hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
統合失調症脆弱性遺伝子ディスバインジンの遺伝子改変動物を用いた分子病態解析

ディスバインジン(Dysbindin : DTVBP1 : dystrobrevin-binding protein 1)は、世界中の多数の民族において統合失調症との関連が確認されているもっとも有力な統合失調症脆弱性遺伝子の一つである。統合失調症の死後脳研究において、ディスバインジン発現レベルの低下が認められることが報告されている。我々は抗精神病薬を長期投与したマウス脳においてディスバインジンmRNA発現の変化が認められないことを報告した。よって統合失調症脳におけるディスバインジンの発現レベルの低下は抗精神病薬投与による影響を受けているのではなく、統合失調症の病態に関連していると考えられる。これらの結果から、ディスバインジンのノックアウトマウスが統合失調症のモデルマウスとして有用である可能性が示唆される。そこでディスバインジンのノックアウトマウスが統合失調症のモデルマウスとして有用である可能性が示唆されることから、このマウスの行動解析を行い、新奇環境における探索意欲の減退や、不安の増強、社会的行動の異常、運動学習の障害、長期記憶の障害作動記憶の障害を見出した。我々は、ディスバインジンを過剰発現するトランスジェニックマウスを作成し、行動解析を行い、forced swim testにおいて無動時間の短縮が見られた。それ以外には、特に異常行動は認められなかった。これらの結果は、ディスバインジンの過剰発現によって大きな異常は認められないものの、ストレス環境下においたときにストレス耐性が認められたと解釈できる。このことは、神経細胞レベルにおいて、ディスバインジンがストレスによる細胞死に保護的に働くことと合致すると考えられる。すなわち、ディスバインジンの過剰発現がresilienceを高めているとも考えられ、統合失調症の新たな治療法に結びつく可能性がある。ディスバインジン(Dysbindin : DTNBP1 : dystrobrevin-binding protein 1)は、世界中の多数の民族において統合失調症との関連が確認されているもっとも有力な統合失調症脆弱性遺伝子の一つである。よってこのマウスを用いて、行動解析を行った。昨年までの研究において、新奇性追求の減少、不安の増強、社会性の障害が認められることを明らかとし、その成果が本年度にBBRCに掲載された。本年度は、ノックアウトマウスにおける記憶・学習機能についての検討を行った。Rotarod testにおいて、運動学習の障害が認められた。Barnes circular maze testにおいては、短期記憶においてはワイルドタイプマウスと違いは認められないが、長期記憶の障害が認められた。T-maze forcedalternationtaskでは、作業記憶の障害が認められた。これらの結果は、ディスバインジン遺伝子が記憶に影響を与えることを示唆している。これらの結果は、本年度、Mol Brainに掲載された。
HIV潜伏感染モデル細胞における再活性化動態に関する研究

ヒト免疫不全ウイルス(HIV)感染者における潜伏感染細胞の存在は、体内からのウイルス完全排除に対する大きな障壁である。このような状況では感染者は終生にわたる服薬が必要であり、耐性ウイルスの出現や抗ウイルス薬の副作用などは効果的な治療に影響を及ぼす。本研究課題では、この潜伏感染細胞の潜伏化/再活性化の分子機構を明らかにするための解析を進めている。HIV-1 Tatタンパク質と相互作用すると報告されているTAF1に対する阻害剤により、潜伏感染細胞の再活性化が認められた。さらに、効率的に再活性化を誘導することが報告されているBRD4阻害剤と併用することにより、相乗効果が認められた。一方、Tat欠損HIV-1潜伏感染細胞では、TAF1阻害による再活性化は認められなかった。この結果より、始めにBRD4阻害によりP-TEFb/BRD4複合体からP-TEFbが解離することによりHIV-1の転写が誘導され、続いてTat/TAF1複合体からTatが解離することにより転写伸長が促進される機構が考えられた。また、これまで報告されていないブロモドメインタンパク質も潜伏感染状態の維持に寄与していることが判明したが、これにはエピジェネティックな変化が関与していることが推測される結果を得た。現在、急性感染/潜伏感染を区別してモニター可能なバイカラー感染性クローンを構築し、より詳細な解析を進めている。様々なヒトT細胞株にこのバイカラーHIVを感染させたところ、潜伏感染に移行しやすい細胞、急性感染で留まり細胞など、細胞株固有の性質を示す結果を初期の解析で得ている。本研究課題では、HIV-1潜伏感染細胞の潜伏化/再活性化の分子機構を解析している。本年度は、新規な再活性化剤を同定し、その再活性化機構についても解析を進めた。また、次年度以降の解析についても必要な感染性クローン等を樹立し、評価の準備を進めている。注目すべき分子の発現を抑制あるいは過剰発現させた細胞にバイカラーHIVを感染させ、急性感染および潜伏感染状態の細胞を分取し、RNA-seq等の解析を行うことで、潜伏化/再活性化の分子機構をより深く理解する研究を進める予定である。ヒト免疫不全ウイルス(HIV)感染症の治療において、体内からのウイルス完全排除に対する最も大きな障壁は潜伏感染細胞の存在である。そこで潜伏感染細胞の性状をより深く理解するために、独自に樹立した蛍光HIV潜伏感染モデル細胞を用いて、再活性化刺激に関与する標的分子の解析を行った。ブロモドメインタンパク質BRD4阻害剤であるJQ-1により潜伏感染モデル細胞において効果的に再活性化が誘導された。リアルタイムRT-PCR法により、JQ-1が5'LTRのR領域からの転写を数十倍選択的に誘導している結果を得た。さらに、BRD4に対するshRNAを導入した潜伏感染モデル細胞では、JQ-1処理によりさらに高いマーカータンパク質の発現誘導が認められた。HIV-1 Tatタンパク質は、LTRからの転写伸長過程を亢進する働きを有するが、JQ-1による再活性化時におけるTatタンパク質の役割を明らかにするために、潜伏感染モデル細胞をベースに、CRISPR/Cas9を用いたTat欠失潜伏感染モデル細胞を樹立した。この細胞では、JQ-1による蛍光マーカーを指標とした再活性化は認められなかった。再活性化あるいは潜伏化にBRD4以外のブロモドメインタンパク質が関与しているかを明らかにするために、各種ブロモドメインタンパク質阻害剤の再活性化誘導能を評価した。その結果、BRD4以外のいくつかのブロモドメインタンパク質も再活性化に関与すると思われる結果が得られている。本研究課題では、樹立した潜伏感染モデル細胞を用いて、潜伏感染細胞の再活性化動態を明らかにすることを目的としている。平成29年度は、再活性化刺激に関与する標的分子の解析を中心に進めた結果、これまでに報告のないブロモドメインタンパク質が再活性化に関与している兆候が得られ、今後の解析に向けて順調に進展している。

本研究課題では、HIV-1潜伏感染細胞の潜伏化/再活性化の分子機構を解析している。本年度は、新規な再活性化剤を同定し、その再活性化機構についても解析を進めた。また、次年度以降の解析についても必要な感染性クローン等を樹立し、評価の準備を進めている。潜伏感染細胞の再活性化に関与すると思われる新規ブロモドメインタンパク質を見出したため、次年度以降はこのタンパク質について解析を進める。また、CRISPR/Cas9を用いたHIV遺伝子ノックアウトを潜伏感染モデル細胞で実施できたため、これについても再活性化あるいは潜伏化維持の観点から解析を進める予定である。注目すべき分子の発現を抑制あるいは過剰発現させた細胞にバイカラーHIVを感染させ、急性感染および潜伏感染状態の細胞を分取し、RNA-seq等の解析を行うことで、潜伏化/再活性化の分子機構をより深く理解する研究を進める予定である。今年度の解析に、当初の予想より費用がかからなかったため。次年度の解析に必要な消耗品や、細胞培養等に必要なプラスチック器具等の購入を計画している。今年度の解析に当初の計画より費用がかからなかったため。次年度の解析に必要な消耗品や細胞培養等に必要なプラスチック器具等の購入を計画している。
腎糸球体上皮細胞におけるCD80発現の制御機構についての研究

微小変化型ネフローゼ症候群は、これまでにT細胞障害説が示されているものの証明されていない。CD80はTリンパ球を活性化する因子の一つであるが、近年、糸球体上皮細胞におけるCD80の発現および尿中CD80の増加が本症でみられることが示唆された。本研究では、本症においてCD80の発現の収束機構に障害があるとの仮説のもと、培養糸球体上皮細胞において、通常CD80の発現を制御するとされるInterleukin-10やcytotoxic T-lymphocyte-associated protein 4の発現について明らかにした。本研究の目的は、微小変化型ネフローゼ症候群における尿蛋白の発症機序を解明することである。CD80は本来、抗原提示細胞に発現する、Tリンパ球刺激の副経路を担う因子であるが、CD80の腎糸球体上皮細胞(ポドサイト)における発現増強が微小変化型ネフローゼ症候群本疾患における尿蛋白と関連することが報告されている。これまでの研究結果より、ネフローゼ患者においてはCD80の発現の収束にかかわる因子に障害があるのではないかと推察され、この仮説によって本研究を進めてきた。CD80の発現をコントロールする因子としては、CTLA-4やIL-10などの抑制性サイトカインが報告されているが、これらは主に免疫細胞における報告であり、ポドサイトにおける制御については分かっていない点も多い。そこで、ポドサイトにおいて、CD80の発現を誘導するためにTLR3のリガンドであるpolyICを培養液中に添加し、ポドサイトにおける抑制性サイトカインの発現を検討した。その結果、polyICの添加によって、IL-10の発現が誘導されることが示された。一方で、CTLA-4の発現は、発現レベルが非常に低いことから、安定して定量することが困難であった。今後、IL-10やその他の抑制性サイトカインの発現をsiRNAによって抑制する実験を行い、podocyteにおいてCD80の発現がどのように制御されるか、さらなる検討を行う。CD80は本来、抗原提示細胞上に発現するTリンパ球刺激の副経路を担う因子であるが、CD80の腎糸球体上皮細胞(ポドサイト)における発現増強が微小変化型ネフローゼ症候群における尿蛋白と関連することが報告されている。培養ヒトポドサイトに対し、ウイルス抗原を模倣した刺激、すなわち人工の二重鎖RNAであるpolyinosinic-polycytidylic acid (polyIC)を添加するとポドサイトにおいてCD80の発現とともに、細胞骨格の変化である細胞骨格(actin re-organization)を生じ、これは電子顕微鏡で観察される足突起融合に相当する細胞形態の変化であり、微小変化型ネフローゼ症候群に特徴的と考えられている。過去の報告において、動物モデル、培養ポドサイトにおけるCD80の発現は一時的であり、自然に消退することが知られている。よって、微小変化型ネフローゼ症候群においてCD80の制御機構に異常があるのではないかと考えられ、正常なポドサイトにおけるCD80の制御機構について検討を行うこととした。これまでの実験の結果、ポドサイトにおけるpolyIC刺激では、IL-10はpolyIC刺激後6時間、12時間は有意な変化を示さなかった。一方18時間、30時間と経時的に強い発現増強を認めた。CTLA-4は、刺激6時間後には一度減少の後、30時間後には増加が認められCD80の制御に関与するものと考えられた。通常、抗原刺激に続く炎症反応では、一定の時間を経過したのちに抑制性サイトカインが上昇し、炎症を終息させる。ポドサイトにおいても同様の機構がみられ、CD80の発現が一定期間認められた後に抑制性サイトカインの発現によってその発現が制御されるものと考えられる。腎臓内科学申請書に記載されたH25年度の研究計画が概ね実行され、一部、興味深い結果が出ているため上記区分(2)に該当すると思われる。研究計画に沿って実験を進めていく。ポドサイトにおいて、感染に続発してみられるCD80の発現がどのように制御されるのか、さらなる解明をめざす。
大脳認知記憶の神経機構:機能的磁気共鳴画像法と細胞レベルアプローチの統合

1.脳由来神経成長因子(BDNF)が大脳側頭葉36野において、記憶形成時に特異的に発現することを発見した。遺伝的バックグラウンドをコントロールするため、左右の大脳半球を外科手術により分離し、片側をコントロールとして用いる分離脳標本を開発した。一側の大脳半球に対連合課題を学習させ、対側の大脳半球にはコントロール課題として視覚弁別課題を学習させた。視覚一次野、視覚四次野、TE野、36野、海馬の各々で種々の神経栄養因子遺伝子、コントロール遺伝子の発現を定量した。BDNFは、対連合記憶形成時にのみ36野に特異的に発現していた。この事実は、対連合記憶形成にBDNFが特異的に寄与していることを示しており、記憶形成において神経回路の再構成が必要である、との仮説を支持する証拠を与える(Tokuyama et al.Nature neuroscience 3,1134-1142,2000)。2.脳の情報処理では、感覚入力を受ける感覚領野から運動出力を指令する運動領野へ向かって、隣り合う領野が次々と信号を受け渡して行く階層的情報処理が主に考えられてきた。しかし、感覚刺激を手がかりとして記憶を想起するときにはこの原理が成立しないことを発見した。記憶想起信号の伝わる向きを反応潜時から計測すると、まず傍嗅野に想起対象を表す信号が現われ、その後、次第にTE野のニューロン群が想起対象をコードするようになることが判明した。この結果は、記憶想起信号が大脳側頭葉内を感覚信号とは逆方向に伝播することを示しており、記憶想起の障害がどのようなメカニズムによって起こるかを解析する基礎を与える(Naya,Yoshida & Miyashita,Science 291,661-664,2001)。3.サル大脳認知システムの大域構造を明らかにする方法として機能的磁気共鳴画像システムを用いることの有用性を1.5テスラーMRI機によって検討した。認知シフト課題としては、ウィスコンシンカード分類課題を用いた。神経心理テストで用いられた原課題の本質を損なうことなくサルにも遂行可能なように課題を単純化することを試みた。即ち、次元数は変化させず、referenceカードの選択肢数を減少させることにより認知負荷を減少させた。ヒトおよびサルの両種の被験者に対して、同一の視覚刺激と課題シークエンスを適用した。その結果、ヒトおよびサルの両種において、注意のシフトに同期して前頭葉の一部が活性化することが見出された。この活性化領域は両種で機能的に相同な領域とみなされるが、これらの領域は形態学的(細胞構築学的)にも相同な領域であった。以上のような新しい比較機能学的アプローチは、霊長類における認知機能の進化に新しい知見をもたらすものである(Nakahara,Hayashi,Konishi & Miyashita,Science 295,1532-1536,2002)。当初計画はいくつかの下位目標を有していた。第1は、「エコープレーナー磁気共鳴画像技術の実用化」であったが、これは十分に達成された。1shotのエコープレーナー法は一枚の画像取得を100ミリ秒以下で終了するという長所があるが、1994年当時は実験デザインとしてPET時代のブロック法を踏襲していた為、この長所を十分に生かすことが出来なかった。本研究では、1shotのエコープレーナー法の長所である時間解像度を十分に活かす「事象関連型(event-related)fMRI法」を開発して、過渡的な認知神経活動を直接fMRI信号として捉える方法を確立した。当初計画の第2の下位目標は、「認知記憶課題におけるヒト大脳活動の計測」であったが、これも十分に達成された。上記のように事象関連型fMRI法を開発することにより、認知過程における過渡的神経活動の同定が可能になり、特に前頭葉機能の局在および共通性を明らかにすることができた。下部前頭回では、作業記憶課題においても認知シフト課題においても同一部位が活性化され、共通の認知プロセスが関与することを見出した。さらに興味深いことに、GO/NOGO型の反応抑制課題においても同一部位(但し、右下部前頭回のみ)が活性化されることを見出した。当初計画の第3の下位目標は、「覚醒サルにおける大脳前頭葉と側頭葉並びに辺縁系の認知記憶機能分担」であったが、これも十分な成果を挙げ得たと評価している。まず、下部側頭葉皮質TE野と辺縁系皮質36野の機能分担については、片側36野の神経細胞をイボテン酸によって選択的に破壊した。36野からTE野への逆行性信号が、TE野ニューロンに対象図形間の連想記憶をコードするのに必須であることが明らかになった。次に、大脳前頭葉と側頭葉の機能分担については、サルの前頭葉領野間を結ぶ交連線維のみを残した部分分離脳標本を開発し、大脳皮質に形成される図形対連合記憶の記憶痕跡自身は半球間転移を起こさないが、記憶想起に関わる制御情報に関しては半球間転移を起こすことを発見した。最近さらにこのサル部分分離脳標本に微小電極法を適用して、大脳前頭葉から側頭葉へ向かうトップダウン信号を直接観測し、記憶想起における高次制御信号の実体を発見するのに成功した。トップダウン信号は刺激の物理的特性よりむしろその意味的性質をコードしていることも明らかになった。

一側の大脳半球に対連合課題を学習させ、対側の大脳半球にはコントロール課題として視覚弁別課題を学習させた。視覚一次野、視覚四次野、TE野、36野、海馬の各々で種々の神経栄養因子遺伝子、コントロール遺伝子の発現を定量した。BDNFは、対連合記憶形成時にのみ36野に特異的に発現していた。この事実は、対連合記憶形成にBDNFが特異的に寄与していることを示しており、記憶形成において神経回路の再構成が必要である、との仮説を支持する証拠を与える(Tokuyama et al.Nature neuroscience 3,1134-1142,2000)。2.脳の情報処理では、感覚入力を受ける感覚領野から運動出力を指令する運動領野へ向かって、隣り合う領野が次々と信号を受け渡して行く階層的情報処理が主に考えられてきた。しかし、感覚刺激を手がかりとして記憶を想起するときにはこの原理が成立しないことを発見した。記憶想起信号の伝わる向きを反応潜時から計測すると、まず傍嗅野に想起対象を表す信号が現われ、その後、次第にTE野のニューロン群が想起対象をコードするようになることが判明した。この結果は、記憶想起信号が大脳側頭葉内を感覚信号とは逆方向に伝播することを示しており、記憶想起の障害がどのようなメカニズムによって起こるかを解析する基礎を与える(Naya,Yoshida & Miyashita,Science 291,661-664,2001)。3.サル大脳認知システムの大域構造を明らかにする方法として機能的磁気共鳴画像システムを用いることの有用性を1.5テスラーMRI機によって検討した。認知シフト課題としては、ウィスコンシンカード分類課題を用いた。神経心理テストで用いられた原課題の本質を損なうことなくサルにも遂行可能なように課題を単純化することを試みた。即ち、次元数は変化させず、referenceカードの選択肢数を減少させることにより認知負荷を減少させた。ヒトおよびサルの両種の被験者に対して、同一の視覚刺激と課題シークエンスを適用した。その結果、ヒトおよびサルの両種において、注意のシフトに同期して前頭葉の一部が活性化することが見出された。この活性化領域は両種で機能的に相同な領域とみなされるが、これらの領域は形態学的(細胞構築学的)にも相同な領域であった。以上のような新しい比較機能学的アプローチは、霊長類における認知機能の進化に新しい知見をもたらすものである(Nakahara,Hayashi,Konishi & Miyashita,Science 295,1532-1536,2002)。本研究におけるいくつかのプロジェクトのうち、この報告書ではエコープレーナー(EPI)磁気共鳴画像技術の実用化について述べる。本年度の実績としては、次の二つがある。i)大脳中心後回における体性感覚信号処理。現在のところ、我々の装置はバックグラウンドの変動が24%程あり、脳組織の磁化率変化を捕らえるぎりぎりのS/Nレベルである。まず初めに、各被験者に合わせた頭部用RFプローブを作製してS/N向上をはかっている。
RNA分解酵素Regnase-1のリン酸化を介した炎症反応制御

炎症関連遺伝子のmRNA安定化にかかわるRNA分解酵素Regnase-1は、Toll様受容体やIL-1受容体の活性化によりリン酸化を受けて分解することによってmRNA分解活性が一過的に低下し、それに伴いRegnase-1により発現が抑制されていた炎症関連遺伝子が誘導される。研究代表者は、IL-17受容体の活性化によりRegnase-1がリン酸化を受け、そのリン酸化に伴ってRegnase-1の細胞内局在が変化して、Regnase-1の標的となるmRNAの安定性が向上することを明らかにした。IL-17において見いだされたのリン酸化と細胞内局在の変化はToll様受容体やIL-1受容体の活性化の際にも見られ、Regnase-1のRNA分解活性の調節は分解よりもむしろリン酸化が担っていることが示唆された。さらに、細胞刺激時のRegnase-1による炎症反応制御に対する寄与は、血球系細胞よりもむしろ非血球系細胞において顕著であり、mRNA分解を通じた炎症反応制御プロセスにおいて、Regnase-1のリン酸化が大きな影響を与えていることを明らかにした。Regnase-1のリン酸化を受けない点変異を施したマウスは、サイトカイン刺激による炎症性サイトカインの産生を顕著に抑制し、炎症関連疾患モデルの一つである自己免疫性脳脊髄炎モデルの症状を強く抑制した。従って、細胞刺激時におけるRegnase-1のリン酸化は、炎症応答を惹起する際の重要なプロセスの一つであり、それを阻害することは炎症性疾患の治療のための非常に有力な治療のストラテジーとなると考えられる。我々は、Regnase-1のリン酸化に関与している新規キナーゼの同定を試み、炎症性サイトカインIL-17による細胞刺激におけるRegnase-1リン酸化に関わっているキナーゼとして、TBK1/IKKiを同定した。これらのキナーゼによるリン酸化パターンは、TLR/IL-1Rの各受容体シグナルにおけるRegnase-1のIRAK1/IRAK2キナーゼによるリン酸化のパターンと類似していた。TBK1/IKKiのRegnase-1のリン酸化の影響を調べた結果、これらのリン酸化はRegnase-1の細胞内局在を変化させることを見出した。未刺激時において、Regnase-1は多量体を形成して小胞体膜上に局在しているが、IL-17刺激が加わると、リン酸化Regnase-1は多量体から解離して細胞質内に移行する。このRegnase-1のリン酸化に伴うオルガネラ局在の変化がRegnase-1の標的mRNAの安定性に影響していることを確かめるために、IL-17刺激によるリン酸化を受けないRegnase-1変異マウスとそのマウス由来の細胞を作製した。このマウス由来の細胞はIL-17刺激に伴うRegnase-1の細胞内局在の変化を抑制し、IL-6等の炎症関連遺伝子の発現を著しく抑制した。炎症性サイトカインIL-17は多くの炎症関連遺伝子のmRNAの安定化をもたらすことが以前から知られており、Regnaese-1のリン酸化と細胞内局在の変化がこれらのmRNA安定性と相関していることが強く示唆された。従って、我々の提示したRegnase-1のIL-17によるリン酸化に伴う標的mRNAの安定化のメカニズムは、この炎症性サイトカインの持つ特徴的な効果を非常によく説明するモデルであり、これまで不明な点の多かったIL-17と炎症の関連を解き明かす手掛かりになることが期待できる。本研究課題では、Regnase-1のIL-17等によるリン酸化と、IL-17の関与する慢性炎症関連疾患との関連を解き明かすことを目標としている。研究代表者は30年度中にIL-17によるリン酸化を受けないRegnase-1変異マウスを取得した。この変異マウスと野生型を用いて慢性炎症疾患モデルを適用し、それらの症状の比較を通じてRegnase-1のIL-17によるリン酸化の疾患症状の増悪に与える影響を評価する。また、この変異マウスはTLRやIL1RシグナルにおけるRegnase-1のリン酸化を阻害することから、多様な炎症を惹起するサイトカインや物質に対しても抵抗性を示す可能性がある。次年度では、これまで発見されたものと異なる新規のRegnase-1リン酸化経路の可能性についても探索を行う。

Regnase-1のリン酸化を受けない点変異を施したマウスは、サイトカイン刺激による炎症性サイトカインの産生を顕著に抑制し、炎症関連疾患モデルの一つである自己免疫性脳脊髄炎モデルの症状を強く抑制した。従って、細胞刺激時におけるRegnase-1のリン酸化は、炎症応答を惹起する際の重要なプロセスの一つであり、それを阻害することは炎症性疾患の治療のための非常に有力な治療のストラテジーとなると考えられる。我々は、Regnase-1のリン酸化に関与している新規キナーゼの同定を試み、炎症性サイトカインIL-17による細胞刺激におけるRegnase-1リン酸化に関わっているキナーゼとして、TBK1/IKKiを同定した。これらのキナーゼによるリン酸化パターンは、TLR/IL-1Rの各受容体シグナルにおけるRegnase-1のIRAK1/IRAK2キナーゼによるリン酸化のパターンと類似していた。TBK1/IKKiのRegnase-1のリン酸化の影響を調べた結果、これらのリン酸化はRegnase-1の細胞内局在を変化させることを見出した。未刺激時において、Regnase-1は多量体を形成して小胞体膜上に局在しているが、IL-17刺激が加わると、リン酸化Regnase-1は多量体から解離して細胞質内に移行する。このRegnase-1のリン酸化に伴うオルガネラ局在の変化がRegnase-1の標的mRNAの安定性に影響していることを確かめるために、IL-17刺激によるリン酸化を受けないRegnase-1変異マウスとそのマウス由来の細胞を作製した。このマウス由来の細胞はIL-17刺激に伴うRegnase-1の細胞内局在の変化を抑制し、IL-6等の炎症関連遺伝子の発現を著しく抑制した。炎症性サイトカインIL-17は多くの炎症関連遺伝子のmRNAの安定化をもたらすことが以前から知られており、Regnaese-1のリン酸化と細胞内局在の変化がこれらのmRNA安定性と相関していることが強く示唆された。従って、我々の提示したRegnase-1のIL-17によるリン酸化に伴う標的mRNAの安定化のメカニズムは、この炎症性サイトカインの持つ特徴的な効果を非常によく説明するモデルであり、これまで不明な点の多かったIL-17と炎症の関連を解き明かす手掛かりになることが期待できる。本研究課題では、Regnase-1のIL-17等によるリン酸化と、IL-17の関与する慢性炎症関連疾患との関連を解き明かすことを目標としている。研究代表者は30年度中にIL-17によるリン酸化を受けないRegnase-1変異マウスを取得した。この変異マウスと野生型を用いて慢性炎症疾患モデルを適用し、それらの症状の比較を通じてRegnase-1のIL-17によるリン酸化の疾患症状の増悪に与える影響を評価する。また、この変異マウスはTLRやIL1RシグナルにおけるRegnase-1のリン酸化を阻害することから、多様な炎症を惹起するサイトカインや物質に対しても抵抗性を示す可能性がある。次年度では、これまで発見されたものと異なる新規のRegnase-1リン酸化経路の可能性についても探索を行う。年度を繰り越して現在発注している物品があるため。この物品は次年度に納入されその際の代金の支払いに利用される予定である。
マイクロリアクタープロセス運転操作のためのソフトセンシングシステムの開発

微小空間に多数のセンサーを配置することが難しいと想定されるマイクロリアクタープロセスの運転操作を効率よく行うための、ユーザー指向ソフトセンシングシステムの構築を目標とし、フリーフロー電気泳動法を用いたマイクロ分離プロセスを対象とした、ハイブリッドモデルシミュレーションシステムの構築ならびに同システムのソフトセンシングシステムとしての有用性の検討を行うことで、以下の成果をあげることができた。1.汎用流体解析ソフトウェアを用いた二次元マイクロフリーフロー電気泳動(mFFE)装置内部の輸送現象シミュレーションにおいて、Navier-Stokes方程式モデルとエネルギー方程式モデルに、電気浸透流速度の推算モデルと電極付近発熱量の推算モデルの両マクロ的モデルを融合させることで、高電圧負荷操作を考慮に入れたシミュレーションシステムを構築した。さらに、既往の研究で実験結果として報告されている装置表面上の不均一な温度分布とシミュレーション結果との間に、定性的に良好な一致が認められたことで、同システムの有効性を見出すことができた。2.CBB水溶液等を用いたmFFE装置内部の輸送現象可視化実験を行い、mFFE装置の材質、その内部構造、電極や配管といったユーティリティシステムの構造などと、種々の操作変数との間の相関関係を構築することで、前述のシミュレーションシステムに関して、新たなミクロ的モデル(例:局所的電流密度の推算モデル)と現存のモデル群との柔軟な融合の必要性が見出された。さらに、同システムのセンシング目的変更に対応しうるための機能の付加に関しては、マイクロ化学プロセス集積化のためのマルチエージェント指向シミュレーション手法の開発を試みることで、種々のモデルの階層化機能だけでなくモデル選択の柔軟な意思決定機能の重要性が認められた。微小空間に多数のセンサーを配置することが難しいと想定されるマイクロリアクタープロセスの運転操作を柔軟かつ効率よく行うために、ニューラルネットワークモデルや輸送現象方程式モデルなどの様々なモデル化手法を用いた装置内状態予測・同定システム(ソフトセンシングシステム)を検討し、また、同システムの実用化を検討するためのモデル実験を行い、以下の成果を挙げることができた。1.選択性の高い分離が可能な高速液体クロマトグラフィー(HPLC)分離法を用いたマイクロ分離プロセスの運転操作性を検討するために、HPLC分離・分取操作実験および輸送現象方程式モデルによる数値シミュレーションによって得られたプロセス挙動を階層的にニューラルネットワークでモデル化し、その階層的にモジュール化されたニューラルネットモデルの分離・連結を試みたことで、装置内の状態変化に柔軟に対応しながら分離・分取挙動を予測できる効率のよいマクロ的ソフトセンシング手法を見出すことができた。2.精密分離が可能なキャピラリー電気泳動分離法を用いたマイクロ分離プロセスの運転操作性を検討するために、ミクロンオーダーの流路幅をもつマイクロフリーフロー電気泳動装置と可視化実験用装置や吸光度測定装置を組み合わせたモデル実験システムを構築した。また同時に、数値流体解析ソフトウェアやヴィジュアリゼーション用ソフトウェア等の種々のソフトウェアを用いて、空間的不均一性を持つ化学プロセスの動的挙動を異種複数の輸送現象モデルに基づいて精密かつ効率的にシミュレーションするハイブリッドモデリング手法の開発を試み、今後のモデル実験によって得られるデータの詳細解析ならびにソフトセンシングシステムの設計における同手法適用の有効性を見出すことができた。
活性型エステル担体を用いた無保護アミノ酸による相溶二相系ペプチド合成法の構築

本研究開発では、N-ヒドロキシイミド部分を有する、低極性溶媒のみに溶解する活性エステル担体を用いることによって、無保護のアミノ酸を用いたペプチド化合物の合成法を確立することを目的とした検討を行った。その結果、まず、疎水性部分として炭素数18のアルキル鎖を3個有しているポリフェノール部分を有する活性エステル担体の合成に成功した。そして、合成した活性エステル担体にアミノ酸を担持させた後、無保護のアミノ酸と反応させた結果、効率よく反応が進行することを確認した。さらには、活性エステル担体は、反応終了後回収して再利用でき、無保護アミノ酸を用いた連続的なペプチド結合形成が可能であることが示唆された。一般的にペプトド化合物を合成するにためには、固相、液相合成法ともに保護基の導入されたアミノ酸の使用が必須であるが、保護基の導入されたアミノ酸の使用は、高価であるとともに、必ず脱保護のプロセスが必要となることから、無保護のアミノ酸を用いたペプチド合成法の開発は極めて重要な技術である。そこで本研究では、N-ヒドロキシイミド部分を有する、低極性溶媒のみに溶解する担体化合物を用いることによって無保護のアミノ酸を用いてペプチド化合物の合成法を確立することを目的としている。平成25年度は、ペプチド合成に重要となる、低極性溶媒のみに溶解する活性エステル担体の合成を中心として行った。具体的には、構造的な特徴として、低極性溶媒(シクロヘキサン等)に溶解しやすくするために、炭素数18のアルキル鎖を3個有しているとともに、N-ヒドロキシフタルイミド構造を有する化合物の合成検討を行った。その結果、ヒドロキシフタル酸を出発物質として、5工程により目的とする、疎水性部分として、トリス(オクタデシルオキシ)ベンゼンとN-ヒドロキシフタルイミド構造をを有する担体の合成に成功した。次に、合成した担体について、アミノ酸の導入の検討を行った。その結果、通常の脱水縮合の条件により反応は円滑に進行し、アミノ酸が担持された活性エステル担体の合成に成功した。さらには、アミノ酸が担持された活性エステル担体について、無保護のアミノ酸を作用させたところ、活性エステル担体との反応が確認された。しかしながら、目的物の収率は高収率ではなく、また、反応後の活性エステル担体の回収についても若干非効率的な結果となった。以上の結果を踏まえて、今後は、活性エステル担体の構造を微調整することも視野に入れながら、導入するアミノ酸の検討、および、ペプチド化合物合成を中心とした検討を進める予定である。本研究開発では、N-ヒドロキシイミド部分を有する、低極性溶媒のみに溶解する活性エステル担体を用いることによって、無保護のアミノ酸を用いたペプチド化合物の合成法を確立することを目的とした。平成25年度は、活性エステルの創製を中心とした検討を行った。その結果、疎水性部分として炭素数18のアルキル鎖を3個有しているポリフェノール部分とN-ヒドロキシフタルイミドを有する活性エステル担体の合成に成功した。そして、合成した担体を用いてペプチド化合物の合成を行った結果、低収率ではあるが、目的とする反応が進行することが確認された。平成26年度は、前年度に合成したN-ヒドロキシフタルイミド部分を有する活性エステル担体を用いてアミノ酸の導入と、無保護アミノ酸を用いたペプチド化合物合成のさらなる検討を行った。その結果、ペプチド化合物の合成は確認できたものの、前年度と同様に目的物を効率よく得ることができなかった。これに関しては、活性エステルが、フタルイミドでは十分な反応性を有していないことが考察された。そこで、N-ヒドロキシフタルイミドではなく、N-ヒドロキシコハク酸イミド部分を有する活性エステル担体の合成を行い、同様のペプチド合成の検討を行った。その結果、まずアミノ酸の導入については、通常の脱水縮合の条件により反応は円滑に進行し、アミノ酸が担持された活性エステル担体の合成に成功した。また、アミノ酸が担持された活性エステルと無保護アミノ酸を反応させた結果、効率よくペプチド化合物の合成が進行することが確認された。さらには、反応終了後、活性エステル担体を容易に回収できることも確認された。今後は、様々なアミノ酸を用いて反応性の検討を行うとともに、連続的な合成法を検討することによって、多くのペプチド化合物への応用が期待される。生物有機化学平成25年度の主な計画とした活性エステル担体の合成に成功したことから、おおむね順調に進展しているといえる。平成26年度は、実際のペプチド合成を中心とした検討を行う。なお、ペプチド合成が期待通りに進行しないことが観察された場合には、活性エステル担体の構造を変更する。消耗品代について、従来所有していたもので代用できたこと、また学内の用務により国際学会に出席できず、海外出張を行わなかったため。
ディーゼル車排気粉じんの内分泌攪乱作用の本体とそのヒト暴露評価

ディーゼル排気粉じん(DEP)に含まれる内分泌撹乱物質を明らかにし、当該物質によるヒト曝露評価を行なうために本研究では、シャーシーダイナモ上で種々の走行条件で運転する市販ディーゼル車からDEPを捕集して含有成分の抽出してアンドロゲン様作用/抗アンドロゲン作用をアッセイするとともに、アンドロゲン様作用/抗アンドロゲン作用を担う含有成分及びその代謝物の分析法開発を行なった。その結果、以下の研究成果を得た。i)DEPには抗アンドロゲン成分が含まれる、ii)抗アンドロゲン成分としては、アリル炭化水素受容体(AhR)アゴニストとして作用する成分とアンドロゲン受容体(AR)のアンタゴニストとして作用する成分がある、iii)DEPEの抗アンドロゲン作用は、走行中のエンジン負荷が高いほど強く、AhRアゴニスト成分とARアンタゴニスト成分の含有量も多くなるが、走行速度との関連では、異なった走行速度においても抗アンドロゲン作用は差がなく、AhRアゴニスト/ARアンタゴニスト成分の含有量にも差がない、iv)アリル炭化水素受容体のアゴニストとして作用する成分の一つは、5環以上の環構造を持つ多環芳香族炭化水素類(PAH)である、v)PAH曝露の指標として尿中に排泄されるPAH代謝物濃度に着目し、尿中のPAH水酸化物を検索したところ、幾つかのPAH水酸化体が検出されたが、中でも1-ヒドロキシピレン(1-OH-Pyr)及び2-ヒドロキシフルオランテン(2-OH-Flu)の濃度が高かったため、1-OH-Pyr及び2-OH-Fluの高感度蛍光検出HPLC定量法を開発した、vi)尿中1-OH-Pyr及び2-OH-Fluの濃度を喫煙者と非喫煙者で比較し、尿中1-OH-Pyr及び2-OH-Fluが多環芳香族炭化水素類の経気道曝露の良い指標となることを示した。本年度は、ディーゼル車排気粉じんの内分泌撹乱作用の本体を明らかにすることを目的とし、シャーシーダイナモ上で種々の条件で運転するディーゼル車から排気粉じんを捕集し、そのベンゼン-エタノール抽出物についてエストロゲン様作用/抗エストロゲン作用、アンドロゲン様作用/抗アンドロゲン作用を培養細胞(ヒト乳癌由来MCF-7細胞、ヒト前立腺癌由来PC-3細胞)を用いて評価するとともに、その作用を担う成分を検討した。その結果、何れの抽出物試料も抗エストロゲン作用と抗アンドロゲン作用を示し、これら作用はエンジン負荷が高くなるに従い強くなった。次に、これら抗ホルモン作用を示す成分について検討した。細胞を抽出物試料で処理するとcytochrome P450 1A1 mRNAレベルが上昇し、その程度は抗ホルモン作用の強さの順序と一致すること、細胞を抽出物試料とともにアリル炭化水素受容体(AhR)アンタゴニストであるα-ナフトフラボン(α-NF)で共処理すると抗ホルモン作用が減弱されたことから、抽出物試料の抗ホルモン作用の一部はAhRアゴニストとして作用する成分に基づくことが明らかになった。代表的なAhRアゴニストの一つは多環芳香族炭化水素化合物(PAH)であるので、抽出物試料中のPAHを分析したところ、AhRアゴニストとして作用するPAHが10化合物検出された。これら化合物濃度の高さは抗ホルモン作用の強さの順序と一致すること、抽出物中に存在する濃度で有意な抗ホルモン作用を示したことから、抽出物の抗ホルモン作用の一部はPAHに基づくことが明らかになった。以上の本研究から、ディーゼル排気粉じん中には抗エストロゲン作用/抗アンドロゲン作用を示す成分が含まれ、その成分の一部はAhRアゴニストとして作用するPAHであることが明らかになった。i)DEPには抗アンドロゲン成分が含まれる、ii)抗アンドロゲン成分としては、アリル炭化水素受容体(AhR)アゴニストとして作用する成分とアンドロゲン受容体(AR)のアンタゴニストとして作用する成分がある、iii)DEPEの抗アンドロゲン作用は、走行中のエンジン負荷が高いほど強く、AhRアゴニスト成分とARアンタゴニスト成分の含有量も多くなるが、走行速度との関連では、異なった走行速度においても抗アンドロゲン作用は差がなく、AhRアゴニスト/ARアンタゴニスト成分の含有量にも差がない、iv)アリル炭化水素受容体のアゴニストとして作用する成分の一つは、5環以上の環構造を持つ多環芳香族炭化水素類(PAH)である、v)PAH曝露の指標として尿中に排泄されるPAH代謝物濃度に着目し、尿中のPAH水酸化物を検索したところ、幾つかのPAH水酸化体が検出されたが、中でも1-ヒドロキシピレン(1-OH-Pyr)及び2-ヒドロキシフルオランテン(2-OH-Flu)の濃度が高かったため、1-OH-Pyr及び2-OH-Fluの高感度蛍光検出HPLC定量法を開発した、vi)

尿中1-OH-Pyr及び2-OH-Fluの濃度を喫煙者と非喫煙者で比較し、尿中1-OH-Pyr及び2-OH-Fluが多環芳香族炭化水素類の経気道曝露の良い指標となることを示した。
古人骨のAMS放射性炭素年代測定に関する分析試料の少量化

近年における加速器質量分析計(AMS)を用いた放射性炭素年代測定法の発展は,分析試料の量を飛躍的に少なくすることを可能とし,骨の絶対年代測定法としての実用性をはるかに高めることに大きく寄与した.しかしながら,AMS測定においても現在のところなお通常で25グラムの骨試料が測定に供されているが,貴重な古人骨の場合,数グラムを分析用に捻出することさえ難しいこともしばしばあり,更なる省サンプル化が望まれている.本研究は,年代測定する際に骨試料からコラーゲン等を分別抽出するステップについて,効率よくコラーゲン等が回収できる操作を検討し,分析サンプルの少量化によって放射性炭素法の古人骨資料への適用性を増大させることを目的に行われた.まず,遺跡から出土した骨遺残を入手し,それらの試料からコラーゲンを抽出した.このとき,骨の脱灰から,コラーゲンの分離,洗浄,精製に至る実験操作を,各試料につき可及的に(具体的には最終抽出物を得るために真空乾燥する直前まで)1本の試験管内で行えるように工夫し,化学処理過程における損失を防ぎ,放射性炭素の測定に供されるフラクション(試料本来の炭素を含む部分,この場合精製処理されたコラーゲン)の回収をより良好にするように図った.以上の実験から,完新世の骨で0.30.5グラム程度,場合によっては炭素試料のグラファイト化を併用することにより0.1g以下の骨粉末試料からAMS放射性炭素年代測定の可能な量の炭素試料が得られた.本結果は今後,古人骨を放射性炭素年代測定へ供する際の資料の破壊を最小限に留めることに寄与すると思われる.近年における加速器質量分析計(AMS)を用いた放射性炭素年代測定法の発展は,分析試料の量を飛躍的に少なくすることを可能とし,骨の絶対年代測定法としての実用性をはるかに高めることに大きく寄与した.しかしながら,AMS測定においても現在のところなお通常で25グラムの骨試料が測定に供されているが,貴重な古人骨の場合,数グラムを分析用に捻出することさえ難しいこともしばしばあり,更なる省サンプル化が望まれている.本研究は,年代測定する際に骨試料からコラーゲン等を分別抽出するステップについて,効率よくコラーゲン等が回収できる操作を検討し,分析サンプルの少量化によって放射性炭素法の古人骨資料への適用性を増大させることを目的に行われた.まず,遺跡から出土した骨遺残を入手し,それらの試料からコラーゲンを抽出した.このとき,骨の脱灰から,コラーゲンの分離,洗浄,精製に至る実験操作を,各試料につき可及的に(具体的には最終抽出物を得るために真空乾燥する直前まで)1本の試験管内で行えるように工夫し,化学処理過程における損失を防ぎ,放射性炭素の測定に供されるフラクション(試料本来の炭素を含む部分,この場合精製処理されたコラーゲン)の回収をより良好にするように図った.以上の実験から,完新世の骨で0.30.5グラム程度,場合によっては炭素試料のグラファイト化を併用することにより0.1g以下の骨粉末試料からAMS放射性炭素年代測定の可能な量の炭素試料が得られた.本結果は今後,古人骨を放射性炭素年代測定へ供する際の資料の破壊を最小限に留めることに寄与すると思われる.
ワーク・ライフ・バランスを考慮した潜在看護職の雇用形態のモデル化と検証

潜在看護師のWLBを考慮した勤務モデル案としては以下の3つが考えられた。【急性期病棟勤務形態案】4時間の短時間勤務者がペアで患者を受け持ち、3回の食事に合わせ2時間程度の短時間勤務者を配置する。【慢性期病棟勤務形態案】4時間の短時間勤務者がペアで患者を受け持ち、清潔ケア及び就寝までの時間に短時間勤務者を配置する。【介護療養型医療施設勤務形態案】医療的な処置やケアを提供する時間に主に看護師を配置し、介護福祉士との連携を重視する。臨床からは、変則勤務を増やして欲しいという希望があり、モデル案の他、ワークシェアリングの可能性も示唆された。I.研究目的:ワーク・ライフ・バランスを考慮した、潜在看護職者の就業意欲や職場への定着を促進する多様な勤務形態を実現するために医療機関側に求められる共通要素を抽出することである。II.研究方法:1.調査対象は潜在看護師の雇用形態や勤務形態について、国内で先駆的な取り組みをしている病院の看護部長10名、看護師長10名である。2.データ収集期間は2008年6月2008年12月である。3.データ収集方法は、先行研究を基に作成したインタビューガイドに基づき、調査対象に半構成的面接を実施した。4.分析方法は、インタビュー内容をすべて逐語録とし、インタビュー項目毎に意味内容の類似性に従いカテゴリ化した後、内容を要約し記述した。III.研究結果と考察:1.潜在看護職者(師)の採用に着目した理由:(1)2006年の診療報酬改定に伴う、入院基本料における看護職員配置基準の引き上げ(7:1)(2)慢性的な看護師不足の解消が主な理由2,雇用形態:一部を除いてほとんどが非正規雇用であった。3.潜在看護職者(師)の採用準備:(1)ワーキンググループやプロジェクトチームを組織し、向こう3年間の中期計画を立案(2)地域の病院が共同で潜在看護師の募集をする。(3)看護部、人事担当者、リクルート担当者が復職セミナープログラムを作成していた。4.採用方法:「ふれあい留学」等の「入職前セミナ-」を病院が開催し、参加者の中から就業希望者を採用していた。5.業務内容:正規雇用の看護師を補佐する業務が殆どであった。6.入職後の研修:OJT及びクリニカルラダーによるものであった。7.潜在看護職者の就業支援:病児保育など保育園の整備をしていた。8.勤務形態:1日3時間からの勤務時間など多様な勤務形態が設定されていた。以上の結果より、(1)入職前研修の実施(2)能力に応じたOJTプログラムの作成(3)継続した就業が可能な業務内容(4)育児・保育支援の充実(5)就業が可能な勤務形態の5点が、潜在看護職者(師)の再就業と定着を促進するために、医療機関に求められる共通要素と考えられた。I.研究目的:潜在看護職者のワーク・ライフ・バランスを考慮した雇用形態や多様な勤務形態を実現するため、平成21年度は平成20年度の成果を踏まえ、勤務形態のモデルを作成することである。II.研究方法:潜在看護師の勤務形態のモデルを作成し検証するための基礎資料を得るために、1)特徴的な勤務形態を推進しているアメリカミネソタ州の2病院で看護管理者を対象にインタビューを行った。主な内容は(1)スタッフの80%が非常勤勤務者である(2)80時間のうち64時間以上の勤務者が常勤者である(3)2人で64時間以上勤務すれば、2人ともに常勤者扱いとなる(4)フローティングが採用時の原則となっている、などであった。2)復職看護師の勤務状況を参加観察することにより、勤務の実際を把握した。3) 1から4までの取り組みから得られた結果を基に、ブレーンストーミングにより潜在看護職者のワーク・ライフ・バランスを考慮した多様な勤務形態モデル案を作成した。III.研究結果1)勤務形態のモデル化に向けて実践可能な勤務体制(今までの調査結果から)の検討(1)病床の区分(急性期病棟、慢性期病棟、介護施設病棟)別に勤務形態の特徴を出す。(2) (1)に合わせて従来の固定観念をなくし、勤務可能な勤務時間帯を考える(例・フリー業務は、午後から勤務したり、身護師一人がフルタイムの時間を勤務する発想を無くし、短時間労働の看護師の勤務パターンを組み合わせて、1日の勤務を成立させる。(3)求職者が就職する際に重視する条件には、第一に勤務時間が挙がっていることから、対象を子育て中の潜在看護師だけでなく、子育て中ではない潜在看護師の勤務可能な時間帯(午後からの勤務や夜勤帯の勤務)も考慮する。

(4)突然の休暇(子供の病気など)に対する柔軟な対応の必要性がある。2) 1)の(1)(4)をもとに病床の区分に合わせて、勤務形態のモデルを作成した。平成22年度はこのモデルを研究協力病院において検証する予定である。1.研究目的:潜在看護職者のワーク・ライフ・バランスを考慮した雇用形態や多様な勤務形態を実現するため、勤務形態のモデルを検証することである。II.研究方法:研究協力病院(以下協力病院)において、モデルに示した勤務時間を提示して検証する。III.研究結果:1.急性期病棟勤務形態モデル案:日勤の場合、4時間の短時間勤務でも午前と午後の勤務者がペアとなって連携すれば、患者を受け持ち、継続した8時間の業務が可能となる。その上で朝、昼、夕食事に2時間程度の短時間勤務者を配置する。2.慢性期病棟勤務形態モデル案:慢性期病棟は、病状が安定していることから、4時間の短時間勤務者のペアで8時間を継続的に受け持つことが可能である。加えて、清潔ケアや就寝までのケアを提供する短時間勤務者を配置する。3.介護施設病棟勤務形態モデル案:日常生活の世話を主とする介護病棟では、医療的な処置やケアを提供できる時間に限って看護師を配置し、介護福祉士との連携を重視する。IV.考察:1.協力病院では多様な勤務形態を師長会に提示し、元潜在看護師の受け入れ体制を整えていることから、今後のモデルの実施に期待できる。2.モデルに採用した変則勤務:勤務時間の種類を増やして欲しいという希望もあり、日勤者に非常勤者を配置し常勤者が変則勤務を行う勤務形態や複数の非常勤者によるワークシェアリングの可能性も示唆された。3.必要経費:人員0.5換算の非常勤者(元潜在看護職者)を2名で1.0換算にすることは、新人看護職者を1名採用するより安価であると考えられた。経費の比較や今後のWLBを考慮した勤務形態の可能性について検討できたことは本研究の成果である。
根生目軟体サンゴの生理活性化合物に関する研究

1.海洋動物の採集-昭和62年4月に沖縄県八重山群島のサンゴ礁において, Tubipora属及びClavularia属軟体サンゴを計100kg採集した.3.今後の展望-本研究で見出された化合物の生理活性をin vivoを含めて詳細に検討すると共に,他の根生目軟体サンゴの生理活性化合物の探索を広範に行いたい.1.海洋動物の採集-昭和62年4月に沖縄県八重山群島のサンゴ礁において, Tubipora属及びClavularia属軟体サンゴを計100kg採集した.3.今後の展望-本研究で見出された化合物の生理活性をin vivoを含めて詳細に検討すると共に,他の根生目軟体サンゴの生理活性化合物の探索を広範に行いたい.
渡り鳥の繁殖地への渡来時期に対する過去の経験の影響の解明

山梨県富士山において、対象生物キビタキの生態調査を行い、キビタキの渡来時期に対する過去の経験の影響を検討した。ここで得られたデータを解析し、キビタキの行動生態学的観点からの研究をまとめた。主たる成果として、渡り鳥は前年の繁殖地の気候や天敵といった状況を記憶しており、前年の経験に基づいて適切な渡来時期に渡来できるよう時期を調整していることを示した。特に雄は渡来の時期を遅らせ、雌の渡来の直前に調節することによって、繁殖成績は保ったまま死亡率を低下させていた。一方雌は、前年の気候に合わせて渡来時期を調整することで、死亡率を低下させており、渡来後の気候に応じて繁殖時期を決めていた。これらの結果、過去の経験の蓄積によって個体の繁殖成功と生存率が高まるため、過去の経験に基づいて個体が行動を調整することは適応的であることを解明した。26年度が最終年度であるため、記入しない。本年は「渡り鳥キビタキが同じ場所に帰還することにより生じる利益」と「同じ場所に帰還した際に渡来を遅くしても同じ場所に縄張りを獲得できるメカニズム」について成果をまとめた。キビタキは同じ縄張りに帰還することで前年までの繁殖の際に得た情報を利用し、適切な営巣場所選択を行うことで、繁殖成績を高められる。その一方で、キビタキは異なる場所で移出すると環境の詳細な情報を持たないことから繁殖成績が低くなることを突き止めた。これは、キビタキが同じ場所に帰還する際に渡来時期をどのように調整するかという本申請研究の基盤となる研究成果である。また、キビタキの雄が同じ縄張りへ帰還した場合、渡来が遅くなる傾向にあるにもかかわらず、前年と同じ縄張りを獲得し、一定の繁殖成績を収められるメカニズムを明らかにするために、渡来時の雄間闘争に着目した。その結果、キビタキの雄は遅く渡来することで闘争が不利になるにもかかわらず、高い勝率を収めており、前年に縄張りを保有していたという「前年の社会順位」が翌年の個体の闘争行動に影響していることが示唆された。これは本申請研究で明らかにする繁殖地への渡来時期の最適な調節において、個体の経験によって遅く渡来した際のコストが異なる可能性を示唆する点で非常に重要な成果である。本年は、こうした研究成果を解析し、論文を執筆するとともに国内外の学会において同じ縄張りに帰還することでキビタキが前年の経験を生かし繁殖成績を高められることを発表した。こうした発表とともに関連分野の研究者と活発な議論を進めることで、今後の研究の遂行に大きな弾みを得た。野外におけるデータの収集および論文の執筆は順調に進んでいることから、本年の達成度は高いと考えられる。ただし、成果の出版数はまだ少なく、今後一層の努力が求められる。今後はデータ解析と論文執筆に注力するとともに、国際学会での発表を数多く行うことで本研究の成果を世界に向けて発信することに勤める。また、新たに補助的な野外実験を行うことで本研究の成果の客観性と再現性を高める試みを行う。