hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
DNA切断分子集合体の創製とゲノム創薬への応用

転写因子をはじめとするDNA結合蛋白質は細胞内シグナル伝達の鍵物質であり、ゲノム創薬の標的として重要な位置を占めている。本研究は、DNA結合蛋白質とDNA切断部位(小分子)とを分子集合によって合体させ、DNA切断機能をもった分子集合体を形成するという新しい研究方法論を開拓し、ゲノム創薬に応用しようとするものである。本研究における分子集合体形成はグルタチオンとグルタチオンSトランスフェラーゼとの特異的相互作用を基盤的な考えとしている。すなわち、グルタチオン部位を持った小分子と、グルタチオンSトランスフェラーゼの融合蛋白質とを分子集合させるという方針を立てた。そこでまず、ベンゼン環上に3つのアミノメチル基を導入し、アミノ基のそれぞれに長鎖脂肪酸を連結し、その先端にグルタチオンを連結した化合物を合成した。これにより三叉リンカーの3つの末端にグルタチオン部位をもつ化合物が得られ、グルタチオンSトランスフェラーゼとの相互作用を検討するための基礎を開くことができた。次に、DNAを切断する小分子として、ジメチルアミノピリジンと2つのヒスチジンからなる鉄と結合しうる人工配位子を合成した。ジメチルアミノピリジンに対して、ひとつのヒスチジンはアミド結合で、他のヒスチジンは2級アミン結合で連結するという分子設計に基づく、新規配位子を合成した。この化合物は鉄と結合して錯体を作り、分子状酸素を還元的に活性化してDNAを切断する反応性をもつ活性酸素を発生することが期待される。この新規DNA切断小分子に、上記のグルタチオン分子集合系を加味することで、新たなDNA切断分子集合体になると考えられる。
アフリカ型都市建築保存手法の開発　都市における互助的ネットワークを使った試み

近年、アフリカ各国で人口増加や経済成長により都市化が進み、スラムクリアランスや大規模開発に伴い歴史的街区が急速に失われている。しかしアフリカにおける都市や建築に関する研究は世界の他地域と比較して圧倒的に少なく、今後アフリカの都市性を尊重した都市計画を行う上でもそれらの研究は急務である。本研究はエチオピア・アジスアベバを研究対象としてアフリカの都市や建築の持続的利活用の方法を開発する。
プラスチック成形加工におけるレオロジーエキスパートシステムの開発

我々が目指した研究テーマは、1)高分子溶融体のレオロジーデータの蓄積、2)材料のレオロジー的性質と材料の構造との相関の解明、3)成形加工シミュレーションのソフトウエアの開発の3つである。以下に、それぞれの具体的な成果を記す。1)高分子溶融体のレオロジーデータの蓄積と、2)材料のレオロジー的性質と材料の構造との相関の解明以下の材料について、成形加工過程に伴うすべての変形(せん断、一軸、二軸、平面伸長流動)における流動挙動を得た。これまで測定が困難であり、データベース化が進まない材料に対してのデータ蓄積に成功した。これにより、"レオロジーエキスパートイステム"の基礎を得た。さらに、材料の高次構造と粘弾性特性との相関を得ることに成功した。・汎用樹脂(ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレンなど)・相構造を有する材料や非相溶系ポリマーブレンド・相溶系ポリマーブレンド・構造中にイオン結合を有する材料(アイオノマー樹脂)・無機粒子分散系ポリマー3)成形加工シミュレーションのソフトウェアの開発上記のレオロジーデータを用いて成形加工性を高精度に予測可能なシミュレーションソフトを開発した。ソフトの心臓部である構成方程式は、K-BKZ型を用いた。本シミュレーションソフトは、せん断や一軸伸長粘度などの、比較的簡便に行える測定結果があれば、高度に成形加工性をシミュレーションできることに特徴がある。これは、当初の目標通り、まさに、経験の浅い現場技術者でも容易に活用できるものであり、工業的価値も高いレベルに仕上がっている。(1)レオロジー測定・材料中の超高分子量成分の影響を明らかにするため、本研究室独自の手法である溶媒キャスト法によりPS/UHMWPSブレンド試料を作成した。各測定用試料の成形には設備備品費より購入した圧縮成型機により行った。この結果から、UHMW-PSが分子鎖同士の絡み合いに対応する臨界濃度以上で顕著なひずみ硬化性を示すことが明らかとなった。・相構造を有する系において相構造がせん断、一軸、二軸、平面伸長粘度挙動に与える影響を調べた。実験ではPB(ポリブタジエン)の硬さ、充填量などの相構造の異なる3種類のSBSを使用した。この結果、どの変形下においても、あるひずみまでは分子特性によらず線形挙動を示すが、それ以上のひずみではPBの絡み合いが強いほどひずみ軟化性を弱める傾向を示した。また、ひずみ軟化性の大きさは一軸<平面<二軸の順に増大することが明らかとなった。・結晶化によるレオロジー特性の変化のメカニズムを明確にするため、材料の静止下、流動下における結晶状態を観察し定量化した。その結果、せん断流動により核形成を著しく誘起することが明らかになった。また、結晶化による粘度と発熱の変化を同時に測定し、定量化する装置の開発に成功した。(2)計算機シミュレーションブラウニアン・ダイナミクスシミュレーションを行い、ひずみ硬化を含む系の粘度の振る舞いと、様々な物理的パラメータとの関連を調べた。その結果、実験と良く合う結果を得ることができた。本年度は(1)レオロジー測定および(2)計算機シュミレーションさらにレオロジーエキスパートシステムの基礎を築くため、(3)成形加工に与えるレオロジー特性の評価を行った。以下に具体的な成果を示す。(1)レオロジー測定本年度も引き続きレオロジー測定の実験によるレオロジーデータベースの蓄積を進めた。本年度は特に固化過程(結晶化過程)での物性評価を行った。具体的には、結晶化発熱を粘度測定中に同時に測定可能な装置を開発し、粘度増加と結晶化との関係を明らかにできた。さらに流動中の結晶化挙動を可視化できる装置を開発し、その挙動も明らかにできた。(2)計算機シュミレーション分子シュミレーション、メゾスコピックシュミレーション等を用いて分子運動論に基づいた物性評価を行った。具体的には、結晶化シュミレーションや金型壁面における分子運動のシュミレーションを行った。(3)成形加工に与えるレオロジー特性の評価

本年度、成形加工中に材料が受けるせん断、一軸、二軸、平面伸長流動下でのレオロジー特性をデータベース化した。これらの物性に対する構成方程式の適応性や再現性の評価を行った結果、構成方程式中のパラメータを変形様式ごとに変えることなく良好に再現した。この構成方程式を成形加工シミュレーションに用いることで、現場技術者は単に1種類のパラメータを入力するだけで良好に成形加工中の材料の流動を予測できるようになると考えている。今後実際にこの構成方程式によりシミュレーションを行うことで、実用レベルでの改良を行う予定である。本年度は、(1)レオロジー測定、(2)計算機シミュレーションによるレオロジー予測、(3)プラスチック成形加工評価を行った。以下に具体的な成果を示す。(1)レオロジー測定本年度は、前年度までのデータを基に、より複雑な材料系に対するレオロジー測定を行い、レオロジーデータベースの蓄積を進めた。具体的には、PP/UHWM-PE,PS/UHMw-PS,PS/SBSなどのブレンド系に対するレオロジー測定を行った。その結果、成形加工における不良現象の削減に有効だとされる伸長粘度のひずみ硬化性の発現メカニズムを実験的に明らかにした。(2)計算機シミュレーションによるレオロジー予測レオロジーエキスパートシステムの開発には、レオロジーデータベースを基にした基本モデルが必要となる。今年度までに得られたレオロジーデータベースを基に分子論的なモデルを構築し、分子シミュレーションを行った。前年度までに得られた実験値と比較することで、モデルの有用性を示した。(3)プラスチック成形加工(1)で得られたデータベースと実際のブロー成形性との相関について検討を行った。伸長粘度のひずみ硬化性と成型品コーナー部の肉厚不均一現象には強い相関関係が存在することを定量的に示した。さらに(2)までに得られた知見から、実際の成形加工性のシミュレーションを行い、良好な予測結果を得ることに成功した。本年度は、(1)前年度までに構築されたレオロジーデータとK-BKZ構成方程式の適応性の検討。(2)ミクロ・メソ・マクロレベルでのシミュレーションの研究開発を行った。(1)レオロジーデータとK-BKZ構成方程式の適応性の検討一軸伸長流動下において、粒子充填する等の不均一構造を持った高分子材料は、ひずみ軟化を示す。そこで、K-BKZ構成方程式がひずみ軟化を示す材料においても適応するかを検討した。その結果、K-BKZ構成方程式は、ひずみ硬化性だけでは無く、ひずみ軟化性を示す材料においても適応する事を明らかにした。高分子材料の溶融粘弾性を表す構成方程式として、K-BKZ、PSM、PSMLT構成方程式がある。様々な変様式下での測定データをこれらの構成方程式間で比較検討した。その結果、一軸、二軸、平面伸長粘度の再現より、K-BKZモデルが優れていることを明らかにした。(2)ミクロ・メソ・マクロレベルでのシミュレーション
次世代大容量光ネットワークに向けた低消費電力な小型光通信用デバイスの研究

本研究の概要は、スイッチ部分に相変化材料を用いた低消費電力なWSSの実現である。相変化材料はCDやDVDなどの光ディスクに用いられる不揮発性を持つ材料である。室温で安定な2つの相状態を持ち、加熱条件を変えることで相間を行き来することができる。それぞれの相状態は異なる屈折率を持つため、相変化を利用することでスイッチング状態の維持に電力が不要な低消費電力WSSが可能になる。相変化を利用した光スイッチはシリコン光回路上に相変化材料を集積することで実現される。他ポート化を容易にするため、波長合分波素子には自由空間工学系の回折格子を用い、ハイブリット構成のWSSを作製する。
サイクリン依存性キナーゼのターゲットとなる未知蛋白質の探索

1)p16^<INK4a>はCdk4やCdk6に結合して阻害するが、われわれは、p16^<INK4a>と拮抗してcyclin D-Cdk4を安定化させる蛋白質p34^<SEI-1>を発見し、その遺伝子をクローニングした。静止状態にある細胞に血清を加えるとp34^<SEI-1>が誘導され、外からp34^<SEI-1>を発現させると細胞は低血清濃度でも増殖するようになる。2)また、RB蛋白質上にある約13ケ所のリン酸化部位を認識する抗体をほぼすべて作製したが、これらを用いて、RB蛋白質のC末端側には、リン酸化に際してCdk2が先ず結合する部位が存在することを明らかにした。3)癌抑制作用をもつ合成レチノイドであるN-(4-hydroxyphenyl)retinamide(HPR)は細胞増殖を阻害し、アポトーシスを誘導できる。われわれはin vitroにおけるこのHPRの増殖抑制効果とそれにおけるRBタンパク質の役割を解析した。その結果、HPRの増殖抑制活性はサイクリンD1遺伝子発現の減少と、RBタンパク質をターゲットとするCDK類の活性阻害とによって生じるらしいことがわかった。4)PKCは普通、細胞膜でフォスフォリピドによって活性化されて細胞内へシグナルを伝えるが、われわれは新しい機能を見つけた。PKCηがcyclin E/cdk2/p21と複合体を形成し、cdk2-kinase活性を強く阻害することを見出した1)p16^<INK4a>はCdk4やCdk6に結合して阻害するが、われわれは、p16^<INK4a>と拮抗してcyclin D-Cdk4を安定化させる蛋白質p34^<SEI-1>を発見し、その遺伝子をクローニングした。PKCηがcyclin E/cdk2/p21と複合体を形成し、cdk2-kinase活性を強く阻害することを見出したNPAT遺伝子は、Ataxia telangiectasiaの原因遺伝子であるATM遺伝子にごく隣接して染色体上に存在している遺伝子として今井らによってクローニングされた。このNPAT蛋白質がCdk2-サイクリンEと強く結合して、しかも、そのキナーゼでリン酸化を受けることも昨年わかったので、NPAT上のCdk2-サイクリンE結合部位、および、リン酸化を受ける部位を同定する研究を進めた。その結果、2、3の候補の部位に絞り込むところまで進んだ。一方、RB蛋白質上にある約13ケ所のリン酸化部位を認識する抗体をほぼすべて作製したが、それを用いて、Cdk4によるリン酸化部位とCdk2によるリン酸化部位とを区別できることを示した。たとえば、Ser780、Ser795やSer608はCdk4によってかなり優先的にリン酸化されるが、逆に、Thr356、Ser612やThr821はCdk2かCdc2によってはよくリン酸化されるけれども、Cdk4によってはほとんどリン酸化されないことがわかった。さらに、これらを用いて、RB蛋白質のC末端側には、リン酸化に際してCdk2が先ず結合する部位が存在することも明らかにした。p16^<1NK4a>はCdk4やCdk6に結合して阻害するが、われわれは、p16^<1NK4a>と拮抗してcyclinD-Cdk4を安定化させる蛋白質p34^<SEI-1>を発見し、その遺伝子をクローニングした。また、RB蛋白質上にある約13ケ所のリン酸化部位を認識する抗体をほぼすべて作製したが、これらを用いて、RB蛋白質のC末端側には、リン酸化に際してCdk2が先ず結合する部位が存在することを明らかにした。NPAT遺伝子は、Ataxia telangiectasiaの原因遺伝子であるATM遺伝子にごく隣接して染色体上に存在している遺伝子として今井らによってクローニングされた。このNPAT蛋白質がCdk2-サイクリンEと強く結合して、しかも、そのキナーゼでリン酸化を受けることもわかったので、NPAT上のCdk2-サイクリンE結合部位、および、リン酸化を受ける部位を同定する研究を進めた。1)癌抑制作用をもつ合成レチノイドであるN-(4-hydroxyphenyl)retinamide(HPR)は細胞増殖を阻害し、アポトーシスを誘導できる。

われわれはin vitroにおけるこのHPRの増殖抑制効果とそれにおけるRBタンパク質の役割を解析した。その結果、HPRの増殖抑制活性はサイクリンD1遺伝子発現の減少と、RBタンパク質をターゲットとするCDK類の活性阻害とによって生じるらしいことがわかった。2)PKCは普通、細胞膜でフォスフォリピドによって活性化されて細胞内ヘシグナルを伝えるが、われわれは新しい機能を見つけた。PKCηがcyclin E/cdk2/p21と複合体を形成し、cdk2-kinase活性を強く阻害することを見出した。3)Rasからのシグナルがc-Mycの安定化からE2F-1の発現誘導を通じてp53依存性のアポトーシスを誘導することがあるが、この時のc-Mycの安定化にMyc-box1に存在する2つのリン酸化部位が関係するということが以前からの研究で推定されたので、Thr58とSer62のリン酸化部位特異的抗体を作製して解析を進めた。その結果、RasがらのシグナルでSer62がリン酸化されるとc-Mycの半減期が長くなって安定化し、逆に、Thr58がリン酸化されるとc-Mycの分解が促進されることがわかった。
炎症関連分子に着目した情動行動を司る神経回路の可塑性と分子基盤の解明に関する研究

慢性ストレスは抑うつや不安など情動行動の変化を引き起こすが、その機序は不明である。本研究では、マウスうつ病モデルである反復社会挫折ストレスにおいて、炎症関連分子であるプロスタグランジン(PG) E_<2>とその受容体EP1が前頭前皮質ドパミン系の抑制を介して情動変化を誘導することを示した。さらに、反復社会挫折ストレスによる情動変化にPG合成酵素COX1が必須であること、COX1がミクログリアに発現することを示し、反復ストレスにミクログリアでのPGE2生成が関わる可能性を提示した。慢性的なストレスは抑うつや不安など情動行動の変容を引き起こす。この情動行動の変容に関わる神経可塑性の機序はほとんど分かっていない。一方、うつ病や慢性ストレスにおける炎症関連分子の役割はよく知られるが、その作用機序も不明であった。これまで我々は炎症関連分子であるプロスタグランジンE2とその受容体EP1がドパミン系の活動抑制を介して衝動行動を抑制すること、EP1はドパミン神経細胞への抑制性入力を増強することを明らかにしてきた。本研究ではこのプロスタグランジンE2作用を端緒に、慢性ストレスによる抑うつ行動発現のメカニズムを明らかにすることを目的としている。本年度は、1.各種プロスタグランジン受容体欠損マウスを、うつ病のマウスモデルである反復社会挫折ストレスに供し、抑うつ行動発現におけるプロスタグランジン生合成酵素とプロスタグランジン受容体の役割について解析した。2.神経活動の指標となるc-fosの免疫染色を用いて、反復社会挫折ストレスにより応答性が変化する脳領域を網羅的に解析した。3.ドパミンの代謝回転を指標に、反復社会挫折ストレスによるドパミン系の変容と、プロスタグランジン受容体の関与を解析した。4.反復社会挫折ストレスの前後におけるプロスタグランジン生合成酵素とプロスタグランジン受容体の発現と局在の変化の可能性を検討した。5.プロスタグランジン受容体のコンディショナル欠損マウスを作成するためのマウス交配を行い、Cre発現ウイルスの局所注入による脳領域特異的な遺伝子欠損を確認した。6.線条体スライスを用い、ドパミン放出に関わる新規のプロスタグランジン作用を探索した。慢性ストレスは抑うつや不安など情動行動の変化を引き起こすが、その機序は不明な点が多い。我々はマウスにおいて炎症関連分子プロスタグランジン(PG)E_2とその受容体EP1がドパミン系抑制を介して衝動性を制御することを示してきた。本研究では、このEP1作用に着目して、慢性ストレスによる情動変化の機序を明らかにすることを目的としている。昨年度は、反復社会挫折ストレスによる抑うつ行動がEP1やPG合成酵素COX-1の遺伝子欠損マウスで消失することを示した。今年度は、反復ストレスにおけるEP1作用とドパミン系の関連を解析した。野生型マウスでは、反復ストレスにより前頭前皮質のドパミン応答が抑制され、この抑制の程度は抑うつの誘導と相関していた。EP1欠損マウスでは、反復ストレスによる皮質ドパミン応答の抑制が消失し、さらにドパミン受容体阻害薬によりEP1欠損マウスの行動異常が正常化した。さらに、前頭前皮質のドパミン終末の選択的破壊により、社会挫折ストレスによる抑うつ行動が著明に亢進した。以上の結果は、EP1による皮質ドパミン系の抑制が反復ストレスによる情動変化に寄与することを示している(田中らJ Neurosci, 2012)。反復ストレスによる情動変化には神経細胞の形態変化を伴うことから、PGE_2-EP1系により神経細胞形態変化が誘導される可能性がある。この可能性に迫るため、我々は反復ストレスによる神経形態変化におけるアクチン重合因子mDiaの役割を条件付き欠損マウスにより解析しているが、これに先立ち、全身性欠損マウスの解析から、mDiaが神経発生における神経上皮の恒常性維持と抑制性神経細胞の遊走に関わることを報告した(タムケオらPLoS One, 2011;篠原らNat Neurosci, 2012)。
上皮の内在性癌抑制機構の遺伝学的解析

上皮に癌原性の異常細胞が生じると、組織はそれを積極的に排除することによりその恒常性を保つ。本研究は、この癌原性細胞排除システムの活性化に必要な正常細胞と癌原性細胞の細胞間コミュニケーション機構、及びその破綻によって引き起こされる腫瘍形成機構を明らかにすることを目的とする。ショウジョウバエ成虫原基の上皮組織に癌原性の極性崩壊細胞を誘導すると、これらの変異細胞は周囲の正常細胞によって速やかに組織から排除される。このモデル系を用い、遺伝学的スクリーニングによりこの癌抑制システムに異常(亢進あるいは減弱)をきたすショウジョウバエ変異体を網羅的に単離した。遺伝的モザイク法によりショウジョウバエ複眼原基にscrib変異クローン(極性が崩壊した細胞クローン)を誘導した後、これらの変異クローンに隣接する野生型クローンに対してEMSまたはP因子挿入による突然変異をホモ接合となるように導入し、scrib変異細胞群の振る舞いを細胞非自律的に制御する突然変異をスクリーニングした。本スクリーニングにより得られたsuper-eliminator(癌原性細胞の排除を著しく促進する突然変異体)sel-1について、その表現型解析および責任遺伝子領域のマッピングを行った。一連の遺伝学的解析により、sel-1は自身の細胞増殖能を亢進することなく隣接する細胞を駆逐していく新しいタイプのsuper-competitorであることが明らかとなった。また、sel-1変異に起因する致死領域を第3染色体右腕上に同定した。一方、scrib変異クローンが組織から排除される際の周辺の正常細胞の役割を解析した結果、正常細胞は極性崩壊細胞の出現に応答してJNKシグナルに依存した貪食経路を亢進し、これにより隣接する極性崩壊細胞にエントーシス様の細胞死を誘導することで排除を促進することが明らかとなった。本研究は、多細胞生物の上皮組織がもつ「内在性癌抑制メカニズム」を、ショウジョウバエをモデル生物として用いた遺伝学的アプローチにより明らかにしていくものである。ヒトの癌のほとんどは上皮由来であり、上皮の恒常性維持機構の破綻(特に細胞極性の崩壊)は癌の発生と密接に関わっている。実際にヒトの癌においても、上皮細胞の極性崩壊と癌の悪性度とはよく相関することが知られている。一方、多細胞生物の上皮に癌原性の極性崩壊細胞が生じると、正常な組織はそれらの細胞に積極的に細胞死を誘導することにより組織から排除しようとする。このような上皮組織に内在する癌抑制機構は、多細胞生物が癌の発生から自身を守るために進化的に獲得した"安全装置"であると考えられる。しかしながら、上皮がどのようしてこのような癌原性細胞を認識・排除するのか、そのメカニズムについてはほとんど分かっていない。本研究は、これまで全く明らかにされていなかったこの細胞間コミュニケーションを介した上皮組織の癌原性細胞排除メカニズムの全容を明らかにすることを目的とするものである。この目的を達成するため、平成20年度は、ショウジョウバエ複眼成虫原基の上皮組織を用いた「細胞非自律的遺伝学的スクリーニング」を行い、上皮に内在する癌原性細胞排除機構に異常をきたす突然変異系統を複数単離した。得られた突然変異体のうち、sel-1と名付けた細胞排除機構亢進変異体の表現型を詳細に解析した結果、このsel-1遺伝子変異はこれまで報告されている遺伝子群(Hippo経路遺伝子、myc遺伝子)とは異なる新しいタイプのsuper-competitorであることが明らかとなった。そこで平成21年度は、sel-1変異体の責任遺伝子を同定し、その生理機能と内在性癌抑制機構における役割を明らかにしていく。
H^+K^+-ATPase α-subunit遺伝子転写におけるERKの役割

Extracellular signal regulated protein kinases(以下ERKs)の胃壁細胞での酸分泌における役割を検討するにあたり、MDCK細胞を購入しDMEMにて培養した。この細胞では,外来的に導入されたHK ATPaseαsubunit遺伝子のプロモーターがEGF刺激により活性化されることがすでに明らかにされている。はじめにEGF刺激によるERKs活性化を検討するため、同細胞を異なった時間、EGFで刺激した。cell lysateを作成し,抗リン酸化ERK抗体を用いたwestern blotにて活性化を検討したところ、20分刺激で最も強い活性が得られ、以後活性は時間と共に失われ時間依存性が確認された。同様に異なった濃度のEGFで刺激したところ、10nMで最も強い活性が得られ、濃度依存性も確認された。次にERK kinseであるMEK1の阻害剤PD98059を用いて、EGFによるERKs活性化の抑制効果を検討した。MDCK細胞を異なった濃度のPD98059でプレインキュベーションして、EGFで刺激したところ、30μMにて7080%の抑制効果が得られた。しかしながら10μMでも約50%の抑制効果は得られた。次にMDCK細胞にレポーターベクターを外来的にトランスフェクションすることを試みた。導入にはリポフェクション法を用いた。細胞数、プラスミドDNA量、リポフェクション試薬量の3因子の最適条件を決めるため、ルシフェラーゼのコントロールベクターを購入し、おのおの3因子の条件を変えて検討した。4μgのDNAと12μlのリポフェクション試薬が50000の細胞数に最適であった。今後は同細胞にHK ATPase αsubunit遺伝子のプロモータ-組み込んだレポーターベクターを導入する予定である.Extracellular signal regulated protein kinases(以下ERKs)の胃壁細胞での酸分泌における役割を検討するにあたり、MDCK細胞を購入しDMEMにて培養した。今後は同細胞にHK ATPase αsubunit遺伝子のプロモータ-組み込んだレポーターベクターを導入する予定である.
大規模労働者集団における睡眠状況と１０年間の血圧変化に関する縦断研究

睡眠状態の経年的な血圧変化への影響を明らかにするために、GEE法を用いてPSQIで測定したベースライン時の睡眠状態とその後の血圧の変化との関連を分析した。対象は一製造工場の従業員6675人であり、2013年まで血圧を追跡した。男女とも睡眠困難があるものは血圧が高くなる傾向が認められた。また、10年後も睡眠調査を実施できた対象3506人について、PSQIスコアの変化とその間の血圧の変化の関連を検討したが、有意な関連は認められなかった。以上より、睡眠状態を示す指標の中でも、途中覚醒を伴うような睡眠困難が血圧上昇のリスクとなる可能性が示唆された。本研究では、大規模な日本人青壮年者集団の男女を対象に、日本語版ピッツバーグ睡眠質問票を用いて評価した睡眠状況が、その後10年間にわたる長期の血圧値の変化、および高血圧の発症とどのように関連するのかを明らかにすることを目的としている.H25年度は「H25年度睡眠と健康に関する質問調査」とし、ベースラインであるH16年度調査項目と同様、PSQIを用いて評価した睡眠データ、職業要因(職種、労働時間、作業負荷等)、生活習慣要因(飲酒・喫煙習慣、日常生活の身体活動量等)と、新たに仕事ストレスの項目を追加して、同じ集団である労働者7,784名を対象としてを実施した.平成26年4月24日現在で7,025件(回収率90.25%)から返却があり、すべての質問票に対して誤記・未記入などのエラーチェックを、個人情報に関する倫理教育・設定条件をトレーニングした調査員が実施した.エラーチェックで抽出された調査票は7,023件中651件で、再度対象者に戻され現在再回収中651件中590件が回収された.エラーチェック済で入力業者に発注した件数は7,023件、未記入28件、平成26年3月退職者、産休中、海外の支店に出向中の120件である.配布対象者数7,784件、退職者、産休中、海外の支店に出向中の120件であることから、実質の調査対象者は7,664件、エラーチェック済の完全な回答7,023件(回収率91.64%)であった.睡眠状態の経年的な血圧変化への影響を明らかにするために、GEE法を用いてPSQIで測定したベースライン時の睡眠状態とその後の血圧の変化との関連を分析した。本研究は人間の生活に不可欠な睡眠が血圧変化にどのように関連するかを前向きに検討することを目的としているため、2012年度はベースライン調査を実施した。具体的には2004年度に実施した本研究の対象集団である富山県内の某製造業事業所の従業員約7,300人のデータを収集した。収集データはピッツバーグ睡眠質問票(PSQI)と健康診断の結果から、本研究に必要な以下のデータを収集した。1血圧値(血圧測定は標準化された質の高い測定法で、全従業員に対し2004年度の定期健診時に実施した収縮期血圧値・拡張期血圧)、2睡眠状況(2004年度のPSQIを用いて評価した睡眠データ)、3職業要因(職種、業務内容、労働時間、作業負荷等)、4生活習慣要因(飲酒・喫煙習慣、日常生活の身体活動量等)、5性・年齢、6高血圧治療の有無等)7その他治療中の疾患の有無を抽出し、収集したデータを慎重に入力し、さらにエラーチェックなどのデータクリーニングを行った。2004年の本事業所の従業員約7,300名のうち、PSQIおよび血圧値に関するデータを有するものは、5,958名(男性3,757名、女性2,201名)であり、この集団の平均PSQI値±標準偏差、平均血圧値±標準偏差は次のとおりであった:男性PSPI値5.06±2.3、収縮期血圧123.2±16.4mmHg拡張期血圧77.0±12.5mmHg、女性PSPI値4.98±2.2収縮期血圧113.9±17.4mmHg拡張期血圧70.5±11.8mmHg。この集団が本研究における解析対象者となる。大規模な日本人青壮年者集団の男女を対象に、日本語版ピッツバーグ睡眠質問票を用いて評価した睡眠状況と高血圧発症との関連を検討した。血圧上昇の勾配を観察するため、毎年度実施される事業所検診の「繰り返し測定される血圧値」のデータから、GEE法(Generalized Estimated Equation)にて計算した。結果、最終解析対象者は6,205名(男性3,757名,女性2,448名)。2004年に実施したPSQI調査の睡眠の質、入眠時間、睡眠時間、睡眠効率、睡眠困難、眠剤使用、日中覚醒困難、PSQI総合得点のすべての項目と男女とも高血圧の累積発症率とは相関が認められなかった。GEE法により算出した各睡眠指標のカテゴリー別の年あたりの血圧変化値と検定結果は以下のとおりであった。

睡眠指標と10年間の収縮期血圧との経年変化では、男性においてPSQIの得点が高いものほど年々上昇する血圧の傾きが小さく(-1.06 P=0.02)、睡眠時間が長いものほど、収縮期血圧が高くなる傾向が認められ(-1.97 P<0.00)、睡眠困難があるものほど収縮期血圧が高くなる傾向が認められた(1.4 P=0.02)。女性では睡眠困難があるものほど収縮期血圧が高く(3.13 P<0.00)、眠剤使用するものほど収縮期血圧が高くなる傾向が認められた(8.03 P=0.04)。一方日中覚醒困難があるものほど収縮期血圧は低い傾向にあった(ー3.76 P<0.00)。睡眠指標と10年間の拡張期血圧との経年変化では、男性において睡眠時間が長いものほど、拡張期血圧が高く(-1.84 P<0.00)、眠剤使用するものほど拡張期血圧が高くなる傾向が認められた(2.27 P=0.05)。女性では眠剤使用するものほど拡張期血圧が高くなる傾向が認められた(4.9 P=0.02)。疫学配布数7,784件、退職者、産休中、海外の支店に出向中の120件であることから、実質の調査対象者は7,664件、エラーチェック済の完全な回答7,023件(回収率91.64%)であったことから、年度をまたいでの入力になった点以外は、研究は概ね順調に進展している.当初の予定通り、ベースライン調査として2004年度に実施した本研究の対象集団である富山県内の某製造業事業所の従業員約7,300人のデータを収集した。収集したデータのデータクリーニング、およびレコードリンケージを行い、記述統計を実施した。今後は調査票未回収者の回収、エラーチェックの継続でDATAの精度を高めたい.今回の調査結果とベースライン調査である平成16年度に実施した調査の結果から得られた睡眠状況の変化に基づいて対象者を群分けし、群間で高血圧発症や10年間にわたる長期の血圧の上昇度を比較する.ベースライン調査においては、PSQIのほかに、職業要因(職種、労働時間、作業負荷等)、生活習慣要因(飲酒・喫煙習慣、日常生活の身体活動量等)について詳しい調査を行っており、睡眠や血圧への影響が考えられるこれらの要因を考慮した解析をする.この成果を海外及び国内の学会にて発表し、国内外の研究者と意見交換を行い、研究結果の内容をより充実させ、最終的には論文としてまとめる.2013年度は当初の予定通り秋に10年後PSQIと生活習慣状況、業務内容のデータ収集をする予定である。また2005年2013年までの健康診断データから身体計測を継続収集する予定である。またこのようにして2013度中に完成する分析データベースを用いて、2014年度に本格的にデータ解析をする予定である。アンケートの回収が年度をまたいでしまい、アンケート入力費が翌年度清算になった為、その外注費分が繰り越す要因となった。アンケート入力費に使用予定。該当なし
すべての生物に共通する膜タンパク質形成過程の構造生命科学

本研究は,細菌からヒトまで,共通した生命現象のタンパク質の膜組込み過程の解明のために,YidCならびにSecYEGの結晶構造とその構造に基づく機能解析を進めた。その結果,タンパク質膜組込み過程の新たなモデルを提唱することができた。本結晶構造解析によりアミノ酸残基レベルでの議論が可能となったため,生体内のタンパク質の成り立ちやタンパク質輸送の基礎研究の発展に大きく貢献する。また,YidC,SecYEG複合体ともに,細菌の生育に必須の膜タンパク質である。そのため,病原菌のYidCやSecタンパク質を標的とした新規の抗生物質の開発等の基盤情報として利用されることも期待される。生体膜には、生命活動に不可欠な多くの膜タンパク質が埋め込まれ機能している。YidCは、細菌からミトコンドリアまで広く保存された膜タンパク質で、新規に合成されるタンパク質の膜組み込みに関与する。YidCは2つの機能を持つ。YidCはタンパク質の膜組み込みを行うほか、膜タンパク質の正しいフォールディングを促進するシャペロンとして働く。その基質として呼吸鎖複合体のサブユニットなどが含まれているため、細菌の生育に必須である。しかしながら、YidCの膜貫通領域を含んだ構造情報は得られておらず、YidCがどのように基質と相互作用し膜へと組み込むのかなど、その分子機構は明らかとなっていない。我々は、Bacillus halodurans由来のYidCと大腸菌由来YidCの結晶構造をそれぞれ2.4、3.2オングストローム分解能で決定した。YidCは新規フォールドを持つ5回膜貫通型タンパク質であり、膜貫通ヘリックスの内側に、多くの親水的なアミノ酸残基を含んだ親水的な溝を持っていた。この溝は、細胞内側と膜側に開いている一方で、細胞外側には閉じていた。構造情報に基づいた枯草菌を用いた遺伝学的な解析と光クロスリンク実験の結果、基質はYidCの親水的な溝と相互作用すること、溝の内側に存在する保存されたArgがYidCの機能に重要であることが明らかとなった。これらの知見から、YidCが親水的な溝によって疎水的な膜内に親水的な環境を形成し、基質の細胞外領域と膜内で相互作用することで基質を膜内に引き込み、タンパク質膜組み込みを達成するという分子機構を提唱した。生体膜には様々なタンパク質が埋め込まれて機能しているが,これらの形成過程(タンパク質の膜へ組込み)は生命にとって必須の経路である。リボソームによって合成される新生膜タンパク質の多くはSecトランスロコンを経由する。Secトランスロコンは,3つの異なる膜タンパク質からなる複合体で,細菌ではSecYEG複合体,真核生物ではSec61複合体とよばれる。これまでに複数のSecトランスロコンの構造が報告され,タンパク質膜組込みについていくつかのモデルが提唱されてきた。しかしながら,さらなる詳細な理解のためには高い分解能での構造解析が待たれていた。本研究では,脂質キュービック相(LCP)法で得られた結晶から,これまでで最も高分解能(2.7オングストローム分解能)でのSecYEG複合体の構造をX線結晶構造解析により決定した。本構造解析によって,SecGのループがSecYEGにより形成されているタンパク質が通過する経路を塞ぐように位置しているという新しい知見が得られた。続く機能解析や過去の構造との比較,MDシミュレーションの結果から,閉状態のSecYEGでは,分子やタンパク質の拡散を防ぐためにSecGのループが通過経路の「キャップ」として働き,タンパク質が輸送される状態ではその「キャップ」を退けることで,タンパク質の輸送を調節していると考えられた。プラグとよばれる部位が細胞外側から蓋をしているという過去の知見と組み合わせて、SecYEGのタンパク質が通過する経路は,細胞膜の両側から閉ざされ,タンパク質の輸送に応じて開くという新たなモデルを提唱した。さらに,ペプチドが結合した別状態のSecYEGの結晶構造も報告しており,基質タンパク質との相互作用や,膜透過初期の構造変化も議論した。今回の報告は,SecY,SecE,SecGすべての構成要素を含む完全なSecトランスロコンの高分解能の報告であり,生命活動に必須であるタンパク質輸送の基礎研究の発展に大きく貢献するものである。研究計画にそって順調に研究を進めている。本年度は,タンパク質の膜組込みに関わる構造生物学的な解析の論文を報告した。タンパク質の膜組込みは、すべての生物に保存される必須のメカニズムである。モデル生物の大腸菌においては、Secタンパク質と、YidCがタンパク質の膜組込みに関与する。主要なSecタンパク質のいくつかとYidCは,真核細胞も同様のタンパク質が存在する。タンパク質の膜組込み時に形成されるSecとYidCから構成される複合体はSecホロ複合体と呼ばれているがその実態は不明である。タンパク質の膜組込みを明らかにするためには、これらタンパク質の構造解析と、構造情報に基づく機能解析が必要である。本年度は、タンパク質の膜組込みに関連するSecタンパク質のこれまでに報告されていない形の構造をX線結晶構造解析で明らかとした。YidCとSecタンパク質との相互作用領域は未だ不明な点が多いが、この構造解析は今後の相互作用解析の基盤となる。Secホロ複合体は、6種類の膜タンパク質から形成される。そのうち、5種類から構成されるタンパク質複合体を新たに見出した安定変異体を用いることで、精製することに成功した。続いて結晶構造解析を進めている。構造解析だけでなく、タンパク質の膜組込みを明らかとするためには、純化されたin vitroでの実験系の確立も欠かせない。

本研究期間において、新規に開発されたポリマーを用いて、効率よくナノディスクとよばれる状態に再構成する系を組んだ。膜タンパク質の基質として蛍光基をもつ特殊なタンパク質を合成し、このYidC含有ナノディスクを用いて、in vitroで膜組込みさせるべく研究を進めた。本研究は,細菌からヒトまで,共通した生命現象のタンパク質の膜組込み過程の解明のために,YidCならびにSecYEGの結晶構造とその構造に基づく機能解析を進めた。その結果,タンパク質膜組込み過程の新たなモデルを提唱することができた。本結晶構造解析によりアミノ酸残基レベルでの議論が可能となったため,生体内のタンパク質の成り立ちやタンパク質輸送の基礎研究の発展に大きく貢献する。また,YidC,SecYEG複合体ともに,細菌の生育に必須の膜タンパク質である。そのため,病原菌のYidCやSecタンパク質を標的とした新規の抗生物質の開発等の基盤情報として利用されることも期待される。当初の予定通り,YidCの構造の報告を行った。研究計画にそって順調に進めている。膜タンパク質の膜組込みに関わる膜タンパク質YidCならびにSecYEGの構造を昨年度までに,構造を決定した。これらの構造情報を用いて機能解析をすすめるとともに,YidC, SecYEGを含む複合体の構造解析を進める。タンパク質の膜組込み反応を完全に理解するためには,これら巨大な複合体の解析が欠かせない。大腸菌SecYEG,YidCは同時に過剰発現させることができ(Bieniossek et al., Nat. Methods 2009),大腸菌SecYEG,YidCを含む複合体は,適切な界面活性剤を選択すれば単離できる(Duong & Wickner,1997,EMBOJ.)。同様の手法によりT.t.由来YidCと,Secタンパク質を同時に大腸菌に過剰発現させ,精製する系を組む。様々な界面活性剤を検討し,安定に複合体を精製できる条件を探索する。安定に複合体を単離できれば,結晶化へと進める。28年度が最終年度であるため、記入しない。構造生命科学昨年度構造を決定したYidCの構造情報に基づく機能解析と,YidCを含む複合体の構造解析を進める。YidCの機能解析:YidCによる膜組込みや膜シャペロンとして機能する分子メカニズムの解明を目指し,YidC単独の構造情報を基盤とした機能解析を開始させる。申請者らは同一生物種T.t.のSecY複合体, SecA, SecDFの構造を決定し,機能解析の系を組んでいる。T.t. YidCの精巧なホモロジーモデルを作製し,機能解析へと進める。構造情報は機能解析が進んでいる大腸菌のYidCや枯草菌YidCの解析にも適用させる。構造に基づき種々の変異体を作製し,遺伝学的・生化学的解析ならびに分子動力学的解析を進め,YidCが介助するタンパク質膜組み込み機構を解明する。
音声解析システムを活用した音読・朗読指導の開発

間(ポ-ズ)と抑揚(イントネーション)のありかたに着目させながら音読指導を展開していくばあいには、「音声録聞見」(デイテル社)と「ビジ・ピッチ(Visi-pitch II)」(KAY社)という二つの音声解析ソフトの活用が有効性をもつものとされてきた。本研究では、この二つのソフトをもちいた音読の実地指導をおこない、その結果、以下のようなことが明らかになった。1)ピッチ曲線によって入力された音声データを視覚的に表示できるこの二つの音声ソフトはともに、みずからの音読がどのような間(ポ-ズ)と抑揚(イントネーション)によって構成されているのかを自覚させるうえで有効であった。また、こうした音声解析ソフトを導入することによって、すぐれた音読とみずからの音読の差異に対して明確な課題意識をもたせることができた。こうした点で、音声解析システムを活用した音読指導は、今後の学校現場において積極的に展開されていく必要があり、そうした指導は、自己学習力の育成という教育上の観点からいっても高い実効性と豊かな可能性を有していることが明らかになった。2)解析データの表示という点では、「音声録聞見」は一画面が3秒分であるのに対して、「ビジ・ピッチ(Visi-pitch II)」は一画面で9秒分の入力データを表示できるので、文のまとまりに即した指導を展開をしていくうえでは、このソフトの方が有効であり、リアルタイムにピッチの波形を見ながら、その音読のバリエーションを変化させることができる点で、「Visi-pitch II」の方が実践的にもすぐれていた。今後は、以上の結果を踏まえて、さらに実地指導を重ね、メタ認知能力の発達という点も考慮に入れながら、いっそう実証的・実践的に本研究を発展させていく必要がある。
台湾総督府時代の教育-旧台湾総督府文書の整理・分析を通して-

米国議会図書館日本課の書庫で、国立台湾師範大学の歴史学の助教授によって旧台湾総督府、東京にあった東亜研究所並びに東亜経済調査局、満鉄東京支社図書館、フィリッピンにおける日本機関等が所蔵していたと思われる未整理のままの資料が1992年に発見された。台湾側からは、旧台湾総督府関係文書等は台湾に返還されるべきであるとの要求が出ており、もし台湾側にこれらの文書が返還されてしまうと、日本の一部として本来実施された施策について閲覧、研究等が不可能となる。また、そのような事態が起こる前に内容の検討を行っておけば、微妙な国際問題に発展した場合にも日本としての迅速な対応が可能であると考えられ、早急に日本側においてこれらの資料を調査・研究し、その内容を把握しておく必要があると考えられた。幸いにして資料を保管している米国議会図書館アジア部門日本課の全面協力を得、とりあえずこれらの資料の中の教育関係文書のみだけでも整理・分析し、これまで資料的・歴史的問題から研究が進んでいなかった日本の旧植民地時代の台湾を中心とした教育がどのように計画・実施されたかを明らかにするとともに、日本の研究者がこれらの資料を閲覧できるようにすることを研究目的とした。そこで1994年度に日本側の研究者が米国を訪問し、議会図書館側の全面的な協力のもとに研究対象とする資料を閲覧し、研究計画を立案するとともに資料文書の整理とそのリストの作成に取り掛かった。その結果、研究対象とする資料の内容は各分野とも多岐にわたっており、また資料文書の量も予想していた以上に多いことが明らかになった。そのため時間的制約もあるため年度内に資料文書の整理とそのリストの作成、及び教育・社会・文化等に関する資料文書の複写やマイクロフイルム化を終了することは困難であると判断された。そこで資料を保管している米国議会図書館アジア部門日本課の専門家と相談した結果、資料の調査やその整理、文書リストの作成等を2年間にわたって行うこととし、議会図書館側の協会を得ながら研究計画を立案した。初年度には、研究協力者のショウジョウ・ホンダ氏や海野優氏にも助力を仰ぎ、教育関係文書及びその時代背景を窺い知ることができると思われる社会・文化関係文書の整理、リストの作成、複写、並びにマイクロフィルム化等の作業を行った。なお日本では、持ち帰った資料文書のリストをデーター・ベースとして整理・保存するための作業を行った。また議会図書館側の代表が日本を訪問し作業の進捗状況を報告するとともに、それまでに完成した文章リストや複写等を持参し、資料文書の内容分析とその研究を行った。引き続き1995年度にも再度日本側関係者が米国議会図書館を訪れ、残りの文書の整理やリストの作成及び全文書の分析調査研究を行った。このため日本側関係者の米国訪問に合わせ、米国の教育専門家が議会図書館を訪問し、資料文書の内容分析に酸化した。さらに調査研究最終年度であるため1996年2月には、研究代表者が議会図書館を訪れ、資料の調査分析研究についての討議と研究成果の整理並びに研究成果報告書の内容とその作成等について打ち合わせを行った。研究成果は、全資料文書の中から教育・社会・文化等に関する資料文書のマイクロフイルム化、文書の整理によって作成した全資料文書のリストの作成、及び、可能な限り文書の複写等も行い、これによって旧台湾総督府関係文書等を広く研究者などへ公開し、この分野等の研究の便に供する計画とした。教育・社会・文化等に関する資料文書のマイクロフイルム化については、全75項目の資料文書を系409フィートのマイクロフイルム6巻に納め、大学図書館に整理・保存・公開し、この分野等の研究の便に供する。整理してデーター・ベースとして作成した全資料文書のリストは、作成した研究成果報告書に収載した。米国の研究者の意見も聞きながら行った資料文書の内容分析に関しては、予想以上に資料文書の量が多かったため研究年度内に終了することができないと予想されたため、分析研究がある程度まとまった段階でその結果を何回かにわたって大学紀要等の適切な論文雑誌に研究論文として発表することとした。なお研究成果の相手国への還元に関しては、米国議会図書館側に教育・社会・文化等に関する資料文書のマイクロフイルムの全コピーを贈呈するとともに、作成した全資料文書のリストを含む研究成果報告書を贈呈する計画である。

そこで1994年度に日本側の研究者が米国を訪問し、議会図書館側の全面的な協力のもとに研究対象とする資料を閲覧し、研究計画を立案するとともに資料文書の整理とそのリストの作成に取り掛かった。その結果、研究対象とする資料の内容は各分野とも多岐にわたっており、また資料文書の量も予想していた以上に多いことが明らかになった。そのため時間的制約もあるため年度内に資料文書の整理とそのリストの作成、及び教育・社会・文化等に関する資料文書の複写やマイクロフイルム化を終了することは困難であると判断された。そこで資料を保管している米国議会図書館アジア部門日本課の専門家と相談した結果、資料の調査やその整理、文書リストの作成等を2年間にわたって行うこととし、議会図書館側の協会を得ながら研究計画を立案した。初年度には、研究協力者のショウジョウ・ホンダ氏や海野優氏にも助力を仰ぎ、教育関係文書及びその時代背景を窺い知ることができると思われる社会・文化関係文書の整理、リストの作成、複写、並びにマイクロフィルム化等の作業を行った。なお日本では、持ち帰った資料文書のリストをデーター・ベースとして整理・保存するための作業を行った。また議会図書館側の代表が日本を訪問し作業の進捗状況を報告するとともに、それまでに完成した文章リストや複写等を持参し、資料文書の内容分析とその研究を行った。引き続き1995年度にも再度日本側関係者が米国議会図書館を訪れ、残りの文書の整理やリストの作成及び全文書の分析調査研究を行った。このため日本側関係者の米国訪問に合わせ、米国の教育専門家が議会図書館を訪問し、資料文書の内容分析に酸化した。さらに調査研究最終年度であるため1996年2月には、研究代表者が議会図書館を訪れ、資料の調査分析研究についての討議と研究成果の整理並びに研究成果報告書の内容とその作成等について打ち合わせを行った。研究成果は、全資料文書の中から教育・社会・文化等に関する資料文書のマイクロフイルム化、文書の整理によって作成した全資料文書のリストの作成、及び、可能な限り文書の複写等も行い、これによって旧台湾総督府関係文書等を広く研究者などへ公開し、この分野等の研究の便に供する計画とした。教育・社会・文化等に関する資料文書のマイクロフイルム化については、全75項目の資料文書を系409フィートのマイクロフイルム6巻に納め、大学図書館に整理・保存・公開し、この分野等の研究の便に供する。整理してデーター・ベースとして作成した全資料文書のリストは、作成した研究成果報告書に収載した。米国の研究者の意見も聞きながら行った資料文書の内容分析に関しては、予想以上に資料文書の量が多かったため研究年度内に終了することができないと予想されたため、分析研究がある程度まとまった段階でその結果を何回かにわたって大学紀要等の適切な論文雑誌に研究論文として発表することとした。なお研究成果の相手国への還元に関しては、米国議会図書館側に教育・社会・文化等に関する資料文書のマイクロフイルムの全コピーを贈呈するとともに、作成した全資料文書のリストを含む研究成果報告書を贈呈する計画である。研究対象である旧台湾総督府関係文書等は、未整理のままで米国議会図書館日本課の書庫で平成4年に発見された。発見者の国立台湾師範大学の歴史学の助教授からは、これらの文書は台湾に返還されるべきものであるとの要求が出ている。
アラキドン酸代謝に関わるデルタ6デサチュラーゼ遺伝子の多型と発現調節機構の解明

鶏肉のおいしさの指標であるアラキドン酸の遺伝的改良を目的として、デルタ6デサチュラーゼ遺伝子の解析を行った。その結果、デルタ6デサチュラーゼ遺伝子の5'上流のプロモーター領域に、一塩基多型(SNP、AまたはG)の存在を確認した。同SNPと鶏肉のアラキドン酸との関連性を調査した結果、デルタ6デサチュラーゼ遺伝子のGアリルには、鶏肉のアラキドン酸路含量を高める効果があることが示唆された。これまでの研究によって、比内地鶏鶏肉は、ブロイラーと比べて長鎖不飽和脂肪酸の一つであるアラキドン酸を多く含み、アラキドン酸は鶏肉の「おいしさ」と関連していることが明らかになっている。しかしながら、なぜ比内地鶏鶏肉はアラキドン酸含量が多いのか、その分子遺伝学的な背景が、いまだに解明されていない。そこで22年度は、鶏肉のアラキドン酸含量を制御する遺伝子の一つであるデルタ6デサチュラーゼ遺伝子の5'上流領域の塩基配列を決定した。その結果、同領域内のプロモーター配列と推測される部位に、新規の一塩基多型(SNP)を発見した。また、同SNPの存在によって生ずるかもしれないプロモーター活性の違いを検出するため、デルタ6デサチュラーゼ遺伝子の5'上流領域を、PCR増幅後、ルシフェラーゼ発現ベクターに分子クローニングした。23年度以降、ルシフェラーゼレポータージーンアッセイによって、SNPによる発現量の違いを測定することとしている。さらに、同SNPの品種・系統による出現頻度の違いを明らかにするため、ミスマッチ増幅変異分析法(Mismatch Amplification Mutation Assay、MANA)を開発し、同SNPの効率的かつ安価な検出が可能となった。23年度以降、我が国の肉用鶏生産に関わる鶏品種・系統における、デルタ6デサチュラーゼ遺伝子のSNPの各アリル頻度を明らかにすることとしている。ニワトリのデルタ6デサチュラーゼ(D6D)遺伝子の発現制御領域に存在する一塩基多型(SNP,AまたはG)が、同遺伝子の発現調節に及ぼす影響を明らかにするため、ルシフェラーゼレポーターアッセイを用いて、プロモーター活性を測定した。その結果、A型およびG型の間には、プロモーター活性に有意差が認められなかった。比内鶏、軍鶏などのいわゆる「地鶏」品種のほか、ロードアイランドレッド種、白色プリマスロック種、白色コーニッシュ種など、商業鶏生産に汎用されている西洋品種における、D6D遺伝子のSNPの出現頻度を、ミスマッチ増幅変異分析法(Mismatch Amplification Mutation Assay、MAMA)を用いて検出した。比内鶏、岐阜地鶏、地頭鶏および土佐地鶏では、A型頻度:1であり、A型に固定していた。軍鶏では、A型頻度:0.43(G型頻度:0.57)であった。ブロイラー鶏種では、白色プリマスロック種では、A型頻度:0.09(G型頻度:0.91)、白色コーニッシュ種では、A型頻度:0.83(G型頻度:0.17)であった。同日艀化した商業用ブロイラーの雛を、同一環境下で8週齢まで飼育し、D6D遺伝子のSNPともも肉の脂肪酸組成の関連性を調査した。商業用ブロイラーでは、A型頻度:0.71(G型頻度:0.29)であった。脂肪酸組成では、G/G型のアラキドン酸(飴)およびドコサヘキサエン酸(DHA)割合が、A/A型に比べて有意に高かった。SNPアリルの効果を推定したところ、GアリルのAAおよびDHA割合は、Aアリルに比べて有意に高かった。鶏肉のおいしさの指標であるアラキドン酸(AA)含量の遺伝的改良を目的として、デルタ6デサチュラーゼ(D6D)遺伝子の解析を行った。その結果、D6D遺伝子の5'上流のプロモーター領域に、一塩基多型(SNP、AまたはG)の存在を確認した。同SNPが、遺伝子発現に及ぼす影響を明らかにするため、ルシフェラーゼレポーターアッセイを用いて、プロモーター活性を測定した。その結果、A型とG型の間には、プロモーター活性に有意差は認められなかったが、G型の方が活性が高い傾向にあった。比内鶏、軍鶏などの日本在来品種の他、白色プリマスロック種、白色コーニッシュ種など、商業鶏生産に用いられる西洋品種における、D6D遺伝子のSNPの出現頻度を、ミスマッチ増幅変異分析法を用いて検出した。比内鶏、岐阜地鶏、地頭鶏および土佐地鶏では、A型に固定していた(A型頻度1)。軍鶏では、A型頻度は0.43であった。ブロイラー鶏種の白色プリマスロック種では、A型頻度は0.09、白色コーニッシュ種では、A型頻度は0.83であった。同日孵化した商業用ブロイラー(チャンキー)の雌雛を8週齢まで飼育し、D6D遺伝子のSNPと鶏肉の脂肪酸組成の関連性を調べた。ブロイラーでは、A型頻度は0.71であった。脂肪酸組成では、G/G型のおよびドコサヘキサエン酸(DHA)が、A/A型に比べて有意に多かった。

SNPアリルの効果を推定したところ、GアリルのAAおよびDHAは、Aアリルに比べて有意に多かった。同様に、同日孵化した比内地鶏の雌雛を22週齢まで飼育し、D6D遺伝子のSNPと鶏肉の脂肪酸組成の関連性を調べた。比内地鶏ではA/A型とA/G型だけが検出された、A/G型個体のAAは、A/A型個体よりも有意に高かった。ブロイラーと比内地鶏の解析結果から、D6D遺伝子のGアリルには、鶏肉のAA含量を高める効果があることが示唆された。提案書に記載された計画通り、研究が進展しているため、(2)とした。24年度が最終年度であるため、記入しない。24年度は、研究課題の最終年度であるため、論文公表、学会発表等を通し、研究成果の普及に努める。