hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
意思決定能力の発達について(消費者教育と子どものレディネス)

生産と消費はますます遊離してきた現代社会においては、消費者は自ら行う選択にして責任を持つことが必要であり、自主的・自立的な意思決定を自覚することが要請される。消費者教育とは、「意思決定」についての教育であると言われるが、意思決定能力とはどのように発達していくのだろうか。それを明らかにして、自立的な消費者の育成を目指した消費者教育の推進のための適時性について考える資料としたい。先ず、「意思決定」についての先行研究を検索して、その位相についての理論的枠組みの整理を試みた結果、「意重決定能力とは、諸能力の複合体である」との知見を得、その構成要素として仮説的」いくつかの事項が考えられるに至った。それに基づき、意思決定能力の構成事項について、小学5年生、中学2年生、高校2年生の計550名を対象として質問紙法による調査を行った。その結果、(1)情報に対する関心は、年齢上昇とともに著しく高まるが、情報収集力は、中学・高校生は必ずしも情報に詳しいと思ってはいない。高校生は、情報を鵜呑みにせず分析的に自分で判断するようになる。(2)自己決定力や実行力などの自主性は小学生に「ある」が多く、他者に追随したりおだてに乗り易いと思う割合も中学・高校生に多い。しかし、計画的な生活管理能力や欲望のコントロールは、小学・中学生に比べ高校生はより多い。(3)重要視する参考情報源は、両親や親友など身近で確かなものから、年齢上昇とともに評判やマスメディア情報へと移行する。これからの結果から、中学・高校生は情報を自分で分析し判断する孤独な行為に伴う不安や迷いをより多く自覚しているようである。自己の関係性や状況性についての分析力・判断力の育成を図り、捉えどころのない情報に過適応や過反応することなく、自己の独自性を保つように努めることが重要であろうと思われる。1.現代社会は、社会機構の複雑化にともない生産と消費はますます遊離してきた。消費者にとって、モノ・サ-ビスの提供者の戦略に無自覚的に巻き込まれ、それが順調な家庭生活の遂行を困難なものにすることもありうる。ところで、消費者教育とは「意思決定」についての教育である、と言われる。消費者側には自ら行う選択に対して責任を持つことが必要であり、そのためには自主的・自立的な意思決定を自覚することが要請される。本研究では、小学生・中学生・高校生のそれぞれの発達段階において、意思決定にかかわるどの側面がどのように発達して行くのか、について探った。2.対象者は、群馬県内の公立校に在学中の小学5年生210名、中学2年生167名、高校2年生173名、合計550名。手つづきは、質問紙調査法である。3.結果は以下のようである。(1)情報に対する関心は、小・中・高と発達段階が進むに伴い著しく高まっていく。高校生になると宣伝文句をそのまま鵜呑みにせず自分で判断する傾向が強くなる。(2)しかし、他者に追随したり、おだてに乗り易いなどの個人の特性についての自己分析は、小学生よりもむしろ中・高生に多い。(3)価値観の堅持については、発達的な差は見られない。(4)「必要なもの(need)」と「欲しいもの(want)」を吟味することは、小学生と中学生の間には差は見られず高校生で増加することから、高校生は自ら欲望をコントロ-ルすることがより容易な段階に到ると思われる。(5)意思決定の際に最も重要視する参考情報源は、小学生は母親父親、中学生は親友、高校生は友達間の評判や本・雑誌が多く、ごく身近かで明確な発信源の情報から、次第に、抽象的で捉えどころのない情報へと移行している。
遷移金属触媒-ジルコノセン錯体を用いる炭素-炭素結合形成反応の開発に関する研究

平成1618年度にわたり科学研究費基盤研究(C)(2)の助成金をもとにして、前周期遷移金属錯体である有機ジルコノセン錯体を用いる新規反応の開発を目的として研究を行った。求核活性が低いか、あるいはほとんど無い有機ジルコノセン錯体が、遷移金属触媒存在下で特色ある求核性を示すことは当研究者により既に明らかにされているが、それらの展開としてアミド不斉補助基を有するα,β-不飽和化合物へのジアステレオ選択的、1,4-付加反応が選択的かつ高収率で進行することを明らかにした。これらの反応結果を基にロジウム触媒存在下、アルケニルジルコノセン錯体の連続的1,4-付加つづくアルドール反応により、立体選択的炭素環状化合物の光学活性体の構築に成功した。また、アシルアニオン供与体としてのアシルジルコノセン錯体の更なる炭素-炭素結合形成反応への展開として、ω-不飽和α,β-不飽和ケトン化合物との反応ではパラジウム錯体を触媒としてビシクロ[3.3.0]化合物が効率よく立体選択的に得られることを見出していたが、カルボニル基が存在しないα,ω-不飽和化合物との反応ではニッケル錯体を触媒として用いることによりビシクロ[3.1.0]化合物の生成を確認した。これらは、いずれも求核性の乏しい有機ジルコノセン錯体の炭素-炭素結合形成反応への利用であり、今後の有機合成への基礎的反応になるものと考えられる。一方、低原子価ジルコノセン錯体としてのジルコノセン等価体を用いる研究としては、当研究者は既に、ジルコニウム金属と酸素の親和性に基づく脱離反応を基盤としたo-アルコキシメチルスチレン体からのo-ジルコノセニルメチルスチレン体の生成を明らかにしている。この結果を基に、銅触媒によるアリル化つづくオレフィンメタセシス反応により、エストロゲンの合成中間体の合成を明らかにしている。1.求核性の低いアルケニルジルコノセン錯体は、一価ロジウム錯体を触媒として用いると効率よくイミン類、アルデヒド類へ求核付加反応することが申請者によりすでに明らかにされている.これらの知見に基づき、α,β-不飽和ケトン、-エステル、-アミド化合物へのアルケニルジルコノセン錯体の1,4-共役付加反応を検討したところ、非常に高収率で対応する共役付加体を与えることを明らかにした。さらに、不斉補助基としてEvansのchiral oxazolidinoneおよびOppolzerのSultamを用いてジアステレオ選択的共役付加反応を行ったところ、OppolzerのSultamがEvansのchiral oxazolidinoneよりも優れた不斉補助基として働き、高ジアステレオ選択的に(90%de)共役付加体を与えることを明らかにした。2.アシルジルコノセン錯体がパラジウム触媒存在下ω-アルケニルα,β-不飽和ケトンと反応しビシクロ[3.3.0]化合物を立体選択的に与えることを明らかにしている.反応を、さらにω-アレニルα,β-不飽和ケトン化合物へと展開しexo-メチレン基を有するビシクロ[3.3.0]化合物の生成を明らかにした.置換基を末端(ω-アレニル基に有すω-アレニルα,β-不飽和ケトン化合物は興味深いことに高いE-選択性でビシクロ[3.3.0]化合物を与えることを明らかにし、その反応機構についても考察を加えた.3.ジルコノセン等価体とo-(alkoxymethyl)styrene誘導体との反応で得られる、ベンジルジルコノセン中間体の一価

銅触媒存在下での炭素炭素結合形成反応を検討し、アリル化、アシル化が収率良く進行すること、さらにステロイド骨格形成のための鍵反応を検討し、エストロン合成に適用可能なことを明らかにした.1.求核性の低いアルケニルジルコノセン錯体は一価ロジウム錯体を触媒として用いると、イミン類、アルデヒド類への1,2-付加反応が起こること、またα,β-不飽和ケトン、-エステル、-アミド化合物を基質として用いると、1,4-付加反応が生起することを申請者はすでに明らかにしている.これらの知見に基づき、α,β-不飽和ケトン官能基を分子の両端に有する化合物を同条件下反応を行ったところ二重1,4-付加反応が進行し、高立体選択的に5あるいは6員環化合物を与えることを明らかにした。2.アシルジルコノセン錯体がパラジウム触媒存在下ω-アルケニルα,β-不飽和ケトンと反応しビシクロ[3.3.0]化合物を立体選択的に与えることを明らかにしている.反応を、さらにω-アレニルα,β-不飽和ケトン化合物へと展開しexo-メチレン基を有するビシクロ[3.3.0]化合物の生成を明らかにした.置換基を末端ω-アレニル基に有すω-アレニルα,β-不飽和ケトン化合物は興味深いことに高いE-選択性でビシクロ[3.3.0]化合物を与えることを明らかにし、その反応機構についても考察を加えた.また、α,β-不飽和ケトン官能基を持たない1,6-yna1あるいは1,6-enyne化合物とアシルジルコノセンの反応はパラジウム触媒では反応は進行しないが、ニッケル触媒を用いると、新規アシル化/環化反応が進行することを明らかにした。特に、1,6-enyne化合物からはビシクロ[3.1.0]化合物が立体選択的に得られることを明らかにしている。3.ジルコノセン等価体とo-(alkoxymethyl)styrene誘導体との反応で得られる、ベンジルジルコノセン中間体を経由する新規な環化2量化反応が触媒量のジルコノセン等価体により進行することを明らかにした.1.求核性の低いアルケニルジルコノセン錯体は一価ロジウム錯体を触媒として用いると、イミン類、アルデヒド類への1,2-付加反応が起こること、またα,β-不飽和ケトン、-エステル、-アミド化合物を基質として用いると、1,4-付加反応が生起することを申請者はすでに明らかにしている.これらの知見に基づき、α,β-不飽和ケトン官能基を分子の両端に有する化合物を同条件下反応を行ったところ二重1,4-付加反応が進行し、高立体選択的に5あるいは6員環化合物を与えることを明らかにした。2.アシルジルコノセン錯体がパラジウム触媒存在下ω-アルケニルα,β-不飽和ケトンと反応しビシクロ[3.3.0]化合物を立体選択的に与えることを明らかにしている.反応を、さらにω-アレニルα,β-不飽和ケトン化合物へと展開しexo-メチレン基を有するビシクロ[3.3.0]化合物の生成を明らかにした.置換基を末端ω-アレニル基に有すω-アレニルα,β-不飽和ケトン化合物は興味深いことに高いE-選択性でビシクロ[3.3.0]化合物を与えることを明らかにし、その反応機構についても考察を加えた.また、α,β-不飽和ケトン官能基を持たない1,6-ynalあるいは1,6-enyne化合物とアシルジルコノセンの反応はパラジウム触媒では反応は進行しないが、ニッケル触媒を用いると、新規アシル化/環化反応が進行することを明らかにした。
膵癌におけるCD70発現の意義の解明と新規治療の開発

膵癌の治療成績は未だ極めて不良である.近年,癌免疫治療が注目を集めているが,CD70はT細胞上のCD27と結合し機能を亢進する分子である.一部の癌種では癌細胞表面上のCD70の発現喪失は予後と関連するため,一部のCD70低発現腫瘍に対しCD27作動薬投与により抗腫瘍効果を期待できる.免疫関連分子は放射線照射によってその発現が変化し得るが,放射線照射による腫瘍のCD70誘導がCD27作動性の役割を果たす可能性がある.本研究は膵癌細胞上のCD70発現有無による癌進展への影響,CD27作動薬投与によるCD70低発現腫瘍への抗腫瘍効果,放射線治療による免疫分子への影響を明らかにする事を目的とする.膵癌の治療成績は未だ極めて不良である.近年,癌免疫治療が注目を集めているが,CD70はT細胞上のCD27と結合し機能を亢進する分子である.一部の癌種では癌細胞表面上のCD70の発現喪失は予後と関連するため,一部のCD70低発現腫瘍に対しCD27作動薬投与により抗腫瘍効果を期待できる.免疫関連分子は放射線照射によってその発現が変化し得るが,放射線照射による腫瘍のCD70誘導がCD27作動性の役割を果たす可能性がある.本研究は膵癌細胞上のCD70発現有無による癌進展への影響,CD27作動薬投与によるCD70低発現腫瘍への抗腫瘍効果,放射線治療による免疫分子への影響を明らかにする事を目的とする.
リンを中心とした種子貯蔵物質蓄積の分子機構の解明

種子に含まれるフィチン態のリンを減少させて無機リンの形で貯蔵させることで,消化性の高い種子を実現して畜舎から排出されるリンを減少させ,環境への負荷を和らげることができる.そこで、種子のフィチン合成の鍵酵素、イノシトール1リン酸合成酵素の機能解明と分子育種を目的として以下の実験を行った。1.イネのイノシトール1リン酸合成酵素遺伝子(RINO1)のプロモーターおよびCaMVの35SプロモーターにRINO1遺伝子をセンスまたはアンチセンスに連結させたコンストラクトを導入した形質転換体を作出したところ、非形質転換体種子では約5%程度である無機リン濃度(全リン比)が、形質転換体では20%近くに達する種子が検出され、RINO1遺伝子の発現が抑制されてフィチンが減少した可能性が示唆された。しかし、リンの貯蔵形態の大幅な変更にはいたらなかった。2.プロモーター解析の結果、RINO1プロモーターは種子形成過程以外に、花粉形成や発芽過程でもプロモーター活性を有することが明らかとなった。このことは、1の実験でフィチン濃度の変化が予想よりも小さかったのはRINO1の発現を完全に抑制する形質転換体は生存不能となり得られなかった可能性が示唆された。3.フィチン低含有種子育成のため、より種子特異性の高いプロモーターであるGluB1およびRISBZ1プロモーターの利用について検討した.GluB1はイネ種子貯蔵タンパク質グルテリンであり、またRISBZ1はグルテリンの発現を制御する転写因子であるため、これらのプロモーターは種子特異的であることが明らかとなっている.これらのプロモーターにアンチセンスRINO1を連結させた遺伝子を導入した形質転換体では無機リン濃度が62.8%にまで達する種子が検出され,フィチンが大幅に減少した可能性が示唆された.以上より,リン貯蔵物質フィチンの合成経路で働くイノシトール1リン酸合成酵素遺伝子の発現を,遺伝子工学的手法を用いて制御することで,種子のリン貯蔵形態の改変、すなわち環境負荷低減植物の可能性を示すことができた.種子に含まれるフィチン態のリンを減少させて無機リンの形で貯蔵させることで,消化性の高い種子を実現して畜舎から排出されるリンを減少させ,環境への負荷を和らげることができる.そこで、種子のフィチン合成の鍵酵素、イノシトール1リン酸合成酵素の機能解明と分子育種を目的として以下の実験を行った。3.フィチン低含有種子育成のため、より種子特異性の高いプロモーターであるGluB1およびRISBZ1プロモーターの利用について検討した.GluB1はイネ種子貯蔵タンパク質グルテリンであり、またRISBZ1はグルテリンの発現を制御する転写因子であるため、これらのプロモーターは種子特異的であることが明らかとなっている.これらのプロモーターにアンチセンスRINO1を連結させた遺伝子を導入した形質転換体では無機リン濃度が62.8%にまで達する種子が検出され,フィチンが大幅に減少した可能性が示唆された.以上より,リン貯蔵物質フィチンの合成経路で働くイノシトール1リン酸合成酵素遺伝子の発現を,遺伝子工学的手法を用いて制御することで,種子のリン貯蔵形態の改変、すなわち環境負荷低減植物の可能性を示すことができた.種子へのリン貯蔵に深く関係する酵素、イノシトール1リン酸合成酵素の機能解析を目的として以下の実験を行った。1.イネのイノシトール1リン酸合成酵素遺伝子(RINO1)のプロモーターおよびCaMVの35SプロモーターにRINO1遺伝子をセンスまたはアンチセンスに連結させたコンストラクトを導入した形質転換体を作出した。イネ種子に含まれるリンのうち、フィチン以外はほとんど無機リンとして検出される。そこで、無機リン量および全リン量から無機リン濃度を算出し、フィチン態リン濃度を推定した。非形質転換体では、種子に含まれるリンのうち約5%が無機リンであることが示された。すなわち、約95%がフィチンの形を取っていると推定された。ほとんどの形質転換体は、非形質転換体と形態的には区別がつかなかったが、種子に含まれる無機リン濃度が増加する系統がみられた。RINO1プロモーター::アンチセンス導入系統8系統のうち、1系統で無機リン濃度11.7%の種子が、35S::センス導入系統3系統のうち1系統で19.7%の種子が検出され、RINO1遺伝子の発現が抑制されてフィチンが減少した可能性が示唆された。しかしながら、リンの形態の大幅な変更にはいたらなかった。2.RINO1プロモーター::

GUSコンストラクト導入系統の解析から、RINO1プロモーターは種子形成過程以外に、花粉形成や発芽過程でもプロモーター活性を有することが明らかとなった。これは、RINO1が種子のフィチン合成以外でも重要な働きをしており、1の実験でフィチン濃度の変化が予想よりも小さかったのはRINO1の発現を完全に抑制する形質転換体は生存不能となり得られなかった可能性が示唆された。また、予想された胚での発現は見られなかったことから、用いたプロモーターの活性にも若干問題があることが指摘された。種子へのリン貯蔵に深く関係する酵素、イノシトール1リン酸合成酵素の機能解析を目的として以下の実験を行った。前年度の研究により、イネのイノシトール1リン酸合成酵素遺伝子(RINO1)のプロモーターおよびカリフラワーモザイクウィルスの35Sプロモーターの活性が種子以外の組織でも検出されたことから、種子に含まれるリンの形態の改変を目的とした場合には、若干問題があることが指摘された。そこで今年度は、より種子特異生の高いプロモーターであるGluB1およびRISBZ1プロモーターの利用について検討することにした.GluB1はイネ種子貯蔵タンパク質グルテリンであり、またRISBZ1はグルテリンの発現を制御する転写因子である。そのため、これらのプロモーターは種子特異的であり,アリューロン層およびサブアリューロン層で発現することが明らかになっている.農業生物資源研究所の高岩博士から譲渡されたグルテリンプロモーター::アンチセンスRIN01を導入した系統(GluB1-A)5系統,グルテリンプロモーター::センスRINO1を導入した系統(GluB1-S)3系統,RISBZ1プロモーター::アンチセンスRINO1を導入した系統(RISBZ1-A)4系統の種子と非形質転換体キタアケの種子中の無機リンおよび全リン量を定量した.その結果,GluB1-S系統は非形質転換イネとほぼ同程度の無機リン濃度(全リン比%)を示したが,RISBZ1-A系統では19.7%,GluB1-A系統では62.8%にまで達する種子が検出され,フィチンが大幅に減少した可能性が示唆された.以上より,リン貯蔵物質フィチンの合成経路で働くイノシトール1リン酸合成酵素遺伝子の発現を,遺伝子工学的手法を用いて制御することで,種子のリン貯蔵形態の改変、すなわち環境負荷低減植物の可能性を示すことができた.
マンノース結合活性を有する新規天然物の探索

本研究では,マンノース結合能を有する新規天然物の発見を目指し,マンノース結合性抗生物質Pradimicin Aおよびオリゴマンノース固定磁気ビーズを利用した二種のスクリーニング系を構築した.さらに,本スクリーニングに利用する天然物ライブラリーの作成の過程で,ヒト子宮頸癌由来のHeLa-S3細胞に対して毒性を示すQuinocidinを見いだし,本化合物が3,4-dihydroquinolizinium環を母核とする極めて稀な新規天然物であることを明らかにした.近年,前例のない作用機序を有する抗HIV薬のリードとして,マンノース(Man)結合能を有する低分子化合物に大きな期待が寄せられている.しかしながら,生理的条件下でManを認識する人工分子は未だに開発されておらず,現時点で唯一のMan結合性天然低分子化合物であるpradimicin A (PRM-A)は凝集性を有するために創薬への展開は滞っている.本研究では,PRM-Aがオリゴマンノースと結合して「赤色の凝集体」を与えることに基づき,Man結合性低分子の存在を「目視」で検出できるスクリーニング系を構築し,天然物ソースからMan結合能を有する新規低分子化合物を発見することを目指している.本年度は,Man結合性低分子の存在を「目視」で検出できるスクリーニング系の構築を試みた.PRM-A誘導体と種々の糖鎖の中から,効率的に凝集体を与える組み合わせを調べた結果,PRM-Aのアラニン部分をセリンに置換したPRM-FA1と分岐型マンノトリオースの組み合わせが低濃度で目視可能な沈殿を与えることを見いだした.さらに,Man結合性レクチン共存下では沈殿を生じない一方で,Man以外に結合するレクチン共存下では凝集を生じることを確認し,このスクリーニング系がMan結合性分子の検出に適用可能であることを確認した.近年,前例のない作用機序を有する抗HIV薬のリードとして,マンノース(Man)結合能を有する低分子化合物に大きな期待が寄せられている.しかしながら,生理的条件下でManを認識する人工分子は未だに開発されておらず,現時点で唯一のMan結合性天然低分子化合物であるpradimicin A (PRM-A)は凝集性を有するために創薬への展開は滞っている.本研究では,PRM-Aがオリゴマンノースと結合して「赤色の凝集体」を与えることに基づき,Man結合性低分子の存在を「目視」で検出できるスクリーニング系を構築し,天然物ソースからMan結合能を有する新規低分子化合物を発見することを目指している.本年度は,昨年度に確立したスクリーニング系を利用して,研究代表者所属の研究室が保有している天然物ライブラリー(植物,微生物,海洋生物由来のエキスと粗精製物,単離された天然物を含めて約2000サンプル)からMan結合活性を有する天然物の探索を行なった.その結果,PRM-Aの凝集を顕著に抑制する既知化合物7種がMan結合性天然物の候補として得られた.そこで,これらの化合物とManとの結合を等温滴定カロリメトリー(ITC)で評価したところ、いずれの化合物もMan結合能を有していないことが確認された。昨年度確立したスクリーニング条件では,微量しか存在しないMan結合性天然物を検知することが難しい可能性が示唆され,スクリーニング系の条件を再検討する必要性が生じたため。近年,前例のない作用機序を有する抗HIV薬のリードとして,マンノース(Man)結合能を有する低分子化合物に大きな期待が寄せられている.しかしながら,生理的条件下でManを認識する人工分子は未だに開発されておらず,現時点で唯一のMan結合性天然低分子化合物であるpradimicin A (PRM-A)は凝集性を有するために創薬への展開は滞っている.本研究では,PRM-Aがオリゴマンノースと結合して「赤色の凝集体」を与えることに基づき,Man結合性低分子の存在を「目視」で検出できるスクリーニング系を構築し,Man結合能を有する新規天然物を発見することを目指している.昨年度までに,PRM-A類縁体を利用したスクリーニング系を構築し,研究代表者所属の研究室が保有している天然物ライブラリーからMan結合性天然物の探索を行なった.しかしながら,Manとの結合には無関係にPRM-A類縁体の凝集を抑制する化合物が存在すること,さらに本スクリーニング系では微量にしか存在しないMan結合性天然物を検知することができないことなどの問題が存在することが明らかとなった.そこで本年度は,新たな探索法として,磁気ビーズを利用したスクリーニング系を構築した.Manを含むオリゴ糖を磁気ビーズに固定してPRM-Aとその類縁体を捕捉できるかどうかを検証したところ,Manに対するアフィニティーが低い類縁体であっても十分に検出できることが確認され,オリゴ糖固定磁気ビーズがMan結合性天然物の探索に利用可能であることが示唆された.

一方,スクリーニングの過程で,3,4-dihydroquinolizinium骨格を有する新規天然物を見いだし,本天然物はMan結合能はもたないものの,HeLa細胞に対して顕著な毒性を示すことを確認した.本研究では,マンノース結合能を有する新規天然物の発見を目指し,マンノース結合性抗生物質Pradimicin Aおよびオリゴマンノース固定磁気ビーズを利用した二種のスクリーニング系を構築した.さらに,本スクリーニングに利用する天然物ライブラリーの作成の過程で,ヒト子宮頸癌由来のHeLa-S3細胞に対して毒性を示すQuinocidinを見いだし,本化合物が3,4-dihydroquinolizinium環を母核とする極めて稀な新規天然物であることを明らかにした.本年度の目標であるMan結合性低分子の存在を「目視」で検出できるスクリーニング系の構築を達成したため。微量しか存在しないMan結合性天然物を検知することができるスクリーニング系を再構築し,天然物ライブラリーから再度Man結合活性を有する天然物の探索を試みる予定である.天然物化学今後は,今年度に構築したスクリーニング系を用いて天然化合物ライブラリーおよび海洋生物由来のエキスライブラリーからMan結合性低分子の探索を行なう予定である.
口腔癌に対する遺伝子治療の放射線、化学、温熱療法への応用に関する基礎的研究

【目的】変性した蛋白質構造から正常な蛋白質構造に戻す働きがあるとされる分子シャペロン(グリセロール)を用い、変異型p53蛋白質に正常型p53蛋白質の正常機能を回復させることにより、効率のよい放射線による癌治療の開発を目指した。【方法】変異型p53を持つヒト口腔扁平上皮癌細胞株Ca9-22(codon 248,Arg→Trp)を用いた。グリセロール処理は放射線および温熱処理の2日前に培地に添加した(最終濃度0.6M)。コロニー形成法でX線感受性を測定し、アポトーシス関連タンパク質の定量をWestern Blot法にて、アポトーシス誘導をヘキスト染色法及びDNA ladder検出法にて、p53のDNA結合量をゲルシフトアッセイにて解析した。【結果】1.グリセロールによりCa9-22細胞のX線感受性が増感を示すようになった。2.X線単独照射の場合、Baxの蓄積誘導はほとんど見られなかった。3.グリセロール処理によりX線によるBaxの蓄積誘導が見られるようになった。4.X線単独照射の場合、DNAラダーは見られないがグリセロール処理を併用した場合、DNAラダーが認められた。温熱の場合はグリセロールによる感受性の増強効果は見られなかった。5.グリセロールとX線の併用により、p53のDNA結合量が見られた。【考察/結論】グリセロールを介した変異型p53蛋白質の活性回復により、X線処理後にBaxを介したアポトーシスが誘導され、感受性が増強されることが示唆された。変異型p53を保有する癌患者に対しては分子シャペロン治療を併用した放射線治療が有効であることが培養細胞系で示唆された。【目的】本研究では、変性した蛋白質構造を正常な蛋白質構造に戻す働きがあるとされる分子シャペロン(グリセロール)を用い、変異型Pp3蛋白質に正常型p53蛋白質の正常機能を回復させることにより、効率のよい放射線による癌治療の開発を目指した。【方法】変異型p53を持つヒト口腔扁平上皮癌細胞株Ca9-22(codon 248,Arg→TrP)を用いた。コロニー形成法でX線感受性を測定し、アポトーシス関連タンパク質の定量をWestern Blot法で、アポトーシス誘導をヘキスト染色法及びDNA ladder検出法で解析した。【考察】グリセロールを介した変異型p53蛋白質の活性回復により、X線処理後にBaxを介したアポトーシスが誘導され、感受性が増強されることが示唆された。【結論】変異型p53を保有する癌患者に対しては分子シャペロン治療を併用した放射線治療が有効であることが培養細胞系で示唆された。【目的】変性した蛋白質構造を正常な蛋白質構造に戻す働きがあるとされる分子シャペロン(グリセロール)を用い、変異型p53蛋白質に正常型p53蛋白質の正常機能を回復させることにより、効率のよい放射線による癌治療の開発を目指した。【方法】変異型p53を持つヒト口腔

扁平上皮癌細胞株Ca9-22(codon 248,Arg-Trp)を用いた。グリセロール処理は放射線および温熱処理の2日前に培地に添加した(最終濃度0.6M)。コロニー形成法でX線感受性を測定し、アポトーシス関連タンパク質の定量をWestern Blot法で、アポトーシス誘導をヘキスト染色法及びDNA ladder検出法にてp53のDNA結合量をゲルシフトアッセイにて解析した。【結果】1.グリセロールによりCa9-22細胞のX線感受性が増感を示すようになった。2.X線単独照射の場合、Baxの蓄積誘導はほとんど見られなかった。3.グリセロール処理によりX線によるBaxの蓄積誘導が見られるようになった。4.X線単独照射の場合、DNAラダーは見られないがグリセロール処理を併用した場合、DNAラダーが認められた。温熱の場合はグリセロールによる感受性の増強効果は見られなかった。5.グリセロールとX線の併用により、p53のDNA結合量の増加が見られた。【考察】グリセロールを介した変異型p53蛋白質の活性回復により、X線処理後にBaxを介したアポトーシスが誘導され、感受性が増強されることが示唆された。【結論】変異型p53を保有する癌患者に対しては分子シャペロン治療を併用した放射線治療が有効であることが培養細胞系で示唆された。
船舶構造強度保全の支援システムに関する基礎研究

船体構造は極めて複雑な板骨構造物であるため、その到る所に局部構造としての挙動があり、特有のくりかえし変動応力が発生している。このため、常時船体強度を監視する技術の実用化が待たれている。本研究では、このような船体構造の動的挙動と変動(振動)応力による疲労損傷の発生を予測、監視、診断する技術において、できるだけ少数のセンサーを使用して巨視的に構造応答の計測を行い、船体強度の広域監視と強度保全設計を実現するための基礎技術を開発した。1.就航中船体応答、遭遇海象、運航条件、船体構造特性を考慮したシミュレーションモデルを試作し、長年にわたる実船応答データに代わる模擬標本データの時系列解析、長期応答特性の把握検討、診断・予測のアルゴリズムの指針が得られた。2.少数センサーによる広域監視ヘルスモニタリングへのニューラルネットワークの適用性を明らかにした。3.シミュレーションモデルを利用した診断、予測アルゴリズムの実験的検証。模型実験には変動荷重をコンピュータコントロールによって与え、構造モデルの線形、非線形応答をセンシングするハイブリット型試験を行い、アルゴリズムの検討、改良を行うとともに、少数センサーによる広域監視アルゴリズムのヘルスモニタリングへの適用性を実証した。4.振動疲労損傷防止のための共振回避幅の評価法及びニューラルネットワークを用いた防振設計の最適設計手法を作成した。船体構造は極めて複雑な板骨構造物であるため、その到る所に局部構造としての挙動があり、特有のくりかえし変動応力が発生しているが、必ずしも十分に把握され尽くしているわけではない。このため,思わぬ損傷の発生や加齢による事故も発生しており、常時船体強度を監視する技術の実用化が待たれている。本研究では、このような船体構造の動的挙動と変動(振動)応力による疲労損傷の発生を予測、監視、診断する技術において、できるだけ少数のセンサーを使用して巨視的に構造応答の計測を行い、船体強度の広域監視と強度保全設計を実現するための基礎技術を開発する。本年度は、本研究の初年度として、まず、就航中船体応答と局部構造の線形、,非線形応答に関するシミュレーションモデルの開発を目標とした。遭遇海象,運航条件,船体構造特性を考慮したシミュレーションモデルを試作し、長年にわたる実船応答データに代わる模擬標本データの時系列解析、長期応答特性の把握検討、診断・予測のアルゴリズム、少数センサーによる広域監視の可能性、振動疲労損傷防止の最適設計法をコンピュータによる数値実験として実施した結果、1.航行海域の海象データ、船体応答特性データ、運行条件等を組み合わせて、長年にわたる就航中船体構造応答の時系列解析のためのシミュレーションモデル構築法の指針を得た。3.振動疲労損傷防止のための共振回避幅の評価法を明らかにした。などの新しい知見を得ることができた。このため、思わぬ損傷の発生や加齢による事故も発生しており、常時船体強度を監視する技術の実用化が待たれている。1.就航中船体応答と局部構造の線形、非線形応答に関するシミュレーションモデルの開発。遭遇海象、運航条件、船体構造特性を考慮したシミュレーションモデルを試作し、長年にわたる実船応答データに代わる模擬標本データの時系列解析、長期応答特性の把握検討、診断・予測のアルゴリズムの指針が得られた。模型実験には変動荷重をコンピュータコントロールによって与え、構造モデルの線形、非線形応答をセンシングするハイブリット型試験を行い、アルゴリズムの検討・改良を行うとともに、少数センサーによる広域監視アルゴリズムのヘルスモニタリングへの適用性を実証した。
シグナル伝達制御による特殊な酸化ストレス防御の分子機構の解析

Protein kinase C (PKC)は、細胞内情報伝達系のKey分子であり、phosphatidyl serineあるいはdiacylglycerol(DAG)などの脂溶性情報伝達物質によって活性化されることが大きな特徴である。最近、脂質の過酸化反応が細胞内情報伝達系に及ぼすことが判明し、更に我々はDAGの過酸化物(過酸化DAG)が強力な人工的な活性化物質であるPMAに匹敵するPKC活性化作用を有することを明らかにした。本研究では、過酸化DAGにより引き起こされたPKC分子の過剰活性化により誘導される病変に対し特異的に対応する新しい防御機構を解析することを目的として、四塩化炭素投与ラット肝臓および虚血再潅流ラット脳における過酸化DAG量の変化とPKCδSV(PKC deltaのsplicing variantでありdominant negative効果を有すると考えられる)の発現を観察した。さらにPKCδSVを高発現させたPC12細胞の過酸化DAGに対する防御作用を解析した。その結果、過酸化DAGは四塩化炭素投与ラット肝臓および虚血再潅流ラット脳において有意に増加した。一方、PKCδSVの遺伝子を組み込んだアデノウイルスベクターを作成し、このベクターを用いてPKCδSVをPC12細胞に高発現させたところ、このPKCδSV高発現細胞では、PKC活性化物質によるPKCの過剰活性化が抑制されることが判明し、PKCδSVはPKC分子依存性シグナルに抑制的に作用する分子であることが強く示唆された。以上の結果から、酸化ストレスが負荷されたin vivoの組織中では過酸化DAGが増大し、情報伝達異常・細胞傷害が誘導されることが判明し、PKCδSVはその傷害作用に対して抑制因子として働いていることが強く示唆された。情報伝達・細胞応答を司る機能性脂質の過酸化による情報伝達異常と病変発生に至る機序を解明することを最終的な研究目的とする。その中で本研究課題では、脂溶性情報伝達経路の中核に位置するDiacylglycerol (DAG)の過酸化とそのProtein Kinase C(PKC)活性化作用の変質(過剰亢進)により誘導される病変に対し特異的に対応する新しいシグナル伝達制御の分子機構をin vivo脳組織内において解析し、酸化ストレス防御システムとしてのシグナル伝達制御の役割を検証する。2008年度は、まず、in vivoの酸化ストレス傷害モデルにおける過酸化DAG産生を実証することを試みた。その結果、肝細胞毒性物質である四塩化炭素を投与した肝臓では脂質過酸化反応の亢進とともに過酸化DAGが蓄積し、さらにPKCαおよびδ分子の活性化(形質膜へのtranslocation)が認められた。また、PKCδの下流で働く分子であるNF-κBのリン酸化と炎症性サイトカイン(TNF-α、IL-1β)の産生が増大していた。一方、PKCδのsplicing variant (PKCδSV)の遺伝子を組み込んだアデノウイルスベクターを作成し、このベクターを用いてPKCδSVをPC12細胞に高発現させたところ、このPKCδSV高発現細胞では、ホルボールエステルによる細胞増殖作用が有意に抑制されることが判明し、PKCδSVはPKC分子依存性シグナルに抑制的に作用する分子であることが強く示唆された。本研究課題では、情報伝達・細胞応答を司る機能性脂質の過酸化による情報伝達異常と病変発生に至る機序を解明することを最終的な研究目的とする。

前年度は、in vivoの酸化ストレス傷害モデルである四塩化炭素を投与したラット肝臓において過酸化DAGが有意に増加することを明らかにしたが、本年度(2009年度)は、さらにin vivo酸化ストレスモデルにおける過酸化DAGの証明を試みるべく神経組織の酸化ストレスモデルであるラット脳虚血再潅流モデルにおける過酸化DAGおよびPKCシグナル伝達系の動態を検討した。虚血した後、再潅流し6、24時間を経たラット脳組織では酸化ストレスの指標である4-hydroxy-2-nonenalおよび酸化型コエンザイムQ9が著明に増加しており、また、脂溶性の抗酸化物質であるビタミンEの減少が認められ、本モデルのおける酸化ストレス負荷が確認された。本モデルにおいて虚血再潅流6時間後の脳組織において過酸化DAGが有意に増加していることが初めて明らかとなった。また、PKCα、PKCγ、PKCδ、PKCεの各分子種のダウンレギュレーションが認められ、PKC分子の活性化亢進が判明した。PKCの下流シグナルと考えられるp38、Erk、JNKのリン酸化を検討した結果、虚血再潅流後6、24時間においてErkのリン酸化が亢進していた。また、免疫組織化学的検討からリン酸化NF-κBを発現する細胞が傷害部位においておいて増加していた。これらの結果から、酸化ストレスが負荷された神経組織において過酸化DAGの産生が誘導されること、また、その標的分子であるPKCの活性化とともにMAPKの中でもErk分子の活性化が亢進されていることが判明した。情報伝達・細胞応答を司る機能性脂質の過酸化による情報伝達異常と病変発生に至る機序を解明することを最終的な研究目的とする。その中で本研究課題では、脂溶性情報伝達経路の中核に位置するジアシルグリセロール(DAG)の過酸化とそのプロテインキナーゼC(PKC)活性化作用の変質(過剰亢進)により誘導される病変に対し特異的に対応する新しいシグナル伝達制御の分子機構をin vivo組織内において厳密に検証し、酸化ストレス防御システムとしてのシグナル伝達制御の役割を追求する。本年度は、特にPKC活性化作用を有する機能性脂質であるdiacylglycerolの過酸化による情報伝達の変化と病態発生の機序について、酸化ストレスモデル動物(四塩化炭素長期投与モデル:肝繊維化モデル)を用いた解析を行った。4、8週間四塩化炭素を投与したラット肝臓では、肝線維化の進展とともに脂質過酸化物の代謝産物である4-Hydroxy-2-Nonenal(HNE)の蓄積が認められた。さらにdiacylglycerolの過酸化物(DAG-OOH)が有意に増加することが明らかとなった。DAG-OOHはin vitroの実験から強力なPKC活性化を有する。実際に四塩化炭素の長期投与により肝線維化を呈した部位においてPKCαの活性化(細胞質から細胞膜への移行)が判明した。一方、肝線維化促進因子であるTIMP-1はPKCシグナル伝達系によりその発現が促進されることが報告されている。四塩化炭素投与によりPKCαが活性化されている部位においてTIMP-1の発現の亢進が観察された。以上の結果から、酸化ストレス→DAG-OOH増加→PKCα活性化→TIMP-1発現促進のカスケードを経て、肝線維化が進行するものと考えられた。
オクターブ帯域同時受信を可能とするマルチバンド型ヘテロダイン受信技術の研究

本研究では、受信機フロントエンド部分をフィルタバンクによって分割する、マルチバンド型受信機の開発研究を進めた。その要素技術として、400 GHz帯周波数マルチプレクサ、および、従来比3倍以上の広帯域IF(中間周波数)帯域幅を有する超伝導ミキサの開発に成功した。また、それらを組み合わせて3バンド受信機評価系を構築し、原理実験を実施した。その結果、約200 Kという低雑音特性が得られ、受信機がほぼ設計通りに動作していることを確認した。また、回路の集積化や最適化によってさらなる性能向上が可能であることも示した。以上の結果から、マルチバンド型受信機が同時受信帯域の広帯域化に有効である見通しを得た。本研究では、天文観測応用などを想定し、周波数軸上の情報を同時にできるだけ広く、高感度にヘテロダイン分光計測するためのマルチバンド型受信機の原理実証を目指している。H27年度は380-500 GHz帯においてマルチバンド型高感度受信機の概念設計を行った。回路シミュレータを用いて2次元平面回路型の集積回路設計を進め、マルチバンド型受信機システムの動作設計解を見出した。一方、回路シミュレータを用いて設計した集積回路に対して、3次元電磁界解析を適用したころ、平面回路構造を有するフィルタ等の分布定数回路は空間放射が強くなることが判明した。当課題に対しては検討を継続するが、バンド間の干渉が強く懸念されるため、実用を想定するとモジュールパッケージに対して非常に高度な設計を施す必要がある。そこで、H27年度はマルチバンド型受信機のキーコンポーネントである周波数分波器を、導波管回路を用いて設計・製作・評価した。マルチバンド型受信機で懸念されるバンド間の周波数ギャップによる信号損失を避けるために、ハイブリッドカップル型周波数分波器を採用した。当分波器は、他種の周波数分波器とは異なり、周波数ギャップを非常に小さくできるうえ、いずれのポートから見てもインピーダンス整合が確保されるという特性をもつ。一方、90度ハイブリッドカプラとフィルタが各々のチャネルで2つずつ必要となる。そのため、高い機械加工精度を要求されることが当周波数帯における懸念の1つであったが、製作した当分波器の製作精度は±5um以下を確保していることを確認した。さらに、Sパラメータを評価し、設計に対して周波数ズレが2 GHz程度とシミュレーションと極めてよく一致する結果を得た。したがって、キーコンポーネントである周波数分波器の開発が完了した。マルチバンド型受信機の基本的な概念設計を行い、システム設計は順調に進展している。当初想定していた2次元集積型回路による受信モジュールの開発については設計・実装上の課題が生じた。集積化に対しては今後も検討を継続する。一方、本研究の目的であるマルチバンド型受信機の原理実証のためには、RF部分は導波管回路でも問題は生じない。そこで、キーコンポーネントである周波数分波器を直ちに設計・製作し、ほぼ設計通りの性能を実現することができている。そのため、以降の原理実証に見通しは得ており、当研究はおおむね順調に進展していると考えている。H28年度は(1)400 GHz帯導波管型周波数分波器の詳細解析,(2)単一バンド受信機中間周波数帯(IF帯)の広帯域幅化に取り組んだ。(1)H27年度に製作した導波管周波数分波回路を詳細にモデリングするため、同サイズの直線導波管を製作し、Sパラメータ測定を実施した。当測定に基づき、導波管の損失を金属の導電率と表面粗さからモデリングした。構築したモデルに基づいて、周波数分波器を解析したところコンポーネント全体の損失の大きさと周波数特性が極めて実測とよく一致する結果を得た。これにより非常に複雑な導波管回路が高い精度で設計できることとなった。当周波数分波器の開発は学術論文として出版した。(2)マルチバンド受信機を実現する際の課題として、受信機を構成する個々のチャネルの受信機IF広帯域幅化が挙げられる。個々のチャネルのIF帯域幅を広くできれば、マルチバンド受信機を構成するチャネル数を減らすことができ、RF損失の低減やシステム構成を単純化する観点から有利である。一方、400 GHz帯ではIF帯域は4-8 GHzが現在の主流となっており、同時受信帯域は限られている。本年度はIFを広帯域幅化するために、SISミクサと冷却低雑音IFアンプ間に挿入し、IFの帯域幅を制限する要因となっていたアイソレータを取り除き、SISミクサと広帯域IFアンプを一体化したモジュールの開発に取り組んだ。課題の一つとして両者の整合があげられるが、SISミクサに高臨界電流密度接合を用いてIFアンプとの整合をとるなど設計上の工夫を行った。その結果3-18 GHzという従来の3倍以上の広帯域幅化に成功した。さらに、現在さらなる広帯域化に向けて、SISミクサの超伝導IF回路の直接評価も進めている。H28年度は、周波数分離器の開発完了および論文化、IF広帯域化など要素回路の原理実証を目標とした。前者は論文がすでに出版されている。後者のIF広帯域化についてはさらなる広帯域化を目指して今後も継続する予定であるが、当初の目標を達成したと考えている。また、H29年度に予定しているマルチバンド受信機の実証についても準備を開始しており、当研究は順調に進展していると考えている。昨年度までに開発したSISミキサおよびIFプリアンプを集積化したヘテロダインモジュールを詳細に解析した。

当モジュールの性能は3-18 GHzに渡って平坦な雑音温度特性であったが、18-21 GHzでは利得の低下と雑音温度の上昇が見られた。そこで、モジュールを構成するミキサチップとIFプリアンプを物理温度4Kにおいて個別にSパラメータ測定し、モジュールを等価回路モデリングすることによって課題を抽出した。その結果、18 GHz以上の利得の低下と雑音温度の上昇は、ミキサチップ内に集積化されている同調回路内のキャパシタンスとミキサチップのフィルタ構造によるインダクタンス成分が両者の不整合を招いていることがわかった。以上の解析はIEEE TST誌に出版した。さらに、ミキサIF部に広帯域整合回路を設けることで、IFプリアンプのフル帯域である3-21 GHzを低雑音に取り出せることをシミュレーションにより確認した。本年度は開発したヘテロダインモジュールを用い、マルチバンド受信機の原理確認実験を実施した。昨年度までに、Ch. 1: 455-480 GHz, Ch. 2: 430-455 GHz, Ch. 3: 405-430 GHzを分離する導波管型マルチプレクサを開発しており、本実験では3バンド用の受信機測定系を準備した。受信機はホーンアンテナとマルチプレクサに加え、3つのRF出力ポートに各々LOカプラとミキサ-アンプモジュールが取り付けられた構成となっている。Ch.2に対してLO 454 GHzを入力し、受信機を評価したところIF:3-17 GHzで約200 Kの雑音温度を得た。当結果は、本研究課題により開発してきた要素部品がマルチバンド受信機システム内で適切に動作していること示すものである。本研究では、受信機フロントエンド部分をフィルタバンクによって分割する、マルチバンド型受信機の開発研究を進めた。その要素技術として、400 GHz帯周波数マルチプレクサ、および、従来比3倍以上の広帯域IF(中間周波数)帯域幅を有する超伝導ミキサの開発に成功した。また、それらを組み合わせて3バンド受信機評価系を構築し、原理実験を実施した。その結果、約200 Kという低雑音特性が得られ、受信機がほぼ設計通りに動作していることを確認した。また、回路の集積化や最適化によってさらなる性能向上が可能であることも示した。以上の結果から、マルチバンド型受信機が同時受信帯域の広帯域化に有効である見通しを得た。製作した導波管型周波数分波器の設計・評価結果は国際会議において発表するとともに、論文を投稿する予定である。また、当コンセプトを広く周知するため、応用・実用先を想定した場での発表や議論も継続する予定である。また、開発した周波数分波器を用いて複数バンドが動作できるような評価系・部品の整備を進め、マルチバンド型受信機の原理実証を目指す。受信機の雑音温度や利得平坦性、チャネル間の干渉などを評価し、マルチバンド型受信機実現に向けて実用を想定した課題抽出を行い、以後の開発にフィードバックする。また、個々のチャネルの周波数帯域をカバーできるような広帯域IF特性を有するSISミキサの回路を検討し、実現上の課題を抽出する。H29年度はIF帯域幅の詳細解析と高性能化、および、マルチバンド受信機の原理実証を目標とする。
植物の乾燥・塩ストレス応答に関与する転写因子DREB2の機能解析

本研究では、乾燥・高温ストレス応答の双方に関与するシロイヌナズナ転写因分DREB2A結合タンパク質を同定し、植物中におけるこのタンパク質の働きや安定性のメカニズムを解明することを目的とした。DREB2A結合タンパク質は、DREB2A遺伝子を過剰発現させた植物中では不安定であることがわかっており、タンパク質の転写活性化には転写後修飾が必要であると考えられた。DREB2A結合タンパク質を同定し、機能を解析するために、本年度は、(1)酵母ツーハイブリッド・スクリーニングと相互作用解析、(2)RNAの抽出、リアルタイムPCRならびにノーザン解析、(3)試験管内ユビキチン化実験ならびにウェスタン・ブロット解析を実施した。その結果、(1)DREB2A相互作用するタンパク質として単離したDRIP1,DRIP2と、DREB2Aとの相互作用を確認した。(2)DRIP1タンパク質とDRIP2タンパク質は、ユビキチンE3リガーゼとして機能することが示された。(3)drip1drip2二重変異体を用いた解析により、DRIP1、DRIP2タンパク質がストレス応答においてネガティブな役割を持っていることが示唆された。本研究課題を通じて、通常生育条件下においてDREB2A遺伝子は根と子葉においてわずかな発現をしているが、恒常的に発現しているDRIP1タンパク質によって認識・分解されることにより、DREB2Aのもつ植物の生育に対するネガティブな影響を最小限に食い止めているのではないかと推察された。本研究は、シロイヌナズナの転写因子DREB2A結合タンパク質を同定し、植物中におけるこのタンパク質の働きや安定性のメカニズムを解明することを目的とする。本年度は、DREB2Aと相互作用するタンパク質を見出すための酵母ツーハイブリッドスクリーニングを行うとともに、DREB2A遺伝子のさらなる機能解析を行った。1.出芽酵母のツーハイブリッドスクリーニング法を用い、DREB2Aと相互作用するタンパク質であるDRIP1(DREB2A INTERACTINGPROTEIN1)を見出した。また、DRIP1は実際に細胞の核内でDREB2Aと相互作用することを確認した。2.DRIP1は、タンパク質を分解経路に運ぶ標識を付加するユビキチンリガーゼとして機能し、試験管内ではDREB2Aもその標的になることが確認された。このタンパク質分解経路を阻害する薬剤でシロイヌナズナを処理するとストレスのない条件下でもDREB2Aタンパク質が蓄積するため、DREB2Aはこの経路で分解されていると考えられた。3.DRIP1遺伝子の機能を恒常的に高めた形質転換シロイヌナズナにおいては、乾燥ストレスに応答したDREB2A下流遺伝子の発現が遅くなった。逆に、DRIP1および相同な遺伝子DRIP2の機能が共に失われた突然変異株drip1 drip2では乾燥ストレスに応答したDREB2A下流遺伝子の発現が強くなり、ストレスのない条件下でもDREB2A下流遺伝子が発現していた。さらにdrip1 drip2変異株は、野生型と比較して高い乾燥ストレス耐性を示した。4.以上の結果からDRIP1はDREB2Aの分解を通じて乾燥ストレス応答を抑制していることが示された。これはDREB2Aを標的として分解を促進するタンパク質の最初の単離例であり、The Plant Cell誌に掲載された。
アルツハイマー病における細胞内βアミロイド誘導性アポトーシスの抑止法開発

アルツハイマー病(AD)の病態機序として、細胞外蓄積アミロイドβ蛋白(Aβ)によるアミロイドカスケード仮説が知られている。一方で、神経細胞内に蓄積するAβによる神経毒性の重要性が近年提唱されており、我々は最近、細胞内蓄積Aβの分解を促進する薬剤として塩酸アポモルフィン(APO)を見出し、ADの治療・進行防止薬として特許出願を行った。また、H_2O_2添加によるアポトーシス誘導系で細胞生存率の著明な改善が見られ、APOはADの神経細胞死を抑止する治療薬候補と考えられた。また、APOの細胞保護効果はH_2O_2添加の酸化ストレス誘導に対して強力であり、細胞内グルタチオンペルオキシダーゼ活性上昇作用があることを明らかにした。我々はさらに、ADの動物モデルにおいてAPOの治療的効果を検討した。家族性ADの2つの原因遺伝子(APP・PS1)と神経原性変化(NFT)タウ蛋白の遺伝子変異を有する3XTgマウス(APP-KM670/671NL,Tau-P301L,PS1-M146V)では、4ヶ月齢で海馬や大脳皮質の神経細胞にAβ42が蓄積、短期記憶が障害され、NFT類似のリン酸化タウ蓄積が見られる。6ヶ月齢の3XTgマウスにおいて、AP0 5mg/kg週1回皮下注射を1ヶ月間行った所、モリス水迷路解析で記憶機能の改善を認めた。さらに、非注射マウスと比較して、海馬や大脳皮質の神経細胞内のAβおよびリン酸化タウ蛋白の蓄積が軽減していた。以上より、APOは培養細胞における細胞内Aβ分解促進作用や抗アポトーシス作用だけでなく、ADモデルマウスにおいても認知機能および病理学的な改善効果があり、AD患者における有力な治療薬候補であることをあきらかにした。アルツハイマー病(AD)の病態機序として、アミロイドカスケード説が広く知られている。これは、細胞外蓄積アミロイドβ蛋白(Aβ)による神経毒性を主因とする仮説である。従って、高凝集性Aβ42の産生抑制や、あるいは凝集抑制・分解促進が治療薬として有力と考えられている。一方で、神経細胞内に蓄積するAβによる神経毒性の重要性が近年提唱されている。我々は最近、その機序としてAβ42のp53プロモーター活性化作用を報告した。この経路の亢進がADにおける神経細胞死に重要な機序の一つとすると、ADの治療・進行防止薬として細胞内蓄積のAβとp53の分解を促進する薬剤が必要である。そのため、神経芽細胞腫のSH-SY5Y細胞内にAβを蓄積させ、その分解過程を定量的に解析する実験系を確立した。細胞内の主要蛋白分解酵素の一つであるプロテアソームの阻害薬MG132を加えると細胞内Aβの分解が抑制されたが、塩酸アポモルフィン(APO)を加えるとその抑制が減弱し、Aβ分解が回復した。さらに、H_2O_2添加によるアポトーシス誘導系では、p53蛋白増加の抑制と細胞生存率の顕著な改善が見られた。以上より、APOは神経細胞内の過剰蓄積Aβ42とp53の分解を促進し、ADにおける神経細胞死を抑止する治療薬候補と考えられた。さらに、マウス初代培養神経細胞でもH_2O_2添加アポトーシス誘導におけるAPOの細胞保護効果を検討した。H_2O_2添加で著明に低下した生存率がAPO添加により有意に回復した。また、抗β-tubulin抗体免疫染色でも形態学的に多数の神経細胞の残存とネットワーク構造の維持・保護を認めた。さらに、SH-SY5Yのプロテアソーム活性測定で、H_2O_2添加による活性低下とAPOの活性上昇作用を認めた。