hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
血管平滑筋細胞Ca輸送系の作用とその制御機構に関する研究

過去2年間に行った血管平滑筋細胞Ca輸送系の作用の研究により以下の成果が得られた。1)ラット大動脈初代培養細胞を用いて、生きた細胞からのCaくみだしに関与する細胞膜Caポンプ及びNa/Ca交換系の作用を、定量的に測定する方法を開発した。この実験系を用いて、細胞膜Caポンプ活性に及ぼす種々のプロテインキナ-ゼ活性化の効果について検討した。細胞内cGMP濃度を上昇させるnitroprusside、ANP並びに8brーcGMP、及び、Cキナ-ゼの活性化剤TPAは、Caポンプ活性を有意に増大させたが、細胞内cAMP濃度の上昇はCaポンプ活性には影響を与えなかった。そこで、Cキナ-ゼ活性化によるCaポンプ活性促進の機構を明らかにするため、ウシ大動脈平滑筋から細胞膜Caポンプを精製し、この標品を用いてCキナ-ゼの作用について調べた。その結果、Cキナ-ゼは、CaポンプATPase自体をりん酸化し(ATPase1モルあたり1モルのリン酸化)その活性増大を引きおこすことが判明した。2)ラット大動脈初代培養細胞を用いて、細胞膜Caポンプに対する膜電位の影響について調べた。細胞膜電位は、種々の細胞外K^+濃度とValinomycinを用いて適当な値にクランプした。Caポンプは、細胞静止電位により過分極側で活性の抑制を受け、脱分極側で活性の促進をうけた。このことから、Caポンプが起電位性をもつことが強く示唆された。また、これらの結果は、膜電位を変化させる血管作動物質が、細胞膜Caポンプ作用にも影響を与え得ることを示す。3)ラット大動脈培養細胞を用いて、ATPらのアゴニスト刺激により誘起される細胞内Ca動員の機構の研究を行った。その結果、細胞内cAMP濃度の上昇は、ATPによる細胞内Ca動員を促進すること、サポニン処理した細胞を用いた実験から、cAMPがIP_3による細胞内ストアからのCa放出を促進することを見い出した。細胞膜Caポンプ活性に対する輪状ヌクレオチド(cGMP、cAMP)及びプロテインキナーゼC(PKC)の効果を、ラット大動脈培養平滑筋細胞を用いて調べた。我々は既に、外液にNa^+がない条件での細胞からの^<45>Ca排出が細胞膜Caポンプによることを明らかにした。そこで、細胞内cGMP濃度を上昇させる処理を行ない、外液にNa^+が存在しない条件下での細胞からの^<45>Ca排出と、同条件下での〔Ca^<2+>〕_iを測定して、Caポンプ活性の〔Ca┣D12+〕┣D2i┫D2依存性を調べた。細胞内cGMP濃度上昇作用をもつニトロプルシド(SNP)、心房性利尿ペプチド(ANP)或いはcGMPアナログの8Br-cGMPで平滑筋細胞を処理した場合は、いずれも未処理の細胞に比べて、細胞からの┣D145┫D1Ca排出活性が有意に上昇した。特に、〔Ca┣D12+┫D1〕┣D2i┫D2の静止レベルに近傍(-log〔Ca┣D12+┫D1〕┣D2i┫D2【similar or equal】7.0)での活性促進が著しく、Caポンプの〔Ca┣D12+┫D1〕┣D2i┫D2に対する親和性が増大すると結論出来る。

従って、細胞内cGMP濃度を上昇させる亜硝酸薬(SNP、ニトログリセリン等)やANPの血管拡張作用の1つのメカニズムとして、cGMPによる細胞膜Caポンプの活性化と〔Ca┣D12+┫D1〕┣D2i┫D2の減少が考えられる。他方、細胞内cAMP濃度を上昇させる処理は、細胞膜Caポンプ活性に有意な変化を及ぼさなかった。従って、cAMP濃度上昇によって引き起こされる弛緩には細胞膜Caポンプは関与しないものと考えられる。次に、PKC活性化の細胞膜Caポンプ作用に及ぼす効果について調べた。細胞をPKCの活性化剤のPMAで処理すると未処理の細胞に比べてCaポンプ活性は有意に増大した。しかし、cGMPの場合と異なり、Caポンプ活性の最大値が増加し、Ca┣D12+┫D1に対する親和性は変化しなかった。一般に、Ca┣D12+┫D1動員刺激に際しては、同時に産生されるジアシルグリセロールによって、PKCの活性化がおこる。従って、PKCによるCaポンプの活性化は、刺激によって上昇した〔Ca┣D12+┫D1〕┣D2i┫D2を速やかに元のレベルに戻すフィードバック調節機構としての役割をになうものと考えられる。1)細胞膜Ca^<2+>pumpのプロテインキナ-ゼC(Cキナ-ゼ)による活性化の機構について、ウシ大動脈平滑筋から精製した細胞膜Ca^<2+>pump ATPase標品を用いて研究を行なった。細胞膜Ca^<2+>pump ATPaseのATP加水分解活性はCキナ-ゼ処理で活性化を受けたが、その活性化の様式はATPaseのCa^<2+>に対する親和性の上昇であった。次に、Ca^<2+>pumpATPaseをリン脂質膜小胞に埋め込んで、Ca^<2+>pumpを再構成し、リポソ-ム内へのATP依存性のCa^<2+>取込を測定した。やはりCa^<2+>に対する親和性の増大の形でCキナ-ゼによるCa^<2+>pumpの活性化が観察された。そこでCa^<2+>pumpATPaseの活性化がATPase自身のリン酸化によるものかどうかを、ATPaseに対する特異的モノクロ-ナル抗体を用いて調べた。平滑筋の細胞膜ATPase分画をCキナ-ゼ及び[γ32P]ATP存在下でincubateし、抗Ca^<2+>ATPase抗体を結合させたアガロ-スビ-ズと反応させ、遠心後その沈澱をSDSーPAGEで解析した。免疫沈降させられた蛋白は分子量135KダルトンのCa^<2+>pumpATPaseのみで、オ-トラジオグラフィ-で調べるとそその蛋白バンドのみがstoichiometry,1molATPase当り約1molでリン酸化されていた。さらにCa^<2+>pumpATPaseの燐酸化との間によい相関があった。従って、血管平滑筋細胞の細胞膜Ca^<2+>pumpはCキナ-ゼの直接燐酸化によって活性の調節を受けることが強く示唆された。2)ラット大動脈平滑筋から調整した初代培養血管平滑筋細胞を用いて細胞膜Ca^<2+>pumpに対する膜電位の影響を調べた。細胞外液のカリウムイオノフォア存在下にカリウムイオン濃度を種々の濃度に変えることで膜電位を種々の値にクランプし、Ca^<2+>pump活性を外液Na非依存性の^<45>Ca^<2+>effluxとして測定した。Ca^<2+>pump活性は静止膜電位より過分極側で活性が抑制を受け、脱分極側で促進をうけた。このことはCa^<2+>pumpが起電位性を持つことを示唆する。
不連続な地盤材料の力学の体系化に関する研究

この研究は、不連続面発生の微視的メカニズムの解明、歪みの局所化理論の適用性、不連続面の効果を表現する数値モデルの開発、等価連続体近似法の開発を目的に、平成2、3年度に行われたものである。研究成果を要約すれば、以下の通りである。1)龍岡は、砂の平面歪実験にレ-ザ-スペックルによる微小歪み計測法を適用し、歪みの局所化のプロセスを究明した。滑り面の幅は粒径の1015倍となること、局所化はピ-ク荷重以前から始まること、滑り面の方向は異方性、拘束応力の影響を強く受けること等が明らかにされた。また、帯び基礎の極限支持力に及ぼす滑り面幅の効果を実験から具体的に明らかし、特に、支持力係数の寸法効果を遠心載荷法により決めることの危険性について指適した。2)小田は、砂、粘土にみられる滑り面の顕微鏡観察から、滑り面の粒子構造を明らかにし、またその形成に偶応力の重要性を確認した。従来のバイファケ-ション理論と観察結果との関連性につても言及している。3)田中は、滑り面の形成に伴う土の軟化に注目し、FEM数値解析に軟化現象を取り込んだプログラムを開発し、極限支持力の寸法効果など、従来困難とされた分野の解析を手掛け、その評価に成功した。4)岸野、岩下は、粒状体の数値シミュレ-ションを行い、巨視的滑り面の形成機構や軟化特性について微視的観点から重要な知見を得た。現在、解析モデルの三次元化に取り組んでいて、より実粒状体に近い数値解析が可能となるものと期待される。5)小田、山辺、石塚、京谷は協力して、不連続性岩盤の連続体近似法を研究した。特に、コッセラ弾性体、ダメ-ジメカニックス、破壊力学等を検討し、実務への適用性や限界について一応の結論を得た。地盤力学は,他の応用力学分野同様,連続体の力学に基礎を置いて発展して来た。しかし,近年,地盤材料に避けて通れない,例えば,土の粒状性や岩盤の不連続性がその力学特性を論ずる上で重要であることが認識されるに至り,不連続性の効果を包含した力学体系の確立に向けて意欲的に取り組まれるようになった。この研究は,応用力学,土質力学,岩盤力学の各分野によって個別に開発されて来た成果を持ち寄って討議することにより,不連続性材料の力学に一つの体系を与えると共に,新しい飛躍を図ろうとするものである。研究は,不連続面発生機構の解明,不連続面発生の数値シミュレ-ションの開発,不連続面の効果を取り込んだ等価連続体理論の確立からなっている。平成2年度の研究成果を要約すれば,以下の通りである。(1)粒状体のすべり面発生機構は,その軟化特性や全般破壊に至る機構を理解する上で重要である。龍岡は,すべり面近傍の微小領域のひずみ分布をとらえることによって,その発生の微視的メカニズムを明らかにした。また,田中は,すべり面発生に伴う材料の軟化を数値解析に取り込むソフトの開発に成功した。(2)岸野、岩下は協力して,粒状体の数値シミュレ-ションの適用性や限界を明らかにし,巨視的すべり面形成の微視的メカニズムについて,重要な知見を得た。(3)小田,山辺,石塚,京谷は,実際に存在する地質不連続面の連続体力学的扱いに関連して,マイクロポ-ラ弾性体,ダメ-ジメカニックス,破壊力学などの適用性を検討した。また,モデルの構築と共に数値解析を行うことによって,その妥当性を検討した。

以上の研究と並行して,平成2年度にはArtherらの参加を得て第一回のワ-クショップを開催し,グル-プ間の情報交換を図った。土はもともと不連続な粒子の集まりであり、かつ、その破壊には滑り面の局所的変形が普通伴われる。一方、岩盤、には断層、節理などの地質不連続面が存在する。この研究は、不連続性を克服すべく開発されて来た各分野の成果を持ち寄って討議することにより、不連続な地盤材料の力学に一つの体系を与える共に、新しい飛躍を図ろうとするものである。すなわち、不連続面発生の微視的メカニズムの解明、歪みの局所化理論の適用性、不連続面の効果を表現する数値モデルの開発、等価連続体近似法の開発などが平成3年度の研究課題,として取り上げられ、以下の成果を得た。1)龍岡は、帯び基礎の極限支持力に及ぼすすり滑り面幅の効果を実験から具体的に明らかにし、特に、支持力係数の寸法効果を遠心載荷法により決めることの危険性について指摘した。2)滑り面の顕微鏡観察から、小田は滑り面の形成に偶応力の重要性を確認し、従来のバイファケ-ション理論との関連性について言及した。3)田中は、滑り面の形成に伴う土の軟化に注目し、FEM数値解析に軟化現象を取り込んだプログラムを開発し、極限支持力の寸法効果など、従来因難とされた分野の解析を手掛けてその評価に成功した。4)岸野、岩下は、粒状体の数値シミュレ-ションを行い、巨視的滑り面の形成機構や軟化特性について微視的観点から重要な知見を得た。現在、解析モデルの三次元化に取り組んでいて、より本物に近い数値解析が可能となるものと期待される。5)小田、山辺、石塚、京谷は協力して、不連続性岩盤の連続体近似法を研究した。特に、コッセラ弾性体、ダメ-ジメカニックス、破壊力学等を検討し、実務への適用性や限界について一応の結論を得た。
含フラビン酸化酵素にPQQが存在していることの証明

新規補酵素ピロロキノリンキノン(PQQ)は代謝上重要な酵素の多くで補酵素として機能していて, PQQが非共有結合型で存在している酵素については既に多数の研究を行ってきた.一方共有結合型PQQを含む酵素の場合, PQQの存在を証明するには多大な困難をともなう場合が多い.哺乳動物のアミン酸化酵素やコリン脱水素酵素にPQQが共有結合型で存在することの証明は画期的な成果であった.本研究は, PQQの存在の証明をさらに進めて,フラビンを含む酸化酵素にもPQQ関与があることを示すことを企図して行った.過酸化水素生成を伴う反応を触媒する酸化酵素で,フラビンを含むもののうち,アミノ酸酸化酵素,グルコース酸化酵素,キサンチン酸化酵素のほか,補酵素未同定はウリカーゼやアスコルビン酸酸化酵素などを選んで,その加水分解物中にPQQを含むクロモフォアの検出,単離を行った.一方で,そのようなタンパク質から切り出されてくるPQQを含むクロモフォアの酵素定量法についても検討を加えた.さらに本研究と深く関連するところで,オランダの研究グループによって提唱されたPQQクロモフォアは補酵素活性を示さないという意見は申請者らの意見と対立するものであったため,ウシの血清タンパク質をモデルとして, PQQ付加物の形成させ,このものの加水分解物からPQQクロモフォアの単離同定を行うとともに,放射性PQQを用いて申請者による実験結果が正当なものであることを示した.本研究の結果は,フラビンを含む酵素はすべてPQQを含むことを意味しておらず,細胞と外界との境界に位置して機能し,かつ外界の基質が細胞内へとり込まれるところで機能している含フラビン酸化酵素にPQQが含まれる可能性が高いことを示した.新規補酵素ピロロキノリンキノン(PQQ)は代謝上重要な酵素の多くで補酵素として機能していて, PQQが非共有結合型で存在している酵素については既に多数の研究を行ってきた.一方共有結合型PQQを含む酵素の場合, PQQの存在を証明するには多大な困難をともなう場合が多い.哺乳動物のアミン酸化酵素やコリン脱水素酵素にPQQが共有結合型で存在することの証明は画期的な成果であった.本研究は, PQQの存在の証明をさらに進めて,フラビンを含む酸化酵素にもPQQ関与があることを示すことを企図して行った.過酸化水素生成を伴う反応を触媒する酸化酵素で,フラビンを含むもののうち,アミノ酸酸化酵素,グルコース酸化酵素,キサンチン酸化酵素のほか,補酵素未同定はウリカーゼやアスコルビン酸酸化酵素などを選んで,その加水分解物中にPQQを含むクロモフォアの検出,単離を行った.一方で,そのようなタンパク質から切り出されてくるPQQを含むクロモフォアの酵素定量法についても検討を加えた.さらに本研究と深く関連するところで,オランダの研究グループによって提唱されたPQQクロモフォアは補酵素活性を示さないという意見は申請者らの意見と対立するものであったため,ウシの血清タンパク質をモデルとして, PQQ付加物の形成させ,このものの加水分解物からPQQクロモフォアの単離同定を行うとともに,放射性PQQを用いて申請者による実験結果が正当なものであることを示した.本研究の結果は,フラビンを含む酵素はすべてPQQを含むことを意味しておらず,細胞と外界との境界に位置して機能し,かつ外界の基質が細胞内へとり込まれるところで機能している含フラビン酸化酵素にPQQが含まれる可能性が高いことを示した.フラビンを含む酸化酵素のうち、PQQを含むことを証明するのが比較的容易であると考えられる酵素は、フラビンが非共有結合している酵素の方が実験しやすいことが明らかになった。そこでPQQの存在を示すのに好適な材料として牛乳中のキサンチン酸Cl酵素の単離,精製を行い、実験を行う上で必要な酵素量を確保するためにかなりの時間を費やした。次いで、共有結合しているPQQを酵素から切り出すための手段として、種々な方法について検討した結果、プロテアーゼの種類をくみ合せる(例えば、プロナーゼとトリプシン)方法が最もよい結果を与えた。従来の塩酸加水分解→中和→イオン交換クロマトグラフィーによる方法では、操作中にPQQの活性部位で付加物を形成することから、よい方法でないことも併せて指摘した。PQQを含むクロモフォアの単離,精製法は、イオン交換法が良い方法であるが、最終的に脱塩をしなければならないので、ゲル炉過をくり返えす方法の方が、効率よくクロモフォアを入手できることが明らかになった。このような基礎的な実験条件が大体整備されたので、酵母ウリカーゼを用いてこれらの単離方法の当否を検討するために実験を行ったところ、酵母ウリカーゼからPQQを含むクロモフォアが切り出されることを初めて示すことができた。従来、ウリカーゼに関与している補酵素が不明であったところが本研究で明らかにされた。次年度において、本格的にフラビン酵素よりPQQを含むクロモフォアの単離にとりかかり、研究を完成させる予定である。
慢性心不全患者の身体の理解に基づいたセルフモニタリングの検討

慢性心不全患者のセルフケア行動の獲得にはセルフモニタリングが重要とされている。本研究では、慢性心不全患者の身体の捉え方について調査を行い、慢性心不全患者のセルフモニタリングの特徴や視点、セルフモニタリングに影響する要因について検討した。慢性心不全患者は身体コントロール感が低下していた。また、患者は病気がある身体を症状で捉え、主観的及び客観的にセルフモニタリングを行っていた。3040代の患者はセルフモニタリングは行っていたが、社会的な役割や経済的な役割を優先することにより、セルフケア行動を妨げていたことが示唆された。慢性心不全患者のセルフケア行動の獲得には、セルフモニタリングが重要とされている。しかし、慢性心不全患者は変化する身体の症状や徴候を捉えることは難しく、セリフモニタリングが困難であることが推察される。本研究では、慢性心不全患者の身体の捉え方について調査を行い、慢性心不全患者のセルフモニタリングの特徴や視点、セルフモニタリングに影響する要因について検討することである。平成2425年度の研究実施計画に沿って、慢性心不全患者を対象にボディイメージや身体の理解、活動する基準について質問紙及びインタビューにて調査を行った。以下の結果を得たので報告する。対象者は3080歳代慢性心不全患者5名であった。対象者の負担の軽減や症状の自覚が質問紙に影響する可能性を考慮し、症状が安定した患者に対して調査した。結果、質問紙(ボディイメージアセスメントツール)では、全ての患者において「身体コントロール感の低下」がみられた。特に、3040代の患者では「身体カセクシスの混乱」「身体尊重の低下」がみられた。インタビューでは、慢性心不全患者は身体の理解については、心疾患をもつ身体の捉え方は症状であった。「動悸」や「脈拍数」「尿量の変化」等の心不全症状を客観的な指標として身体と調子の良さを判断する独自の基準としていた。彼らは症状の微妙な変化を捉えていた。また、「朝起きた時の感覚」や「気分の良さ」「ただ感じて分かる」等の主観的な指標で調子の良さや活動する際の基準を捉えていた。3040代の患者はセルフモニタリングを行い、過度の負担がかかっていることや心不全症状の悪化があることを感じていても、「家族のため、良くないと思っても動く」等と社会的な役割や経済的な役割を優先させていた。今後は成人期にある慢性心不全患者と老年期にある慢性心不全患者、それぞれの特徴に応じた支援の必要性が示唆された。しかし、慢性心不全患者は変化する身体の症状や徴候を捉えることが難しく、セルフモニタリングが困難であることが推察される。本研究では、慢性心不全患者の身体の捉え方について調査を行い、慢性心不全患者のセルフモニタリングの特徴や視点、セルフモニタリングに影響する因子を検討することである。平成24年度は研究実施計画に沿って、慢性心不全患者を対象にボディ・イメージや身体の理解、活動基準について質問紙及びインタビューにて調査を行った。以下のような結果を得たので報告する。1)対象者の概要:対象者は5名であった。年齢は30代1名、40代1名、60代1名、70代1名、80代1名であった。2)質問紙(ボディ・イメージ・アセスメント・ツール):(1)「身体コントロール感の低下」がすべての患者でみられた。(2)「身体カセクシスの混乱」と「身体尊重の低下」は、3040代の患者2名の得点が低下した。3)インタビュー:(1)慢性心不全患者の身体の理解は心臓病がある身体は自覚する症状として捉えていた。(2)どの患者においても身体の調子の良さを判断する独自の基準を持っており、症状の微妙な変化を認識していた。それらは「動悸」「脈拍」「尿量」などの客観的な指標と「朝起きた時の感覚」「気分の良さ」「感じる」など主観的な指標があった。(3)6080代の患者は心不全になった段階で社会的役割や経済的役割を終え、家族等の他者に頼ることができていた。しかし、3040代の患者は過度の負荷がかかっていることや心不全症状の悪化があることを感じていていても、社会的役割や経済的役割などを優先させていた。今後は対象者を増やし、更なる検討を行う。平成24年度は研究施設における調査を行った。対象者は5名おり、それらに対して質問紙及びインタビュー調査を実施した。5名分のインタビュー内容は逐語録を作成した。現在までの達成度は、対象者数が当初の予定していた人数の半数に満たっていない状態であり、当初の予定よりやや遅れている。その理由として対象者の選定基準に該当する患者が少なかったことや1施設における調査であったことが考えられる。今後は、対象者が5名と少なかった。対象者数を増やすため、対象施設を1施設から3施設に増やし調査を継続する。平成25年度の計画は、1)データ収集を継続する、

2)得られたデータの分析を行う。質問紙は統計的に分析を行い、基本属性や疾患・心機能に関する項目との関連を検討する。インタビューは質的帰納に分析を行い、身体的な機能や外見、身体的な知覚を抽出する。3)調査した内容を学会で発表する。平成25年度の研究計画に沿って、調査、データの分析、学会発表を行う予定である。研究費の使用計画は、調査のための交通費、インタビュー内容の逐語録を作成するための人件費が必要となる。さらに、学会で報告する予定であることから学会への参加費や交通費に用いる。
京都当道座奥村家関連資料の総合的研究

奥村家関連資料は、京都当通座の最後の最高責任者であった奥村允懐一の所有していた楽器・文書類を主とする資料の総称であり、現在、京都市歴史資料館に寄託されている。本研究では、奥村家関連資料の悉皆調査および正確な書誌データ収集を第一の目的とした。調査の結果、謡本として認識されていた資料が、従来未知の波多野流平曲譜本のほぼ一揃いであることが判明した。資料調査の成果をふまえ『京都当道座奥村家関連資料総目録』を作成した。平成19年度は、資料の悉皆調査および、正確な書誌データカード作成を第一の目標とし、京都市歴史資料館において以下の日程で調査を行った。(調査日程)(調査参加者)1平成19年8月7日・8日-岡田三津子・櫻井陽子・鈴木孝庸2 9月11日・12日-岡田三津子・鈴木孝庸・大山範子3 11月13日-岡田三津子・鈴木孝庸4平成20年2月19日・20日-岡田三津子・鈴木孝庸・櫻井陽子・大山範子8月に行った第1回調査において、従来「謡本」として保管されていた資料が波多野流平曲譜本であることが判明した。奥村家関連資料は、京都の当道座の最後の中心人物・奥村允懐一(?1884?)の所有していた楽器・文書類からなる資料群であり、そのなかに従来未知の平曲譜本が含まれていることの意義は大きい。江戸期には、当道の構成員と平家琵琶の伝承者とは合致するものではなかったようだが、この奥村允懐一は当道座の最後の最高責任者であり、波多野流平家琵琶の伝承者の最後の人でもあったからである。そこで、第2回・第3回の調査において当該資料の撮影を集中的に行った。その後、紙焼き写真を作成し、第4回調査において撮影漏れ・重複等のチェックを行い、他の平曲譜本との比較検討ができる状態に整えた(次年度以降の最重要課題である)。また4回の調査で、全資料の第一次書誌データカード作成が完了した。『奥村家関連資料総目録』作成を目指して、次年度以降、書誌データの整理および分析を行う予定である。平成20年度は、19年度の成果をふまえ、以下の活動を行った。1平成20年8月10日・11日寂光院にて寂光院本『平家物語』の文献資料調査および撮影(岡田三津子・櫻井陽子・鈴木孝庸・佐々木孝浩)2平成21年2月18日・19日新潟大学にて鈴木文庫の文献資料調査および研究会3 (岡田三津子・櫻井陽子・鈴木孝庸)4平成21年3月12日・13日京都市歴史資料館にて資料撮影(岡田三津子)5平成21年3月24日・25日京都市歴史資料館にて文献資料調査(鈴木孝庸)6研究代表者として岡田単独で東京にて数度の文献資料調査を行った。昨年度撮影できなかった文書類の撮影を完了した。人名のデータベースを作成・分析することで、京都当道座としての奥村家の活動を知る上で貴重な資料だと考えられる。次年度の課題としたい。平成21年度は、これまでの成果をふまえ、3名で以下の活動を行った1東京(駒澤大学・東京ガーデンパレス会議室)にて研究会の実施(平成22年1月21日・22日)3名それぞれが、現在のテーマについて発表し、それに基づいて質疑を行った。目録作成方針について意見交換を行い、今後の作業の基本方針を確認した。2京都市歴史資料館にて文献資料調査(平成22年2月23日・24日)資料総目録作成のために過去に作成した書誌データと現物の照合、点検、補訂を行い、目録掲載用写真の撮影も併せて行った。鈴木孝庸が執筆した新出資料「波多野流平曲譜本の位置づけ」の読み合わせを行い、修正点について意見交換した。該資料は、謡本として保管され従来の調査では調査対象から除外されていた。京都当道座の最後の中心人物が所有していた資料のなかに従来未知の平曲譜本が含まれていることの意義は大きい。3京都市歴史資料館にて文献資料調査(平成22年3月30日・31日)作成した目録に遺漏がないか現物との照合を行った。京都市歴史資料館での悉皆調査の結果、奥村家関連資料を以下の六種に分類した。(1)当道関係資料(歴史的叙述、式目類)(2)当道関係資料(日録類)(3)平家物語(4)平家琵琶演奏関係資料(譜本・指南書類)(5)平家琵琶(銘:千鳥・相応)(6)平家琵琶関連資料(連歌・文書類)

分類の過程で、従来2種と報告されていた文書が3種存することを発見した。正確な書誌情報を提供すべく留意し、研究成果として『奥村家関連資料総目録』を作成した。それによって、奥村家関連資料の全貌が見渡せるようになった。
サイトカインによる絨毛細胞上のMHC抗原の誘導と絨毛癌に対する免疫療法への応用

(1)絨毛性疾患における腫瘍細胞が父母のMHCをどのように引き継いでいるか検討した。DNA多型性に基づく個人識別判定法を利用し、全胞状奇胎9例、侵入胞状奇胎3例、絨毛癌症例より得た株化細胞3例を対とした。患者と夫の末梢血リンパ球よりDNAを抽出しVNTR領域の一つであるMCT118をPCR法を用いて増幅し、電気泳動で出現したバンドよりDNA型を判定した。この結果はブローベを用いるサザンブロットハイブリッド法にても確かめた。この結果、絨毛性疾患は移植腫瘍であること、全胞状奇胎の既往を有する絨毛癌症例では、責任妊娠が胞状奇胎であり父親由来のDNAをもつこと、先行妊娠が満期死産である例では抽出したDNA型は2種あり、両親のDNAに由来する結果を得た。(2)組織免疫学的方法により絨毛癌細胞がEpidermal Growth Factor(EGF)およびそのReceptorを有することを証明し、Receptor Affinityを算出するとともにEGF数を算出し、その数が癌細胞としては非常に多い群に属することを、アイソトープラベル実験にて証明した。またEGFに対する抗体を培養癌細胞に投与することにより、癌細胞の増殖が抑えられることより癌細胞は自ら賛成するEGFによりその増殖がコントロールされるautocrine機構の存在を明らかにした。(3)絨毛癌株5株につきタイプIVコラゲナーゼ活性をザイモグラフィー解析した(Filderらの方法)。さらにAlbiniらの方法によりトランスウエルセル培養チャンバーを用いてインターフェロン処理による浸潤細胞数を測定しコラゲナーゼ活性の変化を比較検討した。結果として絨毛癌細胞では72kDaタイプIVコラゲナーゼ活性が高く、絨毛癌血行性転移への関与が示唆された。さらにはインターフェロンbetaのみが臨床使用可能濃度で絨毛癌細胞の浸潤を抑制し、これがタイプIVコラゲナーゼ活性の抑制に起因することが示された。本年は、まず絨毛性疾患の腫瘍細胞が、父親または母親のMHC抗原のいずれかをどのように引き継いでいるか明らかにした。個人識別に用いられる。DNA多型性に基づく判定法を利用し、全胞状奇胎5例、侵入胞状奇胎2例、絨毛癌症例より得た株化細胞5例を対象とした。患者および夫の末梢血リンパ球よりDNAを抽出しVNIR領域の一つであるMCT118をPCR法を用いて増幅し、電気泳動にて出現したbandよりDNA型を検討した。VNTR部位は、一定の長さの塩基配列が繰り返し並んでおり、その繰り返し数は個人によって異なっている。全胞状奇胎5例と侵入全奇胆2例は検出したDNA型は、全例が1種のみであり、父親のリンパ球からのDNA型の一方と一致し、母親のDNA型は検出されなかった。絨毛癌では、先行妊娠が全胞状奇胎である一例は、胞状奇胎と同様に父親の2種のDNA型の一方と一致した。先行妊娠が満期死産である一例では、検出したDNA型は2種であり各々、父親のDNA型の一方と、母親のDNA型の一方と一致した。以上により、絨毛性疾患は、移植腫瘍であることが、更に確かめられ、絨毛癌細胞が母親遺伝子以外に、父親由来の遺伝子をも保有することが確実となった。このことより、絨毛細胞上のMHC抗原をサイトカインで誘導し、絨毛癌に対する免疫療法も可能性が増したと云える。昨年および本年と、絨毛性疾患の絨毛細胞が父親および母親のMHC抗原のいずれかを、どのように引き継いでいるか明らかにした。

昨年と同様に9症例の全胞状奇胎、3症例の全胞状奇胎後の侵入胞状奇胎、絨毛癌細胞3種である。患者および夫の末梢血リンパ球、さらに症例の組織および細胞よりDNAを抽出し、VNTR領域である染色体1pにあるMCT118、新たに染色体2pに存在するAPOB、染色体12gに存在するCOL2A1をVNTR、LOCiとして用いてPLRを用いて病変組繊の由来性を詳細に検討した。この結果、胞状奇胎妊娠の既往のある絨毛性疾患の責任妊娠は全て、胞状奇胎であるとの結果を得た。これは、それらの病変組織が全て父親由来を示したことによる。これに対し、正常分娩の既住しかない絨毛癌は両親由来を示した。これらの結果を学会誌に投稿し、現在稿正中である。次に絨毛癌の増殖にEGF autc crine機構が働いていることを証明した。これは、EGF分泌とともにEGFレセプターも絨毛癌細胞が持つことを証明したことによる。この事実は現在、学会誌に投稿中である。前年度までの研究で我々は、絨毛癌患者が胞状奇胎任娠の既往を有する場合はその責任妊娠は胞状奇胎妊娠である可能性が大きく、従ってその絨毛癌細胞には患者の有しない夫由来のMHC抗原が存在し、患者の免疫監視機構により感知される可能性が大であることを述べた。今年度の研究に於て我々はサイトカインの一種であるインターフェロンを使用して、このMHC抗原の表現強度が増強されるか否か調べる予定であったが、我々の意図した研究の凡そ同様な結果は最近になり既に多数の研究者により“インターフェロンによってはMHCの抗原性は増強する"という結果が報告されつつあるので、今年度はサイトカインの効果でも最近注目されており臨床病態的にもより重要と考えた“サイトカインによる癌細胞の浸潤転移能への効果"を調べた。癌細胞の浸潤転移能とタイプIVコラゲナーゼとの研究が最近注目されている。臨床的に絨毛癌は早期より血行性転移をおこすが、今回我々はin vitro絨毛癌細胞について癌細胞の持つタイプIVコラゲナーゼ活性とインターフェロンによる癌細胞浸潤抑制効果との関係を検討した。絨毛癌株5株につきタイプIVコラゲナーゼ活性をザイモグラフィー解析した(Filderらの方法)。さらにAlbiniらの方法によりトランスウエルセル培養チャンバーを用いてインターフェロン処理による浸潤細胞数を測定しコラゲナーゼ活性の変化を比較検討した。結果として絨毛癌細胞では72kDaタイプIVコラゲナーゼ活性が高く、絨毛癌血行性転移への関与が示唆された。さらにはインターフェロンbetaのみが臨床使用可能濃度で絨毛癌細胞の浸潤を抑制し、これがタイプIVコラゲナーゼ活性の抑制に起因することが示された。
光格子中超低温原子気体の軌道及びスピン自由度を駆使した新量子物性の開拓

本研究では、光格子中に導入された極低温原子気体を用いた量子物性に関する独創的な研究として、特に、非標準的な光格子をデザインすることによって初めて可能となる特異な多重軌道の自由度と、2電子系原子のみが特別に有する高スピン対称性SU(N)に着目し、その二つの自由度が織りなすユニークな新量子物性を開拓することを目的としている。原子系として、SU(6)対称性を有するイッテルビウム(Yb)原子量子気体を主な対象とし、また非標準型格子として、平坦バンドを有するリープ格子、基底電子状態と準安定電子状態からなる局在・非局在混合軌道系、などを系のパラメーターを高度に実時間制御して生成し実験を遂行する。光格子の超高空間分解能観測・制御技術を開発して上記研究に適用することにより、量子凝縮相の研究における全く新しい高度な量子シミュレーターを実現することが可能である。上記の研究に向けて、今年度の研究実績として、まず、1)斥力および引力相互作用するフェルミ縮退原子系の準備とそのリープ格子への導入、副サイト選択原子占有率および2重占有率測定、に成功したことが挙げられる。さらに、2)フェルミ同位体171Yb原子のスピン交換相互作用の決定、局在・非局在2軌道系の実現、局在原子のダイポール振動への影響の観測、スピン交換衝突の観測、およびその定性的な理論的説明、などに成功した。そして、3)等方的な1次元、2次元、3次元の光格子中で、SU(6)スピン系の反強磁性スピン相関を観測、に成功した。最後に、4)非エルミート光格子系の実現とその原子の緩和の観測、に成功し、さらに、非平衡クエンチダイナミクスの実験、およびそのための計算手法開発による定量的な説明、に成功した。設定した研究項目について研究を進め、それぞれにおいて成果を上げることに成功した。具体的な本年度の研究進捗状況は以下の通りである。A)これまで、リープ格子の新奇なバンド構造に起因する研究を実施してきたが、平成30年度においては、新たに、斥力および引力相互作用するフェルミ系をリープ格子に導入し、サイト選択的に原子占有率および2重占有率の測定を行うことに成功した。これはこの平坦バンド系におけるフェルミ粒子系の相互作用効果を研究する重要な第一歩である。B)フェルミ同位体171Yb原子のスピン交換相互作用の決定を行い、近藤効果に必要とされる反強磁性スピン交換相互作用を有していることを発見した。さらに、局在された不純物スピンを導入することに成功し、遍歴原子系に誘起されたダイポール振動への影響やスピン交換衝突の振る舞いを明瞭にとらえることに成功し、理論グループとの密接な議論を行い、定性的な理解を得ることに成功した。C)SU(4)系の量子磁性で実証したポメランチュク冷却を、SU(6)系へ拡張することに成功し、特に、等方的な1次元、2次元、3次元の光格子中で、反強磁性スピン相関を観測することに成功した。D)Yb原子の光学遷移の特徴を駆使して、空間反転・時間反転(PT)対称な格子を実現することに成功し、その非エルミート格子軌道系での原子の緩和の振る舞いを詳細に調べることに成功した。さらに、軌道の局在・非局在の実時間制御を行い、その非平衡ダイナミクス、特に相関の伝搬を詳細に実験で明らかにするとともに、理論の研究分担者(段下)と密接なる議論を行い、空間一次元系に対しては行列積状態、3次元系に対しては切断ウィグナー近似法を拡張した理論で、定量的に説明できることを見出した。今後は、以下について集中的に研究を進める。1)局在不純物の物理の解明として、昨年度に、近藤効果の量子シミュレーター実装のため、フェルミ同位体171Yb原子のスピン交換相互作用の決定を行い、反強磁性であることを突き止めたが、この171Yb原子を使った量子輸送の実験を進める。650nmの波長の光格子を用いることで準安定状態の原子のみを局在させ、そこで、基底状態の遍歴する原子のスピン状態の重ね合わせ状態を生成し、局在不純物粒子によるスピンの重ね合わせ状態の変化を高精度に観測技術を開発することによりその振る舞いを明らかにする。この比較対象実験として、斥力相互作用する173原子に対しても同様の実験を行う。2) SU(6)の等方的な様々な光格子配置へ拡張した量子磁性の実験データ、特にスピン相関に対する実験結果を、海外研究者と共同して、量子モンテカルロなどの理論計算と定量的に比較する。また、プラケット格子中のSU(6)系で実現が期待されているSU(4)一重項の存在を確認するとともに、その非平衡ダイナミクスを実験的に明らかにする。さらに、プラケット格子に導入されたSU(2)フェルミ原子の系についても、研究を進める。3)昨年度に準備したリドベルグ励起用光源を用いて、まず共鳴を確認する分光実験を行い、それを量子気体に適用する。また「非エルミート格子軌道への拡張」に向けて、昨年準備した、Yb原子の光学遷移の特徴を駆使したPT対称な強相関系を用いて、虚数解の出てくるPT-Broken相と実数解のみのPT-Unbroken相の相転移を観測することを目指す。また新しい方式の固浸レンズの手法を導入した高空間分解能でスピン敏感な量子気体顕微鏡の開発も進める。上記のすべての研究に関しては、各テーマについて理論の研究分担者(段下)と密接なる議論を行う。

本研究では、光格子中に導入された極低温原子気体を用いた量子物性に関する独創的な研究として、特に、非標準的な光格子をデザインすることによって初めて可能となる特異な多重軌道の自由度と、2電子系原子のみが特別に有する高スピン対称性SU(N)に着目し、その二つの自由度が織りなすユニークな新量子物性を開拓することを目的としている。原子系として、SU(6)対称性を有するイッテルビウム(Yb)原子量子気体を主な対象とし、また非標準型格子として、平坦バンドを有するリープ格子、基底電子状態と準安定電子状態からなる局在・非局在混合軌道系、などを系のパラメーターを高度に実時間制御して生成し実験を遂行する。光格子の超高空間分解能観測・制御技術を開発して上記研究に適用することにより、量子凝縮相の研究における全く新しい高度な量子シミュレーターを実現することが可能である。上記の研究に向けて、今年度の研究実績として、まず、1)斥力および引力相互作用するフェルミ縮退原子系の準備とそのリープ格子への導入、副サイト選択原子占有率および2重占有率測定、に成功したことが挙げられる。さらに、2)フェルミ同位体171Yb原子のスピン交換相互作用の決定、局在・非局在2軌道系の実現、局在原子のダイポール振動への影響の観測、スピン交換衝突の観測、およびその定性的な理論的説明、などに成功した。そして、3)等方的な1次元、2次元、3次元の光格子中で、SU(6)スピン系の反強磁性スピン相関を観測、に成功した。最後に、4)非エルミート光格子系の実現とその原子の緩和の観測、に成功し、さらに、非平衡クエンチダイナミクスの実験、およびそのための計算手法開発による定量的な説明、に成功した。設定した研究項目について研究を進め、それぞれにおいて成果を上げることに成功した。具体的な本年度の研究進捗状況は以下の通りである。A)これまで、リープ格子の新奇なバンド構造に起因する研究を実施してきたが、平成30年度においては、新たに、斥力および引力相互作用するフェルミ系をリープ格子に導入し、サイト選択的に原子占有率および2重占有率の測定を行うことに成功した。これはこの平坦バンド系におけるフェルミ粒子系の相互作用効果を研究する重要な第一歩である。B)フェルミ同位体171Yb原子のスピン交換相互作用の決定を行い、近藤効果に必要とされる反強磁性スピン交換相互作用を有していることを発見した。さらに、局在された不純物スピンを導入することに成功し、遍歴原子系に誘起されたダイポール振動への影響やスピン交換衝突の振る舞いを明瞭にとらえることに成功し、理論グループとの密接な議論を行い、定性的な理解を得ることに成功した。C)SU(4)系の量子磁性で実証したポメランチュク冷却を、SU(6)系へ拡張することに成功し、特に、等方的な1次元、2次元、3次元の光格子中で、反強磁性スピン相関を観測することに成功した。D)Yb原子の光学遷移の特徴を駆使して、空間反転・時間反転(PT)対称な格子を実現することに成功し、その非エルミート格子軌道系での原子の緩和の振る舞いを詳細に調べることに成功した。
近平衡数理モデルの解析的研究

空間分布をもつ生態系個体数モデルや化学反応モデルについて、熱力学的構造に由来する相互作用から、見かけ上の特異性が解消して拡散力が主体となり、時間とともに空間的に均質化する状況を数学的に解明した。これらは捕食階層を記述するロトカ・ボルテラモデル、薬剤による駆除モデル、ウイルス感染免疫モデル、高等生物の棲み分けモデル、細胞分子相互作用モデル、多種化学反応モデル、発生による形態形成モデル、サンゴ礁を舞台とした走化性モデル、脳腫瘍形成における3変数マルチスケール相互作用モデル、など多岐にわたる。点渦系の平均場モデルについては3次元的に広がる渦糸系の多強度モデルにおける双対変分構造、緩和時間での多数点渦系運動のモデリング、1強度系の非退化性とモース指数計算、多強度系の爆発解の精密な挙動、その応用による臨界値でのTrudinger-Moser不等式の有界性と達成関数の存在・非存在の解明を行った。ま劣臨界楕円型方程式の解の先験評価、2重層ポテンシャルのスペクトル構造、空間に配された記憶形状ワイヤについてのモデリングと時間大域的弱解の構成を行った。以上の数学解析研究を裏打ちとして、細胞生物学における数理モデリングについての指標を与えて教科書として出版し、非局所項をもつ偏微分方程式の解析的研究、走化性・化学反応・ネットワークに関する数理モデリングと数学解析法を専門書として取りまとめて出版した。またこれらの方法を、様々な細胞生物学研究に応用した。点渦系の物理構造の解明では、2体相関関数が極限で消滅し平均場では無相関になるカオスの伝搬について、線形応答理論による搖動応答公式の分析から平均場方程式の線形化グリーン関数が関与していることを明らかにした。また分散波動系では各種のポテンシャルを持つ非線形シュレディンガー方程式の定在波の不安定性と爆発解の位相的関係について従来の結果を拡張した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。近平衡力学系解明の基礎となる楕円型理論について,統計力学と非線形数学の両面から研究を開始した.統計力学の立場からは点渦系の平均場方程式を基準として,平行に近い渦糸系の平均場方程式を導出して,その双対変分構造を明らかにした.一方非線形数学の立場からは,強度が連続的に分布する場合の点渦平均場方程式において基本となるTrudinger-Moser不等式が成り立つ臨界逆温度を定めた.また1点強度の場合に顕著に表れる,爆発機構の量子化と循環的階層の研究を深め,多点爆発する解の線形化モース指数と,対応するハミルトニアンの臨界点のモース指数が一致することを確立した.点渦系では動力学理論も展開し,準平衡から平衡に至る緩和時間モデルとして2008年にChavanisによって提唱されたBrownian vortex平均場方程式を走化性方程式系との対応で研究し,解の時間大域存在や爆発条件,動的な循環的階層原理が成り立つことを明らかにした.走化性方程式の研究では,脳内化学物質の移動,サンゴ礁の生態系など生命科学への応用を目指し,いくつかのモデルで解が時間大域的に存在する条件を与えた.また細胞内分子動態に由来する,非局所項を持つ化学反応方程式を研究し,漸近的に空間均質化が起こることを証明し,そのレートを与えた.化学反応一般についてより粗視化したモデルを解析し,質量保存のもとで時間発展の基準となる自由エネルギーと,定常状態を記述する非局所項を持つ楕円型固有値問題の変分汎関数との間に,半双対変分構造が存在することを突き止めた.楕円型理論では,研究上有力な方法として分析していた文献にギャップが見つかり,その部分を迂回する議論を構築する必要が生じた.幸いモース指数の対応と連続強度を持つ点渦平均場方程式の基本構造であるTrudinger-Moser不等式の臨界逆温度の決定というふたつの顕著な成果があり,今後の研究の基盤を確立することができた.モース指数の対応は,これまで領域変動による解集合の大域分岐や漸近的非退化性など様々なエビデンスによって推定されていたが,数学的証明は全く別の技術的な道具を用いてなされた.これはこれまでの点渦平均場(ボルツマン・ポアソン)方程式の研究で繰り返されてきたことである.Trudinger-Moser不等式の臨界値も,証明されて初めて納得できるブレークスルーであり,将来の研究の基礎となるものである.また化学反応系,細胞動態,生態系など応用研究も順調に進展している.昨年度の楕円型理論の大幅な進展を受けて,多成分が相互作用する方程式系の時間発展の研究を展開した.これらはサンゴ礁や草原・森林での生態系,幾何的計量の時間発展,環境科学における長時間拡散,化学反応の基礎方程式,化学工学における有害物質除去等への応用研究の側面も持つものである.本年度の研究によって「孤立系の均質化」という新しい視点が浮かび上がってきたが,これは熱力学の法則に由来する新規な原理として顕著なものと考えている.生命科学のモデルとしては,流体の流れの中で走化性と結合によって相互作用する2種類の分子を記述するモデルにおいて時間大域解の存在や爆発を証明した.生態系を記述する多成分のLotka-Volterra系については,質量保存とエントロピー増大という熱力学的な構造から,解が時間大域的に存在して空間均質化する広いクラスを抽出した.

環境科学や化学工学における比較的マクロな状態を記述するモデルも取り上げ,分数拡散と非線形項との関わりを明らかにし,外的な制御によって熱量の集中を防止する系の時間大域解の存在と漸近挙動を解明した.多成分化学反応の基礎方程式では,解の正値性と各点で成り立つ微分不等式の構造に着目し,非線形項が2次以下である場合に古典解が時間大域的に存在して,一意的な空間均質定常状態に指数的に収束するモデルのクラスを確定した.幾何的計量の時間発展の問題ではポアンカレ予想の2次元版を解決したモデルとして名高い正規化リッチ流を取り上げ,時間大域解の存在と定常状態への収束を質量保存と自由エネルギー減少を基にした純解析的な証明を与えた.熱力学の法則のもとで成り立つ物質輸送の基礎方程式であるSP方程式については,有限時間爆発と無限時間爆発の双方において爆発機構が量子化すること,また定常状態の爆発については自然な形で高次元化されることを示した.昨年度における楕円型理論の確立を受けて,時間大域解の存在,解の爆発,有限時間での爆発機構,無限時間の量子化など近平衡力学系の解明が順調に進み,生態学,細胞生物学,微分幾何学,天体物理学,環境学,化学工学,化学反応論のそれぞれの分野で核となるモデルの解析が進んでいる.本研究と関連して発表した著書は5編に及び,高い評価と支持を受けている.解析的な基礎研究でも,スモルコフスキー・ポアソン(SP)方程式における無限時間,有限時間双方での爆発機構の量子化が解明され,高次元化の基盤が得られた点で,スケーリングと変分構造に由来する各種の数学原理,すなわち量子化する爆発機構,循環的階層,場と粒子の双対性,非線形スペクトル力学(自己組織化のポテンシャル)の正しさが予定通り確立されてきた.本年はこれに加えて孤立系の均質化という新しい枠組みが浮かび上がり,今後の研究の指針となっている.点渦系平均場方程式の解の爆発機構がもともとのハミルトニアンによって制御されるという原理は非局所項がない場合に明快に解明されていたが、今回非局所項がある場合についてはそれだけでは不十分であることが初めて明らかにされ、1点爆発解の非退化性が面積分の挙動には依存せずに定まっていることが明確になった。多点強度系の研究も進展し、臨界質量の場合に爆発解のcollapse質量と全域解の全質量が一致する質量等式が成り立てば、Y.Y. Liの不等式が得られ、その木帰結として基本的なTrudinger-Moser不等式が成り立つことが明らかになった。一方2強度系については質量等式が成り立つために必要十分に近い条件が得られ、これまでの研究方法を俯瞰して今後の示唆を与える重要な結果となった。Smoluchowski-Poisson方程式は、正準統計のもとで自己凝集的な粒子の平均場の時間依存を記述するモデルで、その平衡状態が点渦系平均場方程式と一致するものであり、その爆発機構について点渦平均場方程式との類似が詳細に追及されてきたが、無限時間爆発の場合を完全に説明する結果が得られていなかった。今回defect measureを導入して、移動する座標でのリュービルの定理を適用することによって、自由エネルギーの有界性などを仮定することなく、無限時間爆発するのは初期質量が量子化されているときのみであることが明らかにされた。生体系モデルの解析では、全質量が保存される場合の2次の非線形項の臨界次元である2次元の時に、有限時間でも無限時間でも爆発が起こらないことが明らかにされていたが、今回解の正値性によって有限時間爆発については高次元でも起こりえないことが非線形項の制約のもとで示され、今後の大きな研究テーマとして注目を集めるに至った。
ニワトリ主要組織適合遺伝子複合体の構造および機能に関する基礎的研究

本課題は、「ニワトリ主要組織適合遺伝子複合体(Mhc)の塩基配列およびその機能を明らかにし、Mhc遺伝子領域内で疾病抵抗性候補遺伝子を探索することを目的」として行った。すでにKaufman et al.(Nature,1999)がニワトリMhc遺伝子の全塩基配列を報告したために、マレック病ウイルス抵抗性系統(B^<21>:Cor nell-N line)および感受性系統(B^<19>:Cor nell-P line)のゲノムDNAをもとにニワトリMhc領域をLong accur ate(LA)-PCR法により増幅を試み、両系統間でその構造を比較することでマレック病抵抗性関連候補遺伝子の探索を試みた。LA-PCR法を用いてB^<21>とB^<19>特異的PCR法を用いて単離に成功したMhc特異的LA-PCR産物をショットガンシークエンス法で塩基配列を決定した。この中で、natural killer受容体遺伝子(NKr)に注目してその構造を決定した。NKrは3'末端から翻訳を開始する遺伝子であり、231個のアミノ酸をコードしていた。その相同性の検索から、ITIM(immunor eceptor tyrosine based inhibition motif)を持つNK細胞抑制性受容体の遺伝子であることが明らかとなった。感受性であるCornell-P系統とKaufmanらが報告したB^<12>ホモ接合体の系統ではアミノ酸の変異を伴う1塩基のトランスバージョンが見られたのみであったが、抵抗性であるCornell-N系統と感受性系統とはアミノ酸変異を伴う14塩基の置換が見られた。これらの変異は細胞外ドメイン領域にあたる部分で見られた。14アミノ酸の変異のうち13の変異は細胞外ドメインであり、そのうち2つがNK細胞で特に重要な機能を担う糖鎖結合部位の変化であり、このことはマレック病ウイルス抵抗性に関わるる重要な発見である。ニワトリBAC(バクテリア人工染色体)ライブラリー(49,152クローン)を準備した.しかし,そのニワトリBACはコマーシャルニワトリを持ちいて作出されていること,ニワトリMHC(主要組織適合遺伝子複合体)の基本構造が英国科学雑誌に報告されたことから,新たにニワトリマレック病抵抗性系統(Cornell-P:B^<21>遺伝子)および感受性系統(Cornell-N:B^<19>遺伝子)からBACライブラリー構築することとし,現在構築の途中である.両系統は,米国コーネル大学から導入した.また,BACライブラリーからMHC遺伝子をスクリーニングするためのPCRプライマーをMHCクラスII遺伝子に設計した.このプライマーによりB^<21>およびB^<19>遺伝子を正確に分離できることが明らかとなり,作成したプライマーのスクリーニングへの有用性が示唆された.ニワトリMHC遺伝子の成立を解析するために,ニワトリおよびその起源種と考えられているヤケイのMHCをPCR法により特異的に増幅し,分子系統学的に解析を行った.この結果と,ミトコンドリア全ゲノムの塩基配列を用いた系統解析との間に差異が生じた.これはMHC遺伝子が遺伝子重複により成立してきた遺伝子であることから,MHC遺伝子ファミリーをより多く解析し,MHC遺伝子の数,ニワトリが属するキジ目内の種および品種の数を増やして分子系統学的に解析する必要があると強く示唆された.今後は,1.BACライブラリーからマレック病抵抗性および感受性系統のMHC遺伝子を分離し,全塩基配列を決定する.2.ニワトリMHC遺伝子の成立を解明するために,複数のMHC遺伝子のlocusを増幅し,最新の分子系統学的手法でそれぞれのMHC遺伝子の起源を解明する.ことを目的に継続して研究を推進する.本課題は、「ニワトリ主要組織適合遺伝子複合体(Mhc)の塩基配列およびその機能を明らかにし、Mhc遺伝子領域内で疾病抵抗性候補遺伝子を探索することを目的」として行った。
原始惑星系円盤における分子組成の化学的進化の理論研究

原始惑星系円盤内における分子組成の化学的状態及び進化過程を理論的に求めることが当申請研究の目的であった。達成目標は以下の通りであった。(1)原始惑星系円盤の現象論的モデルを使用して、分子組成の化学進化を反応ネットワークを解くことで求める。この際、ダストへの分子の吸着及びダストからの蒸発を考慮に入れる。電波観測のデータとの比較によって、原始惑星系円盤の物理量及びモデルの妥当性をも決定する。(2)同位体比の異なる分子に於いも、化学反応のネットワークを求め、それらの分子量の比を時間の関数として理論的に求め、より詳細な円盤の物理量と年齢を探る。(3)結果を太陽系形成過程に応用する。特に、ダストに閉じこめられた分子の組成を彗星大気の観測結果と比較し、彗星の形成がどこで起こったのかについても新しい考察を与える。分子反応ネットワークプログラムを使用して、原始惑星系円盤の各部分の分子組成の化学的進化過程を求めた。(1)計算によって得られた分子量分布から、それぞれの輝線について輻射輸送方程式を解くことで、電波による輝線観測と直接比較できる輻射強度を求めた。(2)さらに、分子間の存在比を時間の関数として各温度及び密度に於いて決定した。(3)原始惑星系円盤が進化と共にいかに観測されうるかを決定した。(4)原始惑星系円盤の観測的研究を行い理論結果との比較を試みた。原始惑星系円盤内における分子組成の化学的状態及び進化過程を理論的に求めることが当申請研究の目的である。達成目標は以下のように設定した。(2)同じ分子に於いても、同位体で構成された分子の組成比は、化学反応の反応率やダストへの吸着や蒸発過程が原子量に依存する場合があるので異なる。従って同位体で構成された分子量の比を時間の関数として理論的に求め、より詳細な円盤の物理量と年齢を探る。当初計画されていた(1)の研究はほぼ完結した。この結果、原始惑星系円盤、及び、若い星の星周円盤における一酸化炭素の欠乏問題は、その分子のダストへの吸着が原因であると結論された。数値計算によって、これは定量的に調べられ、観測との一致を見た。研究成果は、論文としてまとめて、現在Astrophysical Journalへ投稿中である。1.原始惑星系円盤の現象論的モデルを使用して、分子組成の化学進化を反応ネットワークを解くことで求める。2.同じ分子に於いても、同位体で構成された分子の組成比は、化学反応の反応率やダストへの吸着や蒸発過程が原子量に依存する場合があるので異なる。今年度は、原始惑星系円盤の中でも比較的高密度の領域での科学進化過程を調べた。その結果、ダストに氷着する氷としは、酸化的分子化合物だけでなく還元的分子化合物も含まれることが得られた。この結果は彗星から噴出される組成との比較で興味深い。