hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
細胞がん化と関連するヒストンバリアントＨ２Ａ．Ｚの染色体分配における機能解明

遺伝子発現制御やDNA損傷修復など多岐にわたるエピジェネティック制御を行う分子であることが報告されているが、その詳細な分子機構は未だ明らかとなっていない。H2A.Zは疾患との関連も注目されており、一部のがん細胞で高発現となっていることが報告されている。H2A.Zの機能の一つである正常な染色体分配の維持は、破綻により細胞のがん化を亢進するものであることが知られている。このためH2A.Zと染色体分配制御の分子機構を解明することで、がんなどの疾患とH2A.Zの関わりを明らかにできることが期待される。本解析ではH2A.Zのユビキチン化が染色体分配に与える影響は間接的なものであることが示された。他の機構を介しての制御が予想されるため、今後は様々なH2A.Z変異体発現細胞における染色体分配を評価していく予定である。また、SRCAPクロマチンリモデリング複合体によって導入が行われることは報告されているが、SRCAPがどのようなゲノム上のマーク(エピジェネティックマーク)を指標としてH2A.Zを導入しているのかは未だ不明であった。H2A.Zによるゲノム機能制御を解明するためには、この点を明らかにする必要がある。そこで本研究では出芽酵母を用いてH2A.Zを導入するためのエピジェネティックマークの考察を行った。ここではH2A.ZそのものがH2A.Z導入のために必要なエピジェネティックマークとなっていることが示唆された。H2A.Zの染色体分配維持機構については、これまでの出芽酵母を用いた先行研究から、ユビキチン化による翻訳後修飾が関わっていることが示唆されていた。そこで脊椎動物細胞を用いてH2A.Z非ユビキチン化変異体単一発現細胞を取得し、この染色体分配を評価した。しかしこの細胞でも染色体分配は正常に進行しており、H2A.Zのユビキチン化を介する染色体分配制御機構は間接的なものであることが示唆された。また、出芽酵母を用いてH2A.Zのゲノム中への導入機構について解析を行った。様々な様式でH2A.Zを発現する出芽酵母株を取得し、これらのゲノム上のH2A.Z導入パターンを解析したところ、一度H2A.Zがゲノム上から完全に消失した株では、新たにH2A.Zを再発現させても正常な導入パターンとならないことが明らかとなった。この結果はH2A.Zの導入がH2A.Zそのものを指標として行われることを示した新規の知見であり、H2A.Zによるエピジェネティック制御機構の一端を明らかにするものである。また、これらのH2A.Zの導入が正常及び異常となっている出芽酵母においてH2A.Zが機能しているか表現型から評価することで、様々なH2A.Zによるゲノム機能制御がどのような分子機構によるものであるのか検証した。特に遺伝子発現制御においてはH2A.Zの正常な局在が必要であるが、DNA損傷修復においては異常な局在を示すH2A.Zでも機能の相補が見られた。今後はより詳細な解析を行っていく予定である。H2A.Zの染色体分配維持機構については、様々なH2A.Z変異体単一発現細胞を取得することで検証を重ねていくことを予定している。特に近年同定されたH2A.Zの相互作用因子PWWP2Aに着目しており、このタンパク質との結合を介したエピジェネティック制御の可能性が報告されている。このためPWWP2Aとの相互作用部位に変異を導入したH2A.Z変異体の単一発現細胞で染色体分配を評価することで、染色体分配制御機構の検証を行っていく。H2A.Zの導入機構の解析においては、新たなヒストン修飾とのクロストークに注目していく予定である。
エピトープタグを利用した新規遺伝子ターゲティング法の開発と組換え動物作出への応用

本研究の目的は,マウスのジーンターゲティングにおいて,ノックインにより哺乳動物に存在しない特異的な目印(エピトープタグ)を標的分子に導入し,生体反応におけるその動向を抗エピトープタグ抗体で調べる方法を開発するための基礎研究を行うことである。それに向けて、以下のごとく数種類のモデル遺伝子を標的とすべく基礎研究を行った。また、導入するエピトープタグについての解析を行った。1.内毒素誘導性新規遺伝子(MAIL)を標的とした検討MAILは、内毒素による顕著な発現調節を受け`遺伝子産物は速やかに核に移行するため、標的に適している。この遺伝子のゲノムDNAを分離し,塩基配列を決定してその構造を明らかにした。これを用いてジーンターゲティングを行った。2.キチナーゼ遺伝子を標的とした検討キチナーゼは特徴的な組織特異的発現調節を示す遺伝子であるため、これを標的とすることを試みた。この遺伝子のクローニング、構造解所、および発現解析を行い、ターゲティングを実施するための基盤を築いた。3.他の標的遺伝子候補の検索上記の他誘導性遺伝子であるB-13や、組織特異的遺伝子であるGlucose transporter、Leptin等、疾病に関わると考えられる遺伝子を選んで標的の候補として検索した。4.エピトープタグの解析新規エピトープの候補であるハンタウイルス由来タンパク質について、抗体の反応性や、細胞に与える影響の解析を行った。5.新規ノックイン法の開発に関する基礎的研究二段階置換法によるジーンターゲティングを計画した。ES細胞にベクターを導入して第一段階目の置換を施した後、第二段階目の置換を試みたが、目的とする相同組換え体を得ることができなかった。その原因の解明と問題の克服は今後の課題である。本研究の目標は,従来の主流であったノックアウト解析ではなく,ノックインにより,哺乳動物に存在しない特異的な目印(エピトープタグ)を標的分子に導入し,生体反応におけるその動向を抗エピトープタグ抗体で調べる方法を開発・実用化することである.本年度は,乳癌遺伝子産物(Brca2)およびエンドトキシン誘導性新規遺伝子(MAIL)をモデル標的遺伝子として研究に着手した.1.乳癌遺伝子産物(Brca2)を標的とした検討タグ導入法の検討を行った.まず,マウスBrca2のゲノムをポジティブ・ネガティブ選別が可能なhprtカセッテとつなぎ,二段階置換法によるターゲティングベクターを構築した.この際,二段階目のベクターにはHAエピトープの配列を導入した.また,二段階目のベクターへの置換が効率よく行われるように,ISce-Iの認識配列を導入して二重鎖切断を誘導しながら組換えを起こすことを考えた.本年度はベクターを構築する作業まで進むことができた.2.エンドトキシン誘導性新規遺伝子(MAIL)を標的とした検討MAILは代表者らが初めて分離・同定した遺伝子であり,各種炎症性痴患疾患等において重要な役割を果たすその局在等はまだ分かっていない.本研究では,新たにマウスのMAILについて,ファージおよびBACライブラリーよりゲノムクローンを単離した.制限酵素地図を作製するとともに塩基配列を読解し,ターゲティングベクターの構築に取り組んだ.3.新規エピトープタグの開発多分子間の結合を調べるためには,エピトープタグが多数必要である.そのため,市販のタグに加え,新規にハンタウイルスよりエピトープタグを開発することを計画した.抗ハンタイウルス抗体を産生するハイブリドーマを培養して抗体を分離し,これを標識して抗体の特異性を調べるとともにエピトープ領域の絞り込みを行った.

本研究の目標は,マウスのジーンターゲティングにおいて従来の主流であったノックアウト解析ではなく,ノックインにより,哺乳動物に存在しない特異的な目印(エピトープタグ)を標的分子に導入し,生体反応におけるその動向を抗エピトープタグ抗体で調べる方法を開発・実用化することである。本年度は,家族性乳癌原因遺伝子産物(Brca2)およびエンドトキシン誘導性新規遺伝子(MAIL)をモデル標的遺伝子として研究を展開した。1.家族性乳癌原因遺伝子産物(Brca2)を標的とした検討マウスBrca2ゲノムをポジティブ・ネガティブ選別が可能なhprtカセッテとつなぎ,二段階置換法によるジーンターゲティングを行うことを計画した。本年度は,ターゲティングベクターをES細胞に導入して相同組換え体を選別する段階まで進むことが出来た。2.エンドトキシン誘導性新規遺伝子(MAIL)を標的とした検討MAILはアンキリンリピートをもつIkBファミリーのメンバーであり,各種炎症性疾患で重要な役割をはたすことが予想されるがその機能はほとんど不明の新規遺伝子である。これを標的とした変異マウスを作製するために,まず,ゲノムDNAを分離し,塩基配列を決定するとともにそのエキソン。イントロン構造を明らかにした。さらにこれを用いてターゲティングベクターを構築することに成功した。3.新規エピトープタグの開発多分子間の相互作用を調べるためには,多数のエピトープタグが必要である。本研究では,ハンタウイルスに対するモノクローナル抗体のエピトープを同定した。また,この抗体はマウスやヒトの細胞に対して非特異的な反応がほとんど無いことを蛍光抗体法およびウエスタンブロット法によって確認した。本研究の目標は,マウスのジーンターゲティングにおいて従来の主流であったノックアウト解析ではなく,ノックインにより,哺乳動物に存在しない特異的な目印(エピトープタグ)を標的分子に導入し,生体反応におけるその動向を抗エピトーブタグ抗体で調べる方法を開発するための基礎研究を行うことである。本年度は,以下のごとく数種類のモデル遺伝子を標的として研究を展開した。1.家族性乳癌原因遺伝子産物(Brca2)を標的とした検討マウスBrca2ゲノムに対して,二段階置換法によるジーンターゲティングを行うことを計画した。ES細胞に導入して第一段階目の置換を施した後、酵素を利用した第二段階目の置換を試みたが、目的とする相同組換え体を得ることができなかった。2.内毒素誘導性新規遺伝子(MAIL)を標的とした検討1のごとく、目標とする組換え体をBrca2について得ることができないため、別の遺伝子として内毒素による顕著な発現調節を受ける遺伝子であるMAILを標的とすることを試みた。ゲノムDNAを分離し,塩基配列を決定してその構造を明らかにした。さらにこれを用いてターゲティングベクターを構築してES細胞の標的遺伝子を破壊し、これよりキメラマウスを作製した。キチナーゼは特徴的な組織特異的発現調節を示す遺伝子である。2と同様の理由により、別の標的遺伝子としてキチナゼを選ぴ、cDNAおよびゲノムDNAを得た。4.新規エピトープタグの開発新規エピトープの候補であるハンタ
環境浄化細菌の効率的制御を目指した細胞間コミュニケーションの実態解明

今年度は、昨年度作製した細胞間コミュニケーション検出株を用いて活性汚泥に存在する異種細菌との相互作用に関して研究することを目的とした。その結果、本菌はコミュニケーション物質として、1種類のシグナルしか生産しないにもかかわらず、異種細菌が生産するシグナルも利用し、自身の遺伝子発現の制御を行っていることが明らかとなった。本菌が生産するコミュニケーションシグナルは、疎水性が高く拡散し辛いと考えられているが、本菌は自身が生産する膜小胞にコミュニケーションシグナルを内包することで伝達を可能にしていることが明らかとなっている。さらに、今年度の解析によって、この膜小胞を用いて、異種細菌が生産するシグナルも吸着し自身で利用することが明らかとなった。本結果は、今まで予想されていなかった活性汚泥中の細胞間コミュニケーションの実態に一歩迫った結果と言える。また、細胞間コミュニケーション検出株の作製に用いたParacoccus denitrificansはコミュニケーションシグナルによって集団化を抑制することがわかっているが、そのメカニズムに関しても解析を行った。本菌は、シグナルを認識することによって、細胞と基質間及び細胞間の付着因子である細胞外多糖と、細胞と基質間の付着因子である細胞外タンパクの生産を抑制することで、集団化を回避していることが明らかとなった。また、マイクロ流体デバイスを用いて、本菌の集団形態を解析したところ、本菌は、シグナル物質を認識することで、基質表面上に直立し高密度に整列する、自己組織化をすることが明らかとなった。コミュニケーションによって細菌が自己組織化をすることは既報がなく、本研究によって初めて明らかとなったと言える。これらの研究成果を、国内外の学会で発表し、原著論文で報告するに至った。さらに、それらの成果を総説2本にまとめた。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。数百種の細菌から構成される複合微生物系である活性汚泥内で細胞間コミュニケーションを可視化する系を構築するため、まず、細胞間コミュニケーション検出株を作製した。細胞間コミュニケーション検出株の作製には、活性汚泥から頻繁に単離されるParacoccus denitrificansを用いることとした。まず、細胞間コミュニケーション制御下の遺伝子を同定する必要がある。そのため、野生株と細胞間コミュニケーション関連遺伝子欠損株の遺伝子の転写量を網羅的に解析するため、RNA-seqを用いて転写量の比較を行った。このうち発現量の変動が大きい遺伝子、さらには異種細菌由来の細胞間コミュニケーション制御下の遺伝子を用い、蛍光タンパク遺伝子と結合させることで、細胞間コミュニケーションの検出が可能であるかを検証した。この結果、ある1種類の遺伝子を用いた場合において、細胞間コミュニケーション物質に応答して蛍光することが確かめられた。今回作製した株を用いることで、活性汚泥内での細胞間コミュニケーションを可視化できることが考えられる。また、複合微生物系内に外から細菌を導入すると、元々の細菌叢を崩してしまう可能性があるため、細胞間コミュニケーション検出株を導入した際の活性汚泥の菌叢の変化を確かめた。細胞間コミュニケーション検出株導入時と非導入時での菌叢を次世代シークエンサーによって解析したところ、ある一定量の細胞間コミュニケーション検出株導入時にも菌叢の変化は見られなかった。このことより、活性汚泥中に細胞間コミュニケーション検出株を導入し、細胞間コミュニケーションを検出する際にも、元々の菌叢を変化させることなく実環境を模した状態で、観察をすることが可能であることが示唆された。今年度は、複合微生物系である活性汚泥内で細胞間コミュニケーションを可視化する系を構築するため、Paracoccus denitrificansを用いて細胞間コミュニケーション応答株を作製することを目的とした。まず、細胞間コミュニケーションシグナルに応答して転写量が変動する遺伝子の選抜を行った。続いて選抜した遺伝子の中で、実際に細胞間コミュニケーションシグナルに応答する遺伝子を選別するため、選抜遺伝子のプロモーターの下流に蛍光タンパクをコードする遺伝子を結合させ、P. denitrificansに導入した。作製した株に細胞間コミュニケーションシグナルを添加し、蛍光の有無を共焦点顕微鏡を用いることで確かめた。その結果、ある1種類の遺伝子を用いた際に蛍光することが確かめられた。このことより、細胞間コミュニケーション応答株の作製に成功したと言える。また、活性汚泥中で細胞間コミュニケーション応答株の局在を可視化するためには、細胞間コミュニケーション応答時とは異なる色で常に蛍光していることが必要になる。そのため、RNA-seqの結果を用いて常発現の遺伝子を選別し、異なる色の蛍光タンパクをコードする遺伝子と結合させた後に、本遺伝子領域を、菌の形質を損なわないようなゲノム上の領域に導入した。その結果、常発現で蛍光する株を作製することに成功した。さらに、細胞間コミュニケーション応答株でも同様に、本遺伝子領域を導入することで、常発現で蛍光し尚且つ細胞間コミュニケーションシグナルに応答して蛍光する株の作製に成功した。このことより、活性汚泥中での細胞間コミュニケーション応答株の局在及び細胞間コミュニケーションシグナルへの応答が可視化可能となることが示唆された。今年度においては、計画通りの結果が得られたと考える。今年度は、昨年度作製した細胞間コミュニケーション検出株を活性汚泥に導入し、検出株が、活性汚泥中で細胞間コミュニケーションを起こす条件を明らかとすることを目的とした。活性汚泥中に存在することが知られているParacoccus denitrificansを用いて細胞間コミュニケーション検出株を作製したところ、検出株が、野生株では見られない強凝集性を示すことが明らかとなった。

活性汚泥への定着には、検出株の凝集体形成を制御する必要がある。そのため、検出株が凝集性を示すメカニズムの解明が必要と考えられた。検出株の凝集体形成は、細胞間コミュニケーションに用いられるシグナル物質・C16-HSLの合成能を欠損した結果、細胞間コミュニケーションが起きなくなったことが原因であると考えられる。そこで、今年度はP. denitrificansにおける細胞間コミュニケーションメカニズムを明らかにすることを目的とした。まず、細胞間シグナルを受け取って遺伝子発現および形質に違いが出る細胞間シグナル濃度(閾値)を検討した。さらに、C16-HSLの合成能を欠損した株を用いて、C16-HSL制御下の形質を解析した。C16-HSLによって凝集体形成が抑制していることに加えて、C16-HSL制御下の形質をより詳細に明らかにするため、P. denitrificansの集団形態を種々の顕微鏡観察法を用いて観察した。さらに詳しく集団内の細胞を1細胞レベルで観察するため、マイクロフルイディックデバイスを用いて解析を行った。また、C16-HSLによって集団形態を負に制御する因子を明らかにするため、遺伝子工学的手法を用いた解析を行った。昨年度、活性汚泥中に存在することが知られているP. denitrificansを用いて作製した細胞間コミュニケーション検出株は、シグナル物質の合成能を欠損したことにより強凝集性を示すことが予想された。活性汚泥に細胞間コミュニケーション検出株を定着させ、細胞間コミュニケーションの有無を検出するためには、凝集体形成メカニズムを明らかとし、凝集体形成を制御する必要がある。このため、今年度はP. denitrificansの細胞間コミュニケーション機構を明らかとすることを目的とした。まず、細胞間シグナルを受け取って遺伝子発現および形質に違いのでる細胞間シグナル濃度(閾値)を検討した。P. denitrificansは、C16-HSLが5-50 nMの低濃度においても、凝集体形成が抑制され、さらに、遺伝子発現にも有意差が出ることが、細胞間コミュニケーション検出株を用いることで明らかとなった。さらに、C16-HSLによって制御される集団形態をより詳細に観察するため、種々の顕微鏡を用いて解析を行った。その結果、P. denitrificansはC16-HSLによって、凝集体形成及びバイオフィルム形成を抑制していることが明らかとなった。また、1細胞レベルで集団形態を観察するため、マイクロフルイディックデバイスを用いて解析を行ったところ、P. denitrificansはC16-HSLを介して細胞間距離を維持していることが明らかとなった。
アダプティブ故障診断における故障診断時間の短縮に関する研究

本研究では,出力応答に応じてテストパターンを印加するようなアダプティブ故障診断を想定し,故障診断時間が短縮する手法を開発する.開発する手法は,アダプティブ故障診断におけるテストパターン選択法,出力応答を比較する時間を短縮するための出力応答圧縮法,故障位置を1か所に絞り込むためのテストパターン生成法である.本研究では,出力応答に応じてテストパターンを印加するようなアダプティブ故障診断を想定し,故障診断時間が短縮する手法を開発する.開発する手法は,アダプティブ故障診断におけるテストパターン選択法,出力応答を比較する時間を短縮するための出力応答圧縮法,故障位置を1か所に絞り込むためのテストパターン生成法である.
表面ナノ元素分布計測のための放射光X線-原子間力顕微鏡の開発

ムーアの法則を"超える"技術として近年、原子や分子を素子とした論理回路の実証実験が始まっている。これに合わせ、構造・組成・機能を原子ナノスケールで統合的に理解するための環境整備が急務である。本研究では、表面ナノ構造や物性を分析できる非接触原子間力顕微鏡(NC-AFM)と化学分析が可能な放射光X線(SR X-ray)を組み合わせ、ナノスケールの構造・組成・機能を総合的に分析する「X線支援非接触原子間力顕微鏡(XANAM:ザナム)」の開発を行う。本申請期間では元素別データの拡充と現象・原理の理解を進めるとともに、空間分解能の向上を図り、「元素検知テスター」としてのポテンシャルを証明する。
多言語環境における学習言語の発達: 家庭言語の役割に着目した縦断的実証研究

海外共同研究者のNorbury博士らとの打ち合わせをもとにして、調査で使用する刺激[1非言語推測能力、2言語能力(語彙、文法)、3対人コミュニケーション能力(ナラティブ、アイロニーの理解)]を作成した。それらを用いて日本人モノリンガル児にパイロット調査を実施した。また研究分担者とともに、言語発達環境についての質問紙を作成した。当初の計画通り、31年度から始まる調査に先駆けて、調査で使用する課題刺激と質問紙の作成を終えることができた。それにより、31年度は予定通りロンドン補習校の生徒を対象とした調査を開始することができる。31年度はロンドン補習校の生徒を対象とした調査が研究の中心となる。そこで調査協力校のロンドン補習校との打ち合わせを密にして、データ収集を進める必要がある。初年度にロンドン大学で共同研究者と打ち合わせすること、およびフィールドとなるロンドン補習授業校を訪問することを計画していたが、検討の上、日本での日本語を母語とする子どもを対象とする予備調査を先に行ったうえで打ち合わせをするほうが良いと判断し、計画を変更した。日本語を母語とする子どもの予備調査は初年度に実施することができたため、次年度前半にロンドン大学での打ち合わせ及びロンドン補習授業校で打ち合わせをする計画である。
水とエキシマレーザーを用いた非球面ミラーの研磨

研磨面の形状(平面鏡、凹面鏡、凸面鏡、非球面鏡)も材質(石英、シリコーンウエハ、ガラス、シリコンカーバイト)も問わない研磨法を実現するために、水の存在下で被研磨面に凸面状のテフロンレンズを載せ、そのテフロンレンズを回転させながらレーザー光を出射させ、試料面、テフロン面および水との接触点で光反応を起こし、この光反応によって生成したフッ酸によって研磨を行う点接触研磨法を開発した。これを実現するために、シリコーンオイルを接着剤として用い、テフロンレンズを構成するフッ素樹脂と石英ガラスの接着を世界で初めて可能にした。このシリコーンオイルを接着剤とした試みは、本科研費の最重要項目であった。「フッ素樹脂と石英ガラスの接着」を可能にしたのみならず、これまで1200°C以上の熱融着で行っていた石英ガラス同士の接着を室温で可能にした。さらにこれはコーティング剤としても使えることを見出し、試作したレーザー用ミラーが耐水性のある緻密硬質膜であるため、水中レーザー溶接用反射ミラー製作に波及した。さらに、このテフロンレンズを構成するフッ素樹脂と石英ガラスの接着強度を向上させるために、フッ素樹脂表面をプラズマ処理して一時的に薬品との親和性が高くし、そこに紫外線を与えることにより表面改質効率が1000倍以上向上することを見出した。この方法によって製作したテフロンレンズと試料の点接触部にArFレーザー光を照射し、10分間の研磨で0.1nmの面精度に達成した。しかし、この接着力向上研究に時間を取られ、研磨装置の完成と研磨面の耐性評価には、後12年必要である。研究概要:テフロンと水とArFエキシマレーザーによる光化学反応により、5軸制御された被加工面の露光部にフッ酸を生成させ、分子層を軟弱化し、レーザーパルスが休止している間に、軟弱化した石英ガラスの加工面をポリッシングした。本年度は以下に示すように装置の設計試作に終始した。分子間力顕微鏡を備えた5軸研磨装置の試作:光学精密型自動5軸ステージ(X-Y-Z-θ-θ)を本年度予算で購入し、コンピューター制御によって、非球面を研磨できる装置を試作した。さらに5軸テージ上に回転ステージを据付、その上に試料を固定し、テーブルおよび回転軸を装着したZ軸(光入射部)を数値制御(NC)が出来るようにパルスモーターおよび駆動回路を装着した。この回転軸の中空部から、不年度新たに開発したテフロンレンズを通して、ArFエキシマレーザービームを試料の点接触部に照射する装置を試作し、その被研磨面を直接測定可能な小型分子間力顕微鏡を本年度予算で購入し、5軸研磨装置に装着した。現在3軸制御のみで、平面の研磨を試みている。その結果、一次研磨で表面粗さ,10nmまで仕上げた試料が10分間の研磨で0.1nmの面精度を達成したが、研磨面の耐性評価には至らなかった。透明フッ素樹脂被覆レンズの試作:シリコーンオイルが石英ガラス化する事を見出し、これにより200nm以下の波長を透過可能なテフロン被覆レンズを世界で初めて作った。すなわち光化学反応によって生成するフッ酸に耐性を持たすため、シリコンオイルの光酸化反応によって、石英レンズの凸表面に透明テフロンを接着した。これによりテフロンレンズと加工面の接触点に『水』を滴下しながら、レーザー露光時のみ生成フッ酸によるエッチングを行い、レーザーパルスが止まっている間に水によるポリッシング研磨を行う事が可能になった。(1)点接触研磨法の提案とテフロンレンズの開発「研磨面の形状も材質も問わない高精度研磨」を実現するために、水の存在下で研磨面上に凸面状のテフロンレンズを載せ、そのテフロンレンズを回転させながらレーザー光を出射させ、試料面、テフロン面および水との接触点で光反応を起こす点接触研磨法を提案した。この方法を実現するために、合成石英製凸レンズの面にフッ素樹脂フィルムを貼る必要があった。しかし200ナノメートル以下の紫外線が透過する接着剤は世の中に存在しない。

そこで有機シリコーンオイルを光酸化させて無機の石英に変えることにより接着剤として使うことに成功し、フッ素樹脂と石英ガラスの接着を可能にしたのみならず、これまで1500°C以上の熱融着で行っていた石英ガラス同士の接着を世界で初めて室温で可能にした。(2)光表面改質にプラズマ照射を併用してフッ素樹脂とテフロンの強接着に成功テフロンレンズを構成するフッ素樹脂と石英ガラスの接着強度をさらに向上させるために、フッ素樹脂表面をプラズマ処理して一時的に薬品との親和性が高くなる一瞬を利用し、そこに紫外線を与えることにより表面改質効率が1000倍以上向上することを見出した。この成果はレーザーのパターン露光で微小親水基と疎水基を交互に置換したミクロドメイン構造形成に繋がり、「水は付着するがタンパク質は着かない」面を作ることに成功した。これは拒絶反応の無い体内移植素子に使える。(3)非球面ミラーの研磨前年度試作した非球面研磨装置の5軸テージ上に回転ステージを据付、この回転軸の中空部から、テフロンレンズを通して、ArFエキシマレーザービームを試料の点接触部に照射する装置を試作し、光による点接触研磨を世界で初めて実現させた。この試作装置により10分間の研磨で0.1mmの面精度を達成した。しかし、テフロンレンズと石英ガラスの接着力が弱かったため、その接着力を向上させる研究に時間を取られ、研磨面の耐性評価には至らなかった。
レビー小体病に由来する老年期精神障害に関する18F-FDG PET所見の検討

レビー小体型認知症では初回診断時には認知障害が目立たず精神症状が前景に立つ一群があるため、これらの症例群(全体の約25%を占めるといわれる)は精神疾患と"誤診"される。将来的にシヌクレインイメージングが実臨床で実施可能になれば、こうした精神疾患に当初分類される一群を生前に絞り込むことが可能となると思われる。脳機能画像において18FーFDG PETはシヌクレイン、タウ、アミロイドイメージングといったmolecular imagingと相補的に役立てることで病態の推察に有用で、本臨床研究の目的は「レビー小体病を背景に持つ老年期精神障害の脳内糖代謝異常」の解析であり、病態解明の一助を目指す。
二次口蓋融合におけるトランスフォーミング成長因子シグナリングの解明

口蓋形成にTGF-β3が極めて重要な働きをしている。しかし,TβRIIとTβRIIIを介したsignalingについては,十分に明かとなっていない。そこで,NIH3T3細胞およびマウス口蓋を試料とし,各受容体のsiRNAを用いて情報伝達経路について検討した結果,TβRIIおよびTβRIIIの発現は,それぞれsiRNA transfectionにより発現抑制された。siRNA条件下でTGF-β3刺激を行った結果,TβRII/IIIをknock downを行った細胞では,それぞれの受容体単独をknock downした場合に比較し,p-Smad2が抑制されていた。したがって,βRIIおよびTβRIII両receptorの相互作用の関与によっ下流遺伝子に情報伝達を行っている可能性が示唆された。【結果】NIH3T3は、siHNA100nM濃度でTβR-IIIの発現を約70%抑制することが可能であった。TGF-βのDown streamである、Smad signalingについては、siRNA TβRIII処理群のSmad2/3およびp-Smad2について,コントロールと比較し、有意差を認めなかったが,siRNA TβRHIII+hrTGF-β3群でp-Smad2の発現が濃度依存的に増加する傾向を示した。【結論】したがって、従来TβRIIIのLigandは、TGF-β2であると報告されていたが、TGF-β3についてもligandであることが考えられ、両者は口蓋融合に深く関与している可能性が示唆された。【目的】口蓋形成にTGF-β3が極めて重要な働きをしていることは、二次口蓋形成期の融合上皮にTGF-β3の強い発現が見られることからも推測される一方、演者らはマウス口蓋上皮を用いた器官培養系で、TGF-βのレセブターの一つであるTβRIIIをsiRNAで発現抑制した結果、二次口蓋融合遅延を認め、TβRIIIの口蓋形成における重要性を明らかにした。さらに、TβRIIのknockout mouseは、部分的な口蓋裂を呈していることから、融合に関与していることも知られている。しかしながら、TβRIIとTβRIIIとの関連性およびそのsignalingについては、十分に明かとなっていない。そこで、今回演者らは、NIH3T3細胞を用いてTβRIIおよびTβRIIIの情報伝達経路について検索した。【試料および方法】NIH3T3細胞は構成的にTβRIIおよびTβRIIIを発現しており、TβRIIおよびTβRIIIに対するsiRNAを用いて両receptorの発現抑制を行った。さらに、siRNA transfection条件下で10ng/mlのhuman recombinant TGF-β3を添加し,transcription factorの発現についてreal time PCR法にて検討を行った。【結果】TβRIIおよびTβRIIIの発現は、それぞれ100nM siRNAtransfectionにより約70%の発現抑制が確認された。siRNAtransfection条件下でTGF-β3刺激を行ったところ、TβRII/TβRIIIdouble knockdownを行った細胞では、それぞれの受容体単独をknock downした場合に比較し、transcription factor、特にRunx2が抑制されていることが判明した。【結論】上記の結果、TGF-β3のTβRIIおよびTβRIIIへの結合により、両receptorの相互作用の関与によってRunx2遺伝子発現を介して情報伝達を行っている可能性が示唆された。(本研究の一部は,平成20-22年度文部科学省科学研究費基盤(C),平成20年度日本大学学術助成金によるものである。)【目的】口蓋形成にTGF-β3が極めて重要な働きをしていることは、二次口蓋形成期の融合上皮にTGF-β3の強い発現が見られることからも推測される一方、演者らはマウス口蓋上皮を用いた器官培養系で、TGF-βのレセプターの一つであるTβRIIIをsiRNAで発現抑制した結果、二次口蓋融合遅延を認め、TβRIIIの口蓋形成における重要性を明らかにした。

さらに、siRNA transfection条件下で10ng/mlのhuman recombinant TGF-β3を添加し,transcription factorの発現についてreal time PCR法にて検討を行った。【結果】TβRIIおよびTβRIIIの発現は、それぞれ100nM siRNAtransfectionにより約70%の発現抑制が確認された。siRNAtransfection条件下でTGF-β3刺激を行ったところ、TβRII/TβRIIIdouble knockdownを行った細胞では、それぞれの受容体単独をknock downした場合に比較し、transcription factor、特にRunx2が抑制されていることが判明した。【結論】上記の結果、TGF-β3のTβRIIおよびTβRIIIへの結合により、両receptorの相互作用の関与によってRunx2遺伝子発現を介して情報伝達を行っている可能性が示唆された。
進行・再発前立腺癌に対するPSAペプチド癌ワクチン及び新規アジュバントの開発

「能動学習プログラム」を用い、PSA遺伝子産物のアミノ酸配列の中でHLA-A^*2402、HLA-A^*0201、HLA-A^*0206のMHC class Iへ結合する最適なPSAペプチドエピトープを推定した。これらPSAペプチドにより、前立腺癌患者の末梢血単核球(PBMC)でPSA特異的免疫応答が誘導され、in vitroで誘導されたPSA specific CD8+ cytotoxic Tcellsにより、前立腺癌細胞が破壊されることを確認した。PSA specific CD8+ cytotoxic Tcellsのpopulationを評価するTetramer assay用のtetramerの調整を継続している。PSAペプチド癌ワクチン慮法としての効果を上げる改善点として、大阪大学微生物病研究所と共同で免疫賦活剤(アジュバント)の研究を行なっている。過去にTh1誘導性細菌成分をアジュバントとしてマウスモデルに用い、OVA(卵白アルブミン)ペプチド特異的な免疫応答による腫瘍拒絶効果を大幅に改善させる結果を得た。今回これをPSAペプチドと併用し、特に百日咳菌体の細胞壁成分の一部をマウスヘ投与することで、Th1タイプの免疫誘導が優先的に起こることが確認され、その結果PSA specific CD8+ cytotoxic Tcellsが効率よく誘導された。in vivoで誘導された特異的CTLの数の比較やTh1のサイトカインの比較では、過去頻用されるMontanide ISA51に比べ、ペプチド癌ワクチン療法でのアジュバントとしてより有用と考えられた。また、繰り返し投与によるマウスの有害事象は認めず、安全性についての情報も得ることができた。我々は、前立腺癌への抗腫瘍効果を有する癌ワクチン療法の開発の基礎として、前立腺癌特異的な免疫応答を導くPSAペプチドエピトープの研究を行った。PSA遺伝子産物のアミノ酸配列を、隠れマルコフモデルを用いた「能動学習プログラム」で解析し、PSAのアミノ酸配列の中で、HLA-A*2402、HLA-A*0201、HLA-A*0206のMHC class Iへ結合し、PSA特異的細胞障害性T細胞(CTLs)を誘導する可能性のあるPSAペプチドエピトープを推定した。本研究について説明の上同意を取得した前立腺癌患者の末梢血単核球(PBMC)を採取。HLA型に応じたclass I結合PSAペプチドで1週間ごとに計4回刺激し、ELISPOT assayによりIFN-γ産生能を測定したところ、大多数の症例でIFN-γ産生が観察された。これにより、PSAペプチド投与により、前立腺癌患者でPSA特異的免疫応答が誘導される可能性が示唆された。現在PSAペプチド特異的なCTLsのpopulationを評価するTetramer assay用のtetramerを調整している。またPSAペプチドによりin vitroで誘導されたCTLsを使い、HLA拘束性に前立腺癌細胞株の細胞が傷害されるか評価するために、前立腺癌細胞株PC3にPSAおよび各HLA型(A*2402、A*0201、A*0206)を発現させたcell lineを製作した。これらを標的細胞とし、PSAペプチドで誘導されたCTLsを用いてCytotoxic Killing Assay(Chromium Release Assay)を行ったところ、標的細胞が破壊された。以上より、前立腺癌患者に対し、PSAペプチドが有効な治療薬となる可能性が示唆された。
筋活動を考慮した高強度ランニングエコノミー評価法の開発

最大下強度における酸素摂取量と筋活動量の関係(一次回帰式)とレース速度における筋活動量を用いて、レース速度におけるランニングエコノミー(RE)を評価する方法を開発した。この方法を用いて求めたREには、伸張-短縮サイクル(SSC)運動の遂行能力が関与していたことから、ランナーの能力を適切に評価するためには、レース強度におけるREも測定する必要があることが示唆された。本研究の目的は、低強度でのランニングにおける酸素摂取量(VO2)と筋活動の関係性(回帰式)に、レース速度で疾走中の筋活動量を代入することによって、レース速度におけるランニングエコノミー(RE)を推定する方法を開発すること、また、その有用性を競技パフォーマンスとの関係から明らかにすることであった。今年度は、学生長距離ランナー11名を対象に、4分間を5段階の連続的漸増負荷ランニングテストを実施し、各速度におけるVO2を測定した。その後、これらの速度での疾走時の下肢筋活動量、地面反力および下肢キネマティクスを測定するための間欠的漸増負荷テストを実施した。また、伸張-短縮サイクル(SSC)運動の遂行能力を評価するため、リバウンドジャンプ(RJ)テストを実施した。以上のテストの結果、11名中8名において総活動量(大腿直筋、外側広筋、腓腹筋、ヒラメ筋および大腿二頭筋長頭の活動量の総和)とVO2との間に直線関係(r > 0.9)が確認された。この回帰式に1500m走のシーズン最高記録と同等の速度における総活動量を代入し、1500m速度におけるVO2(RE1500)を算出した。RE1500と1500m走パフォーマンスとの間には有意な相関関係は認められなかった。一方、最大下速度における酸素摂取量(REsub)とRJ指数(RJにおける跳躍高を接地時間で除した指標)の間には有意な相関関係が認められなかったが、RE1500とRJindexの間に有意な負の相関関係が認められた。また、1500m走速度における立脚期の膝関節屈曲量とRE1500の間にも有意な相関関係が認められた。これらの結果は、超最大強度におけるREには、最大下強度と比較して、動作の特徴や伸張短縮サイクル運動の遂行能力が強く関与することを示唆している。今後は、SSC能力やランニング中の接地時間・滞空時間比、関節角度の変化量など、簡易な指標を用いて超最大強度のREを推定する手法を開発する必要があるだろう。ランニングエコノミー(Running economy: RE)は、一定速度で走行中の酸素摂取量(VO2)の高低で評価される。中長距離走パフォーマンスを高めるためのトレーニングを計画する際、対象者のREの優劣を把握することは必要不可欠であるが、測定には無酸素性代謝の貢献が極めて小さいLT以下の強度を用いなければならない。しかしながら、中距離走はもとより長距離走においても、ほぼすべての種目はLT以上の強度でレースが展開されるため、トレーニング課題を明確にし、トレーニング計画の立案、実践および評価を適切に行うためには、レース強度におけるREを評価することが必要になる。そこで本研究では、低強度でのVO2と力学的エネルギーおよび筋活動量の関係性(回帰式)にレース速度で疾走中のこれらの指標を代入することによって、レース強度におけるREを推定する方法を開発すること、またその有用性を競技パフォーマンスとの関係から明らかにすることを目的とした。まず、筋活動を定量化する筋を同定するため、大学生中長距離ランナー11名を対象とし、下肢を構成する各筋の活動量の推移を調査した。その結果、分析に用いたほぼすべての筋(大腿直筋、外側広筋、大腿二頭筋長頭、半腱様筋、腓腹筋およびヒラメ筋)において走速度の上昇に伴って筋活動量が増大した。また、外側広筋の活動量とランニングエコノミーの間に正の相関関係(r = 0.54)、半腱様筋の活動量とランニングエコノミーの間に負の相関関係(r = -0.56)が認められた。これらの結果から、今後は、ランニングエコノミーに関係するこれらの筋の活動量の総量とランニングエコノミーの関係にレース強度における筋活動量を代入することによってこの強度でのランニングエコノミーを推定し、パフォーマンスとの関係を明らかにする。本研究では、2年間の申請期間中で、筋活動量を用いた超最大強度でのランニングエコノミー推定法の有用性を明らかにすることを目的とし、平成24年度は、1)走速度の上昇に伴う下肢の筋活動量の推移を明らかにし、2)各筋の活動量とランニングエコノミーの関係からレース強度におけるランニングエコノミーを算出し、3)パフォーマンスとの関係性からその有用性について明らかにすることを目的とした。被験者には、学生中距離ランナー11名を用いた。彼らにトレッドミル上での190、210、230、250および270m/minでの4分間のランニングを行わせ、酸素摂取量を測定した。また、これらと同一速度での筋活動量を、大腿直筋、外側広筋、大腿二頭筋長頭、半腱様筋、腓腹筋およびヒラメ筋の各筋を用いて評価した。筋活動量は、170m/minにおける活動量に対する相対値で評価した。

その結果、外側広筋の活動量が高い者ほどランニングエコノミーが劣っていること、半腱様筋の活動量が高い者ほどランニングエコノミーが優れていることを明らかにした。ただし、平成24年度は、研究代表者の異動に伴い実験環境に変化が生じ、レース強度(超最大強度)での筋活動量を評価することができなかった。今後は、ランニングエコノミーに関係するこれらの筋の活動量とランニングエコノミーの関係から、レース強度におけるランニングエコノミーを推定し、その有用性について検討する必要がある。平成24年度に行った実験の結果、筋活動量の個人差がランニングエコノミーに影響することが明らかとなった。しかしながら、研究代表者の異動に伴って実験環境に変化が生じ、レース強度(超最大強度)での筋活動量を評価することができなかった。そこで平成25年度は、高速トレッドミルを保有する外部機関に協力を要請し、低強度での筋活動量と酸素摂取量の関係を求めることに加えて、レース強度での筋活動量を評価し、そのランニングエコノミーを算出する。また、そのランニングエコノミーとパフォーマンスの関係について検討する。加えて、この機関では、3次元の動作解析を同時に行えるため、走フォームの客観的評価も行う。これによって、各速度における力学的エネルギーを算出し、筋活動量と力学的エネルギーの関係性を検討する。また、今回開発する評価法を筋活動量を定量できない環境でも推定できるように、力学的エネルギーを簡易に評価する方法を確立する準備も進める。すなわち、加速度計を装着可能な部位数か所の加速度を算出し、これらを用いて力学的エネルギーを推定することが可能か否かを検討する。申請時の予算に組み込んでいなかった2次元動作解析ソフトウェアを購入する必要が生じたため、被験者への謝金の支払いを見送った。これにより、一部の予算が次年度へ繰り越しとなった。翌年度の研究費の主な使用用途は、験者および被験者の研究協力機関までの旅費、筋活動および強度確認のための血中乳酸濃度を分析するための消耗品が大半を占める。また、分析を円滑に進めるため、分析専用のノートPCを購入する。その他、本研究に関する情報収集、研究協力機関との研究打ち合わせ、研究成果を広く社会に還元するための国内・外での学会発表にかかわる旅費、論文発表にかかわる経費を計上している。
希土類磁石の塩素循環型リサイクル法の確立

本研究では,希土類焼結磁石の製造工程で発生するスラッジの再利用について,酸素汚染されたスラッジから希土類元素を効率よく回収するプロセス技術の開発を目的とした.まず,Fe-Nd-Dy-B系磁石スラッジ中の希土類元素の選択塩化反応と真空蒸留に関して,装置の試作と反応試験を行い,本プロセスに関する基礎的知見を得た.次いで,選択塩化・真空蒸留の実験を行い,生成物の組成および選択塩化の効率と真空蒸留の効率に関する定量的評価を行った.Fe-Nd-Dy-B系磁石スラッジについて,アルゴン雰囲気下,1073Kで12h, FeCl_2による塩化反応を行って希土類元素を抽出し,さらに,1273Kに昇温して真空蒸留を行った.実験の結果,温度853-ll23Kの高温部において,82.4%Nd,16.8%Dy,0.8%Feの凝縮物が得られた.この凝縮物中のB含有率は分析限界以下であった一方,温度413-853Kの低温部において,98.7%Fe,0.7%Nd,0.3%Dy,0.2%Bの凝縮物が得られた.坩堝内残渣の主成分は少量のNd, Dy, B,および,微量のCo, Clを不純物として含有するFeであった.実験におけるNdおよびDyの抽出効率は初期スラッジ中含有量の95%程度であった.さらに,このプロセスで使用される塩素の循環と他の廃棄物中の塩素の有効利用に関して,ポリ塩化ビニル(PVC)の廃棄物と希土類酸化物の反応についての基礎的検討を行った.He雰囲気下で各種希土類酸化物とPVCの混合物を加熱し,反応による希土類の塩化,および,PVC中の塩素の酸化物による捕収率を調べた.1073Kでの実験の結果,Nd_2O_3,La_2O_3は,かなり高効率で酸塩化物LnOClに転換されることが示され,磁石スラッジの選択塩化の塩素源として,PVC廃棄物を使用する可能性も確認された.本研究では,希土類焼結磁石の製造工程で発生するスラッジの再利用について,酸素汚染されたスラッジから希土類元素を効率よく回収するプロセス技術の開発を目的とした.まず,Fe-Nd-Dy-B系磁石スラッジ中の希土類元素の選択塩化反応と真空蒸留に関して,装置の試作と反応試験を行い,本プロセスに関する基礎的知見を得た.次いで,選択塩化・真空蒸留の実験を行い,生成物の組成および選択塩化の効率と真空蒸留の効率に関する定量的評価を行った.Fe-Nd-Dy-B系磁石スラッジについて,アルゴン雰囲気下,1073Kで12h, FeCl_2による塩化反応を行って希土類元素を抽出し,さらに,1273Kに昇温して真空蒸留を行った.実験の結果,温度853-ll23Kの高温部において,82.4%Nd,16.8%Dy,0.8%Feの凝縮物が得られた.この凝縮物中のB含有率は分析限界以下であった一方,温度413-853Kの低温部において,98.7%Fe,0.7%Nd,0.3%Dy,0.2%Bの凝縮物が得られた.坩堝内残渣の主成分は少量のNd, Dy, B,および,微量のCo, Clを不純物として含有するFeであった.実験におけるNdおよびDyの抽出効率は初期スラッジ中含有量の95%程度であった.さらに,このプロセスで使用される塩素の循環と他の廃棄物中の塩素の有効利用に関して,ポリ塩化ビニル(PVC)の廃棄物と希土類酸化物の反応についての基礎的検討を行った.He雰囲気下で各種希土類酸化物とPVCの混合物を加熱し,反応による希土類の塩化,および,PVC中の塩素の酸化物による捕収率を調べた.1073Kでの実験の結果,Nd_2O_3,La_2O_3は,かなり高効率で酸塩化物LnOClに転換されることが示され,磁石スラッジの選択塩化の塩素源として,PVC廃棄物を使用する可能性も確認された.本研究では,希土類磁石スラッジにFeCl_2を添加することによって系内の塩素分圧をFe/FeCl_2平衡とし,さらには系内の雰囲気を不活性ガス下の炭素還元雰囲気とすることにより,酸素分圧をNdCl_3生成領域に設定し,スラッジ中の希土類元素の選択的塩化反応を行う.本年度は,研究計画に従い,本反応プロセスで添加するFeCl_2量,抽出温度ならびに抽出時間の最適化を速度論的見地から行い,実用化を指向した半連続型抽出装置を既存設備を活用しながら試作してその有効性を示すことを目的とした実験をおこなった.試作した装置の概要は以下のとおりである.一端閉管のステンレス管(内径35mm)を,開口部を上にして電気炉内に垂直に設置し,ステンレス管の上部を断熱材で巻く.液体窒素を充填したコールドトラップをステンレス管開口端のフランジと真空ポンプの間に設置する.ステンレス管内の底部にはグラファイト製るつぼ(I.D.24mm)を設置し,その上に上下を逆さまにしたφ10mmの穴付きグラファイト製るつぼをさらに2個設置し,低温部および高温部凝縮物回収器として使用する.回収器の温度は,高温部は8531123K,低温部は413853Kに制御する.るつぼに15gのFeCl_

2粉末,1.0gの活性炭と5.0gの乾燥Fe-Nd-Dy-B系磁石スラッジの混合物をアルゴン充填下のグローブボックス中で充填し,選択還元・抽出の実験をおこなった.現在までの実験では,アルゴン雰囲気下,1073Kで12hの抽出の後,1273Kで3h真空蒸留を行い,高温側回収器で緑色と一部灰色の凝縮物を,低温側回収器で黄土色の凝縮物を得ている.現在,これらの凝縮物の組成の分析などを継続し,選択塩化反応の進行度と分別蒸留の効率について検討中である.本研究は,希土類焼結磁石の製造工程において大量に発生するスラッジ(汚泥状の切削屑)の再利用において,酸素汚染されたスラッジから、希土類元素を効率よく回収できるプロセス技術の開発を目的としたものである.具体的には,2塩化鉄によってスラッジを塩化することにより,鉄族元素を塩化することなく,スラッジ中の希土類元素のみを選択的に塩化分離し,さらに,得られた希土類塩化物を酸化物に効率よく転換して,塩素を再び2塩化鉄とすることによる,塩素循環型のリサイクルプロセスに関する基礎研究である.昨年度において,研究者らは,Fe-Nd-Dy-B系磁石スラッジ中の希土類元素の選択塩化反応と真空蒸留に関する研究を行い,本研究のプロセスにおける,装置の試作と反応試験を行い,本プロセスに関する基礎的知見を得た.本年度においては,昨年度の成果をもとに,選択塩化・真空蒸留の実験を継続し,生成物の組成および選択塩化の効率と真空蒸留の効率に関する定量的評価を行った.昨年度製作した実験装置を用い,Fe-Nd-Dy-B系磁石スラッジについて,アルゴン雰囲気下,1073Kで約12h塩化反応を行って希土類元素を抽出し,さらに,1273Kに昇温して真空蒸留を行った.実験の結果,温度853-1123Kの高温回収部においては,82.4%Nd,16.8%Dy,0.8%Feの凝縮物が得られた.この高温回収部における凝縮物中のB含有率は分析限界以下であった.一方,温度413-853Kの低温回収部においては,98.7%Fe,0.7%Nd,0.3%Dy,0.2%Bの凝縮物が得られた.また,坩堝内残渣の主成分は少量のNd,Dy,B,および,微量のCo,Clを不純物として含有するFeであった.実験から得られたNdおよびDyの抽出効率は初期スラッジ中含有量の95%程度であった.
エナメル質小柱形成メカニズムの細胞生物学的研究

アクチンとミオシンは、細胞運動に関係する多様な細胞中に認められる細胞骨格要素である。ラット切歯の背丈の高い分泌期エナメルが細胞は細胞間複合結合装置をその細胞体の近位端に持っている。これらの複合結合装置はアクチン、ミオシン、トロボミオシン、alphaーアクチンから成る微細繊維束と相関している。そのタンパク質構成から、エナメル芽細胞の微細繊維束が収縮性であると考えるのは妥当なことと思われる。ラット切歯の内層のエナメル質を作っているエナメル芽細胞は、その近位端の細胞境界部に環状の均一な微細繊維束を持っている。このパタ-ンは他の上皮細胞の微細繊維束パタ-ンと似ている。一方これらの分泌期エナメル芽細胞の遠位部微細繊維束は切歯の長軸に直交する面での細胞境界部で豊富であり、長軸に沿った面ではしばしば繊維束を欠いている。本研究はエナメル器に機械的な傷害を与え、その後のエナメル芽細胞層に働いている外力の微細繊維束パタ-ンに及ぼす影響を調べた。傷害は注射針を下顎切歯の唇側の歯肉から歯槽骨とエナメル質の間に挿入することにより与えられた。注射針を挿入してから、1時間、1日、2日後に動物を固定し、そのエナメル器を調べると、分泌期を含む限定された領域のエナメル芽細胞層が破壊され、残りの部分は形態的に何ら異常が認められなかった。ロ-ダミン-ファロイジンによる蛍光顕微鏡観察および電子顕微鏡観察によって微細繊維束パタ-ンを調べた。この結果、破壊されたエナメル芽細胞層に隣接する分泌期エナメル芽細胞は正常な微細繊維パタ-ンが見られた。このことはエナメル芽細胞微細繊維束の配列は一義的には細胞内の要因によって決定されていることを示唆する。歯牙のウナメル質は基本的にはエナメル小柱とその間を埋める小柱間エナメル質ができている。このエナメル小柱のエナメル質中での配列は歯種や動物種あるいは一本の歯牙でもその部分によって多様である。エナメル小柱の形成に一義的に責任を負っているのはエナメル芽細胞であり、この細胞の動的な過程が小柱配列物の決定に重要な役割を演じていると考えられる。エナメル芽細胞の動的な要素のひとつとして、細胞体の両端に存在する微細線維束に注目しこの性質について調べた。成熟ラット切歯の根端部を、液体窒素で凍結し、クリオスタットで凍結切片を作製した。切片は無固定のまま、あるいは3.7%バラフォルムアルデヒドで固定し、ミオシン、トロポオミン、α-アクチニンに対する抗体まちはローダミンファロイジンで染色し、それらのエナメル芽細胞内の局在を調べた。この結果これらのタンバク質が微細線維束中に存在することが明らかとなった。さらに、これら収縮タンバク質よりなる微細線維束の配列パターンと分泌との関係を知るために、微小管阻害剤であるコルセミドを1mg/KAの割合で腹腔内投与し1時間後または2時間後に潅流固定により固定した。下顎切歯を取りだし5%EDTA脱灰の後凍結切片を作製し、ローダミンファロイジンで染色し、そのアクチンパターンより、エナメル芽細胞微細線維束の配列パターンの変化を調べた。この結果特に遠位部の線維束の部位では、その配列にやや乱れが生ずるものの、明快な結論は未だにだすことができない。原因として考えられることは、薬物処理の時間が短いために、検出するのに十分な変化が起こらないということかも知れない。全く違うタイプの分泌阻害剤であるツニカマイシン、モネンシンを用いて、分泌・エナメル質形成とエナメル芽