hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
非酸化物系半導体をベースとする高効率可視光水分解系の構築

本研究では、太陽光エネルギーを利用して、将来のクリーンエネルギーとして期待される「水素」を製造可能な手法一つとして期待されている「半導体光触媒を用いた水分解」の飛躍的な高効率化を目指して研究を進めた。可視光照射下において効率的かつ安定に水を分解できる光触媒を新たに見出し、これらを用いて光合成模倣型の2段階励起型可視光水分解を実証した。また既存の非酸化物光触媒の活性を飛躍的に向上させることが可能な表面修飾や形状制御法も開発し、その有効性を実証した。さらに、光触媒粒子間の効率的な電子伝達を可能とするレドックス媒体として、ポリオキソメタレートが利用可能であることも初めて見出した。本研究は、太陽光を用いたクリーン水素製造技術として期待される「半導体光触媒を用いた水分解」の飛躍的な高効率化を目指すものであり。適切な方法によって「安定化」した「非酸化物系可視光応答型半導体」を「二段階励起型水分解系」に導入し「太陽光スペクトルの効率的利用」および「水素・酸素の分離生成」を達成することを目的としている。初年度は、安定な可視黄応答型非酸化物系光触媒の開発を最優先課題とて検討を進め、以下の成果が得られた。(1)酸窒化物系波長680ナノメーターまで吸収可能なBaTaO2Nに各種遷移金属をドーピングして可視光酸素生成効率の大幅な向上を達成し、適切な助触媒担持により安定化にも成功した。(2)硫化物系長年にわたって不安定とされてきたCdSとフェロシアン化物レドックスを組み合わせると、その表面に保護被膜が形成されて安定な可視光水素生成が可能になることを見出し、その機構解明を行い、他の金属硫化物への適応が可能であることも実証した。(3)ハロゲン化物系ビスマス系酸ハロゲン化物であるBiOBrのBrの一部をIに置換した光触媒が、可視光照射下において酸素生成活性を示すことを見出し、これを適切な水素生成用光触媒と組み合わせて、二段階励起型の可視光水分解を実証した。また、シレン-アウリビリアス構造を有する一連の酸ハロゲン化物が、可視光照射下において極めて安定に水を酸化できることを新たに見出した。(4)有機色素系これまでに見出している「オリゴチオフェン部位を有するカルバゾール系色素」の構造最適化により、従来系に比べて3倍以上の高い水素生成活性が長時間安定に得られることを実証した。(5)新規レドックス系遷移金属で部分置換したポリオキソメタレートが二段階励起型水分解系において安定なレドックスとして機能することを初めて見出し、これを用いた可視光水分解の実証に成功した。平成27年度の最優先課題とした非酸化物系光触媒系の開発については、窒素系、硫黄系、ハロゲン系ともに、新たな可視光応答型光触媒を開発するとともに、その安定化に成功していることから、順調に進展していると言える。また、これらの機構解明も合わせて進めることにより、硫黄系などでは汎用性の高い安定化手法を新たに見出すに至っている。有機色素系を用いた可視光水素生成系においても、その色素構造を系統的に変えて特性を評価することによって、今後の色素設計の指針を提示するに至っている。さらに、従来の二段階励起型水分解系では、ヨウ素系または鉄系のレドックスが主に用いられてきたが、多電子反応を伴う前者ではその反応促進のために貴金属系の助触媒担持が必須であり、また後者の鉄系レドックスは鉄イオンの沈殿を防ぐために強酸性の水溶液中で反応することが不可欠であった。このため、汎用性の高い新規レドックスの開発が望まれており、。今年度、遷移金属導入型ポリオキソメタレートが二段階励起型水分解系の安定なレドックスとして機能することを初めて実証するに至っており、今後の高効率系への応用が期待できる。以上のことより、大部分の検討項目は当初の予定通りに進捗していると言える。本研究は、太陽光を用いたクリーンな水素製造技術として期待される「半導体光触媒を用いた水分解」の飛躍的な高効率化を図ることを目的とし、特にバンドギャップの小さな非酸化物系半導体を導入することにより、可視光の利用効率向上を図るものである。適切な表面修飾により安定化し、二段階励起型水分解系に適用することにより、従来の金属酸化物ベースの水分解系では困難な、広範囲までの可視光を利用した水分解と、水素と酸素の分離生成を目指している。平成28年度は主に以下に示す成果が得られた。(1)酸窒化物系:昨年度はタンタル系酸窒化物に注力したが、本年度はさらに700ナノメートルまで吸収可能なニオブ系BaNbO2Nにおいても適切なドーピングと表面修飾により高効率かつ安定な光アノードを開発するに至った。さらに、これら酸窒化物の表面を塩化ルテニウムのナノクラスターで修飾することにより、ヨウ素レドックスを用いる可視光酸素生成効率が飛躍的に向上することを見出した。(2)硫化物系:昨年度は単純な硫化物であるCdSにおいて、その表面修飾による安定化とフェロシアン化物をレドックスとする二段階励起型可視光水分解の実証に成功したが、本年度は有害なCdを含まない複合型硫化物においても同様の可視光水分解、さらには水素と酸素の分離生成を実証するに至った。(3)ハロゲン化物系:昨年度新たに見出したシレン・アウリビリアス型酸ハロゲン化物

光触媒のさらなる展開を図り、複数の化合物が可視光照射下において安定に酸素を生成可能であることを見出すとともに、水素と酸素の分離生成にも成功した。(4)有機色素系:半導体に吸着するアンカー部位の最適化により、水素生成効率と安定性が向上することを見出した。(5)新規レドックス系:昨年度見出したマンガン系に続いて、バナジウム系ポリオキソメタレートが二段階励起型レドックスとして機能することを見出した。初年度に引き続き平成28年度においても、非酸化物系光触媒の開発を優先課題として実施したが、酸窒化物系、硫化物系、酸ハロゲン系のいずれにおいても、新規な可視光応答型光触媒の開発と表面修飾による安定化および高効率化に成功していることから、順調に進展していると言える。また表面修飾による安定化についても、詳細なキャラクタリゼーションによって、その機構が次第に明らかになりつつあり、さらなる応用展開が期待できる。有機色素系においては、半導体との吸着部位が水素生成活性と安定性に極めて重要な役割を果たしていることを明らかにして、今後の設計指針を得るとともに、これらを適切な酸素生成系と組み合わせて、水素と酸素の分離生成を実証するに至っており、これも順調に進展していると言える。さらに新規レドックスの開発についても、昨年度のマンガン置換ポリオキソメタレートのみならず、本年度バナジウム系ポリオキソメタレートも有効なレドックスとして機能することを見出したことから、今後置換部位を系統的に代えてそのレドックスポテンシャルを制御することにより、さらに高効率な二段階励起型水分解が実証できることが期待される。以上のように、ほとんどの項目において当初の予定通りに順調に進展していると言える。本研究は、太陽光を用いたクリーンな水素製造技術として期待される「半導体光触媒を用いた水分解」の飛躍的な高効率化を図ることを目的とし、特にバンドギャップの小さな非酸化物系半導体を導入することにより、可視光の利用効率向上を図るものである。適切な表面修飾により安定化し、二段階励起型水分解系に適用することにより、従来の金属酸化物ベースの水分解系では困難な、広範囲までの可視光を利用した水分解と、水素と酸素の分離生成を目指している。平成29年度は主に以下に示す成果が得られた。(1)これまで光触媒として注目されてこなかったが、本研究において見出したタングステン酸光触媒が従来の酸化タングステンに比べて長波長までの可視光を利用できる要因をバンド計算などから明らかにするとともに、その高活性化に成功した。(2)ニオブ系酸化物の窒素ドープによる可視光応答化において、適切なフラックス中で高温アンモニア処理することで、これまで活性の低下を引き起こしてきたニオブ種の還元が抑制され、可視光活性が飛躍的に向上することを初めて見出した。(3)可視光水分解に有望な可視光応答性光触媒として、レニウム系複合酸化物を初めて見出すとともに、これまで見出してきたビスマス系オキシハライドの特異なバンド構造の起源を明らかにして材料系の拡大を図るとともに、合成法の最適化による高活性化に成功した。(4)二段階励起型水分解系のレドックスとしてモリブデン系ポリオキソメタレートが利用可能であることを初めて見出し、これを用いた安定な可視光二段階励起型水分解を実証した。(5)二段階励起型水分解に適用する際に有効な半導体表面の修飾法として、水酸化ルテニウムクラスター修飾や、亜鉛シアノフェロシアネート修飾が有効であることを新たに見出し、可視光水分解の可能性を大きく広げた。
口唇裂・口蓋裂に対する自己認識の実態から次世代に向きあうための支援をさぐる

1.思春期にある口唇口蓋裂当事者および保護者の聞き取り:毎年1回の聞取りを3年間継続する聞き取り調査の2年目に該当した。1年目に聞き取りを実施した12組の当事者と保護者および鹿児島大学歯学部との共同研究としての1年目の聞き取り5組(保護者と当事者)を実施した。昨年聞き取りを行った保護者3名を加えた20名の保護者を対象として分析し、その結果として以下のことが明らかになった。1出生後の早い段階から、遅くとも小学校入学前までには、患児の出生時の写真や絵本などを用いて病状の説明をしていた。2その理由は,学校生活に入る前に,子ども自身に自分のことを理解させたいとする親の判断があった.3しかし,病名説明まで実施した保護者は少なく,子どもが病気について充分理解しているかどうかは疑問に思っていた。4今後,患児自身が自分の見た目をどうとらえるか,他者がどうとらえるか,多因子遺伝であることの影響などの不安を抱え,保護者はその対応に戸惑っていた。これらの知見は、川崎医療福祉学会誌に投稿し受理され、2019年3月には雑誌に掲載された。当事者である子どもからは、なかなか自己認識に対する内容が聞き取れない状況にある。当事者の成長を待って3年目の聞き取りに期待したい。そのためにも、研究者の聞取りの技術の上達のための対策が必要である。また、当事者と保護者の捉えの違いについても課題であることが推測でき、今後分析予定である。2.成人期の当事者の聞き取り:昨年度10名に聞き取りを実施したが、2名を追加して聞き取りを実施した。未婚者7名と既婚者5名では、自己認識に若干の差があると推測でき、今後、分析予定としている。1.思春期にある口唇口蓋裂当事者および保護者の自己認識の実態については、2年目の聞き取りが終了、4組が1年目の聞き取りとなっているが、1年目のデータの分析によって、当事者の自己認識に影響すると考えられる保護者の病状説明についての実態を明らかにすることができ、論文投稿により成果の公表に至った。当事者の聞き取りについては、当初から3年目を終了した段階でのデータ分析が目標であったので、引き続き聞き取り調査を行い2019年度の聞き取りを充実させる。2.成人期の聞き取りに関しては初年度にあたる2017年度から実施できたことにより、2018年度に聞き取りを終了できたことから、今後は分析、論文により成果を公表する準備にはいることができる。以上の状況から、おおむね順調と判断した。2.成人期の自己認識に対しては、これまでの聞き取りデータを分析し、未婚・既婚の別での知見を公表することを目標とする。3.2019年度は、一般の方を対象に、「口唇口蓋裂という病気の捉え」について、調査する予定である。夏までには本大学に倫理申請を行い、調査を実施する。1.思春期にある口唇口蓋裂当事者の自己認識の実態を明らかにすることを目的とした聞き取り調査を開始した。倫理申請後、12組の保護者と子ども(鹿児島1組、北九州4組、岡山7組)および3名の保護者の聞き取り調査を実施した。親の会の会長を紹介者としての聞取り調査であったが鹿児島においての対象者を増やすためには鹿児島大学歯学部との共同研究が必要と判断し、現在、倫理の申請を進めている。ここまでの聞取りの結果では、保護者の多くは病名説明を外鼻修正術(小学校入学)前に実施していた。説明のきっかけは、子どもからの質問が最も多く、次いで親の判断であった。説明時には、子どもの写真や絵本を用いながら手探りで実施していた。多くの保護者は医療者に対して、病状説明時のパンフレットやアドバイスなどの支援を期待していることが明らかになった。当事者(子ども)の聞取りも実施したが研究参加者の年齢が低く、自己認識についての語りは少なかった。この点については、当初から3年間の聞取りにより明らかにすることにしていたので今後の継続的な聴き取りから実態を明らかにしていく。これらの結果については、平成30年7月開催の日本小児看護学会第28回学術集会において発表予定である。2.成人期にある口唇口蓋裂当事者の自己認識および次世代に対する気持ちを明らかにすることを目的とした聞き取り調査を開始した。倫理申請後、10名の対象者に聞き取りを行った。対象者は自らの経験を肯定的に受けていたが、パートナーの存在や結婚を意識することで、自身の知識がないことを自覚し医療機関を受診する人や次世代への遺伝に関する不安を感じていた対象者もいた。今後、対象者を増やす予定である。現状までの結果については、平成30年5月開催の日本口蓋裂学会第42回学術集会にて発表予定である。当初の予定では、1.思春期にある口唇口蓋裂当事者の自己認識の実態を明らかにすることを目的とした聞き取り調査に取り組むことが課題であったが、2.成人期にある口唇口蓋裂当事者の自己認識および次世代に対する気持ちを明らかにすることを目的とした聞き取り調査も開始できたことは当初の計画以上の進捗状況であった。しかし、1.の聞取りでは、対象者の募集において若干の偏りや不均衡が生じ新たに鹿児島大学との共同の倫理申請を行っている状況がある点、また、2.の聞取りにおいても追加の聞取りが必要であることも含めて、おおむね順調に進展していると判断した。

1.思春期にある口唇口蓋裂当事者および保護者の聞き取り:毎年1回の聞取りを3年間継続する聞き取り調査の2年目に該当した。1年目に聞き取りを実施した12組の当事者と保護者および鹿児島大学歯学部との共同研究としての1年目の聞き取り5組(保護者と当事者)を実施した。昨年聞き取りを行った保護者3名を加えた20名の保護者を対象として分析し、その結果として以下のことが明らかになった。1出生後の早い段階から、遅くとも小学校入学前までには、患児の出生時の写真や絵本などを用いて病状の説明をしていた。2その理由は,学校生活に入る前に,子ども自身に自分のことを理解させたいとする親の判断があった.3しかし,病名説明まで実施した保護者は少なく,子どもが病気について充分理解しているかどうかは疑問に思っていた。4今後,患児自身が自分の見た目をどうとらえるか,他者がどうとらえるか,多因子遺伝であることの影響などの不安を抱え,保護者はその対応に戸惑っていた。これらの知見は、川崎医療福祉学会誌に投稿し受理され、2019年3月には雑誌に掲載された。当事者である子どもからは、なかなか自己認識に対する内容が聞き取れない状況にある。当事者の成長を待って3年目の聞き取りに期待したい。そのためにも、研究者の聞取りの技術の上達のための対策が必要である。また、当事者と保護者の捉えの違いについても課題であることが推測でき、今後分析予定である。2.成人期の当事者の聞き取り:昨年度10名に聞き取りを実施したが、2名を追加して聞き取りを実施した。未婚者7名と既婚者5名では、自己認識に若干の差があると推測でき、今後、分析予定としている。1.思春期にある口唇口蓋裂当事者および保護者の自己認識の実態については、2年目の聞き取りが終了、4組が1年目の聞き取りとなっているが、1年目のデータの分析によって、当事者の自己認識に影響すると考えられる保護者の病状説明についての実態を明らかにすることができ、論文投稿により成果の公表に至った。当事者の聞き取りについては、当初から3年目を終了した段階でのデータ分析が目標であったので、引き続き聞き取り調査を行い2019年度の聞き取りを充実させる。2.成人期の聞き取りに関しては初年度にあたる2017年度から実施できたことにより、2018年度に聞き取りを終了できたことから、今後は分析、論文により成果を公表する準備にはいることができる。以上の状況から、おおむね順調と判断した。1.思春期にある口唇口蓋裂当事者の自己認識の実態を明らかにすることを目的とした聞き取り調査については、鹿児島大学の倫理申請を受けた後、思春期の対象者を拡げながら、平成30年度に実施した同一対象者に対する2年目の聞取りを実施する。これまでの保護者の実態については早期に論文として社会に公表し、保護者が子どもへの病名の説明時に何らかの医療者の支援を期待していることを、医療者に意識できるようにする。2.成人期にある口唇口蓋裂当事者の自己認識および次世代に対する気持ちを明らかにすることを目的とした聞き取り調査については、追加の募集を行い、分析を行う。2.成人期の自己認識に対しては、これまでの聞き取りデータを分析し、未婚・既婚の別での知見を公表することを目標とする。3.2019年度は、一般の方を対象に、「口唇口蓋裂という病気の捉え」について、調査する予定である。夏までには本大学に倫理申請を行い、調査を実施する。<次年度使用額が生じた理由
高選択性抽出試薬の開発と環境分析への応用

上記の研究課題について研究を実施し、以下の成果を得た。1.5-オクチルオキシメチル-8-キノリノ-ル(HO_8Q)及び2-メチル-5-オクチルオキシメチル-8-キノリノ-ル(2-Me-HO_8Q)を合成し、設備として購入した分光々度計を用いHO_8Q及び2-Me-HO_8Qのクロロホルムと水相間の25゚Cにおける分配定数としてそれぞれ10^<5.1>及び10^<5.4>を得た。いずれも大きな脂油性を有することがわかった。2.HO_8Q及び2-Me-HO_8Qによるニッケル(II)、コバルト(II)及びガリウム(III)の抽出平衡、抽出速度及び抽出速度制御によるコバルト(II)とニッケル(II)の相互分離について検討し、いくつかの新しい知見が得られた。コバルト(II)は付加錯体、Co(O_8Q)_2HO_8Qとして、ニッケル(II)は複核錯体、Ni2(O_8Q)_2(HO_8Q)_2(OH)(HD22_O)_3,ClO_4^-として抽出され、いずれも8-キノリノ-ルとは異なる組成であることがわかった。2-Me-HO_8Qによりガリウム(III)は弱酸性領域で抽出されるがアルミニウム(III)は抽出されず相互分離が可能である。HO_8Qるにるニッケル(II)及びコバルト(II)の抽出の速度式は-d[M^<2+>]/dt={k_1+k_2[H^+]^<-1>}Ka,KRR^<-1>[M^<2+>][HO_8Q]で表わされ、抽出の律速段階は中性のHO_8Qヒプロトン解離したO_8Q^-との競争反応である。Ka及びKRRはそれぞれ酸解離定数及び分配定数である。いずれの金属イオンについてもK_2≫K_1で、O_8Q^-と金属イオンの反応は界面で起っていると推察される。振り混ぜ時間、pH及びHO_8Q濃度を一定に設定することによりニッケル(II)はコバルト(II)より95%以上の効率で相互分離が可能である。3.多量の試料溶液中からの微量金属イオンの抽出分離のための多孔質膜相分離器を考案し、HO_8Qによる10^<-7>Mオ-ダの銅(II)の抽出分離に応用したところ満足すべき結果が得られた。今後の研究の展開として,本研究で開発したHO_8Qを環境中の微量金属の分離濃縮への応用を計画中である.上記の研究課題について研究を実施し、以下の成果を得た。今後の研究の展開として,本研究で開発したHO_8Qを環境中の微量金属の分離濃縮への応用を計画中である.
糖鎖性バイオマーカーC2GnTを用いた前立腺癌のpT・PSA再発予測

前立腺癌の病理学的病期の予知因子として,生検コア数に占める癌陽性コア数の割合(p=0.002,Odds Ratio=1.041,95%Cl 1.015-1.068),生検標本のC2GnT染色性(p=0.001,Odds Ratio=7.042,95%Cl 2.262-21.927),が有用であった.生検標本のC2GnT染色性以外の因子はOdds RatioまたはHazard Ratioが1に近いため,予測結果に与える影響は有意ではあるが小さい.生検標本のC2GnT染色性がほぼ単独に予測結果に大きく影響を与えるという結果であった.前立腺癌の病理学的病期の予知因子として,生検コア数に占める癌陽性コア数の割合(p=0.002,Odds Ratio=1.041,95%Cl 1.015-1.068),生検標本のC2GnT染色性(p=0.001,Odds Ratio=7.042,95%Cl 2.262-21.927),が有用であった.生検標本のC2GnT染色性以外の因子はOdds RatioまたはHazard Ratioが1に近いため,予測結果に与える影響は有意ではあるが小さい.生検標本のC2GnT染色性がほぼ単独に予測結果に大きく影響を与えるという結果であった.
代謝制御におけるRNAの新たな役割

大腸菌tmRNAとリボソームによる翻訳とmRNA分解制御について解析し、翻訳途上のリボソームが停滞した際にmRNAの切断を誘起し、tmRNA系と連動してmRNAとタンパク質の双方を分解するというより巧妙な品質管理機構として働いていることを明らかにした。具体的には、翻訳終結因子RFの活性低下、連続するレアコドンを持つmRNAの翻訳、あるいはアミノ酸枯渇により生じるリボソームの停滞に応答していずれの場合にもmRNAが切断されることを見いだし、翻訳伸長の遅延あるいは停滞によるmRNAの切断と分解が普遍的な機構であることを示した。また、グルコース-6-リン酸の異常な蓄積により合成が誘導され、ptsG mRNAを標的としているHfq結合性小分子RNA(sRNA)であるSgrSによる翻訳抑制とmRNAの分解について解析し、SgrSが、ptsG mRNAの翻訳開始領域と部分的な塩基対を形成し、Rnase Eに依存したmRNAの不安定化をもたらすこと、SgrSがHfqを介してRnase Eと相互作用すること、SgrSによるptsG mRNAの抑制機構において、ptsG mRNAの翻訳阻害が第一義的であること、HfqがSgrSとptsG mRNAの塩基対形成を促進すること、さらには、ptsG mRNAの膜局在性がSgrSのptsG mRNAへの効果的な作用に寄与していることなどを明らかにした。解糖系代謝産物であるglucose-6-Pの蓄積(代謝ストレス)に応答して、glucose透過酵素をコードするptsG mRNAがRNase Eに依存して不安定化すること、degradosome複合体の形成に必須なRNase EのC末端領域(scaffold domain)がptsG mRNAの分解に重要であることを見いだしている。また、ptsG mRNAの分解応答に関与する因子として、RNAシャペロンであるHfqとsmall RNA(sRNA)であるSgrS RNAが同定されている。これらの知見から、代謝ストレスによりSgrS RNAが発現誘導され、Hfqと協調してptsG mRNAと相互作用することで、RNase EによりptsG mRNAが分解される、という経路が明らかになってきた。今回、ptsG mRNAの分解応答におけるRNase Eのscaffold domainの作用について検討する目的で、RNase EとHfq/SgrSとの相互作用について共沈実験により検討した。その結果、RNase E-FLAGにおいてHfqとの結合が観察され、scaffold domainを欠失したRNase E701-FLAGにおいてはHfqとの結合は観察されなかった。同様に、代謝ストレス時においてはscaffold domain依存にRNase EとSgrS RNAとの結合が観察された。また、Hfq-FLAGを精製した結果、RNase Eは共沈したが、他のRNA degradosomeの構成因子は共沈しなかった。以上の結果からsRNAを介すmRNA分解制御を担うRNase E/Hfq/sRNA複合体の存在を明らかにした。この複合体は、miRNAあるいはsiRNAを含む真核生物におけるRISCと類似していることを新たに提唱した。SgrS RNAはHfqと結合して代謝ストレス応答を担うsmallアンチセンスRNAである。SgrS RNAはHfqを介してRnase Eとリボヌクレオタンパク複合体を形成し、標的であるグルコーストランスポーター遺伝子ptsGを転写後段階で発現抑制する。SgrS RNAは部分的な塩基対形成によりptsG mRNAに作用すると予想できる。そこで、ptsG mRNAの発現制御機構におけるSgrS RNAとptsG mRNAの塩基対形成の重要性について検討した。その結果、ptsG mRNAのShine-Dalgarno (SD)配列付近に、SgrS RNAの働きを減少させる点変異体を同定した。また、その点変異体と相補的になるようSgrS RNA側の変異体を構築し解析した結果、SgrS RNAの機能が回復した。これらの解析により、ptsGの転写後の発現抑制におけるSgrS RNAとptsG mRNAの塩基対形成の重要性が示された。また、ptsG mRNAのSD配列付近の6塩基対がSgrS RNAの働きにとりわけ重要であることが明らかになった。同時に、in vitroにおいて、SgrS RNAがptsG mRNAと安定的なRNA-RNA結合を形成し、HfqがRNA間の結合を著しく促進することを明らかにした。大腸菌SgrS RNAはHfqと結合して代謝ストレス応答を担うsmallアンチセンスRNAである。

SgrSRNAはHfqを介してRnase Eとリボヌクレオタンパク複合体を形成し、標的であるグルコーストランスポーター遺伝子ptsGを転写後段階で発現抑制する。これまでの解析により、SgrSとHfqがptsGmRNAの翻訳阻害に必要な最少の要素であることが明らかになったが、塩基対形成そのものが翻訳阻害に重要であるのか、それとも塩基対形成によってptsGmRNAの翻訳開始領域にリクルートされたHfqが翻訳阻害に直接関与しているのかは不明である。この点を検討するために、試験管内翻訳系を用いてSgrS/HfqによるptsG mRNAのサイレンシングの再構成を目指した。その結果、SgrSあるいはHfqを単独で加えた場合ptsG mRNAの翻訳に殆ど影響が無かったのに対し、HfqとiSgrSを共に加えた場合にptsG mRNAの翻訳が効果的に阻害された。また、細胞内においてptsGmRNAの抑制が出来ない点変異SgrSを使用した場合には、翻訳の阻害は起こらなかった。従って、SgrS/HfqによるptsG mRNA翻訳阻害の試験管内再構成に成功した。次に、Hfq非存在下でptsG mRNAとSgrSを高温処理し、RNA間塩基対を形成させた場合にも強い翻訳阻害が観察された。このことは、一度塩基対形成が起こってしまえば翻訳の阻害にはHfqは不要であることを示している。即ち、塩基対形成そのものがptsG mRNAの翻訳阻害の直接の要因であると結論した。大腸菌のsmall RNAの1つであるSgrSは、糖リン酸蓄積時にその転写が誘導され、グルコース透過酵素であるII CB^<Glc>をコードするptsG mRNAのサイレンシングを引き起こす。この抑制にはRNAシャペロンであるHfq及び主要エンドリボヌクレアーゼであるRNase Eが関与している。SgrSはHfqを介して、ptsG mRNAの翻訳開始領域を含む約30塩基と部分的に塩基対を形成し、リボソームの翻訳開始領域への結合を阻害し、ptsG mRNAの翻訳が抑制される。また、Hfq/SgrSとの相互作用によってRNase EがptsG mRNA上にリクルートされ、速やかにmRNAが不安定化される。Hfqと相互作用できないRNase E変異株では速やかなmRNAの分解は起こらないものの、翻訳は抑制されたままであったことから、SgrSによるptsG mRNA抑制系においては、翻訳の阻害が第一義的であると考えられる。本年度は、これまでの知見を基にSgrSの配列を組み換え、ptsG mRNAの様々な領域を標的とするSgrS組換体を構築し、その影響を解析した。ptsG mRNAの翻訳開始領域を含む完全に相補的な30塩基をクローニングしたSgrS組換体は、Hfq及びRNase Eに依存してptsG mRNAを不安定化し、II CB^<Glc>の発現量を劇的に減少させた。
実験的咬合干渉がc-fos mRNA発現に及ぼすラット脳内ストレス応答

目的近年,様々な疾患がストレスとして脳機能に影響することが徐々に解明されてきた.しかし,咬合の不調和と脳機能との関係は十分に明らかにされていない.そこで,本研究の目的は,ラットに付与した実験的咬合干渉が分子組織学的にストレスとして脳内で確認できるか否かを検討することである.結果入力系の海馬では干渉装着後1日目(56個/S)に陽性細胞が発現し,干渉除去後の14日目(57個1S)まで変化は認めなかった.その後,発現は有意に減少を認め20日目には(6個/S)と対照群と同等値まで減少した.他の入力系の3部位においても同様の発現を認めた.また,出力系の視床下部室傍核では,干渉装着後1日目(100個/S)に陽性細胞が発現し,9日目(46個/S)まで有意に減少した.干渉除去直後の14日目(64個/S)では9日目より有意に増加したが,その後に発現は有意に減少を認め20日目には(6個/S)と対照群と同等値まで減少した.他の出力系の3部位においても同様の発現を認めた.結論実験的咬合干渉の付与は,脳内においてc-fos mRNAを増加させ,それは干渉除去まで続くが,干渉除去後は徐々にc-fos mRNAが消失したことから,口腔内の咬合干渉はストレッサーとして脳機能に影響を及ぼすことが示唆された.咬合とストレスとの関連を明らかにすることを目的とし、以下の実験を行っている.平成17年度における実験は,生後11週齢の雄性Wistarラット108匹を用いた.実験群および実験条件は,右側上顎大臼歯部に高さ1.0mmの干渉を付与した干渉群(n=6×9)と対照群(n=6×9)とした.観察は,干渉付与後1,2,5,7,9日目と14日目に干渉を除去し、除去後2,5,7日目に行った.分子組織学的観察としてin situ hybridization法を用い,入力系の扁桃体,梨状葉皮質,海馬,帯状回皮質および出力系の視床下部室傍核,青斑核,大縫線核,中心灰白質の8部位で脳内c-fos mRNA陽性細胞数を計測した.その結果,入力系の海馬では干渉装着後1日目(56個/76,928,26μm)に応答を示し9日目(40個/76,928,26μm)まで一定の発現を認めた。14日目(57個/76,928,26μm)の干渉除去後でも変化はなかったが,その後に発現は有意に減少を認め20日目には(6個/76,928,26μm)と対照群と同等値まで減少した.他の入力系の部位でも海馬と同様の応答が認められた.また,出力系の視床下部室傍核では,干渉装着後1日目(100個/76,928,26μm)に応答を示したが,それ以後,9日目(46個/76,928,26μm)まで有意に減少した.14日目(64個/76,928,26μm)の干渉除去後で9日目より有意に増加したが,その後に発現は有意に減少を認め20日目には(6個/76,928,26μm)と対照群と同等値まで減少した.このことから,実験的咬合干渉の付与は、脳内においてストレスとして認知応答されおり,そのストレス応答は干渉除去まで続くが,干渉除去後は徐々にストレス応答は消失したことから、口腔内の咬合干渉はストレッサーとなることが示唆された目的近年,様々な疾患がストレスとして脳機能に影響することが徐々に解明されてきた.しかし,咬合の不調和と脳機能との関係は十分に明らかにされていない.そこで,本研究の目的は,ラットに付与した実験的咬合干渉が分子組織学的にストレスとして脳内で確認できるか否かを検討することである.結果入力系の海馬では干渉装着後1日目(56個/S)に陽性細胞が発現し,干渉除去後の14日目(57個1S)まで変化は認めなかった.その後,発現は有意に減少を認め20日目には(6個/S)と対照群と同等値まで減少した.他の入力系の3部位においても同様の発現を認めた.また,出力系の視床下部室傍核では,干渉装着後1日目(100個/S)に陽性細胞が発現し,9日目(46個/S)まで有意に減少した.干渉除去直後の14日目(64個/S)では9日目より有意に増加したが,その後に発現は有意に減少を認め20日目には(6個/S)と対照群と同等値まで減少した.他の出力系の3部位においても同様の発現を認めた.結論実験的咬合干渉の付与は,脳内においてc-fos mRNAを増加させ,それは干渉除去まで続くが,干渉除去後は徐々にc-fos mRNAが消失したことから,口腔内の咬合干渉はストレッサーとして脳機能に影響を及ぼすことが示唆された.
刺激応答性遺伝子発現制御システムの治療応用の検討

これまでに開発した放射線応答性に働く遺伝子発現制御システムの改良を試みた。論文情報を基に構築した放射線応答性プロモーターの活性化がin vivoでは抑制された。そこでin vivoで、放射線で活性化する転写因子の情報を実際に取得し、それを基にプロモーターを作成した。その結果、これまでのものと同等の放射線応答性を示す新たな人工プロモーターの取得に成功した。また、組織特異的に発現するマイクロRNAの標的配列を目的遺伝子に導入することで、当該マイクロRNAを発現していない組織でのみ目的遺伝子の発現制御が可能となった。このような改良を積み重ね、最終的には治療応用できるシステムの開発につなげたい。生体内で働くプロモーターの構築に関して、マウスにヒト前立腺癌細胞株LNCaPを移植し腫瘍を形成後、10GyのX線照射を行った。照射後6時間、12時間、24時間後にマウスの腫瘍を切除し、RNAを抽出、合成したcDNAをマイクロアレイに供した。照射していない群と照射した群の遺伝子発現の変化について検討を行った。また、移植前のLNCaP細胞でもマイクロアレイを行い、in vivoとin vitroの間で比較を行った。その結果、in vivoで放射線照射後に活性化する転写因子としては、TP63、TP53、ZBTB17などが推測された。一方、in vitroと比較して、in vivoで発現が亢進している転写因子(X線非照射)としては、MYCN、FOXA1、NEUROG1などが推測された。現在、in vivoで放射線に応答して活性化する転写因子の結合配列を合成し、それらを基に、新たにプロモーターライブラリーの構築を進めている。刺激応答性ベクターの改良に関しては、放射線と低酸素の両方に応答して、特定の遺伝子を発現する遺伝子発現系の構築は現在進行中である。マイクロRNAの利用は、これまでの発現データより、LNCaP細胞で高発現しHeLa細胞でほとんど発現していないものとしてhsa-miR-200cを見いだした。放射線応答性プロモーター下に結合したルシフェラーゼ遺伝子の3'非翻訳領域にこの標的配列を4コピー導入した遺伝子カセットをHeLa細胞およびLNCaP細胞に安定的に導入した。放射線を照射しない場合、放射線を照射した場合、それぞれでの発現を見たところ、LNCaPでは、標的配列を持たないものと比較して、発現が10分の1以下に抑制されていた。HeLaでは、標的配列の影響はほとんど認められず、マイクロRNAの標的配列を使用することで、細胞特異的な遺伝子発現の誘導が可能になることが示された。前回同定した転写因子をもとにライブラリーを作成したが、in vitroで放射線に強く応答するプロモーターが得られなかったため、in vivoでのLNCaP細胞のマイクロアレイデータより、活性化する転写因子の解析を再度行った。その結果、10 Gyのエックス線により高い活性化が推定される転写因子として、TP53、FOXO、STAT、IRF1、CREB、NFAT、EGR1などが新たに判明した。これらの情報をもとにプロモーターライブラリーを構築した。10 Gyのエックス線に応答して下流マーカー遺伝子の発現を約3倍増強するプロモーターを取得した。これがin vivoでも同様に働くかについてアッセイを予定している。構築したLNCaP細胞で働く放射線応答性プロモーターによる遺伝子発現の増強度は、偽低酸素である200μMのCoCl2存在下では約4分の1(約2倍)にまで低下する。逆に、転写因子HIFが結合するHBSを4コピー結合したプロモーターは放射線には応答しないが、低酸素下で活性化し、200μMのCoCl2存在下では約5倍発現増強することが示された。例えば、これらのプロモーターでT7 RNAポリメラーゼ遺伝子を発現させることで、T7プロモーター下に結合した目的の遺伝子の発現を低酸素下でも放射線照射でも制御可能となるシステムが構築できる。現在も、完成を目指して検討中である。研究計画に対して多少遅れが出たが、予定した計画はほぼ網羅し、着実に結果に結びついていると思われる。泌尿器科in vivoで働くプロモーターに関しては、現在まだプロモーターを取得できていない。マウスでの腫瘍形成が予定よりも時間がかかったということと、腫瘍からのRNAの抽出が当初うまく行かなかったことが挙げられる。現在は、順調に進んでいるので、プロモーターの取得も順調に行くのではないかと期待している。放射線と低酸素のどちらにも応答して遺伝子発現を亢進するシステムを昨年度に構築するはずだったが、現在は、必要なすべての遺伝子などの材料を揃えるところまでにしか至っていない。その他の項目については、ほぼ予定通り進んでいる。少し遅れてはいるが、だいたい予想通りの結果を得ており、順調に進んでいると考えている。現在少し遅れている項目、特に、プロモーターの構築についてはスピードアップを心がける。あとは、計画に沿って進めて行きたい。in vivoのプロモーターづくりの遅れで、使用額に差が生じた。
運動技能の習熟にともなう認知方略の変容

運動技能の習得にともなう視覚的認知方略の変容について明らかにするため、以下の仮説を検証した。実技実践をともなうことで視覚的探索パターンが変化し、より分析的な見方になる、そして実技経験者ならではの評価(コメント)が増加する。これらを検証するために、実技学習前後の刺激映像に対する視覚的探索パターン(アイマーク・レコーダにより記録される注視点の停留時間と停留位置の比率)とコメント(特徴の表現)、および実技パフォーマンスの評価を行った。学習により実技パフォーマンスは向上していた。学習群ではトスされたボールの軌道、体重移動、ラケットやそれを持つ腕、膝の屈伸に関するコメントが非常に増えていた。これらのコメントは、実技実践をともなわない被験者では増えなかったことから、運動技能の習得にともなう評価であると考えられる。学習群では注視点の停留時間が徐々に短縮し、身体中央部の余り情報を有していない部分よりも、トスされたボールの軌道、ラケットやそれを持つ腕、膝などに注視比率を高めていた。これらは大雑把にフォーム全体を眺めるというのではなく、より分析的に多様な部位を素早く探索するという方略が確立されてきたことを示すものと考えられる。実技学習では身についていた動作とそうでないものがあったが、これらと視覚的探索パターンやコメントとの間にも一定の関係が見出された。以上のことから本研究の課題(映像の特徴の表現)では、運動技能の習得にともなって視覚的認知方略はより分析的な方向に向かうことが示唆された。また教示によってく特定箇所(本研究ではラケットやそれを持つ腕の動き)に対する被験者の視覚的探索行動が強く影響されることも明らかとなった。スポーツ場面における運動技能の獲得と視覚的認知方法との相互関係を知ることを目的に、本研究では熟練群、学習群および統制群を設定し、刺激映像(硬式テニスのサーブ、12名分)に対する注視点の動きを分析した。熟練群は大学体育会硬式テニス部のレギュラーおよびコーチで、刺激映像を見てその特徴を述べさせた。学習群および統制群はテニス経験のない大学1年生であった。学習群にはテニスの実技授業(約10回、毎回サーブの時間を必ず入れた)を挟んで2度、統制群には約10週間の間隔をあけて(実技授業を挟まず)2度、刺激映像を見せその特徴を述べさせた。被験者の頭部にはアイ・マーク・レコーダを装着し、刺激映像を見ている際の注視点の動きを記録した。以上のことから被験者はどのようなことに注目し(注視点の移動と停留)、何を分析したか(陳述内容)について分析を進めている。また学習群については、サーブのフォームについての習熟度も判定した。本研究は補助金が採択されてから研究を開始したこと、および学習群の計測が実技授業の進行(10月2月)と関係したことから、現時点では学習群(20名)、および統制群(10名)については、2度目の注視点の記録が終了した段階にある。7名の熟練群については分析が終了したが、熟練群および統制群については、さらに10名程度データを増やす必要がある。スポーツ動作は練習(四肢の動かし方や力の調節、リズム形成など)によって獲得されるが、目標とする動作をどのように捉え、自己の運動の構築に役立てる認知過程も重要である。本研究では、スポーツ場面における運動技能の獲得と視覚的認知方法との相互関係を知ることを目的とした。テニス経験がほとんどない大学生を2群(学習群、統制群)に分け、同一の刺激映像(6名のテニス経験者のサーブ動作:トス動作開始からインパクト直後まで)を3回見せた。初回は実験開始時で全く教示もなしで見せ、2回目は初回直後にサーブの打ち方のポイントを教示した後に見せ、3回目は約3ヶ月後に見せた。初回および3回目で、被験者に刺激映像のサーブの特徴を述べさせた。

学習群は3回目までに約11回のサーブ練習(体育の授業内で毎回15分程度)を課した。学習群にはサーブの打ち方について数回教示したが、その際、刺激映像を用いたり、注視すべき身体箇所を指摘することはなかった。また学習群のサーブ動作およびボール軌道を実技授業の初回と最終回でビデオ撮影し、チェックリストを用いて習熟度を評価した。刺激映像を見せる際に、被験者にはアイ・マーク・レコーダを装着して注視点の移動を記録し、その停留箇所と時間を分析した。統制群は約3ヶ月間、全くテニスに関係することはなかった。チェックリストにより評価した学習群のサーブスキルは、有意に向上していた。学習群では、サーブの特徴についてのコメント数は初回の刺激映像後に比べ3回目では2倍以上(平均1.6個→3.5個)になっていたが、統制群ではそれほど増加していなかった(2.0個→2.4個)。統制群に比べ学習群では、トスの方向や高さ、打点の高さ、ラケットを持つ側の肘、膝の動き、体重移動に関するコメントが非常に増加していた。アイ・マーク・レコーダから検出される注視点の停留時間は、初回に比べ2回目および3回目では短縮する傾向にあった。停留箇所は、初回では全体の約1/3の期間で顔面・頭部と頭部であった。2回目では、両側の肩や右肘前腕、ラケットに停留する時間が増加ししていた。学習群の3回目ではこれらに加え膝やトス後のボールに停留する比率が高まる傾向にあった。以上のことから、スポーツ動作に関する教示を与えることにより、細かく、且つ、身体各部へ視点を変えて動作を見るようになるが、実技練習によって技能が高まると、トスや膝の動きなどのサーブのポイントとなる箇所への注意が一層明確になり、それがコメントにも反映することが示唆された。
高選択的CXCR4-ケモカイン受容体拮抗剤を基盤分子とする新規抗HIV剤の創製

T細胞指向性HIV(X4-HIV)のcoreceptorであるケモカインレセプターCXCR4のペプチド性拮抗剤T140を基盤分子としたエイズ治療薬の開発研究を行った。著者らはT140の作用機序の厳密な評価を行うとともに、T140がDe Clercqらの見い出したCXCR4阻害剤AMD3100と交差耐性を示さないことを明らかにした。さらに、T140を新たなリード化合物として、その立体構造解析、pharmacophore解析を行い、これを参考にしてT140誘導体のさらなる高活性化および生体内安定化、部分的非ペプチド化、低分子化を行った。T140は、CXCR4(wild type)やCXCR4 mutant(constitutive active mutant)に対して、inverse agonistとして働くが、AMD3100やALX40-4C(Doranz et al.)はpartial agonistとして働くことを発見し、T140誘導体の他とは違う長所(アゴニスト活性のシグナルを全く流さない)を見い出した。また、独自のde Novo分子設計により、同じくHIV侵入阻害剤であるgp41標的型HIV-cell膜融合阻害剤SC34(EK)誘導体を創出した。以上我々は、T140とSC34を基盤分子として低分子化および非ペプチド化を行い、多剤耐性HIVの克服が可能な医薬品の開発研究を推進した。世界に先駆けて見いだしたペプチド性HIV第二受容体(CXCR4)拮抗剤を基盤分子として新規のエイズ化学療法剤を開発することを目的として以下の研究を行った。(1)低分子CXCR4ケモカイン受容体拮抗剤の開発:兜蟹由来のペプチド性CXCR4拮抗剤T22を範として、低分子化高活性誘導体T140を見いだし、NMRおよび分子動力学計算(CHARMm)により本物質の溶液構造を解析した。さらに、Ala-scanおよび塩基性アミノ酸のCit-scanによるSARによりT140の活性Pharmacophoreを同定した。その結果T140の4個のアミノ酸(2-Arg,3-Nap,4-Tyr,14-Arg)が高活性発現に必須であり、またこれら4アミノ酸が空間的に極めて近い位置に配置している事を明らかにした。さらに、立体構造研究、SAR研究より得られた情報を基に一連の誘導体を分子設計・合成し、高活性かつ低防毒性を有する新規化合物TC14003およびTC14005を見いだした。また、有機金属試薬の特性を活用した独自の非ペプチド化法により、T140の部分的非ペプチド化を計り、活性を保持したまま、生体内安定性を向上したTM140およびT(E)140を見いだした。(2)HIVプロテアーゼ阻害剤の改良本研究では、ペプチド性CXCR4拮抗剤をHIV宿主細胞への特異的送達ベクターとして利用することも一つの目的としている。本年は逆転写酵素阻害剤,AZTとT140とのコハク酸リンカーを介したコンジュゲートを合成し、in vitroアッセイ系における有効性を確認した。さらに、同様な目的に供するために、独自のHIV多剤耐性克服型プロテアーゼ阻害剤の開発を目的として、既知の構造情報を基にしたコンビコンビナトリアル合成によりnMオーダーの抗HIV活性を有する新規化合物を見いだした。前年度における研究成果、を踏まえで以下の研究を実施した。1)T140の立体構造と必須Pharmacophoreに関する情報を基に更なる低分子化を計り、環状ペンタペプチドをテンプレートにしたFocused Libraryを構築した。2)機能性CXCR4を発現した酵母の評価系を用いてT140とCXCR4の相互作用部位を分子レベルで解析し、CXCR4上7個の重要なアミノ酸を同定した。4)生体内安定型ペプチド性CXCR4拮抗剤、TZ14004、を薬物標的ベクターとして利用した二価官能性抗HIV剤の分子設計と合成を行い、既存の抗HIV剤の毒性の軽減と投与量の軽減を計った。5)新たに見いだしたgo41標的HIV-Cell融合阻害剤SC-34EKとN-36ペプチドの共結晶化に成功し、Spring8で結晶構造を明らかにした。6)多剤耐性克服型ペプチド性プロテアーゼ阻害剤の完全非ペプチド化に成功した。

多剤耐性克服型エイズ化学療法剤の開発を目的として、下記の研究を実施した。2.CXCR4のAla-スキャンマッピングによりT140-CXCR4の相互作用解析を行い、140の溶液構造の再検証とCXCR4ホモロジーモデリングを基にT140-CXCR4ドッキング解析を実施した。4.新たに見いだしたCXCR4拮抗剤FC131のNMRおよび分子動力学計算による立体構造を明らかにした。また、これをもとに、基盤構造の異なる低分子CXCR4拮抗剤の分子設計・合成研究を行った。5.生体内安定性を大幅に向上したT140誘導体、4F-Benzoyl-TN14003を基盤分子とする構造活性研究により、高活性発現の分子メカニズムを明らかにするとともに一連の安定誘導体を創出し、またin vivo実験用の大量合成法に検討を加えた。6.gp41-標的型HlV-Cell膜融合阻害剤SC34EKとN36の共結晶のX-線解析をもとにして、新たな低分子型誘導体の分子設計・合成研究を実施した。米国FDAが2003年3月に、Fuzeon(Trimeris & Roche、以前の名称T2O)の使用を承認したことにより、エイズ及びHIV感染症の治療薬として、現在HIV侵入阻害剤が注目されている。我々は以前、T細胞指向性HIV-1(X4-HIV-1)の細胞への侵入を特異的に阻害するCXCR4アンタゴニストT140(アミノ酸14残基ペプチド)を発見した。また、T140のpharmacophoreArg^2,Nal^3,Tyr^5,Arg^<14>を含む環状ペンタペプチドライブラリーを構築し、この中からT140に匹敵する高活性を有する低分子化合物FC131を見い出した。今年度、FC131の各構成アミノ酸のAlaスキャン、および5残基の環状ペプチドの各アミド結合部位をN-メチル化することにより、活性発現に必要なアミノ酸残基とアミド結合の同定を行った。これにより、FC131を超える有用なリード化合物FC122が見い出された。さらに、14残基のT140誘導体の新規pharmacophoreとして、N末端の芳香族アシル基(p-fluorobenzoyl moiety等)を発見した。これらpharmacophore群を用いた低分子化により、別の新規リード化合物を創出した。一方、我々は以前、C34(gp41のC端側α-helix領域ペプチド)を基にde novo設計した34アミノ酸残基ペプチドSC34およびSC34(EK)が、Fuzeonをはるかに凌ぐ膜融合阻害剤であることを見い出した。今年度、SC34(EK)よりC末端が5残基短いSC29(EK)を基に、helix形成能力の向上と非ペプチド化を考慮し、Glu-GluとLys-Lysのユニットをジペプチドミメティックに置換した種々の誘導体を合成した。以上我々は、T140とSC34を基盤分子として低分子化および非ペプチド化を行い、多剤耐性HIVの克服が可能な医薬品の開発研究を推進した。
義歯構造の相違が支台装置の破折強度に及ぼす影響に関する実験的研究

義歯の使用を中止する第一の原因が義歯の破損や変形であるという事実から,義歯の最適設計ついて力学的観点より検討を加えるため本実験を行った.実験に使用した試験片フレームワークは4種の義歯構造(二重構造,トラス構造,T字断面,長方形断面)と3種の支台装置(全面被覆型,唇側面開放型,近遠心レスト型)を設計し,コバルトクロム合金を用いて,それぞれの組合せで5個ずつの計60個を鋳造製作した.支台装置に金型支台を嵌合させ,これに荷重ロッドを接続し,単純曲げ形式の静的曲げ試験を行った.また支台装置辺縁部,隣接面部,咬合面部の3ヶ所にストレインゲージを貼付し,パーソナルコンピュータを使用して,最大剛性,降伏点荷重量,ひずみを同時計測し,以下の知見を得た.1.最大剛性は二重構造,トラス構造,T字断面がほぼ等しく,長方形断面の約10倍の値であった.2.降伏点荷重量は二重構造が最も大きく,トラス構造,T字断面の約1.5倍,長方形断面の約7倍を示した.3.全面被覆型,唇側面開放型の最大剛性と降伏点荷重量は義歯構造によらず,ほぼ同等であるが,近遠心レスト型は約1/4と著しく小さな値を示した.4.20kgf荷重時の辺縁部,咬合面部のひずみはフレームワークの強度が向上するに従い大きくなり,隣接面部では逆に小さくなる傾向を示した.5.義歯の破折強度の向上にはフレームワークの構造設計と共に支台装置の選択,設計の重要性が示唆された.義歯の使用を中止する第一の原因が義歯の破損や変形であるという事実から,義歯の最適設計ついて力学的観点より検討を加えるため本実験を行った.実験に使用した試験片フレームワークは4種の義歯構造(二重構造,トラス構造,T字断面,長方形断面)と3種の支台装置(全面被覆型,唇側面開放型,近遠心レスト型)を設計し,コバルトクロム合金を用いて,それぞれの組合せで5個ずつの計60個を鋳造製作した.支台装置に金型支台を嵌合させ,これに荷重ロッドを接続し,単純曲げ形式の静的曲げ試験を行った.また支台装置辺縁部,隣接面部,咬合面部の3ヶ所にストレインゲージを貼付し,パーソナルコンピュータを使用して,最大剛性,降伏点荷重量,ひずみを同時計測し,以下の知見を得た.1.最大剛性は二重構造,トラス構造,T字断面がほぼ等しく,長方形断面の約10倍の値であった.2.降伏点荷重量は二重構造が最も大きく,トラス構造,T字断面の約1.5倍,長方形断面の約7倍を示した.3.全面被覆型,唇側面開放型の最大剛性と降伏点荷重量は義歯構造によらず,ほぼ同等であるが,近遠心レスト型は約1/4と著しく小さな値を示した.4.20kgf荷重時の辺縁部,咬合面部のひずみはフレームワークの強度が向上するに従い大きくなり,隣接面部では逆に小さくなる傾向を示した.5.義歯の破折強度の向上にはフレームワークの構造設計と共に支台装置の選択,設計の重要性が示唆された.
歯周病原性グラム陰性菌内毒素に関する免疫学的研究

歯周病原性菌の内毒素であるlipopolysaccharide(LPS)の抗原構造及び生物活性を検討する目的でモノクロ-ナル抗体を調製した。<Fusobacterium nucleatum>___ーならびに<Eikenella corrodens>___ー菌体から温フェノ-ル・水法によって抽出したLPSを免疫原として用い、マウスモノクロ-ナル抗体を選択して得た。<E.corrodens>___ーLPSと<F. nucleatum>___ーLPSとに交差反応性を示し、コア多糖部にあるエピト-プに特異性のある抗体、<E.corrodens>___ーLPSのOー抗原多糖部にあるエピト-プと反応している抗体、<E.corrodens>___ーのLPSやリピドAのほかの口腔細菌のLPSとも交差反応性を示した抗体が得られた。<E.corrodens>___ーLPSのOー抗原多糖部にあるエピト-プと反応している抗体は、その反応性から<Fusobacterium necrophorum>___ーLPSと<Capnocytophaga ochracea>___ーLPSのコア多糖部にあるエピト-プとも交差反応することがわかった。<E.corrodens>___ーリピドAと反応した4種の抗体は、<Escherichia coli>___ーや<Salmonella minnesota>___ーのrough型LPS及びリピドAとも反応した。これらの事実から、<E.corrodens>___ーのリピドAにも腸内細菌のリピドAと共通のエピト-プが存在することが解った。<E.corrodens>___ーLPSおよび<F.nucleatum>___ーLPSは、多クロ-ン性B細胞活性化能を有しており、特に<E.corrodens>___ーLPSの有するこの活性は、<E.coli>___ーに匹敵するほど強いものだった。またこの活性は、ELISAで反応性の見られたモノクロ-ナル抗体によって不完全ながら抑制することが解った。リピドAと反応するモノクロ-ナル抗体に対しては抗イディオタイプ抗体を作製し、その抗体の内毒素ワクチンとしての可能性を検討した。<E.corrodens>___ーリピドAに反応するモノクロ-ナル抗体で、BALB/cマウスを免疫し、モノクロ-ナル抗イディオタイプ抗体を作製した。4種の抗イディオタイプ抗体が得られ、isotypeは、IgG1とIgG3がそれぞれ1種、IgG2aが2種であった。IgG1抗イディオタイプ抗体は、阻害実験などの結果から、リピドAの内的イメ-ジを反映しているAb2β型の抗イディオタイプ抗体であることがわかった。次に、この抗イディオタイプ抗体で免疫されたマウスが、LPSのもつ致死活性を防御できるかどうか検討した。その結果、この抗イディオタイプ抗体は、マウス血清中にリピドAに対する抗体価を上昇させただけではなく、LPSの有する致死活性から防御する抗体を産生させることができた。