hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
臨床低栄養細菌の基礎的性状に関する研究

研究の初期にはSerratia marcescensを用いていたが、低栄養状態での増殖が活発にならなかったので、より活発な増殖を示す低栄養細菌を用いた実験を試みることにした。分離していた菌株のなかで一万分の1に希釈したnutrientbrothで活発な増殖を示す菌株を1株、やや増殖が劣るもの2株を選び、これを使用した。3つの菌株はいずれもPseudomonas cepaciaであった。両株を富栄養培地のbrain heart infusion agar(BHIA)と低栄養培地のagarのみの培地上で培養し、同一の細菌が極端に栄養状態の異なる環境間で生育するときの細胞質膜を構成する蛋白質の質的、量的変化を検討した。先の方法で膜蛋白質を分解し、これを二次元電気泳導にかけ、その蛋白質の泳導パターンを比較したところ、低栄養状態でも活発な増殖を示す菌では、富栄養状態と低栄養状態ではそのパターンが殆ど別の菌のように変化することが分かった。また、比較的増殖の遅い菌では全体的なパターンはほぼ同様であるが、幾つかの蛋白質のスポットで明らかに低栄養状態時のみに出現するものが得られた。この結果は低栄養状態に対応するために特定の蛋白質が新たに産生されるか、またはその量が増加していることを示すものと思われる。次に、BHIAの栄養分を10分の1、100分の1、1.000分の1、10.000分の1と段階的に減らしていった培地で培養し、それぞれの二次元泳動パターンを調べると、栄養分の減少に反比例して、特異的な蛋白質の増加が認められた。特に、10分に1から100分に1の間でこの変化が著しいことから、この間で蛋白質の量的、質的変換が指令されると解釈される。1,臨床分離株のSerratia marcescens 5株を用いて研究を開始した。当初は液体培地での検討を予定していたが、低栄養液体培地では菌は増殖しても10^6/mlを越えないこと、菌体がきわめて小さくなるために一定量の菌体を集めることはかなり困難であることがわかり、液体培地での検討はひとまず置いて、寒天培地で検討を開始した。Nutrient agar培地(栄養培地)とこれのbroth分を1000分の1に希釈した寒天培地(低栄養培地)上で試験菌を培養して集菌した。栄養培地と低栄養培地のそれぞれで培養された同一菌を研究計画書に記載した方法で処理して、膜成分を分離した。これを二次元の電気泳動法により両者の膜蛋白質の泳動のパターンを比較した。まずcoomassie blue染色,ついで銀染色で検討した。残念ながら5株とも栄養培地で増殖させた菌の膜蛋白質と低栄養培地で培養した菌の膜蛋白質の泳動パターンに顕著な差異は観察されなかった。ついでbroth分を10.000分の1に希釈した低栄養培地で検討したが、5株のうち2株のみが検討できたが、いずれも1000分の1希釈の場合と同様であった。Serratia marcescensは低栄養培地でも増殖するが、その速度は遅いので、このことが結果に反映していることも考えられる。そこで低栄養培地でもっとも盛んに増殖する細菌を選び出し、検討を加えることにした。これらの株は未同定であるがnutrient brothを加えない寒天だけの培地でもよく増殖する。現在これらの株を処理して膜蛋白質を調製しているが、平成八年度研究計画調書に記載した理由により二次元泳動装置の入手をまって検討を開始する。

2,分離されたobligate oligotrophsのなかで特に栄養培地で強く増殖阻害を受ける5株を選び、どのアミノ酸がどの程度増殖阻害を起こすのかを検討した。Serratia marcescensを用いた結果では、期待した結果が得られなかったので、低栄養状態でより活発な増殖を示す低栄養細菌を用いた実験を試みることにした。分離していた菌株のなかで一万分の1に希釈したnutrient brothで活発な増殖を示す菌株を1株、やや増殖が劣るもの1株を選び、これを使用した。2つの菌株はいずれもPseudomonas cepaciaであった。両株を富栄養培地のbrain heart infusion agar (BHIA)と低栄養培地のagarのみの培地上で培養し、同一の細菌が極端に栄養状態の異なる環境間で生育するときの細胞質膜を構成する蛋白質の質的、量的変化を検討した。先の方法で膜蛋白質を分離し、これを二次元電気泳動にかけ、その蛋白質の泳動パターンを比較したところ、低栄養状態でも活発な増殖を示す菌では、富栄養状態と低栄養状態ではそのパターンが殆ど別の菌のように変化する事が分かった。また、比較的増殖の遅い菌では全体的なパターンはほぼ同様であるが、幾つかの蛋白質のスポットで明らかに低栄養状態時のみに出現するものが得られた。この結果は低栄養状態に対応するために特定の蛋白質が新たに産生されるか、またはその量が増加していることを示すものと思われる。次に、BHIAの栄養分を10分の1、100分の1、1.000分の1、10.000分の1と段階的に減らしていった培地で培養し、それぞれの二次元泳動パターンを調べると、栄養分の減少に反比例して、特異的な蛋白質の増加が認められた。特に、10分の1から100分の1の間でこの変化が著しいことから、この間で蛋白質の量的、質的変換が指令されると解釈される。(本研究は1997年度日本農芸化学会で発表の予定)
プラズマ集束相対論的電子ビ-ムによるジャイロ・クライストロン実験

平成3年度は、2年度に完成した、高繰り返し短パルスの電子ビ-ム加速器(100ー150keV,100A,50nsー1μs,0.1ー100Hz)の改良と、なるべく広い範囲のパラメ-タ領域で動作出来るプラズマガイド(電子サイクロトロン共鳴生成プラズマビ-ム,1x10^9-10^<11>/cm^3)の設営、電子ビビ-ムの入射実験、サイクロトロン自発放射の検出、ジャイロクライストロンの動作実験、パラメ-タ依存性の確認と解析を行なった。もっとも大きな結果として、プラズマアシステッドジャイロクライストロンの動作を確認し、(1)プラズマのパラメ-タを制御することによって、クライストロン動作周波数チュ-ナブルにする可能性と、(2)真空場ジャイロクライストロンに比べると、使用したパラメ-タ範囲では利得にして最大約20dbの増強を見出した。研究中に関連して調べるべきテ-マが次々に発見され、かつまた金沢大学から移管した主要(電子ビ-ム生成)装置に故障が発生して(恐らく輸送中に発生した原因によると推定される)、修理に時間がかかったなどもあって、より長期的な視野に立って研究計画を再検討する必要が生じ、必ずしも計画したすべてを年度内に完了させることが出来なかった。テ-マを紋って成果をまとめ、早い機会に発表の予定である。更に、よりスケ-ルの大きいパラメ-タの電子ビ-ム生成装置を持つ(性格はかなり違う)日本原子力研究所の自由電子レ-ザ-研究チ-ムと以前より共同研究を行なっており、特に本年、真空場相対論的ジャイロクライストロンの共同実験を行なって我々の結果と比較した。更に典型的な平面ウィグラ-(集束型)自由電子レ-ザ-の実験を行なうことによって、ジャイロクライストロン(プラズマガイド型を含む)と併せての一般的理論を構築するよう努力した。これら関連研究の発表論リストを後に掲げる。本研究は平成2年度および3年度の2年にわたる研究計画として認められており、当該平成2年度は装置の設営と順調な運転を確保することをおもな内容とする。加速器本体は整備が進んでいる。速い繰り返しの相対論的電子ビ-ムとプラズマ・ウェ-ブガイド系の完成が最も重要な課題であった。後者については新たに2.45GHzマイクロ波による電子サイクロトロン共鳴加熱プラズマを採用し、信頼性の高い機器を設置、運転試験中である。このための2.45GHZ,2KWのマイクロ波発生器、チュ-ナ-、パワ-測定部、プラズマ生成部等が本補助金によって購入された備品である。プラズマの特性、制御テストを行なっていて、その結果が出て来つつある。別途予算によって、小型コンピュ-タを導入し、測定結果を直接のinーsitu解析を行なう準備を進めている一方で、この計算機によるシミュレ-ション実験をおこなった。初めに、Dopplerーshift dominated gyrotronのモデルで検討を行ない、基礎となる動作の解析を行なった。その結果の一部は平成3年1月末に、日本原子力研究所主催の自由電子レ-ザ-研究会で発表された。この主題につき以前より共同研究をしている原子力研究所のメンバ-と共同で検討した結果は春の日本物理学会物性分科会で講演する。なおリップル磁場による電磁波生成能率の増大と、プラズマ・ウェ-ブガイド中の電子ビ-ムの伝播についてのシミュレ-ションが進行中である。これで平成3年度の実験開始への準備がハ-ドウェアとソフトの両面でほぼ整ったと云える。プラズマ生成用に予定していたレ-ザ-が諸般の事情で導入出来なかったので計画の一部変更をしたためやや予定が遅れたが計画の繰り替えで対処した。2年計画として認められているため、適当な修正が容易であった。更に典型的な平面ウィグラ-(集束型)

自由電子レ-ザ-の実験を行なうことによって、ジャイロクライストロン(プラズマガイド型を含む)と併せての一般的理論を構築するよう努力した。これら関連研究の発表論リストを後に掲げる。
鎖状粘土鉱物の新利用に関する基礎的研究

鎖状粘土鉱物,とくにセピオライトの新しい利用の開発を目的として,いくつかの基礎的性質について検討し次のような結果を得た.1.セピオライトの脱水機構:脱水による構造変化,すなわち鎖状構造のfoldingは結晶全体にわたって均一に行われることを確認した.また,結合水の第一段階の脱水速度はMgに配位する水分子の脱離速度に依存し,第二段階のそれはfoldingした空洞から水分子が外部へ拡散する,その速度により決定されることを明らかにした.2.セピオライトの表面化学的性質:(1)各地産試料について比表面積および細孔分布の測定を行った.比表面積は443m^2/g(Imisehir)から231m^2/g(韓国)の範囲にあった.細孔分布曲線はいずれの試料も細孔直径2030〓に鋭いピークが認められた.(2)これらの試料について「平衡法」により陽イオン交換容量を測定した.溶液のpH=7において4.83meg/100g(Vallecas)から, 1.17meg/100g(葛生)の範囲にあった.値はpHにより著しく変動し,セピオライトの陽イオン交換容量が結晶格子の末端に存在する破壊原子価に起因することが明らかになった.3.セピオライトの酸処理:セピオライトの塩酸処理により非晶質珪酸ゲルを得た.葛生産試料から生成した. Mgを完全に溶脱した珪酸ゲルについて比表面積470m^2/g,平均細孔径33.3〓,細孔容積0.51cc/gなる値が得られた.これらの性質は現在利用されている工業用シリカゲルの同様な性質とよく対応するので,特徴ある繊維状形態に着目して工業材料として新しい利用の開発が期待される.鎖状粘土鉱物,とくにセピオライトの新しい利用の開発を目的として,いくつかの基礎的性質について検討し次のような結果を得た.1.セピオライトの脱水機構:脱水による構造変化,すなわち鎖状構造のfoldingは結晶全体にわたって均一に行われることを確認した.また,結合水の第一段階の脱水速度はMgに配位する水分子の脱離速度に依存し,第二段階のそれはfoldingした空洞から水分子が外部へ拡散する,その速度により決定されることを明らかにした.2.セピオライトの表面化学的性質:(1)各地産試料について比表面積および細孔分布の測定を行った.比表面積は443m^2/g(Imisehir)から231m^2/g(韓国)の範囲にあった.細孔分布曲線はいずれの試料も細孔直径2030〓に鋭いピークが認められた.(2)これらの試料について「平衡法」により陽イオン交換容量を測定した.溶液のpH=7において4.83meg/100g(Vallecas)から, 1.17meg/100g(葛生)の範囲にあった.値はpHにより著しく変動し,セピオライトの陽イオン交換容量が結晶格子の末端に存在する破壊原子価に起因することが明らかになった.3.セピオライトの酸処理:セピオライトの塩酸処理により非晶質珪酸ゲルを得た.葛生産試料から生成した. Mgを完全に溶脱した珪酸ゲルについて比表面積470m^2/g,平均細孔径33.3〓,細孔容積0.51cc/gなる値が得られた.これらの性質は現在利用されている工業用シリカゲルの同様な性質とよく対応するので,特徴ある繊維状形態に着目して工業材料として新しい利用の開発が期待される.本年度は計画に則り、セピオライトの比表面積と陽イオン交換能(CEC)について検討した。用いた試料はイミシェヒール(トルコ),河南省(中国),韓国,葛生(栃木県),バジェカス(スペイン)の5種類である。1.比表面積測定は「ディジソープ2600形」(マイクロメリテイックス社製)を使用し、BET法により行った。比表面積は443【m^2】/g(イミシェヒール)から231【m^2】/g(韓国)の範囲にあり、加熱により200°Cから徐々に減少し、400°C以上でほぼ一定になることが分かった。これは結晶格子のfoldingに起因する。また比表面積の加熱による減少の挙動が試料によって著しく異なることが明らかなった。これは透過電子顕微鏡観察や(110)回折線から計算した結晶子のサイズによってよく説明できることが分かった。なお、各試料の細孔分布は2030A゚に集中していることが確かめられた。2.CEC測定は従来から普通に用いられているSch【o! ̈】llenberger法と、これと比較するために「和田の方法」とで行った。CEC値はpH=7において4.83meg/100g(バジェカス)から1.17meg/100g(葛生)の範囲にあった。しかし、これらの値はpHの増加とともに高くなることが分った。これに反し、比較のために測定したモンモリロナイトはpHの影響をほとんど受けなかった。このことはセピオライトのCECがモンモリロナイトのそれとは異なり、主に結晶格子の端に存在する破壊原子価(broken bonds)に起因することを示している。従ってセピオライトのCEC測定の場合、従来のSch【o! ̈】llenberger法を適用できないことを明らかにした。さらにまたセピオライトのCECは結晶子サイズと関係あることが分かった。
口腔細菌による出血性脳疾患の病態生理解明

クモ膜下出血は突然発症する疾患であり、脳血管の破裂によって重篤な症状を呈し、高頻度で社会復帰が困難となることが問題となっている。脳梗塞をはじめとする脳循環障害を予防する上で、血中の脂質レベルをコントロールすることは有用であるが、脳動脈瘤の破裂予防に関してはさまざまな報告がされている。今回我々はLdlrおよびApobec1を欠損させたマウス(Ldlr-/-, Apobec1-/-)を用いることによって血中の脂質レベルを高くし、この動物に実験的に脳動脈瘤を誘導することによって、脳動脈瘤の発生および破裂の変化をみた。【方法】実験的に脳動脈瘤を誘導するためにHashimotoモデルを用いた。実験開始の1週間前に片腎を摘出した。脳底クモ膜下腔に豚膵エラスターゼを投与し、脳血管を脆弱化した。また、エラスターゼ投与後、皮下に徐放性のデスオキシコルチコステロンペレットを留置するとともに、飲水として1%食塩水を摂取させることで高血圧を誘導した。実験開始から3週間後に脳組織を摘出し、脳動脈瘤の有無およびクモ膜下出血の有無を評価した。【結果】両群とも体重および血圧の変化に対し差はみられなかった。しかしくも膜下出血および未破裂脳動脈瘤形成については以下のような結果を得ることができた。コントロールとして用いたC57BL/6群は17匹中10例においてクモ膜下出血がみられ、また4例に未破裂脳動脈瘤があった。一方、Ldlr-/-, Apobec1-/-群は28例中1例においてのみクモ膜下出血がみられ、10例に未破裂脳動脈瘤がみられた。脳動脈瘤の発生機序を研究を進めるうちに、口腔細菌ではなく脂質代謝と脳動脈瘤破裂の関係性について興味を持ち始めた。本年度は動脈硬化モデルマウス用い、脳動脈瘤発生について検討を行い始めた。Ldlr-/-, Apobec1-/-群はクモ膜下出血がほとんどみられず、血中の高い脂質レベルは脳動脈瘤破裂に対し保護的に作用する可能性が考えられる。血中の脂質が直接的に脳動脈瘤の破裂予防に寄与しているのか、もしくは血液凝固系が関与しているのかなどの検討を行っていく予定である。【脳動脈瘤モデルの作製】出血性脳疾患の動物モデルとしてはUniversity of California, San Franciscoとの共同研究で確立されたHashimotoモデルを用いた。片腎を摘出した後、マウスの髄腔内へエラスターゼを投与し、徐放性のデスオキシコルチコステロン(DOCA)を皮下に留置するとともに、飲水として1%食塩水を与えることで高血圧を発症させ、ウィリス動脈輪、中大脳動脈をはじめとする脳血管において中膜弾性板が破壊し、くも膜下出血が発症した。【血圧測定】イソフルレン吸入麻酔下に軽度な麻酔を施行し、尾動脈を用いて非観血的に心拍数および収縮期血圧を測定した。個体ごとに経時的な変化を観察するために、片腎摘出前、エラスターゼ注入前、エラスターゼ注入から1週後、2週後そして3週後と測定を行った。片腎、食塩水、そしてDOCAによって高血圧が引き起こされ、エラスターゼ注入後1週間後の血圧は片腎摘出前と比べ約15%の上昇がみられた。【脳動脈瘤の形成】マウス17匹を用いたトライアルにおいてエラスターゼ投与から3週間後の観察期間中、破裂脳動脈瘤の発症率は60%であった。これはUniversity of California, San Franciscoのバックデータと比べ適切な発症率であるが、本研究においては口腔内細菌による脳動脈瘤の増悪を目的としているため、発症率を若干低下させる方法が必要である。次年度は徐放性のDOCAの適用量を減量するなどして再度脳動脈瘤モデルを作製し、破裂脳動脈瘤の発症率を検討する予定である。本年度より積極的に動物モデル作製の試みを行い、そして満足な結果を出すことが出来ている。並行して行っている未破裂脳動脈瘤、そして破裂脳動脈瘤の患者より唾液を採取する臨床研究も精力的に行っているため、次年度以降に動物実験に患者より採取された口腔内細菌を投与することができそうである。

コントロールとして用いたC57BL/6群は17匹中10例においてクモ膜下出血がみられ、また4例に未破裂脳動脈瘤があった。一方、Ldlr-/-, Apobec1-/-群は28例中1例においてのみクモ膜下出血がみられ、10例に未破裂脳動脈瘤がみられた。脳動脈瘤の発生機序を研究を進めるうちに、口腔細菌ではなく脂質代謝と脳動脈瘤破裂の関係性について興味を持ち始めた。本年度は動脈硬化モデルマウス用い、脳動脈瘤発生について検討を行い始めた。本年度脳動脈瘤モデルの作製に成功しているため、口腔内細菌に限らずクモ膜下出血を増悪させる原因となりうる要因を積極的に試み、そのメカニズムを解明したいと思う。Ldlr-/-, Apobec1-/-群はクモ膜下出血がほとんどみられず、血中の高い脂質レベルは脳動脈瘤破裂に対し保護的に作用する可能性が考えられる。血中の脂質が直接的に脳動脈瘤の破裂予防に寄与しているのか、もしくは血液凝固系が関与しているのかなどの検討を行っていく予定である。動物飼育費など年度内の請求が完了せず、次年度になってからの請求が来たため、そこにあてる予定である。
術中回収血中の前駆・幹細胞による自己の細胞を利用した四肢の血管・骨再生

本年度は研究計画に従い、以下の研究を行い、得られた研究成果を学会発表した。本研究の参加に同意が得られた人工関節置換術施行患者から骨髄液(BM)及び術中回収血(SB)を採取し、ヒストパックを使用し比重遠心分離法により単核球の分離を行った。10%FBS含有のDMEM培地に細胞を懸濁し1×10^6個の細胞浮遊液を作成、多連通孔性ハイドロキシアパタイトをScaffoldとして、37°Cで2時間インキュベーションを行いハイブリダイズさせ、7週齢雌ヌードラットの背部皮下に移植した。対照群として、細胞を含まない群(control)を作製した(各群n=6)。組織学的評価として、4、8週でHE染色標本を作製し、8週のHE標本より骨形成率を測定した。また免疫組織化学的評価として、抗オステオカルシン抗体による骨芽細胞の免疫染色で骨新生能を、抗IsolectinB4抗体によるラット血管内皮細胞の免疫染色から血管密度を計測し血管新生能を評価した。また移植後4、8週で蛋白を抽出し、オステオカルシンの含有量およびアルカリフォスファターゼ活挫についてELISAを用い評価した。移植後4週のHE染色の結果では、control群に比べBM群およびSB群では線維組織の増生が著明で、細胞移植による組織形成の促進の可能性が示唆された。移値後8週における組織学的所見では、BMおよびSB群で骨形成を認め、control群では線維組織を認めるのみであった。オステオカルシンの免疫染色ではオステオカルシン陽性細胞を多数認め、骨形成量の統計学的評価では、BM群およびSB群で有意に骨形成を認めた。オステオカルシン含有量は、BM群およびSB群で4週、8週とも有意に高値を示したが、アルカリフォスファターゼ活性は、4週、8週とも各群間で有意差を認めなかった。4週におけるIsolectin B4染色では、細胞移植群で血管密度の有意な増加を認めた。術中回収血中における単核球分画のin vivoでの骨形成能が示され、今後臨床の場において有効な医療資源として使用できる可能性を示すことができた。本研究の参加に同意が得られた人工関節置換術施行患者から末梢血(PB)、骨髄液(BM)及び術中回収血(SB)を採取した。各サンプル中のCD34+/CD45dimm分画を幹細胞分画としてフローサーイトメターにて評価した。各サンプルからRNAを抽出し、real-timePCRにより、osteocalcin,alkaliphosphataseの遺伝子発現を定量的に評価し比較検討した。次に免疫細胞化学的手法にてosteocalcin陽性細胞の有無を確認した。さらに比重遠心法により各サンプルから単核球分画を単離し、10cm dishあたり10^7個の単核球を播種し、DMEM/10%FCSで1週間培養を行い、線維芽細胞様集団(fibroblast colony-forming unit:CFU-F)を10^6個の単核球あたりのCFU-Fを間葉系幹細胞含有率として評価した。当初の仮説を裏付けるデータして、SB中にはPBより遙かに高い頻度でCD34+/CD45dimm分画が存在していた。さらに興味深いことにosteocalcinの遺伝子発現はBMより有意に高い発現を示していた。免疫細胞染色においてもSB中にosteocalcin陽性細胞の存在を確認できた。また、間葉系幹細胞含有率では低い傾向にあるがBMにほぼ同等する含有率を示していた。さらに、人工関節再置換術患者から同様に同意を得た後PB,BM,SBを採取し解析を行った。ヘパリンによる抗凝固処理、フィルターによる組織片、凝血塊処理にてSBを回収し、COBE-Spectraで無菌的に単核球を単離した。これまでの結果同様、SB中にはCD34+/CD45dimm分画の存在、osteocalcinの発現の上昇、osteocalcin陽性細胞の存在、CFU-Fの産生も十分に確認できた。以上の結果は、2007年第22回日本整形外科学会基礎学術集会にて発表を行った。

移値後8週における組織学的所見では、BMおよびSB群で骨形成を認め、control群では線維組織を認めるのみであった。オステオカルシンの免疫染色ではオステオカルシン陽性細胞を多数認め、骨形成量の統計学的評価では、BM群およびSB群で有意に骨形成を認めた。オステオカルシン含有量は、BM群およびSB群で4週、8週とも有意に高値を示したが、アルカリフォスファターゼ活性は、4週、8週とも各群間で有意差を認めなかった。4週におけるIsolectin B4染色では、細胞移植群で血管密度の有意な増加を認めた。術中回収血中における単核球分画のin vivoでの骨形成能が示され、今後臨床の場において有効な医療資源として使用できる可能性を示すことができた。
NCSおよびNCSモデルハイブリッドの核酸認識と切断機構

(1)第二世代10員環アナログのアルコールは、非常に興味あるpBR322DNA切断活性を示した。その顕著なG塩基選択性は、当初、ラジカル機構によると推定していた。しかし、DNA切断をポリアクリルアミドゲル電気泳動により詳細に検討した結果、アルキル化機構で進行している可能性が高くなった。また、グアノシンとの反応も検討した結果、グアニン部位がトリガーとなって芳香環化した付加体が生成することも分かった。現在、DNAとの付加体が生成するか、するとすればどこで結合するかを精査中である。(2)DNA認識部位として、マイナーグルーブバインダーで、ATに親和性の高いネトロプシンアナログを結合させた新しいハイブリッド分子の合成法を確立した。そのDNA切断活性は、当核研究でこれまでに合成した化合物の中で最強であった。(3)本研究で従来合成した第一、第二世代モデルは、いずれも共役ケトンであった。これではトリガーにより芳香環化しても、生成するビラジカルの片方は、安定なπラジカルである。二個とも活性の高いσラジカルにできれば、ラジカル機構によるDNA切断が促進されると期待された。このでザインに基づき、ケトン部をアルコール誘導体の脱離基とした化合物を数種類合成した。その中で、核酸塩基へのインターカレーター機能を有すると期待される、ネオカルジノスタチンクロモフォアのナフトエートエステルを脱離基とした化合物が、第二世代アルコールより約50倍のDNA切断活性を持つことが分かった。それがどのような塩基(配列)選択性を示すか検索中である。
神殿をめぐる活動と地域間交流の相関からみたアンデス文明形成期の社会動態

本研究の目的は、アンデス文明の基盤が築かれたとされる形成期(紀元前3000ー1年)の社会変化に際して、社会的統合および地域間交流の中心であったとされる神殿をめぐる諸活動と地域間交流、およびその関係性がはたした役割を実証的に解明することである。そこで本研究では、ペルー北部のワンカバンバ川流域で神殿遺跡を発掘するとともに、作業仮説上、地域間交流を考えるうえで重要であると推測された、ワンバンバ川周辺の先行研究のない地域において、踏査を実施した。また、本研究の成果によりこれまでの研究成果を総合し、ペルー北部の地域間ルートを含む地域間交流の実態を論じることが可能となった。本研究は、複雑社会が成立・展開したアンデス文明形成期(紀元前3000年ー紀元前後)において、社会的統合かつ交流の場であったとされる神殿をめぐる諸活動と地域間交流との動態的相互関係を、考古学的手法を用いて実証的に研究するものである。そのため、これまでに調査を継続的に実施してきた、ペルー北部のワンカバンバ川流域で複数の神殿遺跡を発掘し、同時に同流域周辺地域の遺跡踏査をおこなう。そして、獲得した考古資料の分析と、GIS(地理情報システム)によるルート解析を総合することで、上記の問題に取り組む。平成26年度は、まず、ワンカバンバ川流域で最大規模を誇る神殿遺跡インガタンボにて、2011年におこなった発掘出土資料の分析を、専門家に依頼した。その結果、これまで把握していた以上に、様々な種の動物が同遺跡で利用されていたことが明らかとなった。これには、地域間交流に際して荷駄獣とされるラクダ科動物も含まれている。また、今回分析した出土資料は、神殿の改築時に埋められたものであることがわかっているため、この結果によって、神殿における儀礼活動と地域間交流の関係を議論する下地を築くことができた点は、今後の研究展開を考えるうえで非常に意義深い。次に、ワンカバンバ川流域の南側に広がるインカワシ市とクテルボ市で、広域的な遺跡踏査をおこなった。その結果、既知の諸遺跡を確認するだけでなく、ペルー文化省に未登録の神殿遺跡や岩絵遺跡などを複数記録した。また、ラクダ科動物を現在飼育中の地域も新たに確認できたなど、ペルー北部の海岸部、山間部、熱帯低地を結ぶ地域間交流ルートに関する新たな知見をえたことは、極めて大きな成果である。これらのデータの統合については課題として残るが、今後はGISを用いた整理・分析作業を進めていく予定である。なお、平成26年度の成果に関しては、国内の学会で発表し、高い評価を得ている。アンデス文明形成期(紀元前3000年ー紀元前後)には、神殿を中心として複雑社会が成立・展開したと考えられている。本研究は、社会的統合の中心かつ交流の場であったとされる神殿をめぐる諸活動と地域間交流との動態的相互関係をとらえることで、形成期の社会動態を明らかにすることを目的としている。そこで、平成27年度には、ペルー北部のワンカバンバ川流域にある2遺跡で発掘調査を実施した。そのうちの一つは流域内で最大規模を誇るインガタンボ神殿遺跡で、もう一つは2005年に実施した分布調査で神殿と考えられたイェルマ遺跡である。その結果、インガタンボでは、従来の想定よりも神殿が大規模かつ複雑な構造を呈していたことや、建造物の改築とともに地域間交流を示す資料が増加していくことが明らかになった。これは、神殿をめぐる活動と地域間交流の相関を論じる際に基礎となる、重要なデータである。また、イェルマでは、形成期の活動はみとめられたものの、われわれが想定していたような大規模な神殿建築は確認できなかった。ここからは、同じ流域内の近い距離に位置する遺跡間において、異なる社会展開が存在した可能性が示唆された。以上のように、平成27年度の発掘調査からは、われわれが考えていた以上に流域内の社会的状況が多様であることが明らかとなった。上記2遺跡の発掘資料の詳細な分析は、平成28年度に実施する予定である。また、その成果は、平成26年度におこなった広域的な遺跡踏査データと総合する。なお、平成27年度の成果については、国内外の学会・シンポジウムで刊行および発表し、評価を得ている。平成27年度には、当初の計画通り、ワンカバンバ川流域内の複数の遺跡で発掘調査を実施し、想定以上の成果がえられた。発掘出土資料の詳細な分析は、平成28年度に実施する予定であるが、その予備的な分析は現在も進行中である。さらに、GISを用いたペルー北部の地域間交流ルートに関するデータ整理と分析についても、調査資料をふまえて継続的におこなっている。これらのことから、本研究はおおむね順調に進展していると考えられる。アンデス文明形成期(紀元前3000年ー紀元前後)は、神殿を核として複雑社会が成立・展開したとされる時期である。そのなかで、本研究は社会的統合の中心かつ交流の場であったとされる神殿をめぐる諸活動と地域間交流との動態的相互関係をとらえることで、形成期の社会動態を明らかにすることを目的としている。ペルー北部のワンカバンバ川流域に位置するインガタンボおよびイェルマ神殿遺跡では、平成27年度に実施した発掘調査によって、近い距離に位置しつつも、異なる社会展開が存在した可能性が示唆されている。そのため、平成28年度には、両遺跡における先史の多様な社会的状況を比較検討するために、両遺跡の出土遺物、とくに比較の中心となりうる土器の分析と、出土遺物の年代測定をおこなった。

上記の成果は、平成27年以前の研究データと総合された。その結果、1ワンカバンバ川流域では、形成期において、複数の神殿が存在したものの、地域間交流の中心はあくまでインガタンボであったこと。2それ以外の神殿は、小集団の統合の中心として機能を特化させていたことが推測された。また、流域内の諸神殿は、規模や立地などに応じてその役割が異なると考えられることから、神殿をめぐる諸活動と地域間交流との動態的相互関係を詳細にとらえていくには、他の小神殿遺跡だけでなく、交流の中心となるインガタンボ遺跡でさらなる調査を続けていくことが重要である。さらに、3ワンカバンバ川流域遺跡の年代測定によれば、ペルー北部で紀元前800年ごろとされてきた形成期後期(流域内ではインガタンボ期)の開始が、紀元前750年ごろに変化する可能性が示唆された。これに関しては、今後、周辺遺跡とのさらなる比較検討が必要である。なお、それ以前を含む平成28年度の成果については、国内外の学会・シンポジウムで刊行および発表し、評価を得ており、本研究の継続が望まれている。本研究の目的は、アンデス文明の基盤が築かれたとされる形成期(紀元前3000ー1年)の社会変化に際して、社会的統合および地域間交流の中心であったとされる神殿をめぐる諸活動と地域間交流、およびその関係性がはたした役割を実証的に解明することである。そこで本研究では、ペルー北部のワンカバンバ川流域で神殿遺跡を発掘するとともに、作業仮説上、地域間交流を考えるうえで重要であると推測された、ワンバンバ川周辺の先行研究のない地域において、踏査を実施した。また、本研究の成果によりこれまでの研究成果を総合し、ペルー北部の地域間ルートを含む地域間交流の実態を論じることが可能となった。平成26年度は、当初の予定通り、発掘出土資料の分析と遺跡踏査を順調に実施し、予想以上の成果をあげることができた。また、それらのデータと数値地図、および3次元地形データをふまえて、GISによる解析を進めており、ペルー北部の地域間交流ルートに関するデータの整理と分析については、現在も継続的に実施中である。こうしたことから、本研究は、おおむね順調に進展していると考えられる。平成28年度には、平成27年度におこなった発掘資料の分析を予定しているが、放射性炭素年代測定をおこなう専門家や動植物依存体の種同定をおこなう専門家との調整はすでにすませている。また、平成28年度にはこれまでに蓄積したデータを総合していく必要があるが、文献資料の渉猟や他の専門家との意見交換などは継続的におこなってきた。今後は、国内外の学会やシンポジウムなどで研究成果を随時発表していくことを通じて、本研究の精緻化に努めていく予定である。28年度が最終年度であるため、記入しない。先史人類学平成27年度には、ワンカバンバ川流域で発掘調査を予定しているが、その調査申請は着実に進んでおり、共同調査者や参加メンバー、動植物依存体の種同定や放射性炭素年代測定をおこなう専門家との、今後の調査・分析方針をめぐる協議も済んでいる。また今後は、7月の国際アメリカニスト会議(サン・サルバドル)といった国内外の学術誌や学会などで、研究成果を発表することを計画しており、様々な研究者との意見交換を通じて、本研究の精緻化に努め、今後の研究の促進を図っていく予定である。
光応答・信号増幅機能を有する分子の設計

適度の親水性を有するオリゴエーテル基を含むカルボキシラートと疎水性長鎖アルキルアンモニウムとを組み合わせたイオン対が、疎水性の高い脂質二分子膜中で分子認識を駆動力として分子集合体を形成し、一般にイオン通過に対する障壁となる疎水性の高い脂質膜中に親水的な壁面を有するポアを形成することができ、一定の電導度を有する人工超分子イオンチャネル構造体が組織化できることを明らかにした。この疎水性アンモニウム基の一部にトランス-アゾ基を導入し、オリゴエーテルカルボキシラートを用いて同様にイオン対を形成させたところ、8pSの一定の電導度を有する安定なイオンチャネル電流を与えることを見出した。しかし本イオン対に367nmのUV光を照射することによってアゾ基をシス体に異性化させた後に脂質膜に取り込ませると安定なイオンチャネル電流は観測することはできず、脂質膜の乱れを意味する微小なリ-ク電流を与えた。このシス体は脂質膜中で測定中十分な時間安定であるが、450nmの可視光を照射するかまたは熱異性化によりトランス体に戻すことができた。従ってイオンチャネルの光異性化を利用して、毎秒数百万-数千万の膜を介したイオン流束を与える機能を微小な光入力により制御・増幅できるフォトトランジスタ機能の開発に成功した。またイミダゾール置換ポルフィリンを合成し、イミダゾールの金属中心に対する配位によって光受容体として働く長い共役π電子がスタッキングしたポルフィリン一次元分子集合体が組織化できること、これによって隣接したポルフィリン面を通して有効な電子移動が得られることを見出し、光合成膜をモデルとするエネルギー伝達組織体の構築を行った。
ホロコーストとユダヤ系アメリカ文学-持続と変容

ユダヤ系アメリカ人作家がアメリカ社会で注目されるようになった1950年代から21世紀の現代に至るまで、第二次世界大戦中にナチス・ドイツによって引き起こされたユダヤ人大量虐殺(ホロコースト)が、彼らの小説の中で表現方法を変えながらも、創作上のテーマとして絶え間なく継承されている事実を確認した。さらに、その表現方法の一つとして、ユダヤの伝説上の人造人間である「ゴーレム」が現代作家の創造力をかきたて、ホロコーストの表象として扱われている事実を分析し、図書『ゴーレムの表象』としてまとめた。4名の研究者は、それぞれが担当する作家-ベロー、マラマッド、シンガー、ロスーに関する先行研究の収集を行い、ホロコースト表象について先行研究が提示している/いない議論を把握する作業を各自進めた。2010年12月には研究会を開き、佐川がスーザン・フロムバーグ・シェーファー(1941-)の『バッファロー・アフタヌーン』(1989)について発表し、ヴェトナム戦争を舞台とする同作品が、ホロコースト表象の一つの変容と理解しうる点について全員でディスカッションを行った。また、2011年2月19日には、近年ユダヤ系作家たちがしばしば扱う「ゴーレム」を理解するために、日本女子大学学術交流研究による公開シンポジウム「ゴーレムの表象-ユダヤの人造人間と現代」を、日本女子大学目白キャンパスに於いて企画・開催した。佐川が「シンガーとヴィーゼル-ユダヤ児童文学におけるゴーレム」、坂野が「ゴーレムと笑い:ホロコースト第二世代の試み-セイン・ローゼンバウムの場合」、大場が「シンシア・オジック『プッターメッサー・ペーパーズ』」、伊達が「日米の小説・映画・アニメにおけるゴーレム」を発表した。シンポジウムには東京大学大学院教授の金森修氏、および大阪大学大学院准教授の片渕悦久氏にも参加していただき、金森氏が「亜人ゴーレム」を、片渕氏が「ゴーレムあるいは/そしてエスケーピスト:マイケル・シェイボン『カヴァリエとクレイの驚くべき冒険』」を発表された。「ゴーレム」という表象をめぐって、ホロコースト、歴史、生命、継承といったテーマが浮かび上がり、ホロコースト表象と「ゴーレム」との関わりを精査する必要性を明確にすることができた。ゴーレムに関するシンポジウムの開催は国内初であり、変容するホロコースト表象の一つとしての「ゴーレム」を確認できたことは、今年度の研究成果として大きな意義をもつものである。4名の研究者は、各自が担当する作家、ソール・ベロー、バーナード・マラマッド、アイザック・バシェヴィス・シンガー、フィリップ・ロスについて、作品におけるホロコースト表象の検証を進めた。7月の研究会では、伊達がベローのMfr.Sammler's Planetについて研究報告を行い、ベローの作品群の中ではホロコーストを正面から扱っている点で特筆に値する同作品について、全員で議論した。また、ホロコースト表象という観点ではもちろんのこと、作品自体も日本ではほとんど取り上げられることのないユダヤ系アメリカ人女性作家2人、レベッカ・ゴールドスタインとノーマ・ローゼンを坂野と大場が担当し、4月の研究会ではゴールドスタインのMaael,12月の研究会ではローゼンのTouching Evilを全員が読んだ上で、女性作家のホロコースト表象について把握した。今年度はさらに、米国でのホロコースト表象研究の初期段階の成果である、S.リリアン・クレマー著、Witness through the Imagination:Jewish American Holocaust Literature(1989)を全員で検討し、2012年3月の研究会で佐川が同書の詳細にわたる評価を行い、次年度に研究最終年度を迎える本研究で確実に押さえるべき事項を再確認した。並行して4名は、前年度開催したユダヤ伝説上の人造人間「ゴーレム」に関するシンポジウムの内容を各自深化させ、年度末までに論文を完成させた。4名の論文と、シンポジウムに参加していただいた金森修氏(東京大学大学院教授)と片渕悦久氏(大阪大学大学院准教授)の論文は、まとめて編集し、2012年度に出版する予定である。ホロコーストとの関連において浮かび上がった「ゴーレム」は、文学作品や映像作品において様々に変容しながら今日まで受け継がれており、6名の論文はそのことを具体的に確認する結果となり、充実した内容になった。研究3年目を迎え、最終年度として、ユダヤ伝説上の人造人間「ゴーレム」とユダヤ系アメリカ作家の作品との関わりを分析して各自執筆した論文をまとめ、『ゴーレムの表象ーユダヤ文学・アニメ・映像』を作成した。論文は研究分担者全員で検討し合い、各自の考察を一層深化させることに努めた。結果として、ホロコーストの一つの表象としてのゴーレムの様々な展開を俯瞰的かつ具体的に提示できたと考える。また、並行して研究会を計3回開き、坂野がスティーヴ・スターンのThe North of God(2008),伊達がソール・ベローのThe Bellarosa Collection(1989),そして佐川が研究課題の締めくくりとしてヴィクトール・フランクルのMan's Search for Meaning(1959)を取り上げてそれぞれ研究発表を行い、全員での議論を尽くした。ホロコーストは現代のユダヤ系作家にも様々な形で描き続けられている事実を確認できたが、第二次世界戦後から現代にいたる全容を捉えるには時間が不足していることは否めなかった。

今後もさらに様々なホロコースト表象を検証していく必要性を改めて認識した次第である。2011年度は4回の研究会を開催し、各自の研究成果も論文や口頭発表で順調に公表できた。さらに、ゴーレム表象研究という日本ではほとんど未開拓の研究領域において、次年度の出版に向けて論文を完成できたことも、大きな進展である。24年度が最終年度であるため、記入しない。研究最終年度の次年度は、これまでの総括として各自が担当する作家についての研究成果を論文にまとめる予定である。また、すでに完成しているゴーレム論文については編集作業を行い、出版する。
置換型のコンホメーション変化に基づく固相相転移と転移点近傍の動的構造解析

本研究は、単結晶状態を保ったままで相転移を示す有機結晶について、転移点近傍を2K程度の間隔で、広い温度領域に亘って温度分割単結晶X線構造解析を行い、転移に伴う構造の動的変化を検討したものである。三次元結晶構造の温度変化の詳細を検討することによって、転移機構を明らかにすることができた。さらに結晶崩壊を伴う相転移についても粉末X線回折による結晶構造解析を行い、転移前後の構造変化を明らかにすることができた。このような研究は、転移中に結晶が崩壊したり、またしなくても広い温度領域を細かい測定点で単結晶X線構造解析することが不可能に近かったため、従来ほとんど行われていなかったものである。今回対象としたのは、長鎖アルキル基を有するacridin-N-oxyl誘導体(1)、いろいろなアルキル基を置換基とするアシル尿素誘導体(2)、dithiocatecholが配位した5配位ボロン化合物(3)の固相相転移についてである。(1)では長鎖アルキル基の末端の回転による乱れで、アルキル基間の熱膨張が他の部分に比較して大きいためにアルキル基の動きを誘導する。(2)は側鎖のアルキル基の種類によって室温から融点までの間で、固相相転移を示す場合と示さない場合があることが知られていたが、その転移機構と転移の有無を明らかにすることに成功した。さらに、転移の際に結晶が崩壊する例について、粉末回折法に温度分割測定法を適用し転移機構を明らかにした。(3)はBに配位するdithiocatechol ligandの接触距離の変化に伴ってdithiocatechole面かゆらぐ空間を得たことによる相転移であった。有機結晶の相転移点近傍の結晶構造の温度変化を詳細に追跡し、相転移機構を明らかにすることは、転移に伴って単結晶状態を保持できないこと、4軸型X線回折計では1サイクルの測定に数日間かかることなどから、これまでほとんど行われていなかった。また、単結晶-単結晶転移であっても、転移点のごく近傍では両相の回折点が混在するために、4軸回折計では10K位の幅に亘って格子定数すら明確には決定できなかった。本研究は、従来、熱的測定、分光学的手段、粉末X線回折等によって推定せざるを得なかった構造変化の詳細を、二次元検出器回折計による単結晶構造解析によって行うものである。すなわち、単純に高温相、低温相の二点の構造を明らかにするのではなく、構造の動的変化を温度軸に対して観測することを目的として、今年度から発足した。360K付近で相転移を示すアシル尿素誘導体RCONHCONHR'結晶(R=i-C_5H_<11>,R'=C_2H_5)について、98,298,328Kおよび348374Kの間を2K間隔で構造解析を行った。転移点よりかなり前から熱膨張に伴って、水素結合による平板状分子集合体が平行移動し、その空間を埋めるように側鎖のR=i-C_5H_<11>が乱れて転移を出現することが明らかとなった。類似の結晶構造を示すが相転移のないRCONHCONHR'(R=i-C_5H_<11>,R'=C_3H_7)についても構造の温度変化を調べたところ、側鎖のC数の違い、コンホメーションの違いによって、熱膨張による空隙があまりできないため、相転移を示さずに融解に至ることが分かった。また、260K付近で明確な単結晶-単結晶相転移が存在する長鎖アルキル基(C_<13>H_<27>など)を置換基にもつフェナントリジンニトロキシド誘導体などについて、転移点近傍を数K(2K程度)間隔で広い温度領域に亘って単結晶X線構解造析を行い、温度変化の詳細を検討した。

本研究は平成12年度から発足したもので、相転移に伴う構造変化の詳細を、二次元検出器回折計による単結晶構造解析によって研究するものである。すなわち、単純に高温相、低温相の二点の構造を明らかにするのではなく、構造の動的変化を温度軸に対して観測することを目的としている。昨年度に解析した360K付近で相転移を示すアシル尿素誘導体RCONHCONHR'結晶(R=i-C_5H_11, R'=C_2H_5)では、転移点よりかなり前から熱膨張に伴って、水素結合による平板状分子集合体が平行移動し、その空間を埋めるように側鎖のR=i-C_5H_11が乱れて転移を出現するが、これらの変化に対する熱的変化は非常に小さく、転移に際して単結晶状態が保たれる。今回単結晶状態が保たれないアシル尿素誘導体(R=n-C_5H_11, R'=CH_2Cl転移点347K)について粉末X線回折の温度変化を調べ、全体的にかなり大きな構造変化を伴うこと、室温に戻しても高温相状態が長時間保たれることが分った。現在粉末回折による構造解析の可能性を検討中である。また、温度分割構造解析の一環として、キナゾリンを架橋配位子とする一次元鎖構造の銅錯体、5配位超原子価ボロン化合物の相変化に伴う構造変化を追跡した。銅錯体では、鎖軸に対するキナゾリンの回転振動に伴う相変化を見い出し、温度分割構造解析を行った。この相変化に伴って、キナゾリンのメタ位のN配位子の配位モードが高温相のax-axから低温相ではeq-axに変化し、これらの配位距離の変化を回転振動解析の面から説明した。このような配位モードの変化は、磁気的相互作用の解釈にも非常に重要な関係がある。また、5配位超原子価B化合物において203Kでorder-disorderの相転移が存在することを明らかにし、温度分割構造解析から分子の僅かな回転振動と相転移の関係を示した。本研究は平成12年度から発足したもので、相転移に伴う構造変化の詳細を、二次元検出器回折計による単結晶X線構造解析によって研究するものである。先に相転移に伴って単結晶状態が保持されるアシル尿素誘導体RCONHCONHR'結晶(R=i-C_5H_<11>,R'=C_2H_5)(1)について、転移点前後の構造変化の詳細を明らかにしたが、本年度は相転移に際して結晶が壊れるR=n-C_5H_<11>,R'=CH_2Cl(2)誘導体結晶について、粉末X線回折によって構造の温度変化を検討した。この結晶の転移点、融点、転移熱はそれぞれ346K,384K,17kJ/molであり、この転移熱は(1)の転移熱(1kJ/mol)に比べるとかなり大きい。実験室系で温度分割粉末X線回折強度を測定したが、高温相は場合は全く格子定数を決定することができなかった。そこで、高輝度光科学研究センターにおける放射光施設SPring-8のBL02B2ビームラインを用いて温度分割粉末X線回折強度(300340Kでは10Kおき、340350Kは1Kおき)を測定した。放射光の場合、入射強度も強くビームの平行性もよいため、実験室系に比べて回折線の分離が非常に向上し、高温相の格子定数を決定することができた。また、低温相の構造を初期モデルとしてsimurated annealing法によって高温相の結晶構造を求めることができた。低温相ではacylurea骨格部分がNH...O水素結合で一次元的に配列しており、これに垂直方向にn-C_5H_<11>基があることは(1)と同様であるが、(1)では一次元鎖が平行に並んでいるのに対し、(2)では隣合う鎖の傾きが逆方向になっている。高温相では隣合う鎖の傾きが同じになり、また、アルキル基部分のコンフォメーションに大きな変化と乱れがみられた。
STEM教育コンテンツと言語活動を統合した理工系基礎力育成プログラムの構築

STEAM教育のための、理工系基礎力育成に効果的で汎用性の高い教育コンテンツの研究開発、および、言語と知識と思考を駆使して他者と協働して新たな価値を創造する力を養うことが可能とされるCLILとSTEAM教育とを統合した、理工系基礎力育成のための統合教育プログラムの研究開発を推進する。新しく研究開発されるSTEAM教育コンテンツを用いた多様な教育実践事例、CLILとSTEAM教育を統合した統合教育プログラムの実践事例にもとづく知見を蓄積する。知見をもとに、言語系教育研究協力者との協働により、日本語4技能および英語4技能を育成可能な、理工系基礎力育成のための統合教育プログラム構築を実現する。
Ca^<2+>/カルモデュリン依存性プロテインキナーゼIV欠損マウス作製と機能解析

Ca^<2+>シグナル伝達機構に深く関与するCa^<2+>/カルモデュリン依存性プロテインキナーゼ(CaMキナーゼ)の神経細胞における生理的意義を解明すべく、平成10年度科学研究費申請計画に従い以下のような成果をあげた。(1)遺伝子欠損マウスの作成:129SVマウスのCaMキナーゼIVゲノムDNAを単離、構造解析を行い、ターゲッティングベクターを作製した。東京大学医科学研究所勝木教授との共同研究により相同組み換え体を含むES細胞の同定し、キメラマウスを作製に成功し、現在、機能解析のため、F1マウスの作成のため交配中である。(2) CaMキナーゼIVの活性化機構の解析:近年、本酵素の活性化には上流活性化酵素に存在するCaMキナーゼキナーゼ(CaMKK)によるリン酸化が必須であることが明らかになってきた。申請者は本酵素の活性化機構を解明する一助としてCaMKKの2つの分子の遺伝子発現局在をin situハイブリダイゼーション法を用いて検討した。その結果、2つの分子種が神経系において異なる発現様式を示すことを明らかにし報告した(Mol.Brain Res.1998)。さらに2つの分子の機能の場を明らかにするため抗体を作成し、現在、免疫組織学的に2つの分子の細胞内局在を解析中である。以上、申請した実験計画に従い、CaMキナーゼの分子多様性の神経細胞における生理的意義の解明のために着実に研究を展開している。Ca^<2+>シグナル伝達機構に深く関与するCa^<2+>/カルモデュリン依存性プロテインキナーゼ(CaMキナーゼ)の神経細胞における生理的意義を解明すべく、平成9年度科学研究費申請計画に従い以下のような成果をあげた。(1)遺伝子欠損マウスの作成のために129SVマウスのCaMキナーゼIVゲノムDNAを単離、構造解析を行い、翻訳開始コマンドを含むエクソンをneo耐性遺伝子により置換したターゲッティングベクターを作製した。さらに東京大学医科学研究所勝木教授との共同研究により相同組み換え体を含むES細胞の同定し、キメラマウスを作製に成功し、現在、F1マウスの作成のため交配中である。申請計画に従い平成10年度中にその表現型の解析に着手できうる状況にある。(2)CaMキナーゼI及びIVの活性化因子として見出されたCaMキナーゼキナーゼ(CaMKK)の2つのアイソホームの遺伝子発現の分布をin situハイブリダイゼーション法を用いて検討した。その結果、CaMKKαの遺伝子発現は、CaMキナーゼIと、CaMKKβは、CaMキナーゼIVと非常によく相関した遺伝子発現分布を示すことを明らかにし、2つのアイソホームの生体内での機能分担を示唆する可能性を報告した(Mol. Brain Res. in press)。(3)胎生期神経系より新規CaMキナーゼを探索した結果、ヒトHela細胞より同定されたDeath-associated protein kinase (DAPk)のラットホモログ-の単離に成功し、本酵素の遺伝子が神経系の発達過程に豊富に発現することを明らかにし報告し(Mol. Brain Res. in press)、現在神経系における機能解析のためにトランスジェニクマウスを作成中である。
ヒト皮膚微小血管内皮細胞の培養による血管新生機構の研究

正常皮膚微小血管内皮細胞の分離培養法についてはDavisonらの方法に従い、満足すべき結果を得た。たゞ培養条件についてDavisonらの方法では人血清を用いるが、人血清は入手方法が確立されておらず、またAIDSウイルスの問題もあるため牛胎児血清を用いる方法も同時に試みたが、この血清では内皮細胞の発育増殖はほとんど行われなかった。なお人血清を用いて培養した血管内皮細胞は増殖するにつれて島状のシートを形成し、同心円状に広がり、培養710日でconfluentに達した。これらの細胞は蛍光抗体法にて第8因子抗原陽性であり、電子顕微鏡にて細胞質中にWeibel-Polade体を証明し得たことより血管内皮細胞であると判断した。次にこの内皮細胞を用いて血管新生を起こさせる条件としてまずDavisonらの方法を追試した。すなわち内皮細胞がconfluentの状態に達した時にこれにcollagen solで覆い、次いで【Co_2】インクベーター中に加温することによりcollagen gelの状態にする。このような状態において内皮細胞は以下の如く血管様構造を形成した。位相差顕微鏡所見:内皮細胞は一定の方向に集合し、各所で重層の索状構造を形成する。そして48時間までに集合内皮細胞は相互に強く接着し、これに続いて索状構造物内部に空胞様部分が形成され、これらはやがてその大きさを増し、索状構造の長軸に一致して細長い腔(管腔)となる。透過型電顕所見で管腔はtight junctionで連結された数個の内皮細胞により囲まれている。透過型および走差型電顕所見:索状構造物形成時には内皮細胞が集って1つの平面を作っているが、これが次第に円柱状に隆起し、その中心部の細胞の一部または全体が壊死となり、この部に大きな腔が出来る。この腔は他の部に出来た同様の腔と融合して、一連の細長い管腔が形成される。このようにして出来た管状構造は数日間持続するが、その後全体が崩壊する。なお今後の問題として1.他の血管新生条件を見つける2.血管新生促進又は抑制因子を発見する。