的に束縛を受けていることから生じるらしい事を発見した。2)His194は、全てのextradiol型dioxygenaseに於て保存されており、触媒反応に必須であることを見出した。また、このHisは、水酸基から水素を引き抜く塩基として働いていると考えられた。基質特異性について1)基質の結合部位は、疎水的環境であり、基質の形と高い相補性を有している。この相補性は、反応効率に大きな影響を及ぼす。また、この形状は、触媒反応を行いやすい形になっていることを見出した。2)基質の結合には、活性中心の鉄イオンは必ずしも必要でなく、基質は主に疎水相互作用によって、活性部位に結合することを見出した。BphC酵素の立体構造を1.8Å分解能で決定し、結晶学的精密化をほぼ終了した。この立体構造の決定により、(1)活性部位の決定、(2)触媒残基の推定、(3)基質特異性に関与する残基の推定を行うことができた。また、鉄の酸化により失活した酵素を結晶化に用いたため、基質(2,3-dihydroxylbiphenyl及び3-methylcatechol)との複合体の立体構造を決定することができた。そのため、上記の(1)、(2)、(3)をより確かなものとすることができた。また活性部位の立体構造を詳しく観察することにより、鉄を含む活性部位の立体構造について興味深い結果を得ることができた。基質が結合していない場合は、活性中心の鉄イオンに2つの水分子が配位結合して、鉄イオンに配意するアミノ酸の側鎖(His145,His209,Glu260)とあわせ、square pyramidの構造を取っているが、基質が結合することによりこれらの水分子が追い出され、上記のアミノ酸と基質分子の2つの水酸基とで、trigonal bipyramidの構造へ変化することが明らかになった。また、反応に必要とされる、酸素分子の結合部位を、基質との複合体の立体構造から、推定することができた。変異体の立体構造解析についても現在進行中で、基質特異性を決定すると考えられる残基に関する変異体の立体構造を2.6Å分解能で既に10種類以上決定した。速度論的なパラメータと立体構造を比較することで、BphC酵素の基質認識様式及び、酵素活性と基質認識の関係について興味深い結果が得られている。

また、この形状は、触媒反応を行いやすい形になっていることを見出した。2)基質の結合には、活性中心の鉄イオンは必ずしも必要でなく、基質は主に疎水相互作用によって、活性部位に結合することを見出した。BphC酵素は、PCB分解菌Pseudomonas sp.strain KKS102より単離され、PCB分解経路において重要な役割を果たす酵素である。本研究では、このBphC酵素の立体構造を高分解能で明らかにし、得られた立体構造情報をもとに、BphC酵素の立体構造と反応機構の関係を明らかにしてBphC酵素に代表されるextradiol型dioxygenaseに普遍的な反応機構を導き出すことを目的としている。申請者らは、つくばの高エネルギー物理学研究所放射光実験施設の坂部式ワイセンベルグカメラを使用することにより、1.5Å分解能までの回析データを集めることに成功した。現在、1.8Å分解能での精密化を完了している(R-factor=20.3%)。また、20種類以上の変異体を作成し、これらの立体構造を基質が無い場合、および基質と結合している場合の両方の場合について決定した。これらの、立体構造的データと共同研究者ら(長岡技術科学大学・生物系福田雅夫教授)により決定された、生化学的データを照らし合わせることで、BphC酵素を始めとするextradiol型dioxygenaseの反応機構および基質特異性について以下に上げることを明らかにすることができた。反応機構について1)反応の際に観察される部位特異的な芳香環の開裂は、酸素の結合位置が、立体構造的に束縛を受けていることから生じるらしい事を発見した。2)His194は、全てのextradiol型dioxygenaseに於て保存されており、触媒反応に必須であることを見出した。また、このHisは、水酸基から水素を引き抜く塩基として働いていると考えられた。基質特異性について1)基質の結合部位は、疎水的環境であり、基質の形と高い相補性を有している。この相補性は、反応効率に大きな影響を及ぼす。