hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
両親媒性分子を用いた人工複製系の構築

前年度において、蛍光発色型の触媒分子を含むベシクル型人工複製系の自己複製反応の過程を蛍光顕微鏡下で観測すると、触媒分子は分裂したベシクルに分配されることが明らかになっている。また、ベシクル型人工複製系についての統計解析を目指して、光散乱型フローサイトメトリーによるベシクルのダイナミクスを追跡するプロトコルを確立してきた。最終年度では、以下の研究成果を挙げた。自己複製過程におけるベシクル1個あたりの触媒量の変化についてフローサイトメトリーにより分布の統計解析を行ったところ、はじめ触媒量の分布は広く分散していたが、自己複製反応を誘導すると、その分布が収束することを見出した。この結果により、自己複製反応により分裂したベシクルに分配された触媒が次の自己複製反応を決めるという、自己複製反応と触媒量の間に相互関係が満たされている中では、自己複製反応を繰り返すベシクルが集団の中で大多数を占めることが統計的に示唆された。以上の成果は、情報伝達物質を含まないにも関わらず、分子集合体としてのベシクル型人工複製系にはたらく"淘汰"という新しい現象の発見と言え、複雑系理論の研究者の関心を大いに引いている。
化学発癌ラット肝における抗CyPBペプチド抗体陽性蛋白に関する有用性の検討

医療現場では抗癌剤の副作用回避のためにシグナル伝達系等を含めた各種癌細胞の特性について詳細な研究が必要である。本研究はラット肝化学発癌過程において発現するサイクロフィリンB(CyP B)ペプチド抗体陽性蛋白(CARPと呼ぶ)の構造解析、およびその発現機構を明らかにすることを目的とする。当薬剤部ではCyP Bの機能解析を目的としてペプチド抗体を作製しラット肝での発現を検討した結果、化学発癌を呈したラット肝臓において特異的な蛋白(CARP)を検出することができた。一般にCyP Bは癌細胞の分化・増殖に深く関わっている可能性が示唆されているが、未だその機能については不明である。CARPの構造解析および発現機構の検討は、CyP Bの機能の解明に貢献することができ、ヒト各種癌細胞の特性を明らかにする重要な情報となり、薬剤管理指導業務において副作用の発現等の発見や理解において重要である。我々の研究においてCARPは精製段階が進むにつれて不溶性となることを見出していた。CARPの構造解析への分離には、可溶化条件の検討が最重要課題である。本研究ではCARPが発現しているラット肝を得るために、ラット肝化学発癌モデルを用い、各種発癌過程のラット肝を作成した。発癌過程は抗GST-P抗体を用いてイムノブロット法および免疫組織学的手法でGST-Pの発現より評価した。現在これらの標本を用いてCARPの精製を行っているところである。本研究の教育的・社会的意義は、癌細胞でのCyP Bの生理的役割が明らかになり、バイオマーカーとしての有用性などが示されれば,今後,ヒトでの検討を行い,ヒト肝がんの治療効果の判定等への有用性が期待される。
単離心筋細胞膜のNa^+/Ca^<2+>交換系に及ぼすhypoxiaの影響とその抑制機序

心筋細胞の不可逆性の原因の一つである細胞内Ca([Ca^<2+>]_i)上昇の機序についてはNa^+/Ca^<2+>交換系が重要な役割を果たすと考えられている。しかし虚血あるいはhypoxia時にNa^+/Ca^<2+>交換系は抑制されるといわれながらこれを裏づける成績に乏しい。本研究では虚血およびhypoxia時の心筋細胞および丸ごと心臓におけるNa^+/Ca^<2+>交換系の動態とこれを調節する機構を解明することである。方法は(1)モルモットの単離心筋細胞と(2)ラット摘出心臓標本を用い、[Ca^<2+>]_i,pH_i,[Na^+]_iの指標にはFura-2,BCECF,SBFIを用いた。(1)では潅流液をO_2 100%からN_2 100%とさらに2-deoxy glucoseを加え、代謝阻害により虚血にsimmulateさせた。(2)ではHEPES bufferを用い、whole heart ischemia、またはbufferをN_2100%で飽和したhypoxia状態を作成した。Reverse modeのNa^+/Ca^<2+>交換系は細胞外液のNaをTMA^+で置換して0Naとし、[Ca^<2+>]_iの上昇を指標とした。Forward modeはcaffeineを投与し、一過性の[Ca^<2+>]_iの上昇のあとの減衰を記録した。いずれもNa^+/Ca^<2+>交換系阻害薬で抑制され、Caチャネル阻害薬では影響を受けなかった。虚血あるいはhypoxiaではReverseおよびForward両方が有意に抑制された。虚血により[Ca^<2+>]_i,[Na^+]_iは上昇し、pH_iは減少した。また再灌流により緩徐に前値に復した。Na^+/H^+交換系阻害薬のアミロライドを投与した場合、pH_iの減少は抑制され、再潅流不整脈の発生は著明に抑制された。またNaチャネルブロッカーにより虚血時の[Ca^<2+>]_iの上昇の一部が抑制された。以上より虚血あるいはhypoxiaではNa^+/Ca^<2+>交換系のfoward,reverse両方とも抑制されるが、この系の主体はCaのeffluxに働くため[Ca^<2+>]_iは増加する方向に動く。またNa^+/H^+交換系の促進で[Na^+]_iも増加し、[Ca^<2+>]_i増加を助長すると結論される。本研究の目的は、心筋細胞の不可逆性障害の原因の一つといわれる細胞内Ca([Ca^<2+>]_1)過剰の機序を明らかにすることである。

平成4年度は単離心筋細胞においてhypoxiaがNa^+/Ca^<2+>交換系を抑制する点に関して細胞内Na([Na^+]_1)の動態から検討を加えた。【方法と成績】[Na^+]_1の動態からの検討(1)モルモットの摘出心をLangendorff法にて潅流後、酵素法にて単離心筋細胞の浮遊液を作製、[Na^+]_1の指示薬SBFIを細胞に負荷、[Na^+]_1は倒立顕微鏡下で細胞に340nm,380nmの励起光を当て、蛍光を光電子倍増管を用いて測定。(2)単離心筋細胞の潅流と[Na^+]_1の動態の確認:140mM Na Tyrode液で潅流。次に低Na(Na^+をTMA^+で置換)に転換して[Na^+]_1の減少を観察後、下図に示すように潅流液のNa^+を低Na^+液に転換すると[Na^+]_1の減少が観察され、その後再び140mM Na^+の潅流液に転換すると[Na^+]_1は増加し、基線のレベルに回復した。引き続いてNa-K ATPase阻害薬のstrophanthidinを加えると[Na^+]_1の増加が観察された。(3)hypoxiaのNa^+/Ca^<2+>交換系に対する影響:好気的状態にて0.5mM CaTyrode液で潅流し[Na^+]_1を記録後、Ca濃度を2mM,8mM,16mMへと増加させて同様に[Na^+]_1を記録。次にN_210mM 2-deoxy-D-glucose添加下で同様の手技を繰り返し[Na^+]_1の動態を観察。(4)さらに[Na^+]_1の増減がNa^+/Ca^<2+>交換系阻害薬Ni^<2+>とCa^<2+>拮抗薬の影響をみた。Ni^<2+>により[Na^+]_1の増加は抑制され、Ca^<2+>拮抗薬のnifedipineには影響を受けることはなかった。虚血あるいはhypoxiaにはNa^+/Ca^<2+>交換系は抑制され、このため[Ca^2]iの汲み出しの障害によって細胞内Ca過剰が発生すると考えられている。本研究ではその過程を証明し、さらにその機序を究明することである。当該年度には【.encircled1.】pHiのNa^+/Ca^<2+>交換系に及ぼす影響と【.encircled2.】Na^+/Ca^<2+>交換系阻害薬のNa^+/Ca^<2+>交換系に及ぼす影響について検討した。まずモルモット単離心筋細胞に前年度と同様[Ca^<2+>]iと[Na^+]iの指示薬としてそれぞれFura2AMとSBFIを負荷し、Na^+/Ca^<2+>交換系を観察した(昨年度と同様細胞外液のNaをTMA^+で置換し、急激に[Na^+]_0を0にもっていく方法)。[Na^+]iの場合、まず好気的状態で0.5mM Caを含むTyrode液で灌流し、[Na^+]iを記録した後Caを2.0,8.0mMに増加させて[Na^+]iの記録を行った。[Ca^<2+>]_0の増加に従って[Na^+]iの減少の傾向がみられたが、その変化値は小さく統計学的有意差はみられなかった。しかし[Na]iの減少は明らかでNa^+/Ca^<2+>交換系が作動していることは確認された。
児童生徒および教員の観点からみた適正学校規模に関する経済学的研究

平成30年度に遂行した研究は以下のとおりである。(1)前年度に着手した国際数学・理科教育動向調査(略称TIMSS)の2015年調査データを活用した分析を深化させ,児童の学力,学校規模,保護者の回答傾向を考慮した分析を進めた。保護者調査を用いた分析結果を複数の研究会において報告し,関連する諸分野の研究者から多数のコメント・アドバイスを受けることができた。この研究については,現在も分析作業を進めている。(2)前年度に執筆した英文論文については,国内外の学会報告で得られたコメント・アドバイスを反映するべく改訂作業を進め,本年度も研究会等において報告をおこなった。研究会で寄せられたコメント等を踏まえ,現在も改訂作業が進行中である。(3)学校規模と教員環境の関係性を検証するため,教員調査の実施に向けた準備を進めた。研究期間全体を通じて,当初予定していた研究計画の多くを実施することができた。中でも,研究期間中に公表されたTIMSSの2015年調査データを活用した分析を進める中で,幼少期における親(保護者)と子どもの関わり方が,学齢期の子どもの学力形成に影響を及ぼしていることを定量的に示すことができた点は重要である。また,近年研究が進む非認知能力の形成についても,本研究課題を進める中で一定の研究成果を得ることができた。なお,学校規模と教員の就業環境に関する分析については,現在も調査を継続中であるため,研究期間終了後も分析を継続する予定である。また,本研究課題で得られた研究成果の公表についても,査読付き学術誌への投稿を引き続き行っていく予定である。(2)上記の通り,本研究で使用する国際調査の2015年調査結果が新たに公表された。2015年調査では,国内調査において初めて保護者調査が実施され,その結果が部分的に公表されていることを確認した。2015年調査は現時点で最新の調査であり,本研究課題においてこの調査データを活用することが重要であると認識したため,このデータの整備・確認作業を進めた。具体的には,調査項目の確認,調査項目のうち公表・非公表項目の確認,児童・生徒データと保護者データおよび学校データの接続,データクリーニング等である。こうした準備作業の結果,本研究課題においてこの2015年調査データを活用できることを確認できたため,本格的な定量分析に向けた準備作業を進めた。申請時に立てた研究計画に沿って,おおむね順調に進めることができている。また,次年度の研究に向けた準備作業も進んでおり,今後の研究も順調に進展することが期待される。平成29年度に遂行した研究は以下のとおりである。(1)学校規模が児童・生徒に与える効果に関する分析を進めるため,前年度に入手・整備した国際数学・理科教育動向調査(略称TIMSS)の2015年調査データを活用した分析を開始した。このTIMSS2015年調査では,国内調査において初めて保護者調査が実施されているため,児童の学力,学校規模,保護者の回答傾向を考慮した分析が進行中である。保護者調査を用いた予備的な分析結果からは,回答傾向に興味深い差異が確認された。進行中の分析結果は,平成29年秋に開催された日本経済学会および小規模な研究会において報告をおこない,経済学だけでなく,経済学以外の分野の研究者からも多数のコメント・アドバイスを受けることができた。(3)OECDが実施している『国際教員指導環境調査』(略称TALIS)の調査データを整備し,国際比較分析に向けた準備作業をおこなった。

学校規模が教員の労働環境に与える影響を検証するため,教員の労働環境・勤務実態の現状を既存統計調査(学校教員統計調査,教員勤務実態調査)から検討するとともに,ヒアリングを実施する。隣接する分野の学会に参加し,異分野の研究者との意見交換を積極的におこない情報を入手する。上の作業と並行して,平成28年度に実施した非認知能力に関する研究成果を英文雑誌に投稿する作業を進める。今後の分析に使用するデータはOECDが実施している『国際教員指導環境調査』(略称TALIS)である。日本を含む調査参加国のデータを既にダウンロード済みである。最新年度の調査結果から,日本の教員の勤務実態を把握し,可能な範囲で国際比較をおこなった上で,学校規模と教員の指導環境の関係性について分析を実施する。分析結果をもとに論文を執筆する。日本を含む調査参加国のデータを既に入手し,クリーニングの作業を開始している。
超高次元の確率解析手法による統計的推測

(1) Dantzig selectorは、とりわけ線形回帰モデルにおいては良く研究されてきた。本研究では、いくつかの確率過程モデルにおけるDantzig selectorの重要な性質を導いた。特に、Coxの比例ハザードモデルにおいてのselectorのl_q一致性を証明した。対応する結果は、共変量をもつ拡散過程モデルにおいても得られた。(2) Z-推定量のモーメント収束を保証するための検証が容易な十分条件を提示した。また、変化点問題において、Z-process methodというものを提案し、典型的な場合においてはそれが漸近的分布不変になることを示した。モデルに含まれるパラメータの次元がサンプルサイズよりも遥かに大きい場合における統計推測理論の研究を行った。より具体的には、D.R. Coxが1972年に提唱した比例ハザードモデルにおいて、まず回帰パラメータが無限個ある場合を仮想的に想定し、その真値は有限個を除いてすべてゼロであるが、どれがゼロでない要素の個数や位置は未知であるという設定を考察した。(このような設定は『高次元スパースモデル』と呼ばれる。)この設定において未知パラメータを推定するために、l_1ノルムをもとにしたDantzig Selectorと呼ばれる推定手法を採用し、計算上の負荷の軽減をはかりつつ未知パラメータのl_pノルムの意味での一致性を証明した。証明においてはマルチンゲールに対するBernsteinの不等式を援用しつつ指数オーダーのOrlizノルムの計算をし、Kolmogorovに遡るmaximal inequalityの理論の最新版を用いることによって、大偏差確率のシャープな評価を行った。先行研究と比較して、一致性の意味がl_2ノルムに基づくもののみであったものを、より一般的なl_pノルムに拡張したことと、一致性を示すための十分条件が弱くなったことが本研究で得られた進展である。この成果により、生存解析おいてモデルに含まれている多数の共変量のうち、どの変数が実質的に危険率に寄与しているかを推定することが可能となった。なお本研究は早稲田大学大学院基幹理工学研究科の院生の藤森洸と共同で行った。上述のように、比例ハザードモデルにおけるスパース推定の研究は順調に進行している。その一方で、理想的な大目標としているmaximal inequalityをエントロピー条件を仮定せずに導くことに関わる研究は未完成である。確率過程に対する超高次元の統計モデルにおいて、種々の推測決定理論の研究を行った。特に今年度は、拡散過程の拡散係数に対する指数線形モデルと呼ばれるものを新たに導入し、ドリフト係数は局外母数として扱ったうえで、線形性を表現する未知母数の個数が無限大に発散するような状況(超高次元モデル)を考察した。ただし、未知母数のうち、ゼロでないものは有限個のみであるが、それがどの項であるかは未知であるとする、という想定での研究を行った。(すなわち、スパース性と呼ばれる性質を仮定した。)この状況設定のもとで、最尤推定量のある意味で一般化にあたるDantzig selectorを導入し、そのl_qノルムのもとでの一致性を証明した。この研究の意義は次のとおりである。まず、導入した指数線形モデル自体が、拡散係数の新しいモデルである。それは、例えば一つの銘柄の株価の変動に非常に多くの別の銘柄の株価が影響を与えるような状況を想定しており、このモデル自身、興味深いものである。次に、Dantzig selectorの研究は、2007年に遡ることができるが、これまでは主として線形回帰モデル等において精力的に研究されていたものであった。本研究は、それを確率過程の統計モデルに適用した比較的初期の成果であると位置づけることができる。証明方法自体にも、技術的に新規性を要する点が多数ある。例えば、ジャンプの大小の分類による切り取りを行ったうえでBernsteinの不等式を適用する際には、いくぶんトリッキーなアイデアを要した。なお、以上の研究は早稲田大学基幹理工学研究科の大学院生の藤森洸と共同で行い、論文にまとめたものがJ. Japan Statist. Soc.誌において掲載されることが決定している。本研究テーマに直接関係する研究論文が、査読付き国際学術誌において、すでに1編掲載されており、また2編目も掲載に採択されている。この理由により、進捗状況は良好であると考えられる。統計的推測理論における、2方面の研究を行った。(1) Dantzigセレクターと呼ばれる、超高次元の統計モデルにおける推定手法の研究を行った。既存研究では、主に線形回帰モデルに適用されてきた手法であったが、本研究では、それを確率過程モデルに応用することを行った。ひとつめとして、生存解析等で重要とされているCoxの比例ハザードモデルにおけるDantzigセレクターを研究し、そのl_qノルムの意味での一致性を証明した。ただしqは1以上の任意の整数である。ふたつめとして、計量経済等で重要とされている拡散過程モデルにおけるDantzigセレクターを研究し、同様の成果を得た。これらの結果は、指導中の大学院生の藤森洸との共同研究として行われた。藤森は国際学会を含む複数の学会において発表し(著者は連名)、また2編の共著論文として出版に成功した。(2) Z-推定法、および、Z-process法と呼ばれる推測手法の研究を行った。Z-推定量とは、推定方程式の解として定義される推定量を意味する。Z-推定量の漸近分布を導出するため手法に関しては従来より良く知られていたが、本研究では、それを高次モーメント収束に拡張する研究を行った。

また、Z-processとは、推定方程式の部分和で表される確率過程であるが、それを統計モデルの変化点の検出のために応用した。従来の類似した研究において、個別のモデルごとに議論されてきた論点を集約し、一般的、統一的な手法に洗練することに成功した。極限は標準ブラウン橋のsupとなるので、漸近的に分布不変な仮説検定が可能となった。対立仮設のもとでの検定の一致性の証明も行った。これらの結果は、Ilia Negriとの共同研究として行われ、2編の論文として出版に成功した。(1) Dantzig selectorは、とりわけ線形回帰モデルにおいては良く研究されてきた。本研究では、いくつかの確率過程モデルにおけるDantzig selectorの重要な性質を導いた。特に、Coxの比例ハザードモデルにおいてのselectorのl_q一致性を証明した。対応する結果は、共変量をもつ拡散過程モデルにおいても得られた。(2) Z-推定量のモーメント収束を保証するための検証が容易な十分条件を提示した。また、変化点問題において、Z-process methodというものを提案し、典型的な場合においてはそれが漸近的分布不変になることを示した。今後は2つの目標を設定して研究を継続していく。1スパース推定の理論研究を、比例ハザードモデルのみでなく、拡散過程モデル等を含めた他の統計モデルにおいて展開していく。2maximal inequalityの研究方向を再考察し、マルチンゲールに対する指数オーダーのOrlizノルムをBurkholderの不等式のアナロジーの形で導出することを目指す。今後の課題は大きく分けて2つある。一つ目は、これまでの2編の学術論文において公表した研究成果をさらに発展させ、他の確率過程モデルへの適用を考察することだる。その際には、一致性のみならず漸近分布の導出等にも取り組んでみたい。二つ目は、エントロピーに依存しない最大不等式を証明するという大目標に、再度取り組むことである。もしそれに成功すれば、今後の課題の一つ目の研究も飛躍的に進展することになるであろう。統計科学研究遂行上で真に必要な経費を執行した結果、端数として4,922円が次年度使用額として繰り越される結果となった。少額の次年度使用額が生じたが、これは繰り越しを行う金額として許容される範囲内であると思われる。次年度の物品費の一部として使用する予定である。次年度の物品費として使用する予定である。
複雑な構造をもつ天然物などの高立体選択的合成

我々は10数年来、グルコースなど安価で大量に得られる糖類を主なキラル源とし、更に各種の不斉反応の応用と新しい保護基の開発、計算化学の活用などにより、一連のマクロライド、ポリエーテルなどの合成研究を行ってきた。本研究はそれらを発展させ、極めて複雑な構造を有する主に抗腫瘍性変型マクロライド類の合成研究を行い、高効率で一般性のある合成の方法論を確立し、次代の創薬のための合成化学的基盤の向上に資することを目的に行われた。1.テダノリドの合成研究テダノリドは18員環変型マクロライドの一つで、ラクトン化が合成の鍵反応といえる。我々は計算化学の支援によりラクトン中間体とその基質となるセコ酸を分子設計を行い、4つのフラグメントを合成縮合して、セコ酸(現在、大幅な改良合成が進行中)をえ、閉環してラクトン中間体を高収率で得ることができた。2.ハリコンドリンBの合成研究計算化学による中間体のデザインを行いつつ、全体を2分するラクトン部とポリエーテル部の合成が完了したが、その間特に完全選択的B環構築につき、計算化学により反応機構を明らかにすることができた。3.ミリアポロンの合成研究ミリアポロンはテダノリドの一部と類似の構造を持つ化合物であり、D-グルコースを出発原料として、分子の約半分の合成が完了した。本研究は新しい反応、官能基保護法などを開発しつつ、複雑な構造を有する生物活性海洋産超微量天然物、例えば抗腫瘍性変型マクロライド・テダノリドなどをコンピュータの活用などの新しい手法を駆使して、効率高く合成するための方法論の開発を行い、次代の創薬への合成化学的基盤の向上に資することを目的に次の2点を中心に行われている。1.テダノリドの合成研究.テダノリドは18員環変型マクロライドの一つで、ラクトン化が鍵反応と言える。我々は計算化学の支援によりラクトン中間体とその基質となるセコ酸の分子設計を行い、合成に取りかかり、4つのフラグメントを合成、縮合して得られるセコ酸を閉環して18員環ラクトン中間体を得ているが、今回最も重要なC1-C7フラグメントの改良合成をAD-mixによる2重結合の立体選択的ジオール化などにより行程を大巾に短縮した。このジオール化が基質のベンゼン環のインターカレーションにより立体制御される反応機構も明らかにすることができた。更にラクトン体からテダノリドへの変換のためのベンジリデンアセタール保護基の部分還元法確立のためのモデル実験を完全無水条件下に各種還元剤、ルイス酸、プロトン酸の組合せによる検討を行った。2.新反応、新保護基の開発.いくつかの試みのうち、2重結合の新しい立体制御法の確立とイミデ-ト法を中心とするメトキシベンジル、ジメトキシベンジル型水酸基保護法の開発を行い、テダノリドを始めとする各種マクロライド合成に応用することができた。本研究は新しい反応、官能基保護法などを開発しつつ、複雑な構造を有する生物活性海洋産超微量天然物、例えば抗腫瘍性変型マクロライド.テダノリドなぢをコンピュータの活用などの新しい手法を駆使して、効率高く合成するための方法論の開発を行い、次代の創薬への合成化学的基盤の向上に資することを目的に次の2点を中心に行われてい.る。我々は計算化学の支援によりラクトン中間体とその基質となるセコ酸の分子設計を行い、合成に取りかかり、4つのフラグメントを合成、縮合して得られるセコ酸を閉環して18員環ラクトン中間体を得ているが、合成ルートの大巾な改良が必要であった。今回2つのパート、CI-C12とCl3-C23の改良合成を完成することが出来た。即ち前者はAD-mixによる2重結合の立体選択的ジオール化(ミスマッチにもかかわらず、殆んど完全に選択的)を中心に、後者は不斉アルドール反応とMPM型保護基の活用により、共に行程を大巾短縮し、高効率合成ルートが達成された。

2.ハリドンドリンB合成研究.計算化学による合成中間体のデザイント反応の予測を行ってきたが、今回特にマイケル反応による完全選択的B環構築につき半経験的分子軌道計算(PM3)により選択的発現機構を明らかにすることが出来た。3.保護基の開発.水酸基のMPM保護にイミデート法が繁用されているが、フッ素化合物を用いる新しいイミデート試薬を開発することが出来た。本研究は新しい反応、官能基保護法などを開発しつつ、複雑な構造を有する生物活性海洋産超微量天然物、例えば抗腫瘍性変型マクロライド、テダノリドなどをコンピュータの活用などの新しい手法を駆使して、効率高く合成するための方法論の開発を行い、次代の創薬への合成化学的基盤の向上に資することを目的に次の2つを中心に行われた。1.テダノリドの合成研究テダノリドは18員環変型マクロライドの一つで、ラクトン化が鍵反応と言える。我々は計算化学の支援によりラクトン中間体とその基質となるセコ酸の分子設計を行い、合成に取りかかり、4つのフラグメントを合成、縮合して得られるセコ酸を閉環して18員環ラクトン中間体を得ているが、合成ルートの大幅な改良が必要であった。今回2つのパート、C1-C12とC13-C23の改良合成、すなわちAD-mixによる2重結合の立体選択的ジオール化、Evans型の不斉アルドール反応の活用などにより、反応工程を大幅に短縮した合成が完了した。さらにラクトン閉環後、テダノリドへの誘導がより容易になると想定される新セコ酸の合成に取りかかり、各種アルドール反応などを頻用して、新しい2つのフラグメント合成の最終段階にある。2.ミリアポロンの合成研究ミリアポロンはテダノリドのC10-C23フラグメントと類似の構造を持ち、強い細胞毒性を示し、抗ガン性が期待される化合物である。7ケの不斉中心、4ケの水酸基、2ケのケトン、エポキシなどを持つC1-C15を主鎖とする直鎖状分子である。D-グルコースを出発原料として、現在C5-C13部分の合成が完了している。
麻酔の腹腔循環に及ぼす影響

麻酔の腹腔循環への影響について、3つ観点から研究を行った。すなわち、1.人工呼吸下での換気条件による影響をとくに炭酸ガス分圧に注目して検討した研究、2.吸入麻酔薬の腹腔および肝臓循環への影響の研究、3.カルシウム拮抗薬の低酸素性肝障害に対する保護効果の研究である。その結果以下の結論を得た。1.低炭酸素ガス血症では、肝動脈血流の減少がおこる。これに対し、高炭酸素ガス血症では門脈血流が増大しその結果、総肝血流量も増大する。しかし、肝臓の機能についてみると、高炭酸素ガス血症ではindocyanine green(ICG)の半減期は低炭酸素ガス血症のそれに比べ延長しており、肝臓機能の低下がおこることが示された。2.肝動脈の結紮したビ-グル犬に、1.5MACの吸入麻酔薬(ハロセン、セボフルレン、イソフルレン)を負荷して比較検討した。その結果、(1)イソフルレンはハロセン、セボフルレンに比べ肝臓への血流量と酸素供給量を良く維持すること、(2)ハロセンはセボフルレンに比べて肝機能および肝酸素消費量を抑制することを認めた。3.カルシウム拮抗薬による低酸素性肝細胞障害に対する保護作用と肝臓内循環への影響について摘出潅流ラット肝モデルを用いて検討した。その結果、120分間の低酸素負荷に続く再酸素化により急激な肝臓内血管の収縮反応ともに肝臓細胞の障害がおこることを認めた。カルシウム拮抗薬(Nicardipine)をあらかじめ潅流液中に投与しておくと、LDHの逸脱を減弱させると共に肝臓内血管の収縮反応を抑制された。カルシウム拮抗薬による肝細胞保護効果には、肝細胞へのカルシウムの流入を直接的に阻止すること以外に血管性の因子が作用している可能性が示唆された。1.腹腔循環とくに肝臓循環への麻酔の影響を検討することが本研究の主題であるが、予備研究として、動脈血二酸化炭素分圧の腹腔循環および肝機能への影響を犬を用いて検討した。その結果、低二酸化炭素血症では肝臓血流量は減少するものの肝機能は比較的よく維持されているが、高二酸化炭素血症では肝臓血流量は増加するものの肝機能の抑制がおこることを認めた。2.本研究の本年度の主課題は光ファイバー色素濃度測定装置を試作することであったが、in vitroにおいて使用可能な装置の実用化に成功した。これにより門脈に注入されたEvansblue色素の肝臓での正確な希釈曲線を計測し、肝臓内Evans blue分布体積を測定するのが可能となった。本装置は平成元年度および同2年度に計画している研究の遂行上、重要なものである。実用化に成功した本装置の概要は以下の通りである。光ファイバーとして、端面処理が容易であり、種々の発光素子、受光素子との接続工作が比較的容易であるプラスチック光ファイバー(エスカEH-4002、三菱レーヨン)を選択した。発光素子として超高輝度LED(HAA-5566X、スタンレー)、受光素子としてシリコンピンフォトダイオード(HPI-2BC、光電子)を使用し、血中の色素による光量の変化を電流の変化に変換し、さらに高感度直流増幅器によりこれを増幅して血液中の色素希釈曲線を測定する。そして現在、摘出潅流肝を対象として、肝臓内色素希釈曲線を測定し麻酔薬による肝臓循環への影響を研究している。今後はin vivoで肝静脈内にファイバーを留置し、色素希釈曲線を測定可能な装置を製作する予定である。1.各種揮発性麻酔薬の肝臓循環への直接作用を明らかにする目的で、ラットの肝臓を摘出し灌流下に実験を行った。

揮発性麻酔薬はホロファイバ-型人工肺を通じて、灌流液に溶解させた。灌流液には、赤血球を浮遊させたKrebsーHensleit液を用い、門脈より順行性に肝臓に送液した。送液量は灌流圧が15cmH_2Oとなるように調節し、実験中の送液量は一定に維持した。そして、各種揮発性麻酔薬(濃度1,2MAC)による肝臓酸素消費量、灌流圧、肝臓内赤血球容積およびアルブミン分布容積の変化を調べた。2.セボフルレン、ハロセンの肝臓循環への影響ハロセンとセボフルレンは共に、濃度依存的に肝内血管拡張をきたすこと、ハロセン2MACによりDisse腔容積(アルブミン分布容積ー血管容積)が増加することが明らかになった。一方、セボフルレンではこの変化は認められなかった。3.イソフルレン、エンフルレンの肝臓循環への影響灌流液中にイソフルレンを溶解させるとエンフルレンに比べ有意に灌流圧が低下し、イソフルレンは肝臓内の血管拡張をきたすことが明らかにされた。4.現在はCa桔抗薬による肝臓循環への影響を検討している。今後は、イヌを対象として、in vivoでの麻酔薬、各種血管拡張薬の肝臓循環への影響を検討する予定である。1.ビ-グル犬9匹を対象として研究を行った。肝動脈の結紮により、肝臓への動脈性血液供給を遮断した状態で、1.5MACの吸入麻酔薬(ハロセン、セボフルレン、イソフルレン)を順に負荷して、それら麻酔薬の腹腔循環、肝臓の酸素需要供給バランスおよび肝臓機能への影響を比較検討した。肝臓機能は、indocyanine greenの血中よりの消失率により評価した。その結果、1)イソフルレンはハロセン、セボフルレンに比べ肝臓への血流量と酸素供給量を良く維持すること、2)ハロセンとセボフルレンには肝臓への血流量と酸素供給量に関しては差がないこと、3)ハロセンはセボフルレンに比べて肝機能および肝酸素消費量を抑制することを認めた。2.カルシウム拮抗薬による低酸素性肝細胞障害に対する保護作用と肝臓内循環への影響について摘出潅流ラット肝モデルを用いて検討した。すなわちラットを麻酔後、肝臓を摘出し潅流装置に移した。まず30分間酸素化した潅流により安定させた後、120分間の低酸素負荷とそれに続いて再酸素化を行い、肝臓内循環動態および肝細胞障害への影響を観察した。なお肝細胞障害の程度は潅流液への酵素(LDH)の逸脱により評価した。その結果、120分間の低酸素負荷に続く再酸素化により急激な肝臓内血管の収縮反応ともに肝臓細胞の障害がおこることを認めた。カルシウム拮抗薬(Nicardipine)をあらかじめ潅流液中に投与しておくと、LDHの逸脱を減弱させると共に肝臓内血管の収縮反応を抑制された。肝臓血管収縮とのLDHの潅流液濃度の間に統計上有意な相関が得られたことにより、カルシウム拮抗薬による肝細胞保護効果には、肝細胞へのカルシウムの流入を直接的に阻止すること以外に血管性の因子が作用している可能性が示唆された。
脳死後の肺障害発生機序の解明と肺機能温存法開発に関する研究

前年度研究結果をもとに、急性脳粗大病変(重症頭部外傷、脳血管障害など)による脳死症例でみられる急性肺傷害のメカニズムを解明するため、脳死前後の多核白血球機能の解析をさらに進めた。脳死を含む全身性炎症反応疾患において、多核白血球の活性化が引き起こされ、その主要なメカニズムとして多核白血球の核内転写因子であるNF-kB発現の亢進がみとめられた(J Trauma 54;253-260, 2003)。また、活性化された多核白血球により血管内皮細胞傷害が進行するメカニズムとして、多核白血球由来のmicroparticleに着目して測定した結果、脳死を含む全身性炎症反応疾患において接着因子を豊富に発現したmicroparticle産生が有意に亢進することを確認した(Microcirculation annual 19;77-78, 2003)。さらに、脳死を含む全身性炎症反応疾患において、活性化された血管内皮から産生される血管内皮内来のmicroparticleが血液中に著明に増加し、多核白血球との接着もみられることが明らかになった(J Trauma in press)。ステロイドが多核白血球のNF-kBとglucocorticoid receptorの発現バランスにどのように影響するか確認し、現在までにステロイドの投与が多核白血球核内のglucocorticoid receptorの発現を増強して、多核白血球の機能(活性酸素産生能、貧食能など)を有意に抑制する結果を得ている。一方、我々が目指している脳死患者に対するステロイド投与の有効性を確認するために、4施設の救命救急センターにおいてステロイド投与を行った重症ARDS患者54例の臨床経過を集計し、ステロイドパルス療法が肺酸素化能を有意に改善する可能性を証明しえた(第63回米国外傷外科学会発表予定)。現在、脳死患者においても同様にステロイド投与が急性肺傷害による肺酸素化能を改善するか否かひきつづき検討中である。急性脳粗大病変(重症頭部外傷,脳血管障害など)による脳死症例患者の急性肺傷害の機序を解明するため,脳死前後での血中炎症性マーカー(CRP, IL-6),多核白血球機能(活性酸素産生能)ならびに血液レオロジー,白血球内F-アクチン含有量を測定し,脳死前後における肺酸素化能,単純胸部レントゲン所見,胸部CT所見との関係を検討した。肺感染症の合併していない患者では脳死前では,肺酸素化能は良好に保たれており胸部単純レントゲン写真,胸部CT写真でも,肺浸潤影は顕著ではなかった。感染症が存在しない症例での血中CRP, IL-6濃度も低値であった。多核白血球機能において活性酸素産生能は正常内であり,血液レオロジー特性は正常であり血液流動性に異常は認められなかった。白血球内F-アクチン含有量は正常範囲内であった。しかしながら,脳死後数日以内に肺酸素化能は進行性に悪化し,胸部単純レントゲン写真,胸部CT写真で肺浸潤影が出現し肺胞性病変が出現した。血中CRP, IL-6は脳死後,著明に増加した。気管分泌物の細菌培養は脳死前後で陰性であり,細菌性呼吸器感染症以外の因子の関与が推察された。一方,血液レオロジー特性は低下し血液流動性は顕著に悪化していた。その原因は白血球内F-アクチン含有量増加による白血球変形能の低下が示唆された。その結果,肺微小循環が傷害され肺酸素化能が低下したものと推察された。以上の結果から脳死後,何らかの神経・内分泌・免疫系の破綻が起こり,白血球の機能異常,炎症過剰が脳死後の非感染性肺傷害の一因であると考えられた。現在,脳死後の炎症過剰状態を制御するべくステロイドなどの抗炎症薬,多核白血球エラスターゼ阻害薬等の肺傷害抑制作用を検討している。前年度研究結果をもとに、急性脳粗大病変(重症頭部外傷、脳血管障害など)による脳死症例においてみとめられる急性肺傷害のメカニズムを解明するため、脳死前後の多核白血球機能の解析をさらに詳細におこなった。脳死にともない多核白血球の活性化(活性酸素産生能の亢進など)が引き起こされるが、その主要なメカニズムとして多核白血球核内の転写因子の発現に注目し、核内NF-kBとglucocorticoid receptorをフローサイトメトリーで測定する系を確立した。この測定系を使って急性重症患者の多核白血球機能の解析をおこない、多核白血球の活性化が核内NF-kBの発現と有意な相関をもつことを証明した。現在、脳死前後の多核白血球核内に発現するNF-kBとglucocorticoid receptorのバランスを測定しており、脳死にともなう多核白血球の活性化を両転写因子がいかに制御するか、また脳死にともなう脳、神経、内分泌系の異常(血中cortisol低下など)と関連性を有するか否か確認中である。また、我々が目指している脳死患者に対するステロイド投与の有効性を確認するために、ステロイドが多核白血球のNF-kBとglucocorticoid receptorの発現バランスにどのように影響するかin-vitroで確認中である。現在のところ、ステロイドの投与は多核白血球核内のglucocorticoid receptor発現を増強し、多核白血球の機能(活性酸素産生能、貪食能など)を有意に抑制する結果が得られている。

今後、脳死患者におけるステロイド投与が多核白血球核内に発現するNF-kBとglucocorticoid receptorのバランスにどのように影響するか、また急性肺傷害を軽減するか否か検討する予定である。前年度研究結果をもとに、急性脳粗大病変(重症頭部外傷、脳血管障害など)による脳死症例でみられる急性肺傷害のメカニズムを解明するため、脳死前後の多核白血球機能の解析をさらに進めた。脳死を含む全身性炎症反応疾患において、多核白血球の活性化が引き起こされ、その主要なメカニズムとして多核白血球の核内転写因子であるNF-kB発現の亢進がみとめられた(J Trauma 54;253-260, 2003)。また、活性化された多核白血球により血管内皮細胞傷害が進行するメカニズムとして、多核白血球由来のmicroparticleに着目して測定した結果、脳死を含む全身性炎症反応疾患において接着因子を豊富に発現したmicroparticle産生が有意に亢進することを確認した(Microcirculation annual 19;77-78, 2003)。さらに、脳死を含む全身性炎症反応疾患において、活性化された血管内皮から産生される血管内皮内来のmicroparticleが血液中に著明に増加し、多核白血球との接着もみられることが明らかになった(J Trauma in press)。ステロイドが多核白血球のNF-kBとglucocorticoid receptorの発現バランスにどのように影響するか確認し、現在までにステロイドの投与が多核白血球核内のglucocorticoid receptorの発現を増強して、多核白血球の機能(活性酸素産生能、貧食能など)を有意に抑制する結果を得ている。一方、我々が目指している脳死患者に対するステロイド投与の有効性を確認するために、4施設の救命救急センターにおいてステロイド投与を行った重症ARDS患者54例の臨床経過を集計し、ステロイドパルス療法が肺酸素化能を有意に改善する可能性を証明しえた(第63回米国外傷外科学会発表予定)。現在、脳死患者においても同様にステロイド投与が急性肺傷害による肺酸素化能を改善するか否かひきつづき検討中である。
着床における子宮内膜細胞と受精卵のシグナル交換

1.マウス胚盤胞においてRT-PCR法でb-FGFおよびb-FGF受容体のmRNA発現が確認された。2.マウス子宮内膜細胞においてRT-PCR法でb-FGF受容体のmRNA発現が確認された。3.マウス子宮内腔液におけるb-FGF蛋白の存在がWestern blot法により認められた。マウス胚盤胞でb-FGF受容体の発現が認められたことから、b-FGFが初期胚発生に及ぼす影響を胚発生率および胚のDNA、RNA、蛋白合成能を指標として検討した。5.マウス胚盤胞のDNA合成能に対してbFGF添加は影響を及ぼさなかったが、RNAおよび蛋白合成能は有意に促進した。子宮内膜細胞においてb-FGFが発現し、胚盤胞においてb-FGF受容体の発現が認められ、b-FGFは胚のRNAおよび蛋白合成能を促進したことから、b-FGFはパラクリン機構を介して胚発育、胚の子宮内膜への着床に関与していることが示唆された。
細胞刺激応答反応におけるプロテインキナ-ゼC分子群の機能分担に関する解析

プロテインキナ-ゼC(PKC)は、細胞の種々の刺激応答に介在することが示唆されている蛋白質リン酸化酵素であり、本酵素の生理的役割を明らかにすることは細胞内情報伝達系の解明にとって必須である。我々は既に、PKC分子種のcDNAのクロ-ニングおよびそれらの生化学的特性の検討から、細胞の多様な刺激応答系にはCa依存性のcPKC(α,βI/βII,γ)を介する経路とCa非依存性のnPKCεを介する経路が存在することを示唆した。本研究では、ラット下垂体由来GH細胞にPKC分子種のα,βII,εが発現していることを明らかにし、これら分子の生理的役割について検討した。その結果、3種類のPKCは視床下部ホルモンのthyrotropinーreleasing hormone(TRH)の刺激によりいずれも膜へ移行するが、その後細胞内から消失する分子種は専らεであることを見い出した。このことはnPKCεがcPKCのαとβIIと共に生理的シグナルであるTRHの情報伝達系に関与することを強く示唆するが、nPKCεとcPKCのαとβIIではTRHによる活性化機構が異なることを意味する。他方、細胞内Caプ-ルを枯渇化した細胞において、TRH刺激プロラクチン(PRL)分泌上昇が、Ca存在下と同様に認められたが、この分泌上昇はεを含むPKC阻害剤のH7でほぼ完全に抑制された。更に、ホルボ-ルエステル前処理によりβIIとεを消失させた細胞においても、このCa非依存性のPRL分泌上昇は大半消失した。以上の結果は、nPKCεがTRH刺激によるCa非依存性のPRL分泌に関与していることを示唆する。現在、nPKCに属する分子種はεの他にもδ,ζ,η等が発現され、これらも情報伝達系に介在していることが示唆されるが、生理的な刺激応答系に特定のPKC分子種を関連づけた例は極めて少なく、特にnPKCに関してはTRHの作用点にεを位置づけた今回の成果が世界で初めてである。我々は、プロテインキナ-ゼC(PKC)分子種のcDNAのクロ-ニングおよびそれらの生化学的特性についての検討から、細胞の多様な刺激応答系にはCa^<2+>依存性のcPKC(α,βI,βII,γ)を介する経路と共に、Ca^<2+>非依存性のnPkCεを介する経路が存在することを示唆した。本年度は、新たにマウス表皮cDNAライブラリ-からnPKCηをクロ-ニングし、分子構造的にnPKCεのグル-プに属すると考えられるPKC分子種が当初の予想をはるかに越えて存在していることを示した。現在、nPKCηの生化学的特性について詳細な検討を加えているが、その結果の一部はJ.Biol.Chem.に掲載した。更に、ラット下垂体由来GH3細胞には、Ca^<2+>依存性のcPKCαとβIIおよびCa^<2+>非依存性のnPKCεの少なくとも3種類のPKC関連分子種が発現していることが明らかとなった。これらのうちβIIとεはホルボ-ルエステル処理によってほぼ完全に細胞から消失するが、αの量的減少は僅かであった。他方、ホルボ-ルエステルと類似の刺激応答反応をこの細胞に引き起こすことが知られている視床下部ホルモンのTRH(Thyrotropinーreleasing hormone)処理によっては、もっぱらεのみが消失した。これらの結果は、Ca^<2+>非依存性のnPKCεが生理的物質であるホルモンの情報伝達系に関与していることを強く示唆するものである。

更に、ホルボ-ルエステルとTRHでは、PKC分子種に対する活性化能が異なることを示めしている(BBRCに提載)。現在、3種類のPKC分子種がGH3細胞の種々の情報伝達系にどのように関与しているのかを検討するために、各PKCの人工突然変異体を組み込んだ発現ベクタ-を作成している。また、マウスのnRKCδとηに対する抗体が得られたので、これらの分子種の発現についてイムノブロット法にて検討をする予定である。昨年度我々は、ラット下垂体由来GH細胞においてCa^<2+>依存性のプロティンキナ-ゼC(PKC)のαとβII、およびCa^<2+>非依存性のnPKCεが発現しているが、視床下部ホルモンであるTRH(Thyropinーreleasing hormon)の処理によって細胞内から消失(ダウンレギュレ-ション)する分子種は、専らnPKCεであることを報告した。本年度は更に、THR応答性の細胞内Caプ-ルを枯渇化したGH細胞において、TRH刺激によるプロラクチン(PRL)分泌をラジオイムノアッセイ法で調べたところ、基礎値に比して有意の分泌上昇を示した。この分泌上昇はnPKCεを含むPKC阻害剤であるH7によってほぼ完全に抑制された。更に、ホルボ-ルエステルの前処理によってcPKCのβIIとnPKCεを消失させた細胞においても、このPRL分泌上昇は消失した。これらの結果は、nPKCεがTRH刺激によるCa非依存性のPRL分泌に関与していることを示唆する。我々は、cDNAのクロ-ニングにより、構造的にnPKCεのグル-プに属する分子種(δ,ε,ξ,μ,θ等)を多数発現しており、これら分子種の生化学的特性がCa非依存性の点で従来のPKC分子種と明らかに区別できることを示して来ている。このことは、細胞の多様な刺激応答系にはCa依存性のPKC分子種を介する経路と共に、Ca非依存性の分子種を介する経路が存在することを示唆する。しかし、生理的な刺激応答系において特定のPKC分子種が介在することを明らかにした研究は極めて少なく、特に、nPKCに関しては、TRHの作用点にεを位置づけた今回の我々の研究結果が世界で初めてであり、PKC研究の新たな展開に資する成果であると確信する。現在、更に、分子生物学的手法の導入による研究成界を公表するために結果をとりまとめているところである。
超高温面の高密度水噴流冷却における伝熱機構の解明

本研究では,高度な実験的検討により,鋼材の高機能化のために必要な高温鋼板の強水冷伝熱に関する基礎的・学術的な解明を進めた.水噴流岐点付近の高温面熱伝達特性測定のための実験装置を完成させた.さらに,水噴流実験測定を実施し,噴流岐点近傍の熱伝達測定を実施した.その結果,従来の鉄鋼冷却研究における熱伝達率を用いた当初の予測と伝熱特性が大きく異なった.高温固体面における熱伝達測定のためには,本実験用の伝熱ブロックと比して,桁違いの加熱量を必要とすることが明らかになり,更に新たな研究が必要である.高温鋼板(600°C-900°C)の高密度水噴流冷却(強冷却)系の基本的特性を理解する目的で、以下の事項を行った。1.大熱流束域の、従来行われてきていない超高温面の冷却特性を正確に測定を目的に、定常状態を実現するための熱流束集中型の特殊形状の伝熱ブロックにおいて、形状の決定および外そう法による熱流束と表面温度の高精度測定を実現するため、数値解析を用いて設計を行った。2.上記の設計に基づき、高温において大熱流束および高精度測定の可能な伝熱ブロックを含む実験装置の製作を行った。3.今後、鋼板温度と水噴流速度をパラメータとする実験室規模の実験を実施する。伝熱ブロックの設計と製作が予想以上に工程が多く、また精密な製作を要したため、実験まで到達するのに時間を要している。本研究では,高度な実験的検討により,鋼材の高機能化のために必要な高温鋼板の強水冷伝熱に関する基礎的・学術的な解明を進めた.既存のデータとして,従来の鉄鋼冷却研究における熱伝達率を用いて,最大必要な熱流束を前提として実験装置の設計を行った.それらの条件を踏まえて,本研究は以下のようにまとめられる.まず,当初の予測と伝熱特性が大きく異なった.従来の高水流密度条件あるいは単相流の水噴流の場合に近い熱伝達率値30 kW/(m2K)を前提に伝熱面を設計した.しかし,実験測定の結果,熱伝達率はその10倍以上の500 kW/(m2K)程度の値が比較的低過熱度域で測定された.したがって,高温固体面における熱伝達測定のためには,本実験用の伝熱ブロックと比して桁違いの加熱量を必要とすることが明らかになった.そのような研究を高温度域まで行うには,現在の形状に増して加熱部分を大型化するように,伝熱ブロックおよびその周辺装置の設計および製作を新たに必要とする.以上から,噴流熱伝達率が非常に大きかった高温面の高速水噴流岐点近傍の冷却に関して,基礎的・学術的な内容を明らかにすることの重要性とともに,その応用に関して更なる検討が可能であることが明らかになった.また,伝熱面寸法が小さいため,温度測定が難しくなる.測定精度の向上のための検討をさらに必要とする.本研究では,高度な実験的検討により,鋼材の高機能化のために必要な高温鋼板の強水冷伝熱に関する基礎的・学術的な解明を進めた.水噴流岐点付近の高温面熱伝達特性測定のための実験装置を完成させた.さらに,水噴流実験測定を実施し,噴流岐点近傍の熱伝達測定を実施した.その結果,従来の鉄鋼冷却研究における熱伝達率を用いた当初の予測と伝熱特性が大きく異なった.高温固体面における熱伝達測定のためには,本実験用の伝熱ブロックと比して,桁違いの加熱量を必要とすることが明らかになり,更に新たな研究が必要である.今後速やかに、高温金属面の水噴流冷却実験を進めていきたいと考えており、準備状況は良好である。熱工学次年度にさらに実験装置製作を引き続き実施するため、次年度使用額を確保した。主に次年度の実験装置製作にあてる。
新規がん抑制遺伝子の構造および機能解析

1)ヒトDAN遺伝子のゲノム解析N-myc遺伝子の増幅をともなういくつかの神経芽細胞腫において、DAN遺伝子領域での構造異常を示唆するデータが得られていたが、さらに、今回ヒトDAN遺伝子の全ゲノム構造を決定するとともに、これらの症例ではDAN遺伝子の片側のアレルが欠失していることが判明した。しかしながら、DAN遺伝子領域に生じている構造異常の詳細な分子的実体については不明である。ラット正常肺由来のcDNAライブラリーをスクリーニングした結果、DAN遺伝子産物と特異的に結合する蛋白質に対するcDNA(DA41)が得られた。塩基配列の解析から、DA41遺伝子は582個のアミノ酸より構成される新規の蛋白質をコードしていることが判明した。また、DA41遺伝子の発現は、細胞周期に依存した制御をうけているとともに、ras-3Y1細胞において顕著な低下が観察された。DA41遺伝子を、ras-3Y1細胞で強制発現させたところ、高発現株では細胞周期の延長、ならびに軟寒天培地中でのコロニー形成能の抑制が認められた。また、これらの高発現株では、CDKインヒビターの一つであるp21の発現増加、ならびにCDK2の活性低下が観察された。したがって、これらの実験結果は、DAN-DA41複合体が細胞周期の制御因子(p21,CDK2)を介して細胞増殖の調節に関与していることを示唆する。1)ヒトDAN遺伝子を含むゲノムDNAのクローニングおよび構造解析ヒトゲノム由来のP1ライブラリーをスクリーニングすることによって、DAN遺伝子の全エキソンを含むゲノムDNAをクローン化することができた。構造解析の結果、ヒトDAN遺伝子は4個のエキソンから構成されていることが明らかになった。また、すべてのエキソン/イントロン境界配列はAG/GTルールに合致していた。興味深いことに、DAN遺伝子の第一イントロン内には、マイクロサテライトマーカーとして知られているCAリピートが存在していた。このCAリピートがマーカーとして有効であれば、LOHの解析を含むゲノム解析が飛躍的に進展しうると期待される。DAN遺伝子産物と特異的に結合する蛋白質に対するcDNAをクローン化するために、酵母のtwo-hybridシステムを用いて、ラット正常肺由来のcDNAライブラリーに対してスクリーニングを行った。その結果、2個の独立した陽性クローン(DA31,41)が得られた。構造解析の結果、両遺伝子とも新規の蛋白質をコードしていることが明らかになった。現在、この特異的相互作用の生物学的意義について検討している。1)ヒトDAN遺伝子のゲノム解析N-myc遺伝子の増幅をともなういくつかの神経芽細胞腫において、DAN遺伝子領域での構造異常を示唆するデータが得られていたが、さらに、今回これらの症例ではDAN遺伝子の片側のアレルが欠失していることが判明した。