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でん粉から誘導した無公害洗剤の合成とその作用に関する研究

すでに工業的製法が確立されているショ糖の長鎖脂肪酸エステルが,毒性の少ない良好な界面活性剤として使用されていることに着目して,ショ糖よりも資源的に有利なでん粉およびその誘導体の長鎖脂肪酸エステルの合成を試みた.その結果,乳化能にすぐれたアミロース長鎖脂肪酸エステルを得ることができた.1.エステル交換による方法DMF-炭酸カリウム系でステアリン酸メチルによるエステル交換反応を試みた結果還元末端におけるアルカリ分解が原因で反応収率があがらなかった.2.還元末端の保護アルカリ分解をおさえるため,水素化ホウ素ナトリウムにより末端基の保護を試みた.マルチトールでは,この方法を用いることによって乳化能のすぐれたステアリン酸モノエステルを得ることができた.一方,還元短鎖アミロースでは,一級ヒドロキシ基の反応性が低くエステル化度を高くするのが困難であった.3.酸クロリドを用いたエステル化1)高エステル化度アミロースピリジン溶媒を用い,ステアリン酸クロリドによるエステル化で,残基当りのエステル置換度が1以上のアミロースエステルを得た.短鎖アミロースエステルはW10型の乳化能を示した.2)低エステル化度アミロースピリジンーホルムアミド混合溶媒中でエステル置換度が1以下の長鎖アミロースエステルを得た.水溶液は,界面活性能とレオペキシー挙動を示し, 01W型の乳化能があった.すでに工業的製法が確立されているショ糖の長鎖脂肪酸エステルが,毒性の少ない良好な界面活性剤として使用されていることに着目して,ショ糖よりも資源的に有利なでん粉およびその誘導体の長鎖脂肪酸エステルの合成を試みた.その結果,乳化能にすぐれたアミロース長鎖脂肪酸エステルを得ることができた.1.エステル交換による方法DMF-炭酸カリウム系でステアリン酸メチルによるエステル交換反応を試みた結果還元末端におけるアルカリ分解が原因で反応収率があがらなかった.2.還元末端の保護アルカリ分解をおさえるため,水素化ホウ素ナトリウムにより末端基の保護を試みた.マルチトールでは,この方法を用いることによって乳化能のすぐれたステアリン酸モノエステルを得ることができた.一方,還元短鎖アミロースでは,一級ヒドロキシ基の反応性が低くエステル化度を高くするのが困難であった.3.酸クロリドを用いたエステル化1)高エステル化度アミロースピリジン溶媒を用い,ステアリン酸クロリドによるエステル化で,残基当りのエステル置換度が1以上のアミロースエステルを得た.短鎖アミロースエステルはW10型の乳化能を示した.2)低エステル化度アミロースピリジンーホルムアミド混合溶媒中でエステル置換度が1以下の長鎖アミロースエステルを得た.水溶液は,界面活性能とレオペキシー挙動を示し, 01W型の乳化能があった.すでに工業的製造法が確立されているショ糖エステルが、毒性のない良好な界面活性剤として食品添加物など多方面に応用されていることに着目して、ショ糖よりも資源的に有利なでん粉およびその加水分解物のステアリン酸によるエステル化反応を種々の方法で試みた。1.エステル交換反応による方法DMF-無水炭酸カリウム系でエステル交換反応を行なった結果、長鎖アミロースはDMFへの溶解性が悪いため反応が進行しなかった。そこで、加水分解により平均重合度約20のDMF可溶な短鎖アミロースを用い反応を行なったところ、還元末端におけるアルカリ分解がおこるため着色物質が生成した。分解速度は還元末端濃度に比例し、マルトースでは分解が著しい。2.還元末端の保護アルカリ分解をおさえるため、酸化または還元による末端基の保護を試みた。酸化物では分解反応がさらに顕著であったので、水素化ホウ素ナトリウムを用いた反応によりマルチトールおよび還元短鎖アミロースを合成した。マルチトールからは乳化性のよいモノエステルが得られたが、還元短鎖アミロースのエステル化ではグルコース残基間の一級ヒドロキシ基の反応性が小さいためエステル化度をあげることができなかった。3.酸クロリドを用いたエステル化ピリジン溶媒でステアリン酸クロリドを用いたエステル化を行なった。酸クロリドの当量比を変えることによりエステル化度を制御した。エステル化度の大きいベンゼン可溶部は加熱処理により安定なW/O型の乳化をした。一方、長鎖アミロースのエステル化は、ピリジンへの溶解性が悪くエステル化度の制御が困難であった。今後、溶媒の検討によりエステル化度をおさえO/W型乳化剤の合成をめざす。
高濃度のポリマー溶液を利用して乱さない試料を採取する方法の開発

水溶性ポリマーの濃厚溶液を利用したサンプリング(RDPサンプリング)について、メカニズムの解明、試料にポリマー溶液が浸透することの影響の評価、深部地盤から大孔径サンプリングを可能にすること、孔底三軸試験の試験体製作への応用を目的に研究・開発を行い、以下の成果を得た。(1)ポリマー溶液と泥水を用いてコアバレル実験を行い、外筒を回転させた時に内筒の側面に作用するせん断応力が小さくワイゼンベルク効果による直応力が数kPaであることを明らかにした。また、ポリマーが地盤材料に浸透するメカニズムを解明するために、ポリマーの浸透試験を実施した。(2)ポリマー溶液を含侵させた砂の三軸圧縮試験を行い、高濃度(数%程度)のポリマー溶液によっても、内部摩擦角には影響が認められず、また見かけの粘着力の増加も数kPa程度に限定されることが分かった。(3)深部地盤対応のコアバレルを開発して1022mの深さで未固結な砂地盤を対象にサンプリングを実施した。その結果、少なくとも見掛け上は、乱れの影響が分からない程度のきれいな棒状コアを採取することに成功した。さらに、大径の礫や貝殻片を含む不均質な地盤を対象とした大孔径のサンプリングを対象としたコアバレルを開発し、その性能が十分であることを確認した。(4)孔底三軸試験において孔底に精度良く円柱形状の試験体を作製するために、RDPサンプリングの技術を応用して試験体を作製する技術を開発し、モルタルを用いた模型地盤に対して、ポリマー溶液を利用してきれいな試験体が精度良く作製できることを確認した。ポリマーの濃厚溶液を利用したサンプリングは、現在、コアの底部の切断作業が困難なために深部地盤に適用できない。また、ポリマー溶液の濃度や配合によって、試料にポリマー溶液が浸透してしまう問題がある。よって、以下の目的について研究・開発を行い、実務への普及を図ることとした。・コアの底部の切断作業を適切に行う方法を開発し、深部地盤に対しても適用できるようにする。・ポリマー溶液の浸透メカニズムを解明し、最適のポリマー溶液の配合や削孔条件を検討する。今年度は、ポリマー溶液がコアに作用させる応力と浸透メカニズムの解明と、深部地盤への適用拡大を目指した開発を行った。(1)コアバレル実験と浸透試験ポリマー溶液と泥水を用いて、コアバレル実験を行った。実験装置は2重管の内側に掘削水を封入したものである。外側をコアバレルに、内側をコアの側面に見立てて、外筒を回転させた時に内筒の側面に作用するせん断応力と直応力を測定した。主に、最も浸透が顕著な砂を地盤材料に用い、粒度とポリマーに作用する圧力を条件として変化させた。実験の結果を元に、ポリマーの浸透モデルを作成した。(2)深部地盤用の治具の製作と砂地盤での実証実験ポリマー溶液をコアバレルに封入した状態を保って、孔底まで降ろすことができる治具を開発した。そして、1022mの深さで未固結な砂地盤を対象にサンプリングを実施した。水溶性ポリマーの濃厚溶液を利用したサンプリングについて、試料にポリマー溶液が浸透することの影響を評価すること、深部地盤から大孔径サンプリングを可能にすることと、孔底三軸試験の試験体製作への応用を目的に研究・開発を行い、以下の成果を得た。(1)ポリマー溶液を含侵した試料の力学実験異なる濃度のポリマー溶液を含侵させた砂の供試体を作製して、一連の三軸圧縮試験を行った。その結果、高濃度(数%程度)のポリマー溶液によっても、内部摩擦角には影響が認められず、また見かけの粘着力の増加も数kPa程度に限定されることが分かった。

よって、サンプリングによってコアに浸透するポリマー溶液は表層に限定されることと、間隙水に希釈されることを考慮すれば、試料の力学特性に与える影響は極めて小さいと推定される。(2)大孔径サンプリング用のコアバレルの開発大径の礫や貝殻片を含む不均質な地盤を対象とした大孔径のサンプリングを対象としたコアバレルを開発した。平成16年度と同じく、基礎地盤コンサルタンツ(株)の千葉実験場において、貝殻混じりの砂層を対象に実証試験を行い、その性能が十分であることを確認した。掘り屑(カッティングス)の量に応じてポリマー溶液の供給量を調整できるようにポリマー溶液供給装置を設置すること、フリーピストンの軽量化を図ったことなどを特徴とする。(3)孔底三軸試験への応用孔底三軸試験において孔底に精度良く円柱形状の試験体を作製するために、RDPサンプリングの技術を応用して試験体を作製する技術を開発した。リングコア型の差動トランス式変位計を組み込んだ孔底三軸試験装置用にコアバレルを開発した。そして、モルタルを用いた模型地盤に対して、ポリマー溶液を利用してきれいな試験体が精度良く作製できることを確認した。
コンテンツ流通におけるブロックチェーン技術活用のための法的課題に関する横断的検討

デジタルコンテンツ流通に関しては、1著作権証明や取引履歴の追跡が難しいこと、2海賊版問題が深刻であること、3コンテンツ利用の権利処理が煩雑であること、4使用料徴収や対価還元が複雑で不透明という問題があり、これらはブロックチェーン技術により解決できる可能性がある。本研究は、i)権利証明、ii)海賊版検知、iii)ライセンスの前提となる権利情報DBの構築、iv)コンテンツ利用許諾と使用料の徴収・配分という4つの場面を想定し、諸外国におけるブロックチェーン技術のコンテンツ分野における活用状況および法的課題や立法状況を横断的に検討することで、一定の示唆を提供しようとするものである。
断面内剛性による埋設とう性管および不とう性管の耐力評価手法の確立

農業水利施設のひとつである農業用パイプラインは、営農には重要な役割を果たす施設である。パイプラインで送水することで、必要な時期に必要な量を農作物に灌水することができ、収量や品質の安定化を図るというメリットがある。その一方で、パイプラインは地下埋設物であることから、容易な維持管理が困難といった点が課題となっている。申請者らは、その維持管理手法の一つとして、埋設管の耐力評価手法である内面載荷法を提案している。内面載荷法は、管内面から荷重ー変形量の関係を評価し、その時に得られた傾きを指標として管体の耐力を評価するものである。この方法は、非開削かつ非破壊試験である新たな試験方法であることから、得られた荷重ー変形量の傾きに対して評価基準が存在していない。そこで、当該年度においては、評価基準を設定するために、新設時の埋設管に対して内面載荷法を適用した際の挙動を適切に再現できるスタンダードモデルを構築する必要があった。埋設管をモデル化する前段階として床に静置した状態の遠心力鉄筋コンクリート管(以後,RC管)に対して内面載荷法を適用する場合を想定し、3次元弾塑性有限要素解析を実施することで適切な境界条件について検討した。その結果、境界条件としては軸方向に奥行き20mmの線荷重、RC管下部に非線形バネ支承を設定することで載荷中の応力状態を適切に表現できた。さらに、弾性係数のパラメータフィッティングを行うことで,RC管の軸方向の断面内剛性を再現できた。また、実用化に向けて装置を自動化する必要があり、プロトタイプとして作製した自動装置を用いて管の耐力を評価した。その結果、PVC管では手動装置と同じ荷重ー変形量の関係が得られた一方で、RC管に対しては自動装置で測定した荷重ー変形量の傾きは、手動装置と比較して大きく評価され、その要因は載荷に伴う車輪からの反力が原因であることが推察された。本研究課題は大きく分けて2つに分類しており、評価手法の確立と判断指標の確立である。前者においては、どのように適切な荷重ー変形量の傾きを得るかというものであり、後者においては得られた荷重ー変形量の傾きがどのような状態を示すかというものである。現段階においては、最終年度の埋設実験に向けて両者ともに基礎的な学術根拠を構築することができた。埋設実験に向けた装置の自動化は前倒しして着手していたため、当初の計画通り埋設実験に関しては最終年度に実施できる見通しとなった。予定通り、とう性管としてはPVC管,不とう性管としてはRC管の評価を実施する予定である。ただし、自動化には予想以上の開発期間が必要となることから、手動装置で埋設実験を実験できる準備も行う。「農業水利施設の機能保全の手引き(パイプライン)」(平成21年3月)では、機能診断調査・評価の結果を踏まえて施設の性能低下要因、性能低下の状態・程度を把握し、可能な範囲で性能低下予測を実施した上で機能保全計画を作成することを基本としている。しかしながら、設計のために必須な情報としての現有耐力などの性能低下の状態・程度が不明確なまま進められているのが現状である。この課題の解決に向けて、申請者は非破壊試験で直接的に管路の耐力を評価する内面載荷法を検討している。本研究課題の初年度で対象とする管種は、評価対象として需要の大きいRC管(不とう性管)である。第一ステップとして、まず管路躯体のみを対象とした。具体的には、実環境を想定したRC管のひび割れ管を作製し、断面内剛性の低下度合いや各製造メーカーによる断面内剛性の低下特性を明らかにした。また、埋設環境では敷設管は接合されているため、軸方向における断面内剛性の影響を明らかにした。結果として、ひび割れが発生したRC管の断面内剛性は、健全管と比較して低下することを確認でき、さらにはその低下特性は各製造メーカーによって異なる特性を示すことがわかった。また、評価診断の対象となる多くのRC管は、敷設後長期間が経過しているものであるため、敷設時における規格は現在の規格と異なることがあり、実現場で本手法を適用するために製造年度を踏まえた評価が必要であることがわかった。また一方で、第二ステップとして計画している埋設状況での実験には、装定装置の自動化(機械化)が必要であることから、最終年度の計画を前倒しし、開発の一部に着手した。基本的には計画通りに進捗している。RC管製造業者の物性値を入手および測定し各社の断面内剛性の低下特性を明らかにした。ただし、とう性管に関しては2年目の課題とした。その理由は、埋設実験を実施するためには、これまでに使用していた手動装置では安全管理上危険な作業が伴うことから、装置を自動化(機械化)する必要がある。そこで、とう性管の評価を2年目の課題として、埋設実験(実現場)を想定した装置の自動化(機械化)を初年度に着手した。

内面載荷法は、管内面から荷重ー変形量の関係を評価し、その時に得られた傾きを指標として管体の耐力を評価するものである。この方法は、非開削かつ非破壊試験である新たな試験方法であることから、得られた荷重ー変形量の傾きに対して評価基準が存在していない。そこで、当該年度においては、評価基準を設定するために、新設時の埋設管に対して内面載荷法を適用した際の挙動を適切に再現できるスタンダードモデルを構築する必要があった。埋設管をモデル化する前段階として床に静置した状態の遠心力鉄筋コンクリート管(以後,RC管)に対して内面載荷法を適用する場合を想定し、3次元弾塑性有限要素解析を実施することで適切な境界条件について検討した。その結果、境界条件としては軸方向に奥行き20mmの線荷重、RC管下部に非線形バネ支承を設定することで載荷中の応力状態を適切に表現できた。さらに、弾性係数のパラメータフィッティングを行うことで,RC管の軸方向の断面内剛性を再現できた。また、実用化に向けて装置を自動化する必要があり、プロトタイプとして作製した自動装置を用いて管の耐力を評価した。その結果、PVC管では手動装置と同じ荷重ー変形量の関係が得られた一方で、RC管に対しては自動装置で測定した荷重ー変形量の傾きは、手動装置と比較して大きく評価され、その要因は載荷に伴う車輪からの反力が原因であることが推察された。本研究課題は大きく分けて2つに分類しており、評価手法の確立と判断指標の確立である。前者においては、どのように適切な荷重ー変形量の傾きを得るかというものであり、後者においては得られた荷重ー変形量の傾きがどのような状態を示すかというものである。現段階においては、最終年度の埋設実験に向けて両者ともに基礎的な学術根拠を構築することができた。基本的には当初の計画通りに年度の計画は概ね達成されている。埋設状況で試験を実施するためには装置の自動化が必須となっており、装置の作製を着手した段階である。試作装置の改良を進めることで、最終年度の計画を前倒しして埋設実験を実施する予定である。現段階では、不とう性管の評価が最も難しいと考えており、申請書で記載したとう性管の評価は不とう性管の一連の評価が完了した後に実施することが、より効果的に研究成果を得ることができる。埋設実験に向けた装置の自動化は前倒しして着手していたため、当初の計画通り埋設実験に関しては最終年度に実施できる見通しとなった。予定通り、とう性管としてはPVC管,不とう性管としてはRC管の評価を実施する予定である。ただし、自動化には予想以上の開発期間が必要となることから、手動装置で埋設実験を実験できる準備も行う。年度末に購入を予定していた消耗品の在庫切れが生じていたため、次年度4月に使用する予定である。当該年度に予定していた土層の作製が最終年度になったことから次年度に使用することになった。ただし,次年度早々に執行予定であることから研究の推進に特に影響を与えるものではない。
イオウ依存型エネルギー代謝を基盤とした低酸素耐性機構の解析

ヒトを含むほとんどの生物は酸素を用いてエネルギー産生を行うため、低酸素状態に陥ると細胞や組織は傷害され、最終的に死に至る。一方で、ジリスやハムスターなどの冬眠動物は、低酸素耐性を持つことが知られている。しかし、その分子生理機構の詳細は未だよく解っていない。応募者らはごく最近、哺乳類のミトコンドリア内で発現しているシステインtRNA合成酵素(CARS2)より生成されるイオウ代謝物(活性イオウ分子種)が、エネルギー産生の過程で酸素の代わりに利用されること(イオウ呼吸)を明らかにした。本研究では、低酸素下におけるイオウ呼吸の役割を解析し、イオウ呼吸と低酸素耐性および冬眠の連関について解明する。
電気刺激応答制御可能な次世代薬物放出制御メディカルデバイスの開発

本研究では、ミクロカプセルを基板へ固定化し、電気化学的刺激により固定化したミクロカプセルを基板より解離させることでミクロカプセル中に含まれる薬物の放出ができるデバイスの開発を試みた。ミクロカプセルの調製と固定化には交互累積膜法を用いた。インスリンを含有させることで、pH変化によって固定化したミクロカプセルからのインスリンの放出ができた。一方、電気化学的応答性を持たせるためにTEMPOを修飾した機能性高分子を創製した。この機能性高分子とミクロカプセルを組み合わせ基板に固定化したが、基板からのミクロカプセルの解離及び薬物の放出量に十分な結果を得ることができなかった。本研究では、電気刺激応答性を有する機能性高分子を用いて、薬物を内包したミクロカプセルを固定化し、電気刺激によってミクロカプセルの放出可能なデバイスの開発を目的としている。ミクロカプセルの調製および固定化には交互累積膜法を用いた。交互累積膜法は、操作性が容易あり、特別な機械を必要とせず、用いる物質を自由に選択できる利点がある。交互累積膜で構成されたカプセル膜中にインスリンを含有させることができた。このミクロカプセルと高分子電解質(ポリアリルアミンなど)を基板へ交互に吸着させ、多層膜を調製し、ミクロカプセルの固定化を行うことができた。固定化したミクロカプセルは、酸性では安定、中性にてインスリンの放出を行うことができた(日本薬学会第135回年会にて発表)。次に、ミクロカプセルと電気応答性を示すTEMPO修飾高分子を用いて、交互累積膜を調製した。しかし、TEMPO修飾高分子の電気応答性の低さ、ミクロカプセルの放出機能が不十分であることやミクロカプセルの吸着量が低いなどの問題点が生じた。現在、それを解決するために、1糖鎖や共重合体を用いた「新たなTEMPO修飾高分子の創製」、2「カプセル膜へTEMPO修飾高分子を用いることで、電気化学的応答性を高め、ミクロカプセルの放出機能の向上」を行っている。これらを解決することで、薬物の貯蔵庫であるミクロカプセルの放出を電気化学的に制御することで、電気刺激応答型薬物放出制御システムを構築することができる。また、3「固定化したミクロカプセルの特性の調査」を並行して行うことで、電気刺激による薬物内包ミクロカプセルの放出を制御することで、きめ細やかに薬物の放出を制御できるメディカルデバイスの開発を行う。固定化したミクロカプセルは、酸性では安定、中性にてインスリンの放出を行うことができた(薬学会年会、第135回年会、第136回年会にて発表)。一方、ミクロカプセルの固定化とTEMPO修飾高分子を組み合わせた電気化学的な薬物の放出において、電気化学における電気応答性の低さ及び薬物放出性の低さに問題が生じた。そこで、固定化したミクロカプセルの特性の向上(薬物の貯蔵性の向上、pH変化以外での薬物放出性の向上)を試みた。ミクロカプセルの薬物の貯蔵性の向上として、陽イオン交換能を有するナフィオンを用いたミクロカプセルを用いることで、ミクロカプセル内により高濃度のインスリンの貯蔵を試みた。これより、より多く存在するインスリンとTEMPOと相互作用するインスリンの量を増加させ、電気刺激に応じてインスリンの放出が行うことができるメディカルデバイスの開発を目標とした。交互累積膜法を用いたミクロカプセルと高分子電解質を用いて、基板表面にミクロカプセルで構成された多層膜を作成できた。加えて、インスリンを内包させたミクロカプセルからのpH変化によるインスリンの放出を行うことができた。また、電気刺激応答性を有するTEMPOを修飾した高分子電解質の創製はできたが、以下の2点の理由において達成度が遅れている。1ミクロカプセルの固定化量が少ない。2固定化したミクロカプセルの電気化学応答による放出が不十分である。これらは、TEMPO修飾高分子とミクロカプセルの吸着による相互作用が不十分である。TEMPOの量が少ないため、電気化学応答を示す割合が少なく、ミクロカプセルの放出が不十分であったと考えられる。物理化学電気刺激応答制御可能な次世代薬物放出制御メディカルデバイスの開発の実現のために、今後は、「電気信号によるミクロカプセルの放出制御」に関して重点的に研究を推進する。今後の研究推進方策と対応策として以下3点のことを行う。

1単純なポリマー鎖(ポリビニルアルコールなど)のみではなく、糖鎖や様々な可能基及び機能性をもつ共重合体へTEMPOを修飾し、最適な電気応答性高分子を創製する。2TEMPO修飾高分子を用いたミクロカプセルの調製を行うことで、電気応答によるミクロカプセルの放出機能を向上させる。3固定化された薬物の内包量や電気応答による薬物放出挙動について調査する。研究の遅延のため、電気化学応答を調査するために必要なQCMプローブ、電極の購入が遅延が生じた。電気化学応答と質量センサを兼ねるEQCM法には、QCMプローブを使用しなければならない。本研究において、主にミクロカプセルの放出及び電気化学応答性を調査するため、QCMプローブは必要不可欠である。また、電気化学及び光学的手法で薬物の放出を調査するためにITO電極の購入にも用いる。
江戸時代人骨の生活復元に関する骨考古学的研究

江戸時代人の生活を復元するために、社会階層が異なる遺跡の死亡年齢構成と古病理学的観察を行った。乳幼児は東海地方の漁村の子墓から出土した骨で、出現率が最も高いのは35才の幼児で、次に胎齢10ヵ月である。比較した大阪の商家の死亡年齢は胎齢10ヵ月が最も多いが幼児は少ない。死亡年齢分布の差は埋葬様式の違いと考えられる。成人は近畿の山村人で、死亡年齢は55才以上が最も多く35才以下は少ない。この結果は他地域の農村部と同様であり、若年層の死亡率が高い都市部と比べて長寿である。古病理学的には、山村人に脊柱や肘関節の関節症がみられ、さらに生前に歯を喪失した個体が非常に多く、生業との関係が推察される。江戸時代人の生活復元をするためには、武士や庶民階級の資料数が少ない畿内の人骨の分析が不可欠である。本研究は江戸時代の典型的な山間部の集落である大阪府茨木市の千提寺遺跡から出土した人骨と、兵庫県の明石藩の家臣の菩提寺である雲晴寺から出土した家老親族や武家の人骨を分析し、畿内のそれぞれの社会階級における人骨の特徴を明らかにする。さらに、江戸時代における人口構成や疾病などの生活環境の検討を行う。千提寺遺跡の周辺地域は1999年に(財)大阪府文化財センターにより生活環境等の調査がおこなわれ詳細な報告がされている。この調査により本遺跡の6か所の調査区は調査区ごとにそれぞれが同一家系の墓域として独立していることがわかり、各墓域の家系が判明しているいる。本遺跡からは生活環境や歴史背景が明確な人骨が150体以上まとまって出土している。一方、雲晴寺からは28体の人骨が出土し、これらの人骨は藩の記録など社会的背景が明確である。このように、人骨の背景が明瞭で社会階級が異なる集団は、当時の生活を復元するためにも非常に貴重な資料である。今年度は、千提寺遺跡と雲晴寺出土の人骨の整理と基礎データーを作成した。まず、保存状態の良いものから順次出土人骨のクリーニングと遺存部位の記載を行った。遺存部位の記載の際に性の判定と年齢の推定を同時に行った。さらに、身長を推定する骨計測部位が遺存している長骨は骨計測を行い、推定身長を算出した。古病理学的な検討をするために、齲歯などの歯の状態と骨の疾患を観察した。主に椎骨などの関節症には病変の程度の判定基準を設け、疾患の程度を検討した。江戸時代人の生活を復元するためには、社会的階級や生活環境などの背景が明確な人骨を分析することが重要である。また、成人のみを対象とするのではなく、乳幼児など、幅広い年齢層の資料が不可欠である。乳幼児の研究は、大阪府堺市の環濠都市内に位置する喜運寺の「子墓」から出土した乳幼児骨の死亡年齢構成および齲歯などの罹患率を分析した。その結果、死亡年齢は周産期が最も多く、45才になると死亡数は急激に減少する。また、齲歯の罹患率を他の地域の乳幼児と比較した結果、九州地方の乳幼児よりも低いことがわかった。さらに、本遺跡は胎児を含む乳幼児の四肢骨が多数出土していることより、長骨からの年齢推定法を確立することができた。一方、成人骨については、兵庫県明石市の明石城の武士階級の人骨と、大阪府茨木市の山間部に居住していた庶民の人骨を調査した。明石市の人骨は武士階級の菩提寺の墓地から出土しており、武士もしくはその一族であり、この寺の墓碑からは70才以上の男女が少なくとも4名確認されており、その中には91歳の男性も見られる。骨格からの推定年齢も60才以上の男性が2体、女性が3体含まれており、高齢者の割合が多いことを示している。推定身長の結果は、男性は江戸時代の平均よりやや低いが女性は平均値に近かった。また、現在も調査中ではあるが、大阪府茨木市千提寺遺跡の江戸時代の人骨の年齢の推定結果も、明石市の人骨と同様に高齢者が多い傾向がみられる。江戸時代人の生活環境の復元のために、畿内における乳幼児と成人の死亡年齢構成の差や社会階層における特徴などの分析を進めている。近畿地方の成人骨の資料として、平成26・27年度は、江戸時代に山間部集落である大阪府茨木市の千提寺遺跡群から出土した人骨のクリーニングと整理を行い、性の判定、年齢の推定、骨計測より身長の推定、齲歯の出現率および骨病変の観察を行った。この結果、男女の出土比に差異は見られなかった。年齢が推定できた人骨の死亡年齢構成は1540才が20体、40才以上は21体で最も多く、14才以下の少年期の個体は14体である。40才以上の中には60才以上と推定される個体が男性3体、女性5体みられ、高齢者が多い集団であることが推測される。推定身長を江戸時代の平均と比較した結果、男性は平均値より低いが女性は高い結果となった。齲歯の罹患率は非常に高く成人のほとんどに見られ、特に高齢の個体はほぼ全ての歯を生前に喪失していた。さらに、40才以上の個体は男女ともに椎骨の椎体のリップが顕著になる傾向が強く、黄色靭帯硬化症や脊椎症などの罹患率も高くなった。

また、男性の高齢者に肘関節症が数名見られた。乳幼児骨の資料は、愛知県東海市に位置する曹洞宗長光寺の「子墓」から出土した約200体の乳幼児骨である。長光寺は海岸に近い村の寺院であり、庶民の子供が埋葬されていたと推測される。これらの乳幼児骨は平成9年よりクリーニングを始めたが、本年度でクリーニングと整理作業を終えた。年齢推定は歯と四肢骨で行った。四肢骨の年齢推定は、堺環濠都市遺跡で確立した方法を用いた。さらに、齲歯や骨病変の観察を行い、齲歯の罹患率を求めた。また、現在、ポリオに罹患したと思われる人骨が2体、鉛中毒と推測される人骨が2体観察されている。このような骨病変の出現は、江戸時代の衛生環境などを知る上で重要な手掛かりとなる。江戸時代人の生活を出土人骨から復元するために近畿および東海地方の胎児を含む乳幼児から成人までを対象に分析を行った。成人骨については近畿地方の山村の遺跡の死亡年齢の推定と齲歯の罹患率の分析を行ない、他の地域と比較した。乳幼児は東海地方の「子墓」から出土した人骨の年齢を推定し、死亡年齢構成に基づき地域と社会階層が異なる近畿の集団と比較することで当時の人々の生活の解明を探った。成人骨は山村の遺跡である大阪府茨木市千提寺遺跡出土の84体で、死亡年齢が推定できた31体のうち35才以下が2体と少ないが55才以上は6080%と高い割合を占めた。同じ江戸時代で農村とされる山梨県の米倉山遺跡や沖縄の久米島の死亡年齢構成は55才以上が多く千提寺遺跡と同様の傾向を示している。しかし、都市である東京の一橋高校遺跡では35才以下の個体が最も多く、この結果は都市部と農村部の寿命の違いを反映していると推測される。また、千提寺遺跡の齲歯の罹患率は6.8%で他の遺跡と比較して少ないが生前喪失歯の割合が約50%と非常に高く、このことが齲歯の罹患率を下げていると考えられる。乳幼児骨は漁村である愛知県東海市の長光寺製塩遺跡から出土したもので、死亡年齢構成は35才の出現頻度が最も高く40%以上を占めた。次いで胎齢10ヶ月が多く、この原因は出産に伴うリスクが高いと推測される。一方、近畿地方の乳幼児骨は大阪府堺環濠都市遺跡の裕福な商人の菩提寺から出土したもので、死亡年齢構成では胎齢10か月が最も多く、長光寺と同様に出産が関係していると考えられる。しかし、その後の乳幼児の死亡数は減少し35才の個体は非常に少ない。この幼児期の死亡数の差は東海地方と近畿地方という地方差より漁村と裕福な商人の子供という生活環境が異なることによると考えられる。また、長光寺では2歳児の四肢骨に骨幹が細くなる病変が見られた。江戸時代人の生活を復元するために、社会階層が異なる遺跡の死亡年齢構成と古病理学的観察を行った。乳幼児は東海地方の漁村の子墓から出土した骨で、出現率が最も高いのは35才の幼児で、次に胎齢10ヵ月である。比較した大阪の商家の死亡年齢は胎齢10ヵ月が最も多いが幼児は少ない。死亡年齢分布の差は埋葬様式の違いと考えられる。成人は近畿の山村人で、死亡年齢は55才以上が最も多く35才以下は少ない。この結果は他地域の農村部と同様であり、若年層の死亡率が高い都市部と比べて長寿である。古病理学的には、山村人に脊柱や肘関節の関節症がみられ、さらに生前に歯を喪失した個体が非常に多く、生業との関係が推察される。千提寺遺跡出土の人骨は約70%(111体)の整理が終了した。性の判定結果は、男性30体、女性27体である。年齢構成は10才以下の幼児が14体、1520才が男性3体、女性1体、2040才が男女ともに8体、4060才は男性9体、女性4体、60才以上では男性3体、女性5体であり、各年齢段階での出現頻度に性差は見られない。
サルコグリカ次損による心筋症の発症機序と細胞死にいたる情報伝達経路に関する研究

心筋症の発症の機序や病態を分子レベルで解明するために、心筋症ハムスターBIO14.6を用いて筋肉細胞の生理的性質の検討や、発現変化遺伝子を検索することなどによって、細胞変性にかかわる遺伝子群を同定し、病態との関連性を検討した。心筋症ハムスター培養筋肉細胞では、正常型に比べてCaイオン取り込み活性が高いこと、その流入経路は、進展刺激に応じてチャンネル活性が上昇する非特異的カチオンチャネルであることを示唆した。このような心筋症ハムスター筋肉細胞におけるイオン代謝異常と、後半で同定した発現変化遺伝子と関連性を検討することによって心筋症に関連する遺伝子群を推定することが可能になった。BIO14.6及び正常型ハムスターの培養筋肉細胞からサブトラクションcDNAライブラリーを調製し、発現解析を行なった結果、心筋症ハムスターの心臓で特異的に発現が増加する約30種類(未知の物を含む)の遺伝子を得た。しかし、ハムスターでは利用できる遺伝子情報が少ないこと、ライブラリーに含まれる遺伝子の冗長度が高いことなど、多数の発現変化遺伝子を検索するには不利であることが明らかになった。そこで方法を改良し、遺伝子情報が豊富なマウスの心臓から作成した正規化cDNAアレイライブラリー(15,000クローン、平均鎖長2.4kb)から、サブトラクションcDNAをプローブにして発現変化遺伝子の検索を行った。心筋症あるいは正常型ハムスター特異的に発現変化している2000クローンのうち1350クローンの配列が決定でき、心筋症ハムスター特異的に発現が上昇している約170種と、減少している約130種の遺伝子を同定した。この中には、収縮系、イオントランスポーターやCa結合タンパク質等、心筋症や、先に検討した心筋症ハムスター筋肉細胞におけるイオン代謝異常と密接に関連することが予想される遺伝子群が多く含まれていた。本研究の目的は、遺伝性心筋症ハムスターBIO14.6を用いて、心筋症の発症の機序を細胞・分子レベルで明らかにすることである。これまでの研究では、モデル動物や患者の組織から抽出したmRNAをプローブにして発現解析を行ったため、細胞死や組織変性に伴う炎症反応や筋肉再生などの副次的な遺伝子発現変化の影響が大きく、発症のメカニズムを理解する上で最も重要である「初期過程における筋肉細胞の発現変化する遺伝子」の同定が困難であった。平成12年度では、申請者は副次的な変化の影響を排除し、筋肉細胞特異的な発現変化する遺伝子の同定を可能にするために、培養細胞による病態モデル実験系を構築した。純度の高い心筋細胞を大量に取得するのは膨大な時間を要するので、骨格筋の初代培養細胞を用いた。このようなモデル実験系が病態を反映するのかどうかの検定を行った結果、心筋症ハムスター筋肉細胞では正常型に比べて、伸展刺激による遊離CPKの増加、ジストロフィンの細胞膜からの消失、また、静止状態でのCaイオン取り込み量の増加などの細胞機能異常を見出した。次に、このような機能異常を有する細胞を用いて、発現解析を行うためにサブトラクションcDNAライブラリーを作製した。心筋症及び正常型ハムスター心臓のmRNAをプローブにして、このライブラリーを検索した結果、心筋症ハムスター心臓で増加している遺伝子54種を分離した。すでに報告されている組織から抽出したmRNAで発現解析を行って得られた遺伝子群と申請者が分離した遺伝子群とは、ほとんど一致せず、心筋症において筋肉細胞特異的に発現が変化遺伝子である可能性が高いと考えられる。さらに培養細胞で発現させ、細胞機能異常との関連性を評価している。現在、心筋症ハムスター心筋で発現が低下する遺伝子や発現量が低い遺伝子についても検索を行い、新たな発現変化遺伝子の同定を継続している。心筋症の発症の機序や病態を分子レベルで解明するために、心筋症ハムスター

BIO14.6を用いて筋肉細胞の生理的性質の検討や、発現変化遺伝子を検索することなどによって、細胞変性にかかわる遺伝子群を同定し、病態との関連性を検討した。心筋症ハムスター培養筋肉細胞では、正常型に比べてCaイオン取り込み活性が高いこと、その流入経路は、進展刺激に応じてチャンネル活性が上昇する非特異的カチオンチャネルであることを示唆した。このような心筋症ハムスター筋肉細胞におけるイオン代謝異常と、後半で同定した発現変化遺伝子と関連性を検討することによって心筋症に関連する遺伝子群を推定することが可能になった。BIO14.6及び正常型ハムスターの培養筋肉細胞からサブトラクションcDNAライブラリーを調製し、発現解析を行なった結果、心筋症ハムスターの心臓で特異的に発現が増加する約30種類(未知の物を含む)の遺伝子を得た。しかし、ハムスターでは利用できる遺伝子情報が少ないこと、ライブラリーに含まれる遺伝子の冗長度が高いことなど、多数の発現変化遺伝子を検索するには不利であることが明らかになった。そこで方法を改良し、遺伝子情報が豊富なマウスの心臓から作成した正規化cDNAアレイライブラリー(15,000クローン、平均鎖長2.4kb)から、サブトラクションcDNAをプローブにして発現変化遺伝子の検索を行った。心筋症あるいは正常型ハムスター特異的に発現変化している2000クローンのうち1350クローンの配列が決定でき、心筋症ハムスター特異的に発現が上昇している約170種と、減少している約130種の遺伝子を同定した。この中には、収縮系、イオントランスポーターやCa結合タンパク質等、心筋症や、先に検討した心筋症ハムスター筋肉細胞におけるイオン代謝異常と密接に関連することが予想される遺伝子群が多く含まれていた。
19世紀英国における建築・装飾美術思潮と日本の建築界への影響と展開

従来、西欧と日本の建築思潮の比較は形態上の比較が優先し、その背景となる思想についての影響関係については等閑視されてきたと考えられる。日本の近代建築史では、明治維新に先駆けて英国で興ったゴシック・リヴァイヴァル運動及び、その動向を継承して興ったアーツ・アンド・クラフツ運動の影響について言及されることは、ほとんどなかった。本研究では,前研究を継承しながら、不足していた同時期のイギリス以外のフランス、ドイツ、アメリカ等の建築思潮からの影響も考察に加えつつ、日本の建築界での動向とその異同を検証しながら、明治後期以降の建築界の思潮を形成するに至った過程をより深く検討していくことを目的としている。これまでの研究実績としては、日本におけるゴシック・リヴァイヴァル運動およびアーツ・アンド・クラフツ運動の影響として、当時に建築思潮において、大きな影響力を持っていた伊東忠太の卒業論文への影響について精査し、伊東が参考としたヴィオレ・ル・デュクとJ.ラスキン、およびW.チェンバースなどの思想との関連性を検討し、さらにその影響として武田五一の建築観との相関について明らかにすることができたと思われる。この他、武田五一が古典主義から離脱してゴシック・リヴァイヴァル運動およびアーツ・アンド・クラフツ運動という新しい傾向に向かうことによって生じることとなった設計法上の課題を解決するための比例法の具体的な使用事例について検討し、和風建築においても同様の比例関係を重視した設計法が用いられていることを解明した。また。武田五一の功績の一つとされるF.L.ライトの日本への紹介に関して、両者の建築観における共通の基盤にとして、イギリスのゴシック・リヴァイヴァルおよびアーツ・アンド・クラフツ運動の影響があることを解明することができたため、今後両者の関係性についてより深化させることができると思われる。本研究においては、イギリスおよびフランス等ヨーロッパ、アメリカの建築との比較検証が重要な作業の一つとなるが、体調不良と家族の事情により海外調査が延期せざるを得なくなった。そのために、原地調査及び原資料の収集・調査が幾分か遅れることになった。近年では、電子資料化が進んでいるために、本研究が必要とする原著の多くは入手することが可能であることから、資料の精査を詳しく行うことにより、海外調査の負担を軽減することができると考えられる。資料精査をより丹念に行なった上で、効率的に海外調査を行うことで、遅れは取り戻すことができると考えている。また。研究の進捗状況でもふれたように申請者本人の体調不良と家族の事情により海外調査ができなかったことにより、予定していた旅費の執行ができず、次年度使用とした。
レセプターと宿主域の関連から予測するロタウイルス感染症の流行

ハトロタウイルスPO-13株の発現精製VP8蛋白質をリガンドとして用いることにより、サル由来MA104およびVero細胞そしてハムスター由来CER細胞上に存在するレセプターの染色を試みた。その結果、サル由来両細胞では発現量が個々の細胞で異なるものの細胞表面全体にPO-13株に対するレセプターを発現していた。一方、ハムスター由来細胞では細胞表面にレセプターは発現しておらず、細胞間接着面にのみに発現している像が認めらた。これらの細胞でPO-13株のウイルス力価を測定したところ、MA104、Vero、CER細胞の順に感染性が低下した。レセプターの発現量が少ないCER細胞は、本ウイルスに対する感受性が明らかに低いという結果となった。以上の実験結果は、ロタウイルスの感染性が細胞上のレセプターの発現に依存している可能性を示すものである。一方、これまでに私たちはPO-13株は哺乳マウスに下痢を起こすが、Ty-3株は下痢を起こさないことを見いだしている。そこで、この差が両ウイルスのレセプターの違いによるものかどうかを検討するために、両者の交雑ウイルスを作出した。その結果、このTy-3株の非病原性はVP7を介した胃内容物によるウイルスの不活化とVP8の前駆体VP4を介した腸内での感染阻止によることが明らかとなった。これは、哺乳マウス腸内でのVP8に対するレセプターの発現が感染性すなわち宿主を決定する因子の一つである可能性を示している。今回の研究により、ロタウイルスの感染の成立には、ウイルスと細胞上のレセプター分子との親和性が重要であることが示された。従って、ロタウイルスの流行を予想するにあたり、流行ウイルスと利用するレセプターとの親和性に関する情報は極めて重要であると考えられる。ヒトロタウイルスWa株およびSA11株のVP8遺伝子をpGEX発現ベクターに組み込み、それぞれの組換え蛋白質の発現を確認した。さらに、それぞれを大量発現させ、精製を終了した。現在、残りのウシロタウイルスNCDV株およびトリロタウイルスTy-3株のVP8遺伝子のクローニングを行っている。ハトから分離されたトリロタウイルスPO-13株の発現精製VP8蛋白質を用いて、サル由来培養細胞MA104細胞およびVero細胞そしてハムスター由来培養細胞CER細胞上に存在するレセプターを染色した。サル由来細胞では細胞表面上に多くレセプターを発現しているものとほとんど発現していないものがみられた。一方、ハムスター由来細胞では細胞間にのみに発現している像が認められた。これらの細胞でのPO-13株の感受性を調べるために、それぞれの細胞で同株のウイルスカ価を測定したところ、MA104細胞で10^<7.2>、Vero細胞で10^<4.9>そしてCER細胞で10^<2.1>ffu/mlとなった。明らかにレセプターの発現が少ないと考えられたCER細胞の本ウイルスの感受性は低い結果となった。発現精製VP8を用いた培養細胞でのレセプターの染色法を動物組織に応用するため、ハトおよびマウスの腸管を用いて、染色法の検討を行っている。現在までのところ、非特異的な反応が強く見られ、成功には至っていない。七面鳥由来ロタウイルスTy-3株のVP8遺伝子をクローニングし、その推定アミノ酸配列を決定したところ、既報と5カ所の違いがあった。現在、大腸菌での発現を試みている。年度当初、このTy-3株とハト由来PO-13株のキメラVP8の解析からレセプターとの結合部位を同定し、各ウイルスの宿主に対する感染性を予測する計画であった。

最近、Tihovaら(J.Mol. Biol. 314, 985-992, 2001)によって、VP8上の188番目のアミノ酸周辺βバレル構造が宿主のシアル酸レセプターと結合すると報告された。そこで、この情報をもとに各種ロタウイルスのアミノ酸配列を解析したところ、188番目のアミノ酸はチロシンと完全に保存されているものの周辺領域には変異が多く見られ、各ロタウイルスの宿主域との間で法則性は認められなかった。以上のことを踏まえ、本研究の遂行のため前年度行った培養細胞におけるロタウイルスの感染性とレセプターとの関連性に関する実験を動物に置き換えることとした。まず、私たちが明らかにしてきたトリロタウイルスの哺乳マウスに対する病原性の違いに着目した。すなわち、これまでに私たちはPO-13株は哺乳マウスに下痢を起こすが、Ty-3株は下痢を起こさないことを見いだしている。そこで、この差が両ウイルスのレセプターの違いによるものかどうかを検討するために、両者の交雑ウイルスを作出した。その結果、このTy-3株の非病原性は、VP7を介した胃内容物によるウイルスの不活化とVP8の前駆体VP4を介した腸内での感染阻止によることが明らかとなった。これは、哺乳マウス腸内でのVP8に対するレセプターの発現が感染性すなわち宿主域を決定する因子である可能性を示唆している。現在、哺乳マウス腸内の両ウイルスVP8に対するレセプターの分布について、発現VP8を用いて検討を進めている。ロタウイルスの病原性を解析するために、サル由来SA-11株、ハト由来PO-13株、シチメンチョウ由来Ty-1株とTy-3株、ニワトリ由来Ch-1株の哺乳マウスに対する病原性を検討した。その結果、SA-11株およびPO-13株は、哺乳マウスに下痢を起こしたが、Ty-1株、Ty-3株およびCh-1株は下痢を起こさなかった。一方、これら下痢を引き起こさないウイルスであっても、ウイルス蛋白質であるNSP4分子は哺乳マウスに対して直接的に下痢を引き起こすことを証明した。このことは、ロタウイルスはすべてが感染を起こさないが、潜在的に下痢を引き起こす能力を有していることを示唆している。そして、昨年度の研究成果報告にあるように、これらウイルスの感染性の差には、腸管の各ウイルスのレセプターの分布が関係している可能性がある。そこで、哺乳マウスの腸管におけるこれらウイルスのレセプターの分布を明らかにするために、これまでに作製されたSA-11株、PO-13株およびTy-3株の発現精製VP8蛋白質を用いて検討した。培養細胞を用いた実験から、これらロタウイルスが主に利用するレセプターはシアル酸であることを証明している。そこでノイラミニダーゼ処理をした腸管を陰性対照としてVP8蛋白質を用いて免疫染色を行ったところ、非特異的反応のため腸管のロタウイルスのレセプターの分布を特定することはできなかった。これまでの結果から、ロタウイルスは異種動物においても下痢を起こす可能性を有しており、感染の成立がそのウイルスの病原性に関係していることを明らかにした。また、この感染の成立には、ウィルスと細胞上のレセプター分子との親和性が重要であることが考えられた。従って、ロタウイルスの流行を予想するにあたり、流行ウイルスと利用するレセプターとの親和性に関する情報は極めて重要であることが本研究から明らかになった。
甘味受容体機能の解明

甘味受容体T1R2/T1R3と甘味抑制物質ギムネマ酸の相互作用を甘味受容体再構築系を用いて解明することを目指した。分子モデリングによりヒトT1R3の膜貫通ドメインにギムネマ酸が結合することが推定された。さらにアミノ酸残基の点変異の解析により、第3、第5、第6、第7ヘリックスで囲まれたドメインにギムネマ酸が結合している可能性が強く示唆された。また、ギムネマ酸のグルクロノシル基が甘味抑制に重要な役割を担っていることが明らかになった。甘味受容体T1R2/T1R3は、口腔だけでなく、全身の様々な臓器にに発現し、エネルギー受容センサーとして生体恒常性の維持に関与することが示唆されている。生体恒常性の破綻は、生活習慣病に繋がる可能性がある。よって甘味受容機構の解明により生活習慣病やそのリスクファクターである肥満の予防、治療に役立つ味覚修飾物質の発見や、創薬につながる可能性が考えられる。その基礎として、甘味受容体T1R2/T1R3の機能解析を行うことが必要不可欠である。そこで本研究では、甘味受容体T1R2/T1R3と甘味抑制物質であるギムネマ酸(GA)とグルマリン(Gur)および酸性条件下で甘味修飾効果を有するミラクリン(Mir)に関し、甘味受容体再構築系を用いてその相互作用の解明を目的とした。本年度は、甘味受容体T1R2/T1R3が属するクラスC Gタンパク質共役型受容体であるmGluR1の膜貫通領域が新規に解かれたため、甘味受容体T1R2/T1R3の膜貫通領域のホモロジーモデリングを行い、より詳細なモデルを得た。このモデルに甘味抑制物質とのドッキングシミュレーションを行い、相互作用を調べた。また分子モデリングと構造活性相関を基に、HEK293細胞における強制発現系を用いたカルシウムイメージング法による解析を行った。その結果、ギムネマ酸分子において甘味抑制に重要な構造を同定した。このことから甘味抑制物質に共通する甘味抑制に重要な官能基が推定された。甘味受容体T1R2/T1R3は、口腔だけでなく、全身の様々な臓器に発現し、エネルギー受容センサーとして生体恒常性の維持に関与することが示唆されている。よって甘味受容機構の解明は、生活習慣病や肥満の予防、治療に役立つ味覚修飾物質の発見や、創薬に寄与する。その基礎として、甘味受容体T1R2/T1R3と基質との結合特性を解明することが必要不可欠である。そこで本研究では、甘味受容体T1R2/T1R3と味覚修飾物質との相互作用を甘味受容体再構築系を用いて調べた。ギムネマ酸は、植物ギムネマ・シルベスタ由来のトリテルペン配糖体で、ヒトの甘味を選択的に抑制することが知られている。ギムネマ酸の効果に種差(マウスには無効)があることを利用し、ヒト・マウス・キメラ体のギムネマ酸の効果を検索したところ、ギムネマ酸の感受性にはヒトT1R3の膜貫通領域が不可欠であることが示唆された。また、T1Rsが属するクラスC Gタンパク質共役型受容体であるmGluR1の膜貫通領域構造を基にした分子モデリングによりヒトT1R3の膜貫通領域にギムネマ酸が結合することが推定された。さらに、ヒトT1R3膜貫通領域のアミノ酸の点変異の解析により、第3、第5、第6ヘリックスで囲まれたドメインにギムネマ酸が結合している可能性が強く示唆された。構造活性相関により、グルクロン酸が甘味受容体を抑制したことからギムネマ酸の持つグルクロノシル基が甘味抑制に重要な役割を担っていることが明らかになった。医歯薬学得られた分子モデルにより、各味覚修飾物質の感受性に影響を与える受容体側のアミノ酸残基、および味覚修飾物質の味覚修飾に重要な官能基の推定が可能になりつつあり、おおむね計画通りに進んでいる。分子モデルより、味覚修飾に関与する甘味受容体のアミノ酸残基を推定する。変異導入を行った甘味受容の味覚修飾物質に対する感受性を、カルシウムイメージング法を用いて解析する。その結果を踏まえ、分子モデルの再評価を行う。
Heberden結節における関節破壊機構に関する研究

Heberden結節は、手指DIP関節の変形性関節症であるとされているが、その関節破壊機構については明らかにされていない。これまでに、荷重関節である膝関節の変形性関節症における関節の破壊機構についての検討を行ってきているが、非荷重関節に発生するHeberden結節の関節破壊様式は、荷重関節のそれとは異なるものと考えられ、この点を追求することが、本症の病因の解明に不可欠と考えている。手術時に得られたDIP関節の関節軟骨を試料とし、関節軟骨の主要な構成成分であるコラーゲンやプロテオグリカンなどの存在状態を、免疫組織学的ならびに分子生物学的に明らかにした。また、特殊な抗体を用いて、分解されつつあるII型コラーゲンの局在を検討した。表層から順に線維性の結合組織、線維軟骨様組織、硝子軟骨様組織、骨組織から構成されるようになるが、線維軟骨様組織は種々の割合で混在していた。この線維軟骨様組織には円形の細胞が存在し、その細胞外基質はII型とIII型コラーゲンならびにプロテオグリカン抗体で不均一に染色された。一方、硝子軟骨様組織は円形の軟骨細胞とII型コラーゲン、プロテオグリカン抗体で均一に染色される基質より構成されていた。また、最下層の肥大軟骨様組織とその周囲の基質はMMP-3抗体で染色され、骨組織との境界部ではCD34抗体で染色された。手術時に得られたDIP関節の関節軟骨を試料とし、関節軟骨の主要な構成成分であるコラーゲンやプロテオグリカンなどの存在状態を、免疫組織学的ならびに分子生物学的に明らかにする。また、最下層の肥大軟骨様細胞とその周囲の基質はMMP-3抗体で染色され、骨組織との境界部ではCD34抗体で染色された。