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出血性ショック後臓器障害における分泌型microRNA・運搬体エキソゾームの関与

外傷初期診療の進歩にもかかわらず、出血性ショック後に生じる多臓器不全による死亡率は依然高いままであり、その発生機序は未だ解明されていない。これまでの研究により、我々は出血性ショック後に生じる遠隔臓器障害の発生には、腸管血流の低下ならびに虚血腸管から腸間膜リンパ液内に産生される炎症性メディエータが深く関与していることを示してきた。しかし様々な炎症性メディエータが如何にして生理活性を保ったまま安定して遠隔まで運ばれるのかを説明するには至っていない。そこで本研究では出血性ショック後の遠隔臓器発生機序として、虚血腸管から腸管リンパ液内に分泌され、標的組織で炎症の発現を調節するmicroRNA (miRNA)の関与、およびmiRNAを封入し安定したまま遠隔標的臓器まで運搬するエキソゾームが関与するとの仮説に基づき研究を行っている。miRNAは22塩基程度の蛋白に翻訳されないノンコーディングRNAであり、様々な疾患にて炎症をはじめとする生理活性物質の発現を調整する重要な役割を持つことが示されているが、ショック時の役割についてはこれまでに明らかにされていない。また、miRNAはエキソゾームに封入されることにより、細胞外に分泌されても体液内のヌクレアーゼにより分解されることなく安定して遠隔臓器の細胞まで移動が可能であり、遠隔臓器の標的細胞内で機能を発揮する可能性が考えられる。現在までの研究では、健常ラット腸管リンパ液を用い、腸管リンパ液内にmiRNAが存在するのかを検討し、その結果、腸管リンパ液内にはmiRNAが存在し、またその発現パターンは血液中とは異なることを明らかにした。本年度は出血性ショックモデルを用いて、出血性ショック後腸管リンパ液内でのmiRNAの発現の変化を観察した。当初の実験計画に乗っ取り研究は進行している。本年度は、ラット出血性ショックモデルを用いて、ショックに晒したラットから経時的にリンパ液を採取し、腸間膜リンパ液内miRNAの発現変化を観察すべく、検体採取を行った。現在採取したサンプルを用いてmiRNAの検出、プロファイリングを進めている。ラット出血性ショックモデルからのリンパ液採取は難易度が高く、当初の予定より時間を要している。当初の計画に乗っ取り、引き続き研究を遂行する予定である。健常ラットに引き続き出血性ショックにさらしたラット腸管リンパ液内miRNAプロファイリングを行い、健常ラット腸間膜リンパ液miRNAとの発現変化を比較することにより、出血性ショック後臓器障害発現に関与する可能性を持つcandidate miRNAを同定する。また、実際に遠隔臓器内でcandidate miRNAにより調節されると予想されるメディエータの発現変化を調べ、miRNAとの関係を検討する。そこで本研究では出血性ショック後の遠隔臓器発生には、虚血腸管から腸管リンパ液内に分泌され、標的組織で炎症の発現を調節するmicroRNA (miRNA)、およびmiRNAを封入し安定したまま遠隔標的まで運搬するエキソゾームが関与するとの仮説に基づき研究を行っている。miRNAは22塩基程度の蛋白に翻訳されないノンコーディングRNAであり、様々な疾患にて炎症をはじめとする生理活性物質の発現調整を調整する重要な役割を持つことが示されている。また、miRNAはエキソゾームに封入されることにより、細胞外に分泌されても体液内のヌクレアーゼにより分解されることなく安定して遠隔臓器の細胞まで移動でき、標的細胞内で機能を発揮すると考えられる。初年度の研究では、まず健常ラット腸管リンパ液を用い、腸管リンパ液内にmiRNAが存在するのかを検討した。また、腸管由来のエキソゾームを作成し、腸間膜リンパ管から注入、追跡することによりどのような標的臓器に取り込まれるかを検討した。当初の実験計画に乗っ取り研究は概ね順調に進行している。研究はまず、健常ラットを用いた腸管リンパ液内および血液内miRNAのプロファイリングから開始した。健常ラット腸管リンパ液内にもmiRNAが存在すること、リンパ液内および血液内での発現の違いがあることが示された。また、腸管由来培養細胞から作成したエキソゾームを用い、健常ラットのラット腸間膜リンパ管からエキソゾームを注入・追跡することにより、エキソゾーム取り込み・標的臓器分布に関しても有益な結果を得ている。

そこで本研究では出血性ショック後の遠隔臓器発生には、虚血腸管から腸管リンパ液内に分泌され、標的組織で炎症の発現を調節するmicroRNA (miRNA)、およびmiRNAを封入し安定したまま遠隔標的まで運搬するエキソゾームが関与するとの仮説に基づき研究を行っている。miRNAは22塩基程度の蛋白に翻訳されないノンコーディングRNAであり、様々な疾患にて炎症をはじめとする生理活性物質の発現調整を調整する重要な役割を持つことが示されているが、ショック時の役割についてはこれまでに明らかにされていない。また、miRNAはエキソゾームに封入されることにより、細胞外に分泌されても体液内のヌクレアーゼにより分解されることなく安定して遠隔臓器の細胞まで移動が可能であり、遠隔臓器の標的細胞内で機能を発揮する可能性が考えられる。初年度の研究では、健常ラット腸管リンパ液を用い、腸管リンパ液内にmiRNAが存在するのかを検討し、その結果、腸管リンパ液内にはmiRNAが存在し、またその発言パターンは血液中とは異なることを明らかにした。本年度は出血性ショックモデルを用いて、出血性ショック後腸管リンパ液内でのmiRNAの発現の変化を観察した。当初の実験計画に乗っ取り研究は概ね順調に進行している。初年度は健常ラットを用いた腸管リンパ液内および血液内miRNAのプロファイリングから開始した。健常ラット腸管リンパ液内にもmiRNAが存在すること、リンパ液内および血液内での発現の違いがあることが示された。本年度は、ラット出血性ショックモデルを用いて、ショックに晒したラットから経時的にリンパ液を採取し、腸間膜リンパ液内miRNAの発現変化を観察すべく、検体採取を行った。現在採取したサンプルを用いてmiRNAの検出、プロファイリングを進めている。外傷初期診療の進歩にもかかわらず、出血性ショック後に生じる多臓器不全による死亡率は依然高いままであり、その発生機序は未だ解明されていない。これまでの研究により、我々は出血性ショック後に生じる遠隔臓器障害の発生には、腸管血流の低下ならびに虚血腸管から腸間膜リンパ液内に産生される炎症性メディエータが深く関与していることを示してきた。しかし様々な炎症性メディエータが如何にして生理活性を保ったまま安定して遠隔まで運ばれるのかを説明するには至っていない。そこで本研究では出血性ショック後の遠隔臓器発生機序として、虚血腸管から腸管リンパ液内に分泌され、標的組織で炎症の発現を調節するmicroRNA (miRNA)の関与、およびmiRNAを封入し安定したまま遠隔標的臓器まで運搬するエキソゾームが関与するとの仮説に基づき研究を行っている。miRNAは22塩基程度の蛋白に翻訳されないノンコーディングRNAであり、様々な疾患にて炎症をはじめとする生理活性物質の発現を調整する重要な役割を持つことが示されているが、ショック時の役割についてはこれまでに明らかにされていない。現在までの研究では、健常ラット腸管リンパ液を用い、腸管リンパ液内にmiRNAが存在するのかを検討し、その結果、腸管リンパ液内にはmiRNAが存在し、またその発現パターンは血液中とは異なることを明らかにした。
樹脂配糖体をシーズとする創薬を目指した基礎研究

本研究課題では、ヒルガオ科植物に含有される樹脂配糖体をシーズとする医薬品開発のための基礎研究として、新規樹脂配糖体を単離、構造決定するとともに、それらの有する生物活性を明らかにすることを目的としているが、今年度は下記の研究実績を得た。1.ルコウアサガオ種子より7種の新規樹脂配糖体を5種の既知樹脂配糖体と共に単離し、それらの構造を各種機器分析ならびに化学反応により決定した。これらは、マクロランクトンタイプとアシル化配糖酸のメチルエステルに大別された。さらに、単離した化合物のうち7種にヒト白血病細胞株HL-60に対する細胞増殖試験を行い、3種のマクロラクトンタイプの樹脂配糖体に、活性を見出した。2.コヒルガオの樹脂配糖体画分の構成配糖酸として新たに4種を得た。先に単離した2種を含め、それらの構造を機器分析データを用いて解析した結果、糖部は、5単糖、6単糖および7単糖で、アグリコン部は水酸基の位置のみ異なる2種のオキシ脂肪酸からなることが明らかとなった。これらのうち、2種は既知配糖酸であるが、他の4種は新規配糖酸である。3.マメアサガオ地上部の樹脂配糖体画分から、5種の樹脂配糖体を得た。これらは、いずれもマクロラクトンタイプで、中鎖脂肪酸を構成有機酸として有すると推定した。4.ハリアサガオ種子から単離していた2種の新規樹脂配糖体および1種の新規配糖酸の構造を各種スペクトルデータから推定した。全研究期間を通して、7種のヒルガオ科植物を材料に樹脂配糖体に関する研究を行った。新規樹脂配糖体として17種を得、それらのうち1種の新タイプを含む15種の構造決定に成功した。また、単離した化合物のうち、1種に抗単純ヘルペス1型活性、3種に白血病細胞株(HL-60)に対する増殖抑制活性を見出した。1.ハリアサガオ種子とコヒルガオ地上部を、それぞれメタノールで抽出し、エキスを得た。ハリアサガオのエキスは溶媒間分配し、また、コヒルガオのエキスはポリスチレン樹脂担体と分子篩型担体のカラムクロマトグラフィーを用いて分画し、両エキスから樹脂配糖体画分を作成した。2.先に作成していたブラジルヤラッパ根のエーテル不溶性樹脂配糖体(コンボルブリン)画分から様々な手法を用いて、化合物の単離を試みたが成功しなかった。これは、フリーなカルボキシル基を有するアシル化配糖酸によるミセル形成に起因すると考えられた。そこで、カルボン酸の緩和なメチル化触媒として報告されている塩化インジウム(III)をコンボルブリン画分のメタノール溶液に加え、還流すると分離可能なスポットが生成した。本処理画分から高速液体クロマトグラフィーを含む各種クロマトグラフィーを用いて、4種の新規アシル化配糖酸のメチルエステルを得た。また、それらの化学構造を核磁気共鳴分光法と質量分析法を用いた機器分析ならびにアルカリ加水分解生成物と部分アルカリ加水分解生成物の同定により決定した。これらの化合物は、有機酸のスピロケタール位の立体配置の異なるエピマーの平衡混合物として存在していた。また、上記化合物の化学構造とコンボルブリン画分の質量分析から得られた知見を考え合わせて、本コンボルブリン画分の一部はアシル化配糖酸のモノマーと推定した。3.ハリアサガオ種子の樹脂配糖体画分から1種の新規樹脂配糖体を各種クロマトグラフィーを用いて単離し、その化学構造を機器分析ならびにアルカリ加水分解生成物の同定により決定した。本化学物は、アグリコンと糖部水酸基の間に有機酸が挿入されて、大環状エステル構造を形成した新タイプのエーテル可溶性樹脂配糖体(ヤラピン)であった。本研究課題では、ヒルガオ科植物に含有される樹脂配糖体をシーズとする医薬品開発のための基礎研究として、新規樹脂配糖体を単離、構造決定するとともに、それらの有する様々な生物活性を明らかにすることを目的としている。平成28年度は植物エキスからの樹脂配糖体画分の作成、それらの画分の生物活性試験、ならびに樹脂配糖体画分からの化合物の単離、構造決定に関する研究を実施する計画を立てた。これらのうち、研究実績の概要で記述したように、2種のヒルガオ科植物から樹脂配糖体画分を作成した。また、2種の樹脂配糖体画分に含まれる新規樹脂配糖体5種の構造を決定した。さらに、先に作成していたサツマイモ塊根の樹脂配糖体画分とコヒルガオ地上部の樹脂配糖体画分についても、化合物の分離を進めている。しかしながら、熊本地震の影響が甚大であり、研究施設の移転、機器や器具の破損ならびにサンプルの損失等により当初計画していた樹脂配糖体画分の生物活性試験は実施できなかった。1.マメアサガオ地上部から樹脂配糖体画分を調製した。2.サツマイモ塊根部、ハリアサガオ種子、コヒルガオ根茎、ブラジルヤラッパ根ならびにケンゴ子の各樹脂配糖体画分について、ヒト由来前骨髄性白血病細胞株HL-60ならびにヒト急性単球性白血病細胞株THP-1に対する増殖抑制活性試験を行い、すべての画分に両細胞株に対する増殖抑制活性を見い出した。

3.サツマイモ塊根部から各種クロマトグラフィーを用いて7種の樹脂配糖体を単離した。それらのうち、murasakimasarin I-IVと命名した4種は、新規であり、それらの構造を核磁気共鳴スペクトルと質量分析の機器分析ならびにアルカリ加水分解生成物の同定により決定した。それらは、いずれも分子内大環状エステル構造を有するヤラピンに分類された。4.コヒルガオの樹脂配糖体画分の構成有機酸と構成配糖酸の研究を行い、3種の既知有機酸をp-ブロモフェナチルエステルとして単離した。また、配糖酸画分は構成単糖として4種、構成オキシ脂肪酸として2種を有することを明らかにした。さらに、配糖酸として2種を得、構造解析中である。5.ハリアサガオ種子の樹脂配糖体画分から3種の既知配糖酸とともに1種の新規配糖酸を単離した。また、真性樹脂配糖体として2種の新規化合物を得た。それらの新規化合物の構造を解析中である。平成29年度は新たな植物エキスからの樹脂配糖体画分の作成、樹脂配糖体の画分の生物活性試験、ならびに樹脂配糖体画分からの化合物の単離、構造決定に関する研究を実施する計画を立てた。研究実績の概要で記述したように、化合物の単離、構造決定の研究は、ほぼ計画通りに進捗しているが、活性試験においては熊本地震の影響で、実施できていないものもあった。本研究課題では、ヒルガオ科植物に含有される樹脂配糖体をシーズとする医薬品開発のための基礎研究として、新規樹脂配糖体を単離、構造決定するとともに、それらの有する生物活性を明らかにすることを目的としているが、今年度は下記の研究実績を得た。1.ルコウアサガオ種子より7種の新規樹脂配糖体を5種の既知樹脂配糖体と共に単離し、それらの構造を各種機器分析ならびに化学反応により決定した。これらは、マクロランクトンタイプとアシル化配糖酸のメチルエステルに大別された。さらに、単離した化合物のうち7種にヒト白血病細胞株HL-60に対する細胞増殖試験を行い、3種のマクロラクトンタイプの樹脂配糖体に、活性を見出した。2.コヒルガオの樹脂配糖体画分の構成配糖酸として新たに4種を得た。先に単離した2種を含め、それらの構造を機器分析データを用いて解析した結果、糖部は、5単糖、6単糖および7単糖で、アグリコン部は水酸基の位置のみ異なる2種のオキシ脂肪酸からなることが明らかとなった。これらのうち、2種は既知配糖酸であるが、他の4種は新規配糖酸である。3.マメアサガオ地上部の樹脂配糖体画分から、5種の樹脂配糖体を得た。これらは、いずれもマクロラクトンタイプで、中鎖脂肪酸を構成有機酸として有すると推定した。4.ハリアサガオ種子から単離していた2種の新規樹脂配糖体および1種の新規配糖酸の構造を各種スペクトルデータから推定した。全研究期間を通して、7種のヒルガオ科植物を材料に樹脂配糖体に関する研究を行った。新規樹脂配糖体として17種を得、それらのうち1種の新タイプを含む15種の構造決定に成功した。また、単離した化合物のうち、1種に抗単純ヘルペス1型活性、3種に白血病細胞株(HL-60)に対する増殖抑制活性を見出した。新たなヒルガオ科植物材料を入手し、樹脂配糖体画分を作成する。また、分離途上にある、ハリアサガオ、サツマイモならびにコヒルガオに含まれる樹脂配糖体を単離、構造決定する。
糖尿病・肥満・脂肪肝を介した肝発癌におけるアディポカインBAFFの役割

本研究では、アディポカインであるB細胞活性化因子(BAFF)の脂肪性肝疾患の進展過程の病態への関わりについてBAFF欠損マウス、BAFF受容体欠損マウスを用いた解析した。高脂肪食で飼育すると、BAFF欠損マウス、BAFF受容体欠損マウスではインスリン抵抗性および内臓脂肪組織炎症が軽減した。一方、肝脂肪化および肝発癌は高脂肪食飼育BAFF欠損マウスでは改善、高脂肪食飼育BAFF受容体欠損マウスでは増悪した。以上から、BAFFは脂肪性肝疾患の肝発癌を含めた進展に関わっていることが示唆された。申請者らは、B細胞の生存、分化や活性化に関与するサイトカインであるB細胞活性化因子(B cell activating factor :BAFF)がインスリン抵抗性を誘導するアディポカインであることを見出した。これまでの基礎実験の結果に基づいて、BAFFの肥満・糖尿病および脂肪肝を介した肝発癌への役割を解析することを目的として、検討を行っている。初年度は、BAFF受容体(BAFF-R)が肝細胞に発現していることを確認した。また、肝癌細胞株に脂肪酸(オレイン酸、パルミチン酸: 0.20.5mM)を添加して脂肪化を誘導し、この培養系にBAFFを添加し、遺伝子発現の変化をRNAレベルで解析した。また、肥満マウスモデルを用いたBAFFによる肝発癌への影響と機序の解析を行う目的で、C57BL/6マウスとBAFF欠損マウス、BAFF-R欠損マウスに対してジエチルニトロサミンを投与し、肝発癌実験のモデル作成の基礎的検討を行っている。肝発癌モデルの予備実験が終了し、条件設定を行うことができた。来年度以降にモデルを用いた解析が可能となっている。申請者らは、B細胞の生存、分化や活性化に関与するサイトカインであるB細胞活性化因子(B cell activating factor: BAFF)がインスリン抵抗性を誘導するアディポカインであることを見出した。これまでの基礎研究の結果に基づいて、BAFFの肥満・糖尿病および脂肪肝を介した肝発癌への役割を解析することを目的として検討を行っている。ここまでの2年間に以下のことを明らかにした。1初代培養肝細胞の分離を行い、BAFF受容体が発現していることを確認した。また、BAFF欠損マウス、BAFF受容体欠損マウスからも肝細胞分離を行った。2肝細胞に脂肪酸(オレイン酸、パルミチン酸)を添加して脂肪化を誘導し、この培養系にBAFFを添加した。C57BL/6マウス、BAFF欠損マウス、BAFF受容体欠損マウス肝細胞における脂肪合成、炎症、酸化ストレス等の遺伝子発現に違いがみられた。現在、タンパクレベルでの解析を行うとともに、機序を解析中である。3C57BL/6マウス、BAFF欠損マウス、BAFF受容体欠損マウスに高脂肪食、高脂肪高コレステロール食を12週間52週間与えたところ、3群間で肝脂肪化、線維化、腫瘍発生率に差がみられた。4C57BL/6マウス、BAFF欠損マウス、BAFF受容体欠損マウスにジエチルニトロサミンを投与したのち、高脂肪食を与えて肝発癌モデルを作成した。3群間で発癌率に差がみられることから、その機序を解析中である。肝細胞を用いたin vitroの実験系とマウスを用いたin vivoの実験系は概ね確立できている。これまでの基礎研究の結果に基づいて、BAFFの肥満・糖尿病および脂肪肝を介した肝発癌への役割を解析することを目的として検討を行ってきた。本研究期間内には以下のことを明らかにした。とくに、BAFF欠損マウスでは脂肪合成、炎症に関与する遺伝子発現の有意な低下がみられた。3C57BL/6マウス、BAFF欠損マウス、BAFF受容体欠損マウスに高脂肪食を12週間52週間与えたところ、3群間で肝脂肪化に差がみられた。BAFF欠損マウスではC57BL/6マウスに比し肝脂肪化が著明に改善していた。4C57BL/6マウス、BAFF欠損マウス、BAFF受容体欠損マウスにジエチルニトロサミンを投与したのち高脂肪食を与えて肝発癌モデルを作成したところ、3群間で肝腫瘍発生率に差がみられた。BAFF欠損マウスではC57BL/6マウスに比し肝腫瘍発生が減少していた。以上から、BAFFが脂肪肝を介した肝発癌において重要な役割を果たしており、診断および治療標的となる可能性が示唆された。

一方、肝脂肪化および肝発癌は高脂肪食飼育BAFF欠損マウスでは改善、高脂肪食飼育BAFF受容体欠損マウスでは増悪した。以上から、BAFFは脂肪性肝疾患の肝発癌を含めた進展に関わっていることが示唆された。本年度に樹立した肥満・発癌マウスモデルを用いてcDNAマイクロアレイや糖脂質代謝や細胞増殖を含めた癌化に関連する遺伝子群に関するPCRアレイを行うことで、脂肪化肝細胞におけるBAFFを介した肝発癌の原因となる遺伝子シグナルパスウェイの探索を行う予定である。また、他の肥満・糖尿病マウスモデルを用いた検討、および糖尿病治療薬による治療介入を行うことにより肝発癌への影響を比較検討する。最終的には臨床検体を用いた検証を行うこととしている。現在までに確立した実験系を用い、代謝・免疫等に関連する解析を追加するとともに、細胞増殖を含めた癌化に関する遺伝子解析を進めていく予定である。また、治療介入に必要な薬物や臨床検体などについては概ね準備ができており、新たに検討を行う予定である。肝臓病学遺伝子解析の一部が来年度に持ち越しとなったために、次年度使用額が生じることとなった。遺伝子解析など一部の研究が来年度に持ち越しになったために、次年度使用額が生じることとなった。次年度使用額の大部分はマウスモデルの肝臓を用いた遺伝子解析に用いる予定としている。次年度使用額の大部分は肝細胞およびマウス肝臓を用いた遺伝子解析を中心にも用いる予定としている。
わが国の地域産業集積と「小さな」世界企業の成長過程の実証研究

1,九州地域(福岡県、佐賀県、長崎県)(1)ゼンリン(福岡市)(2)三井ハイテック(北九州市)(3)シャボン玉石鹸(北九州市)(4)タカギ(北九州市)(5)中山鐵工(武雄市)(6)東亜工機(鹿島市)(7)森鉄工(鹿島市)(8)辻産業(佐世保市)(9)西日本流体技研(佐世保市)(10)清本鐵工佐賀社(武雄市)2,北九州地域(宮崎県、鹿児島県)(1)清本鐵工支社(延岡市)(2)ミクロエース(花が島)(3)黒木本店(児湯郡)(4)薩摩酒造(枕崎市)(5)株式会社ブンリ(東城市)3,中部地域(愛知県、三重県)(1)大同メタル工業(名古屋市)(2)旭サナック(尾張旭市)(3)カメヤマ(亀山市)(4)アイコクアルファ(一宮市)4,沖縄地域(1)琉球バイオリソース(本部町)(2)オリオンビール(名護市)(3)アクロラド(うるま市)5,首都圏(1)三鷹光器(三鷹市東京)(2)ユニオンツール(品川区東京)6,四国地域(高知県、愛媛県、徳島県、香川県)(1)日本食研(今治市)(2)ユニ・チャーム(観音寺市)(3)今治造船(西条市)(4)日本高度紙工業(高知市)(5)ミロク機械(南国市)(6)河野メリクロン(美馬市)結論:事業領域を絞込みと掘り下げると、日本の「小さな」世界企業は世界を傘下に治める。「小さな」世界企業は伝統的な産業集積及び規模と範囲の経済性を基礎とする。競争戦略は3類型:(1)多品種対応、(2)多市場対応、(3)新製品コンセプトがある。今年度は「小さな」世界企業の中国・四国、九州、沖縄、東京の選定企業を調査した。1.以下がその具体的な内容である。(1)沖縄調査4月29日5月2日沖縄のバイオ企業1.琉球バイオリソース開発(ウコン・国頭郡本部町)、2.ぬちまーす(天然塩・うるま市)、3.オリオンビール(地ビール・浦添市)、4.金秀バイオ(フコイダン・糸満市)、5.仲善(薬草・健康食品・南城市)、6.多良川酒造(泡盛・島尻郡玉城村)を調査した。(2)中国・四国調査8月4日8月10日1.大森蝋燭店(蝋燭・内子町)、2.日本食研(業務用ヤギ肉タレ・今治市)、3.今治造船(造船専業メーカー・西条市)、4.ユニチャーム(生理用品・観音寺市)、5赤穂化成(海洋深層水・室戸市)、6.泉井鉄工所(漁労用機械・室戸市)、7.河野メリクロン(洋蘭製造・美馬市)を調査した。(3)沖縄調査9月2日9月7日沖縄のバイオ企業1.琉球バイオリソース開発、2.ぬちまーす、3.オリオンビール、4.金秀バイオ、5.仲善、6.多良川酒造、7.アクロラド(放射線検出器・うるま市)、8.佐喜眞義肢(義肢製造・浦添市)を調査した。

(4)九州西部調査10月1日10月3日1.森鉄工(油圧プレス製品、佐賀県鹿島市)、2.東亜工機(シリンダーライナー、佐賀県鹿島市)、3.辻産業(舶用機械、長崎県佐世保市)、4.有徳薬品(貼り薬)を調査した。2.『会社四季報(未上場版)』2006下期から「小さな」世界企業を抽出し、一覧表を作成した。3.『明日の日本を支える元気なモノ作り中小企業300社』(2006)を整理し売上高・国内外のシェアを整理し、一覧表を作成した。4.『「小さな」世界企業』をリニューアルした。5.十九年度の調査地域と企業を選定確認した。以上1.研究区域と企業名(1)九州調査(2007/08/0508/11)(1)株式会社ゼンリン・(2)株式会社タカギ・(3)株式会社中山鉄工所・(4)森鉄工株式会社・(6)東亜工機株式会社・(7)シャボン玉石けん株式会社・(8)辻産業株式会社・(9)株式会社西日本流体技研(2)宮崎・鹿児島調査(2007/12/0612/09)(1)清本鐵工株式会社・(2)ミクロエース株式会社・(3)株式会社黒木本店・(4)薩摩酒造株式会社・(5)株式会社ブンリ(3)愛知県調査(2008/Ol/2701/29)(1)大同メタルエ業株式会社本社・(2)大同メタルエ業株式会社犬山工場2.調査結果「絞り込んで掘り下げたら世界が謳う」が「小さな」世界企業のキャッチフレーズである。(1)「小さな」世界企業の成長には、伝統的な産業集積が基礎(2)21世紀型の中小企業論の成立(3)絞り込みと掘り下げによる成長(4)規模の経済・範囲の経済での独自性(5)企業者の役割(6)戦略と組織以上が2回にわたる「小さな」世界企業の成長の実証研究から得られた新しい知見である。
極限集積多値論理VLSIシステムの研究

平成18年度は,平成17年度に引き続き,(1)既存技術による多値論理回路ならびに(2)次世代デバイスによる多値論理回路に関する研究を平行して実施し,それぞれ以下の成果を得た.(1)多値論理に基づく新しい概念のVLSIシステム(多値論理VLSI)を効率的に設計可能な技術の確立を目指し,2値論理回路と多値論理回路が混在するVLSIシステムの効率的なハイレベル設計フローを提案した.提案したハイレベル設計フローを用いて,2値・多値融合論理乗算器を設計し,その有効性を確認した.また,多値差動論理に基づく加算回路をアルゴリズムレベルで系統的に設計し,その性能評価を行った.(2)次世代デバイスとして特に単電子トランジスタ(Single-Electron Transistor : SET)に着目し,SETによる連想メモリ(Content-Addressable Memory : CAM)アーキテクチャを提案した.提案したSETによるCAMは,SETが本質的に多値論理動作可能であるという特長を活かし,SETによる多値メモリおよびSETによる多値データのマッチング回路を組み合わせることで構成されている.実際に,SETによる多値データのマッチング回路を試作し,その動作実証実験を行い,SETによるCAMの基本動作が可能であることを示した.以上の研究により,多値論理に基づく高性能VLSIシステムおよびその効率的な設計手法を提案し,その有効性を示すとともに,次世代デバイスによる多値論理VLSIシステムが実現可能であることを示した.平成17年度は,(1)既存技術による多値論理回路ならびに(2)次世代デバイスによる多値論理回路に関する研究を平行して実施し,それぞれ以下の成果を得た.(1)多値論理に基づく新しい概念のVLSIシステム(多値論理VLSI)を提案し,従来の2値論理に基づくVLSIシステムと比較して,特に配線量を削減可能であることを確認し,プロセス微細化が進んだ場合の多値論理VLSIの性能予測を行った.また,多値論理集積回路を含むVLSIシステム(多値論理VLSIシステム)の設計手法について検討を行い,多値論理集積回路の自動レイアウト合成が可能なハイレベル設計フローを開発した.開発した設計フローを利用して,2値・多値融合論理乗算器を設計し,チップ試作を実施した.(2)次世代デバイスとして特に単電子トランジスタ(SET : Single-Electron Transistor)に着目し,SETおよびCMOSによる2値・多値融合論理ゲートファミリーを体系化した.体系化したゲートファミリを利用した算術演算回路を設計し,従来のCMOS回路と比較して素子数と消費電力の大幅な削減が可能であることを確認した。さらに,SETによる連想メモリアーキテクチャを検討した.平成18年度は,平成17年度に引き続き,(1)既存技術による多値論理回路ならびに(2)次世代デバイスによる多値論理回路に関する研究を平行して実施し,それぞれ以下の成果を得た.(1)多値論理に基づく新しい概念のVLSIシステム(多値論理VLSI)を効率的に設計可能な技術の確立を目指し,2値論理回路と多値論理回路が混在するVLSIシステムの効率的なハイレベル設計フローを提案した.提案したハイレベル設計フローを用いて,2値・多値融合論理乗算器を設計し,その有効性を確認した.また,多値差動論理に基づく加算回路をアルゴリズムレベルで系統的に設計し,その性能評価を行った.(2)次世代デバイスとして特に単電子トランジスタ(Single-Electron Transistor : SET)に着目し,SETによる連想メモリ(Content-Addressable Memory : CAM)アーキテクチャを提案した.提案したSETによるCAMは,SETが本質的に多値論理動作可能であるという特長を活かし,SETによる多値メモリおよびSETによる多値データのマッチング回路を組み合わせることで構成されている.実際に,SETによる多値データのマッチング回路を試作し,その動作実証実験を行い,SETによるCAMの基本動作が可能であることを示した.以上の研究により,多値論理に基づく高性能VLSIシステムおよびその効率的な設計手法を提案し,その有効性を示すとともに,次世代デバイスによる多値論理VLSIシステムが実現可能であることを示した.
中学校音楽科における自然音・環境音をテーマにした学習プログラムの開発

本研究の目的は、自然や環境の音を深く見つめ直し、そこから音楽的なものに気づいたり、音楽的に美しいととらえ直す学習プログラムを開発することである。具体的な研究の方法は、まずマリー・シェーファーの著書から「聴き方を学ぶ」ための課題について文献調査をすることから始め、その中から生徒の実態に合ったものを取り上げた。その後本校生徒の実態を考慮し、独自の学習プログラムを開発した。プログラム作成に関しては、環境音楽に造詣の深い指導者からのアドバイス等も参考にした。授業ではまず自然の音やくらしの中で生まれた音に興味・関心を持たせるために世界のさまざまな自然の音や楽器の音を聴き、民族や地域によって音の感受の仕方に違いがあることや、音楽表現の独自性について考える学習を行った。次に自分の身近にある自然の音や環境の音を聴き、自然の音を注意深く聴くことや静寂の大切さについて考える学習を行った。まとめの段階では、自分と現在の音環境との関係を見直し、音と人間のよりよい関係を築くために何ができるかを考える内容の学習を行った。本研究を行ったことによりわかったことは次のことである。環境問題学習と同様に、自然や環境について学習しようとしたときに、それが生徒たちの現実の生活から離れ、一般論としての概念や言葉だけが専攻するようでは意味がないということである。まず一つ一つの自然音や環境音の大切さに気づき、そして身近な自分のまわりの世界の音を落ち着いて聴いてみること、また一番身近な自分の内面に耳を傾け、できることからゆっくりと始めていくことが大切だということである。今後の課題は、音楽科の教科の特性を明確にしたプログラムを工夫していく必要があるということである。
カブトガニ血球の貯蔵顆粒内タンパク質のプロセシングと貯蔵顆粒の形成機構

カブトガニの血球細胞には密度の異なる大小2種類の分泌顆粒が存在し、その中に体液凝固因子や抗菌物質などが多数含まれている。これらのタンパク質のうち、R-X-R-RもしくはR-X-K-Rの部位でプロセシングを受けて成熟型に変換されるものが少なくとも5種類見い出されており、Kex-2-likeプロテアーゼの存在が示唆された。今回、日本産カブトガニ血球由来Kex-2-likeプロテアーゼの全構造を明らかにする目的で、cDNAクローニングを行った。既知のKex-2-likeプロテアーゼ間で高く保存されている領域をもとにPCR法でプローブを作成し、血球cDNAライブラリーを用いてスクリーニングを行い、約2.5kbpのクローンについて塩基配列を決定した。その結果、全長は2557bpであり、752アミノ酸残基からなるタンパク質をコードしていた(limulus subtilisin-related proproteinconvertase ; L-SPCと命名)。L-SPCはKex-2-likeプロテアーゼ特有のサチライシン様触媒領域を有し、ショウジョウバエfurinの触媒領域と最も高いホモロジー(80%)を示した。しかし、L-SPC分子は、furinのC末端側に存在するCys-rich領域は無く、かわりにKex 2に見られるSer/Thr-rich領域が存在した。また、Kex 2やfurinに特有の膜貫通領域と考えられる領域がC末端側に見い出されたが、cytoplasmic tailと予想される領域は無く、その細胞内局在性に興味が持たれた。また、血球、心臓、肝膵臓、胃、腸、骨格筋のpoly A^<(+)> RNAを用いて、Northern blottingを行った結果、L-SPCは血球で特異的に発現していることが明らかになった。このことから、L-SPCが血球顆粒内タンパク質をプロセシングしている可能性が示唆された。次に、L-SPCのN末端側42アミノ酸残基(成熟タンパク質の1-42)とC末端側69アミノ酸残基(545-613)を、それぞれGST融合型でE. coliを用いて発現させ、それらを抗原としてポリクローナル抗体を作成した。得られた抗体は、COS細胞を用いて発現させたフルレングスのL-SPCに対しても反応性が得られた。そこで、この抗体を用いてL-SPCを発現しているCOS細胞を免疫沈降し、Western blottingを行ったところ、L-SPCは還元状態で分子量約110,000の糖タンパク質であることが明らかになった。また、同様の細胞を用いて免疫蛍光染色を行った結果、L-SPCはゴルジ体に局在することが明らかになった。
細菌感染症を診断し重症度を判断する検査システムの構築

本研究の目的は、細菌感染症の診断と病状把握における左方移動の有用性を検証することである。今年度は対象症例の収集を行った。対象とした患者は、高度救急救命センターに5日以上入院した患者で、300症例を収集し終えた。同時に5日間の血液検査データ、細菌検査データを抽出し、データベース化した。各症例の感染症の有無は、主担当医の診療当時の記録と、感染症専門医が後から各種データを確認して、総合的に判定した。左方移動の有用性を証明するうえで、目視による桿状核球と分葉核球の判定の個人によるばらつきが問題となるため、目視による白血球分類に加えて、画像自動解析および自動血球計算器を使用して、対象症例のすべての血液検体を上記3法で白血球分類を行った。さらに細菌感染症の診断と病状把握に左方移動が有用であることを証明するため、既存の細菌感染症マーカーも測定した。全症例のすべての検体で敗血症のバイオマーカーであるプロカルシトニンとプレセプシンを測定して、既存のバイオマーカーの経時的変化についてもデータベース化を行った。今後収集したデータを多方面から解析する予定である。まずは症例を感染症の有無で2群にわけ、左方移動と既存の感染症マーカーが経時的にどのように推移しているか解析する。既存のマーカーと比較しながら、左方移動が感染症でどのように推移しているか、白血球分類の方法によって差があるか、細菌感染症の診断と病態把握に有用か検証する。目標としていた300症例を収集し終わり、各症例の検査データもデータベース化できた。その他の解析に必要な目視、画像、自動血球計算機の3法それぞれの白血球分類、既存のバイオマーカーの測定もほぼ完了した。今年度は収集したデータを順次解析していく予定であり、順調に進展しているといえる。対象とした300症例を感染症と非感染症群に分け、それぞれ時系列で白血球と桿状核球の推移を解析する。また血算や生化学といった基礎データとの比較や、既存のバイオマーカーとの比較など、多方面からデータを解析し、左方移動の有用性を検証していく予定である。細菌感染症は正確かつ迅速な診断が求められるが、CRPやプロカルシトニンなどのバイオマーカーは感染症以外でも上昇することがあるため、正確性に欠ける。また、血液培養は正確ではあるが、迅速性や感度という面で問題がある。そのため、感染症の診断は担当医の主観で行われ、不必要な抗生剤の投与が増加する原因となっている。白血球数と白血球の左方移動(桿状核球の割合の増加)は細菌感染症をリアルタイムに反映する検査項目であるが、現在あまり重要視されていない。しかし、発症時期が明確で、治療によって治癒した6症例のデータを解析したところ、白血球数と左方移動がリアルタイムに患者の感染症の状態を反映していることがわかった。現状で白血球数と左方移動が重要視されないのは、白血球数と左方移動は感染症の病期によって減少と増加の両方があるにも関わらず、感染症を1ポイントで観察していることと、目視による桿状核球と分葉核球の判別の精度が低いことが原因と考えられる。そこで本研究では、高度救急救命センターに5日以上入院した患者の白血球数と左方移動の検査結果を解析し、細菌感染症の診断と病状把握に左方移動が有用であるかを検証する。さらに目視による桿状核球と分葉核球の判別の精度を明らかにすると同時に、画像自動解析および自動血球計算器を使用した場合に精度を向上させることができるかを明らかにする。平成29年度は目視による桿状核球と分葉核球の判別の精度を明らかにするために、経験年数の異なる複数の検査技師に目視と画像自動分析機で白血球分類を行ってもらい、技師間の判定の差と再現性の精度を解析した。また高度救急救命センターに5日以上入院した患者を対象として症例のデータを蓄積している。桿状核球と分葉核球の判別の精度の検証では、目視と画像自動分析機での精度の検証を行い、ばらつきが生じる原因がある程度明らかになった。今後、検体数や技師の数を増やして検証し、統計解析することで原因を明らかにする予定である。左方移動の有用性を検証するための症例は現在200症例まで収集しており、順次検査データを解析している。目標とする300症例にはあと2か月程度で達する予定であり、順調に進展しているといえる。

全症例のすべての検体で敗血症のバイオマーカーであるプロカルシトニンとプレセプシンを測定して、既存のバイオマーカーの経時的変化についてもデータベース化を行った。今後収集したデータを多方面から解析する予定である。まずは症例を感染症の有無で2群にわけ、左方移動と既存の感染症マーカーが経時的にどのように推移しているか解析する。既存のマーカーと比較しながら、左方移動が感染症でどのように推移しているか、白血球分類の方法によって差があるか、細菌感染症の診断と病態把握に有用か検証する。目標としていた300症例を収集し終わり、各症例の検査データもデータベース化できた。その他の解析に必要な目視、画像、自動血球計算機の3法それぞれの白血球分類、既存のバイオマーカーの測定もほぼ完了した。今年度は収集したデータを順次解析していく予定であり、順調に進展しているといえる。桿状核球と分葉核球の判別の精度の検証に関しては、検体数と技師の数を増やして統計解析を行い、判定のばらつきの程度と原因を明らかにする。さらに、自動血球計算器を用いて左方移動をとらえることができるか検証する。左方移動の有用性の検証では、300症例を感染症群と非感染症群に分け、それぞれ時系列で白血球と桿状核球の割合の動きを解析する。また、感染症のマーカーであるCRP、プロカルシトニン、プレセプシンについても同様に解析し、白血球数と桿状核球の割合の動きとどのように関連しているかを明らかにする。対象とした300症例を感染症と非感染症群に分け、それぞれ時系列で白血球と桿状核球の推移を解析する。また血算や生化学といった基礎データとの比較や、既存のバイオマーカーとの比較など、多方面からデータを解析し、左方移動の有用性を検証していく予定である。次年度使用額は、平成30年度使用額と合わせて下記の1と2に使用する予定である。1.血球分類の精度の検証を検体数と技師の数を増やして検討するための技師人件費、2.左方移動と既存のバイオマーカーとの関連性を明らかにするためのCRPとプロカルシトニン測定試薬費本年度は最終年にあたるため、研究成果をまとめ、関連学会での発表と学術雑誌への投稿を計画している。それにかかる費用として使用する予定である。
終末期患者の口腔ケアに関する口腔擦過細診による客観的評価法確立および評価表の作成

本研究は4年間で週末期患者に対する口腔ケアアセスメントシートを作成し,それを用いて医療者が終末期患者に適切な関わりが行えるようにするものである。初年度は歯科医療者を目指す学生の生や死,死を迎える患者の食や口腔機能に関する考えについて調査し,歯科医療人を目指す学生の死生観は自身の死別経験によって異なっていることがわかった。そこで,歯学教育において生死に関する系統的な教育が必要であると推察した。本年度は,教育が意識形成に変化を及ぼすか等について調査した。2017年4月の初年度の調査を行えた歯科衛生専門学校2年生に対し,2018年7月に初年度同様の質問票調査を行った。項目は終末期医療,生や死などに対する意識や知識とした。対象は,3年生前期に胎生期から終末期までライフコースとして口腔機能を学ぶ講義を受講している。2017年を講義前,2018年を講義後とすると終末期医療をしたいが講義前13人(33.3%),講義後24人(60.0%)と増加(p<0.001)し,胃瘻造設の相談に関わりたくないが講義前後で10人(25.6%),3人(7.7%)と減少した(p<0.001)。高齢者歯科への興味ありが18人(46.1%)から26人(65.0%)と増加傾向(p<0.1)で,6人(15.0%)が講義を通して変化したと回答した。各人の死別経験だけに頼らずに生や死を意識させながらの教育を行うことは医療人としての死生観や倫理観の形成,終末期患者への偏見などの軽減に可能性があるとわかった。積極的な生や死の教育によって終末期患者に対する口腔アセスメントアセスメントシートを適切に応用できる歯科医療人の育成が可能となり,終末期患者の人生の満足に寄与できると示唆された。一方で,教育効果としてこの意識変化の割合が社会のニーズに応じられているかは不明であり,教育効果について詳細な検討が必要であると考えられた。初年度に理解された意識調査によって作成するアセスメントシート応用時には各医療人の死生観や意識が重要と考え,死生観の形成に対して教育が有効かについて検討することが重要と考え研究方針を変更した。しかし,その調査研究の中で,適切な歯学教育は医療者側の終末期患者への偏見を取り去り,また,各人の死生観の形成に有効であることが解った。それにより,終末期患者に関わる際の医療者側のリスクが把握ができたことによって有効なアセスメントシート作成となると推察できたので概ね良好に進んでいるといえる。本年度は,理解できた内容を参考にアセスメントシートを作成し,施設で口腔ケアを必要とする終末期患者の口腔内状態の把握,細胞レベルでの評価に関して口腔擦過細胞診を実施によって行う予定である。2019度は,今まで同様に歯科医療職を目指す学生に関する死生観の意識調査を継続する。特に1年生および臨床実習を行う学生についてはより詳細な内容での調査を行う。また,口腔ケアアセスメントを行い,将来,ケアプランを立てる際に協力者となる施設や病院の職員に対して終末期患者への口腔ケア,口腔機能や食に関する対応を行う際の不安や手技の困難な内容などについて質問票調査を行う。その際,終末期患者が入所している施設での現在の歯科医療者,施設内での口腔ケア時の協力体制や共通理解に関する現状把握を行い,どのような評価シートが求められているか,また,その評価シートが適切に応用するために現場における活用時のバリアとなる因子について解析研究を行う。口腔ケアアセスメント法として応用する口腔粘膜細胞については,終末期患者の口腔内状態の把握を口腔擦過細胞診にて行い,細胞レベルの評価を行う。その際,本人の自覚症状,周囲の困っている内容との関連,また,他の口腔内状況と細胞変化の関連についての検討を行う。本研究は4年間で週末期患者に対する口腔ケアアセスメントシートを作成し,それを用いて死を迎える終末期患者に対して適切な関わりが行えるようにするものである。そこで,初年度である本年は,医療人が生や死をどのようにとらえ,死を迎える患者の食や口腔機能にどのように考えているかについて検討を行うこととした。そこで,医療職にたいして生や死に関する自身の経験,知識,意識,態度などについて把握できる質問票を作成し,調査した。本年度の調査対象は,歯学部学生1年生,4年生,歯科衛生士を目指す2年生,3年生の学生とした。歯学部4年生133人の末期患者に関する講義前の調査結果では,身近な人との死別経験のある者は全体の63.2%(109人)であった。「死」に対するイメージは,様々な記載があったが「無」が16.0%(21人)と最も多かった。身近な人との死別経験のある者は,死別経験なしの者に比較して“『死』の意識" ,“家族の余命宣告",“自分の余命宣告",“臓器提供"および“歯科医療者として死に関わることがある"について日頃から考えているという回答が有意に多かった(p<0.01,p<0.05)。胃瘻造設の意思決定に“関わりたくない"との回答は死別経験あり7.3%(8人),経験なし18.2%(4人)であった。死別経験の有無による意識の違いは,他の学年や歯科衛生士での調査でも同様の傾向が全ての調査で認められた。

歯科医療人を目指す学生の死生観は自身の死別経験によって異なっていたことから,終末期患者やその家族と向き合える歯科医療人の育成には各人の経験によって得た死生観を尊重する必要があることが解った。また,教育内容の検討と共に本研究で目的としている口腔アセスメントシートの作成において,死別経験の有無が活用のリスクにならないように考慮する必要が示唆された。初年度は,意識調査によって作成するアセスメントシートに応用する項目を検討すること,および実際の終末期患者を入所している施設との研究の協力体制に関する検討を行う予定であったので概ね良好に進んでいるといえる。本研究は4年間で週末期患者に対する口腔ケアアセスメントシートを作成し,それを用いて医療者が終末期患者に適切な関わりが行えるようにするものである。初年度は歯科医療者を目指す学生の生や死,死を迎える患者の食や口腔機能に関する考えについて調査し,歯科医療人を目指す学生の死生観は自身の死別経験によって異なっていることがわかった。そこで,歯学教育において生死に関する系統的な教育が必要であると推察した。本年度は,教育が意識形成に変化を及ぼすか等について調査した。2017年4月の初年度の調査を行えた歯科衛生専門学校2年生に対し,2018年7月に初年度同様の質問票調査を行った。項目は終末期医療,生や死などに対する意識や知識とした。対象は,3年生前期に胎生期から終末期までライフコースとして口腔機能を学ぶ講義を受講している。2017年を講義前,2018年を講義後とすると終末期医療をしたいが講義前13人(33.3%),講義後24人(60.0%)と増加(p<0.001)し,胃瘻造設の相談に関わりたくないが講義前後で10人(25.6%),3人(7.7%)と減少した(p<0.001)。高齢者歯科への興味ありが18人(46.1%)から26人(65.0%)と増加傾向(p<0.1)で,6人(15.0%)が講義を通して変化したと回答した。各人の死別経験だけに頼らずに生や死を意識させながらの教育を行うことは医療人としての死生観や倫理観の形成,終末期患者への偏見などの軽減に可能性があるとわかった。積極的な生や死の教育によって終末期患者に対する口腔アセスメントアセスメントシートを適切に応用できる歯科医療人の育成が可能となり,終末期患者の人生の満足に寄与できると示唆された。一方で,教育効果としてこの意識変化の割合が社会のニーズに応じられているかは不明であり,教育効果について詳細な検討が必要であると考えられた。初年度に理解された意識調査によって作成するアセスメントシート応用時には各医療人の死生観や意識が重要と考え,死生観の形成に対して教育が有効かについて検討することが重要と考え研究方針を変更した。しかし,その調査研究の中で,適切な歯学教育は医療者側の終末期患者への偏見を取り去り,また,各人の死生観の形成に有効であることが解った。それにより,終末期患者に関わる際の医療者側のリスクが把握ができたことによって有効なアセスメントシート作成となると推察できたので概ね良好に進んでいるといえる。本年度は,理解できた内容を参考にアセスメントシートを作成し,施設で口腔ケアを必要とする終末期患者の口腔内状態の把握,細胞レベルでの評価に関して口腔擦過細胞診を実施によって行う予定である。本年度は,学生の意識調査の継続に加え,施設や病院職員の終末患者の口腔ケアの意識調査を実施する。また,施設で口腔ケアを必要とする終末期患者の口腔内状態の把握,細胞レベルでの評価を口腔擦過細胞診を実施によって行う予定である。2019度は,今まで同様に歯科医療職を目指す学生に関する死生観の意識調査を継続する。
配偶子形成における紡錘極体(SPB)の役割とその制御タンパクSpo15の解析

Spo15と相互作用する遺伝子spo13+の解析Spo13は約150のアミノ酸からなるコイルドコイル領域を持つタンパク質であり、SPBに局在している。またこの局在はSpo15に依存していた。この局在のパターンを詳細に解析した結果、Spo13の局在はSpo15よりもさらに細胞質側に存在し、前胞子膜の位置と重なっていた。したがって、Spo13はSPBと前胞子膜の相互作用に重要な働きをしている可能性が示唆された。spo13欠損株ではSPBの構造変換ができなかったため、この遺伝子が前胞子膜形成の非常に初期の段階に関わっていることが明らかになった。我々は前胞子膜の蛍光マーカーを作製したが(Nakamura et al. 2001)、これを用いて、spo13変異株での前胞子膜を観察した。野生株では第二減数分裂中期にSPB付近から前胞子膜の形成が起こり、その後、減数分裂中の核を包みこむように伸長するが、spo13変異株ではspo15変異株同様、前胞子膜マーカーのシグナルは細胞全体に広がり、膜形成はほとんど観察されなかった。このことから、Spo13は前胞子膜形成の非常に初期の段階に欠損がみられることが明らかになり、Spo13はSpo15とともに胞子形成時のSPBの構造変換および前胞子膜形成の開始に重要であることが明らかになった。前胞子膜マーカーの構築分裂酵母では前胞子膜はこれまで、電子顕微鏡下でのみ観察が可能であったが、spo遺伝子の解析の中で、前胞子膜に局在するタンパク質を2つ(Spo3,Psy1)同定し、GFPと融合タンパク質の形で、光学顕微鏡下で観察する系を構築した(Nakamura et al投稿中)。これにより、様々な胞子形成欠損変異株の前胞子膜を容易に、統計的に観察することが可能となった。spo15変異株における前胞子膜形成先に述べた系を用いて、spo15変異株での前胞子膜を観察した。野生株では第二減数分裂中期にSPB付近から前胞子膜の形成が起こり、その後、減数分裂中の核を包みこむように伸長するが、spo15変異株では前胞子膜マーカーのシグナルは細胞全体に広がり、膜形成はほとんど観察されなかった。このことから、Spo15は前胞子膜形成の非常に初期の段階に欠損がみられることが明らかになり、Spo15が胞子形成時のSPBの構造変換に必須というデータをさらに支持した。Spo15と相互作用する遺伝子の解析Spo15はコイルドコイル領域を持つタンパク質なので、ほかのタンパク質と相互作用をしながら、機能すると考えられる。これまでクローニングしたspo遺伝子のうち、Spo15の相互作用する可能性のあるものとして、spo13+に着目した。Spo13は約150のアミノ酸からなるコイルドコイル領域を持つタンパク質であった。spo13破壊株は生育可能で胞子形成欠損を示した。spo13+mRNAは栄養増殖ではほとんど発現はみられないが、胞子形成時に劇的な誘導がみられた。Spo13-GFPを作製して、細胞内の局在を観察したところ胞子形成特異的にSPBに局在がみられた。spo15破壊株ではSpo13のSPBの局在がみられなかったことから、Spo13とSpo15は相互作用して、胞子形成時のSPBの構造変換に重要な働きをしている可能性が示唆された。
部分多様体論におけるワイエルストラス型表現公式

本研究では,ワイエルストラス表現公式の大域的問題を扱った.まず,大域的問題の周辺に現れる基礎的な問題を主として考察した.ユークリッド空間の極小曲面に関するモノドロミー問題は,ある種の積分の周期問題と考えることができるが,たとえば,双曲型空間のCMC-1曲面についてのそれは,「リーマン面上の常微分方程式のモドロミー問題」とみなすことが出来たのであった.ここで現れるモノドロミー問題は「モノドロミー群がユニタリ群にreduceされるのはどんな時か」という形に述べることができる.この条件を一般的に書き表すには多大なる困難があるが,問題がある種の対称性をもっている場合は,解ける可能性があり,それを用いて対称性をもつCMC-1曲面の具体例が大量に構成できることがわかった.この事実と類似の状況が,リーマン面上の特異定曲率計量についても成り立つことが示され,さらに,ある位相的条件のもとでその計量の分類問題が解決された.また,曲面を離れて,ある種のフックス型の微分方程式のモノドロミーについて考察した.さらに,定曲率計量の分類問題の応用として,双曲型空間のある種の定平均曲率曲面の分類問題を解決した.これは,ワイエルストラス-ブライアン型表現公式のモノドロミー問題に帰着される問題であった.ここで扱った手法をさらに深めることによって,自明でない位相型をもつリーマン面上の特異計量,とくに,トーラス上の特異計量と楕円関数論の関係が明らかになった(現在発表準備中).また,CMC-1曲面の分類と関係して,ユークリッド空間の完備な極小曲面に対して定義されるホモロジー不変量(通常「フラックス」と呼ばれる)のCMC-1版が発見され,さらに,種々のカテゴリーの曲面に関して,その(ある種の)表現公式に含まれるスペクトル・パラメータを利用することで,ホモロジー不変量を定義することができることがわかった.さらに,不定値幾何学のカテゴリーで,3次元ミンコフスキー空間の極大曲面のワイエルストラス型表現公式を用いて,ある種の曲面の構成を試みた.この場合は,曲面の位相はあまり問題にはならず,むしろ,特異性をもつ曲面の特異点の回りの挙動が問題となる.現時点では,特異点の挙動が非常におとなしい場合の分類ができている。本年度は,ワイエルストラス表現公式の大域的問題の周辺に現れる基礎的な問題を主として考察した.ユークリッド空間の極小曲面に関するモノドロミ-問題は,ある種の積分の周期問題と考えることができるが,たとえば,双曲型空間のCMC-1曲面についてのそれは,「リーマン面上の常微分方程式のモドロミ-間題」-これは周期問題の非可換化と思うことができる-とみなすことが出来たのであった.ここで現れるモノドロミ-問題は「モノドロミ-群がユニタリ群にreduceされるのはどんな時か」という形に述べることができる.この条件を一般的に書き表すには多大なる困難があるが,問題がある種の対称性をもっている場合は,解ける可能性があり,それを用いて対称性をもつCMC-1曲面の具体例が大量に構成できることがわかった.