hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
反跳インプランテーションによる化合物合成の機構の研究

核反応反跳インプランテーション法による化合物合成の反応機構について、その反跳エネルギー依存性について検討を行った。原理的には、反跳原子を生じさせる反跳源を0.010.1μmの薄膜状とし、その厚みを種々に変化させることにより、飛び出してくる反跳原子の運動エネルギー分布をコントロールすることによって行われる。非常に薄い膜から放出される反跳原子の運動エネルギーは、その厚みが増加するにつれて、反跳源内での衝突によるエネルギー損失が増すため、低エネルギー側に移動する。すなわち、本薄膜法では、初期核反応反跳エネルギーから、充分厚みの大きくなった時に得られる反跳エネルギー分布までがコントロール可能であるという特色をもっている。これは、反跳原子が反跳源薄膜から飛び出す割合(反跳収率)を実験的に求め、理論的に予想されるそれと比較することにより評価可能である。この実験を、50Cr (n,γ) 51Cr反応、52Cr (γ,n) 51Cr反応、51V (p,n) 51Cr反応に対して行い、数百eVから数百keVまでの広い範囲について反跳原子のエネルギー分布を変化させることが可能であることがわかった。この様子は、種々膜厚における反跳収率の変化や、飛び出す反跳原子の絶対量変化にも系統的に現れ本薄膜法の妥当性が確認された。さらに、本法をトリス(アセチルアセトナト)鉄(III)捕集錯体に適用し、その中心金属を51Cr反跳原子が置換する際の反跳エネルギー依存性を調べた。その結果、数百eVの打ちこみエネルギーでは、中心金属置換収率が89%程度であったのに対し、2030keVの範囲ではその収率は約2倍になり、さらにエネルギー増加に対してゆるやかに収率が増加していくという興味がある結果が得られた。
川崎病発症に関与するトールライクレセプターファミリーの解析と治寮への応用

CD14遺伝子プロモーター領域の遺伝子多型(CD14/-159C/T)と川崎病冠動脈病変発症の研究結果をThe Journal of Pediatrics(2003;143:357-62)に報告した。佐賀地区で診断、治療された川崎病患者で、本研究に同意の得られた川崎病67例、対照69例を対象とし研究を行った。この遺伝子多型の頻度はこれまでの報告と有意差はなく、この遺伝子多型は発症には影響してはいなかった。しかし、ロジスティック回帰分析にて、冠動脈病変合併例は、TTのオッズ比は4.05で、さらに冠動脈後遺症例ではTTのオッズ比は6.61とより高値となった。また、ガンマグロブリン未使用例を除く、55例で同様の検討を行い、TTのオッズ比は、冠動脈病変では3.97、後遺症では、7.08と更に高値であった。また、Tアレルを持つことのオッズ比は、冠動脈病変では2.22、後遺症では5.49と同様であった。以上より、川崎病の重症化、冠動脈病変発症、後遺症の残存とCD14プロモーター領域の遺伝子多型との関連性が示された。次に、TLR2遺伝子およびTRL4遺伝子の遺伝子多型の検討においては、既知の報告の領域での遺伝子多型は川崎病群50例においても対照群50例においても認められず、川崎病との関連は指摘できず、本邦における同遺伝子多型は欧米と異なる可能性がある。RP105の研究においては、川崎病急性期のBリンパ球における、RP105の誘導はCRP高値である細菌性感染症とは異なり、RP105の特異的機能が病態に関わっている可能性を示唆させた。CD14プロモーター領域の遺伝子多型と川崎病冠動脈病変発症の研究結果をThe Journal of Pediatrics(2003;143:357-62)に報告しました。以下に要点を記載します。対象は、佐賀地区で診断、治療された川崎病患者で、本研究に同意の得られた川崎病67例、対照69例です。川崎病例においては、急性期の検査所見、有熱期間、GG(γグロブリン)の総投与量、冠動脈病変、発症1年後以降の後遺症の有無について検討しました。また、GG投与前の16名の川崎病患児の血清にて、sCD14、TNF-α、VEGF、HGFをELISA法にて測定しました。急性期の検査所見では、有熱期間(CC6.9日、CT6.8日、TT8.2日)はTTにて高い傾向があり、CRP(CC10.8mg/dl、CT11.6mg/dl、TT13.9mg/dl)はCCに対してTTは有意に高値でした。治療については、全例アスピリンは使用しており、GGの総投与量は3群間に差はありませんでした。冠動脈病変、後遺症はTTに多くみられ、GG未使用で冠動脈病変ありの例もTTに多くみられました。以上の結果をロジスティック回帰分析にて検討したところ、冠動脈病変合併例は、CC3名、CT4名、TT10名で、TTのオッズ比は4,05で、後遺症例ではTTのオッズ比は6.61と更に高値となりました。また、Tアレルを持つことも、オッズ比は2.20と高値でした。GG未使用例を除く、55例で同様の検討を行いました。TTのオッズ比は、冠動脈病変では3.97、後遺症では、7.08と高値でした。Tアレルを持つことも、冠動脈病変では2.22、後遺症では5.49と同様の傾向でした。

サイトカインの検討では、sCD14、TNF-α、HGFはいずれもTTが高い傾向にあり、VEGFについては、TTが有意に高値でした。以上より、TTは、川崎病の重症化あるいは、冠動脈病変発症、後遺症の残存との関連性が示唆されました。昨年度に報告したように、CD14遺伝子プロモーターの遺伝子多型が川崎病冠動脈病変の発症に関与しているが、CD14のみではLPSの細胞内へのシグナル伝達は行われず、そのシグナル伝達にはTLRファミリーが関与している。そこで、LPSシグナルのより下流のレセプターであるTLR4とTLR2の遺伝子多型を検討した。川崎病50例、対照50例のそれぞれの既知の部位での遺伝子多型を検討したが、いずれも同部における多型そのものを指摘できず、本邦においては報告されている既知の多型についてはあてはまらない。次に、急性期川崎病血液中の単球におけるTRL4とTRL2の発現量をフローサイトメトリーにて解析した。いずれも単球における発現はみられるが、他の熱性疾患との間に有意差はなかった。更に、川崎病急性期血液中のBリンパ球においてTLRファミリーであるRP105の発現量をフローサイトメトリーにて解析した。急性期においては、RP105の発現は、他のCRP強陽性患者より有意に高値であり、回復期においてはその発現性は低下してくる。このRP105を介するシグナル伝達については、現在のところ詳細な機能は分かっていない。このRP105の実験結果は現在投稿中である。
神楽による地域人材育成と地域の再生：新しい経営学「地域資源開発経営学」の構築

多くの地方では、神楽など伝統的芸能・祭りは衰退傾向にある。しかし、広島では神楽は、大隆盛している。そこで、広島の神楽がなぜ盛んであるか研究調査した。その理由の第一は、広島神楽では、神楽の舞台、演出、衣装、舞、調子(音楽のテンポ)が、旧舞(旧式神楽)と異なり新しくなったことである。これらは、神楽におけるイノベーションである。そして、神楽団間のイノベーションの相互取り入れが促進されたことである。第二に、神楽の公演は都市の劇場でのコンテストとなることが多くなったことである。これにより、神楽団の競争が強まった。平成24年に、日本地域資源開発経営学会を創設し、H25年6月には中部部会を開き、7月広島で第2回全国大会を開催した。本研究は、広島神楽を中心として研究者が能動的に、地域の人々や高校生、地域の諸組織に働きかけ、研究と教育および研究成果を活用し地域の自立的発展をはかる場(地域文化アカデミー)を作り、地域が継承してきた知(地域知)を生かした研究を行い、その活動自体を、地域資源の開発、地域の活性化につなげようとするもので、新しいタイプの能動的アクションリサーチ(AAR)の方法の確立とAARによる研究成果、その実践による地域活性化への貢献を目指したものである。研究成果は、日本地域資源学会の中部部会と第2回全国大会の場で、市民に公開して発表した。広島神楽を中心に、出雲、石見の神楽と関わりあいながら、神楽のイノベーションが地域の特性と関わって、伝統文化軽視から尊重への意識変化の中で行われたことを明らかにし、地域資源開発経営学の基礎理論構築の試みをした(赤岡功)。この時、自動車企業のイノベーション、顧客獲得の戦略論研究から得られた知見(平野)を踏まえた。また、YOSAKOIソーランという新しい祭りが生まれ隆盛した要因に大学と商店街・企業・行政の力の結集のあり方を示す研究(濱田)、中学生・高校生など次世代の伝統芸能を担う者のモチベーション(赤岡美津子)、および研究協力者による韓国を中心とする伝統芸能の影響を考察し(高崎)、東アジアと日本各地の地域伝統芸能の特質の形成と地域の人々の生活の関係を広くとらえる理論枠組みの構築に向けた考察を行った。これらから、伝統的地域芸能および新しい地域芸能や祭りについて、その継承・変容・発展と地域の地誌的条件の関係と、地域の文化特性の形成、それによる地域芸能・祭りの発展について、仮設が得られ,地域資源開発経営学構築の予備的考察が行えた。神楽など祭りによる地域人材育成と地域の再生を調査研究し、それを基礎に新しい経営学「地域資源開発経営学」の構築を目指して、研究を行ってきた。H24年に「日本地域資源開発経営学会」を創設し全国大会を開き、H25年7月広島で第2回全国大会を、H26年7月に愛知県東海市(知多半島)の星城大学で第3回全国大会を開催した。いずれも、市民公開として、神楽(広島)、山車祭り(知多)の現役の活動団体の代表者による講演、研究者による研究報告を行って、日常の学会活動も、全国大会もアクションリサーチの場としてきた。科研費に基づく調査研究であることが、神楽関係者の誇りともなり、その効果もあって、広島では、神楽がさらに活発になり従来と異なり遠く山間部に行かなくても広島市内の中心部で夜神楽が毎週楽しめるまでになり、広島神楽の更なる隆盛と若者を含む神楽の担い手の増加、モチベーション向上になり、本研究の実践的目的は達成されはじめている。こうした成果の一部は、第3回全国大会で発表されている。そして、全国大会および支部研究会において、愛知・知多では近年さらに盛んになってきているからくり山車祭りの担い手の参加によるアクションリサーチを展開している。理論的には、からくりの歴史風土と、自動織機、機械しかけの工夫の関係、そして、現代における自動車産業や機械産業における「からくり改善展」の関係がしだいに明らかになってきており、地域資源開発経営学の構築にむけて着実にすすんでいる。広島での神楽や、愛知・知多で盛んなからくり山車祭りなどを、「地域の資源」ととらえ、そのさらなる発展を期するなかで、地域人材の育成と地域の発展をはかるために、新しい経営学「地域資源開発経営学」の構築を行うことをめざし、研究調査を行ってきた。この目標を効果的に達成するため、全国学会として「地域資源開発経営学会」を組織し、広島市で2回と愛知県東海市で1回、全国大会を開催してきた。そのなかで、広島の神楽は、伝統的神楽から、新しい神楽が生まれ、それが既存伝統神楽の変革を促すなど、神楽団間の相互作用、相互革新のなかで、イノベーションが行われ、広く市民や行政、高校、大学を含めた交流、協力のなかで、地域の「ひとづくり」「まちづくり」に資していることが明らかになった。そして、神楽に加えて愛知・知多のからくり山車祭りの研究が行われて、「からくり」への関心が、産業界の活動と相互作用して、地域全体のイノベーション志向の強さにつながり、産業発展に大きく貢献していることがわかってきた。愛知県の工業出荷額は、47都道府県中で、第2位の神奈川県と3位の大阪府の出荷額の合計よりも大きいという、抜群のものづくり力をもたらしているとみられる。強い革新志向は、工業だけではなく、農業においても、品種開発など新製品だけでなく、新生産方法、新市場開拓等広くみられる。また、革新の担い手に、商業高校等、高校がみられることも注目される。

こうした成果を踏まえ、アンケートとインタビューを行い、地域資源開発経営学の構築を行うことができるとみられ、広島など、各地の「ひとづくり」、「まちづくり」に生かすことにより、各地の「豊かな社会」実現に接近できる。本年度は、研究代表者の怪我により42日間入院加療の為、研究調査に大きな支障が生じた。広島での神楽や愛知のからくり山車祭り等を、「地域の資源」ととらえ、そのさらなる開発を図るなかで、地域人材の育成と地域の発展をはかるため、新しい経営学「地域資源開発経営学」の構築をめざし、全国学会「地域資源開発経営学会」を組織し、2015年までに広島で2回、愛知県東海市で全国大会を開催してきた。そのなかで、地域資源であるはずの多くの伝統的祭りや伝統芸能が沈滞するなかで、広島の神楽は隆盛してきているが、それは、神楽団間の1競争と2イノベーションによることが明らかになった。さらに、神楽団間の競争を促進する場の設定があり、それにより、神楽の舞台、演出、舞、調子、衣装、化粧、小道具にわたる多くの面で、イノベーションの相互促進が、全体としての広島神楽の隆盛を支えていることが明らかになってきたので、それを、交互的イノベーションと名付けて、交互的イノベーションが行われる要因、阻害要因を考えてきた。他方、愛知の山車祭りが盛んなのは、愛知の「からくり好き」文化が基底にあり、全国47都道府県のなかで、工業出荷額が、第二位の神奈川県、第三位の大阪府の合計よりも9兆円も多いという抜群の工業だけでなく、農業でも、漁業でも、サービス業でもイノベーション志向が強いことによることがわかった。特に、愛知のイノベーションの特徴的なことは、異質とみられるモノ、コト、発想の、大胆な新結合が多いことである。このようなイノベーション志向が強いのは、1経済的利得獲得意欲が旺盛であること、2経済的利得獲得は、運営・行動における通常の合理化、効率化だけでなく、イノベーションが有効であることを、愛知の人々は相当古くから理解する機会に恵まれてきたことによると考えられる。多くの地方では、神楽など伝統的芸能・祭りは衰退傾向にある。しかし、広島では神楽は、大隆盛している。そこで、広島の神楽がなぜ盛んであるか研究調査した。その理由の第一は、広島神楽では、神楽の舞台、演出、衣装、舞、調子(音楽のテンポ)が、旧舞(旧式神楽)と異なり新しくなったことである。これらは、神楽におけるイノベーションである。そして、神楽団間のイノベーションの相互取り入れが促進されたことである。第二に、神楽の公演は都市の劇場でのコンテストとなることが多くなったことである。これにより、神楽団の競争が強まった。地域資源開発経営学の理論的枠組みは明らかになってきており、H26年7月の日本地域資源開発経営学会でその一端は報告した。全国学会はすでに創設して、全国大会を今年3回目を開催するほか、広島支部のほか中部支部も支部研究会を開催しており、その場で、神楽や祭りの担い手と議論するようになっており、これが調査研究の発展を強化している。また、広島神楽の新たな発展にも、本科学研究費研究が一定の役割を果たしている。今後、からくり山車祭りとの関係を大きく発展させるための能動的アクションリサーチを展開しようとしているが、この点ではまだ試行段階である。今後、アンケート調査、インタビューを通じて発展を図る計画である。地域資源開発経営学について、既存の学会で報告し、その構築をすすめる。
均質化問題と分数冪時間微分を持つ方程式の粘性解理論

本年度は主に以下の2つの研究を行い結果を得た。1.カプトーの時間微分項を持つ方程式(ただし空間微分は整数階)を扱った。従来の粘性解のアイデアに従えば自然に一般化解を定義できる。しかし、従来の一意性の証明に抜本的な見直しが必要であるものの昨年度の研究ではこの解決には至らなかったため、この解の概念が適切なものであるかどうかは未解明であった。一方、カプトー微分そのものではなくそれを変形した同値なものを用いても新たに一般化解を定義することができる。これは昨年度導入した適切な粘性解である。本研究では、これら2つの概念が同じであることを証明した。このおかげで前者の解の概念に対する適切性の問題が解消されたことに加え、これまでの存在性の証明も簡易になり理論が随分整理された。2.空間2階微分項が階数1未満のカプトー空間微分の一階微分で置き換えられた1次元熱方程式(非整数階熱方程式と呼ぶ)を初期境界条件の下で考察した。この方程式の固有関数は特殊関数で表されるため、任意に与えられた初期境界条件に対するフーリエの方法による解法は単純でない。同様の理由から通常の熱方程式の熱核に相当するものも特殊関数で表される。そのため、方程式の素朴さに反して通常の熱方程式で考えられるような一般化解を見つけることは容易ではなく、これまで解の存在に関連する研究はなかった。本研究では、粘性解理論に基づく解法を試み時間非整数階の方程式に対して確立した粘性解の理論が非整数解熱方程式にも適用可能であることを発見した。すなわち、粘性解の拡張概念を導入し一意存在性および安定性などの基本的な諸性質を証明した。通常の熱方程式と同様に平滑化作用が期待できることもわかったが、まだ証明の完了には至っていない。29年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は,カプトーの意味での非整数階時間微分(以下,カプトーの時間微分)を持つ完全非線形偏微分方程式,特にハミルトン・ヤコビ方程式と退化楕円型作用素を主要部に持つ方程式に対して粘性解の枠組みでの適切性について研究した.空間の非局所性を除けば,同様の方程式に対する(粘性)解はすでに別の研究者によって与えられている.しかし,適切性が議論されていないため,その解の定義の妥当性や適切性は不明瞭のままであった.本年度はそれらを明らかにした.以下はその概要である.粘性解を定義する基本的なアイデアは,未知関数と試験関数の差を考え,最大値原理を介して未知関数の微分を試験関数に担わせることである.すでに知られているカプトーの(時間)微分に対する最大値原理と空間方向への古典的な最大値原理を適用することである一般化された弱解の概念が得られる.しかし,この解の概念に対しては一意性の証明に回避困難な問題が生じる.解の定義を改めるために時間方向には最大値原理の代わりにカプトーの時間微分自身の部分積分を適用する.新たに未知関数の微分に依らない式が導かれ,別の一般化された弱解の概念が得られる.この解の概念はすでに知られている粘性解のものと一致することがすぐにわかるが,新たに適切であることを示した.基本的な証明の流れは整数階の場合と同様である.すなわち,一意性のために比較定理を示し,存在性はペロンの方法に基づいて示す.これにより連続な一意解が得られる.1階の方程式にしか確かめられていないが,この解は時間について"時間微分の階数"次ヘルダー連続,空間についてリプシッツ連続であることも示した.安定性については,古典的なものの類似の他に,時間微分の階数を連続的に変えた時に解は局所一様の位相で連続的に変化するという主張を得た.なお,以上の結果は線形の方程式にも適用可能である.当初の計画では,カプトーの非整数階時間微分をもつハミルトン・ヤコビ方程式に対する粘性解理論構築を目指していた.実際には,ハミルトン・ヤコビ方程式だけでなく退化楕円型作用素を持つ方程式についても同様に解を定義し適切性,すなわち,連続な一意解の存在とある安定性を確立することができた.応用上重要視されているカプトーの時間微分の一般化に,有限個のカプトー微分の線形結合として表される多項カプトー時間微分がある.得られた全ての結果は定数係数の多項カプトー時間微分に置き換えても成立する.以上のことから,研究は当初の計画以上に進展していると判断する.本年度は主に以下の2つの研究を行い結果を得た。2.空間2階微分項が階数1未満のカプトー空間微分の一階微分で置き換えられた

1次元熱方程式(非整数階熱方程式と呼ぶ)を初期境界条件の下で考察した。この方程式の固有関数は特殊関数で表されるため、任意に与えられた初期境界条件に対するフーリエの方法による解法は単純でない。同様の理由から通常の熱方程式の熱核に相当するものも特殊関数で表される。そのため、方程式の素朴さに反して通常の熱方程式で考えられるような一般化解を見つけることは容易ではなく、これまで解の存在に関連する研究はなかった。本研究では、粘性解理論に基づく解法を試み時間非整数階の方程式に対して確立した粘性解の理論が非整数解熱方程式にも適用可能であることを発見した。すなわち、粘性解の拡張概念を導入し一意存在性および安定性などの基本的な諸性質を証明した。通常の熱方程式と同様に平滑化作用が期待できることもわかったが、まだ証明の完了には至っていない。現状では適切性以外には解の特徴などは何もわかっていない.例えば解の表現公式や長時間挙動,均質化などは整数階の場合には技術が豊かであり結果もよく知られているが,非整数階微分に対する技術がまだ未発達であるために同様の論法が使えない場面が往々にしてあり,いずれも結果は得られていない.解の性質を知ることは今後の大きな課題になってくると思われる.本研究で得られた解と別の意味の弱解との関連性を探ることも考えたい.異常拡散方程式(線形かつ発散型)は非常に広範な分野で注目されており,数学的にも研究が盛んに行われている.これに対してはすでに超関数の意味での弱解が導入されているため,我々の解との関係性を明らかにする.得られた解の概念の適用範囲を広げることも重要である.例えば,整数階の場合にはステファン問題のような自由境界値問題においても粘性解理論が確立されている.カプトーの時間微分をもつステファン問題も現実に考えられるという報告があるため,理論の拡張を行なっていきたい.29年度が最終年度であるため、記入しない。29年度が最終年度であるため、記入しない。
食餌とホルモンによるタンパク質合成制御の分子機構の解析

動物のタンパク質代謝は、主に食餌とホルモンによって巧妙に調節されている。栄養価の高いタンパク質を十分摂取した場合やインスリンが十分作用する場合などは、動物が食餌のタンパク質をよく同化するが、グルココルチコイドの分泌の多い場合などは、タンパク質代謝は異化に傾くことが知られている。これらの条件下で、組織でのタンパク質代謝がどのような影響を受けるかを明らかにしようとしたのが本研究である。筆者らは、すでに動物がタンパク質同化の状態にあるか異化の状態にあるかを、血中のインスリン様成長因子-I(以下IGF-I)の濃度がよく反映すること、また、例外的に反映しない場合でも、インスリン様成長因子結合タンパク質(以下IGFBP)の濃度の変化を考慮すると、動物のタンパク質代謝の状態をよく把握できることを示してきた。特に、IGFBP-1とよばれるタンパク質は、動物のタンパク質代謝が異化に傾いた場合に著しく血中濃度が上昇することを示した。本研究の成果のもつとも重要な点は、タンパク質代謝が異化に傾いた場合の、このIGFBP-1の血中濃度の上昇の分子機構を明らかにしたことにある。この濃度上昇は、主に肝臓におけるIGFBP-1遺伝子の転写の亢進によって説明できるが、本研究で、この転写亢進に関与すると考えられる遺伝子の5'上流領域を特定し、そこへの、HNF-3、USF等の結合が、転写亢進に重要であることを証明した。この結果、および関連した成果により、動物のタンパク質代謝が異化に傾いた場合の動物の内分泌状態の変化を、分子レベルで説明することが可能となった。動物のタンパク質合成の制御は、転写段階と翻訳段階に分けて考えることができる。本研究では、それぞれの段階でどのような制御が行われているかについて、タンパク質合成・分解が大きな影響を受ける条件において解析した。翻訳段階については、翻訳開始因子の活性制御が主たる機構であると考えられている。なかでも、eIF-4Eとよばれる因子は、mRNAと結合し、翻訳開始複合体を形成する上で重要な因子で、この因子には特異的に結合するeIF-4E結合タンパク質(以下4EBPとする)とよばれる因子があり、この4EBPはリン酸化されるとeIF-4Eとの結合活性を失い、翻訳開始が促進されるとされている。本研究でも、組織のタンパク質合成が抑制される条件下、例えば実験的糖尿病、タンパク質欠乏状態、絶食状態などで、4EBPとeIF-4Eとの結合量が増加し、翻訳活性が抑制される可能性が高いことを証明している。さらに、このような条件下ではeIF-4Eや4EBPのmRNA量に変動がないかを、肝臓および骨格筋で解析し、eIF-4Eについては、そのmRNA量は比較的安定しているのに対して、4EBPのmRNA量は実験的糖尿病、タンパク質欠乏状態、絶食状態などで顕著に増加することを証明した。一方、転写段階での調節に関しては、やはり上述のような組織のタンパク質合成活性が抑制される条件下でmRNA量が顕著に増加してくるインスリン様成長因子結合タンパク質-1(以下IGFBP-1)に注目し、このタンパク質のmRNAが、食事のタンパク質欠乏に応答して増加してくる機構を解析した。その結果、IGFBP-1遺伝子の5'上流領域に、食事タンパク質に応答して特別の転写調節因子が結合することを証明する事に成功した。現在、この結果について、論文を作製中で、さらにその因子の同定に精力を注いでいる。昨年度の報告で、動物のタンパク質代謝に重要な役割を果たすホルモンであるインスリン様成長因子-I(以下IGF-I)と、このホルモンの活性を制御する因子の一つであるインスリン様成長因子結合タンパク質-1(以下IGFBP-1)の遺伝子発現を、食餌とホルモンがどのように制御するかについて、その分子機構の解析を進め、IGFBP-1遺伝子の転写開始点の5'-上流領域に、食餌のアミノ酸に応答して遺伝子転写を調節する領域(以下Amino Acid Responsive Element,AAREと略)を同定したことを報告した。

本年度は、この領域に結合する因子、すなわち転写調節因子と考えられるタンパク質が、この領域にどのように結合するのか、またその因子はどのようなタンパク質であるのか、について解析を行った。AAREの塩基配列をもつプローブ(AAREプローブ)を調製し、標識した。また、タンパク質栄養状態のよいラットとタンパク質欠乏状態のラットの肝臓の核からタンパク質を抽出し、AAREプローブとの結合状態をgel mobility shift assay法により解析した。その結果、タンパク質欠乏ラットから得た核抽出液中には、AAREプローブに特徴的に結合するタンパク質が存在することを発見した。このタンパク質は、結合する塩基配列の特徴および抗体との反応性から判断して、未知のタンパク質であると考えらた。以上の結果は、栄養条件が悪くなると、肝臓の核ではIGFBP-1遺伝子の転写を制御する転写調節因子の合成、もしくは活性化が起こり、その結果IGFBP-1の転写が促進されて、その合成が亢進し、血中のIGFBP-1濃度が上昇して、それがIGF-Iの活性を抑制して体タンパク質の合成が低下する、という一つの機構があることを意味している。昨年度までの報告で、動物のタンパク質代謝におけるインスリン様成長因子-I(IGF-I)の重要性を証明し、またIGFに特異的に結合するIGF結合タンパク質(IGFBPs)の生理的意義を明らかにしてきた。特に、IGFBP-1は、タンパク質栄養状態が悪くなった場合に、血中濃度が著しく上昇し、また肝臓のこのタンパク質のmRNA量が顕著に増加するタンパク質であることを証明してきた。さらに、このmRNA量の増加の分子機構を解析し、このタンパク質の遺伝子の5'上流領域に、いくつかのタンパク質が結合して、遺伝子発現を調節する領域があることを発見した。本年度の研究の成果で、特に重要なものは、まずこの領域に結合するタンパク質の一つがhepatocytenuclear factor-3(HFN-3)であることを証明し、かつこのタンパク質のうち、特にHNF-3γのIGFBP-1遺伝子の5'上流領域の特定部位への結合が、タンパク質栄養状態が悪くなると顕著に増加することを証明することができたことである。そのほか、IGFBP-1の遺伝子発現に及ぼす食餌タンパク質の栄養価の影響を検討した結果、無タンパク質食では、このタンパク質の遺伝子のmRNA量が顕著上昇するのに対して、必須アミノ酸欠乏条件では、著しい上昇が認められないこと、すなわち、IGFBP-1遺伝子の転写の上昇には、複数の必須アミノ酸が欠乏する必要があることが証明された。さらに、ウズラの発達過程での、生殖器官におけるIGF-IのmRNA量の変化を追跡し、発達の過程で特徴的な発現制御が行われていることを証明した。以上のように、本年度の研究によって、動物のタンパク質代謝において、IGF-I、およびIGFBPsは、極めて重要な役割をしていること、栄養条件は、分子のレベルで生体の機能に大きな影響をおよぼすことが、明確に証明されたといえる。
脳疾患における新しい脳神経機能画像診断法の開発‐脳血管障害・痴呆疾患の早期診断法

高齢化社会を迎えるにあたり、脳卒中・痴呆症は本邦において国民病であり、その早急な治療法・予防法の確立が求められている。脳卒中や痴呆性疾患患者において非侵襲的脳血流定量診断法の開発をおこなった。^<99m>Tc製剤が静脈投与後、パルスとして脳組織に流入する特性に着目し、スペクトル解析等の数理的手法を新たに脳血流測定法に導入し、採血を必要としない脳血流定量法を開発した。H_2^<15>O-Positron Emission Tomography (PET)装置での脳血流絶対値と比較検討し、脳血流Single Photon Emission Computed Tomography (SPECT)検査にてPET装置に近い脳血流定量測定がおこなえることを証明した。本研究により高額なPET装置がない一般病院でも、脳血流SPECT検査により脳血流絶対値の測定が安価におこなうことが可能となった。本研究は国内外の関連学会にて発表をおこなった。しかしながら、脳虚血時における神経細胞の障害や、脳組織の代謝応答など生体内分子レベルでの病態解明はいまだ充分になされていない。英国ケンブリッジ大学医学部との共同研究により、ラット脳虚血モデルを用い、非侵襲的生体内分子イメージング法を開発に取り組んだ。低酸素トレーサである^<18>F-fluoromisonidazoleを静脈投与し、小動物専用Micro PETを用いてラット生体での脳内分子画像開発を行った。従来の脳血流トレーサ製剤と比べ、この放射性薬剤を用いた脳機能画像は、より脳内酸素濃度分布に応じて特異的に神経細胞内に取り込まれる。本方法は虚血部位をより感度の高く検出できるイメージング法である可能性が示された。テクネシウム製剤とSPECT検査を用い、脳神経疾患において脳機能画像を作成し、統計学的解析、一般汎用型ソフトウエアの開発をおこなった。多発性脳梗塞による脳血管性痴呆は本邦においてはアルツハイマー病と並んで、痴呆の代表的疾患である。脳血管性痴呆と診断した患者群にTc-99m hexamethyl propyleneamine oximeを投与し、最大放射性カウントに対する閾値を設定し、設定した閾値以上の放射能をもつ画素を計算する。閾値の値を変えて、フラクタル次元として算出した。健常人と比べ、脳血管性痴呆患者では有意差を認めた。このことから、非侵襲的画像検査である本法から脳血管性痴呆が診断可能となった(Journal of Nuclear Medicines誌,Journal of Neurology誌発表)。脳血管性痴呆患者では、特に前頭葉の脳血流不均一性が顕著であることを発見した(American Journal Neuroradiology誌発表)。健常人の指先巧緻運動時の脳血流不均一性についても解析をおこない、新しい知見が得られた(Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism誌発表)。多発性脳梗塞患者の脳血流定量性の方法を開発し、臨床応用した。心臓から総頚動脈を介し、脳組織に流入する血流を、テクネシウム製剤ではその特性からパルス入力であると仮定し、スペクトル解析を導入し、脳血流定量的測定法を開発し、再現性について検討した(Annals of Nuclear Medicine誌発表)。今後、一般病院での非侵襲的簡便脳機能測定法の臨床導入へ向けてソフトウエアの更なる改良を目指している。
多環芳香族炭化水素類(PAH)-DNA付加体を指標とするPAH曝露評価法の開発

多環芳香族炭化水素(PAH)のなかで特に強い発がん作用を有するBenzo[a]pyrene(BaP)に着目し、BaPが代謝活性化されて生成する発がん作用の本体であるBaP-DNA付加体を生体指標(バイオマーカー)として用いるために、BaP-DNA付加体の高速液体クロマトグラフ-タンデム質量分析計(LC-MS/MS)を用いた新しい高感度分析法の開発を試みた。DNA付加体関連物質としてdG-BPDE、及びdG-BPDEを加水分解して得られるBaP tetrolをBaP-DNA付加体の分析対象化合物としてLC-MS/MSの条件検討を行った。分子量関連イオンをプリカーサーイオンとしてdG-BPDEのMS/MSスペクトルを得たところ、グアニン残基が脱離したイオンが観察され、このイオンを効率よく生成させるように、移動相条件、電圧等を最適化した。これに順じてBaP tetrolのLC-MS/MS条件を最適化するとともに、蛍光検出HPLCによる分析法も確立した。確立した分析法を培養細胞にBaPを暴露して得られたDNAに適用したところ、発がん作用の本体として知られる代謝生成物のanti-BPDEに由来するBaP-DNA付加体をBaP tetrolとして検出することができた。細胞のBaP処理24時間後からBPDE-DNA付加体が観察され、処理時間に依存して付加体量の増加が見られた。続いてDNA付加体を利用したヒトの曝露評価を行うためのバイオマーカーの開発を行った。被験者への負担(侵襲性)の観点から尿中のBaP-DNA付加体関連物質をバイオマーカー候補として、DNA付加体を加水分解して得られる尿中tetrolの検出を試みたが、前処理法の回収率の低さなどの改善の余地が残った。変異原性の比較的高いベンゾ[a]ピレン(BaP)を選択し、血液試料から白血球を分離し、DNAを抽出し酵素分解して3'-モノヌクレオチドを取り出し、さらに濃縮操作を経て得られる10-(deoxyguanosin-N^2-yl)-7,8,9-trihydroxy-7,8,9,10-tetrahydrobenzo[a]pyrene(dG-BPDE)をBaP-DNA付加体の分析対象化合物としてLC-MS/MSの条件検討を行った。分子量関連イオンをプリカーサーイオンとしてMS/MSスペクトルを得たところ、グアニン残基が脱離したイオンが観察され、このイオンを効率よく生成させるように、移動相条件、電圧等を最適化した。次に、試料を得るまでの試料の前処理法を確立するため、培養細胞を用いて条件検討を行った。ディッシュ10枚程度に細胞を播種し、24時間培養後BaPを添加した。培養後細胞を回収し、遠心して得られたペレットに含まれる2×10^7個の細胞を用いて抽出キットを用いたDNA抽出を行ってDNAを得た。DNA中のBaP付加体の測定には、操作が簡便で比較的高濃度試料の定量に適した蛍光検出-HPLC法を用いた。上述のように細胞から抽出したDNAに塩酸濃度が0.1Mとなるように加え、90°Cで4時間加熱して酸加水分解反応を行った。その後1M水酸化ナトリウム溶液で中和してHPLC用サンプルとし、生成したBaP-テトロールを測定した。その結果、発がん作用の本体として知られる代謝生成物のanti-BPDEに由来するテトロールを検出することができた。従って、ヒトの血液サンプルに確立した前処理法を適用し、LC-MS/MSを用いて高感度・高選択的にdG-BPDEを検出することが次年度の課題となる。
酵素反応中に見られる感応性化学種の振動分光法による捕捉と精密構造解析

インドールアミン2,3-ジオキシゲナーゼ(以下、IDOと記す)は、ヒトでは肝臓以外に分布するヘムタンパク質であり、トリプトファンに分子状酸素由来の酸素原子2個を添加してN-フォルミルキヌレニンを生成する。この反応はヒトにおけるトリプトファンの主要代謝経路の最初の反応である。Fe-O2型およびFe=O型反応中間体が検出されており、O原子は1個ずつ2回トリプトファンに添加されると考えられているが、反応の詳細は不明である。本研究では、IDOに基質として結合したトリプトファンの電子状態やコンフォマーを詳しく調べることにより、反応メカニズムの理解を深めることが目的である。この目的のため、IDOに深紫外共鳴ラマン分光法を適用した。本法では、ラマン散乱を励起するレーザー光の波長として220250 nmを用いることにより、芳香族アミノ酸であるトリプトファンの振動スペクトルを選択的に検出可能である。基質として結合したトリプトファンと溶液中のトリプトファンおよびIDO中のトリプトファンを区別するため、同位体標識トリプトファンを添加したときのスペクトルも測定し、解析した。その結果、IDOに基質として結合した1個のトリプトファンの振動スペクトルを抽出することに成功した。上述の測定を1.フリーのトリプトファン、2.基質ありIDOおよび3.シアン結合型基質ありIDOの3つの分子種について行った。3はIDOーO2ー基質三者複合体のモデルである。スペクトルの解析結果からトリプトファンのχ2, 1二面角は1、2、3の分子種についてそれぞれ+98°、ー40°、ー34°と見積もられた。三者複合体モデルにおける基質トリプトファンの特異なコンフォマーが酸素添加反応に重要であることが示唆された。26年度が最終年度であるため、記入しない。ヒトインドールアミン2, 3-ジオキシゲナーゼ(IDO)は、分子量約45 kDaのヘムタンパク質で、肝臓以外に存在する。トリプトファン(Trp)に分子状酸素由来の2個の酸素原子を添加してN-フォルミルキヌレニンを生成する反応を触媒するTrp代謝経路の鍵酵素である。Trpの代謝産物と免疫や癌、白内障などとの関係が指摘されており、化学や分光学の研究者のみならず医学や薬理学の研究者からも注目されている。IDOの反応機構を解明するための第一歩は立体構造を決定することであるが、阻害剤である4-フェニルイミダゾール結合型の分解能2.3オングストロームの結晶構造が報告されており、ヘム近傍の立体構造は反応機構の研究に有益な情報を与えた。また、共鳴ラマン分光法により、Fe3+型やFe2+型、Fe2+-CO型等の静的状態に加えてFe3+-O2-型、Trp-Fe3+-O2-型およびFe4+=O2-型反応中間体のヘム配位構造が詳しく調べられた。本研究の目的はヘムの側鎖置換基やν(Fe-His)(鉄-ヒスチジン伸縮振動モード)をいくつかの状態について調べて、それをもとに反応機構について議論を深めることである。本研究では酸化型IDOのヘムにいくつかの配位子を結合させたときの側鎖ビニル基やプロピオン酸基のコンフォメーション変化に由来するラマン線の変化が観測された。さらに、還元型IDOのν(Fe-His)は233 cm-1に観測されたが、このものにTrpが結合すると236 cm-1に3 cm-1だけ高波数シフトを示した。このことはTrpの結合により近位ヒスチジンからFeへの電子供与が増大することを意味する。IDOの反応サイクルにおいてはまずFe3+-O2-型が生成し、次にTrpが結合して三者複合体が生成する。以上のことから反応サイクル中でFe3+-O2-が生成したときに比べて、Trpが結合するとFeへの電子供与が増大してO-Oを切れやすくする、という反応性の微調整機構が存在することがわかった。スペクトルの解析結果からトリプトファンのχ2, 1二面角は1、2、3の分子種についてそれぞれ+

98°、ー40°、ー34°と見積もられた。三者複合体モデルにおける基質トリプトファンの特異なコンフォマーが酸素添加反応に重要であることが示唆された。26年度が最終年度であるため、記入しない。平成25年度の研究計画では、酸化型インドールアミン2, 3-ジオキシゲナーゼ(IDO)の4-フェニルイミダゾール、イミダゾール、CN-等の配位子が結合したヘムの共鳴ラマンスペクトルを測定すること、次に還元型IDOとそのTrp結合型を測定すること、としており計画通り測定した。その結果をもとに、配位子や基質であるTrpの結合に伴うヘム側鎖置換基のコンフォメーションおよびFe-His結合の変化を検出した。特に還元型IDOについてFe-His伸縮振動数を変化からTrp結合に伴いHisからFeへの電子供与が増大することがわかった。このことはTrpの結合によりヘムの反応性が微調整されることを意味する。以上のように新知見を得た。IDOにおいてO2分子に由来する2個の酸素原子が1個ずつ基質に取り込まれる反応のしくみを明らかにするため、反応中間体における基質の構造に注目して研究する。励起波長を200250 nmとして紫外共鳴ラマン分光法によりIDOに結合した基質の反応中間種の構造を選択的に調べる。寿命の短い反応中間種の構造を決定することは振動分光法によってのみ可能である。得られた結果をもとにFe3+-O2-ヘムやFe4+=Oが酸素添加反応を触媒するメカニズムを明らかにする。
ジルコニア材料の経時的劣化現象と陶材接着力との関係

ジルコニアは,審美修復治療に用いられる材料の一つとなってきた.この課題の一つとしてジルコニアと陶材の破折があげられる.本研究は,ジルコニア表面が作製されてからの経時的変化により陶材との接着力が変化するかどうかの検証を行った.さらに,ジルコニアに対し紫外線領域の光を照射することで,ジルコニアと陶材の接着力に影響を及ぼすか検討を行った.ジルコニア表面は時間依存的に経過することで炭素量が増加した.紫外線領域の光をジルコニア表面に照射することで,炭素量を減少させ陶材との接着力の増加につながった.ジルコニアは,審美修復治療に用いられる材料の一つとなってきた.この課題の一つとしてジルコニアと陶材の破折があげられる.本研究は,ジルコニア表面が作製されてからの経時的変化により陶材との接着力が変化するかどうかの検証を行った.さらに,ジルコニアに対し紫外線領域の光を照射することで,ジルコニアと陶材の接着力に影響を及ぼすか検討を行った.ジルコニア表面は時間依存的に経過することで炭素量が増加した.紫外線領域の光をジルコニア表面に照射することで,炭素量を減少させ陶材との接着力の増加につながった.審美修復材料としてジルコニアが使用されるようになってきたが,ジルコニア自体の材料特性の理解は十分とは言えない.代表的なものにジルコニアと陶材とは化学的接着力が無い,もしくは少ないと考えられているが,そのメカニズムは不明である.本研究では,ジルコニアの材料的特性を理解する一貫としてジルコニア表面が作製されてからの経時的変化と,この現象により陶材との接着力が変化するかどうかの検証を行うことを目的とし,研究を行っている.ジリルコニア試料を用意し,表面を加工してからの時間経過を管理し,保管を行った.表面加工直後新鮮面から表面加工後4週間経過後までの間,表面形状,表面性状に違いが生ずるか検討を行ったところ,表面粗さは,時間が経過しても有意な変化は認められなかったが.表面の濡れ性および表面元素の構成には変化が認められた.表面の濡れ性は,加工直後の新鮮面では,超親水性を示したのに対し,加工後3日を経過した時点から疎水性傾向となり,時間とともに疎水性へとした.これに伴い,表面の元素分析を行ったところ.炭素の付着増加が観察された.これらの表面に陶材を築盛し,破断試験を行ったところ,表面加工後4週経過した面上での陶材の接着力は,表面加工直後に築盛した接着力と比較し,有意な減少を示すことが確認された.ジルコニアと陶材との接着力は,ジルコニア表面加工後の時間経過と負の相関を持つことが確認された.また,ジルコニアとセメントとの接着力も同様の傾向を示し,表面加工後時間経過とともに接着力は減少することが確認された.ジルコニア材料の使用は,審美修復治療に用いられる材料の一つとなってきた.現在まで,材料の機械的強度や適合性などの検討が行われているが,ジルコニア自体の材料特性の理解は十分とは言えない.代表的なものにジルコニアと陶材とは化学的接着力が無い,もしくは少ないと考えられている.本研究は,ジルコニアの材料的特性を理解する一貫として,ジルコニア表面が作製されてからの経時的変化と,この現象により陶材との接着力が変化するかどうか検証を行うことを目的とした.我々は,ジルコニアの表面が作製直後から時間依存的に疎水性になっていることを確認した.さらに表面の時間依存的な濡れ性の変化に対し,陶材との接着力は減少していることを確認した.ジルコニアを化学周期表から見てみると,同族にはチタンが存在しているため,化学的性質がチタンと似ていると言われている。チタンは,光触媒効果を有する材料と知られているためジルコニアにも同様の効果があると我々は推測している.ジルコニア表面は,通常疎水性傾向を示すが,表面に紫外線を照射した場合、親水性に変化させることが出来,少なからず光触媒様効果が認められるとの報告がなされているこれより,時間依存的に疎水性に変化したジルコニア表面を紫外線領域の光を照射することにより表面の改質を行うことができるかどうか検証を行うことを目的とした.疎水性になったジルコニアに対し紫外線領域の光を照射することで,疎水性表面を超親水性に回復させることができ,さらに陶材との接着力の増加につながった,これよりジルコニアと陶材の接着力増加の手段として紫外線領域の光の照射が有効であることが示唆された.
粒状体の流動性を利用したダンパ振動減衰特性に関する実験的研究

本研究では粘性ダンパの一種であるオイルダンパの作動流体の代わり,もしくはヒステリシスダンパの一種である押出型鉛ダンパの鉛の代わりに,粒状体を用いた構造を有するダンパ(以下「粒状体ダンパ」と記す)へ,定常的な正弦状の強制変位を与えた場合に発生する減衰力を実験的に調べた.その結果,粒状体ダンパの減衰力は,変位と共に増大する漸硬型特性を有することがわかった.この特性は一般的に広く使われているオイルダンパや摩擦ダンパの特性と異なることから,本ダンパを振動系に組み込んだ場合の制振特性も独特なものになることが予測できる.また粒状体ダンパに充填する粒状体のサイズや充填率を変えた場合,粒状体ダンパの減衰力発生パターンは,前述した漸硬型特性を維持したままで変化することが確認された.さらに粒状体に磁性材料を用い,外部から磁場を印加することによっても,減衰力発生パターンは変化することが確認された.この場合も同様に,漸硬特性は維持された状態にあった.これらのことは,粒状体ダンパの減衰特性は比較的簡単に調整することが可能であり,さらに充填する粒状体に磁性材料を用い,それに磁場を印加することにより,粒状体ダンパをセミアクティブダンパとして用いることができる可能性を示していると考えられる.粒状体ダンパはその構造から様々な利点が考えられるにもかかわらず,その特性は不明であったが,本研究によりその一部を明らかにすることができた.この結果は粒状体ダンパを制振システムに用いることの有意性を明らかにする上で,意義あるものと考えられる.本研究では粘性ダンパの一種であるオイルダンパの作動流体の代わり,もしくはヒステリシスダンパの一種である押出型鉛ダンパの鉛の代わりに,粒状体を用いた構造を有するダンパ(以下「粒状体ダンパ」と記す)へ,定常的な正弦状の強制変位を与えた場合に発生する減衰力を実験的に調べた.その結果,粒状体ダンパの減衰力は,変位と共に増大する漸硬型特性を有することがわかった.この特性は一般的に広く使われているオイルダンパや摩擦ダンパの特性と異なることから,本ダンパを振動系に組み込んだ場合の制振特性も独特なものになることが予測できる.また粒状体ダンパに充填する粒状体のサイズや充填率を変えた場合,粒状体ダンパの減衰力発生パターンは,前述した漸硬型特性を維持したままで変化することが確認された.さらに粒状体に磁性材料を用い,外部から磁場を印加することによっても,減衰力発生パターンは変化することが確認された.この場合も同様に,漸硬特性は維持された状態にあった.これらのことは,粒状体ダンパの減衰特性は比較的簡単に調整することが可能であり,さらに充填する粒状体に磁性材料を用い,それに磁場を印加することにより,粒状体ダンパをセミアクティブダンパとして用いることができる可能性を示していると考えられる.粒状体ダンパはその構造から様々な利点が考えられるにもかかわらず,その特性は不明であったが,本研究によりその一部を明らかにすることができた.この結果は粒状体ダンパを制振システムに用いることの有意性を明らかにする上で,意義あるものと考えられる.
鰓弓形成を司るシグナル調節因子とエピジェネティック制御機構の解明

顎顔面の形態形成においてエンドセリン-1(ET-1)/ETA受容体シグナルは上顎・下顎の領域決定を支配する。鰓弓においてはDlx5/6の発現とDlx5/6遺伝子座に含まれるnon-coding RNAであるEvf2の発現はET-1に依存し、Evf2はさらにDlx5/6遺伝子の発現を負に制御する。一方、Dlx5/6遺伝子間領域のmI56エンハンサー活性は、Dlx5/6自身によって正の制御を受ける。これらの結果から、ET-1/ETARシグナルによるDlx5/6の発現誘導は、一部にはEvf2やmI56エンハンサーを介した正負のフィードバックループを介している可能性が示された。我々は今まで、エンドセリン-1(ET-1)/エンドセリンA受容体(ETAR)のシグナルが、形態形成においては神経堤細胞由来組織の形成、特に下顎のアイデンティティーを決定することをノックアウトマウスを用いて証明してきた。また、Cre-変異loxを用いた。Recombinase mediated cassette exchange(RMCE)によるノックインの系を構築し、ETAR遺伝子座にETARcDNAを入れると完全に表現型がrescueされるが、エンドセリンB受容体cDNAでは一部のみしかrescueされず、inVitroでの知見とは違い生体内ではA受容体とB受容体は互換性がなく、下顎ではGq/11を介したシグナルが使われていることを示してきた。(Development135:755-765,2008)さらにET-1の誘導で上顎を下顎に変換させること示した(PNAS105:18806,2008)。下顎において、ET-1シグナルの下流に位置するmI56iエンハンサー領域、evf2遺伝子へのシグナル伝達機序を明らかにするために、この領域における各種核転写因子の作用と認識配列を明らかにした。さらにエピジェネティック修飾の一つとしてDNAメチル化を評価したところ、胎仔肢芽、尾、ES細胞では30%60%メチル化されており、鯉弓では野生型もホモ接合体もほぼ脱メチル化していたことより、胎生10.5日の鯉弓ではこの領域の染色体は転写促進の方向にあることが示唆された。また現在、RMCEによりETARプロモーター下にDlx5,Dlx6,evf2等をノックインしたマウスの作成に成功し、ホモ接合体の解析を始めたところである。我々はエンドセリン-1(ET-1)が下顎領域特性を決定する因子であることを示してきたが、その分子メカニズムの解明は、細胞レベルから形態形成にいたる分子機構のモデルとして位置づけられる。本研究では、最近樹立したETARノックインシステムや初期胚のメチル化維持機構の研究で培ったエピジェネティックスの研究基盤・解析手法を用いて、鰓弓形成を制御するET-1からホメオボックス遺伝子Dlx5/6に至るシグナル伝達機構とニピジェネティック制御機構を解明することを目的とした。Dlx5/Dlx6のエンハンサー領域:mI56iは、Dlx5/6の発現のない尾、ES細胞においてはメチル化されているが、Dlx5/6の発現のある鰓弓では完全に脱メチル化され、発現のある肢芽も不完全ながら脱メチル化されていた。ホモ接合体の鰓弓では肢芽とともに脱メチル化されていた。mI56iのトランスジェニックマウスのmI56iトランスジーンでも正常、ホモで同様の結果が得られた。そこで、いくつかのヒストン修飾を検討したが、正常、ホモで明らかな差は見られなかった。これらより鰓弓においてはDlx5/6の発現のないETARホモ接合体であっても既にクロマチンはオープンの状態であり、転写活性化因子の結合等による違いが大きいと考えられた。次にmI56iに結合する分子を検討したところ、Dlx2の発現は正常とホモで大差なく、Evf2はホモで著減した。in vitroでのEvf2、Dlx6のプロモーター/エンハンサーアッセイの結果と、in vivoでのETARKO、Dlx5/6KO、mI56i-LacZ Tgマウスの各種掛け合わせの結果、さらにETAR遺伝子座へのEvf2またはDlx5,Dlx6ノックインマウスの解析から、ET-1/ETAEシグナルはmI56エンハンサーを介してDlx5/6の発現を促進するのみならず、Evf2、Dlx5/6、mI56iの間ではポジティブ/ネガティブフィードバックループを形成していることが示された。