hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
腸管における食品ペプチド受容体CaSRの機能解析と未知の食品たんぱく質受容体探索

消化管において食品たんぱく質・ペプチドを感知する受容体はこれまでほとんど分かっていなかった。本研究課題において、細胞外カルシウムやアミノ酸の受容体として知られるカルシウム感知受容体(CaSR)が、消化管ホルモンCCKを分泌する細胞において、多くの食品ペプチドの受容に関与し、CaSRの活性化がこのホルモンの分泌を促進することが明らかとなった。これらの結果により、消化管における栄養素認識機構の一つが明らかとなった。1.代表的食品たんぱく質の一つである牛乳α-カゼインの消化管内分泌細胞での認識機構を明らかにするために、消化管内分泌細胞株におけるα-カゼインによる消化管ホルモンCholecystokinin(CCK)の分泌機構を解析した。その結果、Transient Receptor Potential cation channels(TPRチャネル)に属し、辛味や冷感の受容体として知られるTRPA1が、α-カゼインの認識に関わることが示唆された。2.アミノ酸や塩基性ペプチドを認識することが知られているカルシウム感知受容体(CaSR)の特異的阻害剤を用いて、消化管内分泌細胞株における種々の食品ペプチドによるCCK分泌作用への影響を調べたところ、いくつかの食品ペプチドのCCK分泌作用が抑制された。また、電気透析機により低分子画分を除去したところ、CaSR阻害剤の影響を受ける食品ペプチドと受けない食品ペプチドが見られ、CaSRが種々の大きさのペプチド認識に関わることが示唆された。3.上記CaSRのアゴニストである塩基性たんぱく質プロタミンをラットに経口投与することにより、経口グルコース負荷試験における血糖上昇が抑制されることを見出した。また、プロタミンが消化管ホルモンGLP-1の分泌を誘導することを確認し、腸管におけるCaSRの活性化が、GLP-1分泌促進や胃排出抑制を介して血糖上昇抑制に寄与することが示唆された。前年度までにいくつかの食品ペプチドによる消化管ホルモンCholecystokinin(CCK)分泌促進に関して、カルシウム感知受容体(CaSR)の関与が示唆される結果が得られた。今年度は、さらに多くの食品ペプチドに関して、これらによるCCK分泌がCaSRアンタゴニストによって抑制されるかを検討した。市販、および自ら調製した各種食品たんぱく質加水分解物合計12種類のうち、11種の食品ペプチドによるCCK分泌が、程度は異なるものの、CaSRアンタゴニストにより抑制された。一方で、食品ペプチド受容体候補としての可能性が示唆されているペプチド輸送担体(PepT1)の阻害剤では、各種食品ペプチドによるCCK分泌は抑制されなかった。CaSRを発現しないヒト腎臓由来HEK293細胞に、CaSR発現ベクターを導入し、各種食品ペプチド暴露時の細胞内カルシウム濃度変動を観察したところ、多くの食品ペプチドにより、濃度依存的に細胞内カルシウム濃度の上昇が観察された。CaSRを導入していないMock処理のHEK293細胞では、食品ペプチドに対する応答は見られなかったことより、各種食品ペプチドがCaSRを活性化することが明らかとなった。CaSRはアミノ酸の受容体として機能することから、食品ペプチドに含まれる遊離アミノ酸がCaSRを活性化する可能性も考えられた。ゲル濾過クロマトグラフィーにを用い、各種食品ペプチドより約500Da以下の画分を除去したところ、用いた食品ペプチドによるCCK分泌は維持された。この時CaSRアンタゴニスト存在下で、多くの食品ペプチドによるCCK分泌は部分的に抑制された。これらの結果より、CCK産生細胞において、CaSRはアミノ酸だけでなく、種々の大きさのペプチドを認識して、CCK分泌を誘導することが明らかとなり、CaSRが食品ペプチドとして機能することが強く示唆された。
乾燥土壌面からの蒸発速度測定法の開発と蒸発モデルの構築に関する研究

乾燥土壌面からの蒸発とは,土壌表面が乾燥して,水蒸気が土壌中でのみ生成される状態を意味する。したがって,日中,土壌表面温度が大気温に比べて極めて高くなりうるために,土壌表面付近では水蒸気密度だけでなく温度勾配も水蒸気移動の駆動力となりうる。その結果,従来の蒸発速度測定法の多くは,乾燥土壌面からの蒸発には適用不能となる。このような温度勾配が水蒸気の駆動力となる蒸発過程を非等温蒸発と定義し,その機構を明らかにしてモデル化した。さらに,非等温蒸発時の蒸発速度測定方を開発し,その有効性を実証した。土壌層を湿潤土層(WSL),相変換層(PTZ)および乾燥土層(DSL)に分類し,それらが表面に露出している状態を,それぞれ,蒸発の第1,第2および第3段階とした。第1段階では水蒸気の生成(相変化)はすべて土壌表面で行われるが,第2段階では表面に露出している厚さ有限のPTZ内で行われる。第3段階ではDSLが表面に露出し,乾燥土壌面からの蒸発に相当する。温度勾配の影響はDSLと大気の境界面付近で作り出され,小対流(MCJ)によって接地気層内に運ばれる。その結果,接地気分層内に湿度逆転(日中,高度と共に比湿が減少する現象)が発現する。温度勾配の影響はDSL内では比較的小さいので,DSL内の水蒸気上昇フラックスを評価して蒸発速度を推定するDSL法を開発した。また,リモートセンシングによって測定可能な土壌表面温度と厚さ5cmの表土層内の平均体積含水率のみを用いて評価できるようDSL法をパラメーター化したDSLバルク法を提案した。両方法は,鳥取砂丘とマサ土を用いて検証され,有効性が確認された。土壌面蒸発は表面を覆う土壌層の種類によって3段階に分類できる。表面が湿潤土層(WSL)で覆われ、気化が表面でのみ行われる第1段階、毛管切断が起こり気化が行われる層(PTZ)で覆われる第2段階、水分の移動が水蒸気体でのみ行われる層(DSL)で覆われる第3段階である。第2段階ではPTZとWSL、第3段階ではDSL、PTZおよびWSLの順で成層構造を成している(HeとKobayashi、1998)。乾燥土壌面からの蒸発とは土壌面蒸発の第3段階を意味する。この段階の蒸発機構は極めて複雑である。乾燥土壌面近傍と接地境界層内では、晴れた日の日中、水蒸気は一見奇妙な挙動を示す。すなわち、水蒸気密度は高度と共に増すが(湿度逆転)、蒸発は起きている(逆勾配流れ)。代表者らはこのような現象を説明するための仮説を提出した(Kobayashiら、1998):乾燥土壌表面の温度は接地気温より1030°C高くなるため、地表面付近に大きな温度勾配が生じ、熱拡散によって乾燥空気が生成される。また、DSLを含めた地表付近は極めて不安定な状態になるため、ミクロな対流(MCJ)が発生し、地表付近で生成された乾燥空気または湿度逆転を接地境界層内へ送り込む。したがって、乾燥土壌面からの蒸発速度は、土壌水分の減少量か土壌中の水分上昇フラックスを測定して評価する他はない。そこで、本研究では、DSL内の水蒸気上昇フラックスをリモートセンシングによって測定可能な土壌表面温度T_0と厚さ5cmの表土層の平均体積含水率θ_5から推定するDSLバルク法の開発を試みた(Kobayashiら、1998)。本法によって、砂漠など乾燥地面からの蒸発量をリモートセンシングによって評価することが可能になる。
高齢者のための快適保温補助具に関する研究-下腿部保温補助具レッグウォーマ-の実用化とその評価-

目的高齢者のための快適保温補助具に関する研究を行なってきた。これまでに下腿部や足裏の受容器における保温や刺激により核温や皮膚温や血流量などの温熱生理反応がどのような挙動をとるかについて実験を行い検討を加えてきた。本実験は、足部を被覆することが温熱生理反応に及ぼす影響について実験を行い考察することを目的としている。方法被験者は、年齢19-20歳の4人の女子学生である。平均身長は156.1【.+-。】3.9cm平均体重は47.5【.+-。】3.5kg,体表面積は1.41【.+-。】0.09m^2である。測定項目は、核温、皮膚温(胸、手掌、大腿、下腿、足背)、衣服内温度、衣服内湿度である。実験中は長袖のTシャツ、半ズボンを着用した。実験のスケジュールは20分間の椅座安静後メトロノ-ムのアンダンティノ80に歩調を合わせて20分間の足踏み運動を行った。これを再度繰り返してから40分間の回復期に入った。環境温度は、26°C、相対湿度は50%に設定した。足部を被覆するためにアンゴラ100%のソックスを着用した。それと比較検討するために素足での実験も行った。結果本実験の結果から興味深いことは、足部を被覆して足踏み運動を繰り返した場合の回復期には核温と胸部皮膚温が素足の場合の同一条件時より低く保たれているということである。それに反して足部と手掌の皮膚温は高く保たれており、しかも足部と手部の温度の挙動は類似している。これは下腿部や足部を被覆することが熱損失と相関があるように前腕部や手部を被覆することは体の温熱生理反応との関わりが深いと思われるので今後更なる実験を重ねてみる必要がある。目的高齢者のための快適保温補助具を開発するために研究を行っているが、本年度は、下肢部を温熱刺激作用マットで刺激することにより下肢足裏触受容器がどのような温熱整理反応を示すか、それが体全体にどのような影響を及ぼしているかについて知見を得るためなに実験を行った。この実験の結果から高齢者のための快適保温繊維製品の開発を行うことを目的としている。方法1)敷マット3タイプの試料(従来品、特殊加工ハード,特殊加工ソフト)を使用して一定時間ヒト触受容器を刺激した後に足裏皮膚温の活動状態をサーモグラフィによって温熱解析を行った。さらに全身の皮膚温5ヶ所と直腸温の挙動を記録した。2)敷マット3タイプの試料を使用して一定時間とヒト触受容器を刺激した後に足裏汗腺活動状態を温湿度センサーによって測定し、足裏接触部付近の湿度変化から温熱性の有無を検討した。さらに血流計によって血流量の計測を行った。被験者は、健康な女子学生5人である。結果、特殊マットの機能や足裏部の触感覚を刺激するということから外部感覚器官の刺激インパルス応答が痛受容器や圧受容器や視床下部へ刺激反応し皮膚温や皮膚血流反射や汗腺活動に変化が生じてくることがわかった。特殊マットにおける皮膚温では、手掌、足背、足裏の各部位においては、運動中は下降するが運動終了後は、皮膚温の上昇度が大きいことがみられた。直腸温も運動開始時は下降するが、運動終了後は上昇していることがみられた。それは従来品マットよりも特殊マットにおいて顕著であった。

衣服内気候の湿度では、特殊マッドにおいて湿度が増加していることがみられた。血流量は、運動中は従来品マットにおいて多くみられ運動終了後は特殊マットにおいて流量が増加した。これらのことから特殊マットの方が体全体に与える刺激が強いことがわかった。これらのデーターを基礎にしてレッグウォーマ-の次なる開発に着手して新しい繊維素材による繊維製品のレッグウォーマ-を製作し実験を行う準備を進めている。目的高齢者のための快適保温補助具の開発をするために研究を続けている。昨年度までの研究において下肢部を保温することが体全体への保温効果があり高齢者が寒冷下において屋外で活躍する助けとなることがわかった。そこで今回は、レッグウォーマ-を大腿部まで長くしてインナーズボンのような形にした試作製品を作成して着用し温熱生理反応についての挙動を観察した。高齢者は、寒冷下での長時間の活躍や作業を行うことは、生理面、健康面からみて体に悪影響を及ぼすことがわかっている。今回の試作製品が下肢部のインナーズボンとして優れた保温効果があるかどうかについてサーモグラフィによる皮膚温の計測を実施して熱画像解析を行い温度の挙動による結果を評価し検討を加えて考察することを目的とした。方法レッグウォーマ-を大腿部まで長くした形のインナーズボンの試作製品の繊維素材は、アクリル繊維でありパイル形態の構造をもつニット地である。さらに熱特性に優れセラミック系金属酸化物を繊維中に練り混んだ高機能を付した加工布である。これと比較検討するために未加工布による試作製品も作成した。被験者は、健康な男性2人によって実験を行った。環境温度は、24-25°Cである。サーモグラフィの画像処理機能により熱画像データーから任意部分の皮膚温の検出を行い、特定領域の平均皮膚温を算出した。結果インナーズボン試作製品の着用による皮膚温の挙動を熱画像解析した結果、加工布による試作製品の方が高く現れた。着用時の放熱状態の違いは、加工布が断熱性の高いことがわかった。被服材料からの熱放出も加工布も未加工布の温度差は、平均で0.87°Cであり加工布の方が高いことが認められた。脱衣直後の皮膚温も加工布の方が高くなっておりヒストグラムによる皮膚温の差も0.5°C高くなっていた。以上の結果から下肢部を保温することによる体全体の保温効果に加えて、さらに高機能を付した加工布によって試作したインナーズボンの方が体全体における保温効果が大きいということがわかった。
胃がん・子宮がん検診の効果評価に関するケース・コントロール研究

胃がん検診については、平成2年度中に主病因が胃がんで死亡した者(ケース)、およびそれらと性・生年月日、居住地(行政区)をマッチさせた3人のコントロールの抽出を宮城県下の61町村に依頼した結果220のケースと633のコントロールが集積された。これらのケースおよびコントロールの胃がん検診受診歴を、ケースの診断年からさかのぼって5年間にわたって検索した。ケースの診断年は、宮城県新生物レジストリーのがん登録を用いて把握し、胃がん検診受診歴は、宮城県対がん協会の胃集検受診者ファイルを用いて検索した。5年間に1度も胃がん検診を受診していない場合を1.0とした時の受診歴有りのodds比は、全数でみると0.45(95%信頼区間0.32-0.66)であった。odds比を年齢別に見ると、5069歳では0.47(0.29-0.78)、70歳以上では0.34(0.18-0.63)であった。以上の結果は、胃がん検診は胃がん死亡のリスクをほぼ半分に減少させ、70歳以降の胃がん死亡の減少にも有効であることを示唆している。子宮がん検診については、新たに病院発見浸潤がんをケースに加え、198例について分析を行なった(コントロールは年齢をマッチさせた396例)。過去に1度も子宮がん検診を受診したことがない場合を1.0とした時の受診歴ありのodds比は0.14(0.09-0.23)と計算されたケースの発見契機別に見ても集検発見の場合と病院発見の場合、ともにodds比は0.14と不変であった。受診間隔別に検討すると、1年間受診のodds比0.09(0.06-0.16)、2年前受診0.17(0.08-0.34)3年前受診0.67(0.26-1.73)となり浸潤がん減少効果は受診間隔に依存することが認められた。胃がん検診と子宮がん検診の両者について、ほぼ平行して作業を進める予定であったが、ケ-スおよびコントロ-ルの集積過程が両者で異なるため、進捗状況に不均等が生じた。子宮がん検診については、中間的な分析が可能となり、学会発表、誌上発表(投稿中)を行った。その概要について述べる。ケ-スとしては、集検発見の子宮頚部浸潤がん109例、コントロ-ルとしては、ケ-スと同時期に同地区(市町村)の集検を受診し浸潤がんと診断されなかった者で年齢を±3歳にマッチさせた者218例を抽出した。このケ-スおよびコントロ-ルの過去5年間の集検受診歴を、宮城県対がん協会の子宮がん検診者の名簿を用いて検索した。過去5年間の受診歴のあった者は、ケ-スで60例(55.0%)コントロ-ルで193例(88.5%)であり、集検受診歴のオッズ比は0.16と計算された。同様の分析を受診間隔別に行ったところ、オッズ比は、1年前受診が0.11、2年前受診が0.33、3年前受診が0.65、4年前受診が0.65となった。浸潤がんを約30%減少させる目的では2年間隔の検診で十分であるとの結果であったが、なお年齢別の分析、他の要因(ライフスタイル、特に生殖歴)を考慮した分析などが今後必要と思われる。胃癌検診に関しては、ケ-ス・コントロ-ルの集積を目下行っているところである。集積が不十分な場合は、我々が別の研究で追跡調査を行っている集団を用いて、コホ-ト内ケ-ス・コントロ-ル研究(nested caseーcontrol study)を行うことも考慮中である。子宮がん検診のケ-ス・コントロ-ル研究については、集検発見浸潤癌症例をケ-スとした分析を行い、その結果については論文発表を行った(別掲)。今年度は更に、一般外来で診断された浸潤癌症例を加えた198例のケ-スと年齢(±5歳)、地域をマッチしたコントロ-ル396例について、前回と同様の分析を行った。それによると、一度でも受診歴のある場合のオッズ比は0.19(95%信頼区間0.130.27)と検診受診歴は浸潤癌のリスクを有意に下げていることが示された。また前回受診からの間隔年別にオッズ比を算定すると、5年以上を1.0とした場合、1年前0.14(95%信頼区間0.090.21)、2年前0.24(0.130.44)、3年前0.68(0.281.68)、4年前0.64(0.211.98)と浸潤癌のリスクの減少の効果と受診間隔との間には、用量・反応関係が認められた。本研究の結果は、第2回日本疫学会(平成4年1月、福岡)にて口演発表を行った。また、子宮頚癌発生に関連が示唆されている諸要因(特に生殖歴)の影響を考慮した分析を追加する予定である。胃がん検診については、当初の目標症例数約600に近い症例の集積を完了しているが、これらと性、年齢、地域等のマッチしたコントロ-ルの集積を急いでいるところである。コントロ-ルについては、我々が行っている宮城県下14町村の約5万人のコホ-ト調査の対象者からの抽出を考慮中である。

胃がん検診については、平成2年度中に主病因が胃がんで死亡した者(ケース)、およびそれらと性・生年月日、居住地(行政区)をマッチさせた3人のコントロールの抽出を宮城県下の61町村に依頼した結果220のケースと633のコントロールが集積された。これらのケースおよびコントロールの胃がん検診受診歴を、ケースの診断年からさかのぼって5年間にわたって検索した。ケースの診断年は、宮城県新生物レジストリーのがん登録を用いて把握し、胃がん検診受診歴は、宮城県対がん協会の胃集検受診者ファイルを用いて検索した。5年間に1度も胃がん検診を受診していない場合を1.0とした時の受診歴有りのodds比は、全数でみると0.45(95%信頼区間0.32-0.66)であった。odds比を年齢別に見ると、5069歳では0.47(0.29-0.78)、70歳以上では0.34(0.18-0.63)であった。以上の結果は、胃がん検診は胃がん死亡のリスクをほぼ半分に減少させ、70歳以降の胃がん死亡の減少にも有効であることを示唆している。子宮がん検診については、新たに病院発見浸潤がんをケースに加え、198例について分析を行なった(コントロールは年齢をマッチさせた396例)。過去に1度も子宮がん検診を受診したことがない場合を1.0とした時の受診歴ありのodds比は0.14(0.09-0.23)と計算されたケースの発見契機別に見ても集検発見の場合と病院発見の場合、ともにodds比は0.14と不変であった。受診間隔別に検討すると、1年間受診のodds比0.09(0.06-0.16)、2年前受診0.17(0.08-0.34)3年前受診0.67(0.26-1.73)となり浸潤がん減少効果は受診間隔に依存することが認められた。
精子形成細胞におけるmitosisからmeiosisへの分子スイッチ機構の解明

体細胞分裂から減数分裂への移行機構を決定する減数分裂抑制及び開始因子の存在証明と同定を目的とし実験を行った。脱核した減数分裂移行可能なcompetent精細胞の細胞質と減数分裂移行不可能なnon competent精原細胞を電気穿孔法により融合しサイブリッドを作製した結果、non competent精原細胞で核の形態が変化し、減数分裂前期の形態を示すことを明らかにした。このことはドナーの細胞質に減数分裂を誘導する物質が含まれている可能性を示唆している。哺乳類の雄性生殖細胞は精子形成過程のはじめに、精原細胞を体細胞分裂により増殖させた後減数分裂を開始する。減数分裂を正常に進めるための因子は数多く報告されているが、体細胞分裂より減数分裂への移行のメカニズムや関与する因子については不明である。我々が確立した精細胞共培養系下では体細胞分裂より減数分裂へ移行することができるcompetent精原細胞を人為的に作成できる。本課題では、自立的に減数分裂移行可能なcompetent精原細胞と不可能なnon competent精原細胞を用いて細胞生物学的手法により減数分裂誘導因子と抑制因子の存在を明らかにし、またその因子の同定を行うことを目的とする。本年度は、減数分裂誘導因子を解析する細胞融合を用いた実験系の確立を目指した。細胞融合に用いるドナー細胞は、day5のICR mouse精巣より単離したnon competent精原細胞を、レシピエント細胞は、non competent精原細胞から精細胞共培養システム下で作製したcompetent精原細胞を、またday12のICR mouse精巣より単離した精母細胞を実験に用いた。初めにDilで標識したドナー細胞とmitotrackerで標識したレシピエント細胞の細胞融合によるヘテロカリオン作製条件を、ポリエチレングリコール法と電気穿孔法を用いて検討し、電気穿孔法による融合条件を確立した。ヘテロカリオンをMEF上で培養したがドナー細胞核に減数分裂を誘導できなかった。次に、レシピエント側の核の影響を除くため、サイトカラシンB処理下で遠心し脱核して得たレシピエント細胞の細胞質をドナー細胞と電気融合し、サイブリッドを作製する条件を確定した。今後はこの条件を用いて、融合後にドナー細胞の核で起こる変化を、形態的、又は減数分裂のマーカーであるSCP-1抗体を用いて免疫組織学的に検討する予定である。この実験により、non competent精原細胞に減数分裂が誘導されればcompetent精原細胞及び、精母細胞の細胞質に減数分裂誘導因子が含まれていることが明らかとなると期待される。本課題では、減数分裂移行可能なcompetent精原細胞と不可能なnon competent精原細胞を用いて細胞生物学的手法により減数分裂誘導因子と抑制因子の存在を明らかにし、またその因子の同定を行うことを目的とする。昨年度までに、減数分裂誘導因子を解析する細胞融合を用いた実験系の確立を目指し、電気穿孔法により自立的に減数分裂移行可能なcompetent精原細胞と不可能なnon competent精原細胞のヘテロカリオン作製条件を決定したが、減数分裂の誘導を起こせなかった。そこで、核からの影響を除くため、competent精原細胞又は、減数分裂を行っている精母細胞からサイトカシンB処理後遠心脱核することにより得た細胞質とnon compentent精原細胞を電気穿孔法により融合し、サイブリッドを作製する条件を検討していた。今年度は、減数分裂を行っている精母細胞の細胞質とnon competent精原細胞を電気穿孔法で融合しサイブリッドを形成したところ、融合後、すぐに、non competent精原細胞で核の形態が変化し、減数分裂前期ザイゴテン期様の形態を示すことを明らかにした。このことは、精母細胞に、減数分裂を誘導する物質が含まれている可能性を示唆している。今後は、精原細胞の細胞質とのサイブリッド作製により、融合後にドナー細胞に減数分裂を起こす条件、また、抑制する条件をさらに詳細に検討することにより、減数分裂誘導、抑制因子の検討をさらに進めて行く予定である。

昨年度までに、減数分裂誘導因子を解析する細胞融合を用いた実験系の確立を目指し、電気穿孔法により自立的に減数分裂移行可能なcompetent精原細胞と不可能なnon competent精原細胞のヘテロカリオン作製条件を決定したが、減数分裂の誘導を起こせなかった。そこで核からの影響を除くため、competent精原細胞又は、減数分裂を行っている精母細胞からサイトカシンB処理後遠心脱核することにより得た細胞質とnon competent精原細胞を電気穿孔法により融合し、サイブリッドを作製する条件を検討した結果、成功率は低いが融合後、すぐにnon competent精原細胞で核の形態が変化し、減数分裂前期ザイゴテン期様の形態を示すことを明らかにした。このことは、精母細胞に減数分裂を誘導する物質が含まれている可能性を示唆している。さらに、このドナー核の変化、を免疫組織化学的手法を用いて冠減数分裂のマーカー分子の発現について検討中である。また、減数分裂誘導因子の分子的な解析を行うため、このサイブリッド作製による減数分裂誘導アッセイ系の確立を試みたが効率及び細胞質分画を含む人工膜作製には今後の検討が必要である。今後は、精原細胞の細胞質とのサイブリッド作製により、融合後にドナー細胞に減数分裂を起こす条件、また、抑制する条件をさらに詳細に検討することにより、減数分裂誘導、抑制因子の検討をさらに進めて行く予定である。
高密度プラズモイドの空間内部測定による固体水素溶発素過程の研究

高速分光計測を用いて、磁場構造、背景プラズマ、プラズマ加熱条件が高密度プラズモイドの内部分布に与える影響について定量的に調べることが本研究の目的である。高密度プラズモイドとは固体水素が溶発した際にできるプラズマ塊である。イオン化されているため、磁場との相互作用を受けて複雑な挙動を示す。また、固体水素は一般的に背景プラズマからの熱流速によって溶発するが、加熱の際に生じる高速イオン、電子によっても溶発は影響を受ける。このため、上記の影響因子が高密度プラズモイドの内部分布および溶発量(溶発過程)にどのように影響を与えるのかを明らかにする。
網羅的遺伝子解析による性同一性障害の病態解明

性同一性障害の病態解明に向けて、性同一性障害患者の全ゲノムを包括的に探索することにより性同一性障害に関与する分子を発見することを目指した。現時点で、性同一性障害患者のうちfemale-to-male(FTM) 96例についてジャポニカアレイによる解析を終えているが、病態に関わる分子の同定には至っていない。今後は全ゲノムインピュテーションを行うことで、性同一性障害の病態に関与する分子の同定を計画している。岡山大学病院・ジェンダーセンターを受診し、詳細な問診、身体的な検査により性同一性障害と診断された患者から同意を得て、DNAサンプルを採取した。脳の性分化に関連していることが推測されるCYP19遺伝子の機能的多型と、性同一性障害患者との関連解析を行い、結果を第13回世界精神医学会国際会議で発表した。岡山大学病院・ジェンダーセンターを受診し、詳細な問診・身体的な検査により性同一性障害と診断された患者から同意を得てDNAサンプルを採取した。初年度には、脳の性分化に関連していることが推測されるCYP19遺伝子の遺伝子多型のうち、機能が明らかになっている多型(rs2899470、rs240152)について関連解析を行ったが、解析した多型のいずれについても、性同一性障害との関連は解明できなかった。そこで、次年度は候補遺伝子解析ではなく、網羅的に遺伝子解析を行うことで、性同一性障害の病態にかかわる分子の発見を目指した。性同一性障害の臨床症状は比較的均一であるが、とりわけfemale-to-male (FTM)でその傾向が強く原因因子のもつエフェクトサイズも大きいと考えられるため、96例のFTMについて、ジャポニカアレイ(東芝)を用いて網羅的な解析を行った。本研究においては、当初はAffimetrix社のAffimetrix Genome-wide Human SNP Array 6.0を用いてFTM50例を対象に解析する計画であったが、研究を遂行する期間中にジャポニカアレイが開発され低コストでの解析が可能となったため、このジャポニカアレイを用いることでより多数のサンプルでの解析が可能と判断し、使用するアレイを変更した。しかし、当初計画していた約2倍のサンプルでの解析が可能になった一方で、アレイによる解析の日程が遅れたため、現在統計解析が終了できていない。今後、できるだけ速やかに解析を進め、性同一性障害の病態に関わる分子の同定を行う予定である。精神医学DNAサンプルは順調に採取できており、解析に必要な数が集まっている。現時点で、マイクロアレイ解析にとりかかれておらず当初の計画よりやや遅れているが、解析に必要なサンプルはそろっているため、当初の計画に大きな変更なくすすめていくことができると考える。性同一性障害患者のうち臨床症状がより均一であるFemale-to-male(FTM)50例を対象として全ゲノム解析を行う。この解析によって、性同一性障害との関連が示唆された領域を中心に、先の全ゲノム解析に用いたサンプルとは異なるサンプルを用いてTaqMan法を用いて再現性を検討する。これらの解析により、性同一性障害の病態に関連する未知の分子を同定する。この研究の費用の大半はDNAマイクロアレイおよびその解析にかかる費用である。平成25年度はサンプルの収集を主体に取り組んだため、マイクロアレイ解析にとりかかれておらず、研究費の大半も平成26年度に使用することになったが、研究計画全体としては大きな変更はない。当初の計画通り、DNAサンプルの収集と並行して、DNAマイクロアレイを用いた解析を行う。
ネギ異種染色体添加系統の抗菌物質および転写産物のプロファイリング

1)ネギ異種染色体添加系統の抗菌物質のプロファイリングネギ異種染色体添加系統(添加系統)のうち、3つの添加系統(FF+1A、FF+2A、およびFF+3A)が、高いフザリウム病抵抗性を持つことが判明した。そこで、これら3つの添加系統を水耕栽培し、各種抽出法を用いて、植物体および根浸出液中のサポニンおよびアルカロイドを抽出し、薄層クロマトグラフィー(TLC)で分離・精製を行った。得られた各画分について、Fusarium oxysporum f.sp.cepae(FOC)に対する抗菌活性を調べた結果、FF+2Aの根サポニン画分に高い抗菌活性が認められた。この結果は、シャロットの2番染色体に抗菌性サポニンの生合成に関与する遺伝子が座上していることを強く示唆するもので、今後ネギ類の耐病性品種育種を進めるうえできわめて有用な知見である。また、シャロットのサポニンを二次元TLCで分画し、各スポットの抗菌活性を調べた結果、スポットNo.5に強い抗菌活性(IC50:20ng/ml)が認められた。これまで、シャロットの抗菌サポニンを精製した例はなく本研究が最初である。2)転写産物のプロファイリングシャロットのFOC抵抗性を遺伝子レベルで解明するために、水耕栽培したシャロットの根にFOCを接種し、回収したRNAを用いてタマネギcDNAマイクロアレイ解析を行った。この結果、FOCを接種したシャロットの根において、多数の遺伝子発現の増減が生じていることが判明した。これまで、シャロット根についてマイクロアレイ解析を実施した例はなく、本研究が最初である。今後これらの遺伝子の発現について詳細な解析を行うことにより、シャロットのFOC抵抗性の解明が大きく進展するものと思われる。シャロットの単一染色体を添加したネギ系統植物体(添加系統)、およびシャロットの鱗茎を水耕栽培し、それらにネギ萎ちょう病菌(全36株)を接種して感染抵抗性を調査した。また、水耕培地中に放出される抗菌物質(サポニンおよびフェノール)を経時的に定量した。サポニンについては蓄積パターンの添加系統差異をTLCによって調べた。これらの実験により以下の新知見を得た。1.添加系統では、ネギ萎ちょう病菌に対する感受性が大きく異なっていた。3つの添加系統(FF+1A、FF+2A、およびFF+3A)は、九条細ネギや他の添加系統よりも高い抵抗性を持っていた。すなわち、シャロットの1番、2番、および3番染色体がネギ萎ちょう病菌に対する抵抗性に関係していることが示唆された。2.サポニンのTLCパターン解析から、8つの添加系統のうち、シャロット5番染色体はフラボノイドと着色化合物遺伝子を持つこと、また2番染色体はフロスタノール型サポニンの合成経路に関与する遺伝子が座上していることが示唆された。3.シャロットは、ネギ萎ちょう病に強い抵抗性を示した。菌接種によってシャロットの根組織にサポニンおよびフェノール生産が誘導され、水耕培地にサポニンが蓄積したことから、シャロットにおいては根外部ではサポニンがネギ萎ちょう病菌に対する抵抗性に関与していると思われた。4.ネギ萎ちょう病菌胞子懸濁液に浸したネギ種子をシャロット水耕液で処理すると、それらは正常に発芽し、健全な苗として生長した。一方、非処理対照区ではすべて発芽阻害もしくは萎ちょう症状が見られた。このことは、シャロット水耕液中にネギ萎ちょう病菌の感染を強く阻害する抗菌物質が含まれていることを示しており、上記3の結果を支持した。
内分泌攪乱物質の学習・記憶ならびに情動行動を主とした中枢神経機能に及ぼす影響

中枢神経機能に及ぼす2,3,7,8-テトラクロロジベンゾ-P-ジオキシン(TCDD)の影響をより直接的にかつ定量性をもって検討するために、まず、SD系ラットの新生仔(生後10日目)の脳室内に脳定位固定装置を用いて、TCDD20ng/2μlを2分間かけて注入し、1分間そのまま針を留置することにより微量注入した。対照群には、同量の溶媒を脳室内に投与した。測定は、生後4週齢より12週齢にかけて隔週ごとに摂食・飲水・運動活性測定装置に入れ、経時的に各パラメーターを測定した。結果は雌雄別に解析した。いずれも、統計学的に有意な差は認められなかった。次に、成体の雄性SDラットを用いて、TCDD100ng/2μlおよびノニルフェノール(NP)2μg/2μlを脳室内に投与した。TCDD投与群では、投与前値に比較して、有意な運動量の増加が認められたが、溶媒投与群においても同様の傾向が認められ、一概にTCDDの作用とは言いがたい。摂食・飲水には影響は認められなかった。NP投与による影響はいずれのパラメーターについても認められなかった。放射状迷路装置を用いてラットの学習・記憶に及ぼすTCDDおよびNPの影響を調べた結果、いずれも有意な影響は認められなかった。さらに、オープン・フィールド装置を用いてラットの情動行動に及ぼすTCDDおよびNPの影響を調べた結果、TCDD投与群において、やや情動性の低下傾向が認められたが、統計学的に有意な差は認められなかった。NPについてはなんら影響は認められなかった。以上より、NP2μgを脳室内に投与しても、ラットの中枢神経機能について影響は認められなかったが、TCDDに関しては、さらに詳細な検討が必要と考えられる。これまでに、我々はダイオキシン(2、3、7、8-テトラクロロジベンゾ-p-ジオキシン;TCDD)に比較的反応しにくい系であるWistar系雄性ラットで、かつ成体を用いて、TCDD1μg/kg/weekを経口投与し、摂食・飲水・運動活性を20週間にわたり検討した結果、TCDD投与群は対照群に比べ、概して運動量の増加が認められ、かつ摂食量および飲水量に関与しない体重増加の有意な抑制を認めてきた。そこで、中枢神経機能に及ぼすTCDDの影響をより直接的にかつ定量性をもって検討するために、SD系ラットの新生仔(生後10日目)の脳室内に脳定位固定装置を用いて、TCDD20ng/2μlを2分間かけて注入し、1分間そのまま針を留置することにより微量注入した。対照群には、同量の溶媒投与群ならびに人工脳脊髄液投与群をおいた。現在まだ進行中で、例数を追加中であり統計処理にまで至っていないが、雌性SDラットにおいてこの投与量で、溶媒投与群に比べ運動量の増加傾向が認められている。なお、この用量のTCDDでは体重増加抑制傾向は認められず、運動活性増加作用の方が感受性が高い可能性があるが、現時点ではまだ検討中である。例数の追加とともに今後用量の増減を行う。さらに、ビスフェノールAの細胞毒性について、培養細胞を用いて現在検討中であり、いくつかの結果が出ているがまとまりしだい発表する。中枢神経機能に及ぼす2,3,7,8-テトラクロロジベンゾ-P-ジオキシン(TCDD)の影響をより直接的にかつ定量性をもって検討するために、まず、SD系ラットの新生仔(生後10日目)の脳室内に脳定位固定装置を用いて、TCDD20ng/2μ

lを2分間かけて注入し、1分間そのまま針を留置することにより微量注入した。対照群には、同量の溶媒を脳室内に投与した。測定は、生後4週齢より12週齢にかけて隔週ごとに摂食・飲水・運動活性測定装置に入れ、経時的に各パラメーターを測定した。結果は雌雄別に解析した。いずれも、統計学的に有意な差は認められなかった。次に、成体の雄性SDラットを用いて、TCDD 100ng/2μlおよびノニルフェノール(NP)2μg/2μlを脳室内に投与した。TCDD投与群では、投与前値に比較して、有意な運動量の増加が認められたが、溶媒投与群においても同様の傾向が認められ、一概にTCDDの作用とは言いがたい。摂食・飲水には影響は認められなかった。NP投与による影響はいずれのパラメーターについても認められなかった。放射状迷路装置を用いてラットの学習・記憶に及ぼすTCDDおよびNpの影響を調べた結果、いずれも有意な影響は認められなかった。さらに、オープン・フィールド装置を用いてラットの情動行動に及ぼすTCDDおよびNPの影響を調べた結果、TCDD投与群において、やや情動性の低下傾向が認められたが、統計学的に有意な差は認められなかった。NPについてはなんら影響は認められなかった。以上より、NP2μgを脳室内に投与しても、ラットの中枢神経機能について影響は認められなかったが、TCDDに関しては、さらに詳細な検討が必要と考えられる。
婚姻儀礼における贈答行動と家族関係

当該研究の研究目的は、1)婚姻儀礼時の共同的な贈答行動に関する、家族関係の影響を明らかにすること、2)他者との消費財の交換形態をとる婚姻儀礼を調査対象とすることで、消費行動の社会的側面に焦点をあてること、3)互酬関係と市場経済との関連を解明すること、の3点にあった。今年度は、平成6年度に行った質問紙調査のデータ解析を中心に研究を行い、14名への詳細面接調査も併せて行った。質問紙調査は、横浜市在住の30代、50代女性、各々1500票ずつを、二段階無作為抽出法により抽出、郵送により実施した。回収されたデータをもとに、婚姻儀礼と贈答儀礼に関する消費行動の分析を行った。文献研究により贈答儀礼を含めた婚姻儀礼に関する概念を変数化、その世代間の規範意義の差を平均値比較により検定した。さらに30代標本を用いて、贈答儀礼のうち、互酬規範意義が披露宴の高額現象に影響を与えるという仮説を、披露宴支出額を従属変数、互酬規範変数群を説明変数候補とする重回帰分析により検証した。発見事項は,1)互酬性という社会規範が婚礼市場を支える一つの行動原理となっている反面、「自分らしさへのこだわり」という、儀礼性や互酬の論理とは独立した志向が披露宴の高額支出傾向にマイナスの影響を及ぼしていること、2)披露宴演出に関して、当事者よりも親世代の肯定的な意義が強く、披露宴一般への満足度も高いこと、3)親世代は、儀礼への手順や、互酬性により社会関係を強化する面を比較的重視していること、4)結婚当事者達の披露宴高額支出に影響を与えているのは、もちまわり経済的な一般化された互酬性よりも、均衡化された互酬性についての意義であること、等であった。平成6年度は、婚姻儀礼における贈答行動と家族関係に関して、質問紙調査を設計し、実施した。平成6年6月から平成7月1月にかけて文献研究を行い、調査を設計、2月に標本抽出、3月上旬に質問票を配付した。下旬に回収した質問票のデータ解析及び、分析結果の執筆を行う予定である。親世代と子世代の比較を行うために、30歳代女性と50歳代女性とから各1500票づつ標本抽出した。標本抽出にあたっては、横浜市市民局から個人情報利用の許可を得て、横浜市住民基本台帳から区毎に無差別抽出を行う、層化抽出法を行った。各質問項目は、文献研究に基づき抽出された概念を、分析尺度として操作化したものである。国内・海外の贈答行動と儀礼的消費行動に関する先行研究に関して文献研究を行い、かつ各種調査機関によって行われた婚姻儀礼についての調査結果を収集し、分析を行った。文献研究の成果に関しては、研究代表者は、マークティング研究の代表的な季刊誌において論文の形で発表した。また研究分担者は、近代家族について文献を渉猟し、理論研究を深めた。この成果に関しては、報告書の体裁で発表された。当該研究の目的は、1)婚姻儀礼時の共同的な贈答行動に関する、家族関係の影響を明らかにすること、2)他者との消費財の交換形態をとる婚姻儀礼を調査対象とすることで、消費行動の社会的側面に焦点をあてること、3)互酬関係と市場経済との関連を解明すること、の3点にあった。今年度は、平成6年度に行った質問紙調査のデータ解析を中心に行い、14名への詳細面接調査も併せて行った。質問紙調査は、横浜市在住の30代、50代女性、50代女性、各々1500票ずつを、二段階無作為抽出法により抽出、郵送により実施した。

文献研究による贈答儀礼を含めた婚姻儀礼に関する概念を変数化、その世代間の規範意識の差を平均値比較により検定した。さらに30代標本を用いて、贈答儀礼のうち、互酬規範意識が披露宴の高額現象に影響を与えるという仮説を、披露宴支出額を従属変数、互酬規範変数群を説明変数候補とする重回帰分析により検証した。発見事項は、1)互酬性という社会規範が婚礼市場を支える一つの行動原理となっている反面、『自分らしさへのこだわり』という、儀礼性や互酬の論理とは独立した思考が披露宴の高額支出傾向にマイナスの影響を及ぼしていること、2)披露宴演出に関して、当事者よりも親世代の肯定的な意識が強く、披露宴一般への満足度も高いこと、3)親世代は、儀礼への手順や、互酬性により社会関係を強化する面を比較的重視していること、4)結婚当事者達の披露宴高額支出に影響を与えているものは、もちまわり経済的な一般化された互酬性よりも、均衡化された互酬性についての意識であること、等であった。
衛星計測による地表面水文情報と大気大循環モデルの結合に関する研究

気候研究では、大気と海洋の相互作用は注目されてきたが、無視できない要因として地表面の役割も認識されてきた。夏季のアジアモンスーンなどの大規模な現象と地表面過程を結び付ける研究がなされてきた(Li and Yanai,1996)が、大規模な現象と地表面のような水平不均一性の大きな現象を同時に数値的に取り扱うには、水平に高い解像度を持った大気大循環数値モデルを使うことが最も望ましい。また、衛星計測技術の発展とともに受動型マイクロ波放射計による裸地の地表面水文量の導出がなされてきているが、水平解像度が数十kmであることからも解像度の高い数値実験の必要性がある。これらの状況から、衛星計測により得られたチベット高原上の土壌水分指標をGSWP(Global Soil Wetness Project)が作成した土壌水分量分布の該当箇所に当てはめ、T106(水平解像度320x160に相当)、20層の高解像度大気大循環モデルの境界条件として大気に与える影響を評価した。Budyko and Drozdov,1953による降水のリサイクル係数を考え、数値実験の出力に合わせてパラメータを選び、局地的に発生した水蒸気が降水量に含まれる割合を評価し、チベット高原領域において土壌水分量が発生したことによりこの割合も変化していることを示した。これによりチベット高原での土壌水分量増加は降水の増加を促すことが示された。
人工知能型全自動フィッション・トラック地質年代測定システムの開発

現在のフィッション・トラック地質年代測定法では、鉱物表面を化学処理してウラン自然核分裂の飛跡を拡大し、研究者が光学顕微鏡を用いて肉眼で鑑定・計数したトラック密度で年代計算を行っている。我々のコンピュータ画像処理による方法では、顕微鏡の焦点深度を変えて取り込んだ数枚のトラック画像を処理して、3次元のカラー画像に合成し、これを用いてトラックの3次元ベクトル(位置・方向・長さ)を測定することに成功している。このデータからは、年代計算のために必要なトラック密度が得られるのみでなく、年代測定の信頼度に大きな影響をあたえる異方的エッチング、地熱の影響によるトラック長の短縮などが同時に検討できるようになった。本試験研究の目的は、この画像処理の手法で蓄積された経験・知識・技術を知識ベース化することで人工知能(エキスパート)計測システムを具体的に構築し、トラックの3次元計測を自動化してフィッション・トラック年代測定を効率化するとともに、その年代データの精度・再現性・信頼性を確立することである。平成2年度に購入した顕微鏡と画像処理システム・エキスパートシステム制御のためのワークステーションを用いて、各種の操作手法を応用プログラムとして開発した。この計測システムによって、X、Y座標の自動制御画像の入出力、計数処理の自動化が可能となった。これを用いたジルコンおよびアパタイトのフィッション・トラック年代測定が可能になったのみでなく、天然ガラスのフィッション・トラック年代測定にも応用可能になった。我々のコンピュ-タ画像処理による方法では、顕微鏡の焦点深度を変えて取り込んだ数枚のトラック画像を処理して、3次元のカラ-画像に合成し、これを用いてトラックの3次元ベクトル(位置・方向・長さ)を測定することに成功している。このデ-タからは、年代計算のために必要なトラック密度が得られるのみでなく、年代測定の信頼度に大きな影響をあたえる異方的エッチング、地熱の影響によるトラック長の短縮などが同時に検討できるようになった。本試験研究の目的は、この画像処理の手法で蓄積された経験・知識・技術を知識ベ-ス化することで人工知能(エキスパ-ト)計測システムを具体的に構築し、トラックの3次元計測を自動化してフィッション・トラック年代測定を効率化するとともに、その年代デ-タの精度・再現性・信頼性を確立することである。本年度は、新たに顕微鏡・画像処理システム・エキスパ-トシステム制御のためのワ-クステ-ション(各種ソフトウェア付き)を購入した(備品費)。また、自動制御の顕微鏡ステ-ジを開発するための各種部品を購入した(消耗品費)。現在はこれらを用いて計測システムを構築中である。このシステムの機能的な目的(オブジェクト);適切な焦点深度の選択・画像入力・特徴抽出・トラック認定・ベクトル計測に関わるオブジェクト指向の知識の構造化が次のステップである。我々のコンピュ-タ画像処理による方法では、顕微鏡の焦点深度を変えて取り込んだ数枚のトラック画像を処理して、3次元のカラ-画像に合成し、これを用いてトラックの3次元ベクトル(位置・方向・長さ)を測定する。昨年度は、顕微鏡と画像処理システム・エキスパ-トシステム制御のためのワ-クステ-ション(各種ソフトウェア付き)を購入した(備品費)。

また、自動制御の顕微鏡ステ-ジを開発するための各種部品を購入した(消耗品費)。本年度では、計測のための応用ソフトウェアの開発がほぼ修了した。この計測システムによって、x,y座標の自動制御画像の入出力、計数処理の自動化が可能となった。ただし、適切な焦点深度の自動選択、トラック認定とベクトル計測に関わるシステム部分が未完成で、本年度の主要な課題となる。現在のフィッション・トラック地質年代測定法では、鉱物表面を化学処理してウラン自然核分裂の飛跡を拡大し、研究者が光学顕微鏡を用いて肉眼で鑑定・計数したトラック密度で年代計算を行っている。我々のコンピュータ画像処理による方法では、顕微鏡の焦点深度を変えて取り込んだ数枚のトラック画像を処理して、3次元のカラー画像に合成し、これを用いてトラックの3次元ベクトル(位置・方向・長さ)を測定することに成功している。このデータからは、年代計算のために必要なトラック密度が得られるのみでなく、年代測定の信頼度に大きな影響をあたえる異方的エッチング、地熱の影響によるトラック長の短縮などが同時に検討できるようになった。本試験研究の目的は、この画像処理の手法で蓄積された経験・知識・技術を知識ベース化することで人工知能(エキスパート)計測システムを具体的に構築し、トラックの3次元計測を自動化してフィッション・トラック年代測定を効率化するとともに、その年代データの精度・再現性・信頼性を確立することである。平成2年度に購入した顕微鏡と画像処理システム・エキスパートシステム制御のためのワークステーションを用いて、各種の操作手法を応用プログラムとして開発した。この計測システムによって、X,y座標の自動制御画像の入出力,計数処理の自動化が可能となった。これを用いたジルコンおよびアパタイトのフィッション・トラック年代測定が可能になったのみでなく、天然ガラスのフィッション・トラック年代測定にも応用可能になった。
膵β細胞に発現する甘味受容体:その機能と臨床的意義の解明

膵β細胞に発現する甘味受容体の機能と、β細胞機能や糖代謝調節における意義を明らかにするための研究を行った。まず膵β細胞株MIN6細胞を用いて、グルコースによるインスリン分泌に甘味受容体が関与してるかどうかを検討した。グルコースを添加すると、数秒以内という早期にCキナーゼ(PKCα)の細胞膜移行が観察された。これを裏付けるように、同様の時間経過でCキナーゼ基質であるMARCKSの細胞質移行が観察された。MARCKSは非燐酸化状態では細胞膜に局在するが、燐酸化を受けると細胞質に放出されることから、Cキナーゼの活性化を反映しているものと考えられた。同様に、グルコース添加により素早いジアシルグリセロール増加が観察された。これらの素早い反応はグルコース代謝を抑制しても観察され、代謝に依存しない作用であると考えられた。一方、グルコースにより誘発されるこれらの素早い反応は甘味受容体の拮抗剤グルマリン添加や、甘味受容体のノックダウンにより消失したことから、甘味受容体を介した反応であることが判明した。グルマリン添加や甘味受容体のノックダウンによってグルコースにより刺激されるインスリン分泌は有意に抑制された。同様な効果は、遊離膵島を用いた場合にも観察され、とくに単離膵島を用いたペリフユージョンにより、グルマリンや甘味受容体ノックダウンが第一相だけでなく第二相のインスリン分泌も抑制することが明らかになった。以上の結果から、甘味受容体はもっとも重要なインスリン分泌刺激因子であるグルコースの作用に関与していることが明らかになった。インスリンを産生・分泌する膵β細胞に甘味受容体が発現しているかどうかを検討した。その結果、膵島に甘味受容体を構成するT1R2,T1R3およびガストデューシンのmRNAが発現していた。抗T1R3抗体を用いた免疫組織化学法によりインスリンを分泌するβ細胞に発現してることが明らかになった。β細胞に発現する甘味受容体の機能を調べるために、人口甘味料スクラロースを作用させるとインスリン分泌が促進されることが明らかになった。甘味受容体の活性化するシグナル伝達系を明らかにするために、MIN6細胞を用いて検討を行った。スクラロースを添加すると細胞内カルシウム濃度とサイクリックAMP濃度が増加した。スクラロースによるカルシウム増加は二相性で、急速な第一相のピークと持続する第二相からなっていた。細胞外液カルシウムを除いたり電位依存性カルシウムチャネル阻害薬を投与すると、第一相は抑制され第二相は消失した。また細胞外液のナトリウムを除くと第二相は消失した。サイクリックAMPの上昇は細胞外液カルシウムの除去により減少したが消失はしなかった。またスクラロースの投与によりCキナーゼが持続的に活性化され、それは細胞外液カルシウムに依存していた。以上の結果から、膵β細胞には甘味受容体が発現し、カルシウム受容系とサイクリックAMP受容系を活性化させるユニークな機構でインスリン分泌を刺激することが明らかになった。
プリオンタンパク質のコンホメーション変化誘導の構造要因と誘導要因センシング

(1)正常型プリオン構造に重要な分子内相互作用部位の同定マウスのプリオンタンパク質の発現を行った。N端ドメイン(アミノ酸残基23-120位に相当)をグルタチオンS-トランスフェラーゼ(GST)融合タンパク質として大腸菌で発現し、アフィニティーカラムで精製の後、GST部分を酵素で切断してN端ドメインのタンパク質を得た。このタンパク質の質量分析解析を行ったところ、二量体、三量体に相当する質量を持つ分子ピークが観測された。この結果は、通常「特別な構造を持たない」とされるN端ドメインが、プリオンの多量体化に関与することを示唆する初めての結果である。そこで、N端ドメインのオクタリピートと呼ばれる、8アミノ酸残基が4回繰り返される領域に注目した。このリピート単位を1、2、3、そして4回繰り返すペプチドを化学合成し、発現タンパク質と同様に質量分析を行ったところ、リピート数が2以上のペプチドでは多量体が観測されたが、1回のみのペプチドでは観測されなかった。これより、繰り返し配列の存在が多量体形成に重要であることを示した。(2)プリオン構造の特異的認識抗体の調製Ac-GGGOXGGGOXGGG-NH2(O=酸化アミノ酸残基、X=プリオン配列中の隣接残基、G=Gly)のアミノ酸配列を持つペプチドをそれぞれ化学合成した。これを用いてマウスモノクローナル抗体作製を行い、抗原ペプチドを特異的に認識する抗体を選別した。また、N端ドメインの部分配列に由来する抗体も作製し、この抗体は、pH、陽イオンの有無などにより、部分ペプチドを特異的に識別することが判明した。