hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
シアノバクテリンをモデルとした新規光合成阻害剤の開発

シアノバクテリンの光学活性体の新規合成法の開発に成功したが、3位の水酸化の際の立体選択性の欠如など、いくつかの問題が残されていたので、平成14年度はまずは、合成の改良法の検討から始めた。従来までの合成法の欠点は、目的のシアノバクテリンに対して、その3位のエピマーが優先的に生成する点にあるが、これは、キラルなラクトン(4R)-4-(l-metnthyloxy)-4-butenolide(1)へのタンデム型の共役付加とアルキル化を行ったため2位と3位の置換基がトランスに導入されたことに起因する。そこで、トランス体の生成比を抑えるため、ラクトン1へのイソプロピルアニオンの共役付加物を加メタノール分解し生じる鎖状のエステルmethyl 3-formyl-3-isopropylpropanoateと3-chloro-4,5-methylenedioxyphenylmethyl bromideとのアルキル化を検討した。この結果、シアノバクテリンとそのエピ体それぞれの前駆体の生成比30:70まで上げることができた。次いで合成したシアノバクテリンと関連化合物の生理活性試験を行った。イネを用いた陸上植物に対する除草活性試験においては、合成した化合物いずれにも明白な活性は認められなかった。一方、海洋植物(海藻)に対する生理活性試験においては、エピシアノバクテリンは、Heterocapsa circularisquamaやChattonella marinaのような渦鞭毛藻に対してDCMUをしのぐ殺藻活性を示すのに対し、ヒラアオノリに対しては、殺藻活性、成長阻害活性ともにほとんど示さず、藻類の種間に高い選択性を示した。また、シアノバクテリンにも同様の傾向がみられた。これらのことより、シアノバクテリン及びエピシアノバクテリンは、高選択的な赤潮防除物質のリード化合物として期待できることが判明した。今後さらに構造改変を行うことにより、より高活性・高選択性な物質が見いだされる可能性が十分にあり、新しいタイプの赤潮防除技術への展開が期待できる。平成13年度は,シァノバクテリンをモデルとした新しい除草剤や赤潮防除物質を開発するための基礎研究として、まずは,誘導体の合成にも適応可能であり,効率的かつ立体選択的なシアノバクテリンの光学活性体の新規合成ルートの開発を行った。Feringa等の方法によりフルフラールの光酸素酸化物と1-メントールとの縮合により調製したキラルなシントン、(4R)-4-(1-menthyloxy)-4-butenolideの3位へのイソプロピルアニオンの共役付加、それに続く2位の3-chloro-4,5-methylenedioxyphenymethyl bromideとのアルキル化により、ラクトン2位と3位に立体選択的に置換基を導入した。次いでこのもののアルカリ加水分解物の4位にp-methoxybenzyl phenyl selenideから発生させたアニオンを付加させた後、再ラクトン化、セレノキシドの熱脱離反応を行い4位にp-メトキシベンジリデン基を導入することにより,シアノバクテリンの3-デヒドロキシ体を得た。最後にアリル位(3位)を二酸化セレンを用い水酸化することにより、(2R,3R)-シアノバクテリンの合成を完結した。しかしながら,この酸化反応は立体選択性に乏しく,目的物(2R,3R)-体とその3位のエピマーである(2R,3S)-体との生成比は15:85であった。

また,合成した(2R,3R)-シアノバクテリンの比旋光度は[α]_D+67.2^Oであり,天然物([α]_D+102^O)のものに比べ低かった。全6段階と比較的短工程でキラルシントンの調製が容易な,実用的なシアノバクテリンの光学活性体の新規合成法の開発に成功した。しかしながら,最終工程である3位の水酸化の立体選択性の改善および光学純度の低下の原因の解明が主な課題として残されている。前年度にシアノバクテリンの光学活性体の新規合成法の開発に成功したが、3位の水酸化の際の立体選択性の欠如など、いくつかの問題が残されていたので、平成14年度はまずは、合成の改良法の検討から始めた。従来までの合成法の欠点は、目的のシアノバクテリンに対して、その3位のエピマーが優先的に生成する点にあるが、これは、キラルなラクトン(4R-4-(l-metnthyloxy)-4-butenolide(1)へのタンデム型の共役付加とアルキル化を行ったため2位と3位の置換基がトランスに導入されたことに起因する。そこで、トランス体の生成比を抑えるため、ラクトン1へのイソプロピルアニオンの共役付加物を加メタノール分解し生じる鎖状のエステルmethyl 3-formyl-3-isopropylpropanoateと3-chloro-4,5-methylenedioxyphenylmethyl bromideとのアルキル化を検討した。この結果、シアノバクテリンとそのエピ体それぞれの前駆体の生成比30:70まで上げることができた。次いで合成したシアノバクテリンと関連化合物の生理活性試験を行った。イネを用いた陸上植物に対する除草活性試験においては、合成した化合物いずれにも明白な活性は認められなかった。一方、海洋植物(海藻)に対する生理活性試験においては、エピシアノバクテリンは、Heterocapsa circularisquamaやChattonella marinaのような渦鞭毛藻に対してDCMUをしのぐ殺藻活性を示すのに対し、ヒラアオノリに対しては、殺藻活性、成長阻害活性ともにほとんど示さず、藻類の種間に高い選択性を示した。また、シアノバクテリンにも同様の傾向がみられた。これらのことより、シアノバクテリン及びエピシアノバクテリンは、高選択的な赤潮防除物質のリード化合物として期待でき留ことが判明した。今後さらに構造改変を行うことにより、より高活性・高選択性な物質が見いだされる可能性が十分にあり、新しいタイプの赤潮防除技術への展開が期待できる。
脂質代謝よりみた我が国の栄養摂取と循環器疾患との関連に関する研究

本研究は,わが国における虚血性心疾患や脳梗塞の成因に関して,従来より指摘されている高血圧,高脂血症等の危険因子の他に,血栓形成に関与すると考えられている脂肪酸構成との関連を検討することを目的とした.従来より疫学調査を実施している1漁家, 3農村, 2都市の集団を選び, 4059才,男子について,循環器検診,虚血性心疾患および脳卒中の発症調査,栄養調査,血清中脂肪酸の測定を行なった.1)わが国の漁家,農村,都市の6集団間における摂取食品中,血清中の脂肪酸の測定成績では,飽和脂肪酸, 1価不飽和脂肪酸,多価不飽和脂肪酸の割合に大きな差はみられなかった.多価不飽和脂肪酸のうちのω3系脂肪酸は漁家で高く, ω6系脂肪酸は都市で高く,農村はその中間であった.2)摂取食品中と血清中の各脂肪酸の相関では,漁家,農村,都市の6集団間でω3, ω6の割合において,強い相関を認めた.3)漁家では,虚血性心疾患発生率は,農村および都市に比し低い傾向にあり,脳梗塞発生率は,農村および都市に比し高かった.血圧レベル,肥満度は,農村および都市に比し高く,血清総コレステロールレベルは,都市に次ぎ高かった.血清HDLコレステロールの平均値は,農村および都市と差がなかった.喫煙率は,農村に次ぎ高かった.漁家の虚血性心疾患発生数は上述のリクスファクターより予測された発生数に比し少なく,脳梗塞発生数は予測された発生数に比し多かった.脂肪酸には血栓形成の抑制機序があるとされているが,以上の成績より,わが国では,この機序が虚血性心疾患抑制には働いている可能性があるものの,脳梗塞抑制には,虚血性心疾患抑制と同様には働いていないことが分かった.本研究は,わが国における虚血性心疾患や脳梗塞の成因に関して,従来より指摘されている高血圧,高脂血症等の危険因子の他に,血栓形成に関与すると考えられている脂肪酸構成との関連を検討することを目的とした.従来より疫学調査を実施している1漁家, 3農村, 2都市の集団を選び, 4059才,男子について,循環器検診,虚血性心疾患および脳卒中の発症調査,栄養調査,血清中脂肪酸の測定を行なった.1)わが国の漁家,農村,都市の6集団間における摂取食品中,血清中の脂肪酸の測定成績では,飽和脂肪酸, 1価不飽和脂肪酸,多価不飽和脂肪酸の割合に大きな差はみられなかった.多価不飽和脂肪酸のうちのω3系脂肪酸は漁家で高く, ω6系脂肪酸は都市で高く,農村はその中間であった.2)摂取食品中と血清中の各脂肪酸の相関では,漁家,農村,都市の6集団間でω3, ω6の割合において,強い相関を認めた.3)漁家では,虚血性心疾患発生率は,農村および都市に比し低い傾向にあり,脳梗塞発生率は,農村および都市に比し高かった.血圧レベル,肥満度は,農村および都市に比し高く,血清総コレステロールレベルは,都市に次ぎ高かった.血清HDLコレステロールの平均値は,農村および都市と差がなかった.喫煙率は,農村に次ぎ高かった.漁家の虚血性心疾患発生数は上述のリクスファクターより予測された発生数に比し少なく,脳梗塞発生数は予測された発生数に比し多かった.脂肪酸には血栓形成の抑制機序があるとされているが,以上の成績より,わが国では,この機序が虚血性心疾患抑制には働いている可能性があるものの,脳梗塞抑制には,虚血性心疾患抑制と同様には働いていないことが分かった.1.富山県の漁家集団の調査成績:(1)血清脂質の分析;4059才、男子132名に実施。血清中脂肪酸分析を行なった結果、アラキドン酸(以下、AA)4.2%、エイコサペンタエン酸(以下EPA)4.8%、ドコサヘキサエン酸(以下DHA)7.3%、リノール酸(以下LA)17.7%であった。(2)栄養調査の結果;(1)と対象に行なった。24時間思い出し法による魚介類の摂取量は、1日当り234gであった。船上食の影響を加味した1週間の摂取頻度と目安量の調査からは、1日当り300gを越えることが判った。(3)循環器検診と循環器疾患の調査成績;(1)の対象を含む4069才、男子、406名を対象に行なった。血清総コレステロールの平均値は、186mg/dlで、肥満者の頻度は、23%、高血圧者の頻度は、41%であった。虚血性心疾患の発生は、5年間で0例、脳梗塞の発生率は、千人年当たり4.4であった。2.漁家集団と農村の成績(昨年報告)の比較:(1)漁家に比し農村は、AA(4.2%)は違わず、EPA(2.5%)、DHA(4.7%)は少なく、LA(21.7%)は多かった。(2)農村の魚介類の摂取量は、1日当たり100gで、漁家の1/21/3であった。(3)漁家に比し農村は、血清総コレステロールの平均値(183mg/dl)と肥満者の頻度(21%)は違わず、高血圧者の頻度(29%)は少なかった。

虚血性心疾患の発生率(1.6/千人年)は有意に高く、脳梗塞の発生率(2.0/千人年)は有意に低かった。(4)以上より、漁家集団では、高血圧者が農村に比し多いにも関わらず虚血性心疾患の発症が少なく、この原因として魚介類の大量摂取により、EPA,DHAなどのw3系脂肪酸が血清中に増加し、その発症を抑制している可能性が認められた。しかし、脳梗塞は漁家集団で多く、虚血性心疾患と同様の機序では、脳梗塞の発症は抑制され難いと考えられた。
腫瘍性および嚢胞性骨吸収における免疫担当細胞の機能とサイトカインネットワーク

本学口腔外科において手術により摘出された歯原性角化嚢胞15例、エナメル上皮腫3例、歯根嚢胞5例について、抗マクロファージ抗体、抗リンパ球抗体の局在を免疫組織化学的に検討した。1.CD4、CD8サブセットに属するTリンパ球を認識するUCHL-1抗体は、歯根嚢胞や炎症性変化を被った歯原性角化嚢胞では、上皮直下の炎症細胞浸潤層で強く発現していた。非炎症性の嚢胞壁では、線維性組織内に散在性に陽性細胞が観察されたが、最外層の骨に隣接する領域で局所的に集合する傾向が示された。2.CD68抗原を発現する広い範囲の単球-マクロファージ系細胞を認識するKP1抗体は、UCHL-1抗体同様、炎症巣で強く発現するほか、線維性組織の血管周囲に局在して観察された。骨組織では、反応性骨増生を示す部分に散在する単核細胞が陽性を示すとともに、破骨細胞もこの抗体を認識した。3.組織在住マクロファージを認識する抗体HAM56は、骨に隣接する結合組織、殊に血管周囲に存在する細胞に観察された。骨梁間に散在する単核細胞一部陽性を示したが、KP1抗体に比べその数は少なかった。また破骨細胞は陰性であった。4.白血球抗原L1を発現する細胞を認識するMAC387抗体は一部の裏装上皮や炎症巣で強い反応を示したが骨に隣接する部分を含め線維組織ではおおむね陰性であった。以上の免疫担当細胞の壁内分布から、こららが嚢胞の増大に伴う骨吸収に何らかの役割を有しているとが推測された。これに伴うサイトカイン(IL-1,IL-1R,TGF-β)の分布については、技術的な問題から十分に信頼できる結果を得ておらず、現在検索を続行中である。本学口腔外科において手術により摘出された歯原性角化嚢胞のパラフィン包埋標本の中から炎症性変化を示さないもの7例と示すもの3例を選び、3種類のマクロファージ関連抗体と1種類のTリンパ球抗体の局在をSAB法にて検討した。1.CD4、CD8サブセットに属するTリンパ球を認識するUCHL-1抗体は非炎症性嚢胞壁ではきわめて少数の細胞のみその局在が認められたが、骨を含む壁では反応性骨増生部に面する部分で陽性細胞の増加が観察された。炎症巣では浸潤細胞に混じって散在性に陽性反応が認められた。2.CD68抗原を有する広い範囲の単球-マクロファージ系細胞を認識するKPI抗体は炎症巣および壁最外層で骨壁に面する疎性結合組織の部分に陽性反応が観察された。骨組織では反応性骨増生を示す部分に散在する単核細胞が陽性を示すとともに骨表面に存在する多核巨細胞(破骨細胞?)もこの抗体を認識した。3.組織在住マクロファージ(組織球)を認識する抗体HAM56は骨面に接する部分の結合組織、殊に血管周囲に存在する細胞に頻繁に観察された。炎症巣では細胞浸潤の著しい部分よりは、やや線維化の進行した部分の血管周囲に陽性細胞が目立っていた。骨増生の見られる部分では骨梁間の組織内に陽性細胞が散在性に認められたが、破骨細胞では陰性であった。4.白血球抗原L1を発現する細胞と反応するMAC387抗体は、血管外では炎症性細胞浸潤の著明な部分に少数観察される以外、壁全体におおむね陰性であった。

以上の結果には固定や脱灰処置による影響があると思われるので、凍結切片を用いた反応を現在試みている。また顎骨離断例の標本を作製、観察中であるが、嚢胞の増大に必ずしも破骨細胞の関与がないと考えられる所見も得ている。本学口腔外科において手術により摘出された歯原性角化嚢胞15例、エナメル上皮腫3例、歯根嚢胞5例について、抗マクロファージ抗体、抗リンパ球抗体の局在を免疫組織化学的に検討した。1.CD4、CD8サブセットに属するTリンパ球を認識するUCHL-1抗体は、歯根嚢胞や炎症性変化を被った歯原性角化嚢胞では、上皮直下の炎症細胞浸潤層で強く発現していた。非炎症性の嚢胞壁では、線維性組織内に散在性に陽性細胞が観察されたが、最外層の骨に隣接する領域で局所的に集合する傾向が示された。2.CD68抗原を発現する広い範囲の単球-マクロファージ系細胞を認識するKP1抗体は、UCHL-1抗体同様、炎症巣で強く発現するほか、線維性組織の血管周囲に局在して観察された。骨組織では、反応性骨増生を示す部分に散在する単核細胞が陽性を示すとともに、破骨細胞もこの抗体を認識した。3.組織在住マクロファージを認識する抗体HAM56は、骨に隣接する結合組織、殊に血管周囲に存在する細胞に観察された。骨梁間に散在する単核細胞一部陽性を示したが、KP一抗体に比べその数は少なかった。また破骨細胞は陰性であった。4.白血球抗原L1を発現する細胞を認識するMAC387抗体は一部の裏装上皮や炎症巣で強い反応を示したが骨に隣接する部分を含め線維組織ではおおむね陰性であった。以上の免疫担当細胞の壁内分布から、これらが、嚢胞の増大に伴う骨吸収に何らかの役割を有していることが推測された。これに伴うサイトカイン(IL-1,IL-1R,TGF-β)の分布については、技術的な問題から十分に信頼できる結果を得ておらず、現在検索を続行中である。
磁気嵐回復へのイオン流出過程の寄与について:高エネルギー粒子データを用いた研究

本年度は、はじめに、昨年度取り組んだイオン流出過程の磁気嵐回復に対する寄与を定量的に明らかにした研究をまとめた論文が、Journal of Geophysical Research誌に受理された。次に、IMAGE衛星に搭載されているHENA撮像器で得られた高エネルギー中性粒子データを用いて、最もよく知られている消失過程である中性粒子との電荷交換反応が、どの程度磁気嵐の回復に寄与しているかを観測データのみから見積もった。また、この見積もりを複数の磁気嵐回復相について行うことで、電荷交換反応過程の寄与を統計的に評価した。我々は、2001年9月から2002年12月までに発生した磁気嵐について、IMAGE衛星が磁気緯度60度以上かつ地心距離6地球半径以遠に位置する期間を選び出し、電荷交換反応による環状電流イオンエネルギーの消失率を統計的に見積もった。エネルギー消失率の見積もりには、電荷交換反応により生成された高エネルギー中性粒子の観測をもとに、研究代表者が新しく発案した2つの方法を用いた。その結果、電荷交換反応によるエネルギー消失率は、環状電流エネルギーの減衰率よりも、一桁以上小さいことが示された。また、電荷交換反応によるイオン消失量は、環状電流の大きさには依存するが、その減衰率とは相関が見られなかった。さらに、観測されている磁気嵐の速い回復(環状電流の速い減衰)は、電荷交換反応のみでは説明することができないという、これまでの環状電流モデリングで得られていた結果とは異なった結論が得られた。上記の結果は、現在Journal of Geophysical Research誌に投稿準備中である。また、昨年度に得られた成果も合わせて博士論文をまとめ、博士の学位を取得した。本年度は、Geotail衛星に搭載されているEPIC観測器で得られた高エネルギー粒子データを用いて、磁気嵐時に磁気圏から惑星関空間に流出するイオンエネルギー量を見積もり、その流出量と磁気地方時依存や太陽風パラメータとの相関を調べた。また、イオン流出過程の磁気嵐回復に対する寄与を定量的に明らかした。我々は、Geotail衛星が磁気嵐中に磁気圏界面を横切った58個のイベントについて、流出エネルギーを見積もった。流出エネルギーには地方時依存性が見られ、夕方側では朝側よりも多くのエネルギーが流出していた。太陽風パラメータとの相関を調べたところ、エネルギー流出量は太陽風電場とはほとんど相関がなく、太陽風動圧と非常によい相関が見られた。太陽風動圧が強い時、すなわち磁気圏が強く圧縮されている時に、エネルギーが多く流出していた。これらの結果は、イオンの磁気圏外への流出は対流電場に伴うExBドリフトよりも磁場勾配ドリフトに大きく影響を受けていることを示唆している。我々はさらに2001年9月23日に発生した磁気嵐の早い回復相について、全流出エネルギー量を見積もり、環状電流エネルギーの減衰量との比較を行った。流出領域の見積もりには、磁気圏外に位置したGeotail衛星で観測された惑星関空間磁場の変動を用いた。その結果、磁気圏から流出したイオンの全エネルギーは、地磁場変動(Dst指数)から見積もられた環状電流エネルギーの減衰量の23%以上を占めることがわかった。この結果により、イオンの磁気圏からの流出は磁気嵐の回復に大きく寄与していることが定量的に示された。
イノベーション・システムにおける大学の研究機能評価モデルの構築と検証

イノベーションや研究の社会還元を重視する場合、大学の研究活動の評価には、研究資源配分、研究基盤形成、学術的貢献、人材育成を通じた知識移転、外部からのアクセス機会、技術移転等の相互関係を配慮したモデルが必要である。そのような評価モデルに従えば、マクロでは、研究資金の「選択と集中」や重点的な資金配分は必ずしも妥当とは言えない。ミクロな分析のためには、米国STAR METRICSのようなデータ収集方法が必要になる。大学の研究機能に関しては、これまで研究活動の「卓越性」を評価する枠組に基づいて、論文、特許等の多寡や優秀性を評価してきた。この枠組に依拠すれば、研究資源配分の「選択と集中」は必然の帰結である。しかし、こうした単純な評価枠組が大学改革や政策改善に結びつくとは言いがたい。そこでぐイノベーションも取り込んだミクロレベルの評価モデルを開発する。このため、以下の検討、データ収集・分析等を実施した。1.評価モデルの構築研究資源配分(X)、研究基盤(A)形成と、学術的貢献(B1)、人材育成(B2)、アクセス機会の提供(B3)、技術移転等(B4)の相互関係に配慮し、またイノベーション論、カスケード型指標に準拠して評価モデルを検討した。その際、次項と並行して、メトリクスの可能性を吟味しながら、指標の候補とその属性について検討、整理した。なお、マクロレベルでの評価分析も並行して実施し、大学改革が研究活動に及ぼした影響を評価するとともに、評価モデルの妥当性を検討した(これについては、成果を単発的に抜き出すことも可能なので論文にまとめた)。2.データ収集前項と連携しつつ、研究代表者等が所属する筑波大学を対象として、各種データベース等に公開されているデータを中心に、属性分類に沿ったデータ収集を試みた。論文や特許などの公開データベースのほか、学内で公表されているデータ等も収集を開始した。なお、論文データベースを活用した学術的貢献(B1)の測定(データ収集)に関しては、学生を含む個人レベルのデータの同定が必要であるが、作業量が予想以上に多くなることが判明したため、初年度から作業を本格的に開始した。そこで、イノベーションも取り込んだミクロレベルの評価モデルを開発する。このため、以下のデータ収集、事例調査、検討等を、前年度に引き続き実施した。1.データ収集と実態分析前年度に引き続き、研究代表者等が所属する筑波大学を対象として、各種データベース等に公開されているデータを中心に、可能な限り属性分類に沿ったデータ収集を行うとともに、データの特性、限界についても検討した。さらに、学内で集積されているデータ等ののうち、とくに非公開データ(産学連携関係等)に関して、学内のデータ保有部署と協力しつつ、守秘義務に違反せず、かつ分析に供しうる匿名化方式を開発した。また、これらの評価用指標データ群は、相互に結びつけられていないので、今年度は、ケーススタディを通じて、評価モデルに基づき、個別評価指標(研究資源配分、研究基盤形成と、学術的貢献、人材育成、アクセス機会の提供、技術移転等)の相互関係を個別研究室レベルの活動に即して、ミクロに把握し、相互関係を特定する方法、可能性を検討した。2.評価方法の開発と検証上記の成果をデータの収集可能性、データの粒度などを勘案しつつ、前年度検討した初期的な評価モデルの見直しに結びつけた。なお、マクロレベルでの評価分析は、独立して実施することが可能であるので、並行して実施し、大学改革が研究活動に及ぼした影響を評価するとともに、評価モデルの妥当性を検討した(これについては、成果を個別に抜き出すことも可能なので論文等にまとめた)。大学の研究評価に関しては、論文、特許等の多寡等を評価してきた。このような単純な評価枠組は大学改革や政策改善に結びつきにくいので、政策的インプットから成果の社会的還元にいたるカスケード型の評価モデルを考案した。1.評価モデルの構築と検証研究代表者等の所属大学を対象として、公開データを中心にデータを収集し、研究資源配分、研究基盤形成、学術的貢献、人材育成、アクセス機会の提供、技術移転等の相互関係に配慮したカスケード型の評価モデルに結びつけ、評価モデルの妥当性、分析手法、表現方法を検討した。産学連携関係等の非公開データに関しては、守秘義務に違反せず、かつ分析に供しうる匿名化方式を開発したが、ミクロ(個別研究室)レベルで個別評価指標の相互関係を把握することは不可能ではないものの、個別的であるがゆえに、個別大学レベルの少数データでは匿名性の担保が困難であり、公開できるような評価結果の表現は困難であることが判明した。そこで、メゾレベルでの分析方法についても検討した。2.研究の総括ミクロレベルの評価は困難であるが不可能ではないこと、それを基礎としてマクロレベルでの評価分析につなげる方法論はある程度明らかにできた。ただし、実現のためにはある程度の強制力もしくは多数の大学・研究者の自発的参加が前提となる。

ちょうど、米国連邦政府機関では2010年6月にSTAR MEXTRICSという評価活動が開始されたが、その構想は本研究が想定していた評価モデル及びデータ収集方法に非常に近いことがわかった。そこで、STAR MEXTRICSについても調査し、評価モデルとその実現について総合的に検討した。今後は、評価結果の可視化が課題となろう。
ネットワークを用いてグループ学習におけるネゴシエーションを支援するシステム

近年,複数の学習者が協調して議論を行い学習を進めていく,グループ学習が注目されている.本研究は,このようなグループ学習を支援するための分散学習支援環境の構築を行うものである.本研究で提唱するグループ学習支援環境ではネットワークで分散した学習者が,他の学習者とのネゴシエーションを行い,議論することによって,各自の理解の不十分な部分を補ったり,Learing by Teachingによって内容の整理を行いより深い理解を進めるための環境を用意する.本システムでは,知識ベースに基づいてネゴシエーションの結果を管理し,後に的確に参照できるような枠組みも提供する.また,ユーザ間のネゴシエーションはテキストのみではなく,様々なメディアを介して行うことができ,これらによってより効率的な学習が可能になる.本研究では,このような仕組みを提供するネットワーク上で分散したオブジェクトシステムの構築も大きな課題の一つである.以上の考えに基づいて,本研究では,ネゴシエーションによる学習支援環境を構築するための,並列・分散オブジェクト指向システムの設計・試作および,その上で動作するグループ学習支援環境の作成を行った.また,共有ホワイトボードやコミュニケーション支援や電磁気学学習システムなどのような,いくつかの簡単な具体的事例への応用も行い,その有効性の検証も行っている.近年,複数の学習者が協調して議論を行い学習を進めていく,グループ学習が注目されている.本研究は,このようなグループ学習を支援するための分散学習支援環境の構築を行うものである.本研究で提唱するグループ学習支援環境ではネットワークで分散した学習者が,他の学習者とのネゴシエーションを行い,議論することによって,各自の理解の不十分な部分を補ったり,Learing by Teachingによって内容の整理を行いより深い理解を進めるための環境を用意する.本システムでは,知識ベースに基づいてネゴシエーションの結果を管理し,後に的確に参照できるような枠組みも提供する.また,ユーザ間のネゴシエーションはテキストのみではなく,様々なメディアを介して行うことができ,これらによってより効率的な学習が可能になる.本研究では,このような仕組みを提供するネットワーク上で分散したオブジェクトシステムの構築も大きな課題の一つである.以上の考えに基づいて,本研究では,ネゴシエーションによる学習支援環境を構築するための,並列・分散オブジェクト指向システムの設計・試作および,その上で動作するグループ学習支援環境の作成を行った.また,共有ホワイトボードやコミュニケーション支援や電磁気学学習システムなどのような,いくつかの簡単な具体的事例への応用も行い,その有効性の検証も行っている.現在までに,システムの基本的な仕様について検討を行ない,システムの各部分について個別にソフトウェア・ハードウェアの作成・評価を行なっている.現時点までに,以下のような検討を行なっている.1.我々が従来から用いていたオブジェクト指向プログラミング環境MIP(Media Interface Prolog)をインターネット等も含むネットワークワイドな分散オブジェクト指向プログラミング環境へと拡張した.拡張されたシステムではネットワークを意識しないで分散したオブジェクトが利用できることを目標として仕様を決定し,インプリメントを行なっている.現在,基本部分のインプリメントはほぼ完了しており,今年度中にクラスライブラリなどのインプリメントを行なう.2.プロローグを用いた知識ベースの構築・充実.これらは,我々がすでに作成し運用しているシステムCAFEKSを基本として大幅な拡張を行なっている.3.マルチメディア処理を含むユーザインタフェースの作成.これらはXウインドウシステム上に構築している.4.3次元空間の理解のための3次元空操作環境の構築(ハードウェアによる3次元マウスの実現も含む.)以上の個々に検討された部分は今年度中に統合を行ない,システム全体としてのデバッグや環境構築の検討を行なう.上記の研究経過に示した通り,ほぼ予定通りに研究は進行している.ただし,現在のところ個々の部品を別々に作成しているので,これらを統合する際には注意が必要となる.また,個別の試験だけでは,本質的に評価ができない部分があるので,統合した環境での動作試験を残された期間で十分に行なっていく必要がある.現在までの研究成果については,すでに個別に研究会,全国大会などで発表をおこない,広い意見を求めている.本年度は昨年度試作した分散・並列オブジェクトシステムをもとに以下のような点について研究開発を行った。1.オブジェクトシステムの改良および強化。具体的には通信機能の強化および、オブジェクト作成を容易にするためのベーシックインターフェースの充実を図った。また、最近注目を浴びているJAVAを意識したインターフェースを作成し、容易にJAVAなどの環境とも統合できるようにした。2.基本的な汎用オブジェクトの作成を行った。たとえば、ユーザインターフェースを行うためのGUIオブジェクトや、3次元の表示を行う3Dオブジェクトやコンピュータ間やクラス間で通信を行うための通信オブジェクトなどを多数作成した。3.以上のシステムと部品を用いて学習者がネットワーク上で協調作業を行う環境のプロトタイプを作成した。この環境では学習者の作業領域と共同作業領域が提供され、学習者はこれらを用いてネゴシエーションを行い問題の解決を共同して図ることによって問題に対する理解を深めていく。本研究ではJAVAも併用して用い、ネゴシエーションの経過をリンクとして保存し学習者が後に容易に参照できるような枠組みも提供した。これによってインターネットなどのより多くの情報へのアクセスも可能になり、学習者にとって強力な情報獲得のツールが提供されることになる。4.学習者の理解を支援するための3次元マウスカ-ソルを用いた電磁場の表示・操作システムを構築した。本年度は以上のような検討を行い、現在その有効性を検証中である。現時点では、システム全体がまだ統合されていないので、今後問題点を検討しシステムの統合を図っていく予定である。
リモートセンシングによる自然災害後の濁水がサンゴ礁・藻場に与える影響調査手法開発

本研究では最新のリモートセンシング技術を駆使してサンゴ礁・藻場上の土砂堆積量(またはSS)や流れの分布をモニタリングするための技術開発を行った.この目的を達成するために,まず,奄美大島において現地分光反射率/水質データセットが取得された.取得されたデータセットを生物光学モデルと色度理論に適用した結果,海面の明るさから,サンゴ礁上のSS(土砂量の指標)を推定できることが分かった.一方,リモートセンシングによる流れの調査手法として,静止衛星センサ「GOCI」データを使って、1時間ごとの水質分布図を自動的に作成するプログラムが開発された.これらの図から水の動きを把握することが可能となった.1年目に行った現地調査に基づき,LCI手法の代替法として上空からリモートセンシングにより,サンゴ礁上の土砂に相当する色の再現を行う手法を開発した.この成果は,当該年度の土木学会論文集B2(海岸工学)で公表した.論文では底質の反射を考慮した生物光学モデルを利用して,奄美大島のサンゴ礁の海色を再現する手法について議論された.その結果,4種類の条件下でモデルと実測値を比較すると絶対値は異なるが,R2=0.80以上の高い相関が得られた.また,CIE色度理論を利用して,生物光学アルゴリズムから得られるサンゴ礁上の水深,SSを変化させた場合の海色を再現した.水色は水深を変化させた場合に大きく変化する.一方,SSを変化させた場合,水色変化は相対的に小さく,明度によく依存することが確かめられた.以上の結果から,実用上はサンゴの種類・水深が既知の場所において,目視検査,監視カメラや人工衛星等の画像から抽出される表面の水色情報をxyY表色系に変換することにより,水色変化情報を定量的かつ可視化して表わすシステムに利用できることが分かった.一方,当初予定していた「簡易空撮用気球による流向流速分布推定」は想定していた気球のプラットフォームの安定性が悪く,GCP(地上基準点)の設定が難しかったため,断念した.その代替案として,新たに無人ヘリを導入し,また静止衛星「GOCI」を使った濁質(土砂由来)の流動特性抽出について検討を行った.無人ヘリとGOCIの研究については,奄美大島での繰り返し実験は予算上難しかったため,島根県の宍道湖における水質分布変化抽出技術について検討を行った.さらに,1年目に動作テストのみしか行えなかったサンフォトメータによるエアロゾル観測については,東広島市で常時監視を行い,衛星「GOSAT」から比較的簡単に海域(当該年度は瀬戸内海で試行)のオングストローム指数を推定する手法を検証した.本研究では最新のリモートセンシング技術を駆使してサンゴ礁・藻場上の土砂堆積量(またはSS)や流れの分布をモニタリングするための技術開発を行った.この目的を達成するために,まず,奄美大島において現地分光反射率/水質データセットが取得された.取得されたデータセットを生物光学モデルと色度理論に適用した結果,海面の明るさから,サンゴ礁上のSS(土砂量の指標)を推定できることが分かった.一方,リモートセンシングによる流れの調査手法として,静止衛星センサ「GOCI」データを使って、1時間ごとの水質分布図を自動的に作成するプログラムが開発された.これらの図から水の動きを把握することが可能となった.高解像度/高スペクトル分解能衛星センサデータ(現行のWorldView-2や将来のHISUI)を使って,サンゴ礁・藻場の土砂量推定アルゴリズム開発のための現地調査を行った.現地調査は筆者らが5年以上の調査経験があり,台風の発生地域で土砂によるサンゴ被害を度々受けている奄美大島の住用湾と土砂災害被害の比較的少ない大浜海浜公園とした.現地調査は2012年12月19日21日に行った.調査内容は,サンゴ礁上の4測点(住用湾),7地点(大浜海浜公園)において,水質調査とダイビングによるサンゴ礁上の土砂堆積状況の把握と船上における分光計を使った分光反射率および透明度測定等の水質調査を行った.観測できたサンゴの種類は,クシハダミドリイシ,ハマサンゴ,ハナヤサイサンゴ,トゲミドリイシであった.また,住用湾では33地点(数百メートル程度間隔)において,濁度計による濁度分布調査を行った.このように取得された反射率,水質データは,生物光学モデルに入れられ,あらかじめサンゴ水槽で計られたサンゴの反射率(水深0の状態)から逆算して,表層の反射率に精度よく再現できることが確かめられた.この結果から,一定の条件を与えれば衛星が観測可能な表層反射率から水中の濁度(底質が既知でChl-a一定の場合)または底質(水質既知)を逆算できることとなり,実際にMatlabソフトウェアを使って,衛星ASTERデータから濁度あるいは底質の反射率を導く自動処理プログラムを開発した.最終年度は,過去2年間の研究でまだ十分実現できていない課題について再検討し,本研究のまとめを行った.過去2年間の研究において,「最新のリモートセンシング技術を駆使してサンゴ礁・藻場上の土砂堆積量推定」に関しては,土砂量までとはいかないがSSまたは濁度分布についてはほぼ達成した.そこで当該年度では,「無人ヘリや静止衛星を利用した流れの分布」について検討した。このうち、静止衛星を利用した流れの分布については、韓国の気象衛星センサ「GOCI」により、1時間単位の水質分布図を自動的に作成するプログラムを開発して、瀬戸内海や伊勢湾の藻場地帯に適用した。その結果、従来の衛星ではわからなかった時間的な水質の動きが把握できるようになった。

この成果は、現在、論文を作成中である。また、サンゴ礁地帯では、解像度の問題で静止衛星データが有効に使えなかったため、土砂災害時に奄美大島で撮影された我が国の地球観測衛星センサ「ALOS/AVNIR-2」データを使って、サンゴ礁上における土砂堆積量の指標となるRSI(Red-silt Deposition Index)の時系列図を作成することに成功した。この成果の論文は、国際誌(Advanced in Remote Sesning)に採択された。なお、無人ヘリによる実験も行ったが、撮影視野が狭い関係で、目的とする研究に有効な成果は得られなかった。リモートセンシング工学本研究の目的である「最新のリモートセンシング技術を駆使してサンゴ礁・藻場上の土砂堆積量や流れの分布を確実にモニタリングするための技術開発」に関して,「気球を使った流れの分布」に関しては,その不確実性から研究の変更等がありサンゴ礁域での検証ではできなかったが,別の水域で手法論を開発し,複数の論文等にも公表しているため,概ね順調に進展している.「気球を使った流れの分布」に関しては,新たに無人ヘリや静止衛星の利用等,最新のリモートセンシング技術に変更して,目的の実現に近づいている.予算の関係で,申請当初の計画の100%遂行は難しいが,概ね順調に進展している.特に当初予定していたWorldView-2の観測リクエストは効果で予算上難しく,衛星同期ができないので,LCI手法の検証,また購入したサンフォトメータによる観測も当該年度は見送った(ただし,サンフォトメータは大学において動作テストは行った).一方,現地調査データ(サンゴの種類,水質調査)の取得や解析は順調で,生物光学アルゴリズムによる反射率の再現実験,衛星データの自動処理プログラム開発など,当初計画していた以上の成果も多く出た.以上を踏まえると,研究は概ね順調に進展していると考えられる.次年度は最終年度であるため,これまでの研究でまだ十分実現できていない課題について再検討し,本研究のまとめを行う.これまでの研究において,「最新のリモートセンシング技術を駆使してサンゴ礁・藻場上の土砂堆積量推定」に関しては,土砂量までとはいかないがSSまたは濁度分布についてはほぼ達成している.
遺伝子改変メダカを用いた分裂異常に基づく発癌モデルの構築

本研究は、生体内モニタリングが受精卵から可能なメダカをモデル動物として利用し、癌遺伝子の過剰発現と癌化との関連を経時的かつ可視的に解析することを主たる目的とした。高い効率でトランスジェニックメダカを得る必要があるため、まず遺伝子導入法を改良し、酵母メガヌクレアーゼPl-Scelの39塩基の認識配列をベクター中2ヶ所に挿入して遺伝子導入時にPl-scelを加える系を構築した。また、制限酵素部位を挿入するのではなく、DNA導入後、胚を低温化で一定時間保つという手法も開発した。これら2種の方法により、導入効率は数%から10-30%へと飛躍的に高率化した。これらの手法で、マウスでは単独で癌を誘発できるヒト癌遺伝子c-Mycのトランスジェニックメダカを作製し、発癌モデル系の構築を試みた。メダカゲノムよりチロシナーゼ配列のプロモーター領域をPCRで抽出し、直下にc-Myc遺伝子とIRES配列およびDsRed遺伝子を結合した。このDNA導入時にPl-Scelを加えることで遺伝子導入を行い、次世代に安定にc-Myc遺伝子を伝えるトランスジェニックメダカを得ることができた。現在までにホモ接合系統は確立できていないが、c-Mycをゲノムに持つメダカでは、胃や腸に過形成が見られ、免疫組織染色によりMyc抗体、DsRed抗体で濃染される領域が確認された。また、癌遺伝子の分裂異常を可視化するため、ヒストンタンパクをコードする遺伝子H2Bのトランスジェニックメダカの作製も行った。得られたH2B-GFPメダカは、安定にH2B-GFP遺伝子が維持され、胚発生初期の細胞分裂を可視化することが可能となった。
顎骨形成及び咀嚼筋機能の定量化による相互関係の把握

従来より,顎骨の成長発育には筋機能が重要な働きをしており,筋機能の不全などは顎顔面骨の成長発育を抑制すると考えられている。従って,筋機能と顎発育の関連を研究する事は顎発育の伴う種々の咬合異常を取り扱う歯科矯正学においては意義深い研究分野と考えられる。このことに関連した従来の研究では,筋機能の人為的発現により生じる顎骨の変化に対する観察は,X線や組織切片を用いた定量学的検討がなされているものの,トリッガ-となる筋機能については,顎骨に加える筋機能力=ストレス(力の量・力の加重法など)に対する充分な検討がされていない。Millerらは,筋機能と顎発育に関連して,筋収縮の結果として骨に加えられるストレスの骨形成への影響は大であると報告している。この骨へのストレスを生み出す主たる因子は筋力であり,筋力を規定する因子は,大脳の興奮水準、筋線維断面積,筋線維数ならびに筋線維タイプである。中でも,筋線維タイプは遺伝により決定されていると考えられており,その経年的ならびに環境要因による変化を観察することは顎骨の成長発育に対する『遺伝因子』と『環境因子』の相互関係を調べるためにも有用であると思われる。そこで本研究は,顎骨に加える筋機能力のトリッガ-として,独自に作成した硬・軟飼料をラットに咀嚼させることを計画した。これをもとに,ラットの咀嚼筋線維タイプ(咬筋,側頭筋)と顎発育(下顎骨)の変化を組織生化学的(酵素組織学的方法)ならびに下顎骨のX線学的手法により検討した。結論:1.独自に作製した硬軟飼料での飼育により,下顎骨の高さの成長が抑制され,筋線維の萎縮,筋線維タイプ別面積率の変化,等が観察された。2.下顎骨の高さの成長が十分に行えなかった時期と,咬筋,側頭筋が強く影響を受けた時期が一致してた。本研究の目的は、顎顔面、特に下顎骨の成長・発育における筋機能の影響を調べるために、ラットにストレスの少ない実験系として、軟らかい食餌(soft food)を与え、これを咀嚼する事により、顎骨および筋肉にどのような変化が生ずるかを観察することにある。顎骨には、規格軟X線撮影による形態的変化、テトラサイクリン骨標識による骨形成量観察や組織学的形態計測、CMRによる骨量計測を行う。また、筋肉(咀嚼筋)には、凍結切片上でのATPase染色・NADH-tr染色による筋線維typeの観察を行う。今年度は、各種の予備実験の後、平成元年11月より、4種類の硬度の異なる飼料をラットに与え本実験を開始した。4種類の飼料は、A;通常のラットの飼育に用いるオリエンタル酵母社製ラット飼育用飼料MF、B;MFと同一成分ではあるが加工時の圧縮加重が少ないため脆くなっている飼料、C;MFと同一成分であるが粉末のままの飼料、D;自作のMFと同一の精製成分を水で練りスポンジ状に固めた飼料、である。現在、5、7、9、12、16週齢で屠殺(各飼料6匹ずつ)し、咀嚼筋(咬筋、側頭筋、内側翼突筋)・下顎骨を採取した。以下にそれにより得られた知見を述べる。なお、各デ-タは現在統計処理中である。1.体重について:A、Bでほぼ同様の体重増加を示し、Dで若干多く、Cで若干少ない。

2.顎骨形態について:Aに比して、B、C、D共に下顎骨厚径の減少、下顎枝の短小化、下顎角部の縮小化、筋突起部の縮小化、下顎頭頚部の脆弱化が認められた。3.筋肉について:Aに比して、B、C、D共に筋線維径の減少、筋線維typeの比率の変化、等が認められた。咀嚼筋の部位により、その変化の程度は異なるようである。従来より,顎骨の成長発育には筋機能が重要な働きをしており,筋機能の不全などは顎顔面骨の成長発育を抑制すると考えられている。従って,筋機能と顎発育の関連を研究する事は顎発育の異常を伴う種々の咬合異常を取り扱う歯科矯正学においては意義深い研究分野と考えられる。このことに関連した従来の研究では,筋機能の人為的発現により生じる顎骨の変化に対する観察は,X線や組織切片を用いた定量学的検討がなされているものの,トリッガ-となる筋機能については,顎骨に加える筋機能力=ストレス(力の量・力の加重法など)に対する充分な検討がなされていない。Millerらは,筋機能と顎発育に関連して,筋収縮の結果として骨に加えられるストレスの骨形成への影響は大であると報告している。この骨へのストレスを生み出す主たる因子は筋力であり,筋力を規定する因子は,大脳の興奮水準,筋線維断面積,筋線維数ならびに筋線維タイプである。中でも,筋線維タイプは遺伝により決定されていると考えられており,その経年的ならびに環境要因による変化を観察することは顎骨の成長発育に対する『遺伝因子』と『環境因子』の相互関係を調べるためにも有用であると思われる。そこで本研究は,顎骨に加える筋機能力のトリッガ-として,独自に作成した硬・軟飼料をラットに咀嚼させることを計画した。これをもとに,ラットの咀嚼筋線維タイプ(咬筋,側頭筋)と顎発育(下顎骨)の変化を組織生化学的(酵素組織学的方法)ならびに下顎骨のX線学的手法により検討した。結論:1.独自に作製した硬軟飼料での飼育により,下顎骨の高さの成長が抑制され,筋線維の萎縮,筋線維タイプ別面積率の変化,等が観察された。2.下顎骨の高さの成長が十分に行えなかった時期と,咬筋,側頭筋が強く影響を受けた時期が一致していた。
血小板活性化における顆粒放出の分子メカニズムの解明

血小板は活性化にともない細胞内顆粒中に含まれる様々な生理活性物質を分泌する。濃染顆粒に含まれるセロトニンやADPは血小板自身のアゴニストであるため、血小板濃染顆粒の放出は、止血、血栓の形成に重要な役割を果たす。我々は血小板濃染顆粒分泌の分子機構について解析を進めている。核をもたない血小板に遺伝子導入などの分子生物学的手法を用いるのは困難である。そこで、我々は細菌毒素streptolysin-oにより形質膜を透過型にした血小板を用いた、in vitroでの解析系を確立した(2005,Methods Enzymol)。この系を用いて、低分子量GTP結合タンパク質Rab27が濃染顆粒分泌に重要であることを見いだし、さらに、血小板細胞質中より、Rab27の標的タンパク質としてMunc13-4を同定した(2004,J.Biol.Chem)。Munc13-4は、神経伝達物質の放出に必須であるMunc13-1の非神経ホモログであることから、神経系と血液系の細胞が類似した分泌機構を持つことが示唆された。本年度は血小板におけるRab27の活性調節機構について検討した。その結果、血小板中のRab27は恒常的なGDP/GTP交換活性によりGTP結合型に保たれており、活性化に伴って顆粒放出依存的にGTP加水分解活性が亢進することを見いだした(2006,J.Biol.Chem)。活性化に伴うGTPの加水分解は顆粒放出に必須でないことから、Rab27は血小板濃染顆粒の分泌においてシグナルを伝える分子スイッチとして機能しているのではなく、濃染顆粒を分泌の準備状態に維持する機能を担っている可能性が示された。血小板は活性化に伴い顆粒を放出するが、濃染顆粒の中にはセロトニンやADPが含まれている。それらは血小板のアゴニスとであり、濃染顆粒放出は、血小板活性化のポジティブフィードバック機構に重要な役割を果たしている。我々は、濃染顆粒放出の分子メカニズムの解明を進めている。細菌毒素streptolysin-Oを用い、形質膜透過型の血小板にし、Ca^<2+>刺激による凝集・顆粒放出解析系を確立した(Methods Enzymol.2005,投稿中)。本年度は、その解析系に大腸菌で生成した種々のRab蛋白質を加えることによって放出を解析し、低分子量GTP結合蛋白質Rab27が濃染顆粒放出に重要であることを見いだし、さらに、その標的蛋白質を血小板細胞質中にアフィニティ精製した。TOF-MS分析にて、Munc13-4と同定した。そして、Rab27-Munc13-4が血小板濃染顆粒放出を制御していることを見出した(JBC,2004)。Munc13-4は神経伝達物質放出の必須促進因子として知られるMunc13ファミリーに属する蛋白質である。我々の知見はMunc13蛋白がRabの直接制御を受ける初めての例である。Munc13-4の変異で家族性血球貪食症候群が生じるが、本邦の小児科グループとの共同研究でperforinのナンセンス変異より症状が比較的軽いことを見出した(Blood,2005)。現在、Munc13-4はC2ドメインやMHDドメインなど種々のドメイン構造を持つが、それらのドメインの果たす役割についての分析を行っている。この系を用いて、低分子量GTP結合タンパク質Rab27が濃染顆粒分泌に重要であることを見いだし、さらに、血小板細胞質中より、Rab27の標的タンパク質としてMunc13-4を同定した(2004,J.Biol.Chem.)。我々の知見は、Munc13ファミリーがRabの直接制御を受ける初めての例である。現在、Rab27、Munc13-4による顆粒分泌制御の分子機構について解析を進めている。また、新たなRab27標的分子も同定している。Rab27/Munc13-4は、血小板顆粒分泌だけでなく、細胞傷害性Tリンパ球におる細胞傷害顆粒の分泌にも関わっている。Munc13-4の変異は家族性血球貪食症の原因となるが、本邦の小児科グループとの共同研究で、一部の血球貪食症患者において、Munc13-4がタンパク質レベルで欠失していること、Perforinに比べMunc13-4の変異は比較的症状が軽いことを見いだした(2005,Blood)。

濃染顆粒に含まれるセロトニンやADPは血小板自身のアゴニストであるため、血小板濃染顆粒の放出は、止血、血栓の形成に重要な役割を果たす。我々は血小板濃染顆粒分泌の分子機構について解析を進めている。核をもたない血小板に遺伝子導入などの分子生物学的手法を用いるのは困難である。そこで、我々は細菌毒素streptolysin-oにより形質膜を透過型にした血小板を用いた、in vitroでの解析系を確立した(2005,Methods Enzymol)。この系を用いて、低分子量GTP結合タンパク質Rab27が濃染顆粒分泌に重要であることを見いだし、さらに、血小板細胞質中より、Rab27の標的タンパク質としてMunc13-4を同定した(2004,J.Biol.Chem)。Munc13-4は、神経伝達物質の放出に必須であるMunc13-1の非神経ホモログであることから、神経系と血液系の細胞が類似した分泌機構を持つことが示唆された。本年度は血小板におけるRab27の活性調節機構について検討した。その結果、血小板中のRab27は恒常的なGDP/GTP交換活性によりGTP結合型に保たれており、活性化に伴って顆粒放出依存的にGTP加水分解活性が亢進することを見いだした(2006,J.Biol.Chem)。活性化に伴うGTPの加水分解は顆粒放出に必須でないことから、Rab27は血小板濃染顆粒の分泌においてシグナルを伝える分子スイッチとして機能しているのではなく、濃染顆粒を分泌の準備状態に維持する機能を担っている可能性が示された。