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歪共役系分子の化学：高歪み炭素σ骨格および４π反芳香族分子の構築と物性の解明

光エネルギーによって高活性な分子を作り出す研究は重要な課題であり、置換シクロブタジエンの合成および電子状態の解明によって大きく進展するものと期待される。本研究では、様々な高歪み結合からなる分子を構築し、光による物質変換および高歪み電子系の物性解明を目指して、現在までに以下の実験を中心に成果を得ている。(1)パイ共役系へと導入したテトラヘドランからシクロブタジエンへの光誘起原子価異性化、(2)置換シクロブタジエンの合成、分子構造および電子状態の理論的かつ実験的な研究、(3)反芳香族分子をドライビングフォースとした開殻分子の構築である。シクロブタジエンは、4パイ反芳香族分子であり、D4h対称(正方形)では2重に縮退したパイ軌道をもつ。そのため同じサイズの共役系分子と比較しても高い反応性を示すことが知られている。これまでシクロブタジエンの分子構造、電子構造、反芳香族性に関連する研究は盛んに行われてきたが、安定な化合物として単離された例は少ない。本研究では、パラジウム触媒を用いたクロスカップリング反応によって、電子的特性の異なるアリール基を高歪み炭素シグマ骨格に導入することは達成できた。また合成に成功した一連のテトラへドラン誘導体の光異性化および熱異性化を検討している。隣接位に非共有電子対があるテトラへドラン誘導体の合成においても進展があり、高歪みシグマ結合に及ぼすヘテロ原子の影響に関しての知見も得られている。特に光エネルギーを使って、効率よく高活性結合からなる分子を合成する方法に関しては想定以上の成果を得ている。リチオ化前駆体を用いることで、これまでに硫黄置換基、リン基といった様々な官能基を有する誘導体の合成に成功している。2つのリン置換基を導入した誘導体では、光誘起異性化において活性化される高歪み結合に選択性が見られることが明らかとなった。高歪み炭素シグマ結合からなる正四面体炭化水素分子テトラヘドランと、その原子価異性体であるシクロブタジエンを研究対象として、光や熱によって誘起される分子変換に関する実験的研究および理論的研究を遂行している。本研究では、様々な高歪み結合からなる分子を構築し、光による物質変換および高歪み電子系の物性解明を目指して,テトラヘドランからシクロブタジエンへの原子価異性化機構の解明と置換シクロブタジエンの合成、分子構造および電子状態に関する実験的な検証を行った.シクロブタジエンは代表的な反芳香族性化合物であり,環状4π電子系は励起芳香族性を示すことに注目が集まり,光エネルギーによって高活性な分子を作り出す研究への展開が期待されている.ここまでの研究において,ケイ素置換基により立体的かつ電子的に安定化された高歪み有機分子について光や熱等の外部刺激によって誘起される分子変換について検討してきたところ、テトラヘドランの光誘起原子価異性化では,定量的にシクロブタジエンが得られることが分かった。すなわちテトラヘドラン誘導体をシクロブタジエンの前駆体とみなし,これまで10例をこえる安定なシクロブタジエン誘導体を作り出すことに成功した.ケイ素置換シクロブタジエンの熱的安定性が格段に向上したため,固体状態での温度可変EPR測定において,三重項シクロブタジエンの観測に初めて成功した.
ヌクレオモルフの自律性から探る葉緑体二次共生藻類の成立過程

葉緑体二次共生植物(藻類)であるクリプト藻とクロララクニオン藻では、葉緑体となった真核藻類の核の名残りであるヌクレオモルフが観察できる。昨年度は、海産クリプト藻Pyrenomonas helgolandiiについて葉緑体・ヌクレオモルフ・核のDNA合成時期・分裂時期を特定した。その結果は、ヌクレオモルフは1回だけのDNA合成をホストの核分裂直前の2-4時間の間に行うという極めて真核的なものであった。本年度はクリプト藻とは系統が異なるクロララクニオン藻において同様に調査する目的で、Partenskyella glossopodiaの核分裂について電子顕微鏡観察を行った。本種の直径は1.5-3μmと極めて小さく、核とピレノイドを持たない葉緑体が1個ずつという単純な構造であるために連続切片による観察が容易である。その結果、まず葉緑体が分裂し、次にヌクレオモルフが分裂し、細胞にホスト核が分裂することが明らかになった。また、今回の観察と今までの報告からクロララクニオン藻内での核分裂の多様性も示された。次にBrdUの取り込み実験を行ったが、クリプト藻Pyrenomonas helgolandiiと異なり本種ではBrdUの取り込みが確認できなかったためヌクレオモルフにおける正確なDNA合成時期の特定はできなかった。しかし、ホスト核とヌクレオモルフの分裂時期を考えるとクリプト藻の場合と同様に真核的なDNA合成制御を行っているものと推察できた。本研究では「ヌクレオモルフの自律性と細胞周期制御」に焦点を当て,急速凍結置換法を用いた電子顕微鏡観察と種々の抗体を用いた蛍光顕微鏡観察を駆使して「葉緑体・ヌクレオモルフ・核のDNA合成時期・分裂時期の連関性」について明確にすることを目的としている。本年度は海産クリプト藻Pyrenomonas helgolandii材料に20°C、16時間明期:8時間暗期の条件で培養し、葉緑体・ヌクレオモルフ・核のDNA合成時期・分裂時期を特定した。BrdUの取り込み実験とDAPI染色による蛍光測光から、細胞内小器官である葉緑体の核様体は明暗周期に関係なく成長期の細胞では常にDNA合成をしているのに対して、核のDNA合成は明期開始10時間後から8-10時間の間で行われていた。これに対して、ヌクレオモルフのDNA合成期は核分裂直前の2-4時間の間に行われていることが明らかになった。微細構造観察から、ヌクレオモルフの分裂は核分裂に先立って行われ、まず間期にピレノイドに埋没していたヌクレオモルフは突出した。その後、ヌクレオモルフが分裂伸長する方向と同じ向きに内部に繊維状構造が出現し、それに沿って電子密度の高い顆粒が配置し、それぞれの娘ヌクレオモルフに分配された。それぞれの娘ヌクレオモルフは核分裂の両方の極近傍に位置していた。つまり、ヌクレオモルフには未だに真核細胞的な細胞周期制御が残存していることが明確に示すことになった。
戦時期上海の経済社会の変容と中支那振興株式会社に関する歴史的研究

本研究は、戦時期(193745年)上海の経済・社会の変容と日本の国策会社・中支那振興株式会社の関連性を歴史的に検証することを目的とする。日本政府により華中地域の占領地開発を目的に、1938年11月に設立された中支那振興株式会社に関する史料を調査・蒐集し、その組織と活動の全容を解明するための以下のような基礎研究を実施した。第一に、中支那振興株式会社に関する史料調査・蒐集を国内外で行い、「中支那振興株式会社関係文献目録」を作成する作業に従事した。第二に、中支那振興株式会社の概要については、「戦時上海の経済・社会変容と中支那振興株式会社に関する基礎的研究」等をまとめた。本研究は、戦時(193745年)上海の経済・社会の変容と日本の国策会社・中支那振興株式会社との関連性を歴史的に検証することを目的とする。即ち、日本政府により華中地域の占領地「開発」と目的に、1938(昭和13年)11月に設立された国策会社・中支那振興株式会社の華中地域の経済・社会に与えた影響を日中双方の史料に基づき総合的に検証し、歴史的に考察することを目的とするものである。平成23年度の研究成果として、拙稿「戦時上海の経済・社会変容と中支那振興株式会社に関する基礎的研究」(日本大学通信教育部『研究紀要』第25号、平成24年3月)を発表した。同稿は、本研究の基礎的な作業報告であり、中支那振興株式会社に関して、その研究目的・計画・特色を明らかにして、戦時上海の時期区分と中支那振興株式会社の概要を略述した。更に中支那振興株式会社の関する史料調査報告を添付したものである。平成24年度の研究成果として、拙稿「中支那振興株式会社一関係会社の実相」(日本大学通信教育部『研究紀要』第26号、平成25年3月)を発表した。同稿は、中支那振興株式会社の歴史的な実相を捉えるために、同会社が投資・融資していた関係会社の一つである華中蚕糸株式会社の社史『華中蚕糸有限公司史』(1944年)を検証することによって日本軍占領地における中支那振興株式会社の一子会社による「復興および開発」の実態を明らかにし、それを経済的に支援したところの中支那振興株式会社の歴史的な役割を再検討したものである。本年度も中支那振興株式会社の<基礎研究>を主要な課題としており、同会社の史料調査を日本大学派遣の在外研究期間(平成25年1月3月)に上海の図書館・档案館、浙江図書館等で実施し多くの史料を蒐集した。今後とも中支那振興株式会社の史料調査・蒐集と共に同会社の組織・活動実態についても分析を進めている状況である。同会社の一次史料を最も多く所蔵する外務省外交史料館において関係ファイル(E.2.2.1)をすべて閲覧・調査して「中支那振興株式会社史料調査報告」を発表した。また、「中支那振興株式会社関係文献目録」・「日本国内所在中支那振興株式会社刊行資料目録」を発表した。中国においては関係史料を主に所蔵している南京歴史第二档案館が利用できない現状において調査は進展しなかった。上海市档案館や上海図書館にも関係史料は所蔵されているがその量は多くなく、系統的な研究に耐える史料ではない。それ以外にも杭州図書館や南京図書館、南京市档案館、江蘇省档案館において調査したが、同会社に直接に関係する史料は少ないが、関係会社を歴史的の考察する上で必要な史料はそれなりに存在することが判った。第二に、中支那振興株式会社の概要については、「戦時上海の経済・社会変容と中支那振興株式会社に関する基礎的研究」をまとめた。同会社の歴史的な実相を捉えるために、中支那振興株式会社の一子会社=華中蚕糸株式会社による「復興および開発」の実態を明らかにし、それを経済的に支援したところの同会社の歴史的な役割を再検討した。中支那振興株式会社の研究が不振に陥っている要因を、これまでの先行研究の中に具体的に探り、それを踏まえて新たな研究の方向性を模索することを課題とする論考を発表した。本研究は、戦時上海(193745年)の経済・社会の変容と日本の国策会社・中支那振興株式会社の関連性を歴史的に検証することを目的とする。

即ち、日本政府により華中地域の占領地開発を目的に、1938(昭和13)年11月に設立された国策会社・中支那振興株式会社に関する史料を調査・蒐集し、その組織と活動の全容を解明するものである。それを通じて、中支那振興株式会社が上海を中核とする華中地域の経済・社会に与えた影響を日中双方の史料に基づき総合的に検証し、歴史的に考察することを目指すものである。当該年度の研究成果として、拙稿「戦時上海の経済・社会変容と中支那振興株式会社に関する基礎的研究」(日本大学通信教育部『研究紀要』第25号、平成24年3月)を発表した。同稿は、本研究の基礎的な作業報告であり、中支那振興株式会社に関して、その研究目的・計画・特色を明らかにして、戦時上海の時期区分と中支那振興株式会社の概要を略述したが、戦時上海(193745年)はおよそ4つの時期に区分できるが、上海を中心とした華中地域の占領地経営を目的として設立された同会社の性格の変化もその時期区分にほぼ対応している。更に同稿には中支那振興株式会社史料調査報告を添付した。当該年度は、中支那振興株式会社の<基礎研究>を課題としており、中支那振興株式会社に関する史料調査を国内では主に外務省外交史料館で、国外では中国・上海市档案館で実施した。上記の中支那振興株式会社の史料調査・収集と共に同会社の設立の経緯、組織、活動などについても実証分析を進めている状況である。本研究は、中支那振興株式会社に関す史料調査・蒐集し「関係文献目録」を作成して中支那振興株式会社の概要を明らかにし、その上で同会社の実態分析と戦時上海の経済・社会の変容との関連性を明らかにする。<基礎研究>と<歴史研究>の2段階において研究成果をあげることを計画している。現在、計画通り下記の<基礎研究>を実施している。<基礎研究>(1)中支那振興株式会社に関する史料調査・蒐集を国内外で行い、「中支那振興株式会社関係文献目録」を作成する。現況は国内外の史料調査は順調に進展しており、その成果の一部は上記の拙稿「戦時上海の経済・社会変容と中支那振興株式会社に関する基礎的研究」に発表した。(2)中支那振興株式会社に関する史料分析を行い、その設立の経緯、組織、活動などを実証的に検証し、同会社の実態概要を明らかにする。現況は同会社が投資・融資していた関係会社からアプローチする方法を採用し、華中蚕糸株式会社の社史『華中蚕糸有限公司史』(1944年)を検証して、中支那振興株式会社の一子会社による「復興および開発」の実態の一部を明らかにした上記の拙稿「中支那振興株式会社一関係会社の実相」を発表した。本研究は、中支那振興株式会社に関す史料調査・蒐集し「関係文献目録」を作成して中支那振興株式会社の概要を明らかにし、その上で同会社の実態分析と戦時上海の経済・社会の変容との関連性を明らかにすることにあり、<基礎研究>と<歴史研究>の2段階において研究成果をあげることを計画しているが、現在計画通り下記の<基礎研究>を実施している。当面は中支那振興株式会社の<基礎研究>に重点を置きながら、下記のような<歴史研究>を進めて行く計画である。
Src型チロシンキナーゼの大腸癌増殖における役割

これまでの我々の実験で大腸癌細胞株SW620にsrcmRNAに対するアンチセンスオリゴヌクレオチド(ホスホロチオエ-ト化)を加えると細胞の増殖が抑制されるがlckmRNA、yesmRNAに対するアンチセンスオリゴヌクレオチドは細胞増殖抑制効果を示さないことが示されていた。しかし、srcmRNAに対するアンチセンスオリゴヌクレオチドの細胞増殖抑制効果は20μM以上の高濃度でなければ認められなかった。これは加えたオリゴヌクレオチドの細胞内への移行の効率が悪いことが一因と考えられた。これほどの高濃度ではオリゴヌクレオチド自体の細胞毒性も認められることにより、細胞内への導入効率を高めることが望まれた。最近Penetratin 1というDrosophila antennapediaのDNA結合部位から単離されたペプチドが、細胞内へのオリゴヌクレオチド導入のベクターとして使用できるようになった。オリゴヌクレオチドをPenetratin 1とカップリングさせることにより、ほぼ100%細胞内に取り込ませることができると報告されており、従来のリポフェクション法より導入効率が高い。そこで、Penetratin 1をsrcmRNA、lckmRNA、yesmRNAに対するセンスまたはアンチセンスオリゴヌクレオチドと結合させ、SW620、SW480といった大腸癌細胞株の培養上清中に0.25nM128nMの濃度で加えた。しかし、Penetratin-オリゴヌクレオチドは、どの種類のものも全く細胞増殖を抑制しなかった。これはホスホロチオエ-ト化オリゴヌクレオチドを用いた実験結果と矛盾する結果である。その原因について現在検討中である。
ホンコンにおける女性肺癌の特徴と成因解明に関する研究

ホンコンの女性に高率にみられる肺癌の成因と病理組織学的特徴を明らかにするために、受動喫煙を含む室内汚染の曝露量に関する疫学的研究と肺癌の発生部位および組織学的特徴に関する研究を行った。1)室内汚染曝露量調査ホンコンの女性の喫煙率は比較的低く(約10%以下でかつ中年以降になってから喫煙を開始している者が多い)、ホンコン女性の高率の肺癌発生は喫煙で説明することはできない。そこで、調理や受動喫煙などの室内汚染の実態を客観的に把握するために、ホンコンの九龍地区の1小学校の学童約300人とその母親約300人を対象として、喫煙(受動喫煙を含む)、職業、調理法、呼吸器症状の有無、呼吸器疾患既往歴などに関するアンケ-ト調査、NO_2バッヂ着用によるNO_2個人曝露量調査、尿サンプルを採取して尿中のハイドロキシプロリン量の測定、一部の対象者については尿中のニコチン/コチニン量の測定を行った。日本(東京都世田谷区)でも同様の調査を行い、ホンコンと日本の成績を比較した。さらに、ホンコンの家庭33世帯と日本(東京都)の家庭16世帯において、ロ-ボリウム・エア-サンプラ-を用いて台所と居間の浮遊粉じんを補集して、芳香族多環炭化水素系発癌物質量を測定した。以上の調査により、次の結果が得られた。(1)せき、たんなどの呼吸器症状の有症率は成人女性、子供共にホンコンでは日本の約10倍高率であった。(2)NO_2の個人曝露量と尿中ハイドロキシプロリン量については、学童および母親共にホンコンと日本の間で差はみられなかった。受動喫煙と尿中ハイドロキシプロリン量の関係も明らかでなかった。(3)一般家庭の台所と居間の浮遊粉じん量および芳香族多環炭化水素系発癌物質の濃度についてもホンコンと日本の間で大きな差はみられなかった。室内の落下細菌、真箘の量についても両国間に差はみられなかった。ホンコンの成人女性および学童ではせき、たんなどの呼吸器症状の有症率が高率であることから、これらの慢性気管支炎が何らかのメカニズムで肺癌の高率発生につながると考え、ホンコンの成人女性数名から喀痰を採取し、嫌気性菌と好気性菌を培養し、国立がんセンタ-研究所の藤木博太部長らの協力を得て、それらの菌のプロモ-タ-活性を測定した。その結果、一部の嫌気性菌にプロモ-タ-活性があることが判明した。現在、これらの菌を同定すると共に、他の種々の菌のプロモ-タ-活性についても検索中である。2)女性肺癌の病理組織学的研究ホンコンの女性肺癌の発生部位および組織学的特徴を明らかにするために、ホンコンの九龍地区の一病院で手術を受けた女性肺癌76例と日本の癌研究所の女性肺癌54例の肺癌の発生部位と組織型を比較した。その結果、ホンコンの女性の肺癌は腺癌でも中心型が多いこと(日本では圧倒的に肺野型が多い)、腺癌の亜分類についてはホンコンでは背の高い円柱状組織型が多く、日本では細小気管支ー肺胞細胞癌が多く、肺癌の好発部位を反映していることがわかった。3)肺組織に沈着した各種金属成分、アスベスト量等の測定に関する研究ホンコンの大気汚染および室内汚染の程度を客観的に測定するために、ホンコンの女性の肺癌手術例および非肺癌剖検例約70例の肺組織および日本の女性肺癌および転移性肺癌手術例約50例の肺組織を採取し、放射化分析を用いて約40種類の金属成分の沈着量を比較した。その結果、発癌に関係があるとされているクロ-ム、ひ素、ニッケル、ベリリウムなどの沈着量については両国間で差がないか、むしろホンコンの方が低い傾向がみられた。アスベスト沈着量については現在なお測定中である。ホンコンでは調理方法として油いためが頻繁に用いられているため、ホンコン女性では高温に加熱された油煙を吸入する機会が多いことが考えられる。そこで、ホンコンと日本の女性の肺に沈着した油の成分(脂肪酸)の量についても検索中である。

以上の調査により、次の結果が得られた。(1)せき、たんなどの呼吸器症状の有症率は成人女性、子供共にホンコンでは日本の約10倍高率であった。(2)NO_2の個人曝露量と尿中ハイドロキシプロリン量については、学童および母親共にホンコンと日本の間で差はみられなかった。受動喫煙と尿中ハイドロキシプロリン量の関係も明らかでなかった。(3)一般家庭の台所と居間の浮遊粉じん量および芳香族多環炭化水素系発癌物質の濃度についてもホンコンと日本の間で大きな差はみられなかった。室内の落下細菌、真箘の量についても両国間に差はみられなかった。ホンコンの成人女性および学童ではせき、たんなどの呼吸器症状の有症率が高率であることから、これらの慢性気管支炎が何らかのメカニズムで肺癌の高率発生につながると考え、ホンコンの成人女性数名から喀痰を採取し、嫌気性菌と好気性菌を培養し、国立がんセンタ-研究所の藤木博太部長らの協力を得て、それらの菌のプロモ-タ-活性を測定した。その結果、一部の嫌気性菌にプロモ-タ-活性があることが判明した。現在、これらの菌を同定すると共に、他の種々の菌のプロモ-タ-活性についても検索中である。2)女性肺癌の病理組織学的研究ホンコンの女性肺癌の発生部位および組織学的特徴を明らかにするために、ホンコンの九龍地区の一病院で手術を受けた女性肺癌76例と日本の癌研究所の女性肺癌54例の肺癌の発生部位と組織型を比較した。その結果、ホンコンの女性の肺癌は腺癌でも中心型が多いこと(日本では圧倒的に肺野型が多い)、腺癌の亜分類についてはホンコンでは背の高い円柱状組織型が多く、日本では細小気管支ー肺胞細胞癌が多く、肺癌の好発部位を反映していることがわかった。3)肺組織に沈着した各種金属成分、アスベスト量等の測定に関する研究ホンコンの大気汚染および室内汚染の程度を客観的に測定するために、ホンコンの女性の肺癌手術例および非肺癌剖検例約70例の肺組織および日本の女性肺癌および転移性肺癌手術例約50例の肺組織を採取し、放射化分析を用いて約40種類の金属成分の沈着量を比較した。その結果、発癌に関係があるとされているクロ-ム、ひ素、ニッケル、ベリリウムなどの沈着量については両国間で差がないか、むしろホンコンの方が低い傾向がみられた。アスベスト沈着量については現在なお測定中である。ホンコンでは調理方法として油いためが頻繁に用いられているため、ホンコン女性では高温に加熱された油煙を吸入する機会が多いことが考えられる。そこで、ホンコンと日本の女性の肺に沈着した油の成分(脂肪酸)の量についても検索中である。
世界および日本の瞬発系・持久系選手の運動能力に関連する機能的多型の解明

約24万個のアミノ酸置換を伴う機能的多型を日本人対照群4150人において網羅的に解析した。ジャマイカの瞬発系93人と対照群306人、アメリカの瞬発系112人と対照群200人について、必要なDNA量を確保するために全ゲノム増幅を実施したが、判定不能となる一塩基多型が多発した。そこで全ゲノム領域塩基配列を決定する方針に変更した。解析対象となる長距離走者としてエチオピアから8人、ケニアから8人を厳選し、DNAを頬粘膜擦過試料から再抽出し、全ゲノム領域塩基配列決定を開始した。Illumina社のInfinium HumanExomeBeadChipを用いて、約24万個のアミノ酸置換を伴う機能的多型を網羅的に解析した。必要なDNA量を確保するために、予めwhole genome amplificationを実施した。Jamaicaのアスリート93人と対照群306人、USAのアスリート112人と対照群200人、合計711人の試料についてBeadChip解析を終えた。このうち、レジェンド・アスリートは48人、国際大会への出場経験のあるアスリートは91人であった。日本人対照群として、平成25年度に2268人、平成26年度に913人の全エクソン領域の機能的多型を同一のBeadChipを用いて解析した。Whole genome amplification後のDNAを用いてBeadChip解析を行うと、標準クラスターを用いてgenotypingを行うことが困難であり、カスタム・クラスターを使用する必要が生じた。さらにカスタム・クラスターを使用しても判定不能となる一塩基多型が発生することが判明した。このため、次世代シークエンサーIon Protonを用いて、AmpliSeq-Exome Kitを用いて全エクソン領域の塩基配列を解析することを検討した。一方、比較的安価に全ゲノム領域塩基配列を決定する新しいシステム(Illumina社HiSeq X Ten)が開発されたので、その利用を考慮することにした。本研究の目的は、世界ならびに日本のトップアスリートの瞬発系および持久系運動能力に影響を与えている全エクソン領域に存在するアミノ酸置換を伴う機能的多型の網羅的解析を行い、運動能力に関連する遺伝子多型を探索することにある。これによって骨格筋の代謝的特性ならびに腱の強度に影響を与える多型、呼吸・循環系の適応能力に関連する遺伝的背景を明らかにし、個人の特性に応じた競技種目の選択や予後予測やトレーニング方法の改善などに役立てることができると期待される。日本人対照群として、平成25年度に2268人、平成26年度に913人、平成27年度に969人に関して、全エクソン領域の機能的多型を同一のBeadChipを用いて解析した。Whole genome amplification後のDNAを用いてBeadChip解析を行うと、標準クラスターを用いてgenotypingを行うことが困難であった。カスタム・クラスターを使用しても判定不能となる一塩基多型が多発した。新しい次世代シークエンサー(Illumina社HiSeq X)によって全ゲノム領域塩基配列を決定する方針に変更した。このために、解析対象としてエチオピアから8人、ケニアから8人を厳選し、DNAを頬粘膜擦過試料から再抽出し、全ゲノム領域塩基配列を決定した。解析対象となる長距離走者としてエチオピアから8人、ケニアから8人を厳選し、DNAを頬粘膜擦過試料から再抽出し、全ゲノム領域塩基

配列決定を開始した。27年度が最終年度であるため、記入しない。ゲノム科学全エクソン領域の塩基配列決定、あるいは全ゲノム領域の塩基配列決定を行うことによって精度を高める。全エクソン領の塩基配列決定、あるいは全ゲノム領域の塩基配列決定を行うことによって精度を高める。
タッピングポイントのゴシックアーチ上における分布領域およびその安定性に関する研究

当研究室で独自に開発した九大式非接触三次元精密変位計測システムを用いて、いわゆる健常有歯顎者20名と総義歯患者3名の前方運動、後方運動、左右側方運動(各4回)と、タッピング運動(10ストローク×4回)の計測を行い、データレコーダに記録した。この計測データを、AD変換により、パーソナル・コンピュータ上に記憶させた。一方、以下の4項目;(1)各条件下でのタッピング運動の安定性、(2)平均的タッピングポイントの算出、(3)タッピング運動時の顆頭運動、(4)ゴシックアーチ上の各方向での顆頭位置、を算出するプログラムを、パーソナル・コンピュータを用いて独自に開発した。これを用いて、各計測データの解析を行った。健常有歯顎者20名の結果から、(1)タッピング運動は、安定性していた。(2)タッピングポイントはゴシックアーチのアペックスとほぼ一致した。(3)タッピング運動時の顆頭の移動量は極めて小さく、蝶番様の運動をした。(4)ゴシックアーチ上の各方向での顆頭の平均的位置を算出し、平均的矢状顆路傾斜度、平均的側方顆路傾斜度も求めた。現在の総義歯装着被験者は3例と少なく、健常有歯顎者、総義歯患者間の比較は行えなかった。今後、総義歯被験者は最低でも20名まで増し、2者間の比較を行う予定である。以上より、補綴臨床上常識とされているゴチックアーチのアペックスとタッピングの関係の一部が科学的に検証できた。
地域ガバナンス向上の為の実践コミュニティ間越境と協同関係構築に関する実証的研究

この研究は、地域づくりをめぐる社会教育関係職員、保健師、ソーシャルワーカーなど対人援助職・者の専門職としてのアイデンティティが日常的な職場の実践コミュニティでいかに形成されるのかということを明らかにしつつ、実践コミュニティ間の越境を通していかに専門性を高めることができるのかを明らかにしようとする実証的研究である。具体的には、まず、1専門職・者がもつべきとされる明示的、暗黙の規範、規則、習慣等とは何か。2それらをめぐり職場でいかなる〈交渉〉が展開されているのか、3〈交渉〉においてジェンダーや経験がどのような役割を果たすのか、ということを明らかにしながら、4専門職のアイデンティティを形成における実践コミュニティ越境がいかに意義をもつのかを実証することである。この研究の方法的立場は「状況的学習論」であるが、制度やパワーの問題に注目することによって、その形成プロセスにおける〈制限〉やジレンマを明らかにすることを進めている。また、この研究は研究代表者がこれまでかかわり進めてきた研究もあることから、今年度からの共同研究者には、あらかじめここの課題を明確にすることから始めた。2018年度は、上記の理由から、研究会を調査地のひとつである青森県で2回開催し、青森県内公民館における研究テーマに関連する情報提供をしてもらった(松本)。また、共同研究者各自の研究課題の進捗状況の確認として、1地域住民の公民館への参加プロセス(松本)、2地域福祉と社会教育の課題(廣森)を報告し、研究代表者(槇石)が、今後の実践課題を提示し確認した。共同研究者は、図書館職員や公民館等の実践コミュニティにおける課題・学びの報告を所属学会で報告した。理由の第1点は、本研究の前段階ともいえる槇石の単独で進めていた研究が、修了年度となりそちらに時間をかけることが急務であったこと。第2点は、外国出張が重なったことで(学生の帯同も含む)、準備等の負担が大きくかかったことや夏休みの時間等を要したことがあり、代表者の研究の遅れが大きい。なお、共同研究者は2018年度中に本研究のそれぞれの課題に応じた検討を進めており、学会等で第一報を報告している。いづれの理由も、突発的なことではなく、本研究の進捗状況の遅滞の理由としては妥当なものとはあまり言えないと思うが、一方では、特に後者の場においては、今後の本研究の機会にとり益するものともなったといえる。2019年度の4月の国際学会での報告に活かすことになると思われる。2019年度5月下旬には、マレーシアにおけるシンポジウムを予定しており、共同研究者も報告予定である。研究全体としての遅れは否めないので、6月中旬には、以上に述べた海外での活動状況の報告も含めて、2019年度の第1回の研究会を開催し、今年度の具体的な進め方を研究者個人の課題と重ね合わせて確認し合いながら、今年度の研究を進めていくことにしている。教育や福祉の領域の対人支援職・者の領域は、従来から女性の就業比率の高い職業であり、ジェンダーにより分断されているといえる。また、経験年数におうじて職務内容も変化する。実践コミュニティへの参加が、このジェンダーや年齢によっていかに変容するのか、法律や制度がどのように影響するのか、というマクロとミクロな分析を総合することもも本研究の特徴の一つである。今年度、共同研究者の松本は、山村地域に密着している公民館における学びと地域の産業や暮らしとの関連をミクロな調査報告としている。また、共同研究者の廣森直子は、実践コミュニティの場として図書館職場における女性非正規職員の専門性の形成について現状・課題を論じている。現在の日本社会に問われている課題である急速な人口減少による「過疎化」、「働き方改革」、「女性活躍推」等ををふまえて、ジェンダーや加齢、周辺・参加など民主主義の根底をなす諸要素に視点を置き、研究を進めていきたいと考えている。2019年度は、研究代表者や共同研究者の国際学会やシンポジウムなど海外での報告も予定しているが、国内での調査を進めていく準備もしている。

共同研究者は、図書館職員や公民館等の実践コミュニティにおける課題・学びの報告を所属学会で報告した。理由の第1点は、本研究の前段階ともいえる槇石の単独で進めていた研究が、修了年度となりそちらに時間をかけることが急務であったこと。第2点は、外国出張が重なったことで(学生の帯同も含む)、準備等の負担が大きくかかったことや夏休みの時間等を要したことがあり、代表者の研究の遅れが大きい。なお、共同研究者は2018年度中に本研究のそれぞれの課題に応じた検討を進めており、学会等で第一報を報告している。いづれの理由も、突発的なことではなく、本研究の進捗状況の遅滞の理由としては妥当なものとはあまり言えないと思うが、一方では、特に後者の場においては、今後の本研究の機会にとり益するものともなったといえる。2019年度の4月の国際学会での報告に活かすことになると思われる。2019年度5月下旬には、マレーシアにおけるシンポジウムを予定しており、共同研究者も報告予定である。研究全体としての遅れは否めないので、6月中旬には、以上に述べた海外での活動状況の報告も含めて、2019年度の第1回の研究会を開催し、今年度の具体的な進め方を研究者個人の課題と重ね合わせて確認し合いながら、今年度の研究を進めていくことにしている。教育や福祉の領域の対人支援職・者の領域は、従来から女性の就業比率の高い職業であり、ジェンダーにより分断されているといえる。また、経験年数におうじて職務内容も変化する。実践コミュニティへの参加が、このジェンダーや年齢によっていかに変容するのか、法律や制度がどのように影響するのか、というマクロとミクロな分析を総合することもも本研究の特徴の一つである。今年度、共同研究者の松本は、山村地域に密着している公民館における学びと地域の産業や暮らしとの関連をミクロな調査報告としている。また、共同研究者の廣森直子は、実践コミュニティの場として図書館職場における女性非正規職員の専門性の形成について現状・課題を論じている。現在の日本社会に問われている課題である急速な人口減少による「過疎化」、「働き方改革」、「女性活躍推」等ををふまえて、ジェンダーや加齢、周辺・参加など民主主義の根底をなす諸要素に視点を置き、研究を進めていきたいと考えている。2019年度は、研究代表者や共同研究者の国際学会やシンポジウムなど海外での報告も予定しているが、国内での調査を進めていく準備もしている。研究代表者及び共同研究者における次年度使用額が生じた理由は、上述したように研究の遅滞がおもなものといえるが、マレーシア及びその他のアジアの大学とのシンポジウムへの参加や国際学会での報告等を予定し、その費用の準備ということもある。次年度の使用計画については、まず4月に対人支援職・者の実践コミュニティ間の越境と共同関係構築の中核をなす社会教育と民主主義に関わる議論を、オーストリア・ウイーンの国際学会で報告することを予定している。また、5月下旬には、共同研究者らとともに、マレーシアでの会議に参加し、報告する。これらに要する費用を計画的に検討し使用する。また、6月下旬にはNPO団体に調査を依頼する予定である。10月には学会での第1報を報告したいと考えている。
遺伝環境相互作用の観点からうつ病の生物学的因子を同定する妊産婦ゲノムコホート研究

妊産婦コホート末梢血を用い、内分泌学的な変化や遺伝子のメチル化状態と気分変動との関連を検証し、遺伝環境相互作用の観点から、うつ病の病因・病態に関与する分子候補を同定することを目的とした。数種の血中物質濃度が出産前後で有意に変動していたが、気分変動との相関は見られなかった。メチル化の解析では、LINE-1の解析から、ゲノム全体の不安定化が妊産婦の気分変動と関連する可能性は低いことが示唆された。BeadChipによる網羅的解析では、産後抑うつと関連すると考えられるパスウェイが予試験的に抽出された。今後は妊婦のゲノムについて合わせて解析を行うとともに、例数を増やし、さらなる検証を行う必要がある。うつ病の遺伝環境相互作用を分子レベルから説明できる答えは未だ提示されていない結果、生物学的な病態を反映した診断検査法がなく、病因・病態に基づく治療戦略を立てることが困難である。したがって、上記の観点から、うつ病に関わる生物学的因子を明らかにし、有効な治療および予防の具体的戦略に繋がる情報を得ることは喫緊の課題である。本課題は、妊産婦コホート末梢血を用い、内分泌学的な変化や遺伝子のメチル化状態と気分変動との関連を検証し、遺伝環境相互作用の観点から病因・病態に関与する分子候補を同定することで、治療・予防の具体的戦略に繋がる情報を得ることを目的とした。内分泌学的変化については、ストレス応答ホルモンを含む数種の物質濃度が、出産前後で有意に変動することが確認されたが、気分変動と一貫して相関のある血中物質は同定されなかった。これはマタニティーブルー群や抑うつ群の検体数が少ないことに由来すると考えられるため、今後対象者数を増やして引き続き解析を行う必要がある。メチル化の解析では、低メチル化により発現することがゲノム不安定化の原因となるといわれており、近年がん研究分野において注目されているLINE-1の解析から、ゲノム全体の不安定化が妊産婦の気分変動と関連する可能性は低いことが示唆された。また、pyrosequencing法を用いた特定の遺伝子プロモーター領域の解析では、今回対象とした遺伝子に関しては、抑うつとメチル化の頻度に関連が認められなかったことから、産婦ゲノムを用いたBeadChipによるゲノム全体の網羅的解析を行った。その結果、産後抑うつと関連すると考えられるパスウェイが予試験的に抽出された。今後は出産による変化と抑うつによる変化を区別するためにも、妊婦のゲノムについて合わせて解析を行うとともに、例数を増やし、さらなる検証を行う必要がある。本課題は、遺伝環境相互作用の観点から、共通の環境因の負荷のもとで抑うつ群および非抑うつ群の確認が可能な、妊産婦コホートの末梢血を出発点としたゲノムコホート研究を行い、産後うつ病の病因・病態に関与する生物学的因子を同定することを目的とする。平成24年度は、名古屋大学倫理委員会の承認事項に則り、20歳以上の妊産婦を対象とした前向きコホート研究を実施し、1)ELISA法による出産前後における内分泌学的因子の濃度変化測定、2)LINE-1(long interspersed nuclear element)プロモーター領域のメチル化状態の解析によるゲノム不安定化の調査を行い、内分泌学的な変化やゲノム全体のメチル化レベル、およびそれらと妊産婦の気分変動との関連を検証した。その結果、1)妊娠末期から産後5日目において数種の血中物質が有意に増減することを確認した。そのうちあるストレス関連物質に関して、妊娠期に非抑うつ的であった妊産婦群を対象にした場合のみ、妊娠末期の濃度と気分変動との関連がみられたことから、産褥期の気分変動については妊娠中の精神状態も含めて検討し、産後のマタニティブルーズやうつ病と妊娠中からの継続したうつ状態との混在を防ぐ必要があることが判明した。2)妊娠中と出産後ではゲノム全体のメチル化レベルに有意差があることが判明し、同一被験者における出産前後の経時的なメチル化解析の重要性が明らかになった。平成24年度は、炎症性サイトカインやコルチコステロン、各種ホルモンなどをはじめとする血中物質の濃度変化の解析、および、LINE-1プロモーター領域のメチル化状態解析を行い、内分泌学的な変化やゲノム全体のメチル化レベルと、うつ病との関連を明らかにすることを目標とし、研究を開始した。これらの計画は概ね達成されたことから、上記の評価とした。

平成25年度は、脳構造の可塑的変化に寄与する可能性のある遺伝子を対象としたゲノムのメチル化状態の解析を行い、うつ病との関連を検証する。具体的には、血液から抽出したゲノムに関して、各種神経成長因子の遺伝子を対象としたゲノムのメチル化状態の解析を行い、抑うつ群と非抑うつ群間で比較する。メチル化の解析はBisulfite pyrosequencing法により行う。まず、プロモーター領域CpG islandの解析から取り組む。解析に際し、QIAGENのPyroMark CpG Assaysを利用し、各遺伝子に最適なアッセイデザインを入手する。この方法により、各遺伝子に対応したデザイン済みのアッセイツールをウェブサイトで入手できるため、解析開始までの時間を短縮することができ、成功率の高いパイロシーケンス解析が可能である。また、必要に応じて、QIAGEN PyroMark Assay Designソフトを使用し、カスタムプライマーを設計し、解析に用いる。平成24年度の結果と合わせ、抑うつ群と非抑うつ群間でメチル化状態に違いの見られる遺伝子を同定する。以上の戦略により、うつ病に関連する、内分泌学的な変化、ゲノム全体のメチル化レベルの変動、脳構造の可塑的変化に寄与する可能性のある遺伝子のメチル化状態を明らかにする。その結果から、うつ病の病因・病態に関与する生物学的因子を同定する。平成25年度は、Bisulfite pyrosequencing法によるメチル化解析に関して、ビオチン標識化プライマー、DNAのバイサルファイト変換試薬、PCR試薬、パイロシーケンス用の試薬、バッファー等の試薬が必要である。またこれらの解析に使用するチップやチューブ、解析用プレートなどのプラスチック器具が必要である。そのため、消耗品の購入費用が大きな割合を占める。また、情報収集や研究成果を発表するための学会参加費用、英文論文の校閲費や投稿費用などにも使用する予定である。
ジエンモノマーのトポケミカル重合による高分子構造制御

本研究では、まず種々の置換基をもつ(Z,Z)-ムコン酸エステル誘導体の結晶構造とトポケミカル重合性の関係を明らかにするため、モノマー単結晶構造解析の結果に基いて重合反応機構を明らかにした。迅速X線結晶構造解析装置を用いて従来の方法では困難な反応性モノマーの単結晶構造解析に成功した。さらに、1,3-共役ジエンカルボン酸塩のカウンターカチオンとして1-ナフチルメチルアンモニウム基を導入により、(Z,Z)-ムコン酸誘導体だけでなく、(E,E)-ムコン酸誘導体やソルビン酸誘導体でもトポケミカル重合を実現させた。ムコン酸誘導体のトポケミカル重合に関しては、これまでアンモニウム塩やエステルなど多くのモノマーの構造や反応性が調べられてきたが、ソルビン酸誘導体については系統的な研究は行われていなかったので、一連のソルビン酸誘導体についてトポケミカル重合が進行するかどうかを系統的に調べ、高分子結晶工学に基づき重合に都合の良いスタッキング構造のパラメーターを提案した。さらに、トポケミカル重合では反応が結晶格子支配下で進行するため、二官能性モノマーの重合が進行すれば架橋などの反応を伴わずに効率よくラダーポリマーが合成できる。二官能性モノマーとしてジソルビン酸ジアンモニウム塩モノマーを選び、モノマー結晶に紫外線照射することにより効率的にラダーポリマーが合成できることを見出し、モノマーの結晶構造などからポリマーの立体構造や反応機構の詳細を明らかにした。以上、高分子結晶工学の手法により、分子間の相互作用を利用してジエン部分が重合に都合の良いようにスタッキングするよう分子配列をデザインしトポケミカル重合を行わせることによって、ポリマーの一次構造だけでなく、二次元構造や高分子結晶構造などが精密に制御できることを見出した。本研究では,ムコン酸やソルビン酸誘導体などのジエンモノマーのトポケミカル重合の反応機構を詳細に解析し,結晶重合法による高分子の分子量や立体規則性などの一次構造制御を行うことを目的とし,さらに高度に制御された一次元構造をもつポリマーが結晶構造をとることで発現する分子集合体としての新たな機能についても研究を行った.本年度はジエンモノマーのトポケミカル重合におけるモノマー結晶構造と重合反応性の相関,異なる繰り返し構造からなる立体規則性ポリマーの合成について以下の成果が得られた.ムコン酸ならびにソルビン酸を出発原料として種々の誘導体を合成し,紫外光,X線,γ線照射によるトポケミカル重合性と化学構造との相関を調べた結果より,ナフチルメチルアンモニウムの導入がトポケミカル重合に有効であることを見い出した.種々モノマーのX線結晶構造解析を行い重合反応性との対応から,モノマーの結晶構造中に見られる重合に必要な構造因子についても明らかにした.さらに,結晶内の分子スタッキングのモデルと生成したポリマーの立体構造の関係を検討したところ,(Z,Z)-モノマー結晶の重合ではメゾジイソタクチック構造に高度に規制された立体規則性ポリマーが生成するのに対し,(E,Z)-誘導体モノマー結晶でトポケミカル重合が進行すればラセモジイソタクチックポリマーが合成できることが結晶構造から予測された.そこで種々の(E,Z)-誘導体についての固相光反応性を行ったところ,単独重合は進行しないが光固相異性化に伴うランダム共重合が進行し,トポケミカルランダム共重合の可能なことがわかった.本研究では、まず種々の置換基をもつ(Z,Z)-ムコン酸エステル誘導体の結晶構造とトポケミカル重合性の関係を明らかにするため、モノマー単結晶構造解析の結果に基いて重合反応機構を明らかにした。

さらに、l,3-共役ジエンカルボン酸塩のカウンターカチオンとして1-ナフチルメチルアンモニウム基を導入により、(Z,Z)-ムコン酸誘導体だけでなく、(E,E)-ムコン酸誘導体やソルビン酸誘導体でもトポケミカル重合を実現させた。ムコン酸誘導体のトポケミカル重合に関しては、これまでアンモニウム塩やエステルなど多くのモノマーの構造や反応性が調べられてきたが、ソルビン酸誘導体については系統的な研究は行われていなかったので、一連のソルビン酸誘導体についてトポケミカル重合が進行するかどうかを系統的に調べ、高分子結晶工学に基づき重合に都合の良いスタッキング構造のパラメーターを提案した。さらに、トポケミカル重合では反応が結晶格子支配下で進行するため、二官能性モノマーの重合が進行すれば架橋などの反応を伴わずに効率よくラダーポリマーが合成できる。二官能性モノマーとしてジソルビン酸ジアンモニウム塩モノマーを選び、モノマー結晶に紫外線照射することにより効率的にラダーポリマーが合成できることを見出し、モノマーの結晶構造などからポリマーの立体構造や反応機構の詳細を明らかにした。以上、高分子結晶工学の手法により、分子間の相互作用を利用してジエン部分が重合に都合の良いようにスタッキングするよう分子配列をデザインしトポケミカル重合を行わせることによって、ポリマーの一次構造だけでなく、二次元構造や高分子結晶構造などが精密に制御できることを見出した。
金代の字書・韻書の後世における受容に関する研究

本年度は主として明代の中・後期に陸続と出版された「海篇類」字書群について、その系統を明らかにすべく調査・検討を行なった。日本国内および台湾に所蔵される「海篇類」については、ほぼ全ての種類について内容を目にすることができた。中には改装期間中のためといった理由で資料の閲覧が不可能な機関もあったが、同種と思われる版本を他の機関で見ることができ、網羅的作業を行なう上でそう大きな支障は生じなかったと考える。閲覧を許された「海篇類」については、詳細に書誌的データをまとめ、目録を完成した。発表の価値あるものと考えるが、ただ、中国大陸にのみ所蔵される「海篇類」4種について、冬季の調査を予定していたが、冬季における新型肺炎(SARS)の捲土重来を懸念した関係で、調査を実施するに至っておらず、目録として十全とは言い難いため、今年〓内の発表は断念した。「海篇類」の相互関係は予想以上に複雑であることが、調査を進めていく過程で分かってきた。ある一つの「海篇類」が編纂されるに当たって、必ずしも特定の「海篇類」一種が底本に用いられる訳ではなく、複数の「海篇類」の内容が混在する場合も頻見し、関係の不明なものも少なくない。かように複雑な「海篇類」の状況ではあるが、系譜の作成自体は十分に可能と考えられ、大陸の書誌調査を済ませた上で、目録と相互関係についてまとめた論考を来年度の紀要に載せることを予定している。その他、金代字書の後世における受容に関連しうる資料が二種確認された。一つは南宋・祝泌の『皇極經世解起數訣』であり、これについては校訂本を作成し、公刊した。もう一つは元・楊桓の『書学正韻』という資料であり、この資料についての論考も来年度発表する準備を進めている。先ず,日本国内及び中華民国に所蔵される『五音篇海』『五音集韻』明版について書誌学的検討を行い,版本それぞれの時代的特徴や版本相互の関係を大まかに捉える作業を行った。当初予定していなかった中華人民共和国に所蔵の版本についても調査の機会があり,比較的多くの版本を見ることができた。その過程において,例えばこれまで等閑視されていたある明版が,実はかなり早期に刊行された,『五音集韻』受容史において重要な位置にあるものである可能性を見出すなど,公表には至らずとも,これまでの認識を補強あるいは訂正する様々な知見が得られた。その一部は後述する『全書集韻』についての論文にも利用したが,さらに来年度の成果にも関連付けて公表することも考えている。公表した成果としては明代の韻書資料である『古今字韻全集集韻』(台湾・中央図書館蔵)についての研究が挙げられる。この資料については,『五音集韻』を基に編まれた韻書であるとする見解が既に書誌解題などに見えていたが,詳細に立ち入って調査されることは皆無であった。今回,この『全書集韻』について書誌的調査を行った上で,その反切や門法について全面的検討を行った。その結果,『全書集韻』に採用される門法は明代も比較的晩期のものであり,また刊行に参加した刻工も主として明代中期に活躍した人々であること,底本にした『五音集韻』も明代中期以降の版本であるらしいことが判明し,この資料の成立年代を考える上で重要な手がかりが得られた。また反切等の検討から,『全書集韻』における韻学の応用はとても精密とは言い難く,韻学に通じた者の手に成るとは考えにくいものであることが明らかになり,現存版本の状況等と併せ考えるに,『全書集韻』は『五音集韻』の内容をその附録も含めて機械的に圧縮,一種のダイジェスト化をはかることを目的として編纂された韻書である可能性を見出した。

その他、金代字書の後世における受容に関連しうる資料が二種確認された。一つは南宋・祝泌の『皇極經世解起數訣』であり、これについては校訂本を作成し、公刊した。もう一つは元・楊桓の『書学正韻』という資料であり、この資料についての論考も来年度発表する準備を進めている。
エピジェネティック変化からみた造血器腫瘍発がん機構の解析

2)低メチル化が集積している領域にコードされる遺伝子群を検索したところTNF受容体ファミリークラスターが存在しており、CLL細胞株で、それらの遺伝子発現が増強されていることをRT-PCRで確認した。その中でBリンパ球の増殖に関連していることが予想される遺伝子に関してノックダウンの実験を行ったが、増殖に関して変化は認められなかった。3)Bリンパ球系の腫瘍細胞で同様の低メチル化パターンが認められたことから細胞特異的な転写様式がメチル化に影響を与えていることが示唆された。このような領域特異的な転写調節機構に関してインスレーターのようなゲノムコンポーネントの存在が考えられる。2)B-CLL細胞で発現が上昇する遺伝子群から発がんとの関連が疑われる遺伝子を選択し、siRNAにより、その発現抑制実験を行っている。平成19年度の研究成果は以下の通りである。3)異常メチル化と疾患の進行との関連を解析するためにCLL患者の異なる病期での腫瘍細胞におけるゲノムメチル化状態を解析したところ、進行と共に低メチル化の程度が強くなっており、病期進行との関連が明らかとなった。今後、悪性リンパ腫でも解析を行い、予後予測因子としての有用性を検討する。
カラー空間符号モアレマッチング法によるゲノム情報における規則性の抽出

空間符号モアレマッチング技術を基本としたゲノム解析手法の開発を通して,その有効性,特牲,問題点を明らかにするとともに,ゲノム情報処理分野における情報フォトニクス技術応用の可能性を探ることを目的とする.本年度に得られた知見は以下の通りである.1.昨年度考案したカラー空間符号モアレマッチング技術を実装したプログラム(MTerm)により,各種細菌類を対象とした全ゲノム比較を行い,有効性,特性,問題点を評価した.ほとんどの比較において一様なモアレ縞が観測され,モアレ縞が観測されないほうがむしろ稀であることを確認した.また,出現頻度符号化を用いた場合,区切り枠の取り方により一致線が分裂する現象を見いだし,その対策として,MTermに区切り枠の調整機構を付加した.2.ゲノム配列内に存在する逆位の検出性に対する検討を行った.配列塩基種の相補塩基への変換,塩基の配置方向の反転などの機能をMTerm付加した.大腸菌O157EDL933株と同sakai株に適用し,配列多重度10000においても逆位部位の検出が行えることを確認した.3.配列一致部位の自動検出をめざして,出力モアレ縞画像に対する特徴抽出処理の検討を行った.移動平均法の多重適用,閾値処理による二値化,膨張・収縮処理によるノイズ成分除去の一連の処理により,良好な特徴抽出結果が得られることを確認した.さらに,処理画像に対する情報圧縮により,1/500程度の圧縮率が得られることを確認した.空間符号モアレマッチング技術を基本としたゲノム解析手法の開発を通して,その有効性,特牲,問題点を明らかにするとともに,ゲノム情報処理分野における情報フォトニクス技術応用の可能性を探ることを目的とする.本年度に得られた知見は以下の通りである.1.昨年度考案したカラー空間符号モアレマッチング技術を実装したプログラム(MTerm)により,各種細菌類を対象とした全ゲノム比較を行い,有効性,特性,問題点を評価した.ほとんどの比較において一様なモアレ縞が観測され,モアレ縞が観測されないほうがむしろ稀であることを確認した.また,出現頻度符号化を用いた場合,区切り枠の取り方により一致線が分裂する現象を見いだし,その対策として,MTermに区切り枠の調整機構を付加した.2.ゲノム配列内に存在する逆位の検出性に対する検討を行った.配列塩基種の相補塩基への変換,塩基の配置方向の反転などの機能をMTerm付加した.大腸菌O157EDL933株と同sakai株に適用し,配列多重度10000においても逆位部位の検出が行えることを確認した.3.配列一致部位の自動検出をめざして,出力モアレ縞画像に対する特徴抽出処理の検討を行った.移動平均法の多重適用,閾値処理による二値化,膨張・収縮処理によるノイズ成分除去の一連の処理により,良好な特徴抽出結果が得られることを確認した.さらに,処理画像に対する情報圧縮により,1/500程度の圧縮率が得られることを確認した.
C端欠失異常T3受容体の示す強力な転写抑制および阻害作用に関する研究

甲状腺ホルモン受容体(TR)は遺伝子制御の転写因子であるが、ホルモンがない時は転写レベルを積極的に抑制する特徴を持つ。このレプレッサー作用のメカニズムは殆ど未解決である。本研究では、我々が甲状腺ホルモン不応症(RTH)から同定した非常に強い阻害作用を持つ異常TRの研究を通じて、TR転写抑制作用の解析をおこなった。1.独立した三家系のRTH患者から同定した3種類のC端欠失異常TR(F451X,E449X,C446X)の機能を、種々のレポーター遺伝子を用い、基礎転写活性レベルに対するレプレッサー作用、正常TRの転写活性に対するドミナントネガティブ作用を検討した。いずれの異常TRも非常に強い抑制作用を有していたが、興味あることに、F451Xは他の2つの異常TRより有意に強い抑制作用を示した。C末端側にはTau4とよばれる転写制御領域があるが、F451XとE449X間に差がみられたことから、C端11個と13個のアミノ酸の間になんらかの重要な機能が存在すると想定された。ごく最近、転写抑制に直接関与するco-repressorが同定されたが、本研究の結果から、レプレッサー作用がco-repressorだけで規定されるものではないことが示唆された。2.ホモダイマー形成が減弱する点変異(R338W)をF451Xに導入すると、ドミナントネガティブ作用は有意に低下し、ホモダイマー形成が関与することが示された。またT3結合領域のみからなる変異F451Xを用いた実験から、レプレッサー機能にもある程度DNA結合が必要であることが分かった。3.TRα1とβのC端約40個のアミノ酸が完全に共通であることから、βF451Xと全く同一のC端欠失異常TRα1(αF397X)を構築し転写阻害作用を比較検討した。いくつかの標的遺伝子においてβF451XはαF397Xより、レプレッサー、ドミナントネガティブ作用とも有意に強かった。このことはTRα1とβの作用機構上の違いを示すとともに、Tau4領域欠失の意義に新しい問題を与えるものである。4.βF451XはTRのみならずレチノイン酸受容体、ビタミンD受容体(VDR)の作用も抑制することが明らかとなった。現在、βF451X、αF397Xと他の核内受容体との相互作用を検討している。またTRとVDRのキメラ受容体を作成し、VDRとTRの作用機構上の差を追求している。