hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
障害児のトランジッション(学校-社会間移行)に関する実証並びに比較研究

北欧では18歳を区切りとした成年(成人)観が一般的であるが、それを挟む形で14・15歳から24・25歳に及ぶ持続的・継続的な移行保障サービスを整備する方向にある。その際、適切な情報を提供したり、本人自身の自己決定・選択を援助するために、カウンセラ-やガイダンスの専門家からなるサポートチームが編成される方向にあり、注目された。1. [比較研究]日本の学校教育において、進路指導は進学・就職指導として狭く理解され、学校-社会間移行は卒業時における瞬間移動と見なされている。しかし、OECD(経済協力開発機構)は障害を有する青年のトランジションを(1)自立と自律、(2)生産的活動、(3)社交関係・地域参加・レクリエーションと余暇活動、(4)家庭での役割履行という4つの領域で「大人になること」と同義に幅広くトータルにとらえ、14・15歳20歳台半ばの期間を想定している。北欧では18歳を区切りとした成年(成人)観が一般的であるが、それを挟む形で青年期の持続的・継続的な移行保障サービスを整備する方向にある。その際、適切な情報を提供したり、本人自身の自己決定・選択を支援するために、カウンセリングやガイダンスの専門家からなるサポートチームを編成する等の試みがなされており注目された。2. [実証研究](1)盲・聾・養護学校の高等部に関する施策について47都道府県及び12政令市の教育委員会に対してアンケート調査を実施した結果、高等部における訪問教育の実施、重複障害学級の整備、学科の再編、進路指導の充実、養護学校における専攻科の開設などが課題となっていた。(2)養護学校における高等部専攻科を開設している私立養護学校7校を訪問調査した結果、本科(3年制)ー専攻科(23年制)の接続に関して職業教育一貫型、普通教育一貫型、普通教育ー職業教育型の大きく3類型が抽出できた。加えて、結果を分析中のものとして、(3)養護学校高等部設置校539校を対象にした「養護学校高等部におけるトランジション保障体制に関する調査」(358校、回収率66.4%)、(4)鳥取県の養護学校(知的障害)4校における進路指導並びに高等部卒業後の進路実態調査、(5)全国の障害者職業能力開発校等の郵送ないし訪問調査を行った。3.専攻科を含む高等部教育は移行保障の一環として青年期教育の視点において充実されなければならない。
大脳新皮質の層特異的入出力形成におけるプレプレートの形成と分離の機能的意義

(1)正常マウスでは、幼若ニューロンほど皮質板のより表層を占める。これをインサイド・アウトパターンという。このインサイド・アウトパターンはリーリン・シグナル伝達系に属するReelin、Dab1などの共同作用により形成される。今回、電気穿孔法を用いて、胎生14.5日(E14.5)の胎児にさまざまな変異Dab1発現プラスミッドをEGFP発現プラスミッドとともに大脳皮質脳室帯の神経幹細胞に遺伝子導入して、生後1日(P1)に潅流固定を行い、凍結切片を作成した。EGFPで標識されたニューロンは、対照群では大脳皮質の2・3層に分布したが、実験群では異所性に分布した。さらにRA-GEF1、Rap1を共発現させると、上記の異常がレスキューされることより、RA-GEF-Rap1経路がReelin-Dab1シグナルに関係することを明らかにした。(2)大脳皮質は橋核を介して小脳に投射する。また小脳は視床の外側腹側核を介して大脳皮質に投射する。したがって大脳皮質と小脳は一連の構造として機能する(大脳・小脳連関)。このことはリーリンシグナル伝達系の変異マウスの大脳皮質の高次脳機能を行動学的に評価する時に大きな足かせとなる。なぜならば、これらの変異マウスは小脳異常を呈するため、大脳皮質の高次脳機能異常を神経行動学的に評価する際に、小脳の異常の影響を除外できないからである。今回、LoxP-Dab1マウスとEmx1-Creノックインマウスを交配することにより終脳特異的Dab1欠損マウス(Dab1-cKOマウス)を作成し、脳の形態と行動異常の有無を検討した。その結果、Dab1-cKOマウスの大脳皮質の細胞構築はリーラー変異あるいはヨタリ変異マウスと同様であるが、小脳の細胞構築は正常である。一方、Dab1cKOマウスは行動科学的に多動、恐怖・不安行動の減少、ワーキングメモリーの異常などヒトの精神疾患ことに双極性障害や統合失調症に近似するフェノタイプが得られた。(1)Dab1 cDNAの各種フラグメント、reelin関連遺伝子のRNAi実験用の発現プラスミッド、さらにEGFP蛍光トレーサー発現プラスミッドをE14.5日胚の脳室帯神経幹細胞に電気穿孔法により遺伝子導入し、24日後もしくはP1にサクリファイスし、皮質板や中間帯に(P1の場合は大脳皮質2・3層以外に)異所性ニューロンが分布することを明らかにした。またReelinシグナル経路の細胞内アダプター分子Dab1は、機能発現に必須なN末領域と、リン酸化部位としてのC末領域とに分けらるが、N末領域とC末領域のフラグメントを発生中の正常マウスの皮質板ニューロンに発現させたところ、N末フラグメントが移動ニューロンの多極性から双極性の移動様式転換を阻害し、その移動障害はC末フラグメントの共発現によりレスキューされることを見出した。またN末フラグメントのターゲット候補としてRA-GEF1-Rap1経路を想定し、これらの発現プラスミドを遺伝子導入して細胞移動障害のレスキュー実験を試みたところ、Dab1 N末フラグメントによる移動障害がレスキューされた。このような成果はの皮質板の興奮性ニューロンの移動に関するDab1分子内ドメイン構造の機能分担を明らかにしたものである。(2)リーリン欠損マウス(リーラー)やDab1欠損マウス(ヨタリ)では、大脳皮質の構造異常の他に小脳異常を伴うために、小脳性運動失調を呈する。終脳特異的Dab1欠損マウスは、小脳性運動失調の行動テスト対する影響の除外を可能とするものであった。その結果、不安行動の減少は、リーリンシグナル伝達系の精神失調に対する影響を明確に示したものである。大脳新皮質の層構築形成で重要な現象は皮質板の形成であるが、一連のミュータントマウスの皮質神経回路を明らかにすることにより、大脳新皮質の層特異的神経回路の形成機構の面から大脳新皮質に共通する作動原理を明らかにすることが本研究のゴールである。このような目標に向かって今後は以下の実験を行う。(1)今回電気穿孔法によりE11, E12, E13, E14.5日胎児の大脳皮質脳室帯にDab1cDNAのN末フラグメントあるいはC末フラグメントとEGFP発現プラスミッドの遺伝子導入を行い、その24日後のE18日およびP1に潅流固定を行い、胎児を固定して凍結切片を作成する。EGFP標識ニューロンの中間帯と皮質板内分布を指標にDab1分子内の機能ドメインの細胞移動に関する関与を調べる。また脳室下帯上部/中間帯下部における多極性/双極性形態変化を調べる。(2)E11, E12, E13, E14.5日胎児のミュータント動物(リーラー、ヨタリ、Dab1cKO)および対照動物の母体にBrdUを腹腔内投与し、12時間-32時間後に母体より胎児を得て、パラフォルムアルデヒドにて固定後、凍結切片を作成し、BrdUの抗体を用いた免疫染色により、大脳皮質各層を構成するニューロン群のbirth dateを明らかにする。さらにP19日齢の上記動物の逆行性標識法とbirth date labeling法を組み合わせ、層特異的投射ニューロンの皮質内位置とbirth dateとの関係を二重標識法にて明らかにする。(3)終脳特異的Dab1 cKO

マウスの大脳皮質第5層ニューロンの投射先である脊髄、上丘、下丘にトレーサを注入し、運動野、視覚野、聴覚野における皮質脊髄路、皮質視蓋路、皮質下丘路ニューロンの皮質内分布を調べる。大脳皮質の皮質下投射ニューロンと脳梁交連ニューロンは全く異なるニューロン集団である。しかし、発生過程で、大脳皮質の投射ニューロンは一過性に過剰な側枝を形成し、多数の標的に投射することが知られている。これらの多数の軸索は発生過程で消去される。このような過程が、リーリン欠損マウス・リーラーで、正常に維持されているか否か検討した。リーラーマウスと正常マウスの脊髄、視床外側腹側核、反対側の大脳皮質のいずれか二か所にファーストブルーFBとジアミニドイエローDYを注入し、逆行性に二重標識されるニューロンの有無を解析した。その結果、FB,DYにより二重に標識されるニューロンは皆無であった。すなわち皮質5層の皮質脊髄路ニューロンプール、皮質6層の皮質視床投射ニューロン、皮質2・3層ニューロンの脳梁交連線維ニューロンは、リーラーマウスでは異所性に存在するものの、異なる標的に二重投射することは無いことが判明した。この事実は、異所性ニューロンの側枝消失collateraleliminationのメカニズムは正常に維持されていることを意味する。(2)大脳皮質におけるDab1の分子内機能制御機構の解析哺乳類の大脳皮質は6つの層構造から形成されている。この層構造の形成にはReelin-Dab1シグナルが重要な役割を果たす。Reelinが受容体に結合すると、受容体の細胞内ドメインにDab1が結合する。その後、Dab1はSrcファミリーキナーゼによってリン酸化され、さらに下流にシグナル伝達する。ReelinやDab1を欠損するマウスでは大脳皮質の層構造に乱れが生じる。Dab1の様々な切断型を培養細胞に発現させ、細胞の形態への影響を観察したところ、Dab1の機能はN末端領域とC末端領域の間の分子内相互作用により制御されていることを見出した。そこで、現在、子宮内電気穿孔法により移動中の皮質ニューロンにさまざまなDab1断片を発現させて、その影響を観察した。その結果、Dab1の機能がN末端とC末端の分子内相互作用により制御されていることが明らかになった。大脳新皮質の層構築形成の共通原理を大脳皮質の層形成に関する遺伝子ことにリーリン・Dab1シグナル伝達系を欠損するミュータントマウスから明らかにすることが本研究の目的である。以上の目的に沿い、以下の研究を行った。(1)Dab1遺伝子の全長から一部を削った切断型遺伝子を導入することにより、Dab1タンパク質のN末とC末間の分子内制御について検討した。Dab1全長遺伝子をEGFPレポーター遺伝子と一緒に胎生14日目(E14)遺伝子導入すると、標識ニューロンは皮質の全層に分布した。逆にDab1のN末端断片を遺伝子導入すると、標識ニューロンは皮質の深層に分布した。同一のフェノタイプがリン酸化チロシン部位を欠くN末端断片を導入すると観察できた。N末端断片とC末端断片を一緒に遺伝子導入すると、皮質深層に蓄積する異所性ニューロンの数は減少する。以上よりDab1のN末端とC末端は相互に干渉することにより大脳皮質のニューロンの移動を制御していることを示唆している。(2)前脳特異的にDab1を欠損するDab1cKOマウスを用いて、大脳皮質の表層マーカーCDPと深層マーカーFez1の分布を蛍光免疫組織化学的に検討した。
培養系における特異的シナプス形成機構の研究

生体内においてニューロン種およびニューロン部位選択的なシナプス形成が行なわれ、それが秩序だった神経系構築に重要な役割を果たすと考えられている。本研究ではラット小脳培養系におけるシナプス形成の細胞部位選択性を調べることにより、秩序だった神経回路網形成機構の解析を試みた。顆粒細胞にルシファーイエロー、プルキンエ細胞にはテキサスレッドという2種類の異なる色の蛍光色素を細胞内注入し、電気生理学的に興奮性シナプスの存在を確認した後、蛍光顕微鏡で形態を観察したところ、顆粒細胞軸索の膨大部がプルキンエ細胞の樹状突起に接しているのが認められた。シナプス前末端内のシナプス小胞蛋白であるシナプトフィシンに対する抗体を用いた間接蛍光抗体染色により、上記膨大部がシナプス終末であることを確認した。走査電子顕微鏡による観察では、1μm位の軸索膨大部がプルキンエ細胞上に接しているのが認められた。間接蛍光抗体法による染色および走査電子顕微鏡による観察により、培養プルキンエ細胞はシナプス入力を樹状突起のみではなく、細胞体上でも受けていることが明らかになった。プルキンエ細胞と抑制性介在ニューロンとの同時記録および細胞内染色を行なったところ、抑制性介在ニューロンの半数以上がプルキンエ細胞の細胞体へと軸索を延ばし、そこでシナプス形成していることが明かとなった。また興奮性シナプス伝達物質であるグルタミン酸受容体の抗体による染色を行なったところ、樹状突起上に高密度で存在するサブタイプが存在することもわかった。このように、培養系においても小脳ニューロンは細胞部位選択的なシナプス形成をし、受容体の分布パターンも細胞部位局在を示すことが明かとなった。生体内においてニューロン種およびニューロン部位選択的なシナプス形成が行われ、それが秩序だった神経系構築に重要な役割を果すと考えられている。本研究では小脳培養系におけるシナプス形成の細胞部位選択性を調べることにより、秩序だった神経回路網の形成機構を解析することを試みている。ラットより小脳ニューロンの培養を行い、以下の実験を行った。まず、顆粒細胞にルシファーイエロー、プルキン工細胞にはテキサスレッドという2種類の異なる色の蛍光色素を細胞内注入し、電気生理学的に興奮性シナプスの存在を確認した後、蛍光顕微鏡で形態を観察したところ、顆粒細胞軸索の膨大部がプルキン工細胞の樹状突起に接している部位が認められた。次にシナプス前末端内のシナプス小胞タンパクであるシナプトフィシンに対する抗体を用いた間接蛍光抗体法による染色を行い、上記の膨大部に相当する構造がシナプス終末であることを確認した。また走査電子顕微鏡による観察では、1μmくらいの軸索膨大部がプルキン工細胞上に接しているのが認められた。ところで、間接蛍光抗体法による染色および走査電子顕微鏡による観察により、培養プルキン工細胞はシナプス入力を樹状突起のみではなく細胞体上でも受けていることが明かとなった。顆粒細胞・プルキン工細胞間のシナプスはすべて樹状突起上に存在していたので、プルキン工細胞体上にシナプスを形成しているニューロンは抑制性の介在ニューロンではないかと推測した。そこでプルキン工細胞と抑制性ニューロンとの同時記録および細胞内染色を行ったところ、抑制性介在ニューロンの半数以上がプルキン工細胞の細胞体へと軸索を延ばし、そこでシナプスを形成しているらしいという結果が得られた。このように、培養系においても小脳ニューロンは細胞部位選択的なシナプス形成をするようだということが明らかになってきた。

顆粒細胞にルシファーイエロー、プルキンエ細胞にはテキサスレッドという2種類の異なる色の蛍光色素を細胞内注入し、電気生理学的に興奮性シナプスの存在を確認した後、蛍光顕微鏡で形態を観察したところ、顆粒細胞軸索の膨大部がプルキンエ細胞の樹状突起に接しているのが認められた。シナプス前末端内のシナプス小胞蛋白であるシナプトフィシンに対する抗体を用いた間接蛍光抗体染色により、上記膨大部がシナプス終末であることを確認した。走査電子顕微鏡による観察では、1μm位の軸索膨大部がプルキンエ細胞上に接しているのが認められた。間接蛍光抗体法による染色および走査電子顕微鏡による観察により、培養プルキンエ細胞はシナプス入力を樹状突起のみではなく、細胞体上でも受けていることが明かになった。プルキンエ細胞と抑制性介在ニューロンとの同時記録および細胞内染色を行なったところ、抑制性介在ニューロンの半数以上がプルキンエ細胞の細胞体へと軸索を延ばし、そこでシナプス形成していることが明かとなった。また興奮性シナプス伝達物質であるグルタミン酸受容体の抗体による染色を行なったところ、樹状突起上に高密度で存在するサブタイプが存在することもわかった。このように、培養系においても小脳ニューロンは細胞部位選択的なシナプス形成をし、受容体の分布パターンも細胞部位局在を示すことが明かとなった。
急性膵炎の重症化機序及びその治療に関する研究

急性膵炎におけるnitric oxide (NO)の意義を明かにするために、NO基質、NO発生剤およびNOS阻害剤のラットCDL膵炎の発症・進展に及ぼす影響について検討した。血清膵酵素直(血清アミラーゼおよびリパーゼ1直)は、全経過でNAME群が他の4群に比べて有意に高値であった。腹水量は12h-CDLにおいて、NAME群で有意に増加した。組織学的には、6h-CDLにおいて、NS群は浮腫性膵炎の組織像を呈していたが、NAME群では出血性膵炎に進展した。12h-CDLでは、NS群は出而性膵炎に進展したが、NAME群では、出血、腺房細胞壊死は著明に増強しNS群に比べて有意に高度であった。さらにNAME群における微小血管血栓形成が顕著であった。ARG群、SNAP群では、出血および腺房細胞壊死がNS群に比べ軽度になる傾向がみられたが、出血性膵炎への進展を阻止できなかった。AG群では出血、腺房細胞壊死ともにNS群と差がなかった。ラットCDL膵炎において、cNOS阻害剤の授与により、膵微小循環障害が増強し、膵炎が悪化したと考えられた。従って、cNOS由来のNOは膵炎の進展に対して防御的に作用していると考えられた。Wistar系統雄性ラット(n=80)を用いてCDL膵炎を作成し、1)生食投与(NS)群、2)LPS投与(LPS)群:LPS3mg/kgを0,3時間後に静注の2群に分けた。各群について、経時的に膵組織像および膵組織中iN0S活性の変化を家兎抗iN0S抗体を用いた免疫組織化学染色(ABC法)を行い対比検討した。組織学的に、CDL作成6時間後および12時間後における炎症細胞浸潤、腺房細胞空胞形成、腺房細胞壊死は、LPS群においてNS群に比べて高度であり、LPS投与により膵炎は重症化した。iN0S免疫組織化学染色では、(1)正常ラットでは、血管内皮細胞にわずかにiN0Sの局在が認められた。しかし、腺房細胞、導管上皮細胞には局在を認めなかった。(2)NS群では、CDL作成3時間後以降ほぼすべての血管内皮細胞に強いiN0Sの局在が認められた。iN0S陽性炎症細胞は時間の経過とともに増加した。腺房細胞においてもiN0Sの局在が認められ、空胞形成、壊死に陥っている腺房細胞に多く認められた。(3)LPS群では、6時間後および12時間後において、iN0S陽性炎症細胞数、iN0S陽性腺房細胞数がNS群よりも多く認められた。ラットCDL膵炎の発症・進展過程で、膵組織中にiN0S陽性炎症細胞が出現し、空胞形成・壊死を伴う腺房細胞に多くiN0Sの局在が認められた。従って、ラットCDL膵炎における膵組織中のiN0Sの発現は、膵炎の発症・進展に重要な役割を果たしていると考えられた。
mTOR栄養シグナルを標的とした老化・がん化制御

がんの発生や進展を抑止するためには、その活発な成長・増殖を抑えるために細胞の栄養状態をコントロールする必要がある。そこで本研究では、細胞の成長や代謝制御を担う主要なシグナル分子であるmTORC1に注目して、その活性をコントロールすることにより細胞老化やがん発症を制御する全く新しい薬剤の開発を目指した研究を行った。そのために、mTORC1の活性制御因子であるRagulator複合体とRagA GTPaseの相互作用の分子基盤を明らかにすることにより、既存のmTORC1阻害剤とは作用機作の異なる新たな阻害剤の標的となる領域の探索を行った。まず、RagulatorとRagA/CのRoadblock domain(RD)との7者複合体のX線結晶構造解析に成功した。その構造より、Ragulatorのリソソーム膜アンカーであるp18が、いずれもRDからなる3種類のヘテロダイマー(p10-HBXIP、p14-MP1、RagA{RD}-RagC{RD})をリボン状にラッピングするきわめてユニークな構造をとることが明らかとなった。また、p18のC末端のごく短い領域でRagと相互作用していることが見出され、Rag GTPaseの機能を制御する新たなポイントとしてp18のC末端5残基の構造が注目された。さらに、Ragulator機能を欠失させた細胞系での解析から、Rauglatorがアミノ酸によるRag GTPaseの活性制御を担う分子(GATOR1およびFLCN)との機能的な相互作用に必須であること、および、増殖因子シグナルにより制御されるTSC1/2-Rheb GTPaseの機能制御にも重要な役割を担うことが明らかとなった。これらの結果から、Ragulator複合体が形成するユニークな分子表面も新たなmTORC1の機能阻害標的となり得ることが示唆された。がん細胞の成長や代謝制御を担う主要なシグナル分子であるmTORC1に注目して、その活性をコントロールすることにより細胞老化やがん発症を制御する全く新しい薬剤の開発を目的とした研究を行った。具体的には、mTORC1の活性制御因子であるRagulatorとRagA GTPaseの分子構造をもとに、既存のmTORC1阻害剤とは作用機作の異なるmTORC1阻害剤の開発に向けた研究を行った。1)mTORC1の活性制御機構の分子基盤の解明:本年度は、RagulatorとRagA/CのRoadblock domain(RD)との7者複合体の結晶構造解析に成功した(Nat. Commun)。現在、その成果をさらに発展させて、GTP結合ドメイン(GTP-BD)を含む完全長のRagA/Cとの複合体の解析を試みている。また、その複合体とmTORC1との相互作用のクライオ電子顕微鏡解析の準備を進めている。2)mTORC1の活性制御に関わる新たな因子の同定:栄養素(主にアミノ酸)に依存したmTORC1活性化には様々な因子が関わることが報告されているが、その実体は未解明のままである。そこで、上記の構造解析に用いた精製タンパク質、およびタグを付加して細胞に発現させたRauglatorに結合する分子を質量分析計にて解析した。その結果、既知の制御分子に加えて新たな候補分子を同定した。3)mTORC1の活性抑制剤のスクリーニング:上記の複合体の構造解析から得られるRagulatorとRagA/Cの相互作用の分子情報に基づいて、まず、相互作用を簡便に検出できるin vitroスクリーニング系を構築するために、p18およびRagAにCFPおよびYFPの誘導体を融合させたFRETプローブを作製した。また、mTORC1の活性を直接検出するFRETおよびBRETプローブを導入し、mTORC1の活性抑制剤のスクリーニング系の作製を進めている。これまでに、RagulatorとRagA/CのRoadblock domain(RD)との7者複合体の結晶構造解析に成功し、RagulatorとRagA/Cの相互作用の分子情報を得ることが出来た。現在、全長RagA/Cを含む複合体の全容構造の解明をめざして結晶化条件の検討を進めている段階にある。また、Rauglatorに結合する新たな分子のさらなる探索を現在も進めている。これらの情報をもとに、RagulatorとRagA/Cの相互作用、およびmTORC1活性を阻害する薬剤スクリーニング系の構築をFRETおよびBRETプローブの開発を通して進めている。

また、p18のC末端のごく短い領域でRagと相互作用していることが見出され、Rag GTPaseの機能を制御する新たなポイントとしてp18のC末端5残基の構造が注目された。さらに、Ragulator機能を欠失させた細胞系での解析から、Rauglatorがアミノ酸によるRag GTPaseの活性制御を担う分子(GATOR1およびFLCN)との機能的な相互作用に必須であること、および、増殖因子シグナルにより制御されるTSC1/2-Rheb GTPaseの機能制御にも重要な役割を担うことが明らかとなった。これらの結果から、Ragulator複合体が形成するユニークな分子表面も新たなmTORC1の機能阻害標的となり得ることが示唆された。全長RagA/Cを含む複合体の結晶化がきわめて困難な状況にあるため、活性状態を固定した種々の変異体を用いた新たな試みを行う予定である。Rauglatorに結合する新たな分子については、特にRagulatorの機能欠損細胞で見られるリソソームの形成や輸送不全という現象に関連する分子に的を絞ってさらに解析する予定である。薬剤スクリーニング系が構築できたら、まずは相互作用に重要なペプチドに焦点をあてたスクリーニングを速やかに開始する予定である。若干の残額があったが、2年間連続して行う研究のため、次年度分と合わせて使用する予定である。
制御指向の高位合成手法に関する研究

本研究では,C言語などのプログラムからデータパスと制御系自動合成する高位合成システムの中でも,モデムや動画像・音声の圧縮処理などのように,長く複雑な制御が必要な応用に対して低コストで高速な回路を合成できるシステムの開発を目的に,その基礎的な技術の研究を行ない,以下の成果を得た.1.高位合成システムの試作高位合成システムの試作を行なった.入力はC言語のサブセットで,合成した回路はVHDLの形で出力される.このVHDL記述は研究室現有の論理合成,自動配置配線ツールでレイアウトに変換できる.実際に,楕円フィルタ,エッジ検出フィルタ,MPEG音声サブバンド合成部に対して適用を行ない,合成時間,回路品質の評価を行なった.処理時間は短いが,回路の転送経路が大きくなる,有限状態機械制御にすると制御回路が大きくなるなどの問題があり,これが今後解決すべき課題であるとの認識を得た.2.合成手法与えられたプログラムによっては,転送経路と制御回路が大きくなり実用的な回路が合成できない,という問題点を解決する一方法として,演算資源と転送経路を設計者が与えて,制御を合成する方法について検討を行ない,具体的なアルゴリズムを考案した.また,合成中に現れる大規模な論理関数を効率的に取り扱う論理関数の表現手法を開発した.3.制御コードの圧縮方式合成したVLIW型プロセッサの命令コードの格納に必要なメモリ量を削減するための命令コードの圧縮手法を開発した.本研究では,C言語などのプログラムからデータパスと制御系自動合成する高位合成システムの中でも,モデムや動画像・音声の圧縮処理などのように,長く複雑な制御が必要な応用に対して低コストで高速な回路を合成できるシステムの開発を目的に,その基礎的な技術の研究を行ない,以下の成果を得た.1.高位合成システムの試作高位合成システムの試作を行なった.入力はC言語のサブセットで,合成した回路はVHDLの形で出力される.このVHDL記述は研究室現有の論理合成,自動配置配線ツールでレイアウトに変換できる.実際に,楕円フィルタ,エッジ検出フィルタ,MPEG音声サブバンド合成部に対して適用を行ない,合成時間,回路品質の評価を行なった.処理時間は短いが,回路の転送経路が大きくなる,有限状態機械制御にすると制御回路が大きくなるなどの問題があり,これが今後解決すべき課題であるとの認識を得た.2.合成手法与えられたプログラムによっては,転送経路と制御回路が大きくなり実用的な回路が合成できない,という問題点を解決する一方法として,演算資源と転送経路を設計者が与えて,制御を合成する方法について検討を行ない,具体的なアルゴリズムを考案した.また,合成中に現れる大規模な論理関数を効率的に取り扱う論理関数の表現手法を開発した.3.制御コードの圧縮方式合成したVLIW型プロセッサの命令コードの格納に必要なメモリ量を削減するための命令コードの圧縮手法を開発した.本研究では,C言語などのブログラムからデータパスと制御系自動合成する高位合成システムの開発を目的に,その基礎的な技術の研究を行なった.本年度は,試作システムの開発,アルゴリズムや方式の検討,評価実験を行ない,下記の成果を得た.1.高位合成システムのプロトタイプの作成単純なアルゴリズムを用いて高位合成システムのプロトタイプを開発した合成した回路はVHDLの形で出力され,研究室現有の論理合成,自動配置配線ツールでレイアウトに変換できる.実際に,楕円フィルタ,エッジ検出フィルタ,MPEG音声サブバンド合成部に対して適用を行ない,合成時間,回路品質の評価を行なった.合成アルゴリズムが単純であるため処理時間は短いが,回路の転送経路が大きくなる,有限状態機械制御にすると制御回路が大きくなるなどの問題点が見つかった.2.制御方式の検討制御回路が大きくなる間題を解決する方法として,2つの方法を検討した.一つは順序機械を分解する方法,もう一つは,VLIW型のプロセッサとしてデータパスを制御する方法である.3.合成アルゴリズム・論理関数の表現法に関する研究データパス合成における,スケジューリング,アロケーションのアルゴリズムについて検討を行なった.転送経路のハードウェアが大きくなるという問題を解決する一手法として,演算資源と転送経路を設計者が与えて,制御を合成する方法についても研究を行なった.本研究では,C言語などのプログラムからデータパスと制御系自動合成する高位合成システムの中でも,モデムや動画像・音声の圧縮処理などのように,長く複雑な制御が必要な応用に対して低コストで高速な回路を合成できるシステムの開発を目的に,その基礎的な技術の研究を行なった.本年度は,試作システムの開発,問題点の検討を行ない,下記の成果を得た.1.高位合成システムの試作高位合成システムの試作を行なった.入力はC言語のサブセットで,合成した回路はVHDLの形で出力される.このVHDL記述は研究室現有の論理合成,自動配置配線ツールでレイアウトに変換できる.実際に,楕円フィルタ,エッジ検出フィルタ,MPEG音声サブバンド合成部に対して適用を行ない,合成時間,回路品質の評価を行なった.処理時間は短いが,回路の転送経路が大きくなる,有限状態機械制御にすると制御回路が大きくなるなどの問題点が見つかった.2.合成手法の検討与えられたプログラムによっては,転送経路と制御回路が大きくなり実用的な回路が合成できない,という問題点を解決する一方法として,演算資源と転送経路を設計者が与えて,制御を合成する方法について検討を行ない,具体的なアルゴリズムをいくつか考案した.このような合成システムは,プロセッサ可変のコンパイラである「リターゲッタブル・コンパイラ」とも見ることができる.従来から開発されているコンパイラに比べ,複雑なデータパスに対してもコードを生成する必要があるが,これを解決するため,本研究では特に演算の演算器への割当て(パインディング)について複数のアルゴリズムを考案した.
エピジェネティクスを基盤とした遺伝子機能の調節の基本メカニズムの解析

エピジェネティクスを基盤とした遺伝子機能の調節ついて研究を行った。生物学的情報はDNA→RNA→タンパク質に変換されており、これらの生体分子を修飾・制御するシステムによって支援されている。特定の遺伝子機能を選択的に活性化または不活性化する機構であることから、広義のエピジェネティクス(DNA塩基配列以降の高次の遺伝情報)として理解される。本研究では、[1]DNAメチル化とクロマチンによる転写調節、[2]細胞内タンパク質の翻訳後修飾と分解、という2つのシステムの生理機能と高次生命現象との関連性を明確にすることを目的とした。[1]メチル化CpG結合タンパク質のMBD1およびそのファミリー(MBD2,MBD3,MeCP2)の転写抑制の機能を解析して、MBD1がゲノムのメチル化密度に対応した抑制分子であることを見い出した。NMR構造解析およびMBD変異体の機能解析から、メチル化結合ドメインとメチル化CpGの結合構造モデルを提唱した。[2]ヒトHect型ユビキチンリガーゼhHYDを同定し、hHYDがDNA損傷反応に関わるトポイソメラーゼ関連タンパク質と相互作用することが分かった。生化学的にhHYDにユビキチンを転移するユビキチン結合酵素群を同定して、この基質タンパク質のユビキチン化を促進することを証明した。また、ユビキチン様タンパク質SUMO-1による修飾が細胞周期や転写調節などに重要であることが判明してきたので、SUMO-1化の基質タンパク質を同定した。
G蛋白共役型受容体の細胞内局在の分子機構

【目的】薬物受容体の薬物感受性の変化を起こす要因として、受容体の細胞内局在の変化が示唆されている。近年、発光クラゲより強い蛍光を有するGreen Fluorecent Protein(以下GFP)が単離クローニングされた。このGFPは、他の標的蛋白との融合が容易に行え、いろいろな生物学の分野で用いられ、特に機能蛋白の細胞内局在・移動に関して知見が得られ始めている。今年度、交感神経α1受容体をモデルに、GFP融合受容体を作製・発現させた細胞での薬物刺激による受容体局在の変化に及ぼす情報伝達機構の検討を行った。【研究方法】α1b受容体C端にGFP遺伝子を融合させたキメラ受容体を作製した。このキメラ受容体遺伝子をα1受容体を発現していないマウスαT3細胞に発現させ、得られた安定発現細胞集団を実験対象に用いた。レーザー共焦点顕微鏡を用い、薬物投与における局在の変化とカルシウムの変化の同時記録を行った。【結果】細胞表面に一致して強い蛍光シグナルが観察され、α1b受容体は定常状態では細胞膜表面にその大多数が局在していると考えられた。一方、ノルアドレナリン刺激により受容体蛋白の細胞内移行が認められ、が3040%の受容体が細胞内へ移行した。α1bアドレナリン受容体internalizationを各種薬物ツール(TPA、タプシガ-ジン、PLC阻害剤等)にて薬理学的解析を行い、Cキナーゼが重要な役割を担っていることが示唆された。【考察並びに結論】これまで不明であった細胞内局在による機能調節を調べる上で、特異抗体の作製・機能蛋白の細胞内局在の変化をリアルタイムでモニターすることは困難であった。しかし、今回試みたGFP融合による機能蛋白の標識技術を利用することにより生細胞での機能蛋白の局在・移動をリアルタイムで記録することが可能となった。今後このGFP融合による機能蛋白の標識技術を応用し、薬剤感受性の変化などにおける受容体蛋白の細胞内局在の影響などを検討する予定である。
ハブ毒腺組織特異的な転写調節分子機構の解明

日本の南西諸島に棲息する毒蛇ハブの毒成分は、意外にも生物の様々な組織にある脂質やタンパク質を分解する酵素が主成分であり、それらが加速進化して多様性を増すとともに、極めて高い特異性とユニークな性質を獲得してきたことが明らかとなりました。またハブ毒は、貴重な創薬シーズ(種)としても注目されています。本研究は、それらの毒成分が、毒を産生する組織である毒腺で、どのようにつくりだされるのか、その分子機構の解明を目指した研究です。日本の南西諸島に棲息する毒蛇のハブの毒腺は、多種多様な生理活性成分を毒腺組織特異的に産生するが、その発現機構については、全く解明されていない。通常、組織特異的発現は、転写の過程で調節されるため、本研究では、毒腺組織の転写調節機構を明らかとすることを目的とした。毒腺組織特異的な転写因子が存在し、それが毒成分遺伝子の転写を制御すると仮定し、その因子の探索、同定を行うこととした。当初、毒腺細胞抽出液より、転写因子を精製することを考え予備実験を行ったが、困難であったため、毒腺のトランスクリプトーム(網羅的)解析を行った。毒腺組織特異的転写因子の発現は、毒腺より毒が搾取された時に開始されると考え、毒搾取後の毒腺を用いて完全長cDNAライブラリー構築を構築した。約1万5千コの配列を解読し、それらについて、詳細にバイオインフォーマティクスを行った。転写因子の候補クローンとしてepithelium-specific Ets factorに属するESEサブファミリー遺伝子を数個ずつ見いだした。それらのうち、特に、唾液腺特異的な転写の活性化に関与すると期待されるESE-3ホモログに注目することとした(毒腺は唾液腺が進化したものと考えられているため)。ESE-3ホモログ全長のcDNAを取得し、配列を解読した。このハブ毒腺のESE-3の立体構造解析を行うため、大腸菌での発現を試みている。また、毒成分遺伝子のプロモーター配列との結合及び転写の活性化に関する解析を進行中である。日本の南西諸島(奄美大島、徳之島、沖縄)に棲息する毒蛇のハブの毒腺は、多種多様な生理活性成分を毒腺組織特異的に産生するが、その発現機構については全く解明されていない。組織特異的発現調節は、通常転写の過程で行われるため、本研究では、特に転写調節機構に注目した。毒腺組織の転写因子を同定することとした。毒腺組織特異的転写因子は毒が搾取された時に発現すると考え、毒搾取後の毒腺を用いて完全長cDNAライブラリー構築を構築し、トランスクリプトーム(網羅的)解析を行った。バイオインフォーマティクスにより、転写因子の候補としてepithelium-specific Ets factor(ESE)サブファミリー遺伝子を数個ずつ見いだし、それらの配列を解読した。現在、ESE-3ホモログを中心に、その転写活性能を分子生物学的手法により、解析中である。一方、これまでに我々はハブの棲息地毎に、毒成分の組成が一部異なることを見いだしてきた。これは食餌環境の違いによるものと考察している。幼蛇と成蛇では食性が異なるため、両者の毒成分を二次元電気泳動で比較解析したところ、幼蛇に特異的に顕著に発現する成分を見いだした。その部分アミノ酸配列を質量分析計で解析した結果、これまで偽遺伝子とみなされた遺伝子産物に特異的な配列を有しており、成蛇では発現していないものが幼蛇では発現している可能性を示唆した。そこで、本年度は、その毒成分がその偽遺伝子産物由来のものであるかを確かめるとともに、なぜ幼蛇に特異的に発現する意義を見いだすために、その蛋白質を精製し、諸性質を明らかとする。また、昨年よりハブゲノム解読を九大のグループと共同で開始した。そこで、現在蓄積中のデータを活用して、幼蛇及び成蛇特異的に発現している遺伝子群の配列を相互比較するなどして、ハブ毒成分遺伝子の転写調節の分子機構を明らかにしていく。日本の南西諸島に棲息する毒蛇ハブの毒腺の主要な成分であるホスホリパーゼA2(PLA2)はアイソザイムを形成することが特徴であり、毒型PLA2はタンパク質として6種類、遺伝子としては数十のクラスターをなしていることを見いだしてきた。PLA2は、元来膵臓の分泌タンパク質として知られ、実際ハブでも毒腺には毒型PLA2が、膵臓には膵臓型PLA2が発現している。血管内皮細胞増殖因子(VEGF)でも毒型と組織型が存在する。このようにハブ毒成分の多くは、毒型以外に他の組織でも組織型アイソザイムが発現している。以上の背景から、本研究では毒腺組織特異的な発現調節機構、特に転写調節の分子機構を明らかとすることを目指した。昨年度までに、毒搾取後20h後の毒腺の完全長cDNAライブラリー(約1.5万)のトランスクリプトーム解析から、転写因子の候補クローン数種類を見いだした。

今年度は、そのうち他生物で唾液腺に特異的に発現している転写因子に着目し、それらを大腸菌で発現させ、可溶化タンパク質を調製した。これを複数の毒型PLA2アイソザイム遺伝子の近位プロモーター領域に対してゲルシフト解析をしたところ、興味深いことに、この候補の転写因子は、大量に発現しているPLA2アイソザイム遺伝子のプロモーター配列に結合するが、偽遺伝子とみなされているPLA2プロモーター配列には結合しなかった。毒腺組織特異的な転写に関与していることが示唆されたため、現在詳細に解析中である。さらに、昨年度、奄美大島ハブ毒で見いだした幼蛇特異的に発現する遺伝子産物については、徳之島ハブ毒ではより顕著に発現していることを確認しており、現在、どうしてこのような現象がみられるのか(Why? & How?)双方の観点からこの謎を明らかにすべく研究を展開中である。このように、本研究成果により、新たな研究課題がうまれ、発展させることができた。当初は、組織特異的転写因子の候補遺伝子(ESE-3)の立体構造解析を行う予定であったが、発現体の構築が難航していること等の技術的理由と研究状況の変化、そして何よりも新たに興味深い知見と研究協力を得たことから、当初の計画を変更したことによる。24年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、推進計画は次のとおりである。1)現在進行中のトランスクリプトミクスの結果から見いだした転写因子について転写活性能の解析を継続して行うこと、2)幼蛇に特異的に発現する遺伝子産物の発現意義を明らかとするため、その遺伝子産物(タンパク質)を精製し、その諸性質を調べること、3)現在、昨年末より開始しているハブゲノム遺伝子の情報(現在進行中)をもとに、ハブ毒成分遺伝子を発現量で分類し、各遺伝子のプロモーター領域を相互比較するなどして、ハブ毒腺遺伝子の転写調節機構を考察する。
天然由来マクロファージ内脂肪滴蓄積阻害剤の標的分子の解析

マクロファージ内脂肪滴蓄積阻害剤として真菌の培養液中より発見したbeauveriolideの標的分子について詳細に解析した。その結果、本化合物の標的分子がACAT1(コレステロールアシル転移酵素1)であることは疑いのないものと示すことができた。さらに、2種類のアイソザイム(ACAT1とACAT2)のうち、ACAT1を選択的に阻害するには小胞体膜の維持が重要であることが示唆された。他に類のない珍しい作用様式であることから、新しいタイプのプローブとして期待される。動脈硬化初期病巣に認められるマクロファージ内脂肪滴蓄を阻害する化合物として、微生物資源、食品や生薬成分などの天然物資源から発見した阻害剤の作用機序の解析を進めた。その結果、アカネ科のRubia cordifolaに含まれる成分であるrubimaillinの標的がコレステロールアシル化酵素acyl-CoA:cholesterol acyltransferase(ACAT)であることを明らかにした。本植物は、利尿や解熱作用を有する薬草として中国で使用されており、今後、動脈硬化予防作用のある機能性食品としての活用が期待できる。さらに、本化合物はangular型に結合した芳香環を基本骨格とする。過去の我々の報告と相関性よく、2種のACATアイソザイム(ACAT1、ACAT2)のうちACAT2に対してACAT1よりも強い阻害活性を示した。ACAT2に選択的に阻害活性を示す化合物は現在のところpyripyropene A以外はほとんど報告されていないことから、本発見は非常に興味深いものである。以前に、我々が真菌の培養液中より発見したbeauveriolideについて解析を進めた。本化合物の標的はACAT(小胞体膜に局在)であると予想していたが、細胞を用いた解析(小胞体膜が正常に維持)とミクロソームを酵素源とした解析(小胞体膜の配向性は無制御)では阻害活性と両アイソザイムに対する選択性(細胞での評価はACAT1選択的、ミクロソームでは両アイソザイムを同程度阻害)が異なっていた。そこで、膜の配向性が重要であると仮説をたて、それを維持させたセミインタクト細胞を調製して評価を行った。その結果、細胞を用いた評価と同様にACAT1に選択性を示した。以上の結果から、本化合物の選択的阻害活性には小胞体膜の維持が重要であることが示唆された。今後、さらに詳細な解析を進める予定である。1)昨年に引き続き、動脈硬化初期病巣に認められるマクロファージ内への脂肪滴蓄積を阻害する化合物として真菌の培養液中より発見したbeauveriolideの解析を進めた。本化合物は、コレステロールアシル化酵素acyl-CoA : cholesterol acyltransferase (ACAT)の2種のアイソザイム(ACAT1、ACAT2)のうちACAT1に対してACAT2よりも強い阻害活性を示し、その選択的阻害活性には小胞体膜の維持が重要であることを昨年度に示した。さらに解析を進めるにあたり、昨年度に得られた構造活性相関を考慮してビオチンを付加した誘導体を共同研究者に調製して頂いた。まず、ACAT1またはACAT2を選択的に発現させた細胞のミクロソームを用いて酵素アッセイを行ったところ、天然のbeauveriolideと同様にACATIに対してACAT2より強い阻害活性を示したことから、本誘導体はツールとして活用できると考えられる。そこで、ビオチン標識したビーズを用いてつりあげた結合タンパクをWestern blotting法で解析した。その結果、期待した通り本誘導体はACAT1に直接結合していることが明らとなった。以上の結果から、beauveriolideの標的がACATであることは疑いのないものと理解している。2)マクロファージ内脂肪滴蓄積阻害剤を探索した結果、真菌Penicillium cecidicola FKI-3765-1株より新規pentacecilide類を発見した。コレステロール代謝に対する影響や酵素阻害活性等を調べた結果、本化合物もACATを阻害していることを明らかにした。3) ACATはマクロファージ内脂肪滴蓄積阻害剤の重要な標的と考えられることから、その阻害剤を探索した結果、真菌Verticiliumsp.FKI-2679株より新規verticilide類を発見した。本化合物の解析を進めた結果、beauveriolideとは逆にACAT2に対してACAT1よりも強い阻害活性を示した。
若年・壮年日本人移住者のキャリア移動とライフコース展望に関する縦断調査研究

本年度は、海外における現地採用日本人就業者をとりまく状況に関する情報を得るため、東アジア、東南アジア地域の人材紹介企業を訪問し、聞き取り調査をおこなった。2018年8月に香港、2018年11月には上海の人材紹介企業で勤務経験のある対象者、2018年12月にインドネシア・ジャカルタ、2019年2月3月にシンガポール、タイ・バンコクを訪問した。合計11社、22名の担当者に、1件あたり1時間半から2時間程度のインタビューを実施した。また、本研究課題に関連する先行研究を社会学、経営学、文化人類学を中心に収集し、他の研究に比して本研究課題が独自性をもって取り組むべき課題を検討した。インタビューを通じて、現地採用日本人の就業機会の状況が国・地域によりばらつきを持っていることが明らかとなった。具体的には、彼らが主に就業する現地日系法人の人事のあり方や、現地労働市場におけるローカルスタッフと日本人の競合状況によって、現地採用日本人のキャリア移動機会が規定される可能性を確認した。また、日本への帰国後のキャリア移動の機会についても、現地採用としていかなる経験を積んだのかにより分岐が生じている可能性があることを見出した。以上の聞き取り調査の結果は、暫定的にディスカッションペーパーとしてまとめ、学会報告等で関連する研究領域の研究者と情報共有をおこなった。また、現地採用研究にかかわる先行研究を一般向けにまとめた英文記事の作成などもおこなった。当初の研究計画通り、本年度は海外における人材紹介企業の担当者に接触し、さまざまな情報を得ることができた。予算、時間等の制約により東アジア、東南アジア以外の地域についてはカバーができていないが、外務省が公表している「海外在留邦人数調査統計」等の情報を参照する限り、現地採用日本人が主に暮らしているのは東アジア、東南アジアであることも確認しており、研究進捗上の問題とはなっていないと判断している。今後は、聞き取り調査を経て形成したネットワークを活用しながら、フィールド調査のさらなる展開や定量的調査の実現に向けて準備を進めてゆきたい。本年度の聞き取り調査の結果、実際に日本人を現地法人で雇用している企業の担当者より、実情についてヒアリングをおこなう必要性についても認識するに至った。可能な範囲で協力を得られるインフォーマントを開拓し、雇用サイドへの聞き取りも実施できればと考えている。また、接触できた現地人材紹介企業等の協力を得つつ、今後は定量的なパネル調査の設計をおこない、質的、量的両面のアプローチから現地採用日本人のキャリア移動機会について迫ってゆくことを予定している。
ホウ素熱中性子捕捉療法の適応拡大に関する研究 副題:単クローン抗体利用の^<10>B集積、即発γ線による癌診断、L体単離による^<10>B-BPAの薬効増強

1.a)昨年合成の新化合物3種中の2種はM・^<10>B_<12>H_<11>NH_<3-n>(CH_2CO_2H)_n(n=1,2)と確定。Polysineを先ずCH_3O(C_2H_4O)_mCH_2CO_2Hで、,次にn=2単離品で処理、分子当り^<10>B原子370を含む水溶性ポリマーを得た。これの抗体付加法を研究中。b)分子当り^<10>B原子38を含む水溶性avidinを徳久班員に提供。2.単クローン抗体を用いた黒色腫抗原の生化学的解析により抗原分子は80kdと18kdが非共有結合した糖蛋白であることを解明。3.ヒト黒色腫細胞にビオチン化単クローン抗体、1項記載の^<10>B化avidinを順に反応させ、熱中性子照射。5日間培養してコロニー法(昨年はTrypan Blue法)で高い致死効果を認めた。4.ホウ素化ウラシル化合物のHeLa細胞致死作用を観測、強い毒性を認めず。5.X線感受性が異なる黒色腫細胞でもホウ素熱中性子捕捉処理では同等に殺傷されることを示すための試料4株につき37%生残X線量を測定(4.4、3.7、2.3、1.4Gy)。6.小病巣検出用小型高精度装置の設計は一応終了。京大炉稼働一年間休止のための試作とテストは来年度に繰越し。7.^<10>B-BPA懸濁液を3g/kg用量で雌雄ラット各10匹に経口投与。全例2週間生存(LD_<50>>3g/kg)。投与後の体重、臓器重量は対照ラットと有意差なし。8.a)D,L-BP化をエチルエステルA後α-キモトリプシン処理し、目的のL-BPA数百mgを採取。b)DL-BPAエチルエステルD-酒石酸を加え、生成塩2種の溶解度差を利用する分離法は不成功。原因究明の結果、対策を案出できた。9.マウス同種免疫で得た6種の抗ガングリオシド(GD_2)抗体はヒトメラノーマ移植のヌードマウスに増殖抑制顕著。10.熱中性子照射で生じる^<14>N(n,p)^<14>C、^<10>B(n,α)^7Li反応の皮膚障害に対するRBEは約2.0であると推定。11.メラニン生成活性が低い培養黒色腫細胞を通常medium(tyrosine、phenylalanine含有)で^<10>B-BPA preincubation後熱中性子照射。Do=1.5×10^<12>n/cm^2。同操作をt・p不含mediumで行いDo=1.1×10^<12>n/cm^2。明らかに不含系の方が高致死である。

11.メラニン生成活性が低い培養黒色腫細胞を通常medium(tyrosine、phenylalanine含有)で^<10>B-BPA preincubation後熱中性子照射。Do=1.5×10^<12>n/cm^2。同操作をt・p不含mediumで行いDo=1.1×10^<12>n/cm^2。明らかに不含系の方が高致死である。
シグマ因子を介する葉緑体光合成遺伝子発現の核支配調節機構

光形態形成異常あるいは光制御遺伝子発現異常シロイヌナズナ突然変異体を用いて,プラスチドRNAポリメラーゼのシグマ(σ)因子をコードする遺伝子の発現を調べたところ,全てのσ因子は,核遺伝子で知られている光シグナル伝達系の支配下にあることが明らかになった.このことは,σ因子が核から葉緑体でのシグナル伝達を担っていることを示唆する.また,コア酸素βサブユニットをコードするrpoBの発現も同様な支配下にあることから,rpoBを転写するNEP(Nuclear-Encoded Plastid RNA Polymerase)も,σ因子と同様の光シグナル伝達系の支配下にあるものと考えられる.波長の異なる光による照射実験を行い,σ因子及びプラスチド光合成遺伝子の発現を調べたところ,赤色光および近赤外光(フィトクロム系励起シグナル)は、青色光(クリプトクロム系励起シグナル)ともに,σ因子の発現を促進した.このときのプラスチド光合成遺伝子発現を見ると,赤色光および青色光においてSIG_Sの発現と相関は低かった.これは,プラスチド遺伝子発現に重要なσ因子が翻訳および翻訳後の修飾の制御を受けたためと考えられる.この修飾の1つの候補としてリン酸化が挙げられる.光化学系のレドックス変化が光合成色素合成を含む光合成遺伝子発現を制御している可能性が,別途推進してきたラン藻Synechocystis sp. PCC 6803の強光耐性変異D1タンパク質の研究からも支持された.シロイヌナズナSIG-cDNAクローニングは,EST(expressed sequence tag)データベースの利用により可能になったが(Isono et al. : Proc. Natl. Acad. Sci USA , 94, 14948-14953, 1997),それ以前,真性細菌由来σ因子とのホモロジー,あるいはプラスチド遺伝子プロモータとの結合結成を指標にした方法論を試みた.これらの結果,シロイヌナズナから,新規のRNA/DNA helicaseおよびCa2_<+->dependent nucleaseのcDNAクローンを得た.光形態形成異常あるいは光制御遺伝子発現異常シロイヌナズナ突然変異体を用いて,プラスチドRNAポリメラーゼのシグマ(σ)因子をコードする遺伝子の発現を調べたところ,全てのσ因子は,核遺伝子で知られている光シグナル伝達系の支配下にあることが明らかになった.このことは,σ因子が核から葉緑体でのシグナル伝達を担っていることを示唆する.また,コア酸素βサブユニットをコードするrpoBの発現も同様な支配下にあることから,rpoBを転写するNEP(Nuclear-Encoded Plastid RNA Polymerase)も,σ因子と同様の光シグナル伝達系の支配下にあるものと考えられる.波長の異なる光による照射実験を行い,σ因子及びプラスチド光合成遺伝子の発現を調べたところ,赤色光および近赤外光(フィトクロム系励起シグナル)は、青色光(クリプトクロム系励起シグナル)ともに,σ因子の発現を促進した.このときのプラスチド光合成遺伝子発現を見ると,赤色光および青色光においてSIG_Sの発現と相関は低かった.これは,プラスチド遺伝子発現に重要なσ因子が翻訳および翻訳後の修飾の制御を受けたためと考えられる.この修飾の1つの候補としてリン酸化が挙げられる.光化学系のレドックス変化が光合成色素合成を含む光合成遺伝子発現を制御している可能性が,別途推進してきたラン藻Synechocystis sp. PCC 6803の強光耐性変異D1タンパク質の研究からも支持された.シロイヌナズナSIG-cDNAクローニングは,EST(expressed sequence tag)データベースの利用により可能になったが(Isono et al. : Proc. Natl. Acad. Sci USA , 94, 14948-14953, 1997),それ以前,真性細菌由来σ因子とのホモロジー,あるいはプラスチド遺伝子プロモータとの結合結成を指標にした方法論を試みた.これらの結果,シロイヌナズナから,新規のRNA/DNA helicaseおよびCa2_<+->dependent nucleaseのcDNAクローンを得た.