hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
結晶学的アプローチによる新しい再生骨評価法の確立と配向化メカニズムの解明

本年度は、家兎尺骨欠損部に導入した20mm長の欠損部に、細胞増殖因子の1つである骨形成タンパクrβMP2を徐放し、骨再生を図った場合の再生骨に対して、ナノインデンテーション法を用いて、骨力学特性として最も重要であると考えられるヤング率を評価した。さらに、ヤング率と、前年度報告した、骨密度・生体アパタイト(BAp)配向性との相関関係についても解析し、両パラメータのヤング率に対する寄与について解明した。長管骨再生過程では、まず骨密度が回復し、それに遅れて配向性回復が進行した(前年度実績報告書参照)。その結果として骨組織が発揮するヤング率は、再生にともない単調に増加したものの、骨密度が正常値レベルにまで回復していた12週後でも、60%程度までの上昇にとどまった。このことから、骨密度のみでは、骨力学機能を完全には記述できないことが示唆された。そのため、統計学的手法を用いて、ヤング率に対して骨密度、BAp配向性がどのように寄与しているのかを検討した。まず、再生期間ごとに相関関係について解析した結果、ヤング率が骨密度によって説明可能なのは再生のごく初期(4週)あみであり、それ以降(6,12,24週)、骨再生過程の大部分では、BAp配向性がヤング率を強く説明し得ることが理解された。さらに、重回帰分析の結果、ヤング率は骨密度と配向性とによって非常に高精度に記述可能であり、ヤング率に対する相対的寄与度合は、骨密度に比べてBAp配向性の方が顕著に大きいことが示された。このことから、BAp配向性が、骨力学機能を反映する極めて重要な骨質指標であることが示されたと同時に、骨再生において、骨組織の量的充填のみならず、BAp配向性をはじめとした骨質の再建を、再生初期より積極的に促進することが、力学機能の早期回復につながるものと期待される。本研究では、成熟家兎尺骨に導入した、自然治癒困難な巨大欠損部(20mm長)に対して、細胞増殖因子の1つである骨形成タンパク(rBMP2、以下BMP)を、ゼラチンハイドロゲルをキャリアとして徐放し、早期再生を図った場合の再生過程の解析を行った。評価項目としては、骨評価指標として従来用いられてきた骨体積・骨密度に加え、骨に対する結晶学的アプローチとして、骨質パラメータとして重要な骨中生体アパタイト(BAp)のc軸配向性を解析した。c軸配向性は、六方晶BApの結晶学的異方性から、骨の力学機能を強く反映することが期待される。BMPは、幹細胞からの骨芽細胞への分化、骨芽細胞の増殖・活性化を促進するとこで高い骨形成能を発揮する。欠損部に徐放した場合、欠損部は早期にて新生骨で充填され、見かけ上骨修復された。この際の骨量増加は、ハイドロゲルからのBMP徐放より23週間のタイムラグを経て最大値を迎えた。これは、幹細胞からの骨芽細胞への分化、その後の活性化・石灰化に要する期間とよく一致した。一方、再生骨の骨密度ならびにBAp配向性は、自然治癒の場合と同様の回復過程を示した(申請書参照)。つまり、配向性の回復は骨密度の回復に遅れて進行した。このことから、配向化は、欠損部充填と再生部の骨密度上昇にともなう応力負荷を起点として起こるものと考えられ、実際に、骨密度値より推定した負荷応力値と配向性とは強い相関関係を示した。以上のことから、本研究では、BMP徐放の効果は配向性の回復には直接的には寄与しなかったが、応力負荷の促進を介して間接的にBAp配向化につながったと理解された。この結果をもとに、細胞増殖因子の種類やその徐放条件を最適化することで、再生骨形成、高密度化を促進し、より早期の配向性の回復、力学機能の回復を図ることが可能であるものと期待される。

このことから、BAp配向性が、骨力学機能を反映する極めて重要な骨質指標であることが示されたと同時に、骨再生において、骨組織の量的充填のみならず、BAp配向性をはじめとした骨質の再建を、再生初期より積極的に促進することが、力学機能の早期回復につながるものと期待される。
特異的及び非特異的DNA結合状態における蛋白質の構造揺らぎによる分子認識機構

タンパク質によるDNA塩基配列の読みとりは、遺伝子発現の出発点となる重要な段階であるが、そのメカニズムは解明されていない。これまでの研究から、蛋白質は、DNA上を滑走したり(スライディング)、とび跳ねたり(ホッピング)、他のサイトへ大きく跳び移る(ジャンピング)などの遷移を繰り返して、ターゲットとする塩基配列にたどり着くと考えられている。さらに、これらの遷移を併用することで効率的に配列をサーチしていると考えられている。しかし、蛋白質がDNAからどの程度離れるのかといった空間スケールの問題や、各遷移がどの程度の頻度で起こっているのかといった時間スケールの問題についてはわかっていないことが多く、最近、ようやく一分子測定による実験データがでてきたばかりである。そのため、本研究課題では、分子動力学シミュレーションにより、蛋白質がDNA周囲を移動するメカニズムの解明を目標に研究を進めてきた。平成22年度は、分子動力学アルゴリズムを検討し、プログラムを設計した。これまでに提案されている4つの自由エネルギー計算法、Adaptive Biasing Force(ABF)法、アンブレラサンプリング、熱力学積分法、Jarzynski非平衡計算をとりあげ、それらの原理と長所短所を検討した。ABF法は(1)反応座標のほかに、事前にパラメータを必要としない、(2)CPUごとに独立に計算した後、計算結果を足し合わせて処理することができるため、並列計算に適している、という長所があり、これらの点を考慮して、ABF法により、DNAに対するタンパク質の移動に伴う自由エネルギー変化を計算するプログラムを設計した。DNA結合蛋白質がDNA上を移動する際は、効率的配列探索の観点から、柔軟性の高い状態が保たれていると考えられるが、そのときの蛋白質の様子については未解明の点が多い。本研究課題では、分子動力学シミュレーションにより、蛋白質がDNA上をスライドする様子を再現し、スライド過程におけるそれらの振舞いを特徴づけることを目標に研究を進めている。平成21年度は、非特異的結合状態と特異的結合状態のそれぞれについてDNA-ラックリプレッサー複合体の分子動力学シミュレーションを行い、タンパク質と周囲の水の挙動を解析した。各状態における水分子の挙動を特徴づけることができた。今後、蛋白質の揺らぎと水分子の関係に注目して、解析を続ける予定である。さらに、ラックリプレッサーがDNA上をスライドする過程の分子動力学シミュレーションを実行するために、バイアスフォースを加えてラックリプレッサーをスライドさせるプログラムを開発中である。平成21年度は、アルゴリズムの理論的背景を調査し、プログラムの設計を行った。引き続きプログラム開発を進め、実践段階のシミュレーションを行う。
細胞癌化に特異的なクロマチン蛋白質(38K)の機能解析

正常細胞と癌細胞における遺伝子発現の差違を明らかにすることは、細胞の癌化機構を理解する最も有力な手段の一つである。本研究はこの細胞癌化に伴う遺伝子発現の変動を、その調節因子の候補であるクロマチン蛋白質の分離同定および機能解析の側面から明らかにすることを目的として行った。私共はすでに、微量クロマチン蛋白質の系統的な分離精製法を開発しており、この方法により癌細胞に特異的な非ヒストンクロマチン蛋白質の分離精製を試みた。正常細胞として、Fisher rat由来の細胞株(No.7)、癌細胞として、No.7をRouS肉腫ウイルスでtransformした細胞株(S7-1)を用い、クロマチン蛋白質の比較検討を行った。その結果、これらのほとんどは両細胞系に共通に存在したが、何種類かの蛋白質は正常細胞にのみ存在し、癌細胞には存在しなかった。逆に、数種の蛋白質が正常細胞には存在せず、癌細胞にのみ存在することも明らかになった。大量のtumor cellsから癌細胞に特異的に存在するクロマチン蛋白質の一つを、電気泳動的に単一レベルまで精製した。この蛋白質は分子量が約38000であり、38K蛋白質と名付けた。次に、No.7株から分離した、種々の腫瘍ウイルスによってtransformしたlinesで検討した結果、調べた全ての細胞株で、この38K蛋白質が検出された。さらに、温度感受性を示す細胞変異株(B814-2)では、transformed phenotypeを示す低温で、この38K蛋白質が検出されたが、normal phenotypeを示す高温では検出されなかった。以上のように、この38K蛋白質は細胞の癌化と常に挙動を共にしており、この蛋白質の誘導には少なくとも、この細胞株で変異している細胞側因子の機能発現が何らかの形で関与している可能性が示唆された。
がん体験者・家族の「生活習慣立て直し対話の会」支援モデルの開発

がん体験者・家族が、がんの再発・進行予防をめざして、生活習慣を見直し、より好ましい生活習慣の立て直しに自ら取り組むような意識的な行動を地域社会の中に広める方略の最初のステップとして、M.ニューマンの「健康の理論」に基づいた「生活習慣立て直し対話の会」プログラム案を作成した。これを3つのフィールドでがん体験者・家族と協働して実施し、支援プログラムのモデルを作成した。目的は、がん体験者らと看護職者らがパートナーを組み、がんの再発・進行を食い止め、上手に生きることをめざして自らを語る、他者の話を聴くという"対話の会"を継続的に開催し、生活習慣立て直しの自己決定を支援するモデル開発とその活用上の指針作成である。最初のフィールドは、二俣川周辺であった。インターネットでの募集で、1日目から希望者数が超過したため、先着6名とした。プログラムは、自分の現在の生活習慣のパターンを捉える対話と、どのように生活習慣を改めていくかその知識を伝えることめざした「がんと生活習慣と免疫」、「食事」、「運動」、「保温」、「人間関係・心の持ち方」の6回シリーズとした。参加者らは、がんが自分の今までの生活習慣にゆがみがあることのサインであるということを受け入れるまでに時間がかかったが、最後の「心の持ち方」の対話の会で、自分の心の持ち方がストレスの原因になっていることに気づき、変容を現した。3ヶ月目の面談においても、その変容は継続しており、心を豊かにしてゆとりがある生活を続けようと努力していた。プログラムに参加したことを意義深い体験であったと評価した。2回目は武蔵野周辺であった。コミュニティーセンターを通して宣伝を試みたが参加者の集まりが遅く、予定した開始時期を逸した。そのため5回シリーズに短縮し、病院などを通して募集を行い、多くの申込者があった。参加者を8名とした。生活習慣の立て直しに踏み出すことは最初のグループと同様に遅く、「心の持ち方」の会になって大きく変化が現れた。以上から、(1)がん体験者の中に、このようなプログラムへのニーズは高い、(2)知識を伝授する方向に進めると、知識として受け止めるだけで、生活にその知識を取り込むことが弱い、(3)自分の生活習慣を立て直そうという気持ちが育つまで根気よく継続する、(4)プログラムでは、「自分の心の持ち方」が要となる、がわかった。目的は、がん体験者とその家族(がんサバイバー)が、がんの再発・進行をめざして、生活習慣を自ら見なおし、より好ましい生活習慣の立て直しに自ら取り組もうという意識と行動の転換を促進するための方略を、がん体験者・家族と看護職者・研究者が協働で考案し、その効果的な方策を地域に波及させることができるように、「生活習慣立て直し対話の会」というプログラムとしてモデル化することである。平成21年度に二俣川と武蔵野周辺で実施した2回の「対話の会」の成果を踏まえ、本年度は、プログラムに修正を加えた。修正点は、知識の伝授をめざすことは避け、(1)がんは自己の生活習慣にゆがみがあるというサインであること、(2)生活習慣を立て直すには自分のあり様を自分で認識する必要があること、(3)自己の身体に耳を傾けながら、自分の知恵を使って自分に合った生活習慣に立て直していくこと、をこのプロジェクトの信念とし、5回のセッションの度に、参加者とともに確認し合うということであった。さらに、この3つの信念を実践している修了生の体験談を組み入れることとした。本年度のフィールドは相模原市であった。参加者は、がん体験者とその家族12名。さらに、このプログラムの考え方を看護職者や大学院生にも広めたいという考えのもとに参加者を募った。その結果、がん看護専門看護師3名、看護教員4名、大学院生4名が参加し、総計23名の会となった。積極的な交流が始まり、参加者自体に意識の高まりが生まれ、本プログラムの目的に近づくことができた。その後、3つのフィールドの参加者から、このプロジェクト修了生の同窓会の希望が出された。生活習慣の立て直しを補強することと、仲間作りをサポートをする目的で、1回同窓会を開催した。来年度にも続けて同窓会を開催すると共に、本研究成果を参加者に提供することにより、生活習慣立て直しの意識をさらに高めたい。本研究の全体全体構想は、がん体験者・家族が、がんの再発・進行予防をめざして、生活習慣を自ら見直し、より好ましい生活習慣の立て直しに自ら取り組もうという意識と行動の転換を促進するために、がん体験者・家族と看護職者・研究者が協働で効果的なプログラムを考案し、それを地域に波及させることである。平成21・22年度には、M.ニューマンの健康の理論を理論的枠組みとした「生活習慣立て直し対話の会」原案を二俣川、武蔵野周辺、相模原の3つのフィールドで、順次修正を加えながら実施した。本年度の目的は、(1)参加者を対象に同窓会を開催し、上記で実施してきたプログラムがどのように参加者の生活習慣立て直しに役立っているかを見極めること、

(2)参加者を対象に本研究の成果発表を行い、さらに生活習慣立て直しへの動機付けとすること、(3)3年間の成果から、「生活習慣立て直し対話の会」をモデルとしてまとめることであった。目的(1)と(2)に関しては、がん体験者・家族35名、看護職者・教育者・大学院生30名、合計65名が参加した。同窓会と成果発表の会は、参加者の生活習慣立て直しを補強し、また仲間作りをサポートする上で役立った。目的(3)としては、「対話の会」モデルとして7つの基本的な考え方を明確にした。その23を示せば、*がんは単なる部分の疾患ではなく、生活習慣のパターン、つまり環境との相互作用の不調が"がん"として開示したものであるということを、プログラムに明確に盛り込むこと、*仲間同士の対話を組み込み、自己の生活習慣のパターンに気づき、その立て直しに努力するように支援すること、*心の持ち方と人間関係は、プログラムの中の重要な要素であることが明らかになったので、時間をかけて丁寧に扱うこと、などであった。学会発表2件と看護論文1件を発表した。
アデニル酸キナーゼアイソザイムの生理的役割

アデニル酸キナーゼ(AK)は、生体が増殖、分化、運動、代謝などの機能を正常に発揮するために必要な細胞内アデニンヌクレオチドの恒常性維持に重要な役割を担う酵素であり、細菌から動物にいたるまで広く生物界に分布する。脊椎動物では3種のアイソザイム(AK1,AK2,AK3)が存在し、それぞれ組織分布、並びに細胞内局在性が異なる。本研究では、培養細胞系を用いて、3種のアイソザイムの内、1つまたは複数を欠く変異細腕を作製し、それらの表現系を調べることによりアデニル酸キナーゼの生理的意義を解明することを目的とした。まず、ヒト子宮頚部癌由来のHeLa細胞が実験系として適当かどうか、酵素活性、酵素蛋白、転写産物について調べ、本細胞には3種のAK遺伝子が存在し、発現していることを示した。そこで、既に染色体遺伝子の単離と解析を終えているヒトAK1遺伝子を用いて、相同的組換による遺伝子破壊のためのターゲッティイングベクターを2種類作製した(AK1-Bsr,AK1-Neo)。HeLa細胞のAK2遺伝子を破壊するためには、ヒトのAK2染色体DNAが必要となる。ウシAK2の全長cDNAをプローブとしてスクリーニングを行い、HeLa細胞からヒトAK2 cDNAを単離した。得られたcDNAをプローブとしてヒトゲノムDNAライブラリーをスクリーニングした結果、エクソン1を含む約9.5kbの染色体DNAを得た。本研究において、相同的組換による遺伝子破壊によりアデニル酸キナーゼアイソザイムの代謝調節上の役割を解明しようと試みたが、現在までのところまだ完了していない。その原因として、動物細胞における遺伝子の相同的組換の頻度が当初予想していたよりはるかに低いことがあげられる。今後、これらの経験を生かし、細胞レベルでの遺伝子破壊によるアデニル酸キナーゼ遺伝子機能の解明に取り組んで行きたい。アデニル酸キナーゼは、アデニンヌクレオチドの相互変換反応を触媒とする酵素であり、動物には組織分布、細胞内局在の異なる3種のアイソザイム(AK1、AK2、AK3)が存在する。本研究は、これらのアデニル酸キナーゼアイソザイムがどのような代謝調節上の意味を持つのかを明らかにすることを目的として実験を行っている。まず、3種のアイソザイム酵素を特異的に検出するために、それぞれの蛋白の一次構造を比較し、ペプチドの合成および抗体作成を依頼した。得られた抗血清の特異性を精製した3種のアイソザイム酵素を用いて検討し、識別できることを確認した。また、実験系として用いるHela細胞が3種のアイソザイム酵素を発見していることをmRNAおよび酵素蛋白のレベルで確認した。3種のアイソザイムの機能は、それぞれの酵素の遺伝子とneo遺伝子またはhyg遺伝子との融合体を作り、Hela細胞に導入し、相同的組換えによるgene disruptionを行い、得られた変異株について調べることにしているが、3種の酵素の遺伝子のうちAK2に関して遺伝子が単離されていなかったので、Hela細胞のcDNAライブラリーを作製しヒトAK2cDNAを単離した。このAK2cDNAの塩基配列を決定し、これをもとに現在ヒトAK2ゲノムDNAの解析を行っている。一方、ヒトAK1ゲノムDNAおよびヒトAK3cDNAはすでに単離してあるのでneo遺伝子との融合プラスミドの作製にとりかかっている。

本研究では、培養細胞系を用いて、3種のアイソザイムの内、1つまたは複数を欠く変異細胞を作製し、それらの表現系を調べることによりアデニル酸キナーゼアイソザイムの生理的意義を解明することを目的とした。3種のAK遺伝子が存在し発現していることを確認したHeLa細胞を用いて相同的組換によるにアデニル酸キナーゼ遺伝子破壊のために、AK1遺伝子に対して2種類のターゲッティイングベクターを作製した(AK1-Bsr,AK1-Neo)。このベクターには、blasticidin S耐性遺伝子やneomycin耐性遺伝子などのポジティブ選択遺伝子とともに、相同的組換を高めるためのネガティブ選択としてジフテリア毒素Aサユニット遺伝子も組み込んだ。また、HeLa細胞のAK2遺伝子を破壊するためには、ヒトのAK2染色体DNAが必要となる。ウシAK2の全長cDNAをプローブとしてスクリーニングを行い、HeLa細胞からヒトAK2cDNAを単離した。得られたcDNAをプローブとしてヒトゲノムDNAライブラリーをスクリーニングした結果、エクソン1を含む約9.5kbの染色体DNAを得た。これをもとにAK2遺伝子に対するターゲッティイングベクターを、前述と同様に作製することが可能となった。
鎮痛効果を有する伝承薬を対象とした向神経医薬品素材開発に関する基礎的研究

和漢生薬をはじめ、インドネシア、マレーシア、ペルー等で鎮静を目的に使用されてきた伝承薬を中心に素材として収集し、それぞれの生薬より作成した抽出エキスについて、マウスを用いて鎮静、鎮痛、抗不安活性等の薬理活性検索を行った。活性の認められた生薬より、適切な活性を指標として活性本体の単離を試み、それらの化学構造を明らかにするとともに、それぞれの化合物についてさらに詳細に薬理活性の検討を行った。和漢薬では、和羌活、和独活(Aralia cordata)の鎮静・鎮痛活性本体としてent-pimara-8(14),15-dien-19-oic acidとent-kaur-16-en-19-oic acidを、唐羌活(Notopterygium incisum)の鎮痛活性本体としてnotopterolを得るとともに、唐独活(Angelica pubescens)の活性本体ostholを含めてそれぞれの薬理活性の違いを明らかにした。マレーシア・ボルネオ生薬のLontupak(Tabernaemontana paucifloraおよびT.pandacaqui)の鎮痛活性成分としてcoronaridine、voacangine等のインドールアルカロイドを単離同定した。これらの化合物は有為な体温下降作用を示したが、運動量の抑制は認められなかった。ペルー生薬Paico(Chenopodium ambrosioides)の活性本体として単離されたascaridolの鎮静・鎮痛活性の可能性を明らかにした。ペルー生薬CEDRON(Lippia triphylla)の鎮静・鎮痛活性本体としてacteosideを同定し、その活性構造について考察を加えた。その他、いくつかの生薬についても研究を行い、鎮痛効果を期待される伝承薬を中心に薬理活性を科学的に明らかにするとともに、興味ある薬理活性化合物を単離、その化学構造を決定し、また一部に関しては活性構造にも言及し、向神経医薬品素材開発の基礎的データを得た。和漢生薬をはじめ、インドネシア、マレ-シア、ペル-等で鎮静を目的に使用されてきた伝統薬、伝承薬を中心に素材を収集し、抽出エキスを作成した。マウスを用いた一般行動観察、自発運動抑制作用(抗メタンフェタミン作用を含む)、催眠延長作用、正常体温降下作用、酢酸ライジング抑制作用等の薬理活性検索を行った。和漢薬では羌活、独活類としてAralia cordata、Notopterygium incisum、Angelica pubescensに活性が認められたため、それぞれのエキスより薬理活性を指標として各種クロマトグラフィ-分画を行い活性本体としてA.cordataよりentーpimaraー8(14),15ーdienー19ーoic acid(PA)とentーKaurー16ーenー19ーoic acid(KA)を、N.incisumよりnotopterolを、A.pubescensよりostholを単離、同定した。KA、PAともにip投与で有為な体温下降作用を示し、また経口投与で酢酸ライジング抑制作用、ペントバルビタ-ル誘導催眠延長作用、メタンフェタミンによる運動昂進にたいする用量依存的な抑制作用を示したが、KAのほうがPAよりも全般的に活性が強く観察された。notopterolは10mg/kg,poで200%の強い催眠延長を示し、酢酸ライジング抑制作用も観察されたが、体温下降作用や運動量の抑制は認められなかった。ostholは酢酸ライジングを用量依存的に抑制したが、体温下降作用や催眠延長は観察されなかった。マレ-シア生薬よりMacrosolen macrophyllus、ペル-生薬よりChenopodium ambrosioides、Culcitium cannescens等に薬理活性が観察されたため、それぞれのエキスより活性本体の分画を試み、C.ambrosioidcsよりascaridolを単離した。

ascaridolは体温下降作用、酢酸ライジング抑制作用が観察されたが、用量の増加により一般行動観察において、異常行動がみられた。なお、詳細についてはそのほかの生薬とともにさらに検討続行中である。前年度に引き続き、和漢生薬をはじめ、インドネシア、マレーシア、ペルー等で鎮静を目的に使用されてきた伝承薬を中心に素材を収集、抽出エキスの作成を行ない、また、マウスを用いた一般行動観察、自発運動抑制作用(抗メタンフェタミン作用を含む)、催眠延長作用、正常体温降下作用、酢酸ライジング抑制作用、コンフリクト軽減効果等の薬理活性検索を行った。和漢薬では、前年度で明かとなった唐羌活Notoptcry gium incisumの鎮痛活性成分であるnotopterolについてさらに薬理活性の検討を行ない、notopterolでみられた強いペントバルビタール催眠延長作用が肝臓の代謝酵素阻害に由来することを見出だし、和羌活・和独活の鎮静・鎮痛活性成分であるcut-pimara-8(14),15-dicn-19-oic acid(PA)とent-kaur-16-en-19-oic acid(KA)の中枢抑制作用との違いを明らかにした。催眠延長作用等が観察されなかった唐独活活性成分ostholも含めて、鎮静活性等の中枢作用におけるそれぞれの薬理活性の違いを明確にした。マレーシア・ボルネオ生薬のLontupak(Tabcrnacmontana paucifloraおよびT.pandacaqui)活性成分としてcoronaridinc、voacangine等のインドールアルカロイドを単離同定した。これらの化合物は有為な体温下降作用や酢酸ライジング抑制作用等を示したが、運動量の抑制は認められなかった。また、局所麻酔作用も有することを見だした。ペルー生薬paico(Chenopodium ambrosioidcs)の活性本体として単離されたascaridolは体温下降作用、煙酸ライジング抑制作用の他にメタンフェタミン誘発自発運動抑制作用や催眠延長作用が観察され、有効容量の範囲は狭いと思われたが、鎮静・鎮痛活性の可能性を明らかにした。そのほか、活性の見出だされている生薬に関しては活性成分の単離、化学構造の決定、鎮静作用をはじめとする薬理活性の検討を続行中である。前年度に引き続き、鎮静等を目的に使用されてきた伝承薬を中心に実験動物に対する薬理活性検索を行った。ボルネオ生薬RUMPTFATIMAHエキスにメタンフェタミン誘発運動亢進の増加作用が観察され、また、鎮痛作用も見出された。連続投与による活性評価としてマウス絶望状態モデルや前年度で導入された受動回避実験装置により検討を行い、有意な活性は見出せなかったがストレス付加の条件等に関する基礎的データを得ることができた。精神安定剤として使われるペルー生薬HUANARPOエキスに平成3年度に導入されたコンフリクト事態実験装置による有意な活性が見出されたことは本生薬の抗不安作用を示唆するものである。
ポリ塩化ビニルの完全脱塩素化と残留固体の有効利用

酸化亜鉛共存下でポリ塩化ビニル(PVC)を比較的低温(200°Cまたはそれ未満)にて熱処理することにより,塩化水素ガスは実質上発生せず,ほぼ完全に脱塩素反応が進行したことがわかった。得られた残留固体をスルホン化することにより,触媒や吸着剤などとしての応用性についても検討した。その結果,得られたスルホン化物は,市販のイオン交換樹脂と同等のイオン交換容量(約2meq/g)であり,気相の有機化合物でも特に芳香族化合物を吸着し,アルコールの気相脱水反応に活性な固体酸であることがわかった。本研究の目的は,・酸化亜鉛共存下でポリ塩化ビニル(PVC)を比較的低温度にて熱処理することにより, PVCに含まれる塩素が酸化亜鉛によって定量的に引き抜かれるメカニズムについて検討すること,および得られる残留固体を触媒や吸着剤などとして応用する方法を提案するものである。本年度は特に,残留固体の構造を分光学的手法により解析することによって,脱塩素反応のメカニズムを考察すること,および残留固体の固体酸への転換について中心に検討した。PVCを一旦有機溶媒で溶かして酸化亜鉛粒子表面にコーティングした後,加熱すると, 160°Cでは2時間, 200°Cでは0.5時間でほぼ完全に脱塩素化することがわかった。また,発生ガスは水のみであり,有害な塩化水素や油状成分は実質的に発生せず,塩素は含塩素亜鉛化合物として回収された。得られた残留固体のFT-IR,固体^<13>C-NMR分析から, PVCは脱塩素反応によって3個の炭素とσ結合した炭素が重合した構造を多量に含む構造に変化することがわかった。このことから, PVCの脱塩素化は,酸化亜鉛がPVCから塩素を直接引き抜き,主鎖間の架橋反応が進行した結果であると考察した。つぎに,残留固体を濃硫酸と反応させることによりスルホン化を行った。100°Cでスルホン化した場合, H^+とNa^+との交換量から求めた酸量は1gあたり約2ミリ当量であり,市販の強酸性イオン交換樹脂とほぼ同等の値を示した。また,このスルホン化は残留固体の特異な構造を反映して低温で進行することが特徴であり,例えば加熱せずともスルホン化されることもわかった。本研究の目的は,酸化亜鉛共存下でポリ塩化ビニル(PVC)を比較的低温度にて熱処理することにより,PVCに含まれる塩素が酸化亜鉛によって定量的に引き抜かれるメカニズムについて検討すること,および得られる残留固体を触媒や吸着剤などとして応用する方法を提案するものである。昨年度は純粋なPVC(硬質)を対象としたが,本年度は,可塑剤入り(軟質)PVCの脱塩素反応に注力した。可塑剤入りPVCと酸化亜鉛を加熱混練(200°C未満で,脱塩素反応が起こらない温度)することにより,酸化亜鉛をPVC樹脂中に分散させた。熱分解実験の結果,塩化水素ガスは実質上発生せず,ほぼ完全に脱塩素反応が進行したことがわかった。樹脂中に可塑剤が含まれている場合でも,酸化亜鉛とPVCとの接触面積を増やすことにより,脱塩素反応が進行しやすくなることを実験的に示した。これと並行して,本年度は,残留固体を濃硫酸と反応させることで得られるスルホン化物の固体酸触媒活性についても評価した。100°Cでスルホン化した固体のイオン交換容量は1gあたり約2ミリ当量であり,150°C付近までほとんど熱分解しないことを確認した。エタノールの気相脱水反応を実施した結果,反応温度が130°Cにおいて,Nafionを触媒とした場合では,生成物はエチレンとジエチルエーテルの混合物であり,硫酸担持シリカゲルではエチレンのみが生成するのに対し,脱塩素PVCスルホン化物(スルホン化温度は100°C)では,実質上ジエチルエーテルのみが選択的に生成するという特徴を示した。昨年度までは純粋なPVC(硬質)および可塑剤入り(軟質)PVCの低温脱塩素反応を中心に取り組んだ。本年度は,残留固体(脱塩素PVC)を濃硫酸と反応させることで得られるスルホン化物の特徴をより明確にする点に注力した。XPS分析から,このスルホン化物に含まれるイオン交換基はスルホ基(-SO_3H)であり,CHNS元素分析から求めたC:Sモル比(=18:1)と中和滴定により求めたイオン交換容量(約2meq/g)を比較した結果,樹脂中のスルホ基は実質上すべてイオン交換基として機能することが明らかとなった。加えて,スルホン化物に対する有機化合物の気相からの吸着,塩基性化合物の水溶液からの吸着,さらに酸触媒活性試験を実施した。

その結果,脱塩素PVCから調製したスルホン化物は,芳香族炭化水素と強く相互作用する固体であることがわかった。また,塩基性化合物の吸着量は,スルホン化物のイオン交換容量(約2meq/g)とほぼ同等であり,スルホ基が吸着点として機能することがわかる。エタノールの気相脱水反応試験を,80-290°Cでの昇温反応および130°Cでの定温反応により行った。130°Cでの反応生成物はジエチルエーテルのみであり,反応を開始して27時間経過しても,この高い反応選択性を維持した。さらに,290°Cまで昇温しても反応活性を示したことから,スルホン化物は不活性雰囲気において300°C程度まで安定であることもわかった。
Navier-Stokes方程式の数理的未解決問題の総合的研究

流体力学や反応拡散現象に関し、水面波の分岐問題(岡本,東海林),渦層の巻き上げ問題(岡本),反応拡散系の内部遷移層の研究(池田・池田)等を行った.岡本は水面波の分岐構造について大域的な様相を数値計算で調べ,種々の新しい解を発見した.その結果は近々World Scientific社からモノグラフとして出版される予定である.また,岡本の指導によって京都大学大学院生坂上貴之(現名古屋大学助手)が,渦層の巻き上げ現象を数値的に解析し,これまで知られていなかった新しい現象を発見した.池田勉と池田榮雄は,3種競争拡散系における定常解と進行波解の存在と安定性及びそれらの大域的構造を研究した.競争する3種の生物モデルに対して,「侵入領域の拡大と消滅」の観点から進行波解の存在とその安定性を調べた.さらに,この結果を利用して定常解の存在と安定性,及びそれらと進行波解との大域的構造を明らかにした.大木谷と山田は乱流のシェルモデルにおいて数値的に計算されたリアブノフ数のスペクトルのスケーリングの性質を研究し,リアブノフスペクトルの非粘性極限における漸近公式を導出した.中木は渦領域の挙動に関して,Contour dynamics法により数値実験を行った.渦領域の大きさがある程度大きくなると渦領域の形状が急速に変形されて回転を始めることを数値実験により示した.木村は2次元双曲面上の渦運動を定式化し,渦点のハミルトン力学系を導出し,その保存量の持つ代数的性質を考察した.西田は熱対流の問題を数値的に考察し,自明な定常解から分岐した解の分岐曲線を大域的に追跡する解析方法について研究した.パラメーターの値に対応した解の存在を計算機によって保証する判定法を提出した.流体力学や反応拡散現象に関し、水面波の分岐問題(岡本,東海林),渦層の巻き上げ問題(岡本),反応拡散系の内部遷移層の研究(池田・池田)等を行った.岡本は水面波の分岐構造について大域的な様相を数値計算で調べ,種々の新しい解を発見した.その結果は近々World Scientific社からモノグラフとして出版される予定である.また,岡本の指導によって京都大学大学院生坂上貴之(現名古屋大学助手)が,渦層の巻き上げ現象を数値的に解析し,これまで知られていなかった新しい現象を発見した.池田勉と池田榮雄は,3種競争拡散系における定常解と進行波解の存在と安定性及びそれらの大域的構造を研究した.競争する3種の生物モデルに対して,「侵入領域の拡大と消滅」の観点から進行波解の存在とその安定性を調べた.さらに,この結果を利用して定常解の存在と安定性,及びそれらと進行波解との大域的構造を明らかにした.大木谷と山田は乱流のシェルモデルにおいて数値的に計算されたリアブノフ数のスペクトルのスケーリングの性質を研究し,リアブノフスペクトルの非粘性極限における漸近公式を導出した.中木は渦領域の挙動に関して,Contour dynamics法により数値実験を行った.渦領域の大きさがある程度大きくなると渦領域の形状が急速に変形されて回転を始めることを数値実験により示した.木村は2次元双曲面上の渦運動を定式化し,渦点のハミルトン力学系を導出し,その保存量の持つ代数的性質を考察した.西田は熱対流の問題を数値的に考察し,自明な定常解から分岐した解の分岐曲線を大域的に追跡する解析方法について研究した.パラメーターの値に対応した解の存在を計算機によって保証する判定法を提出した.岡本は、Navier-Stokes方程式の定常解で境界の全体で前流量がゼロだが必ずしも境界の成分だけではゼロにならないような境界条件のもとで解が存在するかどうかについて、具体例を計算し、あらたな知見を得た。また、京都大学数理解析研究所のSPP 1600というミニスーパーコンピューター(主記憶3GB,HP PA7200CPUが16個並列作動)を使って渦層の数値実験を行なった。中木は渦糸系という非圧縮非粘性流体の力学系を研究し、これまで知られていなかったヘテロクリニック軌道を数値計算によって見い出した。木村は同じく渦糸系を曲がった曲面の上で考察し、その力学的性質と曲面の曲率との間に深い関係が存在することを発見した。松村は疑似粘性のある1次元圧縮性オイラー方程式を考察し、いわゆる希薄波の漸近的な安定性を示した。河原田は3次元水面波を、底の形状、水の浸透性なども考慮し、極めて実際的な状況のもとで数値実験した。浜辺に打ち寄せる波がコンピューター内で再現されたわけで、工学的な応用が期待できる。今井は乱流研究などで使われる「スペクトル法」を研究し、多倍長計算の数値実験を行なった。池田栄雄は反応拡散系の進行波の安定性を解析的に研究し、ホップ分岐の存在と分岐解の安定性についてこれまで数値的に予想されていたことを証明することに成功した。池田勉は別の反応拡散系の領域分割法を使って並列計算を実行し、これまで職人芸的に理解されていた高速性のからくりを理論的に解明した。藤田は領域分割法のうち重複法の数学的基礎を研究した。これによって使われるパラメーターの最良値を理論的に予測することが可能となった。これは今後の並列計算に重要な指針を与えるものである。本年度は,水面波の分岐問題(岡本,東海林),渦層の巻き上げ問題(岡本),反応拡散系の内部遷移層の研究(池田・池田)等を行った.

岡本は水面波の分岐構造について大域的な様相を数値計算で調べ,種々の新しい解を発見した.その結果は近々World Scientific社からモノグラフとして出版される予定である.また,岡本の指導によって京都大学大学院生坂上貴之(現名古屋大学助手)が,渦層の巻き上げ現象を数値的に解析し,これまで知られていなかった新しい現象を発見した.池田勉と池田榮雄は,3種競争拡散系における定常解と進行波解の存在と安定性及びそれらの大域的構造を研究した.競争する3種の生物モデルに対して,「侵入領域の拡大と消滅」の観点から進行波解の存在とその安定性を調べた.さらに,この結果を利用して定常解の存在と安定性,及びそれらと進行波解との大域的構造を明らかにした.大木谷と山田は乱流のシェルモデルにおいて数値的に計算されたリアプノフ数のスペクトルのスケーリングの性質を研究し,リアプノフスペクトルの非粘性極限における漸近公式を導出した.得られた公式が数値結果と良い一致をすることを確かめた中木は渦領域の挙動に関して, Contour dynamics法により数値実験を行った.渦領域の大きさがある程度大きくなると渦領域の形状が急速に変形されて回転を始めることを数値実験により示した.木村は2次元双曲面上の渦運動を定式化し,渦点のハミルトン力学系を導出し,その保存量の持つ代数的性質を考察した.西田は熱対流の問題を数値的に考察し,自明な定常解から分岐した解の分岐曲線を大域的に追跡する解析方法について研究した.パラメーターの値に対応した解の存在を計算機によって保証する判定法を提出した.
計算論・量子物理の両面からグラフ最適化・不変量の解析による量子超越性理論の研究

量子最適化の観点では、コンピュータ科学の軸となる問題として命題論理式の充足可能性SATに対して、量子アニーリングなどのアプローチが、古典のConflict-Driven Clause Learning (CDCL)などの方法を越えることができるのか着手した。充足可能性判定(SAT)問題ではなく、単に充足節数最大化(Max SAT)と定式化した場合では、量子最適化技法では限界がある可能性を見出している。量子アニーリングはIsingモデル・グラフの最大カット問題を量子デバイスで解くものであるが、それはほぼMax 2SAT問題と対応しており、この関係を古典アルゴリズムでの技法との融合可能性について引き続き取り組む。統計物理・グラフ・マトロイドの不変量の計算に関しては、古典アルゴリズムの高速化をFPTの観点から推進するとともに、これら不変量を計算する量子FPTアルゴリズムという新しいタイプのアルゴリズムに取組んでいる。そのためには、Isingモデルより表現能力の高いPottsモデルのFPTアルゴリズムの設計に成功した成果を踏まえ、FPTアルゴリズムの設計手法である組合せ畳込みを、量子フーリエ変換をベースに拡張する方向性を見出している。グラフ・マトロイドの向き付けに関しての成果を古典アルゴリズムの面で成果を上げ、国際会議に論文採択された。グラフ・マトロイドの典型的不変量であるTutte多項式の単峰性等の性質を実験的に調べる研究でも成果をあげ、物理モデルでの理論に発する予想を小規模データベースで検証し、その拡張は難しいという反例も得ることができた。当初計画のもと、量子最適化と不変量計算のそれぞれの面で切り分けた研究協力者との連携した研究も進めることができ、新しい着想も踏まえた進展がはかられており、進展している。今年度の成果の国際会議発表等を次年度内に行うことに取り組んでいる。SAT問題に関する調査研究が、SAT competitionといった土俵も目指して研究するとともに、量子最適化のベンチマーク構築面での検討が十分にできている。現在の方向性で研究をさらに進めるとともに、50量子ビットのアナログ的コンピュータが利用可能になってきた変化を踏まえ、アナログ的でノイズがあるものでの量子超越性検証についての研究も開始した。そのような量子コンピュータの利用をより良い環境で行えるよう活動もしている。成果発表に引き続き取り組む。今年度における研究成果が順調にあげられたことより、次年度における国際会議参加等の経費が増加する。また、新たな取り組みとして50量子ビットマシンの使用可能性が出てきたため、その使用料も想定して次年度使用額が生じたところである。
SUMO化によるクロマチン構造変換を介した転写制御機構

我々は生殖腺の分化に不可欠な転写因子Ad4BPがSUMO化修飾を受け、因子間の相乗的転写活性が調節されることを明らかにした。さらにSUMO化修飾特異的に相互作用する因子として、クロマチンリモデリング活性を有すると推測される因子SCFの単離に成功した。本研究ではクロマチンリモデリングや核内構造のダイナミックな変換反応との関連において、転写因子のSUMO化修飾の機能を明らかにすることを目的とした。はじめにSCFとAd4BPの結合様式を明らかにする為にin vitroによる結合実験をおこなった。その結果SCFはSUMOタンパク質自身を弱く認識するが、それのみならずSUMO化修飾されたAd4BP自身を認識することで特異的に且つ安定に結合することが明らかとなった。この結果はSCFが従来知られていた核内レセプターとその介在因子との結合様式とは全くことなった、翻訳後修飾特異的に結合する新規介在因子であることを意味している。またSCFの細胞内局在を免疫染色で調べたところ、SCFは核内で細かい顆粒状の構造体に集積していることが判明した。この顆粒状構造体には部分的に核内レセプターの介在因子であるTIF2やSUMO化修飾酵素やSUMO化タンパク質が多く集積する核内ドメイン構成因子であるPMLの局在がみられた。この結果からSCFがSUMO化関連因子とともに核内で複合体を形成し機能していることが予想されたので、核内におけるSCFの分子機構を明らかにする目的で、SCF複合体の精製を試みた。質量分析の結果いくつかのSCF結合因子の同定に成功した。これらの因子の中にはSCFのATPase活性を促進する因子があり、これらSCF結合因子が核内で複合体としてSCFの機能を補助、促進することに関与していることが示唆された。以上の結果は未だ不明である転写機構を解明する上で重要な知見となる。
代謝産物輸送体発現変異株を用いた葉緑体リンゴ酸バルブの解析

1.シロイヌナズナOMT遺伝子破壊株の単離:シロイヌナズナOMT遺伝子(AtpOMT1)内にT-DNAが挿入されたomt1-T2株では葉中のクロロフィル含量が野生株に比べて低く,生育の遅延も見られた.2.OMT遺伝子破壊株における葉中代謝産物の定量:OMT遺伝子破壊株では葉緑体への2-オキソグルタル酸(2-OG)取り込みが低下しており,GS/GOGAT回路が十分に機能せず,以降のアミノ酸合成が抑制されていることが示唆された.3.単離葉緑体でのオキサロ酢酸(OAA)輸送の解析:遺伝子破壊株の葉緑体を用いてOAA輸送特性を解析し,葉緑体のOAA輸送はOMTおよびDCTを介して主に行われていると結論した.さらに,野生株の葉緑体が示す高親和性のOAA輸送はOMTにより行われており,OMTはリンゴ酸バルブにも関与していると考えられた.4.光阻害の解析:OMT遺伝子破壊株では野生株に比べて強光照射に伴うFv/Fm値およびΦIIの有意な低下が見られた.また,強光照射に伴うNADP-MDH活性化率の上昇がより顕著であったことから,OMTの機能低下によりストロマ内に過剰還元力が蓄積しやすくなっていると考えられた.5.相補実験:CaMV 35Sプロモーター下流にAtpOMT1 cDNAをつなげたコンストラクトをOMT遺伝子破壊株に導入したところ,破壊株で見られた生育遅延や光阻害感受性が野生株のレベルまで低減した.6.OMT過剰発現株の解析:OMT過剰発現株に目立った生育上の違いは見られなかった.葉組織内の有機酸含量およびアミノ酸含量も野生株とほぼ同程度であった.7.OMT遺伝子の発現機構の解析:窒素欠乏のシロイヌナズナ培養細胞に各種の代謝中間体や阻害剤を添加して発現解析を行った結果,AtpOMT1発現誘導を引き起こすシグナルは,硝酸イオンあるいは亜硝酸イオンであることを明らかにした.8.C_4植物におけるOMT遺伝子発現の細胞特異性:ソルガム,シコクビエ,グリーンパニックのOMT遺伝子は葉肉細胞で発現し,維管束鞘細胞では発現していないことを見出した.1.シロイヌナズナOMT遺伝子破壊株の単離:シロイヌナズナOMT遺伝子(AtpOMT1)内にT-DNAが挿入されたomt1-T2株では葉中のクロロフィル含量が野生株に比べて低く,生育の遅延も見られた.2.OMT遺伝子破壊株における葉中代謝産物の定量:OMT遺伝子破壊株では葉緑体への2-オキソグルタル酸(2-OG)取り込みが低下しており,GS/GOGAT回路が十分に機能せず,以降のアミノ酸合成が抑制されていることが示唆された.3.単離葉緑体でのオキサロ酢酸(OAA)輸送の解析:遺伝子破壊株の葉緑体を用いてOAA輸送特性を解析し,葉緑体のOAA輸送はOMTおよびDCTを介して主に行われていると結論した.さらに,野生株の葉緑体が示す高親和性のOAA輸送はOMTにより行われており,OMTはリンゴ酸バルブにも関与していると考えられた.4.光阻害の解析:OMT遺伝子破壊株では野生株に比べて強光照射に伴うFv/Fm値およびΦIIの有意な低下が見られた.また,強光照射に伴うNADP-MDH活性化率の上昇がより顕著であったことから,OMTの機能低下によりストロマ内に過剰還元力が蓄積しやすくなっていると考えられた.5.相補実験:CaMV 35Sプロモーター下流にAtpOMT1 cDNAをつなげたコンストラクトをOMT遺伝子破壊株に導入したところ,破壊株で見られた生育遅延や光阻害感受性が野生株のレベルまで低減した.6.OMT過剰発現株の解析:OMT過剰発現株に目立った生育上の違いは見られなかった.葉組織内の有機酸含量およびアミノ酸含量も野生株とほぼ同程度であった.7.OMT遺伝子の発現機構の解析:窒素欠乏のシロイヌナズナ培養細胞に各種の代謝中間体や阻害剤を添加して発現解析を行った結果,AtpOMT1発現誘導を引き起こすシグナルは,硝酸イオンあるいは亜硝酸イオンであることを明らかにした.8.C_4植物におけるOMT遺伝子発現の細胞特異性:ソルガム,シコクビエ,グリーンパニックのOMT遺伝子は葉肉細胞で発現し,維管束鞘細胞では発現していないことを見出した.シロイヌナズナの2-オキソグルタル酸/リンゴ酸輸送体(OMT)の遺伝子破壊株および過剰発現株を用いて以下の知見を得た.(1)葉中の各種代謝産物含量を測定した.OMT遺伝子破壊株では野生株に比べて2-オキソグルタル酸を含む有機酸含量の増大が見られた.さらに,Gln含量が増加している一方,他のアミノ酸が減少していた.この結果から,葉緑体ストロマ内のGS/GOGATサイクルへの2-オキソグルタル酸供給は主にOMTにより行われており,OMTの欠損は有機酸代謝,光呼吸,窒素向化,アミノ酸合成に影響を及ぼすことが明らかとなった.(2)リンゴ酸バルブの構成因子だと目されるOMTの遺伝子破壊株では,強光ストレスによる光阻害を受けやすいことをクロロフィル蛍光測定により明らかにした.ストロマ外への還元力排出が遺伝子破壊株で阻害されているかどうかを現在解析中である.また,この光阻害が"リンゴ酸バルブの欠損"と"光呼吸活性の低下"のどちらが主要因となり引き起こされているかを明らかにする必要がある.

(3)OMT過剰発現株の葉組織内有機酸含量およびアミノ酸組成は,野生株とほぼ同様であった.また,生育具合も野生株と同程度であった.過剰発現株から単離した葉緑体の基質取り込み活性は,野生株に比べて1.5倍程度しか増加しておらず,このことが代謝産物組成に影響を及ぼさなかった原因なのか,あるいは基質輸送は代謝の律速段階となっていないことが原因なのかを明らかにする必要がある.プラスチド内包膜に局在する2-オキソグルタル酸/リンゴ酸輸送体(OMT)に関して,シロイヌナズの遺伝子破壊株,過剰発現株,および各種C_4植物を用いて,以下の知見を得た.1.シロイヌナズナOMT遺伝子破壊株では,野生株に比べて強光照射に伴うFv/Fm償およびΦIIの有意な低下が見られた.したがって,OMT遺伝子破壊株は強光ストレスによる光阻害を受けやすいと結論された.また,OMT遺伝子破壊株では野生株に比べて,強光照射に伴うNADP-MDH活性化率の上昇がより顕著であったことから,OMTの機能低下によりストロマ内に過剰還元力が蓄積しやすくなっていることが明らかとなった.これらの結果は,OMTがリンゴ酸バルブ機能に関与していることを指示する傍証となるものである.2.カリフラワーモザイクウイルス35Sプロモーター下流にOMT cDNAをつなげたコンストラクトをシロイヌナズナOMT遺伝子破壊株に導入した.この形質転換体では,OMT遺伝子破壊株で見られた生育遅延や光阻害感受性が野生株のレベルまで低減した.現在,代謝産物の定量を行っている.3.トウモロコシ,ソルガム(ともにNADP-ME型C_4植物),シコクビエ(NAD-ME型C_4植物),グリーンパニック(PCK型C_4植物)におけるOMT遺伝子の発現を調べたところ,どのC_4植物種においてもOMTは葉肉細胞で発現し,維管束鞘細胞では発現しておらず,C_4植物においてOMTは葉肉細胞特異的な機能をもつことが明らかとなった.おそらく,硝酸同化系や還元力輸送に関係しているものと思われる.
インスリン受容体リン酸化基質PP115のCDNAクローニングと作用の解明

チロシン残基特異脱リン酸化酵素のひとつSH-PTP2にインスリン刺激により結合するチロシンリン酸化タンパク質(pp115)を我々は見いだした。我々は既にこのタンパク質のCHO細胞(chinese hamster ovary cell)におけるアミノ酸配列の一部を明らかにしていた。このタンパク質と類似のタンパク質が他のグループより報告された。我々のタンパク質と同様のものか現在調査中である。またこのリン酸化タンパク質のチロシンリン酸化部位のチロシンをフェニールアラニンに替え、チロシンリン酸化部位欠失遺伝子を作製した。我々はpp115が細胞膜に存在するために、このタンパク質の効果はSH-PTP2を細胞膜付近に誘導し、やはり細胞膜に結合しているRasに作用を及ぼしている可能性を考えている。pp115の構造から判明するであろうチロシンリン酸化部位のチロシンをフェニールアラニンに替えることでチロシンリン酸化部位欠失pp115遺伝子を作製する。我々は更にpp115以外に別の90kDaのチロシンリン酸化タンパクがSH-PTP2に結合することを発見したためこのタンパク質についてもcDNAクローニングおよびインスリン作用の細胞内信号伝達における意義について研究中である。このリン酸化タンパク質はインスリン刺激により脱リン酸化されるがこの脱リン酸化はSH-PTP2によるものではなかった。しかしチロシンリン酸化はPDGFの刺激ではあまり反応が見られずインスリンに比較的特異の反応であることが示唆された。また約130kDaの蛋白質のCasがSH-PTP2の基質であることを我々は見いだしているがpp115との関連について検索中である。チロシン残基特異脱リン酸化酵素

SH-PTP2(SHP2)は成長因子により活性化され、脱リン酸化酵素であるにも関わらず細胞内信号伝達を刺激することがをれわれのグループを含め報告されてきた。インスリン刺激においてもSHP2はIRS-1と結合し活性化されるとされたが、IRS-1同様にインスリン刺激によりリン酸化され結合するチロシンリン酸化タンパク質(pp115)を我々は見いだした。我々は既にこのタンパク質のCHO細胞(chinese hamster ovary cell)におけるアミノ酸配列の一部を明らかにしていた。このタンパク質と類似のタンパク質が他のグループより報告されたため、このリン酸化タンパク質のチロシンリン酸化部位のチロシンをフェニールアラニンに替え、チロシンリン酸化部位欠失遺伝子を作製した。我々はpp115が細胞膜に存在するために、このタンパク質の効果はSHP2を細胞膜付近に誘導し、やはり細胞膜に結合しているRasに作用を及ぼしている可能性を考えている。pp115の構造から判明するであろうチロシンリン酸化部位のチロシンをフェニールアラニンに替えることでチロシンリン酸化部位欠失pp115遺伝子を作製するべく検討中である。別の90kDaのチロシンリン酸化タンパクがSH-PTP2に結合しておりこのタンパク質についてもcDNAクローニングおよびインスリン作用の細胞内信号伝達における意義について研究中である。このリン酸化タンパク質はインスリン刺激により脱リン酸化されるがこの脱リン酸化はSH-PTP2によるものではなかった。しかしチロシンリン酸化はPDGFの刺激ではあまり反応が見られずインスリンに比較的特異の反応であることが示唆された。