hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新規エナメル芽細胞解析法を用いたMMP20-低分子量G蛋白／細胞骨格系の解明

歯のエナメル質は上皮系細胞であるエナメル芽細胞によって作り出される。エナメル芽細胞はエナメル質形成の段階で様々な分子機構を有し、細胞形態・遺伝子発現が劇的に変化する。本研究ではエナメル芽細胞を特異的に蛍光標識する実験系を確立することでエナメル質形成のメカニズムを解明することを目的とした。エナメル質タンパクのアメロジェニン遺伝子のプロモーター下流に蛍光タンパク質tdTomatoを挿入することにより、エナメル芽細胞を蛍光標識するマウスの作製に成功した。これによりエナメル芽細胞を周囲の象牙芽細胞、歯髄細胞、中間層細胞等から分離し、単離・解析することができる。本法ではエナメル芽細胞だけが特異的に蛍光標識されることが組織学的に確認され、エナメル芽細胞の初代培養や器官培養と蛍光顕微鏡によるイメージングを組み合わせた解析が可能となった。この技術を用いてエナメル質タンパクを分解し脱却するMatrix Metalloproteinase-20 (MMP20)と低分子量G蛋白シグナルとエナメル芽細胞の細胞間接着や細胞骨格との分子機構の解析を行った。ライブイメージングで蛍光標識された個々のエナメル芽細胞を観察することができるようになったので、今後、この方法をさらに発展させることで生きたままの細胞の細胞間接着や細胞骨格の詳細な解析が可能になる。これらの取組みは、歯の発育障害の病態解明や歯の再生に向けた新しい戦略になることが期待できる。本研究ではエナメル芽細胞特異的に標識する実験系を確立することでエナメル質形成のメカニズムを解明することを目的としている。この技術を用いてエナメル質タンパクを分解し脱却するMatrix Metalloproteinase-20 (MMP20)とこれに連動する低分子量G蛋白シグナルとエナメル芽細胞の細胞間接着や細胞骨格との分子機構の解析を行う。エナメル芽細胞を蛍光標識するマウスの作製が順調に進んでいる。平成29年度予算の一部はこのマウス作製費用に充当した。また、エナメル芽細胞の細胞骨格を解析する実験系の構築も順調に進んでいる。従って、研究計画は概ね順調に進展していると考えられる。MMP20欠損マウス及びMMP20過剰発現マウスの歯牙凍結組織標本を作成し、ローダミンファロイジン染色を行いMMP20やRhoと連動するアクチンストレスファイバーの形成動態を比較検討する。MMP20欠損マウス、過剰発現マウス各々のエナメル芽細胞に細胞間接着及び細胞極性に変異が認められるので、細胞骨格系にも異常が予想される。活性型RhoAはserine/threonine kinaseであるROCK(Rho-associated ptotein kinase)を活性化し、次いでROCKはLIMキナーゼ(LIMK)を活性化する。LIMKはcofilin(アクチン脱重合分子)をリン酸化することでその機能を抑制し、アクチン脱重合を阻害する。従って、野生型、MMP20欠損マウス、過剰発現マウス各々のマウスのエナメルタンパク質を用いて、ROCKの活性化を免疫沈降法により解析すると共に、LIMKのリン酸化への連動を検討する。次いで、これらの中でのcofilinのリン酸化を解析することでアクチン重合との連携を検討する。
ロボット歩行訓練時における脊髄損傷者の脳賦活

健常者8名、慢性期脊髄損傷4名(完全損傷2名、不全損傷2名)を対象に、ロボット歩行訓練中の脳賦活状況を多チャンネル近赤外線光測定装置にて比較した。歩行は、1.他動歩行、2.能動アシスト歩行、3.歩行の運動イメージのみ、4.鏡を見て能動アシスト歩行である。不全脊髄損傷者と健常者では、脳賦活の傾向はほぼ類似していたが、不全損傷では、賦活の範囲が広かった。一方、完全損傷では、能動アシスト歩行や歩行イメージのみでは脳賦活は生じなかったが、鏡によるフィードバックにより、脳賦活が見られた。また、有効な筋電収縮を引き出せる荷重タイミングを視覚フィードバックする装置を開発、検証した。脊髄損傷者の歩行再建を補助する支援機器として、リハビリテーションロボット(以下リハロボット)が注目されている。しかし、リハロボットを用いた有効な訓練法はまだ明らかではない。本研究の目的は、リハロボットを用いた歩行訓練の訓練様式が脳の活性化に与える影響について、多チャンネル近赤外線計測装置を用いて、健常者と脊髄損傷者について比較検討することにある。本年度は、健康成人男子5名を対象とした。被験者は60秒の安静の後、60秒間のロボット補助歩行を行うセッションを2回繰り返し、脳賦活の状態をモニタリングした。歩行様式は、(1)能動補助モード;ロボットアームに合わせて能動的に下肢を動かす,(2)受動モード;ロボットアームに下肢を完全に任せる,(3)イメージ喚起のみ:下肢の運びのイメージを思い浮かべるがロボットは動かさない,(4)受動運動+イメージ喚起;下肢はロボットの動きに任せるが、下肢の運びのイメージを思い浮かべのとした。ロボット補助歩行訓練中の脳賦活は、受動モードより能動補助モードにおいて、より賦活化が見られ、能動的な歩行が脳賦活に有利であった。また、イメージ喚起のみでも弱いながら運動野の賦活化が一部見られ、ロボットでの受動的な動きを加えるとさらに賦活化が増強する傾向にあった。運動イメージはロボット訓練時の運動野の脳賦活においては有利な働きをすると考えられた。また、視覚刺激の効果を明らかにする為に、ロボット補助歩行中に下肢の関節角度とらえ、単純化された下肢(側面像)の動きをリアルタイムにディスプレー上に提示できる装置を開発した。本装置と鏡を用いて視覚刺激の影響は、3名について行った。現在研究継続中である。本年度は、ロボット補助歩行中に下肢の関節角度とらえ、単純化された下肢(側面像)の動きをリアルタイムにディスプレー上に提示できる装置を利用し、視覚刺激を行いながら歩行を行った。この装置には、荷重のタイミングが図示と共にカウントダウンを提示することが可能である。健康成人男子5名を対象とした。被験者は60秒の安静の後、60秒間のロボット補助歩行を行うセッションを2回繰り返し、近赤外線光計測装置により脳賦活の状態を測定した。この提示装置にて歩行の様子を見せながら歩行した際の脳賦活と、受動モード、能動モード、イメージ喚起のみ、受動運動+イメージ喚起とを比較した。視覚刺激提示のロボット補助歩行訓練中の脳賦活は、能動モードとほぼ同程度の活性化が見られた。また、視覚刺激をディスプレーにて撮影映像を見える刺激を同様の方法に健常者5名について検討を行った、対照の能動歩行や聴覚刺激に比べて、撮影映像を見せる視覚提示は、やや脳賦活が大きい傾向にあった(3例/5例)また、脊髄損傷者1名についてロボット歩行は行わずにイメージのみを行う試行と運動イメージを思い浮かべながら、ロボット歩行を行う試行のパイロットスタディをおこなった。脊髄損傷者の歩行再建に、リハビリテーションロボット(以下リハロボット)の利用が注目されている。本年度は、健康成人は、昨年度の5名に追加して3名を、脊髄損傷者は、慢性期の完全対麻痺者2名、慢性期の不全四肢麻痺者2名を対象とした。歩行様式は、(1)能動補助モード;ロボットアームに合わせて能動的に下肢を動かす,(2)受動モード;ロボット

アームに下肢を完全に任せる,(3)イメージ喚起のみ:下肢の運びのイメージを思い浮かべるがロボットは動かさない,(4)受動運動+イメージ喚起;下肢はロボットの動きに任せるが、下肢の運びのイメージを思い浮かべのとした。(5)鏡を使用した視覚フィードバックである。健常者では、受動モードより能動補助モードにおいて、より賦活化が見られた。イメージ喚起のみでみられる弱い運動野の賦活化は、ロボットでの受動的な動きで若干増強される傾向にあった。また、視覚によるフィードバックでは、より広い範囲の脳の賦活が見られた。脊髄損傷者では、完全麻痺と不全麻痺で結果が大きく異なった。完全麻痺では、能動補助モードやイメージの喚起では、賦活があまり見られなかったが、視覚にフィードバックにより大きく不活化された。一方、不全麻痺では、受動モードを除き、いずれの歩行様式でも賦活がみられ、健常者に比較して広い範囲が賦活されていた。健常者と脊髄損傷者では、リハロボット歩行訓練中の脳賦活の様式が異なり、脊髄損傷では損傷の程度によっても異なることが明らかとなった。
船体損傷後の縦曲げ最終強度に関する簡易計算手法の構築

縦曲げ最終強度は,船舶の構造安全性を保証するうえで最も基本的な強度の1つであり,船舶が縦曲げモーメントのもとで逐次崩壊して船体構造が全体曲げ崩壊に至ると,環境汚染や人命および積み荷の損失など重大な事故に繋がりかねない.また,衝突や座礁などにより損傷を受けた船舶の安全性を確保する観点から,船舶海洋分野で権威のある国際会議ISSCや国際海事機関において,船体損傷後の縦曲げ最終強度の検討が行われている.近年では,計算機の飛躍的な発展により,弾塑性FE解析を直接船体構造に適用しても実用的なレベルでの計算が可能となっており,そのような研究事例が増加している.しかしながら,現時点においても大規模な弾塑性FE解析には多大な時間を要するため,船体損傷時のような緊急時には適していない.本研究では,防撓パネルによって構成される断面の最終強度算定法として広く適用されているSmithの方法を用いて,国際船級協会連合による世界共通の船体構造規則に準拠した船体縦曲げ最終強度計算プログラムを作成し,船体損傷後の縦曲げ最終強度に関する簡易計算手法の構築を目指す.Smithの方法を適用して損傷後の船体縦曲げ最終強度を正確に計算するためには,隣接する防撓パネル間の相互影響も含めた損傷部材の平均応力平均ひずみ関係の近似法を確立する必要がある.これを受け,補強材間隔や防撓材寸法,パネル板厚などが異なる複数の計算モデルを用いて系統的な弾塑性FE解析を実施し,損傷量を補強材間隔で無次元化することで計算結果を1つの近似曲線でまとめることが可能であることを示すとともに,簡易的なパラメータを導入することで,損傷部材に圧縮・引張り荷重が作用した際の理想化した平均応力平均ひずみ関係の近似式を考案した.また,弾塑性FE解析結果との比較を通じて近似式を組み込んだ簡易計算手法の精度検証を実施した.27年度が最終年度であるため、記入しない。27年度が最終年度であるため、記入しない。船体縦曲げ最終強度は,船体の構造安全性を保証するうえで最も基本的な強度の1つであり,縦曲げモーメントのもとで板および防撓パネルが逐次的に降伏,座屈・塑性崩壊して船体構造が梁としての全体曲げ崩壊に至るまでの挙動を究明することは極めて重要な課題である.また,これまで衝突・疲労・腐食などにより,船体がどのような損傷を受けるかについての研究が活発に行われており,近年では計算機のCPUや記憶装置などのハードウェアならびにソフトウェアの飛躍的な発展に伴って,弾塑性FE解析を直接船体構造に適用する事例が増加している.しかしながら,現時点においてもFEM解析ではモデル作成から計算までに多大な時間を要するため,船体損傷時のような緊急時や初期設計段階においては不向きである.そこで,FEM解析を用いることなく船体損傷後の縦曲げ最終強度を推定する観点から,国際船級協会連合による世界共通の船体構造規則(共通構造規則)に準拠したSmithの方法に基づく船体縦曲げ最終強度計算プログラムを開発し,健全時および損傷後の船体縦曲げ最終強度について効率的かつ精度良く推定可能な簡易計算手法の構築を目指している.この簡易計算プログラムの適用性を拡張するためには,防撓パネルに関して,部材の降伏・座屈および塑性化のみならず,損傷や初期不整の影響,防撓材の横倒れや曲げ座屈の影響および隣接防撓パネルとの連成影響などを複合的に考慮可能な簡易計算手法を構築することが不可欠である.これを受け,系統的な弾塑性FE解析を実施し,その結果に基づいて損傷部材に引張り・圧縮荷重が作用した際の理想化した平均応力平均ひずみ関係の近似式を考案した.また,防撓パネルに対して弾性大たわみ解析および剛塑性解析に基づく定式化を行い,健全部材の一軸圧縮荷重作用下での平均応力平均ひずみ関係を解析的に導出する手法について検討を行った.縦曲げ最終強度は,船舶の構造安全性を保証するうえで最も基本的な強度の1つであり,船舶が縦曲げモーメントのもとで逐次崩壊して船体構造が全体曲げ崩壊に至ると,環境汚染や人命および積み荷の損失など重大な事故に繋がりかねない.また,衝突や座礁などにより損傷を受けた船舶の安全性を確保する観点から,船舶海洋分野で権威のある国際会議ISSCや国際海事機関において,船体損傷後の縦曲げ最終強度の検討が行われている.近年では,計算機の飛躍的な発展により,弾塑性FE解析を直接船体構造に適用しても実用的なレベルでの計算が可能となっており,そのような研究事例が増加している.しかしながら,現時点においても大規模な弾塑性FE解析には多大な時間を要するため,船体損傷時のような緊急時には適していない.本研究では,防撓パネルによって構成される断面の最終強度算定法として広く適用されているSmithの方法を用いて,国際船級協会連合による世界共通の船体構造規則に準拠した船体縦曲げ最終強度計算プログラムを作成し,船体損傷後の縦曲げ最終強度に関する簡易計算手法の構築を目指す.Smithの方法を適用して損傷後の船体縦曲げ最終強度を正確に計算するためには,隣接する防撓パネル間の相互影響も含めた損傷部材の平均応力平均ひずみ関係の近似法を確立する必要がある.これを受け,補強材間隔や防撓材寸法,パネル板厚などが異なる複数の計算モデルを用いて系統的な弾塑性FE解析を実施し,損傷量を補強材間隔で無次元化することで計算結果を1つの近似曲線でまとめることが可能であることを示すとともに,簡易的なパラメータを導入することで,損傷部材に圧縮・引張り荷重が作用した際の理想化した平均応力平均ひずみ関係の近似式を考案した.

また,弾塑性FE解析結果との比較を通じて近似式を組み込んだ簡易計算手法の精度検証を実施した.船体構造に多く適用される板材および補強材からなる防撓パネルに関して,一連の弾塑性FE解析を実施し,そのFEM解析結果から損傷部材の平均応力平均ひずみ関係を近似的に再現可能であることを確認するとともに,健全部材の平均応力平均ひずみ関係を解析的に導出する手法の基盤を築くことができたため.27年度が最終年度であるため、記入しない。防撓パネルに関して解析的に平均応力平均ひずみ関係を求める手法を損傷部材にも適用できるように拡張する.具体的には,損傷による強度低下の影響や隣接防撓パネル間で損傷量が異なることで生じる連成影響などを考慮可能な手法を構築する.また,系統的な弾塑性FE解析結果に基づいて,損傷部材の引張り・圧縮荷重作用下での理想化した平均応力平均ひずみ関係に関する近似式の高精度化を図る.27年度が最終年度であるため、記入しない。
ウェブ活用のための情報統合による信頼性判断支援

World Wide Web上には大量の情報が蓄積されているが、その中には内容に関して信頼性が低いものも多く含まれている。そこで本研究ではコンテンツの内容自体に基づく信頼性評価手法の開発を行った。具体的にはテキスト情報の基本要素としての「文」に着目し、個々の文の信頼性を評価する手法を開発した。また、集約結果をページ評価に使用するだけでなく、それ自体を新たな情報として提供するシステムを開発した。本研究の本年度の成果として、ウェブコンテンツに対する信頼性判断を支援するシステムの開発に向けて、基礎研究ならびにプロトタイプシステムの実装に取り組んだ。具体的には、ユーザが信頼性を判断したいと考えた自然言語文の入力に対し、クエリ自体ならびに類似するフレーズをウェブ文書中から収集し、その相対頻度や文書中での表現の不確実性を数値化して提示することで、ユーザによる信頼性判断を支援するシステムの開発を行った。また、システムの公開を通してログを収集し、求められる改善点等を明らかにした。さらに、ウェブページの信頼性を評価する新しい尺度として、リンク元ページの空間的分布を利用する手法の研究開発に取り組んだ。具体的には、ユーザが指定したウェブページにリンクしているサイトのIPアドレスを地理空間上にマッピングすることで、その広がりや分散の度合いを計算し、信頼性判断の基準として提示する手法を提案した。多数のウェブページに対して実験を行い、ページの空間的支持の度合いに応じて異なる数値が得られることを確認した。加えて、提案手法によって得られた情報に基づき、リンク元ページの空間的分布を視覚的に提示するユーザインタフェースの実装も行った。また、今後ウェブマイニングの基礎的ツールとなっていくことが予想される検索エンジン提供の数値データの信頼性を高めるため、統計的アプローチに基づいて信頼性を高めるための基礎研究に着手した。具体的には、ウェブ検索によって得られるヒット件数の集約を行い、より信頼性の高い数値を得る手法の開発ならびに評価を行った。World Wide Web上のコンテンツの信頼性を定量的に評価する手法の構築を目的として、テキストマイニング・ウェブ構造解析、ならびにウェブアーカイブを利用した研究を進めた。特に混合分布等の確率モデルを推定プロセスに導入することによって、学習に基づく新たな信頼性評価手法を構築した。具体的にはウェブから大量のテキストデータを収集し、集約によって概念レベル/命題レベルでの知識抽出を行った。さらに、集約されたデータの統計的頻度・空間的分布、ならびに時間変化等を特徴量として用い、得られた知識の信頼性を自動推定するシステムの開発を行った。確率モデルの導入はノイズの低減にも効果があり、従来手法に比べて評価尺度の精度向上が実現された。World Wide Web上には大量のテキスト情報が蓄積され、現在も急速に増加を続けているが、それらの中には内容に関して信頼性が低いものも多く含まれている。そのためWebのさらなる有効活用を進めるにあたって、いかにして信頼性の低い情報をフィルタリングしていくかは重要な課題となっている。現在までに提案された信頼性の評価手法として、発信者の属性(ドメイン等)を利用する方法、閲覧者による評価(ハイパーリンクやブックマーク等)を使用するものがあり、検索エンジンのランキングにも活かされているが、本研究ではコンテンツの内容自体に基づく信頼性評価手法の開発に取り組んだ。多数のWebページから同一の意味内容を持つ文章表現を収集し、それを含むページの時間的属性(最終更新日時)、空間的属性(ホストの登録住所やページ内に現れる地名の分布)を考慮しつつ、重み付けを行った上で集約を行う。結合の際の重みの設定として、より新しい情報、長い時間に渡って継続的に発信されている情報、より広範な範囲で言及されている情報は信頼性が高いと仮定した。提案手法に関して実際のWebページ集合を用いた実験を行い、有効性を示した。研究の成果は雑誌論文・国際会議等にて発表を行った。
日本的経営とドイツ的経営の比較研究

平成4年度及び5年度の2年間にわたり、文部省の科学研究費補助金(国際学術研究)の交付を受け、日独の研究者・実務家29名からなるプロジェクトチームを組織し、「日本的経営とドイツ的経営の比較研究」という題目で共同研究を行ってきた。日本とドイツは、ともに敗戦国でありながら脅威的な経済復興を果たしたという類似点を持っている。そこで、「日独経済が戦後驚くべき発展を果たした理由は何か」を分析・検討することは興味ある課題である。こうした課題は、種々の視点からアプローチされるであろうが、我々は、これを企業行動の視点から論じようとした。なぜなら、企業が両国の経済発展にとって大きな影響力を行使したと考えたからである。特に、日本の場合、その企業行動は「日本的経営」と総称され、その特異性が喧伝されてきた。つまり、日本経済の高度成長は、特徴的な「日本的経営」に支えられてきたというわけである。もちろん、同様にドイツでも「ドイツ的経営」があることは押して知るべきである。したがって、両者を比較研究し、両者の共通点・相違点を明確にすることは非常に興味ある問題である。さらに、日独のこの領域におけるこうした大規模な共同研究は、これまであまり行われてこなかった。そうした意味で、我々は、日独企業行動の特質を総括的に明らかにすることを目指し、本研究プロジェクトをスタートした。平成4年度は、日独研究者の一部が相手国を訪問し、相互に研究分野について情報を交換し、分析の深化を図ってきた。平成5年度に入り、まずドイツ側研究者から研究成果が報告された。それに応ずる形で日本側研究者も研究成果を逐次報告し始めた。平成6年3月現在、ドイツ側13編、日本側9編の研究論文が脱稿され、残り4編についても3月中に完成する予定である。それに先立ち、昨年9月に日本経営学会第67回全国大会が、和歌山大学で開催され、そのワークショップでの報告依頼を受け、以下のような要領で本研究の一部を報告することにした。テーマ;「日本的経営とドイツ的経営の比較」(代表小田章)報告要旨と報告者;1.基調報告(1)「日本的経営」(大橋昭一)、(2)「ドイツ的経営」(G.シャンツ)2.個別報告2.1.日独企業形態について(田淵進、F.X.ベア)2.2.日独企業における経営参加と労使関係について(佐々木常和、シャンツ、ベア)2.3.日独企業の国際戦略について(風間信隆、シャンツ)2.4.日独従業員の価値志向について(小田章、シャンツ)以上の報告は、本共同研究のうち5つの分野に関するものであった。本来ならば、他の分野についても報告できる用意があった。しかし、来日可能なドイツ側研究者及び学会での報告時間等の制約条件があり、上記分野に限定せざるを得なかった。本研究は、本年3月でもって終了するが、当初の目的は一応果たすことができると考えている。その研究成果は、平成6年8月末までには刊行する予定である。しかし、本研究はこれでもってすべて終了するわけではない。我々は、次の機会に更により論点を絞って、日独共同研究の比較を試みるとともに、比較対象国をドイツだけではなく、ドイツ以外の欧米諸国、アジア諸国、オーストラリア等との比較研究を進めたいと思っている。テーマ;

「日本的経営とドイツ的経営の比較」(代表小田章)報告要旨と報告者;1.基調報告(1)「日本的経営」(大橋昭一)、(2)「ドイツ的経営」(G.シャンツ)2.個別報告2.1.日独企業形態について(田淵進、F.X.ベア)2.2.日独企業における経営参加と労使関係について(佐々木常和、シャンツ、ベア)2.3.日独企業の国際戦略について(風間信隆、シャンツ)2.4.日独従業員の価値志向について(小田章、シャンツ)以上の報告は、本共同研究のうち5つの分野に関するものであった。本来ならば、他の分野についても報告できる用意があった。しかし、来日可能なドイツ側研究者及び学会での報告時間等の制約条件があり、上記分野に限定せざるを得なかった。本研究は、本年3月でもって終了するが、当初の目的は一応果たすことができると考えている。その研究成果は、平成6年8月末までには刊行する予定である。しかし、本研究はこれでもってすべて終了するわけではない。我々は、次の機会に更により論点を絞って、日独共同研究の比較を試みるとともに、比較対象国をドイツだけではなく、ドイツ以外の欧米諸国、アジア諸国、オーストラリア等との比較研究を進めたいと思っている。本研究は、日本とドイツの企業・経営の特質を比較し、その共通点と相違点を明らかにすることを目的とした。比較研究の方法は様々であるが、ここでは13の個別テーマを設定し、それぞれについて両国研究者が自国の特質をテーマ毎に解明し比較するという手法をとった。こうした方法による日独企業・経営の特質を明らかにするために、研究者の積極的な交流を進めた。そのために、平成4年度にはドイツ人研究者計6名、日本人研究者計12名が相手国を訪問するとともに、各研究者は分担相手と書簡等でより密なる接触を図ることを通じて、一層の情報及び知識交換と相互理解の促進によって研究の深化に努めた。その結果、日独経営の一般的特質、日独企業の国際化戦略、日独企業の合理化戦略、日独企業の労使関係、日独における経営参加、日独従業員の価値観、日独における企業内教育、ドイツ企業における従業員参加及びドイツ企業のマーケティング戦略等のテーマについて研究成果が纏められ、残りについても平成5年度4月中には纏められる予定である平成5年度においてはこうして得られた各テーマ毎の研究成果を横と縦の面から、つまり各テーマの研究成果をつき合わせ(横の調整)、それらの全体への位置づけ(縦の調整)を図ることによって両国企業・経営の特質を明らかにしたいと思っている。こうした作業を行った上で、本研究成果を平成5年度中に公刊することを計画している。さらに、それに先立ち、今年度和歌山大学で開催される日本経営学会全国大会において日独研究者の参加のもとで本研究成果の報告を予定している。上記2つの課題を達成することによって本プロジェクトの目的が達成されると孝えられている。
アレーン類の遷移金属へのπ配位を駆動力とするシクロファン合成法の開発

本研究計画では、「benzenoid芳香族化合物の遷移金属へのパイ配位」と「遷移金属基質へのメタセシス反応」を駆使して、合成困難な化学種として知られる「シクロファン類」の新たな効率的合成法を開発することを目的としている。遷移金属原子としては、手始めにゼロ価クロムを選択し、(アレーン)2Cr錯体を遷移金属触媒反応により適宜分子変換し、その後、酸化条件にふしてクロム原子を定量的に取り除くことにより配位アレーン部位を取り出せば、目的とするシクロファン類が合成できることになる。2018年度においては、種々のアレーンクロム錯体の遷移金属触媒条件下における耐性について検討した。まずは合成が容易な(アルケニルアレーン)クロム・トリカルボノル錯体を用いた分子変換を試みた。アルケニル基を有するアレーンクロム錯体を、ルテニウム・アルキリデン触媒(ブラブス触媒)あるいはモリブデン・アルキリデン触媒(シュロック触媒)存在下で反応させたところ、アレーン部位のクロムへの配位を保持したままオレフィン・メタセシス反応が進行し、二量化により二核アレーンクロム錯体が高収率で得られる。この遷移金属触媒反応中、アレーンクロム部位は保持されたままで触媒反応に影響を与えない。こうして得られた二核アレーンクロム錯体の溶液を太陽光照射下で空気中で撹拌すると、酸化的ににクロムを定量的に取り除くことができた。脱クロム後の有機配位子は、カラムクロマトグラフィで精製することにより単離可能であった。当初の計画で分子設計したクロム錯体基質が、想定したルートでの合成が難しいことが判明した。一方、別ルートで合成した基質を用いた遷移金属触媒反応は、当初の目論見通り進行することが確認されたので、クロム錯体基質を合成することができさえすれば、研究計画を達成できる目処がついている。2年目以降では、基質の合成ルートを再検討し、目的達成を目指すことになる。前年までに得られた研究結果に基づき、以下の点について検討を加える予定である。(1)ポリアルケニルアレーン・クロム錯体の合成ルートの再検討。前述の通り、当初想定した合成ルートでの反応基質の合成が困難であることが判明した。そこで、分子設計した反応基質の合成ルートを再検討し、当初計画の達成を目指す。当初は、クロム原子に配位したアレーン部位の化学修飾を計画していたが、「先に適切なアルケニル置換基を導入したアレーン」をクロム原子に配位させる合成ルートを検討する。(2)オレフィン・メタセシス以外の遷移金属触媒反応の利用。(アルケニルアレーン)クロム錯体の遷移金属触媒反応条件における耐性が確認されたので、他の触媒反応によるアレーンクロム錯体の分子変換を試みる。場合によっては、「触媒反応」だけではなく、当量反応による分子変換も検討する。具体的には、パラジウム触媒ヘック反応などを検討する予定である。(3)クロム以外の中心金属の利用。アレーン類は、クロム以外にもモリブデン、鉄などとも安定な錯体を形成することが知られている。本年は、クロム以外の遷移金属種を中心金属として利用することも検討する。

当初は、クロム原子に配位したアレーン部位の化学修飾を計画していたが、「先に適切なアルケニル置換基を導入したアレーン」をクロム原子に配位させる合成ルートを検討する。(2)オレフィン・メタセシス以外の遷移金属触媒反応の利用。(アルケニルアレーン)クロム錯体の遷移金属触媒反応条件における耐性が確認されたので、他の触媒反応によるアレーンクロム錯体の分子変換を試みる。場合によっては、「触媒反応」だけではなく、当量反応による分子変換も検討する。具体的には、パラジウム触媒ヘック反応などを検討する予定である。(3)クロム以外の中心金属の利用。アレーン類は、クロム以外にもモリブデン、鉄などとも安定な錯体を形成することが知られている。本年は、クロム以外の遷移金属種を中心金属として利用することも検討する。当初予定よりも研究室所属の大学院生の人数が多かったため、研究補助員の採用を取りやめたため、人件費/謝金を抑制することができた。また、大学院生の研究発表のための旅費に関して、別の財源による奨学金を得ることができたため、本研究費からの出費を抑制することができた。また、物品購入に関しても支出を抑制することができたため。2年目には、必要に応じて試薬/器具などの購入に使用する予定である。
間葉系ニッチのシングルセルプロファイリングによる造血器腫瘍発症及び進展機構の解明

造血幹細胞は、骨髄内の特殊な環境(造血幹細胞ニッチ)により制御を受けており、骨芽細胞、血管内皮細胞、主に血管周囲に存在する間葉系幹細胞などがその構成成分であると示されている。その内、間葉系幹細胞は多分化能、組織再生能を持つことに加えて、造血幹細胞ニッチを構成する細胞として中心的な役割を果たしており、造血幹細胞と間葉系幹細胞の相互作用が骨髄造血を維持するために非常に重要であることが明らかとなっている。近年、加齢にともなう造血幹細胞機能の低下の原因として、造血幹細胞自身へのDNA損傷、酸化ストレスといった内的要因以外に、その骨髄微小環境の加齢に伴う機能的変化という外的要因が注目されている。また、マウスモデルにて、白血病細胞が造血幹細胞ニッチを質的に変化させることで、白血病細胞に有利な機能を持つ骨髄微小環境(白血病幹細胞ニッチ)を形成することが示されている。しかし、加齢、あるいは白血病細胞の存在がニッチ構成間葉系幹細胞にどのような変化を起こすかについて、骨髄組織の構造的解析を含めた詳細な検討は行われていない。加齢、血液腫瘍による特徴的な骨髄微小環境の変化を同定し、双方に共通する変化から、加齢に伴う血液腫瘍の増加という病態の骨髄微小環境の観点からの理解を目指す。また、血液腫瘍による特徴的な骨髄微小環境の変化から、白血病幹細胞ニッチ機能の理解、さらにニッチを標的とした新しい白血病治療戦略の開発を目指す。急性白血病のマウスモデルであるMLL-AF9モデルマウス骨髄より分離した間葉系幹細胞では、CXCL12、SCFといったニッチ因子の遺伝子発現の低下に加えて、Angpt-1、Angpt-2といった血管修飾因子の発現に著明な変化が認められた。また、同マウスの骨髄の三次元イメージング技術を用いた解析において、CD31を高発現する血管の増加や血管構造の粗造化が認められ、白血病細胞が、血管および血管周囲細胞に影響を与えることにより正常造血を抑制し、白血病の進展に有利な環境、すなわち白血病ニッチを形成していることが示唆された。現在、更に詳細な変化や、上述の様な変化がどの様にして、正常造血幹細胞や白血病細胞に影響を与えるかの詳細な解析を行っている。すでに、白血病を発症したマウス骨髄組織から分離、ソートした血管内皮細胞や間葉系幹細胞のRNAシーケンスを用いた遺伝子解析を行い、白血病骨髄で高発現する遺伝子を同定し、その機能解析のためにコンディショナルノックアウトマウスの作製に着手している。更に、5TGM1マウス骨髄腫細胞株を、C57BL/KaLwRijHsdマウスへ静脈内注射することで発症する骨髄腫モデルを確立した。5TGM1細胞株は、免疫不全マウスや57BL/KaLwRijHsdマウス以外には、生着せず、C57/Bl6野生型マウスでは、骨髄腫を発症することはないと考えられていた。ヒト多発性骨髄腫は、高齢者に多い疾患であるため7-10週と90週以上の高齢マウスで5TGM1の生着を比較したところ、高齢マウスでは、優位に多くのマウスで生着し、発症した。前年度に得られたデータより各間葉系細胞を亜群に分離するためのマーカーを抽出し、そのマーカーによりそれぞれの細胞群の骨髄内分布を3次元イメージングにより得、正常骨髄における骨髄微小環境のマップを作成する。このマップを対照として、造血器腫瘍モデルマウスにおいて間葉系幹細胞分画の分布にどのような変化を来すかを解析する。急性骨髄性白血病(AML)マウスモデルとしてMLL-AF9遺伝子導入によるAMLモデルを用いる。予備実験において、間葉系幹前駆細胞もしくは骨芽細胞を蛍光標識するマウスに、AMLを発症させることにより、AML骨髄ではNG2-creかつCollagen1.1-creで標識される間葉系細胞分画が増加することを見出している。白血病骨髄にて発現の上昇が得られた因子を欠損もしく強制発現させるマウスが完成したら、間葉系幹細胞や血管内皮細胞に特異的に発現するCre遺伝子改変マウスと掛け合わせる事により、それらの細胞由来の因子が正常造血機能および白血病の進展に及ぼす影響の解析を行う。更に細胞集団としてのみではなくDrop-seq技術を用いたシングルセル遺伝子発現解析により、AMLを特異的に支持する細胞群、更にはシグナル分子を同定し、白血病の進展を支持するニッチを特定する。骨髄腫モデルマウスについては、7-10週齢、90週齢を超えたC57/Bl6野生型マウス及びC57BL/KaLwRijHsdマウスの骨髄間質細胞を比較することにより骨髄腫を支持する微小環境の同定を目指す。

しかし、加齢、あるいは白血病細胞の存在がニッチ構成間葉系幹細胞にどのような変化を起こすかについて、骨髄組織の構造的解析を含めた詳細な検討は行われていない。加齢、血液腫瘍による特徴的な骨髄微小環境の変化を同定し、双方に共通する変化から、加齢に伴う血液腫瘍の増加という病態の骨髄微小環境の観点からの理解を目指す。また、血液腫瘍による特徴的な骨髄微小環境の変化から、白血病幹細胞ニッチ機能の理解、さらにニッチを標的とした新しい白血病治療戦略の開発を目指す。急性白血病のマウスモデルであるMLL-AF9モデルマウス骨髄より分離した間葉系幹細胞では、CXCL12、SCFといったニッチ因子の遺伝子発現の低下に加えて、Angpt-1、Angpt-2といった血管修飾因子の発現に著明な変化が認められた。また、同マウスの骨髄の三次元イメージング技術を用いた解析において、CD31を高発現する血管の増加や血管構造の粗造化が認められ、白血病細胞が、血管および血管周囲細胞に影響を与えることにより正常造血を抑制し、白血病の進展に有利な環境、すなわち白血病ニッチを形成していることが示唆された。現在、更に詳細な変化や、上述の様な変化がどの様にして、正常造血幹細胞や白血病細胞に影響を与えるかの詳細な解析を行っている。すでに、白血病を発症したマウス骨髄組織から分離、ソートした血管内皮細胞や間葉系幹細胞のRNAシーケンスを用いた遺伝子解析を行い、白血病骨髄で高発現する遺伝子を同定し、その機能解析のためにコンディショナルノックアウトマウスの作製に着手している。更に、5TGM1マウス骨髄腫細胞株を、C57BL/KaLwRijHsdマウスへ静脈内注射することで発症する骨髄腫モデルを確立した。5TGM1細胞株は、免疫不全マウスや57BL/KaLwRijHsdマウス以外には、生着せず、C57/Bl6野生型マウスでは、骨髄腫を発症することはないと考えられていた。ヒト多発性骨髄腫は、高齢者に多い疾患であるため7-10週と90週以上の高齢マウスで5TGM1の生着を比較したところ、高齢マウスでは、優位に多くのマウスで生着し、発症した。前年度に得られたデータより各間葉系細胞を亜群に分離するためのマーカーを抽出し、そのマーカーによりそれぞれの細胞群の骨髄内分布を3次元イメージングにより得、正常骨髄における骨髄微小環境のマップを作成する。このマップを対照として、造血器腫瘍モデルマウスにおいて間葉系幹細胞分画の分布にどのような変化を来すかを解析する。急性骨髄性白血病(AML)マウスモデルとしてMLL-AF9遺伝子導入によるAMLモデルを用いる。予備実験において、間葉系幹前駆細胞もしくは骨芽細胞を蛍光標識するマウスに、AMLを発症させることにより、AML骨髄ではNG2-creかつCollagen1.1-creで標識される間葉系細胞分画が増加することを見出している。白血病骨髄にて発現の上昇が得られた因子を欠損もしく強制発現させるマウスが完成したら、間葉系幹細胞や血管内皮細胞に特異的に発現するCre遺伝子改変マウスと掛け合わせる事により、それらの細胞由来の因子が正常造血機能および白血病の進展に及ぼす影響の解析を行う。更に細胞集団としてのみではなくDrop-seq技術を用いたシングルセル遺伝子発現解析により、AMLを特異的に支持する細胞群、更にはシグナル分子を同定し、白血病の進展を支持するニッチを特定する。
関数解析的・確率論的方法による複素解析の研究

多重連結領域における有界な解析関数に対する拡張された補間の問題の解の存在について、アブラハムス・高橋の結果があるが、解集合を直接調ベることによつて、より直接的な方法がわかった。また解集合を明示的に表現するために、多価な極値的関数のある種の有理式が有効であることがわかった。それにより、解集合の幾何学的性質をより直接的に調ベることが可能になった。多変数の場合にも、進展をはかったが、この場合は断片的結果を得るにとどまった。分担者岩崎の結果は、微分幾何学における一つのハイライトであるガウス・ボンネ・チャーンの定理を、境界のある場合を含めて擬微分作用素にかゝる表象計算によって解析的に表すことに成功した。これは、本研究の目標に対する偏微分方程式論・微分幾何学からのアプローチとして高く評価出来る。分担者八木の結果は、種々の条件のもとで、バナハ空間における放物型の抽象的準線形発展方程式の大域解の存在と一意性を示し、更に、数理生物学への応用を論じたものである。八木の諸成果は、それ自身非常に興味深いものであるが、本研究が求めていた非線形の偏微分方程式論的方法からのアプローチの道標を与えるものとして、本研究でも重要な役割を担うものと認められる。分担者楳田の結果は、シュレデインガー作用素の関数解析的・スペクトル解析的な研究成果であり、上木の結果は同作用素の確率論的な研究成果であり、共に我々の当初の目標に対する、関数解析的・確率論的方法によるアプローチの有効性を示すものである。いずれも本研究にとって重要な意味をもつと考えられる。
サケの回遊の神経内分泌機構 : 分子内分泌学的アプローチ

サケの母川回帰行動は、生殖を目的とした本能行動であり、その制御には視床下部-下垂体系を軸とする神経内分泌系が重要な働きを果たしている。神経内分泌系による行動制御の分子機構の解析の基盤を確立するため、主に1)神経ホルモン遺伝子および下垂体ホルモン遺伝子の発現の変動と、発現に影響を及ぼす環境要因の解析、2)神経ホルモン遺伝子の構造解析と発現調節領域の解析、3)生殖腺刺激ホルモン放出ホルモン(GnRH)の回帰行動に及ぼす影響についての解析を行ってきた。本研究で得られた主な結果の概要を以下に述べる。1.母川回帰時のサケの神経葉ホルモン遺伝子の発現に雌雄差があることを明らかにした。この発現の雌雄差には副腎皮質ホルモンや性ステロイドホルモンが関わり、神経葉ホルモンが淡水適応だけでなく性行動の調節にも重要な働きをすることが示唆された。また、サケの神経葉ホルモン遺伝子の構造を決定し、発現調節領域にステロイドホルモン応答配列があることを明らかにした。2.性腺刺激ホルモン(GTH)II遺伝子の発現がGnRHにより促進されることを明らかにした。サケの二種類のGnRH遺伝子(sGnRH-I,-II)の構造を決定し、両者の間で発現調節領域に大きな変異があることを明らかにした。3.母川回帰時のサケにGnRHを投与すると産卵場に到達する時間が短縮されることから、GnRHは性成熟を促進すると同時に、回帰行動の促進にも重要な働きをすることが明らかになった。神経ホルモンの機能を分子レベルで解析するのに必要な基本的な情報がそろったと考えている。本成果を基盤にして、10年度スタートした特別推進研究“神経ホルモンによるサケ産卵回遊制御の分子機構"において、本研究をさらに発展させたいと考えている。脳・視床下部で産生される神経ホルモンによるサケの回遊行動の制御機構を遺伝子レベルで理解することを最終的な目標として研究を進め、今年度は、以下の結果を得た。1)TRH前駆体mRNAの全塩基配列の決定:ヒメマスのTRH-A cDNAのほぼ全体の塩基配列を解読し、前駆体のアミノ酸配列を推定した。前駆体はTRH配列を8個持つが、両生類および哺乳類のものとは相同性が低い。にもかかわらず、親水性領域-疎水性領域の分布パターンはよく保存されている。2)環境要因による神経ホルモン遺伝子の発現の変動:母川回帰時の雌のシロザケの視床下部では、積極的にバソトシン遺伝子の発現が抑えられていることを示す結果が得られた。この現象は、石狩川と三陸、二系統のサケで観察されただけでなく、実験的にも再現できる普遍的なものであり、神経葉ホルモン遺伝子の発現が雌雄で異なる調節を受けていることが明らかになった。3)ストレスによるPOMC(proopiomelanocortion)遺伝子の発現の変動:ヒメマスの脳下垂体から取得した2種類のPOMC cDNAおよび神経葉ホルモンのcDNAをプローブとして、フェノキシエタノールがストレスホルモンの遺伝子の転写調節に与える影響を調べた。神経葉ホルモン遺伝子の発現には影響が見られなかったが、POMC遺伝子の転写レベルが急上昇した。4)神経葉ホルモン遺伝子の構造解析:イソトシン前駆体I(IT-I)遺伝子およびその上流2kb余りの塩基配列、およびバソトシン前駆体IIとイソトシン前駆体II遺伝子の部分配列を解読し、シロザケのイソトシン遺伝子が、円口類・ヌタウナギのバソトシン遺伝子とよく似たエクソン/イントロン構造を持つことを示した。5)サクラマスsGnRHの構造:サクラマスのGnRH-Iおよび-II遺伝子の塩基配列を解読し、それぞれの上流領域が特徴のあるパリンドローム構造を取り得ることを見いだした。

サケ科魚類の母川回帰の視床下部・下垂体で産生されるホルモンによる制御を、分子レベルで理解することを目的として、今年度は以下のことを明らかにするための研究を行ってきた。1)GnRH遺伝子の転写調節領域の遺伝子発現における機能:前年度に得られたGnRH遺伝子の配列データの解析から,サクラマスの2種類の遺伝子の間で,上流に存在するcAMP応答配列などの主要な制御配列の並び方に違いがあること,II型の上流が大西洋サケのものと似ていることが明らかになった。2)回遊行動におけるGnRHの機能的な役割:支笏湖事業所に回帰したヒメマス3-4歳魚に,GnRHアナログ製剤を投与し,湖中央部に再放流したところ,GnRH投与群の雌が有意に早く回帰した。千歳のベニザケへの投与でも雌で成熟促進効果が顕著であった。3)回遊行動にともなう神経ホルモンおよび下垂体遺伝子の発現の変動:千歳に回帰してきたシロザケ脳内のGnRH遺伝子の発現レベルが,湾内で捕獲したものよりも高かった。一方,降河行動に関わる可能性があるTRHニューロンの脳内分布の解析から,遺伝子の発現レベルに季節変動があることが示唆された。サクラマスの視索前核の3つの領域における、神経葉ホルモン遺伝子の発現には、季節変動が見られた。しかし、mRNA量と免疫染色性の変動にはずれがあった。下垂体ホルモンについては、母川に溯上した成熟シロザケの下垂体において、ソマトラクチン、プロラクチンおよびPOMC-BのそれぞれをコードするmRNAの量が増加していた。このmRNA量の増加が、淡水適応のための変動なのか、リプロダクションのためのものなのかは、今後の検討が必要である。4)ヒメマスのCRF前駆体をコードするcDNAを取得し、その塩基配列を解析した。通常はその遺伝子の発現レベルが低いが、ストレスによって発現レベルが高まり、視索前核のバソトシンニューロンが存在する領域に発現ニューロンの存在が検出された。本能的な行動は遺伝的にプログラムされているという.一方,本能的な行動の発現は,神経内分泌系による神経系と内分泌系の時間調和的な制御に依存している.そこで、サケの回遊を分子レベルで解明するための基礎として,神経内分泌系について,以下のことを明らかにした.1)視床下部神経ホルモンおよび脳下垂体ホルモン遺伝子の発現の回遊にともなう変動:産卵直前のシロザケ視床下部では、視床下部神経ホルモンの一つであるバソトシンのmRNA量の変動に雄雌差がある.石狩湾から千歳の孵化場までの各地点で採取した試料の解析により,この雌雄で異なる変動の要因は淡水適応ではなく,リプロダクションに関連したものであることを強く示唆する結果が得られた.2)神経ホルモン産生ニューロンおよび下垂体細胞の活動(遺伝子の発現も含めて)の制御機構:上記の性的二型を示すバソトシンmRNAの変動が,母川回帰時のアンドロゲンおよびエストロゲン血中量の変動と,必ずしも相関していないことが明らかになった.一方,産卵期直前のベニサケへの生殖腺刺激ホルモン放出ホルモン(GnRH)の投与により,下垂体中の生殖腺刺激ホルモンαサブユニットおよびIIβサブユニット,またソマトラクチンをコードするmRNAの量が有意に増加した.
ゲルマニウムスピンMOSFETの実証

本提案では,これまで研究代表者と分担者が約10年間にわたって取り組んできた次世代半導体ゲルマニウム(Ge)に関する独自のスピントロニクス基盤技術をデバイス応用レベルへと発展・融合させ,シリコン(Si)プラットフォーム上で室温・低電圧動作するGeスピン電界効果トランジスタ(MOSFET)を実証する.具体的には,コバルト(Co)系強磁性合金を用いた世界最高レベルの低接合抵抗スピン注入・検出技術を更に高度化し,種々のスピン緩和機構を抑制した独自のGeチャネル技術とスピンMOSFET専用のゲート酸化物構造の低温形成技術を開発し,低電圧動作するスイッチとしての役割を担保した不揮発メモリ動作を実現する.本提案では,これまで研究代表者と分担者が約10年間にわたって取り組んできた次世代半導体ゲルマニウム(Ge)に関する独自のスピントロニクス基盤技術をデバイス応用レベルへと発展・融合させ,シリコン(Si)プラットフォーム上で室温・低電圧動作するGeスピン電界効果トランジスタ(MOSFET)を実証する.具体的には,コバルト(Co)系強磁性合金を用いた世界最高レベルの低接合抵抗スピン注入・検出技術を更に高度化し,種々のスピン緩和機構を抑制した独自のGeチャネル技術とスピンMOSFET専用のゲート酸化物構造の低温形成技術を開発し,低電圧動作するスイッチとしての役割を担保した不揮発メモリ動作を実現する.
技術イノベーション・リーダーの能力形成およびキャリアの探求

理論調査とデータ調査の2点から述べる。まず、理論調査については、本研究の理論的バックボーンであるイノベーション・マネジメント論とリーダーシップ開発論について、双方の理論分野において「技術リーダーの能力開発」に関する理論的視点がどのように足りなかったかを、各分野の文献レビューにより明らかにした。また、本研究の基軸となる概念フレームワークを導出することが出来た。一方、データ調査については、20名の技術リーダー、具体的には各主要メーカーの技術系出身役員のキャリア軌跡を追いながら、前述の概念フレームワークに沿う形で、技術リーダーとしての能力が、20名それぞれについてどのようなキャリア経験だったのかを1次インタビューデータ、2次雑誌データから明らかにした。2018年年度まで、当研究代表者が所属していた大学・学部において非合理な組織改編およびその計画があり、当研究代表者に十分な研究時間が与えられなかった。この反省を活かし、研究代表者は2019年度より所属大学を変更し、研究体制を整えたことから、大幅な研究の進捗が見込まれる。理論研究においては、イノベーション・マネジメント論およびリーダーシップ開発論について、技術リーダーの能力形成という観点から理論レビュー論文を執筆する。その際、イノベーション・マネジメント論については、新製品開発等を統括するリーダーについて、そのリーダーが如何にしてそうした能力を形成するに至ったかが理論的に明らかになっていないことを既存文献から明確にする。また、リーダーシップ開発論については、単に組織マネージャの育成という既存研究の視点のみではなく、イノベーションを創出し組織的に統合する個人の能力形成が、如何にして行われるかという点が理論的に明らかになっていないことを既存文献から明確にする。データ分析については、各主要メーカーの技術系出身役員のキャリア軌跡に関する1次・2次データを元に、質的データ分析法に基づき、データの概念化・理論との整合化を狙う。その際、本基金の最終年度までに、定量的実証分析に落とし込むことが出来るよう、変数と操作化との整合性も意識しながら質的データの概念化を実施する方針である。初年度においては理論文献リサーチ、および既に本基金の申請以前に入手していたデータの分析を研究の主としていたため、研究活動において費用計上なされなかった。2019年度では、調査インタビューや研究発表における交通費、質問票調査等に係るデータの獲得において費用計上する予定である。
有酸素運動が免疫機能にあたえる影響に関する研究

運動が健康の増進・維持に効果があるという考えが広く受け入れられるようになり、健康スポーツがますます盛んとなっている。本研究では健康の維持・増進に有効とされている有酸素運動が免疫機能とくに細胞性免疫機能に与える影響を検討した。有酸素運動の習慣をもつ成人では細胞性免疫機能とくにナチュラルキラー細胞(NK細胞)の活性が運動習慣のないものと比較すると男女とも高いことが明らかとなった。また、経時的にNK細胞活性の変動をみると、日々の運動量が増すに従い活性が高値を示していくことも明らかとなった。つぎに、このような有酸素運動がNK細胞活性へ与える影響の機序を探る目的でNK細胞にレセプターを持つカテコラミンなどのホルモンとの関係を検討した。急性の有酸素運動負荷により、各種ホルモンがNK細胞活性の変動の平行して変動することが明らかとなった。また、マウスを用いた実験系ではカテコラミンの共存下ではその濃度によりNK細胞の活性が影響を受けることも示唆された。かかる成績から有酸素運動が免疫に与える影響の機序には複数の因子が関与していると考えられた。また、情報伝達物質であるサイトカインの関与についても検討したが、運動により変動するという結果を得たのみで機序への関与については今後の課題となった。今後運動と免疫に関する研究をさらに進めるためには情報伝達物質の関与を含め様々な視点からのアプローチが必要と考えられた。
ショウジョウバエHh/dCBP/Ci伝達系に関与する遺伝子の単離同定

成虫の翅の形態が異常になるciの機能獲得型変異(ci)Domin minant (ciD)を用い、この表現型を変化させる変異体を、我々が所有する約700のx染色体劣性致死突然変異体プールの中から検索した。その結果、ciDの表現型をcnhance一する3系統を得ることができた【E(ciD)l,2,3】。3系統のE(ciD)allelesのmappingを体細胞組み換えを用いて行った結果、いずれも13Fの領域に存在した。これらが、同じalleleの変異体であるか否かを調べるため、致死性相補実験を行ったところ、互いに致死性を相補した。このことは、3系統がいずれも異なるalleleの変異体であることを示唆している。さらに、13F領域に存在する既存の劣性致死突然変異体とE(ciD)変異体との致死性を調べた結果、E(ciD)lは、転写因子をコードするscalloped(sd)の変異体と致死性を相補しなかったことから、E(ciD)lはsd変異体であった。既存のsd変異体はE(ciD)と同様、ciD変異体の表現型をenhanceした。他の2つのalleleについては、既存の変異体とは一致しなかった。さらに、我々の行っt-screeningは本来Ci蛋白質が存在しない後部区画での表現型の変化を見ているので、Ci蛋白質が正常に発現する翅前部区画におけるE(ciD)の機能を調べるため、Hhの前部区画での異所的発現により前部区画に異常を生じるMrt変異体との遺伝学的相互作用を調べた。その結果、E(ciD)2はMrt変異体の表現型を増強した。Hhの発現は、前部区画でerprsssor型Ci蛋白質により抑制されているので、Mrt表現型の増強は、Ciのrepressor機能がE(ciD)変異により減少したためであると考えられる。E(ciD)劣性致死変異体は、EMSで誘発して得られた点突然変真体であるため、遺伝子のクローニングを簡単に行うことは難しい。そこで、遺伝子クローニングの容易乞Pelement挿入変異体を、E(ciD)2、3変異体の致死性と相補しないで、且つ、CiD変異体の表現型を増強するスクリーニングより単離中である。
Ca^<2+>・燐脂質依存性蛋白質燐酸化酵素(Cキナーゼ)の基質認識について

イノシトール燐脂質代謝によって活性が発現するCキナーゼは、ホルモン作用における情報伝達酵素として脚光をあびている。また発癌誘発剤であるホルボールエステルがイノシトール燐脂質の代謝とはかかわりなくCキナーゼを活性化することから、Cキナーゼと癌化の関係も注目されている。最近Cキナーゼが従来考えられていたような単一体ではなく複数存在することが、酵素蛋白質並びにCDNAの解析から明らかとなった。脳において見い出されたα、βI、βII、γの4つのタイプからさににδ、ε、ζと少なくとも7種類存在することが報告されており、各細胞において異なったCキナーゼが異なった情報を伝えている可能性も考えられている。現在Cキナーゼの基質として数多くの酵素や蛋白質が同定されているが、in vivoにおいて基質として同定されたものはほとんどない。今年度は我々はCキナーゼのプロタミン硫酸の燐酸化部位について検索した。プロタミン硫酸はin vivoにおいて多数のセリン・スレオニン残基が燐酸化されることは知られているが、いかなる蛋白質燐酸化酵素によるのかは明らかにされていない。またCキナーゼがどのアミノ酸を燐酸化するかは不明であった。牛血小板より精製したCキナーゼ(α、βI、βIIの混在)による構造の明らかとなっている3種のプロタミン硫酸、クルペインY-1、Y-2とZの燐酸化部位について調べた。CキナーゼはCAMP依存性蛋白質燐酸化酵素(Aキナーゼ)と異なり、Y-2とZにおいてはすべてのセリン及びスレオニン残基を燐酸化した。AキナーゼはY-1のセリン残基のみを燐酸化するのに比して、Cキナーゼはセリン、スレオニン残基ともに燐酸化する。現在Y-1のどのセリンとスレオニン残基を燐酸化するか検討中である。このようにCキナーゼはプロタミンのin vivoの燐酸化酵素として有力な候補であることが示されたが、さらに他の生理的基質について明らかにしていきたい。