hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
パターンデザインペプチドライブラリーを用いた天然変性タンパク質の特性解析

天然変性タンパク質はアミノ酸配列の保存性は低いにも関わらず、結合と折りたたみの共起によりターゲット分子と相互作用する機構や複数のターゲット分子と相互作用する機構など、まだ多くのことが分かっていない。そこで、天然変性タンパク質がターゲット分子と相互作用する機構・特性を調べるために、配列空間を拡張したパターンデザインペプチドライブラリーを設計・構築し、天然変性タンパク質の特性を解析することを目的として研究を行った。まず、配列パターンの情報解析結果をもとに、mSin3BのPAH1ドメインに結合する天然変性領域について、疎水性、親水性、小側鎖残基等からなるパターンデザインペプチドライブラリーを設計・構築した。次に、それらのペプチドライブラリーから無作為にペプチド配列を選び、GSTプルダウンアッセイによりPAH1ドメインとの結合実験を行ったところ、有意に結合するものは得られなかった。この結果は、従来予想された天然変性領域コンセンサス結合配列パターンを満たすだけでは、PAH1ドメインへの結合には不十分であることを示唆している。そこで、より強く相互作用するペプチド配列を探索するためにファージディスプレイスクリーニングを行った。その結果、ファージディスプレイのサイクルを進めるごとに特徴的なパターンの配列が顕著に選択されてきた。さらに、これらのペプチド配列についてファージELISAを行ったところ、NRSFより強い相互作用を示唆する天然変性領域ペプチド配列も見つかった。今後、これらのペプチド配列について、表面プラズモン共鳴バイオセンサー等により相互作用解析を行うことにより、天然変性結合領域とPAH1ドメインとの相互作用特性をより詳細に解明することができると考えられる。そこで、天然変性タンパク質がターゲット分子と相互作用する機構・特性を調べるために、まず文献や情報解析等により配列パターンを調べ、それに基づくパターンデザインペプチドライブラリーを設計・構築し、天然変性タンパク質の特性解析を行うことを目的として研究を行った。(1)天然変性タンパク質の配列パターン情報解析まず、これまでの天然変性タンパク質の配列解析の研究報告やデータベース等を参考にし、天然変性タンパク質の配列ライブラリーをデザインするために配列パターンを調べた。特にmSin3BのPAH1ドメイン(横浜市大・西村研との共同研究)に結合する天然変性タンパク質配列パターンを調べ、次項のペプチドライブラリー構築を行った。(2)天然変性タンパク質ペプチドライブラリーのパターンデザイン・構築配列パターンの解析結果をもとに、mSin3BのPAH1ドメインに結合する天然変性タンパク質配列パターンをデザインしたペプチドライブラリーを設計・構築した。具体的には、配列パターンデザインペプチドの遺伝子ライブラリーを縮重コドンを用いて設計・構築し、GSTタンパク質やファージコートタンパク質と融合したペプチドライブラリー発現系を作製した。引き続きこのライブラリーを用いて相互作用解析をはじめとした特性・特性解析を行っている。
ソフトコンピューティングに基づく次世代マルチメディアサーチエンジンの研究

・タイプ2の概念ファジイ集合の実現方式を、昨年度得られた知見に基づき発展させ提唱した。これは、これまでの文脈依存型の概念という考え方を一歩進め、文脈によって変化するトピックの視点や粒度も考慮した、より人間に近い概念表現モデルである。具体的には対象語の前後に出現している単語列をLocalな文脈情報として抽出し、各単語が持つ様々な概念の可能性分布をファジイ集合で表現している。また、同じ文書内に出現する単語によって表現されるGlobalな文脈情報についても考慮し、Localな文脈情報と融合することで、多種多様な視点や粒度をもつ概念の集合から適切な概念を選択することを可能とした。また、同様の手法を応用することで、サーチエンジンなどで問題となる少数の単語からの適切な文脈清報の抽出の可能性についても、大規模コーパスを用いた実験によって検証を行った。・米国で毎年行われている情報検索の評価型ワークショッブであるText REtrievalConferenceに参加し、ポスターセッションによる研究発表を行うことで、異なる視点をもつ人々と交流を図ることかできた。また、情報検索における最先端の技術者が集う場での議論や発表の聴講を通し、専門分野に対する理解と新たな知識の獲得につながった。・更に、情報検索では、似ている度合いや類似の度合いを表すためにファジィ類似度か必要な尺度となる。本研究では、新しい考え方に基くファジイ類似度を提案した。これは、条件付確率から導かれた非対称の類似度であり、比較する場合に、自分と似た要素か多いか否かにより、他との類似の度合いは異なることを表すことが可能てある。例えば、ユニークさを考慮した類似の関係を表現するのに、極めてふさわしい尺度であることが示された。ファジィ集合を用いて不明瞭な概念の意味内容を明示的に表現することにより,状況や微妙な言葉遣いの違いによってダイナミックに変化する意味の表現を行い,ユーザの検索意図に直結した情報検索を可能とすることを目的に,意味表現のための要素技術の開発と情報検索における検証とを行っている.本年度は,下記を行った.意味表現技術:1.辞書アーキテクチャ検討:語のクラスタリング,Word Net, ODPのそれぞれを基にする方法の3通りの辞書構築手法を構築し検証した.2.CFS(Conceptual Fuzzy Set)と受動・能動的注意の同時処理モデルの融合検討:脳内の分散的記憶モデルに基づいた意味表現モデルを構築し,性能評価を行った.(FSS2003で発表)情報検索における検証:1.概念表現及び情報検索のためのフレームワーク検討:RBF(Radial Basis Function)ネットワークを参考にしたCFSによる語の意味表現モデルを提唱し,それによって文脈依存概念拡張を行う情報検索モデルを構築.それを,Web情報検索及び新規文書発見に応用し性能を評価した.(TREC2003のWeb TrackおよびNovelty Trackで発表)2.マルチメディアデータ検索システムによるフレームワーク検証:テキストベース画像検索全般の技術動向調査を行い,本研究のテーマである意味表現手法を導入することにより検索精度向上を確認した.3.応用検討:Webサイトの意味表現に基づくコミニュニティ発見,およびユーザの意図を推論することによる情報瞬時提示に応用し,成果を得た.(FUZZ-IEEE2003にてそれぞれを発表)本年度は,ソフトコンピューティングを用いた概念表現及び情報検索のための方式提案と,テキストプロセシング系及びマルチメディアデータ系において方式評価を行った.主な内容は下記の通り.1.ソフトコンピューティング基礎検討:ファジィ論理及びラフ集合を用い,大規模データベースからの知識獲得,ルール抽出を行った.特に,ファジィ論理関数を用いた知識のルール化,及びラフ集合に基づく条件付確率の概念を用いたルール群の構築を試みて,その有効性を確認した.・コーパスからの最適化によるCFS構築方法を提唱した.・

ODP(Open Directory)に基づいたCFS構築方法を提唱した.4.画像データの検索:・テキスト情報に基づくWeb画像検索のための方式を提唱.・画像認識と言語知識を統合した画像検索方式の検討を行い,布の検索のためのトイシステムで良好な結果を得た.・タイプ2の概念ファジィ集合の実現方式を,昨年度得られた知見に基づき発展させ提唱した.これは,これまでの文脈依存型の概念という考え方を一歩進め,文脈によって変化するトピックの視点や粒度も考慮した,より人間に近い概念表現モデルである.具体的には対象語の前後に出現している単語列をLocalな文脈情報として抽出し,各単語が持つ様々な概念の可能性分布をファジィ集合で表現している.また,同じ文書内に出現する単語によって表現されるGlobalな文脈情報についても考慮し,Localな文脈情報と融合することで,多種多様な視点や粒度をもつ概念の集合から適切な概念を選択することを可能とした.また,同様の手法を応用することで,サーチエンジンなどで問題となる少数の単語からの適切な文脈情報の抽出の可能性についても,大規模コーパスを用いた実験によって検証を行った.・米国で毎年行われている情報検索の評価型ワークショップであるText REtrievalConferenceに参加し,ポスターセッションによる研究発表を行うことで,異なる視点をもつ人々と交流を図ることができた.また,情報検索における最先端の技術者が集う場での議論や発表の聴講を通し,専門分野に対する理解と新たな知識の獲得につながった.・更に、情報検索では、似ている度合いや類似の度合いを表すためにファジィ類似度が必要な尺度となる。本研究では、新しい考え方に基くファジィ類似度を提案した。これは、条件付確率から導かれた非対称の類似度であり、比較する場合に、自分と似た要素が多いか否かにより、他との類似の度合いは異なることを表すことが可能である。例えば、ユニークさを考慮した類似の関係を表現するのに、極めてふさわしい尺度であることが示された。
巨大有機金属分子の精密合成と機能研究

本研究では、有機遷移金属化合物の構造柔軟性と独特の反応性を活用して、明確な分子構造を有し且つ特異な立体構造・次元構造を有するメゾスコピックサイズの巨大有機金属分子を創製し、新しい機能を引き出すことを目的としている。デンドリティック構造を有する巨大分子とらせんキラルな高分子に焦点を絞って研究を進め、以下のような研究成果を得た。(1)ポルフィリンをコアとする白金アセチリドデンドリマーをコンバージェント法によって第3世代まで合成し、白金アセチリド部位からポルフィリンへの分子内エネルギー移動が起こることを確認した。(2)白金アセチリドデンドリマーの効率的な合成法の改良を進め、ダイバージェント法で巨大有機金属分子を精密に合成する方法を確立し、世界最大の有機金属デンドリマーである第6世代デンドリマーの合成まで発展させることができた(3)トリアリールアミンから誘導されるアセチレンを架橋配位子に用いて、ルテニウムアセチリドデンドリマーを合成し、比較的大きな金属間相互作用を有することを明らかにした。(4)優れた酸化還元特性を有するフェロセンを側鎖に有するらせんキラルなポリイソシアニドを精密合成し、電気化学的な刺激に応答してらせん構造が可逆的にほどけることを見出した。(5)側鎖にポルフィリンを有するらせんキラルなポリイソシアニドでは分子内でエネルギー移動がり、らせん構造が移動効率を高めることに役立つことを明らかにした。また、ポリイソシアニド主査へのポルフィリンの連結様式によっても移動効率が変化することもわかった。(6)より剛直ならせんを形成することが予想されるポリ(オルト置換アリールイソシアニド)をらせん方向選択的に合成することができた。新物質の創製や新機能材料の創出には、ミクロな原子・分子とマクロな材料との中間にあるメゾスコピックな視点からのアプローチが重要である。本研究では、従来の機能材料研究のようにミクロな分子を非結合的な配列や超分子構造によって組織化しマクロな材料に導くのではなく、ミクロな分子を化学結合によって連結しメゾスコピックサイズの巨大分子を構築し、それに由来する独特の機能を引き出そうと考えた。特に本研究では、有機遷移金属化合物の構造柔軟性と独特の反応性を活用して、明確な化学構造と立体構造及び多様な次元構造とそれに基づく特有のコンフォメーションを特徴とするメゾスコピックサイズの巨大有機金属分子を設計・合成し、その新機能の探索を行う。この研究計画に従い、本年度は、特にデンドリティック構造をもつ巨大分子とらせんキラルな高分子に焦点をあて、下記の研究成果を得た。1)オポルフィリンを核に、白金-アセチリドを基本骨格とする第1,2および3世代デンドリマーをコンバージェント法で合成することに成功した。各世代デンドリマーの光化学的な性質を可視・紫外、蛍光スペクトルなどで検討した結果、白金アセチルド部からオポルフィリン核への分子内エネルギー移動を観測した。2)外部刺激に対して応答する有機金属高分子の合成を目的にフェロセンを置換基として持つ光学活性イソシアニドを合成し、白金-パラジウム2核錯体を開始剤に重合させ、らせんキラルなポリイソシアニドの合成に成功した。それらの比施光度やCDスペクトルから、(S)-体モノマーから得られたポリマーは右巻の、また、(R)-体モノマーから生成したポリマーは左巻のらせん構造を採っていることが分かった。昨年度の研究成果を踏まえ、本年度もデンドリティック構造を有する巨大分子とらせんキラルな高分子に関しての研究をさらに推進した。

まず、白金アセチリドを基本骨格とするデンドリマーの効率的な合成法の改良を進め、分子の内側から外側に向かって逐次合成するダイバージェント法で巨大有機金属分子を精密に合成する方法を確立した。本法では世界最大の有機金属デンドリマー(第6世代)も合成することができ、その直径は約10ナノメートル以上に達することも確認した。また、トリアリールアミンから誘導されるアセチレンを架橋配位子に用いて、ルテニウムアセチリドデンドリマーを合成し、比較的大きな金属間相互作用を有することを明らかにした。次に、側鎖にポルフィリンを有するポリイソシアニドを精密合成し、その分子内でエネルギー移動が起こることを確認し、らせん構造が移動効率を高めることに役立つことを見いだした。また、ポリイソシアニド主査へのポルフィリンの連結様式によってもエネルギー移動効率が変化することを明らかにした。さらに、より剛直ならせんを形成することが予想されるポリ(オルト置換アリールイソシアニド)をらせん方向選択的に合成することができた。
心不全治療を目的としたミオシン軽鎖リン酸化を調節する低分子化合物の開発と臨床応用

cMLCK特異的阻害剤を開発するために低分子化合物ライブラリー(約20万化合物)を用いてハイスループットスクリーニングを実施し、cMLCK活性を50%以上阻害する化合物を112個同定した。次に、これら112個の化合物に対して特異性を評価するために他のキナーゼを用いてカウンターアッセイを実施し、cMLCK特異的に阻害作用を有する化合物は34個であった。更に、これらに対して濃度依存的阻害作用の確認を実施し、濃度依存的に阻害作用を発揮した25化合物について、phos-tag PAGEを用いて実際に基質のリン酸化が低下することを確認した。cMLCK特異的阻害剤とcMLCKの共結晶構造解析を行うためにまず、cMLCKの大量精製および単分散条件の検討を行った。Sf21昆虫細胞にバキュロウイルスを用いてcMLCKを10Lの大量精製培養システムを構築し、cMLCKを大量に安定して発現させることができた。次に精製したcMLCKの単分散条件について検討した。His tagおよびFlag tagを用いてsequentialにaffinity精製を行った後、ゲルろ過で単分散を確認したところ、ほとんどの蛋白質はvoidに回収され、凝集してしまっていることが確認された。そこで、精製時における界面活性剤の種類と濃度、塩の種類と濃度、キレート剤等の条件を振り、単分散条件の検討を試みたが、上手く行かなかった。そこで活性に影響しない程度にcMLCKのN末端を欠損させていき、それぞれについて単分散を観察した結果、最終的に単分散するN末端欠損cMLCKを得ることが出来た。また、cMLCKの結合蛋白質であるカルモジュリンも大腸菌のシステムを用いて構築し、大量精製に成功した。これらcMLCKとカルモジュリン蛋白質を混合し複合体を形成させた後、ゲルろ過を実施したところ、推測される分子量の高さに単分散して回収できた。ハイスループットスクリーニングを終了し、primary hit化合物を得ることが出来た。cMLCKの単分散条件を得ることが出来た。1)引き続き、力学的負荷(伸展、圧負荷)によるcMLCK活性の影響を検討する。培養心筋細胞に対して力学的負荷を与えて、cMLCK活性とMLC2vのリン酸化状態の変化を観察する。2)cMLCK特異的阻害剤の開発を継続する。実際に基質のリン酸化レベルを低下させた化合物を培養心筋細胞に対して作用させ、基質のリン酸化の減少、心筋収縮性抑制効果、および細胞内カルシウム動態への影響を確認する。3)単分散したcMLCKとカルモジュリン蛋白質を大量精製する。さらに複合体を形成させた後、結晶化条件を検討していく。4)肥大型心筋症を引き起こすサルコメア蛋白質の変異を導入した培養心筋細胞の系を構築する。
イーストケープにおける土器の類型化に関する民族考古学的研究

本研究は、パプアニューギニア独立国イーストケープの土器づくりの民族誌による土器の類型化に関する民族考古学的なモデルの構築を目的とし、目的の達成に向けてイーストケープの土器製作者と(1)ワリ島の製作者、(2)イブライ区の製作者、(3)ノルマンビー島の消費者らとの関係に主な焦点をあて、イーストケープの製作者を取り巻く社会的ネットワークの解明を課題としている。平成30年度は、前年度までの調査研究の成果と、早稲田大学考古学研究室の調査チームによる調査研究の成果とを総合的に検討した。上記3点の検討課題に則した研究成果の概要は次の通りである。(1)ワリ島の製作技術をもつ女性は、オジとワリ島で生活している間にその妻(ワリ島出身)から技術を学んでおり、異系統技術の獲得には姻族との交流が重要な契機になっている。また、この女性作の模倣土器がワリ島産の土器と瓜二つといっていいほど酷似するのに対し、他の作者の土器ではその外見的特徴のみが模倣されていることから、技術を直接的に体験できる環境がなければ外面的な模倣にとどまることが指摘される。(2)イブライ区の土器づくりは基本的な製作技術は共通するものの、細部にイーストケープには見られない技法が観察される。内陸部や島嶼部との通婚が多い一方で、イーストケープとの通婚は少ないことから、地域間交流の希薄さは通婚の少なさに起因しており、通婚圏は製作技法が共有される範囲に少なからず影響を与えていると考える。(3)イーストケープの住民の多くは、出自を辿るとノルマンビー島からの移住者の系譜に連なる。つまり両者は、共通の祖先をもつ出自集団の構成員という関係にある。ここから、両地域間で土器と作物などを物々交換するキドコという小規模な地方交易は、出自集団内部のネットワークを基礎として成り立っていると考える。なお、これらの研究成果の一部は学術雑誌などで発表した。研究実施計画に則り、平成28年度は、ワリ島産土器の模倣土器を製作したイーストケープの製作者と(1)ワリ島の製作者との関係を明らかにするために現地でフィールドワークを実施した。模倣土器製作者の血縁者とワリ島出身者らに対する聞き取りから、そのライフヒストリーや製作技術の学習過程など、当初の計画どおりに情報を収集することができた。また、イーストケープの製作者と(2)イブライ区の製作者、(3)ノルマンビー島の消費者との関係についても、平成28年度は次年度に向けた予備的調査として計画していたが、調査の進展により、イブライ区の土器製作技術や親族組織、婚姻に関する情報、イーストケープとノルマンビー島の人々の出自や系譜に関する情報など、当初の予想を上回る情報を収集することができた。フィールドワークの結果、婚姻を契機とする製作者個人の転居によって模倣土器の製作を可能とする異系統の技術が獲得されたこと(1)、製作技術の違いが婚姻の少なさに起因する可能性があること(2)、イーストケープに存在する出自集団の多くがノルマンビー島からの移民に連なる系譜であること(3)が明らかになり、出自集団と婚姻の動態が社会的ネットワークの形成に深く関わっているという成果が得られた。なお、研究成果の一部は国際学会等で発表した。本研究の実施計画は、研究目的を達成するための検討課題として挙げたイーストケープの土器製作者と(1)ワリ島の製作者、(2)イブライ区の製作者、(3)ノルマンビー島の消費者、の関係解明のうち、平成28年度の計画は現地でのフィールドワークによる検討課題(1)の重点的な調査研究と、検討課題(2)の予備的な調査である。また、平成29年度の計画は現地でのフィールドワークによる検討課題(2)と(3)の重点的な調査研究と本研究の総括である。実施計画に則り平成28年度の現地フィールドワークを実施した結果、先述したとおり検討課題(1)に関する情報はもとより、調査自体の進展と現地協力者のサポートのおかげで、次年度に重点的に調査する予定であった検討課題(2)と(3)についても見込んだ以上の有益な情報を収集することができた。このため、細部については補填的調査を要する可能性はあるが、研究目的を達成するために必要不可欠と想定していた検討課題(1)(2)(3)を考察するための事例を得て、過去の調査成果を含めて総合的に検討できる状況にある。当初の研究計画では、平成29年度は、イーストケープの製作者とその隣接地域に居住している(2)イブライ

区の製作者、海に隔てられた(3)ノルマンビー島の消費者との関係をフィールドワークによって調査する計画であったが、平成28年度の調査研究によって、イーストケープの製作者を取り巻く社会的ネットワーク解明のための検討課題(1)(2)(3)に関する想定以上のデータを収集することができた。このため、平成29年度は、従前の調査及び平成28年度調査で得られた基礎データの整理とそれらの比較検討を行った。とくに、製作者らの関係性及び生産者と消費者の関係性を考察するためには、検討課題(1)(2)(3)の親族構造、移住の歴史、婚姻関係を把握することが必要不可欠であることから、この点について調査データを比較検討することに重点をおいた。この結果、検討課題(2)(3)について、平成28年度調査での出自集団と婚姻の動態がイーストケープの製作者を取り巻く社会的ネットワークの形成に深く関わっているという予察に、ファミリーツリー及び移住の歴史に関する成果から具体的な裏付けが得られたといえる。なお、研究成果の一部は学術雑誌や国際学会等で発表した。本研究の実施計画は、研究目的を達成するための検討課題として挙げたイーストケープの土器製作者と(1)ワリ島の製作者、(2)イブライ区の製作者、(3)ノルマンビー島の消費者、の関係解明のうち、平成28年度の計画は現地でのフィールドワークによる検討課題(1)の重点的な調査研究と、検討課題(2)の予備的な調査である。また、平成29年度の計画は現地でのフィールドワークによる検討課題(2)と(3)の重点的な調査研究と本研究の総括である。平成28年度のフィールドワーク、及び平成29年度の調査研究によって、研究目的を達成するために必要不可欠と想定していた検討課題(1)(2)(3)を考察するための基盤データはすでに収集できている。したがって、細部については補填的調査を要する可能性はあるが、今後は過去の調査成果と最新の調査成果を総合的に考察し、イーストケープにおける土器の類型化に関する民族考古学的なモデルを構築して本研究を総括したい。本研究は、パプアニューギニア独立国イーストケープの土器づくりの民族誌による土器の類型化に関する民族考古学的なモデルの構築を目的とし、目的の達成に向けてイーストケープの土器製作者と(1)ワリ島の製作者、(2)イブライ区の製作者、(3)ノルマンビー島の消費者らとの関係に主な焦点をあて、イーストケープの製作者を取り巻く社会的ネットワークの解明を課題としている。平成30年度は、前年度までの調査研究の成果と、早稲田大学考古学研究室の調査チームによる調査研究の成果とを総合的に検討した。上記3点の検討課題に則した研究成果の概要は次の通りである。(1)ワリ島の製作技術をもつ女性は、オジとワリ島で生活している間にその妻(ワリ島出身)から技術を学んでおり、異系統技術の獲得には姻族との交流が重要な契機になっている。また、この女性作の模倣土器がワリ島産の土器と瓜二つといっていいほど酷似するのに対し、他の作者の土器ではその外見的特徴のみが模倣されていることから、技術を直接的に体験できる環境がなければ外面的な模倣にとどまることが指摘される。(2)イブライ区の土器づくりは基本的な製作技術は共通するものの、細部にイーストケープには見られない技法が観察される。
内在性ウイルス由来エレメントの新機能獲得メカニズムの解明

ウイルスは宿主となる生物に感染し病気を起こす病原体として認識されることが多いが、稀に感染したウイルスのゲノムが宿主ゲノムに内在化し、生命進化の原動力となる。このように宿主ゲノムに内在化したウイルス由来エレメントはEndogenous viral element (EVE)と呼ばれる。アフリカ獣上目動物はアフリカ大陸で進化した動物で、ゾウやマナティ、ケープハイラックスなどが含まれる。これらの動物ゲノムには、およそ8000万年以上昔に祖先ゲノムに内在化したボルナウイルス(BV)の核タンパク質由来EVE(EBLN)が存在し、機能性タンパク質として発現していることをこれまでの研究で明らかにしてきた。しかし、その機能や進化的な役割は不明である。そこで本研究はEBLNタンパク質の機能の解明を目指し、ゾウと近縁種のケープハイラックス体内におけるEBLNタンパク質(pcEBLN)の発現を解析した。pcEBLNは各組織でmRNAとしてユビキタスに発現していた。そこでpcEBLNのmRNAおよびタンパク質の発現量を組織間で比較したところ、発情期のオスの精巣で特に高く発現していることが明らかになった。そこで免疫染色により発情期と発情が終了したオスの精巣組織におけるpcEBLNの発現局在を比較した。その結果、発情期においてpcEBLNは様々な精子形成過程の精細胞の小胞体と核小体に発現が局在していた。一方、発情が終了した精巣では、精原細胞でのみ発現が観察された。以上の結果より、EBLNはアフリカ獣上目の雄性生殖細胞の維持・分化に関わる機能を果たしている可能性が示唆された。また、BVの核タンパク質は小胞体、核、核小体に局在することが報告されている。従って、pcEBLNは従来のBVの核タンパク質の機能が転用されることによって宿主体内で機能を獲得した可能性が明らかになった。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。ヒトを含め様々な生物のゲノムには、内在化したウイルス由来の塩基配列(EVEs)が数多く存在し、これらEVEsは宿主の進化に寄与してきた。しかし多くのEVEsは、従来、宿主にとって不要であることから、フレームシフトが起こるなどにより進化の過程で遺伝子構造が壊れ、機能を失うことが多い。その中で、進化の過程でORFが維持され続けているEVEsは、宿主体内で蛋白質として発現し、何かしらの機能因子として働くことにより宿主の進化に寄与してきた可能性がある。ゾウやマナティなどが属するアフリカ獣上目動物で発見されたボルナウイルスN遺伝子様配列(EBLN)は、進化の過程で長いORFを8千万年以上も維持し続けており、アミノ酸レベルで負の自然選択圧が検出されている。従って、EBLNはアフリカ獣上目動物の体内で重要な蛋白質として機能している可能性があるが、その蛋白質機能や機能獲得を起こしたメカニズムは不明である。そこで本研究は、アフリカ獣上目動物で発現しているEBLN蛋白質の機能を解明し、EBLN蛋白質がアフリカ獣上目動物の進化の過程で果たして来た役割を明らかにすることを目的とした。アフリカ獣上目EBLNは親水性領域が保存されているため宿主因子と相互作用している可能性がある。そこで共免疫沈降を行ったところ、DNA nu polymerase, TRIM-8, UBA52がEBLN蛋白質と相互作用する候補蛋白質として同定された。一方、ゾウ培養細胞で発現しているEBLNをノックダウンした場合、細胞生存率や遺伝子変動に大きな変化は認められなかった。しかし、ゾウの近縁種であるケープハイラックスの各種臓器ではEBLNがmRNA及び蛋白質として発現していたことから、EBLNはケープハイラックスの体内で機能していることが示唆された。1.ゾウの培養細胞で内因性に発現しているlaEBLNをノックダウンするsiRNAとコントロールsiRNAを設計し、laEBLNをノックダウンした後にゾウ細胞の生存率をコントロールと比較した。しかし、両細胞間で細胞の生存率に有意な差は見られなかった。また、RNAseqによりゾウ細胞で発現しているmRNAの発現変動も比較したが、多重検定を行った統計解析では有意に発現変動を示した遺伝子は同定できなかった。3.生体組織におけるEBLN蛋白質の発現分布を知ることは、EBLN蛋白質の機能を予測する上で有益な情報となる。しかし、これまで研究材料で用いて来たゾウは新鮮組織を得ることが難しいため、組織の発現解析が困難である。ゾウの近縁種であるケープハイラックスはウサギ程のサイズで、広島市安佐動物公園で繁殖させている。そこで、北海道大学の松野先生のご協力を頂き、広島市安佐動物公園から死亡したケープハイラックスの新鮮な組織サンプルを提供して頂いた。またその際にマルミミゾウの血液サンプルも頂くことができた。そこで、ケープハイラックスの各種臓器からmRNAおよび蛋白質を回収し、qRT-PCRおよびウェスタンブロッティングでpcEBLNの発現を解析したところ、pcEBLNのmRNAおよび蛋白質は様々な臓器でユビキタスに発現していた。

これらの動物ゲノムには、およそ8000万年以上昔に祖先ゲノムに内在化したボルナウイルス(BV)の核タンパク質由来EVE(EBLN)が存在し、機能性タンパク質として発現していることをこれまでの研究で明らかにしてきた。しかし、その機能や進化的な役割は不明である。そこで本研究はEBLNタンパク質の機能の解明を目指し、ゾウと近縁種のケープハイラックス体内におけるEBLNタンパク質(pcEBLN)の発現を解析した。pcEBLNは各組織でmRNAとしてユビキタスに発現していた。そこでpcEBLNのmRNAおよびタンパク質の発現量を組織間で比較したところ、発情期のオスの精巣で特に高く発現していることが明らかになった。そこで免疫染色により発情期と発情が終了したオスの精巣組織におけるpcEBLNの発現局在を比較した。その結果、発情期においてpcEBLNは様々な精子形成過程の精細胞の小胞体と核小体に発現が局在していた。一方、発情が終了した精巣では、精原細胞でのみ発現が観察された。以上の結果より、EBLNはアフリカ獣上目の雄性生殖細胞の維持・分化に関わる機能を果たしている可能性が示唆された。また、BVの核タンパク質は小胞体、核、核小体に局在することが報告されている。従って、pcEBLNは従来のBVの核タンパク質の機能が転用されることによって宿主体内で機能を獲得した可能性が明らかになった。1. siRNAのノックダウンによる影響が低かった原因として、強制発現したlaEBLN蛋白質は安定性が高そうであったことから、siRNAのノックダウンでは内因性に発現しているEBLN蛋白質を抑制しきれなかった可能性がある。そこで長期的にlaEBLN蛋白質をノックダウンできるsiRNA発現ベクターを用いてゾウ細胞で発現しているlaEBLN蛋白質をノックダウンし、ゾウ細胞の表現系に与える影響(アポトーシスなど)やRNAの発現変動を再度解析し、これまで得られたデータの再現性を確認する。2.質量分析によって同定されたlaEBLN蛋白質と相互作用する可能性がある候補蛋白質が実際にlaEBLN蛋白質と相互作用することを確認するために、内因性に発現している蛋白質を標的とした共免疫沈降反応を行う。また、相互作用する候補蛋白質をノックダウンした際にlaEBLN蛋白質の細胞内局在にどのような影響を与えるのかについても解析する。さらに、laEBLN蛋白質は宿主細胞の核酸(DNAまたはRNA)と相互作用する可能性もあることから、PAR-CLIP法などによりlaEBLN蛋白質に核酸が結合する可能性についても検討する。3. laEBLN蛋白質の小胞体局在シグナルを同定するために、pcEBLN蛋白質の細胞内局在を解析する。もしpcEBLN蛋白質も小胞体に局在した場合、laEBLN蛋白質とpcEBLN蛋白質は共通の小胞体局在シグナルをコードしている可能性がある。小胞体局在シグナルの候補配列が予測された場合、アミノ酸変異を挿入したlaEBLN蛋白質とpcEBLN蛋白質を培養細胞で強制発現し、細胞内局在が変化することを確認することによって小胞体の局在シグナルを同定する。
スタフィロコッカルヌクレアーゼの変異体の作成と折れたたみ機構の解析

スタフィロコッカルヌクレアーゼ(SNase)の変異体を容易に作成し、さらに大量に獲得できるような大腸菌での発現系を確立した。具体的には、T7プロモーターを有し、ヘルパーファージM13KO7により容易に一本鎖の調製ができる多コピー数プラスミドpMT7を構築し、それにSNaseの遺伝子を導入した(pMT7-SN)。pMT7は、熊谷博士(東大・工)からいただいたプラスミドpUT7(pUC19にpET15bのT7プロモーター領域を導入したもの)に、pUC118のM13oriとマルチクローニング部位とをAatIIとBamHI部位で二重消化後ライゲーションによって導入したものである。pMT7へのSNase遺伝子の導入は、PCR法を用いたSNase遺伝子領域の増幅と5'側にNcoI部位の作成後に、pMT7のNcoI部位とSalI部位の間に挿入することによって行った。pMT7-SNで形質転換した大腸菌BL21(DE3)/pLysSは、IPTGによるインダクション後4時間で大量のSNaseを発現することがSDS-PAGEにより確認された。さらに、このSNaseはInclusion Bodyとしてではなく、活性をもつ状態のまま菌体中に存在することを、SDS-PAGEと活性測定により確かめた。活性から見積られたSNaseの発現量は、1lの大腸菌の培養液あたり約140mgであった。この値は、これまでのlac-tacタンデムプロモーターを用いた系に比べて10倍以上、また、pLプロモーターを用いた系に比べて約23倍にあたる。SNaseの精製は、2回の塩析とゲル濾過及びイオン交換カラムとにより行った。この系により新たに4種類のSNaseのプロリン変異体(P47A,P47T,P56A,P117G)が獲得された。現在、各変異体の巻き戻り反応を各種ストップトフロー法により調べているところである。今後、さらにシャペロニンGroELとの相互作用も調べる予定である。
失語症者の言語訓練支援ソフトの作成と多様な入力形態装備の日本語入力システムの開発

近年、脳卒中による失語症者の増加で、千人におよそ一人患者がいると言われており、症状に応じて様々な失語症訓練が、言語聴覚士により施されている。しかしこれらの訓練で有用な「物の呼称辞典(画像等、呼称名、音声等で構成)」の類は少ない。また失語症者は右手が不自由なケースも多いが、文字入力方法の選択肢は少ない。本研究ではこれらを補う事を目的に、物の呼称辞書を作成し、これを利用した検索、失語症訓練等々のソフトと多様な入力支援するシステムの開発を行った。これらにより、画像と呼称名、合成音声呈示による物の再認識並びに手書き入力、10キー入力、舌等の器官での接触入力による文章の編集等が可能になった。[呼称辞書]:物の画像とデータベースで構成。色々な物を撮影しカテゴリ毎に分類保存した。データベースはこれらの物の画像名、呼称表記[漢字・ひらがな・カタカナ・ヘボン式ローマ字・自由呼称(方言・英語等)]とキーワードで構成される。キーワードは規定のカテゴリー名に加え、使用者が自由に設定可能である。また新たな事物の登録と既存事物の写真の差し替えや追加変更が可能である。[呼称辞書検索ソフト]:データベースと検索キーワード入力により合致した画像の一覧をサムネイル表示し、選択した任意の画像の拡大表示と呼称を漢字・ひらがな・カタカナ・ローマ字・自由呼称で呈示する。また音声ボタンにより合成音声で読み上げる。AquesTalk、OpenJtalk、MicrosoftServerSpeechから音声選択可。[見本合わせプログラム自動生成ソフト]:呼称辞書から選んだ任意の数の「物」を元に、選択肢数、組み合わせ、試行数、呈示場所等のカスタマイズができ、個々の症状に応じたプログラムを容易に生成可能である。[クライアントソフト]:言語聴覚士から提供された見本合わせプログラムを容易に試行する。[書字機能回復ソフト]:タッチペンでの手書き文字を認識してテキスト化、複数の文字候補からの選択や、手書き仮名文字の漢字への変換、音声での読み上げが可能。筆順フォントを使用した任意の文字を呈示し、これをなぞることにより正しい書き方と、また音声による読み上げで文字の再学習や書字機能の回復を行う。[仮想キーボード]:キー配列は通常配列と数種の50音配列から選択可、10キーボードのみを使用した日本語入力。音声による選択中の文字読み上げ、編集部分の拡大表示等が可能である。[1タッチ入力ワープロ]:一定間隔で移動するカーソル上の文字(50音等の表)を一点外部入力(舌等の器官での接触入力)により選択し文章の編集、保存、読み込み等が可能である.近年、脳卒中による失語症者の増加で、千人におよそ一人患者がいると言われており、症状に応じて様々な失語症訓練が、言語聴覚士により施されている。[1タッチ入力ワープロ]:一定間隔で移動するカーソル上の文字(50音等の表)を一点外部入力(舌等の器官での接触入力)により選択し文章の編集、保存、読み込み等が可能である.
ダブルアフィンヘッケ環の表現の構造についての研究

ダブルアフィンHecke環とは、Cherednikによって90年代に導入された代数で、量子可積分系や多変数直交多項式系など多岐の話題に繋がりをもつ対象である。この代数は、ルート系に付随して定義され、いくつかのパラメータを含み、また多変数Laurent多項式環上への表現を持つことが知られている。この表現は多項式表現と呼ばれている。多項式表現は、代数の持つパラメータが一般の場合については既約性や半単純性などの性質が既に示されているが、パラメータが特殊の場合については未だ知られていないことが多い。研究代表者は、平成19年度に出版された共著論文において、GL型ダブルアフィンHecke環の多項式表現を用いて、量子Knizhnik-Zamolodchikov方程式(以下、量子KZ方程式と呼ぶ)の多項式解を構成じた。この論文では、代数の持つパラメータを特殊化した状況下での非対称Macdonald多項式の性質を用いることで、従来考えられていなかったような量子KZ方程式の多項式解を統一的に構成することに成功した。また研究代表者は、(C^V,G)型ダブルアフィンHecke環の多項式表現について、考えられる様々なパラメータ特殊化の下での表現の構造(既約性、半単純性等)を調べた。さらにそのパラメータ特殊化の下で、非対称Koornwinder多項式の拡張を導入し、表現の線形基底の構成法を示した。この研究結果は、平成20年3月の日本数学会において発表された。私は、A型(GL型)ダブルアフィンHecke環の多項式表現を研究した。代数の持つパラメータが一般の時は多項式表現が既約になることがすでに知られている。私は、代数のパラメータがどのような関係式を満たすときに表現の既約性が崩れるかを調べ、そのようなパラメータの元で現れる部分表現の有限増大列I_1,I_2,...,I_Nを、Laurent多項式に対する零点条件を用いて統一的に記述した。この部分表現の列は多項式表現の組成列になっていることが期待される。私は実際にいくつかの部分についてはこの予想を直接的に証明し、特にもっとも小さい部分I_1については、既約性の証明に加え、非対称Macdonald多項式を用いて具体的な基底を記述した。この研究成果については、2005年度日本数学会年会および第8回代数群と量子群の表現論研究集会において成果発表を行った。また、このI_1についてはPasquier, Di-Francesco, Zinn-Justinらにより変形量子Hall効果や量子Knizhnik-Zamolodchikov方程式との関連があることが最近指摘された。この点について、私は、フランスCEAサクレー研究所所属のPasquier氏と研究打ち合わせを重ね、I_1のある部分空間と、円盤上のリンクパターンのなす空間が、互いにアフィンTemperley-Lieb代数(アフィンHecke環のある商代数)の双対表現の関係になっていることを導いた。この件については、京都大学数理解析研究所および数学教室とソウル大学数学教室との若手数学者交流会において、成果発表を行った。私は,GL型アフィンHecke環(AHA)およびダブルアフインHecke環(DAHA)の多項式表現を用いて,量子Knizhnik-Zamolodchikov方程式(qKZ方程式)の多項式解を構成した.AHAとはアフィンWeyl群を変形したものであり,DAHAとはAHAを拡張する形でI.Cherednikにより導入された代数である.GL型DAHAは代数のパラメータを2つ持ち,その多項式表現については,パラメータが一般の場合は既約であることが知られている.また17年度出版された私の成果によると,あるパラメータ特殊化Sの下では,ある零点条件を用いて部分表現の列が構成できる.一方,I.Frenkel, N.Reshetikhinによって導入されたqKZ方程式とは,量子群の表現に関する頂点作用素の行列要素が満たす差分方程式系である.これまでに,レベル1の場合は頂点作用素のボソン化(小山佳孝氏による)を用いて中屋敷厚氏により多項式解が与えられており,また私とV.Pasquier氏との最近の共同研究では,特別な非対称Macdonald多項式を用いて,レベル-1/2の特別な多項式解が得られていた.私は竹山美宏氏(筑波大)との共同研究で,DAHAの多項式表現や非対称Macdonald多項式を用いて,qKZ方程式の多項式解を構成した.この構成では,代数のパラメータが一般,特殊(S)の場合に応じてそれぞれ方程式のレベルが一般,有理数の場合の解ができる.特に,前述のレベル1や-1/2の解は我々の手法で再構成される.ダブルアフィンHecke環とは、Cherednikによって90年代に導入された代数で、量子可積分系や多変数直交多項式系など多岐の話題に繋がりをもつ対象である。

また研究代表者は、(C^V,G)型ダブルアフィンHecke環の多項式表現について、考えられる様々なパラメータ特殊化の下での表現の構造(既約性、半単純性等)を調べた。さらにそのパラメータ特殊化の下で、非対称Koornwinder多項式の拡張を導入し、表現の線形基底の構成法を示した。この研究結果は、平成20年3月の日本数学会において発表された。
弾性波と電磁場応答を統合したコンクリート中鋼材表層部の腐食の非破壊評価手法

研究目的を達成するため、H30年度は以下のI、IIのテーマを設定し、研究・開発を行った。I.鋼材腐食の初期段階を精度良く検出可能とする磁場発生方法の開発、II.微小な弾性波と電磁場応答を高感度に検出できる受信システムの開発。Iでは、大電流により磁場の急峻な立上がりを実現するパルス電流発生装置を実現するため、まずは飽和磁束の下で数kHz数100kHzの交流磁場を印加できる計測システムの開発を行った。また、IIでは、動的磁場の影響をキャンセルし、鋼材表層で発生する10μ100μTレベルの微小磁場を選択的に検出可能な計測条件の評価を行った。また、対象とする周波数領域において十分な検出感度を有するサーチコイル方式の電磁場検出センサを構築した。次に、交流磁場を発生する電流を参照信号とし、電磁場検出センサで計測された電磁場応答のロックイン検波(位相敏感検波)により、鋼材表層性状の変化を高精度に測定する高度信号処理手法を試み、性能評価を行った。また、これらの評価対象として、コンクリート中鋼材の評価モデルを電食により作製し、鋼材腐食の初期段階における腐食状況を大気中で再現することにより、磁場発生方法、電磁場検出センサの基本性能評価に供した。具体的には高周波交流電源(500kHz)を適用し、位相敏感検波方式を導入することにより、平板鋼材を対象に薄板鋼材により腐食層を模擬し、腐食による鋼材表面の形状変化(厚さ0.11mm)が電磁場応答に与える影響を評価した。また、鋼材を電食により腐食させた試験体において、電食による減肉厚約50μmにて鋼材表面の形状変化が検出できることを確認した。また、腐食条件を変え腐食部の大きさの検出限界の把握を行った。高周波交流磁場の電磁場応答に関する基礎評価を優先し、平板鋼板を対象とした評価段階にある。今後、具体的な構造物を対象としたコンクリート中鋼材に対して評価を進める。一方、H30年度研究の結果、弾性波応答による腐食層の検出よりも電磁場応答による腐食層の検出の方が検出感度が高いと判断されたため、今後は電磁場応答による腐食層の検出を優先して研究開発し、実験による評価も電磁場応答の検出評価を主体に推進する予定である。以上の結果、さらに検出感度の改善が必要と判断された場合は、弾性波応答による腐食層の検出についても追加検討を行う。H31年度は、実構造物に対応した評価対象ごとに手法の検討、評価を行う。具体的な評価対象としては、A.コンクリート埋設鋼板(平板、鋼管)、B.コンクリート中鉄筋を対象とする計画である。研究テーマとしては、1鋼材腐食の初期段階を精度良く検出可能とする磁場発生方法の検討において、電磁場入力条件(発振周波数、励磁コイル形状・巻数)の最適化、磁路の最適化、コア付き励磁コイル(フェライト、電磁鋼板コア)による検出精度の改善、検出感度の定量的評価を実施予定。2微小な電磁場応答を高感度に検出できる受信システムの検討において、計測配置の最適化(理論検討、解析を援用)、差動型磁気計測回路の評価、磁気勾配検出回路(グラジオメータ方式)、腐食を模擬した局所電流ループモデルの理論化、解析(PHOTO-eddy)を実施予定。3電磁場応答から鋼材腐食を検出するための信号処理・データ解析システムの開発においては、供試体(A、B)の製作、腐食ステージの評価、腐食範囲の可視化検討を進める予定である。当初、弾性波と電磁場応答を統合的に評価することにより、鋼材腐食の初期段階から進展期、加速期に至る諸状況を多面的に把握・可視化できる統合型信号処理・データ処理システムの開発を行うとしていたが、電磁場応答の振幅・位相差情報を評価指標とし、健全な鋼材部の指標値に対して局所的に変化する領域をマッピング処理することにより、腐食段階、腐食範囲を可視化する手法で研究評価を進める。

また、鋼材を電食により腐食させた試験体において、電食による減肉厚約50μmにて鋼材表面の形状変化が検出できることを確認した。また、腐食条件を変え腐食部の大きさの検出限界の把握を行った。高周波交流磁場の電磁場応答に関する基礎評価を優先し、平板鋼板を対象とした評価段階にある。今後、具体的な構造物を対象としたコンクリート中鋼材に対して評価を進める。一方、H30年度研究の結果、弾性波応答による腐食層の検出よりも電磁場応答による腐食層の検出の方が検出感度が高いと判断されたため、今後は電磁場応答による腐食層の検出を優先して研究開発し、実験による評価も電磁場応答の検出評価を主体に推進する予定である。以上の結果、さらに検出感度の改善が必要と判断された場合は、弾性波応答による腐食層の検出についても追加検討を行う。H31年度は、実構造物に対応した評価対象ごとに手法の検討、評価を行う。具体的な評価対象としては、A.コンクリート埋設鋼板(平板、鋼管)、B.コンクリート中鉄筋を対象とする計画である。研究テーマとしては、1鋼材腐食の初期段階を精度良く検出可能とする磁場発生方法の検討において、電磁場入力条件(発振周波数、励磁コイル形状・巻数)の最適化、磁路の最適化、コア付き励磁コイル(フェライト、電磁鋼板コア)による検出精度の改善、検出感度の定量的評価を実施予定。2微小な電磁場応答を高感度に検出できる受信システムの検討において、計測配置の最適化(理論検討、解析を援用)、差動型磁気計測回路の評価、磁気勾配検出回路(グラジオメータ方式)、腐食を模擬した局所電流ループモデルの理論化、解析(PHOTO-eddy)を実施予定。3電磁場応答から鋼材腐食を検出するための信号処理・データ解析システムの開発においては、供試体(A、B)の製作、腐食ステージの評価、腐食範囲の可視化検討を進める予定である。当初、弾性波と電磁場応答を統合的に評価することにより、鋼材腐食の初期段階から進展期、加速期に至る諸状況を多面的に把握・可視化できる統合型信号処理・データ処理システムの開発を行うとしていたが、電磁場応答の振幅・位相差情報を評価指標とし、健全な鋼材部の指標値に対して局所的に変化する領域をマッピング処理することにより、腐食段階、腐食範囲を可視化する手法で研究評価を進める。1鋼材腐食の初期段階を精度良く検出可能とする磁場発生方法の検討において、大電流により磁場の急峻な立上がりを実現するパルス電流発生装置につき、H31年度も継続して検討を進める。このため、H30年度実施額の一部をH31年度において使用予定。また、磁路の最適化、コア付き励磁コイル(フェライト、電磁鋼板コア)による検出精度の改善、磁路の改善による検出感度の評価をH30年度の検討に引き続き、H31年度も継続して実施予定。2微小な電磁場応答を高感度に検出できる受信システムの検討において、差動型磁気計測回路の評価、磁気勾配検出回路(グラジオメータ方式)、腐食を模擬した局所電流ループモデルの理論化、解析(PHOTO-eddy)をH31年度実施予定。3電磁場応答から鋼材腐食を検出するための信号処理・データ解析システムの開発、供試体(A、B)の製作、腐食ステージの評価、腐食範囲の可視化検討を予定通り進める予定である。
新生児期におけるグルタチオンペルオキシダンゼの発言とその合成能の変化

新生児期心筋の虚血再灌流障害が成熟心筋に比べて強く出現することの原因を探るため、フリーラジカルスカベンジャーの一つであるグルタチオンペルオキシダーゼ(GPx)活性に注目し以下の実験を行った。実験1:生後1日目(N群)、7日目(P群)、成熟ラット(A群)を用い、心筋内のグルタチオンペルオキシダーゼ活性と、その原料となるセレン濃度、セリン濃度を測定した。その結果、セレンはN:4.95±2.03, P:4.98±2.03, A:4.34±1.69と有意差を認めず、セリンはN:24.88±3.28, P:17.00±1.19, A:6.40±0.73と全ての群間で有意差を認め、新生仔ラット心筋に高濃度で含まれていた。GPx活性はN:58.66±2.46, P:101.76±3.35,A:115.80±15.02とNとP、A間で有意差を認め、成熟ラットで高濃度に認めた。以上により、胎児期は低酸素状態にありフリーラジカルの発生も少ないためGPx合成が低く、出生後酸素に暴露されることにより促進されるのではないかと考察された。実験2:そこで生後1日目、3日目、7日目のラットを用い、コントロール群(C群)、低酸素、高酸素の負荷を加えた群(P群)、出生前1週間より妊娠ラットに対し高酸素負荷を行った群(O群)、O群に酸素負荷を加えた群(OP群)を作成し、GPx活性を測定した。その結果、生後1日目ではC:58.66±2.46, P:62.54±2.70, O:64.20±2.58, OP:67.20±3.61、3日目ではC:87.24±1.42, P:90.05±2.82, O:94.92±4.44, OP:98.92±3.89とCに比べてO、OPで有意に上昇していた。生後7日目では有意差を認めなかった。これらの結果、GPx合成は胎児期にはあまり合成されず、出生後合成が促進されることが示唆された。またさらに出生前に高酸素負荷を加えることにより、GPx合成が促進されることが示唆された。生後1日目(N)、7日目(P)、成熟ラット(A)を用い、心筋内のグルタチオンペルオキシダーゼ活性と、その原料となるセレン濃度、セリン濃度を測定した。その結果、セレンはN:4.95±2.03,P:4.98±2.03,A:4.34±1.69と有意差を認めず、セリンはN:24.88±3.28,P:17.00±1.19,A:6.40±0.73と全ての群間で有意差を認めた。GPx活性はN:58.66±2.46,P:101.76±3.35,A:115.80±15.02とNとP、A間で有意差を認めた。そこで生後1日目、3日目、7日目のラットを用い、コントロール群(C)、低酸素、高酸素の負荷を加えた群(P)、出生前1週間より妊娠ラットに対し高酸素負荷を行った群(O)、O群に酸素負荷を加えた群(OP)を作成し、GPx活性を測定した。その結果、生後1日目ではC:58.66±2.46,P:62.54±2.70,O:64.20±2.58,OP:67.20±3.61、3日目ではC:87.24±1.42,P:90.05±2.82,O:94.92±4.44,OP:98.92±3.89とCに比べてO、OPで有意に上昇していた。これらの結果、GPx合成は胎児期はあまり合成されず出生後合成が促進され、さらに出生前に高酸素負荷を加えることにより、GPx合成が促進されることが示唆された。

GPx活性はN:58.66±2.46, P:101.76±3.35,A:115.80±15.02とNとP、A間で有意差を認め、成熟ラットで高濃度に認めた。以上により、胎児期は低酸素状態にありフリーラジカルの発生も少ないためGPx合成が低く、出生後酸素に暴露されることにより促進されるのではないかと考察された。実験2:そこで生後1日目、3日目、7日目のラットを用い、コントロール群(C群)、低酸素、高酸素の負荷を加えた群(P群)、出生前1週間より妊娠ラットに対し高酸素負荷を行った群(O群)、O群に酸素負荷を加えた群(OP群)を作成し、GPx活性を測定した。その結果、生後1日目ではC:58.66±2.46, P:62.54±2.70, O:64.20±2.58, OP:67.20±3.61、3日目ではC:87.24±1.42, P:90.05±2.82, O:94.92±4.44, OP:98.92±3.89とCに比べてO、OPで有意に上昇していた。生後7日目では有意差を認めなかった。これらの結果、GPx合成は胎児期にはあまり合成されず、出生後合成が促進されることが示唆された。またさらに出生前に高酸素負荷を加えることにより、GPx合成が促進されることが示唆された。