hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高内皮細静脈特異的ヘパラン硫酸欠損マウスを用いたリンパ球ホーミングに関する研究

本研究では、リンパ球ホーミングにおけるヘパラン硫酸の機能について解析することを目的とする。リンパ球ホーミングとは、リンパ球が血管系と二次リンパ組織間を絶えず循環して異物の侵入を監視し、免疫応答を調節するものである。これまでに、リンパ球ホーミングにはリンパ球は二次リンパ組織内の高内皮細静脈上と呼ばれる特殊な血管に接着することが知られている。さらに高内皮細静脈はリンパ球がリンパ組織へと遊走する際に入り口として機能する特殊な血管である。また、リンパ球ホーミングには高内皮細静脈上のヘパラン硫酸に結合する遊走化因子ケモカインが重要な役割を果たしていると考えられているが、in vivoにおけるその機能については報告されていない。ヘパラン硫酸は生体内で多様な機能を担っているため、全身性に遺伝子欠損されると胎生致死になることが知られる。そこで本研究では、高内皮細静脈特異的にヘパラン硫酸を欠損するコンディショナルノックアウトマウスを作製しリンパ球ホーミングにおけるヘパラン硫酸の機能について解析を行った。まず始めに高内皮細静脈特異的に組替え酵素Creリコンビナーゼ(Kawashima et al.J. Immunol.182:5461)を発現するトランスジェニックマウスとヘパラン硫酸生合成酵素EXT-1 Flox/Floxマウスと掛合わせ、高内皮細静脈特異的にヘパラン硫酸を欠損するマウスを作製した。作製したマウス及び同腹仔から二次リンパ組織を摘出し、高内皮細静脈特異的な抗体MECA-79及び、抗ヘパラン硫酸抗体10E4を用いて免疫組織染色を行ったところ、高内皮細静脈特異的なヘパラン硫酸の欠損が確認された。リンパ組織の大きさやB細胞及びT細胞局在や、リンパ組織の形態に違いは見られないことを確認した。
シロアリ共生原生生物群集における多様性パターンとその創出機構の解明

(1)ミゾガシラシロアリ科の宿主の系統推定ミゾガシラシロアリ科の各属および近縁な2科の代表属のCOI, COII,16SrRNA遺伝子の配列を決定した。合計2120bpsの配列情報からミゾガシラシロアリ科の系統を最節約法を用いて推定した。(2)宿主シロアリと共生生物の系統比較Pseudotrichonympha属の原生生物の16SrRNA遺伝子の全長を配列決定した。推定された系統樹は宿主であるミゾガシラシロアリ科の系統樹の樹形とほぼ一致し、宿主と原生生物は共種分化の過程を経ていると考えられる。ただし例外的に樹形が大きく異なる部分が見出された。またヤマトシロアリ属の宿主とそのTeranympha属の原生生物に関しても系統比較を行った。共種分化が推定されたが、例外的に両者の系統が一致しない個体群もみられた。(3)原生生物群集の進化と多様化過程の推定ミゾガシラシロアリ科を主対象に各原生生物属の有無の最節約的配置を行い、群集の多様化が生じた祖先系統と、水平感染の生じた箇所を推定した。(4)飼育実験による共生原生生物群集の操作実験ヤマトシロアリの個体数を操作し、3ヶ月飼育実験を行った。宿主個体数の減少は種数と多様性を有意に減少させたが、原生生物個体数への効果は原生生物の種によって大きく異なっていた。(5)原生生物個体間の遺伝的変異の検出Teranympha属共生鞭毛虫の個体間、地域個体群間の遺伝的変異を、SSUrRNA遺伝子について調べた。山口のR.kanmonensisと愛知のR.speratusの個体群では、他の個体群と比較して配列の変異割合が約10倍程度高いことが明らかになった。原生生物は単為生殖のみを行うことでlineage sortingの影響を受けていると思われる。(6)宿主シロアリの繁殖様式ヤマトシロアリ・カンモンシロアリの繁殖様式に関して野外調査と実験を行い、近親交配とコロニー融合の可能性を示した。本年度の研究により以下の成果が得られた。(1)ミゾガシラシロアリ科における多様性の解析ミゾガシラシロアリ科の各属および系統的に近縁とされる2科の代表属のCOll,16SrRNA遺伝子の配列に加え、新たにCOl遺伝子の部分配列を決定した。これにより合計2120bpsの情報を得、系統樹の信頼度を向上させることができた。(2)ミゾガシラシロアリ科における宿主と共生生物の系統比較ミゾガシラシロアリ科に属する7属12種の宿主から、Pseudotrichonympha属の原生生物に由来する16 S rRNA遺伝子のほぼ全長をクローニングし、配列決定を行った。現時点では、近隣結合法による系統解析結果に基づいて宿主との系統比較を行い、同種・同属の宿主に由来するクローンが(わずかな例外を除いて)それぞれ単系統群をつくることが示され、また宿主であるシロアリの系統樹の樹形と多くの部分で一致する結果が得られている。このことから宿主とPseudotrichonympha属原生生物は基本的に垂直感染による共種分化の過程を経てきていると考えられる。ただし例外的に樹形が大きく異なる部分があり、その部位についてはさらにデータを加えるとともに水平感染や無性生殖の影響を考慮する必要がある。(3)原生生物の遺伝マーカー作成のための予備実験

原生生物を1個体ずつ釣り出すための装置や用具の整備を行い、釣り出しの条件設定を行った。マイクロサテライトマーカーの作成に現在着手している。(4)飼育実験による共生原生生物群集の操作実験ヤマトシロアリを個体数を変えて2ヶ月および3ヶ月飼育し、原生生物群集の種組成、各種の個体数、群集の多様度の変化を調査した。種数と多様度はシロアリの個体数(原生生物のメタ集団)の増大とともに大きくなる傾向がみられたが、群集の総個体数は中程度の個体数の群(100個体・300個体)で大きくなる傾向がみられた。本年度の研究から、以下のような研究結果が得られた。(1)原生生物群集の進化と多様化過程の推定ミゾガシラシロアリ科・ノコギリシロアリ科・シロアリ科を含む単系統群を対象に原生生物の各属の有無に関し最節約的配置を行った。Spirotrichonympha、Pseudotrichonymphaの2属は共通祖先から子孫系統へ引き継がれたことが推定されたが、多くの原生生物の属についてhomoplacyが見られ、これらに関しては水平感染等が影響していると思われた。またシロアリ類全体の原生生物の組成についてCATPCAを用いた分析を行い、系統的に近い属は保有する原生生物の組成が類似する傾向があることを示した。(2)宿主シロアリと共生原生生物との系統比較ミゾガシラシロアリ科とノコギリシロアリ科の宿主を対象にPseudotrichonympha属の原生生物の18SrRNA遺伝子のほぼ全長を決定し、系統比較を行う実験を継続した。Coptotermes formosanusについて、原生生物の配列から推定される系統関係が宿主系統と大きく食い違うことがわかった。本種の配列の変異について解析を継続中である。(3)原生生物個体間の遺伝的変異を検出するマーカーの作成イエシロアリを対象にRAPD法によるバンドの検出を行った。さらにマイクロサテライトマーカーの開発を継続中である。(4)宿主のコロニー創設の様相・コロニーの遺伝構造集団レベルでの原生生物の遺伝的多様性に大きく影響する、宿主コロニーの創設の様式とコロニーの遺伝構造についてReticulitermes kanmonensisを材料に調査を行った。創設は通常雌雄のペアで行われるが、単独・3-4個体での創設も見られた。創設コロニーは集中して分布するが、ランダム交配であった。成熟コロニー内ではミトコンドリアハプロタイプの変異は見られなかった。本年度の研究から、以下のような研究成果が得られた。(1)原生生物の個体間、地域個体群間の遺伝的多様性ヤマトシロアリ属に共生するTeranympha属の原生生物を対象に、日本列島周辺域のシロアリの種あるいは地域個体群ごとに原生生物のSSUrRNA遺伝子をクローニングし、塩基配列を調べた。その結果、多くの種・個体群で遺伝子の配列に多型が見られ、とくにヤマトシロアリの愛知個体群とカンモンシロアリの山口個体群では非常に多様性が高く、T.spp.クローン間の相同性が低く、平均遺伝距離も他の地域個体群と比べ約8-16倍大きかった。配列から推定された系統樹の分岐パターンは、例外的クローンを除けば、ミトコンドリア遺伝子の配列から推定される宿主シロアリの系統関係とよく一致した。
平安期の土地「相論」に関する研究

1,まず平安期の土地「相論」に関する事例を、『平安遺文』等の刊本から抽出する作業を行った。2,次に、寛治6年および嘉承元年長渚荘所領「相論」、嘉応2年高殿庄所領「相論」、嘉応2年本官町地妨害排除「相論」、仁平4年五師林覚所領「相論」、応保2年および久安5年小野山所領「相論」、保元3年興福寺領所領「相論」、承安2年主殿寮領御油未済「相論」、承徳3年および康和元年民有年所領「相論」等の重要な事例について、国立公文書館、東京大学史料編纂所、尊経閣文庫、宮内庁書陵部、京都府立資料館、京都大学文学部陳列館古文書室等において、写真版や原本と対照して校訂作業を行った。3,また、収集した土地「相論」の事例に関する先行研究を、「日本荘園データベース」等を利用して検索した。4,以上のような作業を経て、次のような点を確認することができた。(1)「相論」の主体としては、中央官衙、国郡衙、王臣家、寺社、官人、僧侶、神民、庄司、田堵、百姓、作人、家人、住人等があり、それら官衙や権門等の機関、その代表者や実務執行者、私的な個人に類型化できる。(2)「相論」の客体としては、庄、田、畠、土地、家地、寺院等があり、田畑、土地、家地に類型化できる。(3)「相論」の内容については、境界、地子、国役、領掌、作手、末寺、分水等があり、領有や利用についての法的権限を争う場合と、事実認定について争う場合に類型化できる。(4)「相論」の原因については、押領、押妨、押作、対捍、隠田、入部検田、収公、相博、処分、買得等があり、公務による場合とそうでない場合について、それぞれ侵害を伴うか否かで類型化できる。
複合化遠赤外線放射材料

本研究においては,初年度は,赤外分光光度計を購入して酸化物および炭化物について遠赤外線放射の測定を行った。第2年度は,赤外分光光度計の付属設備を追加して測定を効率的に行えるようにして,広範囲の物質の測定を行った。第3年度は,さらに測定系を改良して精度をあげて,主に複合化による赤外線放射の変化を測定した。最初に,アルミニウム基化合物,酸化物,炭化物などの分光放射率を測定して,単体化合物の遠赤外線放射の特性を明らかにした。その結果,単体化合物の分光放射率曲線は物質固有の物で,ほとんど変化させることはできないということが明らかになった。このため,シリカ,アルミナ,マグネシアを基にして,2成分系および3成分系の試料について複合化と分光放射率の変化を測定した。試料は混合粉末を焼結することによって作成し,焼結温度は低温(1000°C)と高温(1400°C)にして,焼結だけが進行する場合と複合化合物が形成される場合に分けた。この結果,成分化合物の間に焼結だけは進行するが複合化は生じない場合は,分光放射率曲線は2成分の曲線を重ね合わせた型になり,複合酸化物が形成される場合は成分化合物とは異なった形の曲線になった。このように,成分の化合物と焼結の条件を選択することによって,分光放射率曲線の形を変えることができることを示し,目的に応じた遠赤外線放射材料を作り出せる可能性がを明らかにした。本年度購入したフ-リエ変換赤外分光光度計を用いて,各種酸化物および炭化物の放射赤外線スペクトルの測定を行った。酸化物については,MgO,SiO_2,Al_2O_3の測定を行ったが,全体的にはMgOの分光放射率が最も高い。しかし,長波長領域においては、SiO_2やAl_2O_3の方が分光放射率が高くなることが明らかになった。炭化物については,SiCの測定を行ったが,面心立方晶のβーSiCの方が最密六方晶のαーSiCより分光放射率が高いことや,粉体のβーSiCとウイスカ-のβーSiCとでは、粉体のβーSiCの方が分光放射率が高いことなどが明らかになった。これによって、遠赤外線放射材料としては,適当な物質を選択することによって、非常に効率の良い発熱体を作り得るということが,明らかにされた。今後の方針としては,さらに広範囲な物質の放射赤外線スペクトルの測定を行って、効率の良い遠赤外線放射材料を探し出すことと、それが材料の複合化によって放射赤外線スペクトルが何ら変化するかということ、あるいは、放射赤外線の波長領域を目的に応じて変化させること、などの研究を進める予定である。本年度は,先年度に購入したフ-リエ変換赤外分光光度計のデ-タ処理装置を設置したので放射赤外線スペクトルの測定を効率よく行えるようになった。酸化物に関しては,シリカ,アルミナ,マグネシア,の外に酸化銅,酸化鉄,酸化亜鉛等の測定を行った。酸化物の構成元素と放射赤外線スペクトルの関係については,まだ明らかでない点が多いが,酸化物の色と赤外線放射率の間には関連があることがしだいに明らかになってきた.それは,黒色に近いものほど放射率が高くなるということである.炭化物に関しては,炭化珪素,炭化チタン等の測定を行った.また,これらの炭化物を複合化したものの放射赤外線スペクトルの測定も行った.その結果,複合化された炭化物では,単独の炭化物の吸収帯の部分が他の炭化物の放射で補完されていることによって高い放射率が得られることが明らかになった。そしてこの補完は,50:50の組成のときにもっとも良好になる.

このことは,先端科学技術国際会議に於て発表を行った.今後の方針としては,放射赤外スペクトルの測定と平行して,複合化の手段である焼結過程についても研究を進める予定である.前年度までに,酸化物および炭化物について遠赤外線放射の測定を行った.本年度は,主に複合化による赤外分光放射率の変化を研究した.シリカ,アルミナ,マグネシアを基にして,2成分系および3成分系の試料を混合粉末を焼結することによって作成し,その赤外分光放射率を測定した.焼結温度は低温(1000°C)と高温(1400°C)にして,焼結だけが進行する場合と複合化合物が形成される場合に分けて行った.アルミナ-シリカ系では,低温でも高温でも焼結だけは進行するが複合化は生じないため,分光放射率曲線は2成分の曲線を重ね合わせた型の曲線になった.シリカ-マグネシア系では,低温では焼結だけが進行するために混合物型の曲線になるが,高温では複合酸化物が形成されるために成分化合物とは異なった形の曲線になった.また,マグネシア-アルミナ系では,低温でも高温でも複合酸化物が形成されるため,どちらも成分化合物とは異なった形の曲線が得られた.シリカ-アルミナ-マグネシア3成分系では,低温では混合物型の曲線になり,高温では榎合酸化物型の曲線になった.このように,成分の化合物と焼結の条件を選択することによって,分光放射率曲線の形を変えることができることが明らかになった.このことは.目的に応じた遠赤外線放射材料を作り出せる可能性があることを示している.
プラズマ・プロセスガス中のイオン移動度の測定

イオン種が特定できるドリフト管を用いてCF_4ガス中のCF_3^+イオンの移動度を測定した。また、ArガスおよびN_2ガス中におけるCCIF_2^+イオンの移動度も同様に測定した。さらに、イオンの到着時間分布よりイオンと中性ガス分子との衝突断面積、衝突周波数および縦方向拡散係数を求めた。実験では中性ガスを0.1Torrの圧力でドリフト管に充填して、その中を移動する各イオンの到着時間分布を測定した。測定におけるE/N(電界と中性ガス分子数密度の比)の範囲はCF_3^+-CF_4で100300Td、CCIF_2^+-N_2で2590Td、CCIF_2^+-Arで50150Tdである。The momentum-transfercross sections ware5.82-1.98x10ィイD1-16ィエD1 cmィイD12ィエD1 for CFィイD23ィエD2ィイD1+ィエD1-CFィイD24ィエD2, 6.48-4.72x10ィイD1-17ィエD1cmィイD12ィエD1 forCCIFィイD22ィエD2ィイD1+ィエD1-NィイD22ィエD2 and 1.54-1.41x10ィイD1-17ィエD1cmィイD12ィエD1 forCCIFィイD22ィエD2ィイD1+ィエD1-Ar.イオン種が特定できるドリフト管を用いてCF_4ガス中のCF_3^+イオンの移動度を測定した。従来使用してきた移動度測定装置(SIDA)は検出イオン強度が弱いために計測に数時間要した。この原因は、装置の特性として、ドリフト部への注入イオン量を多くできないことと、装置内の残存水分子との電荷交換によって目的のイオンの量が減少してしまうためである。今回は、液体窒素トラップを設置することにより装置内の残存水蒸気の除去を行うと共に、イオンドリフト部の両端隔壁のオリフィスの孔径を従来の0.3mmから0.5mmに拡大した。これらの改良によって、5eVのエネルギーでドリフト部にイオンを注入したときの検出器側のイオン電流が15×10^<-10>A程度に向上し、従来装置よりほぼ一桁大きな値が得られるようになった。今回の測定ではCF_4ガス中のCF_3^+イオンおよびCCl_2F_2ガス中のCClF_2^+イオンの移動度測定を行った。CF_4ガス中のCF_3^+イオンの移動度はE/Nが60300Tdの範囲で測定した。この結果、E/N=230Tdで換算移動度(0°C、1気圧)K_0=1.18cm^2/Vsを最大とする移動度曲線が得られた。CCl_2F_2ガス中のCClF_2^+イオンではE/Nが40150Tdの範囲で測定を行って、E/N=54TdでK_0=5.95cm^2/Vsを最大とする移動度曲線が得られた。CF_4ガスおよびCCl_2F_2ガス中にAr^+、Ne^+、N_2^+イオンを注入してこれらのイオンの移動度測定も試みたが、いずれの場合も注入したイオンは検出されずに、CF_4ガスの場合にはCF_3^+イオンが、CCl_2F_2ガスの場合にはCClF_2^+イオンがそれぞれ観測された。CF_4ガス中のCF^+_3イオン、ArおよびN_2ガス中のCClF^+_2イオンの移動度、衝突断面積、衝突周波数および縦方向拡散係数を求めた。測定は、イオン源および到着イオンの検出部に質量分析用の四重極電極を備えたドリフト管を用いて行った。実験は中性ガスを0.1Torrの圧力でドリフト管に充填して、295297Kの温度範囲で行った。測定におけるE/N(電界と中性ガス分子数密度の比)の範囲はCF^+_3-CF_4で100300Td、CClF^+_2-N_2で2590Td、CClF^+_2-Arで50150Tdである。拡散係数は中性ガス分子数密度Nと縦方向拡散係数D_Lとの積ND_Lで表した。この値は、上記の組み合わせの順でそれぞれ0.88.7×10^<20>cm^<-1>s^<-1>、4.29.87×10^<21>cm^<-1>s^<-1>、1.25.287×10^<21>cm

^<-1>s^<-1>の値が得られた。The momentum-transfercross sections ware5.82-1.98x10ィイD1-16ィエD1 cmィイD12ィエD1 for CFィイD23ィエD2ィイD1+ィエD1-CFィイD24ィエD2, 6.48-4.72x10ィイD1-17ィエD1cmィイD12ィエD1 forCCIFィイD22ィエD2ィイD1+ィエD1-NィイD22ィエD2 and 1.54-1.41x10ィイD1-17ィエD1cmィイD12ィエD1 forCCIFィイD22ィエD2ィイD1+ィエD1-Ar.
ゲノム情報を基礎にした真正双子葉植物モチノキ目の花と生殖器官の形質進化の研究

本研究は、モチノキ目(フィロノマ科、ハナイカダ科、モチノキ科、ステモヌルス科、ヤマイモモドキ科)の花と雌雄生殖器官の進化について、以下の点を明らかにした。(1)フィロノマ科とハナイカダ科について、葉上花序、下位子房、花盤蜜腺、薄層珠心が共有派生形質である。(2)フィロノマ科は単軸集散花序、腺毛、接線方向に配置した2心皮性1室子房、側膜胎座、胚珠の増加、外種皮外層型種皮を固有派生形質としてもつ。(3)ハナイカダ科は花弁の欠損、逆一輪雄蕊、両媒を固有派生形質としてもつ。(4)ステモヌルス科とヤマイモモドキ科では、向背軸方向に配置した2心皮性子房と偽単心皮性雌蕊が共有派生形質である。本研究の目的は、蓄積するゲノム情報によって構築された正双子葉植物モチノキ目の花と雌雄生殖器官の形態、構造、発生形質の研究をさらに深め、その進化の全容を明らかにすることである。そのために、モチノキ目5科(フィロノマ科、ハナイカダ科、モチノキ科、ステモヌルス科、ヤマイモモドキ科)について、いろいろな発生段階にある花と果実(葯・胚珠・種子)を採集し、電子顕微鏡と樹脂切片の光学顕微鏡観察を行う。本年度は、採集の終わっていないハナイカダ科、モチノキ科、ステモヌルス科、ヤマイモモドキ科4科の材料の採集とともに、ヤマイモモドキ科とフィロノマ科の葯、胚珠、種子の発生の全般を観察してきた。主な成果を以下にあげた。フィロノマ科の花の発生と解剖研究に加えて、葉状花序の解析結果をまとめて発表した。フィロノマ科の花序が「さそり型」集散花序であること、花序には主軸と側枝間の枝軸合着が普遍的に見られることを明らかにした。ヤマイモモドキ科ヤマイモモドキ属の雌性配偶体が上下逆転していること、胚珠に珠皮が形成されないこと、成熟種子に「種皮」に見える構造は珠皮由来ではなく胚珠の表皮細胞由来であることなどを正確に突き止めた。これらの点は全被子植物に例のない特徴であることを明らかにした。ハナイカダ科は、姉妹群フィロノマ科と同様、葉状花序をもつが、花には1輪の花被しかない。日本産ハナイカダについて、5花被片の花では花被片はフィロノマ科のがく片の配列と一致すること、しばしば(少なくとも部分的に)花被片が瓦状に配列していることから、ハナイカダ科の1輪の花被は花冠ではなく「がく」であることを明らかにした。本研究の目的は、蓄積するゲノム情報によって構築された真正双子葉植物モチノキ目の花と雌雄生殖器官の形態、構造、発生形質の研究をさらに深め、その進化の全容を明らかにすることである。そのため、モチノキ目5科(フィロノマ科、ハナイカダ科、モチノキ科、ステモヌルス科、ヤマイモモドキ科)について、いろいろな発生段階にある花と果実(葯・胚珠・種子)を採集し、電子顕微鏡と樹脂切片の光学顕微鏡観察を行う。本年度は、採集の終わっていないハナイカダ科、モチノキ科、ステモヌルス科、ヤマイモモドキ科4科の材料の採集とともに、ハナイカダ科とフィロノマ科の葯、胚珠、種子の発生全般の観察をまとめて公表した。主な成果を以下の通りである。フィロノマ科の葉状花序のが「さそり型」集散花序であることを論文として発表。ハナイカダ科の花には1輪の花被しかない。しかし5花被片の花では花被片の配列が姉妹群フィロノマ科のがく片のそれと一致することから、ハナイカダ科の1輪の花被は花冠ではなく「がく」である、更に、送粉について両媒であること等を論文として発表。フィロノマ科の葯・胚珠・種子の発生過程に見られる形態的特徴をまとめて論文として投稿し、掲載が確定した。これらの成果により、モチノキ目の中のフィロノマ科とハナイカダ科のクレードの雌雄生殖器官の形態、構造、発生形質の研究が全て終り、それぞれの科の固有派生形質と共有派生形質が全容が明らかになった。モチノキ目の比較情報として、同じ真正双子葉植物に属するムクロジ目ビーベルステイニア科の雌雄生殖器官の形態、構造、発生形質の研究結果と、アブラナ目エンブリンギア科の花の形態と構造に関する研究成果を論文として発表した。本年度は、これまで進めてきたフィロノマ科の葯、胚珠、種子の発生の全般の観察結果をまとめて論文として公表した。

フィロノマ科は、珠皮に維管束を欠くこと、細胞型内乳形成様式をもつ点で、モチノキ目の中のモチノキ科とハナイカダ科に一致しており、更に、薄層珠心をもつ点でハナイカダ科することが明らかになった。この結果は、ゲノム情報や形態の比較研究の解析結果とも一致し、フィロノマ科とハナイカダ科の姉妹群関係を支持する。しかし、フィロノマ科の種皮の構造はハナイカダ科のそれと明確に異なっている。すなわち、フィロノマ科では種子(液果で散布)は不規則に大きく発達し、厚い細胞壁をもつ外種皮細胞からなり、一方、ハナイカダ科では種子(核果で散布)は薄い膜質の種皮ももつ。フィロノマ科では虫媒で、ハナイカダ科では両媒(風媒と虫媒)であるというこれまでの研究成果と合わせると、本研究成果によって、フィロノマ科では送粉と種子の散布様式に関連する形質において、独自の進化を遂げてきたことが明らかにされた。このほか、真正双子葉植物エンブリンギア科の花の構造とミカン科Harrisoniaの雌雄生殖器官の発生に関する研究成果をまとめて論文として発表した。本研究は、モチノキ目(フィロノマ科、ハナイカダ科、モチノキ科、ステモヌルス科、ヤマイモモドキ科)の花と雌雄生殖器官の進化について、以下の点を明らかにした。(1)フィロノマ科とハナイカダ科について、葉上花序、下位子房、花盤蜜腺、薄層珠心が共有派生形質である。(2)フィロノマ科は単軸集散花序、腺毛、接線方向に配置した2心皮性1室子房、側膜胎座、胚珠の増加、外種皮外層型種皮を固有派生形質としてもつ。(3)ハナイカダ科は花弁の欠損、逆一輪雄蕊、両媒を固有派生形質としてもつ。(4)ステモヌルス科とヤマイモモドキ科では、向背軸方向に配置した2心皮性子房と偽単心皮性雌蕊が共有派生形質である。研究の目的に向かって、計画はおおむね順調に進展している。しかし、研究の手法は葯、胚珠、種子の発生を克明に追跡することを必要としている。対象とする植物のサンプリングが年に一度のチャンスしかないことが前年同様、研究の進展をやや難しくしている。植物分類学研究の目的と計画に大きな変更は必要ないが、前年同様、モチノキ科、ステモヌルス科、ヤマイモモドキ科(ヤマイモモド属以外)の研究材料採集をさらに進める必要がある。計画はおおむね順調に進展している。しかし、研究の手法は葯、胚珠、種子の発生を克明に追跡することを必要とし、対象とする植物のサンプリングが年に一度のチャンスしかないことが、研究の進展をやや難しくしている。今年度はデータを取ることより、データをまとめて論文にすることに時間を多く取ったため、データ収集のための薬品等購入のための物品費と人件費・謝金に残高が出てしまった。研究の目的と計画に大きな変更は必要ないが、モチノキ科、ステモヌルス科、ヤマイモモドキ科(ヤマイモモド属以外)の研究材料採集をさらに進める必要がある。最終年度に当たりデータ収集に残高費用を積極的にあてることと、今後発表する論文の1部のについて、Open Accessを考えており、そのためにかかる費用(約30万円)にあてたい。研究材料のうちモチノキ科、ステモヌルス科、ヤマイモモドキ科の採集が思うように進まなかったため、一部を採集費用として次年度へ残した。また、採集できていれば、実験作業補助のための謝金も次年度へ残した。モチノキ科、ステモヌルス科、ヤマイモモドキ科の採集を進め、謝金によりそれらの観察のための実験作業を進める。
アミロイド形成を促す脂質‐蛋白質間相互作用の分子機構解明

蛋白質が凝集することで生じるアミロイドは,アルツハイマー病といった重篤な疾病の要因とされており,その形成機構に関する数多くの研究がなされている.これらの研究より蛋白質と脂質膜の相互作用によってアミロイド形成が促進されるとの知見が得られているが,その形成機構に関する分子論的理解は進んでいない.本研究では,近年開発がなされた2つの新規分光手法を初めてアミロイド研究に適用することで,1脂質膜上での蛋白質の構造ダイナミクスと蛋白質間相互作用の高時間分解能での解析,2蛋白質との相互作用による脂質膜の動態変化の微視的,巨視的な解析を行い,アミロイド形成初期過程における脂質膜の作用機構解明を目指す.蛋白質が凝集することで生じるアミロイドは,アルツハイマー病といった重篤な疾病の要因とされており,その形成機構に関する数多くの研究がなされている.これらの研究より蛋白質と脂質膜の相互作用によってアミロイド形成が促進されるとの知見が得られているが,その形成機構に関する分子論的理解は進んでいない.本研究では,近年開発がなされた2つの新規分光手法を初めてアミロイド研究に適用することで,1脂質膜上での蛋白質の構造ダイナミクスと蛋白質間相互作用の高時間分解能での解析,2蛋白質との相互作用による脂質膜の動態変化の微視的,巨視的な解析を行い,アミロイド形成初期過程における脂質膜の作用機構解明を目指す.
動作法がスポーツ選手の自己認知と運動技能に及ぼす影響

本研究は、スポーツ選手に動作法を適用することにより、心身の自己コントロール能力の向上や身体・環境の自己認知の変容の仕方、またこれらによって生じたと考えられる選手の技能の向上や記録の更新などとの関連性と機序を明確にすることを目的とする。そのために当初は2年計画で事例的な研究ではなく統制群をおいての実験的な検討を計画した。しかし、補助金の交付が後から追加で認められ、平成4年度のみという状況では組織的な実験計画の実施が難しく、現状は各研究分担者がそのための準備状態を整え、予備的検討をしてきた段階である。各研究分担者の準備状態とこれまでにわかった研究実績は以下の通りである。研究は次の3つに分かれる。I)運動技能の変容についての検討は、購入したビデオ・カメラを用いて飯嶋・金子が動作法によって直立姿勢や競技フォームの改善が見られることを報告し、星野・金子が垂直跳びなどの基礎運動能力や競技記録の向上が認められることを報告し、星野・飯嶋は選手の内省報告から心身の自己コントロールの向上に身体への気づきの鋭敏化などが必要となることを報告している。II)自己コントロールの上達と自己認知の変容過程の関連については、岩渕・中島が心理的な自己認知に関してはTSMIやPOMSなどのテストから必要項目を抽出したテストを作成し、実施した結果、情緒の安定性、精神的強靭さ、活動性のといった項目の増加、抑欝や情緒混乱といった項目の減少を示すことを報告している。しかし、身体的な認知の側面はテストの選択や作成に入った段階である。III)動作法の身体的制御の結果として生じる重心移動、姿勢変化については、購入したパソコンと機材でもって、菅原が片足ずつの荷重を計測できるシステムを開発・測定した結果、動作法によって荷重点が母子球方向へと移動する変化を報告している。総合的には姿勢の解析システムと研究の3柱の総括検討が新たな課題である。
低温固相中の分子クラスター内反応の分光研究

本研究の目的は、固体パラ水素をマトリックスとするマトリックス分離法を用いると、気相と同程度あるいはそれ以上の分解能で溶質分子の振動および回転分光が可能であるという固体水素の特性を生かし、固体パラ水素内に分子クラスターを捕捉しその構造や電子状態とともに光励起に伴うクラスター内反応過程について、高分解能分光法の手法を用いて解析することを目的としている。本年度は、以下の研究成果を得た。1)固体水素中に捕捉したメタン分子の振動回転スペクトルの観測・解析を行い、その微細構造からメタン-水素間の分子間相互作用に関する定量的情報が得られることを示した。2)固体水素中にメタンクラスターを捕捉し、赤外スペクトルを観測した。そのスペクトルの線幅は約100MHzで、合計200本以上の遷移が観測された。このことは固体水素マトリックスが分子クラスターの分光にも有用であることを示している。そのスペクトルの解析からメタンクラスター中でもそれぞれのメタンの回転の量子状態が良く保存されていることを明らかにした。3)固体水素中に捕捉したヨウ化メチルの光分解により生成するメチルラジカルと水素分子との反応を赤外分光法により追跡した。その結果、メチルラジカルをB状態に光励起するとメチレンに解離し、すぐ水素分子と反応してメタンが生成する反応経路があることを明らかにした。また、メチルラジカルは基底状態では水素分子と反応しないが、重水素化したメチルラジカルでは水素分子と反応してメタンを生成することが明らかとなり、この反応が純粋なトンネル反応であることを示した。
高次嗅覚中枢における神経配線図の解読と機能マッピング

匂い連合記憶に関わるゼブラフィッシュ高次脳領域の同定を目的として、行動学的に中立な匂いとエサ報酬を組み合わせた連合学習実験を行った。匂いの投与に続いてエサ報酬を与えるトレーニングをしたpairedグループと、匂い投与と給餌のタイミングを完全に分離したunpairedグループとの間で、神経活動マーカーであるc-fos mRNAの発現を比較解析した。その結果、腹内側視床の前方部において、pairedグループのc-fos陽性ニューロンの数がunpairedグループより顕著に大きいことが明らかとなった。ゼブラフィッシュの腹内側視床は、構成するニューロンのタイプや神経接続について未だ報告のない神経核で、哺乳動物における相同な脳領域も明らかになっていない。そこで、匂い連合学習に伴って活性化する腹内側視床ニューロンの分子発現プロフィールを明らかにするために、様々な分子とc-fos mRNAの二重標識解析を行った。その結果、c-fos陽性ニューロンは特定の神経ペプチドを発現し、同時にグルタミン酸を主要な神経伝達物質とする興奮性ニューロンの集団であることが明らかとなった。腹内側視床ニューロンの神経接続および神経活動履歴を遺伝子工学的に可視化するために、トランスジェニックゼブラフィッシュの作製を行った。ゲノムへの挿入効率が低いBACトランスジェニック法からCRISPR/Cas9を介したノックイン法に切り換え、実験条件の検討を行った。その結果、化学合成したcrRNA/tracrRNA、Cas9タンパク質および環状ノックインベクターの組み合わせによって、ゲノムへの高効率な遺伝子挿入が可能であった。目的のトランスジェニック系統を得るためにスクリーニングを継続している。トランスジェニックゼブラフィッシュ系統の樹立に想定以上の時間を要している。当該BACトランスジーンのゲノムへの挿入効率が極めて低いことが判明し、実験手法を変更した。また、飼育系統の一部に寄生虫感染が認められ、系統および飼育装置の清浄化が必要になった。CRISPR/Cas9を介したノックイン法により、高効率な遺伝子挿入が可能となった。トランスジェニック系統を樹立し、神経活動履歴や特異的神経回路素子の可視化を行う。また、遺伝子工学的手法と従来の組織化学的手法を組み合わせることで、高次嗅覚中枢における機能マッピングを推進する。1.神経活動履歴の遺伝子工学的可視化システムの構築最初期遺伝子であるnpas4aの遺伝子座に蛍光タンパク質とCreERの同時発現カセットを挿入したBACトランスジーンを作製し、F1個体の蛍光を指標にしてスクリーニングを行った。しかしながら、現在までに継代可能なゲノム挿入系統は得られていない。そこで、CRISPR/Casによるゲノム切断を介したノックインに方針を変更し、挿入用のベクターを作製した。2.嗅覚行動実験システムの確立研究代表者らはすでに、ゼブラフィッシュの様々な生得的嗅覚行動(アミノ酸や核酸に対する誘引行動・皮膚抽出物に対する忌避行動)を定量解析する行動実験システムを確立している。神経活動履歴の遺伝子工学的な可視化解析に向けた前段階として、匂いによって誘起される誘引および忌避行動時に活性化される脳領域をc-fos mRNAの発現を指標にして解析した。その結果、誘引・忌避のそれぞれ異なる行動出力に対応して、特異的に活性化される脳領域を同定した。一方、嗅球から直接投射を受ける主要な高次嗅覚中枢である終脳背側領域の後方部(Dp)は、匂い連合学習に関与する可能性が示唆されている。そこで、行動学的に中立な(誘引および忌避行動を誘起しない)匂い物質を用いて、匂いとエサ報酬の連合学習系の確立を行った。匂いの投与に続いてエサ報酬を与えるトレーニングを行ったグループは、4日間のトレーニング後に匂いに対して誘引行動を示すようになった。一方、匂い投与と給餌のタイミングを完全に分離したグループは、トレーニング後も匂いに対して誘引行動を示さなかった。研究開始当初の予想に反して、BACトランスジーンのゲノムへの挿入効率が極めて低く、神経活動履歴を遺伝子工学的に可視化するためのトランスジェニック系統が得られなかったため。研究代表者らはすでに、ゼブラフィッシュの生得的嗅覚行動において、誘引・忌避のそれぞれ異なる行動出力に対応して特異的に活性化される脳領域を同定している。本年度は、嗅覚系のもう一つの重要な機能である匂い連合学習に関与する高次脳領域の同定を行った。行動学的に中立な匂い(生得的な誘因・忌避行動を起こさない)の投与に続いてエサ報酬を与えるトレーニングを行ったグループ(pairedグループ)は、4日間のトレーニング後に匂いによる誘因行動やエサ投与口への接近行動を示した。一方、匂いの投与と給餌のタイミングを完全に分離したグループ(unpairedグループ)は、トレーニングに用いた匂いに対して行動応答を示さなかった。pairedグループとunpairedグループの脳において、神経活動マーカーであるc-fos mRNAの発現を解析したところ、嗅覚一次中枢である嗅球から直接入力を受ける終脳背側領域の後方部(Dp)や、哺乳類扁桃体の相同部位と考えられている終脳背側領域の内側部(Dm)では、paired-unpairedグループ間でc-fos陽性細胞数に顕著な差は認められなかった。一方、腹内側視床の前方部において、pairedグループにおけるc-fos陽性細胞数はunpairedグループに比べて顕著に大きいことが明らかとなった。このことから、腹内側視床の前方部が匂い-エサ報酬連合記憶に関与することが示唆された。研究開始当初に予定した神経活動履歴を可視化するトランスジェニック系統が得られていないため。

匂い連合記憶に関わるゼブラフィッシュ高次脳領域の同定を目的として、行動学的に中立な匂いとエサ報酬を組み合わせた連合学習実験を行った。匂いの投与に続いてエサ報酬を与えるトレーニングをしたpairedグループと、匂い投与と給餌のタイミングを完全に分離したunpairedグループとの間で、神経活動マーカーであるc-fos mRNAの発現を比較解析した。その結果、腹内側視床の前方部において、pairedグループのc-fos陽性ニューロンの数がunpairedグループより顕著に大きいことが明らかとなった。ゼブラフィッシュの腹内側視床は、構成するニューロンのタイプや神経接続について未だ報告のない神経核で、哺乳動物における相同な脳領域も明らかになっていない。そこで、匂い連合学習に伴って活性化する腹内側視床ニューロンの分子発現プロフィールを明らかにするために、様々な分子とc-fos mRNAの二重標識解析を行った。その結果、c-fos陽性ニューロンは特定の神経ペプチドを発現し、同時にグルタミン酸を主要な神経伝達物質とする興奮性ニューロンの集団であることが明らかとなった。腹内側視床ニューロンの神経接続および神経活動履歴を遺伝子工学的に可視化するために、トランスジェニックゼブラフィッシュの作製を行った。ゲノムへの挿入効率が低いBACトランスジェニック法からCRISPR/Cas9を介したノックイン法に切り換え、実験条件の検討を行った。その結果、化学合成したcrRNA/tracrRNA、Cas9タンパク質および環状ノックインベクターの組み合わせによって、ゲノムへの高効率な遺伝子挿入が可能であった。目的のトランスジェニック系統を得るためにスクリーニングを継続している。トランスジェニックゼブラフィッシュ系統の樹立に想定以上の時間を要している。当該BACトランスジーンのゲノムへの挿入効率が極めて低いことが判明し、実験手法を変更した。また、飼育系統の一部に寄生虫感染が認められ、系統および飼育装置の清浄化が必要になった。BACトランスジェニック法からCRISPR/Cas法によるノックインに方針を変更し、神経活動履歴を解析可能なトランスジェニック系統を作製する。また、標的とする遺伝子候補を様々な最初期遺伝子に拡大し、神経機能マッピングに有用な遺伝子工学的ツールの樹立を目指す。神経活動履歴の遺伝子工学的可視化ツールについては、BACトランスジェニック法やCRISPR/Casノックイン法を駆使して、引き続き系統の樹立を目指す。また、神経活動履歴を解析する従来の組織化学的手法(c-fosやpErkの検出)と、遺伝子工学による特異的な神経回路素子の可視化技術を組み合わせることで、高次嗅覚中枢における機能マッピングを推進する。CRISPR/Cas9を介したノックイン法により、高効率な遺伝子挿入が可能となった。トランスジェニック系統を樹立し、神経活動履歴や特異的神経回路素子の可視化を行う。また、遺伝子工学的手法と従来の組織化学的手法を組み合わせることで、高次嗅覚中枢における機能マッピングを推進する。
固体表面におけるケイ素カチオンと有機塩基の協同触媒作用を利用した新反応の開拓

プロトン交換モンモリロナイトの表面で形成されるケイ素カチオンを触媒活性種とするアルケンのアリルシリル化反応では、わずかな量の水の添加によって反応速度が飛躍的に向上することを見出した。この触媒を用いると、ニトロメタンをシアノ基源とするアルケンのシアノ化反応が進行することも明らかにした。固体表面に金属錯体と有機アミンを固定化した触媒系では、錯体とアミンの協同作用によって、アリル化反応や1,4-付加反応が促進されることが分かった。さらに、ヒドロシラン・銅塩・ジホスフィン配位子から形成される銅ヒドリド錯体を触媒とすると、二酸化炭素の還元的変換反応が効率よく進行することを見出した。平成24年度の研究では、モンモリロナイト表面に形成されるケイ素カチオンの新たな触媒作用として、アリルシリル化反応の水による大幅な促進効果を見出した。例えば、クロロスチレンとアリルシランとの反応では、わずかな量の吸着水の存在によって反応速度が60倍に向上した。吸着水が存在すると様々なアルケンのアリルシリルカ反応が15-60分で完結し、高収率で目的生成物が得られた。このような促進効果は、シリカアルミナやアンバーリスト等の他の固体酸触媒では確認されず、モンモリロナイトに特有なものであることが分かった。モンモリロナイト表面で形成される特殊な構造のケイ素カチオン種が水によって安定化されるためと考えられる。さらに、有機塩基とカチオン性金属種との固体表面における新たな協同触媒作用を見出した。有機塩基とPd錯体を同一固体表面に共存させた触媒では、Pd錯体のみを固定したものと比べて、Tsuji-Trost反応における活性が向上することが分かった。この理由が、Pd種がアリル化剤を、有機塩基が求核剤をそれぞれ活性化する協同触媒作用の発現によるものであることを、固体NMR等の分光学的手法を用いて明らかにした。この触媒は様々な1,3-ジカルボニル化合物およびフェノール誘導体の反応に適応可能であった。さらに、Pd基準の触媒回転数は1000回以上であることを見出した。加えて、金属錯体の新規触媒作用として、特殊な構造のジホスフィン配位子を有する銅ヒドリド錯体が二酸化炭素の変換反応に有用であることを見出した。本申請研究の課題である新反応の開拓のために、二酸化炭素の新規変換反応をも視野に入れて今後研究を推進する予定である。上記の研究成果をもとに、平成24年度は査読付き投稿論文発表4件、国際会議発表4件(招待講演1件)、国内学会発表5件を行った。平成25年度の研究では、固体酸モンモリロナイト表面に形成される特殊なケイ素カチオンの触媒作用について、さらなる詳細を明らかにした。このケイ素カチオンはアルケンのアリルシリル化反応に高い触媒活性をもつ。触媒活性は、少量の水が存在すると向上することがわかっている。この要因について、速度論的検討等を詳細に行うことによって明らかにした。加えて、前年度の研究によって見出した、固体表面における金属錯体と有機塩基の協同触媒作用についての検討を継続して行った。さらに、種々の金属錯体の触媒作用について検討している過程において、ジホスフィン配位子をもつ銅錯体が二酸化炭素の還元反応に高い活性をもつことを見出した。この錯体の触媒回転数(TON)は、1気圧の二酸化炭素とヒドロシランからのシリルホルメート合成において、7万回に達した。この値は、これまでに報告されている二酸化炭素とヒドロシランの反応における触媒回転数と比較して、1ケタ以上高い値である。反応条件下での多核NMR測定を駆使することで、二酸化炭素還元における反応機構および触媒活性種の構造を明らかにした。さらに、二酸化炭素とアミンからのホルムアミド合成においても、上記の銅錯体触媒が高活性を示すことを見出した。この反応においても、1気圧の二酸化炭素が使用可能であり、触媒回転数は1万回以上であった。これらの研究成果は温和な条件での二酸化炭素の還元的変換反応における新たな手法を提供するものである。上記の研究成果をもとに、平成25年度は査読付き投稿論文発表5件、国際会議発表7件、国内学会発表6件を行った。平成26年度の研究では、前年度までの研究で得られたモンモリロナイト表面で形成されるケイ素カチオンの特殊な反応性に関する知見に基づき、これを触媒とするアルケンのシアノ化反応を試みた。その結果、これまでほとんど前例がないニトロメタンをシアノ基源とするシアノ化反応が進行することを見出した。アリルシランとニトロメタンの反応ではアリルニトリルが得られただけでなく、アリルシランとニトロメタンの反応系に他のアルケンを共存させると、アルケンのシアノシロキシ反応が進行することを見出した。これらの反応はモンモリロナイト以外の固体酸を用いた場合まったく進行しなかった。同位体実験および反応中間体のNMR解析から反応機構を解明し、モンモリロナイト表面にて形成されるケイ素カチオンが特殊な性質をもつことを改めて証明した。さらに、ケイ素化合物の反応性に関する研究を推進する過程で、シランカップリング反応によってシリカ表面に固定したRh錯体と3級アミンによる協同触媒作用の発現や、ヒドロシランを還元剤とする銅錯体触媒による二酸化炭素の還元反応機構に関する研究においても成果を挙げることができた。現在までの研究において、モンモリロナイト表面で形成されるケイ素カチオンの反応性に着目し、これを有機合成反応へ応用することができた。

加えて、金属錯体と有機塩基による協同触媒作用の発現、二酸化炭素変換反応のためのヒドロシランの反応性制御等、高効率触媒反応の実現のための研究展開が行われており、当初の計画以上に進展していると考えられる。平成27年度の研究では、前年に引き続き、有機ケイ素化合物の特性を生かすことで設計した固体表面で形成される特殊な活性点構造とその触媒作用について調査した。例えば、シランカップリング反応によって導入したPd錯体と有機塩基によるアリル化反応では、錯体と有機塩基の協同触媒作用が発現し、これまでの不均一系Pd触媒と比較して、Tsuji-Trost反応が効率よく進行することを見出した。続いて、協同触媒作用の発現には、同一表面に存在する金属錯体と有機塩基との距離・配置が重要であると考え、これら二つの活性点間の距離を見積もるための手法の開発を試みた。すなわち、同一分子内にホルミル基とボリル基を併せ持つ化合物をプローブ分子として用い、配位子のNH2部位とホルミル基との縮合反応および有機塩基とボリル基との酸塩基相互作用の有無を、FT-IRおよび固体11B MAS NMR測定によって確認した。その結果、高活性な触媒において、同一プローブ分子内での配位子・有機塩基両者との相互作用を確認することができた。このことは、高活性な触媒では金属錯体と有機塩基が近接した位置に存在していることを示しており、当初の想定通り、協同触媒作用の発現には活性点間の距離が極めて重要であることを示すことができた。さらに、二酸化炭素の還元反応におけるケイ素系還元剤の触媒作用に関して研究を展開し、フッ化物を触媒としたときに、ヒドロシラン及びジシランを還元剤とする反応を達成した。これらの反応には、これまで主に金属錯体触媒が用いられており、本研究で見出した知見は、高価な貴金属錯体触媒の使用量低減・代替につながる重要な研究成果となると考えている。特に、ジシランを還元剤とする二酸化炭素からのギ酸合成はこれまでに報告されていない。プロトン交換モンモリロナイトの表面で形成されるケイ素カチオンを触媒活性種とするアルケンのアリルシリル化反応では、わずかな量の水の添加によって反応速度が飛躍的に向上することを見出した。この触媒を用いると、ニトロメタンをシアノ基源とするアルケンのシアノ化反応が進行することも明らかにした。固体表面に金属錯体と有機アミンを固定化した触媒系では、錯体とアミンの協同作用によって、アリル化反応や1,4-付加反応が促進されることが分かった。さらに、ヒドロシラン・銅塩・ジホスフィン配位子から形成される銅ヒドリド錯体を触媒とすると、二酸化炭素の還元的変換反応が効率よく進行することを見出した。研究のさらなる進展には、特に固体表面における協同触媒作用発現のための、精密な活性点構造の構築と構造解析を行う必要がある。さらに、二酸化炭素変換反応においては、様々なケイ素系還元剤の反応性を明らかにし、より汎用性の高い触媒系への展開が望まれる。27年度が最終年度であるため、記入しない。触媒化学平成24年度の研究では、当初の計画通り、新たな触媒の調製を行うことができた。これに加えて、ケイ素カチオンの新たな触媒作用や、有機塩基と金属錯体を組み合わせることによる協同触媒作用の発現を見出した。以上より、当初の計画以上に進展していると考えている。
慢性関節リウマチ由来ヒトパルボウイルスB19遺伝子導入による関節炎モデルの樹立

関節リウマチ(RA)の病因としてのヒトパルボウイルスB19(B19)感染の役割を直接的に証明するためにはB19ウイルス遺伝子導入によりRAモデル動物の作成が可能である事を証明することが重要である。本研究ではB19遺伝子導入によるRAモデルマウスを作成する事を目的としている。B19の機能遺伝子NS-1をC57BL/6マウスに導入したトランスジェニックマウス(NS-1-Tgマウス)では、タイプIIコラーゲンの刺激により抗タイプIIコラーゲン抗体が検出されるようになるほか、TNFαなど炎症性サイトカインの産生が増強し、RA様の関節炎が惹起されることが判明した。NS-1-Tgマウスの関節組織では、NS-1蛋白の発現が認められ、かつパンヌスをはじめとするRA病変が組織学的にも認められた。本研究においてNS-1-Tgマウスの作出が成功したことから、B19感染のRA発症における関与が強く示唆されることになった。更に、本研究ではNS-1-TgマウスのNS-1によるRA病態形成メカニズムとして炎症性サイトカインTNFαの過剰産生が考えられた(Fu, Y, Ishii, KK., Munakata, Y. et al. : J. Virol. 76:5395-5403,2002)。NS-1遺伝子導入クロン化細胞ではTNFαの過剰産生が観察され、さらにそれはNS-1特異的リボザイムの導入により抑制されることが示された。NS-1を標的とした遺伝子治療でB19トランスジェニックマウスの関節炎の制御が可能であると推定される。ヒトパルボウイルスB19(B19)のNS1蛋白はB19感染細胞の核に局在し、アポトーシス誘導などの細胞障害性に関与すると考えられている。更に、近年ではNS1が赤血球系細胞において炎症性サイトカインの産生に関与していることが知られてきていることから、慢性関節リウマチ(RA)病態で中心的役割を果たすと考えられているTNF_α等のサイトカイン産生に対するNS1の作用に注目されている。NS1の発現は実際に生体内において、関節炎という病理現象とリンクするのであろうか?そこで、我々は、RA患者関節滑膜組織より得られたB19-DNAより、NS1遺伝子を単離し、nativeなNS1プロモーター下に組み込んだプラスミドを作製し、嫌関節炎の遺伝的背景をもつC57BL/6マウスに遺伝子導入を行い、NS1トランスジェニックマウス(NS1Tg/B6)を作製した。導入遺伝子NS1の発現はユビキタスに認められた。NS1Tg/B6では自然経過で関節炎の発症は認められなかったが、typeIIコラーゲン(Cll)の免疫により多発性関節炎(collagen induced arthritis ; CIA)を高頻度に発現した。このことは、元来嫌関節炎の遺伝的背景を保有するC57BL/6マウスがコントロールに用いたCIAの遺伝的背景を保有するDBAマウスのphenotypeに近い性状を示すようになったということであり、B19遺伝子NS1導入により遺伝的制約を越えてCIAの誘発が可能となったという点において特筆すべき出来事であるといえる。また、NS1Tg/B6では、血清中TNF_α濃度が有意に上昇しており、NS1遺伝子の導入によるTNF_α産生亢進状態がin vivoの実験系において証明された。
分子認識的起泡分離法の開発研究

本研究は起泡分離法に分子認識機構を持たせる事でその機能拡大をはかることを目的とした。まず市販されている基本的かつ安価なシクロデキストリンについて起泡分離の可能性を検討し、ドメチルーβーシクロデキストリンの定量的濃縮が可能な事を見出した。しかし、これを水中溶存種の起泡分離に適用する検討を行ったところジメチルーβーシクロデキストリンと包接体を作る分子でも起泡分離は出来ない事が分った。そこで、シクロデキストリン自身を界面活性にして利用することを試みた。界面活性にする方法として、βーシクロデキストリンのOH基をアルキルエステル化することでいくつかの界面活性βーシクロデキストリンを合成した。起泡分離には内径35mm、長さ405mmで底部に半融ガラス板を持ったパイレックスガラス製分離管を用いた。起泡分離濃縮した各成分の定量は述相系HPLCによった。合成した界面活性βーシクロデキストリンの中でOH基を酪酸エステル化したものが水溶性、界面活性とも良好であった。これについてHPLC、FABーMS等でキャラクタリゼーションを試みた。そこで、p^-n^-ブチルフェノールを試料とし、起泡分離条件の検討を行なった。分離の際のpHは48が適当であった。界面活性βーシクロデキストリン量の影響をp^-n^-ブチルフェノール濃度5×10^<-6>モル/375mlにおいて検討した結果、15mg以上の界面活性βーシクロデキストリンが必要であった。p^-n^-ブチルフェノールについて定量性を検討したところ05×10^<-6>μgの範囲で直線の検量線が得られた。同様の条件を用いて各種化合物の回収率を検討した。ブチルフェノール、アミルフェノール、ヘキシルフェノール等の定量的回収が行えた。ブチルアニリン、ブチル安息香酸、t.ーブチルフェノール等は回収率が低かった。ゆるい分子識別効果が認められたと考える。混合物についても試み、単一の場合と類似の回収率を得た。井戸水への適用も試み満足すべき結果を得た。まず,シクロデキストリンの起泡分離の可能性を検討した.すなわち, α-シクロデキストリン, β-シクロデキストリンおよびジメチルーβ-シクロデキストリンの3種の水溶液について分離することを検討した.その結果,そのままでは分離は不可能であることが分った.そこで,界面活性剤の助けをかりた起泡分離を検討した.界面活性剤にはドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム,硫酸ドデシルナトリウム等4種について検討をした.ドデシルベンゼンストホン酸ナトリウムを用いることによりジメチルーβ-シクロデキストリンの分離濃縮が可能であり, 1×10^<-6>5×10^<-6>mol/lの濃度範囲で定量が可能であるとの知見を得た.次に,この起泡分離条件を用いてフェノール類の選択的分離が可能であるかどうかについて,いくつかのアルキル置換フェノール類を試料として分離を試みた.界面活性剤がシクロデキストリン分子内に入ってしまう,言換えると界面活性剤の方がフェノール類よりも抱接しやすい,と考えられる原因から良い結果は得られなかった.