hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
転写共役型新規mRNAメチル化酵素PCIF1によるmRNA代謝調節機構の解明

申請者は、RNAポリメラーゼII(RNAPII)のC末端領域(CTD)にリン酸化特異的に結合する新規ヒトタンパク質PCIF1を同定し、その機構解析を進めている。PCIF1は、RNA m6A修飾活性を有すると想定されるドメインを持つことが最近明らかとなった。そこで本研究は、PCIF1が実際にRNA m6A修飾活性を有するかを検証し、遺伝子発現調節おける機能を解明することを目的としている。本年度は、PCIF1のRNA m6A修飾活性の検証において大きな進展があった。東京大学大学院工学系研究科の鈴木教授らとの共同研究によって、PCIF1がmRNAキャップ構造における特異的なm6A修飾活性を有することを明らかにし、報告した。その報告において、PCIF1がもつ特異的な活性から、PCIF1を新たにCAPAMと名付けた。さらにCAPAMによるm6Am修飾は、mRNAの翻訳を促進していることを共同で見出した。申請者は、これまでにPCIF1のN末端に存在するWWドメインが、セリン5番がリン酸化されたCTDに特異的に結合することを見出している。さらにPCIF1は、遺伝子のプロモーター領域に転写活性依存的に局在し、その局在は、CTDリン酸化酵素CDK7の阻害によって著しく阻害されることもすでに明らかにしていた。これらのことから、PCIF1(CAPAM)は、転写伸長の初期段階にRNAPIIへとリクルートされ、転写と共役しながらm6Am修飾を導入することが示唆された。今回新たに、PCIF1がmRNAの転写と共役したm7Gキャップ依存的なm6Am修飾酵素(CAPAM)であることを共同研究で明らかにした。さらにその共同研究において、CAPAMによるm6Am修飾は、mRNAの翻訳を促進していることを報告した。一方、これまでに申請者は、PCIF1によって発現調節される標的ヒト遺伝子として、CNOT6とRAB23を同定し、その調節がmRNAの安定性制御であることも見出している。したがって、PCIF1がm6Am修飾酵素としての機能だけではなく、さらに未知の機能を有する可能性も想定される。そうした可能性も含め、今後はさらにPCIF1の細胞および個体レベルの機能検索を行う。とりわけ、以下の3点を推進する。(1)PCIF1と相互作用する新規因子の同定を通じ、PCIF1とともに遺伝子発現制御に関与する因子の探索を進める。(2)PCIF1標的遺伝子mRNAの内部領域のRNAメチル化にPCIF1が関与しているかを検証するために、PCIF1ノックアウト細胞株を樹立し、MeRIP解析を行う。(2)PCIF1の個体レベルの生理機能を明らかにするために、CRISPER/Cas9システムによるPCIF1ノックアウトマウスを作製し、その表現型を解析していく。申請者は、RNAポリメラーゼIIのC末端領域(CTD)にリン酸化特異的に結合する新規ヒトタンパク質PCIF1を同定し、その機構解析を進めている。そこで本研究は、PCIF1が実際にRNAm6A修飾活性を有するかを検証し、遺伝子発現調節おける機能を解明することを目的としている。当初の計画では、PCIF1のRNAm6A修飾活性を検証するために、大腸菌発現ヒトPCIF1組換えタンパク質を精製し、試験管内RNAメチル化アッセイをおこなう予定であった。しかし、大腸菌発現系では、組換えPCIF1タンパク質の精製が困難であった。そこでまず、PCIF1により発現調節されるヒト遺伝子をゲノムワイドに検索し、PCIF1標的遺伝子の同定を試みることにした。その後PCIF1が、標的遺伝子mRNA生合成のどの段階を調節し、さらにそれら遺伝子のmRNAメチル化レベルを調節しているかを解析する方針に改めた。解析の結果以下のような結果を得た。ヒトDNAマイクロアレイを用いた網羅的な遺伝子発現解析をもとに、PCIF1ノックダウンによって発現が変化し、かつPCIF1レスキューによって発現回復するヒト遺伝子として、CNOT6とRAB23を同定した。さらに、それらの遺伝子発現調節が、mRNA安定性のレベルで行われていることを明らかにした。またPCIF1は、それら遺伝子のプロモーター領域に転写活性依存的に局在し、その局在は、CTDリン酸化酵素CDK7の阻害によって著しく阻害された。以上より、PCIF1はCTDリン酸化依存的に遺伝子プロモーターにリクルートされ、転写とmRNA安定性を共役させることで特定遺伝子の発現を制御することが示唆された。当初の目的の一つである新規因子PCIF1の遺伝子発現調節おける機能の一端を明らかにすることが出来た。

申請者は、これまでにPCIF1のN末端に存在するWWドメインが、セリン5番がリン酸化されたCTDに特異的に結合することを見出している。さらにPCIF1は、遺伝子のプロモーター領域に転写活性依存的に局在し、その局在は、CTDリン酸化酵素CDK7の阻害によって著しく阻害されることもすでに明らかにしていた。これらのことから、PCIF1(CAPAM)は、転写伸長の初期段階にRNAPIIへとリクルートされ、転写と共役しながらm6Am修飾を導入することが示唆された。(1)当初の目的であるPCIF1のRNAm6A活性の有無を検証するために、バキュロウイルスー昆虫細胞発現系をもちい、ヒトPCIF1組換えタンパク質を精製し、試験管内RNAメチル化アッセイをおこなう。(2)CRIPR/Cas9システムをもちい、PCIF1遺伝子破壊ヒト細胞株の樹立をおこなう。(3)PCIF1の想定されるRNAm6A修飾活性ドメイン内の活性部位アミノ酸の変異体を作成し、PCIF1ノックアウトまたはノックダウン細胞に導入することで、標的遺伝子mRNAの安定性およびm6A修飾が回復・変化するかを検討する。(4)PCIF1はN末端側に存在するWWドメインを介してリン酸化CTDに選択的に結合し,ヒト遺伝子のプロモーター近傍にリクルートされると考えられる。PCIF1による標的遺伝子mRNAの安定性調節およびm6A修飾にとって,リン酸化CTDに結合して転写過程と共役することすることが重要であるかを検討するために,リン酸化CTD結合能消失型のPCIF1WWドメイン変異体をPCIF1ノックアウトまたはノックダウン細胞に導入し,標的遺伝子mRNAの安定性およびm6A修飾が相補されるかを検討する。(5)PCIF1と相互作用する新規因子の同定を通じ、PCIF1とともに遺伝子発現制御に関与する因子の探索を進める。今回新たに、PCIF1がmRNAの転写と共役したm7Gキャップ依存的なm6Am修飾酵素(CAPAM)であることを共同研究で明らかにした。さらにその共同研究において、CAPAMによるm6Am修飾は、mRNAの翻訳を促進していることを報告した。一方、これまでに申請者は、PCIF1によって発現調節される標的ヒト遺伝子として、CNOT6とRAB23を同定し、その調節がmRNAの安定性制御であることも見出している。したがって、PCIF1がm6Am修飾酵素としての機能だけではなく、さらに未知の機能を有する可能性も想定される。そうした可能性も含め、今後はさらにPCIF1の細胞および個体レベルの機能検索を行う。とりわけ、以下の3点を推進する。(1)PCIF1と相互作用する新規因子の同定を通じ、PCIF1とともに遺伝子発現制御に関与する因子の探索を進める。(2)PCIF1標的遺伝子mRNAの内部領域のRNAメチル化にPCIF1が関与しているかを検証するために、PCIF1ノックアウト細胞株を樹立し、MeRIP解析を行う。
ヒト精巣胚細胞腫瘍の発生メカニズムと多能性幹細胞様性質の獲得・維持機構の解明

ヒト胎児性癌は多能性幹細胞と類似し、ゲノムが脱メチル化状態を保つというユニークな特性を持つ。本研究では、ヒト胎児性癌細胞に特徴的なmiR-302クラスターの発現パターンを見出したことから、ヒト胎児性癌細胞の未分化能維持機構、脱メチル化状態の獲得・維持機構におけるmiR-302クラスターの働きを明らかにするため、miR-302クラスターの強制発現細胞株と発現抑制細胞株の作成に成功した。また、未分化性維持機構との関連が示唆されていたWnt/β-catenin経路に注目し、胎児性癌細胞での機能解析を行った。本研究で得られた解析結果は癌研究、再生医療や発生生物学など多分野の研究に貢献できると考える。平成26年度は、『分子生物学的手法を用いて胚細胞腫瘍の発生に果たすβ-cateninの役割を解明し、胎児性癌治療の標的分子としてのβ-cateninの意義を確立する』という目的に焦点を当て、重点的に解析を進めることとした。分子の発現を定量PCRとウェスタンブロットにより調べた。その結果、Wnt/β-cateninシグナルが、ヒトiPS細胞株に比べて、わずかに活性化していることを見出した。今後は、Wnt/β-cateninシグナルの中でも特に高い発現を示していた分子を、siRNA法を用いてKnock Down細胞を樹立し、ヒトiPS細胞株や、Knock Downする前の状態のヒト胎児性癌細胞株と比較することで、細胞動態を調べる予定である。また、それら分子とヒト胎児性癌特異的発現遺伝子であるDNMT3Lとの、分子間の関連性も調べたいと考えている。さらに、ヒトiPS細胞、ヒト胎児性癌細胞の分化誘導下におけるβ-cateninの機能を解析するために、研究部所有のヒトiPS細胞株とヒト胎児性癌細胞株をレチノイン酸を用いて分化誘導細胞を作成した。今後はこの細胞を使用して、定量PCRとmRNA発現アレイ解析により、Wnt/β-cateninシグナル伝達分子の動態解析を行う予定である。本研究では、新たに2つのアプローチから、ヒト胎児性癌発生メカニズムと、分化多能性、脱メチル化状態の獲得・維持機構を解明することを目的としている。平成26年度は『分子生物学的手法を用いて胚細胞腫瘍の発生に果たすβ-cateninの役割を解明し、胎児性癌治療の標的分子としてのβ-cateninの意義を確立する』という目的に焦点を当てて解析を進め、ヒト胎児性癌細胞株におけるWnt/β-cateninシグナル活性が、ヒトiPS細胞株における活性よりもわずかに高活性化していることを見出した。この研究成果を元に、本年度は、ヒト胎児性癌細胞株でわずかに高活性化を示していたWnt/β-cateninシグナル分子の中でも、特に高い発現を示した3分子を、siRNA法にてKnock Down細胞を樹立し、ヒトiPS細胞株やKnock Downする前の状態のヒト胎児性癌細胞株と比較する事で、細胞増殖能や、細胞生存率、細胞形態の変化を調べた。その結果、細胞増殖能、細胞生存率、細胞形態、これら全ての動態解析において、ヒトiPS細胞株やKnock Downする前の状態のヒト胎児性癌細胞株と比べても、顕著な差は見られなかった。さらに、昨年度すでに作成済みである、レチノイン酸により分化誘導したヒトiPS細胞株とヒト胎児性癌細胞株をそれぞれ使用し、定量PCR解析により、Wnt/β-cateninシグナル伝達分子の発現動態解析を、特に、昨年度の研究でヒトiPS細胞株と比較して、ヒト胎児性癌細胞株において発現が高いことが分かった3分子について重点的に行った。その結果、分化誘導したヒトiPS細胞株は、分化誘導前のヒトiPS細胞株と明確な発現変化は見られなかった。一方、分化誘導したヒト胎児性癌細胞株は、分化誘導前のヒト胎児性癌細胞株と比べて、発現の低下が観察された。研究部所有のヒト胎児性癌細胞株、NCR-G1、NCR-G2、NCR-G3、NCR-G4を用いて、ヒト胎児性癌細胞株でわずかに高活性化を示していたWnt/β-cateninシグナルの3分子を、siRNA法にてKnock Down細胞を樹立することができた。その樹立したKnock Down細胞を用いて、ヒトiPS細胞株やKnock Downする前の状態のヒト胎児性癌細胞株と比較し、細胞増殖能や、細胞生存率、細胞形態の変化の動態解析において、ヒトiPS細胞株やKnock Downする前の状態のヒト胎児性癌細胞株と比べても、顕著な差は見られなかった、という研究結果を得た。また、昨年度作成した、レチノイン酸により分化誘導したヒトiPS細胞株とヒト胎児性癌細胞株について、各々を定量PCR解析することにより、Wnt/β-cateninシグナル伝達分子3分子の発現動態解析を行った。その結果、分化誘導したヒトiPS細胞株は、分化誘導前のヒトiPS細胞株と明確な発現変化は見られなかったが、分化誘導したヒト胎児性癌細胞株は、分化誘導前のヒト胎児性癌細胞株と比べて、発現の低下を観察することが出来た。今年度得られたこれらの研究結果から、今後のヒト胎児性癌細胞におけるβ-cateninの機能解析を更に具体的に進めることが可能となった。

平成26年度、27年度は、ヒト胎児性癌発生メカニズムの解明を主な研究目的とし、ヒト胎児性癌細胞株におけるWnt/β-cateninシグナル、中でも3遺伝子(A、B、C)が、ヒトiPS細胞株よりも高い発現を示していたことを見出した。さらにレチノイン酸を用いて分化誘導したヒト胎児性癌細胞株と、分化誘導前のヒト胎児性癌細胞株とで、定量PCR解析によりWnt/β-cateninシグナル伝達分子の発現動態解析を比べた結果、これら3遺伝子(A、B、C)の発現が低下していることを見出した。今年度は、ヒト胎児性癌細胞の未分化能維持機構や、脱メチル化状態の獲得・維持機構に対するmiR-302クラスターの働きを明らかにする、という目的を達成すべく、まず、ヒト胎児性癌細胞株とヒトiPS細胞株において、既に構築済みの302クラスター(mir-302a、mir-302b、mir-302c、mir-302dとmir-367)過剰発現レンチウイルスベクター、発現抑制レンチウイルスベクターを用いて、miR-302クラスター強制発現細胞株と発現抑制細胞株を各々作成することが出来た。今後は作成した細胞株を用いて、細胞増殖能、細胞生存率、細胞形態、などの細胞動態解析や、マイクロアレイを用いた遺伝子発現差解析法や、次世代シーケンサーを用いたDNAメチル化解析法を用いた解析も進めたいと考えている。ヒト胎児性癌は多能性幹細胞と類似し、ゲノムが脱メチル化状態を保つというユニークな特性を持つ。本研究では、ヒト胎児性癌細胞に特徴的なmiR-302クラスターの発現パターンを見出したことから、ヒト胎児性癌細胞の未分化能維持機構、脱メチル化状態の獲得・維持機構におけるmiR-302クラスターの働きを明らかにするため、miR-302クラスターの強制発現細胞株と発現抑制細胞株の作成に成功した。また、未分化性維持機構との関連が示唆されていたWnt/β-catenin経路に注目し、胎児性癌細胞での機能解析を行った。本研究で得られた解析結果は癌研究、再生医療や発生生物学など多分野の研究に貢献できると考える。研究部所有のヒト胎児性癌細胞株、NCR-G1、NCR-G2、NCR-G3、NCR-G4を用いて、Wnt/β-cateninシグナル伝達分子の発現を定量PCRとウェスタンブロットにより調べた結果、ヒトiPS細胞株に比べて、ヒト胎児性癌細胞株で、Wnt/β-cateninシグナルがわずかに活性化しているという結果を得た。この結果から、今回特に活性化が見られたシグナル分子と、ヒト胎児性癌特異的発現遺伝子であるDNMT3Lとの分子間相互作用を調べることが可能となる。さらに、研究部所有のヒトiPS細胞株とヒト胎児性癌細胞株を、レチノイン酸を用いて分化誘導細胞を作成することが出来た。これらの細胞を使用することで、今後、ヒトiPS細胞、ヒト胎児性癌細胞の分化誘導下におけるβ-cateninの機能を解析することが可能となる。これらの結果から、今後、ヒト胎児性癌細胞におけるβ-cateninの機能解析が大きく進むことが期待できる。昨年度、今年度の研究成果により得られた結果を元に、今後は更にヒト胎児性癌細胞株でわずかに高活性化を示していたWnt/β-cateninシグナルの3分子と、ヒト胎児性癌細胞株特異的発現遺伝子であるDNMT3Lとの分子間相互作用を調べたい。
DNA損傷応答不活性化による新たな心不全治療戦略の分子基盤解明

近年心不全を発症した心筋細胞では断片化DNAの蓄積だけでなくDNA損傷応答(DDR)活性化を認めており、DDRに誘導される炎症性サイトカイン活性が心不全悪化を促進しており、心不全病態形成においてDDR活性化が重要な役割を果たしていることが明らかとなっている。しかし心不全病態形成においてDDR活性化を制御する詳細な分子機構は十分に解明されていない。本研究ではDDR制御関連遺伝子改変マウスを用いてモデルマウス作製し心不全病態形成におけるDDR活性制御の詳細な分子機構の解明を行い、DDR不活性化による心不全病態の進展を遅延あるいは阻止する新たな治療戦略の開発に繋がる研究基盤を確立する。
天然ゴム系両末端架橋モデル網目を用いた網目鎖長分布の新たな解析法の確立

架橋天然ゴム及び両末端架橋ポリジメチルシロキサン(PDMS)モデル網目を用いて、網目鎖長分布に関して種々の方法から検討を加えた。以下に得られた結果について述べる。1.当初の目的の一つであった両端末に官能基を持つ天然ゴムオリゴマ一の調製は、天然ゴムをテトラハイドロフランに溶解させ、過酸化水素水を加え、紫外線を照射することによって、両端末に水酸基を有するオリゴマ-を得た。今後はこのオリゴマ-を用いたモデル網目形成のための再架橋条件を検討する必要がある。2.平衡膨潤状態の均一及び不均一PDMS網目の氷点降下度を測定すると同じ架橋度でも不均一試料、つまり網目鎖長分布の広い方が大きな氷点降下度を示すことが明らかとなった。また、両網目試料の動的光散乱の測定から、光電場の一次の自己相関関数の指数関数減衰からの偏差は不均一網目ほど大きく、その架橋度依存性も著しい。従来、この偏差値は溶液試料における多分散性との関連で議論はなされてきたが、このように網目鎖長分布との関係が実験的に明らかとなったのははじめてである。架橋天然ゴムの場合もこの偏差値は低架橋度ほど大きく、先の結果から、低架橋網目ほど網目鎖長分布が広いと言える。3.Curroにより、熱酸化劣化(主鎖ランダム切断反応)が生じる場合、化学応力緩和法から網目鎖長分布を算出する方法が提案されていたが、従来の方法ではモノマ-単位の切断反応速度定数を一義的に決定するのに困難が伴なった。本研究では、膨潤法から得られる平均網目鎖長の値を用いて、Curroの計算法に工夫を加えた。その結果、従来のように便宜的に化学応力緩和曲線からモノマ-単位の切断反応速度定数を求めることなく、網目鎖長分布と同時にこの値も定めることが可能となり、熱酸化劣化反応の動力学的解析を容易にした。
電波高密度利用に資する無線信号高度分布モデルの確立

本研究課題では、高密度に複数システムが共用可能な環境を創成するため、上空の面的な無線信号観測結果から、地上までの電波の高度分布を推定可能な高度分布モデルの構築を目指して研究を進めた。ここでは、アドバルーンを用いた観測実験と周囲の構造物情報を統合した無線信号高度分布モデルの構築を行った。高度分布のモデル化により、地上および上空の実観測値を活用することで3次元の無線信号状態を推定する技術の基礎を構築することができた。平成25年度は本研究開発課題の1年目として、ソフトウェア無線機による無線観測装置の実装を初めに行った。本研究では、テレビ信号をなど送信パラメータの明らかな信号の高度分布を観測するために、アドバルーンに受信機を搭載し、高度を変更しながら受信信号レベルの記録を行う実験を行う。今回は、フレキシブルな観測を行うため、信号観測にソフトウェア無線機を用いた。通常、汎用のソフトウェア無線機はラップトップPCと一体で動作するが、本研究では、アドバルーンに無線機を搭載して上空の観測を行うため、軽量化が必要となる。そこで、組み込み型のソフトウェア無線機USRP E110を準備し、受信信号観測を行う機能を実装した。ここでは、GNU Radioと呼ばれるソフトウェア無線機の実装ツールにより無線信号観測機能を実装した。本機器は電池駆動とし、6Vの鉛蓄電池により単体で動作する。これに、水平面無指向性のアンテナおよび気圧高度計を持つGPSロガーを準備し、観測装置を構築した。次に、実際にアドバルーンに観測装置を搭載し、電気通信大学内で上空の無線信号電力の観測実験を行った。高度の異なる位置での無線信号レベルの観測が可能な実験システムを構築する。本実験では、東京スカイツリーから送信された広域テレビ放送信号を受信し、その受信電力を記録した。電気通信大学内で複数個所の観測を行い、統計的な信号分布を導出し、地上から上空までの電力変化の様子を把握した。最後に、近傍の建物の影響を考慮して、基本となる電波伝搬統計モデルの構築を行った。ここでは、近傍の建物高を考慮して、上空から地上までを線形近似する簡易モデルを構築しその性能確認を行った。結果として、近傍の建物が送信源までの間で支配的な高さの場合は線形モデルでの近似が優れているが、複数の高い建物が存在する場合、線形近似の誤差が増加することが確認できた。本研究課題では、無線信号の高度分布モデルを実測信号から生成するために、2年間にわたり2つの課題に分けて、無線観測装置の実装、それを活用した観測実験、さらにこの観測値を活用した無線信号高度分布モデルの構築を行った。課題1:ソフトウェア無線機による無線観測装置の実装および高度分布信号の観測実験本年度は高度方向の電力レベルを測定するための無線観測装置にGPS連携機能を備え平面的な動きに対応できるように改良を施した。平成25年度引き続き、電気通信大学内でアドバルーンを上げることにより、高度の異なる位置での無線信号レベルの観測が可能な実験システムを構築した、ここでは、東京スカイツリーから送信された広域テレビ放送信号を受信し、その受信電力を記録した。また、地上については面的に信号電力を観測した。課題2:実観測結果に基づく無線信号高度分布モデルの構築これらの観測結果を基にして、テレビ信号を元にした広域への信号到達を想定した無線信号の高度分布モデルの構築を行った。平成25年度は周囲の構造物の影響は、送信機から受信機にかけての直線状に位置した構造物のみを考慮したが、本年度はマルチパスを引き起こすと考えられる周囲の構造物の影響も合わせて考慮したモデル化を行った。ここでは、まずナイフエッジモデルによる回折を考慮した理論結果を地上の観測結果に合わせて補正をかけ、その後上空の信号について周囲の近傍構造物の位置からマルチパス成分の補正を行った。これらを基にして高度方向の電力分布の推定を行うことで、精度の高い高度分布信号の予測ができることが確認できた。移動通信当初計画してた研究を完了し十分な観測結果が得られた。また、次年度に向けてデータの整理や分析も進んでいる。観測装置は先行して来年度の実施予定にも活用できるように構築できており、当初計画以上の成果が得られている。順調に進んでいるため、計画通りに研究を進める。次年度は東京以外のエリアでの実験も予定しているため、装置の構築などは前倒しで進めて着実な成果を得る計画である。当初予定していたソフトウェア無線機の購入が他の経費で処置できたため、計画予定少ない経費で研究を進めることができた。平成26年度は大学外での観測実験などがあり、実験実施のため学生の旅費、謝金が多く必要となることが見込まれるため、観測データの充実に活用したい。
教育選択と非線形マクロ経済変動モデル分析及び最適教育政策

昨年度の研究成果をもとに以下の研究を引き続き行った.まず,合理的期待形成仮説のもとでの経済モデルの動学的振る舞いと,他の適応的期待形成仮説のもとでの経済モデルの動学的振る舞いをの違いを検討し,それらの異なった期待形成仮説のもとでの教育政策への影響についての検討を行った.その中で,カオスが発生している場合の比較の方法をFrobenius-Perron作用素を利用した不変測度に関する諸結果を用いての開発を試みた.また,同一の期待形成過程を有する経済主体の集団に異質な期待形成過程を有する経済主体の集団が僅かに混入した場合に,動学的挙動がどのような定性的変化を蒙るかを調べると同時に,教育政策にどのような変更を加えるべきか,あるいは,既存の教育政策が異質性の混入に対しどれだけ頑健であるかを検討した.動学モデルを構築した後は,その分析の際に,非線形力学系理論を援用してモデルのカオス的な動学的振る舞いを特徴付けることに重点を置いた.解析的には観測可能な複雑性を導くホモクリニック分岐やヘテロクリニック分岐の発生条件の導出,数値解析的には,パラメータ空間での分岐曲線の追跡プログラムと安定多様体/不安定多様体の精度保証付き計算プログラムの開発に主眼を置いた.さらに,カオスや複数アトラクターなど動学的な複雑性が存在する場合の教育政策の検討を行った.本年度は研究基盤となる基本モデルの構築に取り組んだ。教育選択へ政府が介入する経済学的根拠は、教育がもつ外部効果によるところが大きい。しかしながら、教育の外部性は初等教育には顕著に認められているものの高等教育に関してはその存在は明らかではない。我々は、高等教育(とりわけ大学教育)に外部効果がないという想定のもと、生産を含む2期間世代重複モデルを構築した。第一期は大学教育を受ける期間であり大学教育を選択しない個人は所与の能力のもとで労働を行う。第二期は労働期間で、前期に教育を受けたか否かに関わらず労働を行う。ただし、第二期の効率労働は第一期の教育の有無によって異なってくる。したがって個人は第一期の労働所得を教育の機会費用、第二期にうけとる所得を便益として大学教育を受けるか否かを決定する。モデルの基本的な特徴を述べると以下のように集約される。(1)個人は将来の賃金収入を考えるとき静学的期待をもつ。(2)資本市場は不完全であるとする。この仮定は現実的であると同時に、モデルにおいてマクロ的な貯蓄=次期資本が負になるのを防ぐ。(3)効用関数を線形と仮定する。これはモデルの簡単化のためである。(4)効用関数のパラメータに異質性を導入する。そしてこのモデルに関して動学分析を行った結果、ある一定の条件のもとでは経済にカオス的な不均衡状態が生じることが認められた。このことは、仮に大学教育に外部効果が存在しないとしても政府による大学教育政策が経済の効率性をより改善する可能性を示唆するものである。昨年度の研究成果をもとに以下の研究を引き続き行った。適応的(あるいは適応的に合理的)な期待形成や学習過程がモデルに導入されたとき、完全予見あるいは合理的期待形成に基くモデルから得られる均衡動学とどのような定性的あるいは定量的差異が生じるのか、特に、「合理的」でない期待形成のもとでの動学経路が合理的期待形成のもとでの均衡に収束しない場合、その両者がどのように関連付けられるのかの検討を行った。その際、適応的期待のもとでの経路と合理的均衡経路の時間平均の関連付けをみた。また、合理的期待形成仮説のもとでの経済モデルの動学的振る舞いと他の適応的形成仮説のもとでのそれは一般的に異なっており、最適な教育政策も異なると思われるため、合理的期待形成に基くモデルと他の適応的期待形成に基くモデルのもとでの教育政策の効果について比較検討を行いその関連を調べた。さらに、同一の期待形成過程を有する経済主体の集団に異質な期待形成過程を有する経済主体の集団が僅かに混入した場合に、動学的挙動がどのような定性的変化を蒙るかを検討し、教育政策にどのような変更を加えるべきか、既存の教育政策が異質性の混入に対してどの程度頑健であるかを検討した。昨年度の研究成果をもとに以下の研究を引き続き行った.まず,合理的期待形成仮説のもとでの経済モデルの動学的振る舞いと,他の適応的期待形成仮説のもとでの経済モデルの動学的振る舞いをの違いを検討し,それらの異なった期待形成仮説のもとでの教育政策への影響についての検討を行った.その中で,カオスが発生している場合の比較の方法をFrobenius-Perron作用素を利用した不変測度に関する諸結果を用いての開発を試みた.また,同一の期待形成過程を有する経済主体の集団に異質な期待形成過程を有する経済主体の集団が僅かに混入した場合に,動学的挙動がどのような定性的変化を蒙るかを調べると同時に,教育政策にどのような変更を加えるべきか,あるいは,既存の教育政策が異質性の混入に対しどれだけ頑健であるかを検討した.動学モデルを構築した後は,その分析の際に,非線形力学系理論を援用してモデルのカオス的な動学的振る舞いを特徴付けることに重点を置いた.解析的には観測可能な複雑性を導くホモクリニック分岐やヘテロクリニック分岐の発生条件の導出,数値解析的には,パラメータ空間での分岐曲線の追跡プログラムと安定多様体/不安定多様体の精度保証付き計算プログラムの開発に主眼を置いた.さらに,カオスや複数アトラクターなど動学的な複雑性が存在する場合の教育政策の検討を行った.
生理的条件下におけるタウ蛋白質の軸索局在の分子機序の解明

タウ蛋白質は微小管結合蛋白質の一つであり、生理的条件下では神経細胞の軸索にのみ局在し、微小管を安定化させる重要な役割を担っている。現在までに、タウ蛋白質が軸索に局在する分子機構は明らかにされておらず、それを明らかにするために継続して研究を行なってきた。昨年度(平成28年度)の研究により、タウ蛋白質の半減期は2週間以上あることを明らかにした。また、タウ蛋白質の軸索に正しく局在するためには、蛋白質半減期よりも発現時期に大きく依存していることを明らかにした。今年度(平成29年度)は、タウ蛋白質の軸索局在を規定する因子を特定することを目的として研究を行なった。ビオチン化酵素変異体または酵母ツーハイブリッドシステムを用いて、タウ蛋白質と相互作用し、かつ局在に関与する可能性のある因子を同定するために全長タウ蛋白質を用いて解析を行なうと、非常に多くの候補因子が取得され、その後の解析に支障をきたす可能性が考えられる。そこで、まずタウ蛋白質が軸索に局在するために必要な部位を特定することを目的として、様々な欠失変異体を構築し、独自の発現系を利用して軸索へ正しく局在するか否かを検討した。その結果、微小管結合領域の直前にあるプロリンが豊富に存在するPR2ドメインが軸索局在に必要であることを示唆する結果を得た。また興味深いことに、微小管結合領域は、軸索局在に必須ではないことが明らかになった。タウ蛋白質のPR2ドメインは8個のリン酸化部位が存在しており、この領域のリン酸化状態が軸索局在に関与しているのではないかと考え、擬似リン酸化および擬似非リン酸化変異体を作成し、その局在を調べた所、擬似非リン酸化変異体の軸索局在が著しく阻害された。以上、今年度の解析により、タウ蛋白質の軸索局在にはPR2ドメインのリン酸化状態が重要な役割を担っているという現在までに報告されていない新しい知見を得た。今年度(平成29年度)、タウ蛋白質の軸索局在を規定する因子を特定するために、大腸菌由来のビオチン化酵素変異体または酵母ツーハイブリッド実験を行なうことを予定していた。しかし、全長のタウ蛋白質を標的として解析を行なうと、局在を規定する因子だけではなく、タウ蛋白質の近傍に位置する、または相互作用する多くの蛋白質が候補として挙がってくることが予想される。また、得られた候補蛋白質から軸索局在に重要な蛋白質のみを選別することは非常に効率が悪いのではないかと判断した。そこで、まずタウ蛋白質のどの領域が軸索局在に必要であるかを特定することにした。一連の解析により、タウ蛋白質が軸索に局在するためにはプロリンリッチリージョン2(PR2)が重要であること、およびPR2のリン酸化が重要であることを見出した。今年度の解析により得られた結果に基づき、タウ蛋白質のPR2ドメインをBait(餌)にして、現在、酵母ツーハイブリッド実験を行っている。効率良く軸索局在を規定する因子を特定するために、予定していなかった解析を優先して行なったため、若干の遅れは見られるが、以後の研究はスムーズに進めていけると考えていることから、概ね順調であると判断した。本年度(平成29年度)に完了しなかったタウ蛋白質の軸索局在を規定する因子を、酵母ツーハイブリッド実験により速やかに特定する。因子の特定後は、当初の予定通りshRNAによる発現抑制によりタウ蛋白質の局在にどの様な影響を及ぼすのかを検討する。また、今年度(平成30年度)に予定している、タウ蛋白質が軸索に局在するまでの時系列変化に関する研究に関しても並行して行なう予定である。使用するレンチウィルスベクター等の準備は済ませてあることから、滞りなく進めていけると考えている。また、昨年度からの一連の解析により、タウ蛋白質の発現時期とその量が軸索局在に極めて重要であることを見出している。タウの発現調節機構は不明な点が多いことから、その分子機序を明らかにする研究に関しても並行して進めていきたいと考えている。

また興味深いことに、微小管結合領域は、軸索局在に必須ではないことが明らかになった。タウ蛋白質のPR2ドメインは8個のリン酸化部位が存在しており、この領域のリン酸化状態が軸索局在に関与しているのではないかと考え、擬似リン酸化および擬似非リン酸化変異体を作成し、その局在を調べた所、擬似非リン酸化変異体の軸索局在が著しく阻害された。以上、今年度の解析により、タウ蛋白質の軸索局在にはPR2ドメインのリン酸化状態が重要な役割を担っているという現在までに報告されていない新しい知見を得た。今年度(平成29年度)、タウ蛋白質の軸索局在を規定する因子を特定するために、大腸菌由来のビオチン化酵素変異体または酵母ツーハイブリッド実験を行なうことを予定していた。しかし、全長のタウ蛋白質を標的として解析を行なうと、局在を規定する因子だけではなく、タウ蛋白質の近傍に位置する、または相互作用する多くの蛋白質が候補として挙がってくることが予想される。また、得られた候補蛋白質から軸索局在に重要な蛋白質のみを選別することは非常に効率が悪いのではないかと判断した。そこで、まずタウ蛋白質のどの領域が軸索局在に必要であるかを特定することにした。一連の解析により、タウ蛋白質が軸索に局在するためにはプロリンリッチリージョン2(PR2)が重要であること、およびPR2のリン酸化が重要であることを見出した。今年度の解析により得られた結果に基づき、タウ蛋白質のPR2ドメインをBait(餌)にして、現在、酵母ツーハイブリッド実験を行っている。効率良く軸索局在を規定する因子を特定するために、予定していなかった解析を優先して行なったため、若干の遅れは見られるが、以後の研究はスムーズに進めていけると考えていることから、概ね順調であると判断した。微小管結合蛋白質の一つであるタウ蛋白質は、通常、神経細胞の軸索に局在し、微小管構造を安定化させる重要な役割を担っている。一方、アルツハイマー病をはじめとする認知機能が消失する疾患において、タウ蛋白質は細胞体や樹状突起にも異常局在し、様々な細胞毒性を惹起する。本来軸索に局在するタウ蛋白質が、何故異常局在を示し、神経細胞に対する毒性を獲得するのかを理解するためには、生理的条件下でのタウの局在化機構を知ることが極めて重要である。現在までにタウ蛋白質に関する報告は多数されているが、局在化機構の詳細は不明のままである。そこで、独自に構築した発現系を利用し、タウの軸索局在の分子機序を明らかにすることを目的とし、研究を開始した。本年度(平成28年度)は、タウ蛋白質の半減期と軸索局在との関連を明らかにすることを目的とし、タウ蛋白質の半減期の測定を行なうことを試みた。ラットの海馬由来の初代培養神経細胞を材料とし、独自に改良したドキシサイクリン発現誘導系を用いた解析により、タウ蛋白質の局在変化を経時的に観察した。ドキシサイクリンによりGFPを融合したタウ蛋白質を一定量発現させると、軸索にのみ局在するまでに約2週間必要であった。なお、内在性のタウ蛋白質も軸索のみに局在するためには、ほぼ同じ期間必要であった。また、発現を開始したときと、軸索のみに局在した後のタウ蛋白質に付加させているGFPの蛍光強度には顕著な差はみられなかった。この結果から、内在性・外因性に関わらずタウ蛋白質は非常に長い蛋白質半減期(少なくとも2週間)を有していることが予想される。
旧在地支配層のミクロヒストリーから見る現代中央アジア国家形成：クルグズを中心に

本研究は、ロシア革命期からソ連時代を経て現代に至る約一世紀に及ぶ期間を考察対象とし、当該期間における遊牧系民族クルグズ(キルギス)人社会の旧部族首領層「マナプ」の動向分析を、ロシア帝政期の有力首領シャブダン・ジャンタイ(1840ー1912)の子孫たちのライフ=ファミリーヒストリーの再構成を中心に行なうことによって、中央アジア現代国家の成り立ちと展開の一端を実証的に明らかにすることを目的とする。本研究は、以下に示すふたつのサブテーマによって構成される。(A)当該時期におけるシャブダンの子孫たちの動向について、その実相と意義を実証的に検討する。(B)当該時期に発表された、シャブダンを題材とする戯曲・伝記・映画をはじめとするメディアの分析および比較検討を通して、それらに照射された各時期における国家や民族のあり方とその変遷を社会・文化的側面から浮き彫りにする。サブテーマ(A)に関して、本年度は、前年度までに収集した関係史資料の整理と分析を実施した。さらに、2019年1月後半にクルグズ共和国ビシュケク市の公文書館・図書館において史料収集を行とともに、同市在住のシャブダンの子孫へのインタヴュー調査を実施した。以上にもとづき、2019年3月に開催された日本中央アジア学会(JACAS)年次大会(2019年3月2324日)において「ソ連中央アジア創成期におけるクルグズ人旧首領一族の動向:民間所蔵史料と公文書館史料による復元の試み」と題する研究報告(査読有)を実施した。サブテーマ(B)に関して、本年度は、前年度までに収集した関係史資料の整理と分析を実施した。2019年1月のクルグズスタンでの現地調査においては、映画「シャブダン」(2018年に公開が予定されていたが頓挫)をめぐる関係者へのインタヴューを実施するとともに、そのシナリオを入手することができた。当初計画していた、ロシアの公文書館での調査が叶わなかったものの、ほぼ当初の計画通りに進めることができた。サブテーマ(A)に関して、口頭報告の際に得られた質問やコメントを踏まえて英語論文を執筆する。また、昨年度実現できなかったロシアの公文書館での調査を夏季に実施する。サブテーマ(B)に関して、昨年度に引き続き、関係資料の分析を行ない、2019年度後半に開催される関連学会を念頭に、分析結果にもとづく口頭報告を実施したい。昨年度予定していたロシアの公文書館での調査が実施できなかったために残余額が生じた。今年度ロシア調査を予定しており、その費用に充てられる予定である。
光学活性リゼルギン酸の合成

N_a-tert-butoxycarbonyl-4-(2-hydroxy-2-methyl-1-butene-1-yl)-1-tosyltryptophan(2)の脱炭酸を伴うラジカル閉環反応による,cyclohexa[c,d]indole誘導体への閉環反応は成功しなかった.即ち,カルボキル部分をthiol ester,selenol ester,oxime ester等に変換した後,光反応あるいは熱によるラジカル反応を試みても,目的とする閉環反応は起こらなかった.2.1を原料として,麦角アルカロイド類の生合成上の共通の中間体であるγ,γ-dimethylallyptophan(DMAT,3)および,エルゴリン骨格を有するchanoclavine-I(4)の全合成を行った.いずれの合成においても,4位のブロム基を足がかりとした,Heck反応による炭素鎖導入が鍵行程であった.DMAT合成では,1,1-demethylallylalcoholとのHeck反応によって得られた2の脱水反応が鍵反応であり,chanoclavine-I(4)合成の場合は,1のa-カルボキシル基を還元してアルデヒドにした後,Witting反応によってa,b-不飽和エステル(5)とした後,5のHeck反応による分子内ビニル化によって,3環性化合物,cyclohexabenz[c,d]indole誘導体(6)とする行程が鍵反応であった.1のα-カルボキシル基を還元してホルミル基とした後、Wittig反応によってα,β-不飽和エステル(3)を得た。3のPD触媒による分子内ビニル化反応(Heck反応)によって、三環性化合物、cyclohexabenz[c,d]indole誘導体(4)を収率よく得た。この化合物から11行程で標的化合物であるChanoclavie-I(2)の合成に成功した。鍵中間体である4は、Chanoclavine-Iばかりでなく、Lysergic Acidなどのほかの麦角アルカロイド類のよい中間体であると考えられるので、現在その他の天然物の合成も検討中である。N_a-tert-butoxycarbonyl-4-(2-hydroxy-2-methyl-1-butene-1-yl)-1-tosyltryptophan(2)の脱炭酸を伴うラジカル閉環反応による,cyclohexa[c,d]indole誘導体への閉環反応は成功しなかった.即ち,カルボキル部分をthiol ester,selenol ester,oxime ester等に変換した後,光反応あるいは熱によるラジカル反応を試みても,目的とする閉環反応は起こらなかった.2.1を原料として,麦角アルカロイド類の生合成上の共通の中間体であるγ,γ-dimethylallyptophan(DMAT,3)および,エルゴリン骨格を有するchanoclavine-I(4)の全合成を行った.いずれの合成においても,4位のブロム基を足がかりとした,Heck反応による炭素鎖導入が鍵行程であった.DMAT合成では,1,1-demethylallylalcoholとのHeck反応によって得られた2の脱水反応が鍵反応であり,chanoclavine-I(4)合成の場合は,1のa-カルボキシル基を還元してアルデヒドにした後,Witting反応によってa,b-不飽和エステル(5)とした後,5のHeck反応による分子内ビニル化によって,3環性化合物,cyclohexabenz[c,d]indole誘導体(6)とする行程が鍵反応であった.2.前年度には,1を原料としたエルゴリン骨格を有するchanoclavine-l(3)の合成に成功したが,本年度は,1を原料とし,麦角アルカロイドすべての共通の生合成上の中間体と考えられる,γ,γ-dimethylallytryptophan(3,DMAT)の合成に成功した.即ち,2を脱水してジエンとした後,Mg/MeOHで還元すると,1,4-還元が進行したN-Boc-DMAT methyl esterが収率よく得られた.KOH/MeOHでエステルを加水分解した後,50%酢酸でBoc基を除いたところ,ラセミ化することなく,また収率よく目的のDMAT(3)が得られた.
パソコンを用いた応答型選好意識インタビューの実用化に関する研究

SPデータは現存しない交通代替案の評価に有効なツールとして広く普及しつつあるが、意識を扱うためデータの信頼性に問題があり、信頼性の向上のために調査方法及び分析方法において様々な工夫がなされている。広島大学交通工学研究室でも調査と分析の両側面からSPデータの信頼性を改善する独自の手法を提案し、広島都市圏の多種の交通計画に適用することによってその有効性を確かめてきた。本研究はこれらの研究の一貫として開発されたパソコンを用いた応答型選好意識インタビュー手法の実用性を確かめるために、今日、交通混雑、環境・エネルギー問題の解決策の一つとして世界中で注目されている高度交通情報システムの評価に適用したものである。まず1994年11月に東広島市から広島市への通勤者を対象として、高度トリップ前交通情報が提供された後の出発時刻、交通手段、経路、目的地の選択行動についてSP調査を行った結果をまとめた。トリップ前情報提供後の選択行動モデルを構築し、通勤目的と買物目的、平常時と非常時において情報に対するトラベラ-の交通行動が異なることを明らかにした。このSP調査は伝統的な調査票によるアンケート調査であった。そこでこのアンケート調査の反省のもとに、パソコンを用いた応答型インタビューの開発方法について述べた。調査画面を示しながらプログラミングの留意点、問題点についてまとめた。今後は本研究で作成した応答型SPインタビューを実施し、従来の調査票調査との違いをデータ分析を通して明確にしてゆく予定である。同時にSPデータの実用性を高めるために、SPモデルの改良手法についても合わせて検討する予定である。本年度の研究成果は以下の3点である。1.SP調査の設計と予備調査の実施・・・SP調査は、自動車、リムジンバス、鉄道在来線、リニア鉄道の4つの交通手段の選択とした。因子として交通手段別の費用、所要時間、運行頻度、乗換回数を採用した。合計12因子より27種類の代替案を設定した。予備調査は搭乗待合室で実施した。2.予備調査データの分析・・・1982票配布し、有効サンプル数は1317票であった。リニア鉄道の利用意向をもつ人は、全回答者の3040%であることが明らかになった。交通手段選択モデルを構築したところ、一部の推定パラメータの符号に論理的矛盾が現れ、モデルの現況再現性もやや低い結果となった。3.マーケットセグメンテーションの有効性の検討・・・上記分析結果より、回答者の出発地によっては調査で設定した選択条件が非現実的となる場合があり、モデルの精度の低下につながることが明らかになった。そこで回答者の出発地と個人属性に基づいてマーケットセグメンテーションを行った結果、モデルの精度に改善が認められた。平成6年度はアジア大会の開催のため、広島空港の利用者のうち多くが県外者であったため、本調査の実施は見送り、7年度に実施することとした。また市販ソフトACAの適用が困難であったため、プログラミングはすべてBASIC言語で行っている。現在、HELP機能の追加、不良箇所の点検を行っており、間もなくプログラミングを完了する予定である。ただし空港ロビ-内及び機内にパソコンを持ち込んだインタビューの実施許可が得にくい状況があり、場合によっては広島市の新交通システムを対象として同調査手法の実用化に関する実証分析を行うことにしている。平成6年度の研究成果をもとに当初、広島空港において応答型SPインタビューを実施し、空港アクセス手段選択問題をケーススタディとして同インタビュー手法の実用性を確認する予定であったが、空港内での調査実施が困難であったため、調査対象をトリップ前交通情報提供下の交通選択問題に変更して研究を遂行することにした。トリップ前情報は今後、自宅内でパソコン通信等を通じて普及する見込であるため、パソコンを用いた応答型SPインタビューの威力がより発揮される。まず予備調査として1994年11月に東広島市から広島市への通勤者を対象として、高度トリップ前交通情報が提供された後の出発時刻、交通手段、経路、目的地の選択行動についてSP調査を行った結果をまとめた。

トリップ前情報提供後の選択行動モデルを構築し、通勤目的と買物目的、平常時と非常時において情報に対するトラベラ-の交通行動が異なることを明らかにした。このSP調査は伝統的な調査票によるアンケート調査であった。そこでこのアンケート調査の反省のもとに、パソコンを用いた応答型インタビューの開発を行った。調査画面を示しながらプログラミングの留意点、問題点についてまとめた。今後は本研究で作成した応答型SPインタビューを実施し、従来の調査票調査との違いをデータ分析を通して明確にしてゆく予定である。同時にSPデータの実用性を高めるために、SPモデルの改良手法についても合わせて検討する予定である。
殺藻性ラビリンチュラ粘菌の生態と分子分類に関する研究

ラビリンチュラ類は大型海藻や海産被子植物生物体の表面に生活しており、アマモ荒廃病の病原生物と考えられている。また珪藻や細菌細胞を細胞外で消化して生じた有機物を吸収によって摂取していると報告されている。本研究では、珪藻殺藻性を有するラビリンチュラ類の沿岸海域における分布、増殖挙動、分子分類について明らかにした。沿岸海域に生息する大型海藻および海草を試料として、珪藻二重寒天平板上のプラーク(溶藻帯)形成微生物を分離した。拡大型のプラーク形成微生物としては、アメーバ類、ラビリンチュラ類、糸状細菌が大部分であった。ラビリンチュラ分離株は、珪藻二重寒天平板培地上ではプラークを形成したが、加熱死菌体平板培地上では半透明の薄膜状のコロニーとして増殖した。ラビリンチュラ分離株の増殖には、必ずしも生細胞が必要ではなく、加熱死菌体や動物の血清添加平板上でコロニー増殖し、生体成分中のリン脂質画分に増殖促進因子が含まれていることが分かった。さらにラビリンチュラ分離株の菌体脂肪酸組成としてDHA含量が高い(60-70%)ことが明らかになった。ラビリンチュラL95-1とL95-2株の18SrDNA塩基配列に基づく分子系統解析の結果、データベースに登録されているLabyrinthula sp.AN-1565と最も近縁(87%)であり、labyrinthulid phylogenetic groupに属していることが明らかとなった。ラビリンチュラ粘菌類は、沿岸海域の大型海藻や水生植物の体表面に付着して生存し、これらの大型植物や付着藻類とさまざまな相互関係を有しているものと考えられる。本研究では、鹿児島県沿岸海域の海水および海藻試料からラビリンチュラ属粘菌を分離し、その生態学的特性、増殖特性、殺藻性および分子分類について解明することを目的とした。ラビリンチュラの分離は、珪藻二重寒天平板に試料を混合して光照射培養した時に形成される大型のプラーク内にラビリンチュラの紡錘型細胞が存在するのを確認してから、その一部を新しい珪藻二重寒天平板に移植して行った。ラビリンチュラの大量培養には、卵黄平板または死菌体平板培地を用いた。得られたラビリンチュラ菌体から脂質画分およびDNAを抽出して、それぞれ脂肪酸および塩基配列の分析に供した。これまでに以下の結果が得られたのでその概要を示す。1.ラビリンチュラ粘菌は、沿岸域のアマモやスジアオノリ等の植物体表面から高頻度で分離された。2.ラビリンチュラ細胞は、外形質膜内を滑走運動により移動し、珪藻細胞と接触した場合に藻類細胞質を吸引して消化する過程が観察された。3.ラビリンチュラ細胞は、珪藻や細菌由来の極性脂質画分を添加した時に増殖が促進され、珪藻や細菌の生細胞を添加しない培地でも培養できることが分かった。4.ラビリンチュラ細胞の構成脂肪酸としてDHA含量が高く、培養条件により含有率85%まで増加することが明らかになった。5. 18SrDNAのPCR増幅産物の塩基配列から分子系統樹を構築した結果、分離株はラビリンチュラ類のなかのLabyrinthuloides属に近縁であることが確認された。平成9年から平成11年にかけて鹿児島沿岸海域から分離したラビリンチュラ分離株3株について、リボゾーム小サブユニットRNA遺伝子(SSUrDNA)塩基配列に基づく分子系統解析を試みた。そのためにまず、ラビリンチュラ細胞の大量培養法について検討した。ラビリンチュラ分離株は、珪藻および海洋細菌の加熱処理細胞を添加した二重寒天平板培地上で半透明の薄膜状のコロニーとして増殖した。ラビリンチュラ分離株の増殖には、必ずしも生細胞が必要ではなく、加熱死菌体や動物の血清添加平板上でコロニー増殖することが分かった。加熱死菌体平板培地上のコロニーを集菌して、プロテイナーゼーSDS法により全DNAを精製し、PCR法でSSUrDNAを増幅した。得られた増幅産物の塩基配列を決定し、近隣結合法により分子系統樹を構築した。

ラビリンチュラL95-1、L95-2、L96-2株の18SrDNA塩基配列に基づく分子系統解析の結果、データベースに登録されているLabyrinthula sp.SN-1565と最も近縁(87%)であり、Labyrinthulid phylogenetic groupに属していることが明らかとなった。
口腔疾患とペルオキシソーム

1.口腔領域のペルオキシソームの単離・精製・腎臓の典型的なペルオキシソームの単離に用いられてきた方法を改変し、口腔領域に存在すると思われる比較的小型のマイクロペルオキシソームに焦点をあてた単離法を開発した。結果:ラットの唾液腺(下顎腺)ホモジネートから分画遠心法により得られたlight mitochondrial fraction(330012500xg,肝ペルオキシソームは通常この画分に沈降する)の上清を、4000xgで遠心した沈降画分をNycodenz密度勾配遠心法により分画した。その結果、唾液腺ペルオキシソームは他のオルガネラ(ミトコンドリア、マイクロソームおよびリソソーム)と良好な分離を示した。2.口腔領域のペルオキシソームの機能(1)ラットにペルオキシソーム増殖剤であるクロフィブレートを投与し、1.に示した手法を用いて、下顎腺のペルオキシソームを単離し、肝臓から単離したペルオキシソームと機能を比較した。結果:クロフィブレート処理により肝臓ペルオキシソームの脂肪酸β-酸化活性は著しく上昇(約10倍)したが、下顎腺ペルオキシソームのβ-酸化活性は変化しなかった。ペルオキシソームに存在する唯一のトランスアミナーゼであるalanine:glyoxylate aminotransferase(AGT)の活性は、肝臓ペルオキシソームでは高かったが、唾液腺ペルオキシソームではほとんど検出されなかった。これらの結果は唾液腺ペルオキシソームが、脂質代謝、アミノ酸代謝、グリオキシル酸代謝に関して肝臓ペルオキシソームと異なる機能を持つことを示す。15EA05:(2)一方、ラットの肝臓ペルオキシソームには、アルコールを代謝する能力を持つ新しい酵素系が存在しており、これがクロフィブレートの投与により著しく増加することを明らかにした。本酵素系は従来知られていたいかなるアルコール分解酵素とも性質を異にしており、その生理的意義が興味深い。口腔領域のペルオキシソームに本酵素系が存在するか否か現在検討中である。