hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
静脈像にもとづく触覚機能の解明およびタッチインタフェースの開発

本研究では、指の皮膚内部の静脈を「生体内にあらかじめ配置されたマーカー」とみなし、それを活かして皮膚内部の変形を非侵襲的な観察やタッチインタフェースとしての応用を目指した。静脈は赤外線により観察される。まず皮膚表面の変位と内部(静脈像)の変位の関係を定量的に調べる実験を行った。そして静脈の変位の詳細な観察に向けて、拡大レンズを導入した。さらに超音波を利用して、撮像を妨げることなく皮膚表面に触覚刺激を与えた。また指表面に加えられた力の大きさと向き(4自由度X,Y,Z,θ)を推定するソフトウェアを開発した。最後にそれぞれの成果を整理・統合し、リアルタイムで動作するユーザインタフェースを開発した。本研究は、指の皮膚内部の静脈を「生体内にあらかじめ配置されたマーカー」とみなし、それを活かして皮膚内部の変形を非侵襲的な観察や、タッチインタフェースとしての応用を目指すものである。これまでの撮像系は、指に装着した赤外線LEDで爪側から照明し、CMOSイメージセンサで腹側から撮影するものであった。CMOSイメージセンサには、市販のWEBカメラから可視光透過フィルタを除去し、赤外線透過フィルタをかぶせたものを用いていた。また指腹への刺激は透明アクリル板によって与えていた。皮膚表面に与えた変位と皮膚内部(静脈像)に生じる変位の定量的な関係など、基礎的なデータはこの撮像系によって取得することができた。しかし、詳細なデータを取得するためには性能不足であった。そこで平成24年度は、(1)静脈像をより詳細に観察できる撮像系の構築と、(2)撮像を妨げることなく指表面へ触覚刺激を与えることのできる装置の開発を行った。(1)撮像系は、現段階では赤外線LEDを装着する必要はないという判断のもと、LEDアレイの上に指を置く構成とした。また、拡大レンズを搭載したCMOSイメージセンサを採用し、静脈の変位を詳細に観察できるようにした。(2)撮像を妨げない触覚刺激としては、集束超音波による非接触作用力を用いることとした。これは研究代表者が以前から開発を進めていた独自の技術である。指先という狭い範囲を刺激する目的であるため、従来の位置解像度5mmを0.5mmに高機能化した。超音波は直径1cm程度の範囲に集中し、皮膚を局所的に押すことができる。指先を板に押し付けると血流が阻害され静脈像が不鮮明になることが知られている。静脈像の観察が可能な押し付け力の範囲を明らかにするため平成23年度は、静脈を観察するための撮像系の構築と、皮膚表面に与えた変位と皮膚内部(静脈像)に生じる変位の関係を定量的に調べる実験を行った。また平成24年度は、さらに詳細なデータを取得するため(1)非装着型のLEDアレイと拡大レンズを搭載したCMOSイメージセンサからなる撮像系を構築し、(2)撮像を妨げることなく指表面に非接触で刺激を与える集束超音波を用いたシステムを構築した。これらを受けて平成25年度は、撮像した静脈像を処理するソフトウェアの開発を行った。これにより、指表面に加えられた力の大きさと向き(4自由度X, Y, Z, θ)を推定することを目指した。基礎実験においては静脈像と指先輪郭との相対距離や相対姿勢を、コンピュータ画面を見ながら人手で調べて定量データとしていた。これを自動化し、またロバスト性を高めるため、空間方向と時間方向の情報を利用することを試みた。空間方向については静脈形状のパターンマッチングにもとづいて、また時間方向については動画像の連続フレーム間のオプティカルフローにもとづいて力の向きを推測するものである。そのため、静脈認証においては指を検出面に触れさせないか、軽く接触した状態で認証が行われる。接触時においても静脈が観察できることは申請前の予備実験で確認されているが、その定量的評価は行われていなかった。そこで平成23年度は、静脈を観察するための撮像系の構築と、皮膚表面に与えた変位と皮膚内部(静脈像)に生じる変位の関係を定量的に調べる実験を行った。撮像系については予備実験と同様に、爪側から赤外線LEDで照明し、腹側からCMOSイメージセンサで撮影するものとした。指とイメージセンサの間にアクリル板を配置し、板に指を押し付けたときの様子を観察した。

皮膚表面に与える変位は(1)指腹を板に垂直に押し付けた場合、および指腹と板の接触面にずれが生じないように指全体を(2)中心軸に垂直な方向にずらした場合(3)中心軸に平行な方向にずらした場合(4)回転させた場合、の4通りとした。実験には研究代表者の右手示指を用いた。(1)はどの程度の押し付け力まで許容されるかを確認する目的で行った。その結果、0.3Nまでの押し付け力であれば静脈像が観察できるという知見が得られた。また(2)(3)(4)において、静脈像の指定した領域と指輪郭の相対変位および相対角度変化が、指輪郭の変位・角度変化と相関があることが確認された。これは、タッチインタフェース、さらには触動作中の皮膚内部の観察が有望であることを示す結果である。本研究は、指の皮膚内部の静脈を「生体内にあらかじめ配置されたマーカー」とみなし、それを活かして皮膚内部の変形を非侵襲的な観察や、タッチインタフェースとしての応用を目指すものである。平成23年度は、静脈を観察するための撮像系の構築と、皮膚表面に与えた変位と皮膚内部(静脈像)に生じる変位の関係を定量的に調べる実験を行った。0.3Nまでの押し付け力であれば静脈像が観察できることが分かった。また、せん断および回転変位を皮膚表面に与えた際、静脈像の指定した領域と指輪郭の相対変位および相対角度変化が、指輪郭の変位・角度変化と高い相関があることが確認された。平成24年度は、静脈の変位の詳細な観察に向けて、拡大レンズを搭載したCMOSイメージセンサを採用して撮像系を構築した。また研究代表者が以前から開発を進めていた集束超音波を応用して、撮像を妨げることなく皮膚表面に触覚刺激を与えることのできる装置を開発した。平成25年度は、指表面に加えられた力の大きさと向き(4自由度X, Y, Z, θ)を推定するソフトウェアを開発した。基礎実験においてはコンピュータ画面を見ながら人手で静脈像と指先輪郭との相対距離や相対姿勢を調べて定量データとしていたが、これを自動化した。またロバスト性を高めるため、空間方向だけでなく時間方向の情報の利用も試みた。平成26年度は、これまでの成果を整理・統合し、リアルタイムで動作するユーザインタフェースを開発した。砲弾型LEDではウェアラブルデバイスの重心が高い位置にあるため指に装着したときがたつきが生じていた。表面実装型LEDを採用してデバイスを薄型化することによってこの問題を解決し、ユーザへの負担を軽減した。触覚工学今年度は「(1)鮮明な静脈像が得られるよう撮像系の最適化を図りつつ、(2)変更を加えることで新たな情報を得る」ことを目標として掲げていた。変更としてはステレオ撮像、顕微鏡、高速カメラ、複数波長などを例として挙げた。(1)については取り組んだものの、(2)については集束超音波のみの取り組みであったため「区分(3)やや遅れている」と自己評価した。今年度は「タッチインタフェース開発のための基礎実験を行う」ことを目標として掲げていた。内容としては(1)力推定の他に(2)反射型計測法の検討と(3)静脈認証の導入を挙げた。
単色放射光を用いた腫瘍微小血管三次元画像の医学利用に関する基礎的研究

1、川崎医科大学においてウサギ(JW系)♀の耳介皮下にVX-2腫瘍(5.0×104個)を移植し、12時間後、24時間後、48時間後、72時間後、96時間後、7日後に硫酸バリウム、ゼラチン懸濁液を耳介動脈から注入、ホルマリン固定を行い血管鋳型標本を作成した。ウサギ大腿の筋肉(血管や筋肉、支持組織、血球成分を含む)から作成した細胞浮遊液を同様に耳介皮下に注入し作成した血管鋳型をコントロール群とした。これらの血管鋳型標本を乳房撮像用X線撮像装置(軟X線撮像装置)、マイクロCT(25μm/pixel)、大型放射光施設SPrimg-8の超高分解能CT撮像装置(5.87μm/pixel、4000×2624)を用いて撮像した。短軸断面を再構成し、3次元画像を作成し現在、解析・評価を行っている。2、VX-2腫瘍移植後1224時間では静脈を中心とした既存の血管径の拡大が認められた。34日ではさらなる既存の血管拡張と、いわゆる新生血管と思われる血管増生が生じ、47日後には腫瘍の中心に無血管領域が出現、拡大した。超高分解能CT撮像装置ではその線質、解像度の高さから、従来の方法と比較してより微少な約1520μmの血管が明瞭に描出された。3次元画像を作成することで血管の交差、吻合の区別が容易になり、血管新生の過程を観察することが容易となった。腫瘍深部に達する新生血管は腫瘍細胞移植直後からその後も一貫して少なく、既存の血管の拡張や新生血管は腫瘍表層から腫瘍を栄養しているように見えた。今後、これらを定量化し評価するために可能な範囲で動静脈の分離を行い、視覚化する予定である。コントロール群では明らかな血管拡張や、血管新生は認めなかった。つまり、これらの変化は腫瘍細胞から放出される何らかの因子、あるいはこれらを取り巻く虚血等の環境から起因するものであることが強く推測された。1、川崎医科大学においてウサギ(JW系)♀の耳介皮下にVX-2腫瘍(5.0×10^4個)を移植し、12時間後、24時間後、48時間後、72時間後、96時間後、7日後に硫酸バリウム、ゼラチン懸濁液を耳介動脈から注入、冷却、ホルマリン固定を行い血管鋳型標本を作成した。ウサギ大腿の筋肉(血管等の軟部組織や支持組織、血球成分を含む)から作成した細胞浮遊液を同様に耳介皮下に注入し、前述の腫瘍移植群のコントロール群とした。これらの血管鋳型標本を乳房撮像用X線撮像装置(軟X線撮像装置)、マイクロCT(25μm/pixel)を用いて撮像した。また、大型放射光施設SPrimg-8の超高分解能CT撮像装置(5.87μm/pixel、4000×2624)を用いて同様に撮像した。マイクロCT、超高分解能CTで得られた画像から短軸断面を再構成し、さらに3次元画像を作成し現在、解析・評価を行っている。2、VX-2腫瘍移植後12時間では腫瘍移植部位に一致して正常部よりも高吸収域が観察され、既存の血管に径の拡大が認められた。24時間後にはさらに血管が拡大していることが確認された。その後、さらなる既存の血管拡張と、いわゆる新生血管と思われる血管増生が生じ、47日後には腫瘍の中心に無血管領域が出現、拡大した。いわゆる腫瘍の中心壊死と思われた。

今後、これらの画像を3次元的に評価していく予定である。現時点での印象としては腫瘍内部に達する新生血管は当初から少なく、周囲に観察される既存の血管の拡張や新生血管が腫瘍を栄養しているように思えるが、今後はこれを定量化し評価していく予定である。また、コントロール群では明らかな血管拡張や、血管新生は認めなかった。つまり、これらの変化は腫瘍細胞から放出される何らかの因子、あるいはこれらを取り巻く虚血等の環境から起因するものであることが強く推測された。1.川崎医科大学においてウサギ(JW系)♀の耳介皮下にVX-2腫瘍(5.0×10^4個)を移植し、12時間後、24時間後、48時間後、72時間後、96時間後、7日後に硫酸バリウム、ゼラチン懸濁液を耳介動脈から注入、ホルマリン固定を行い血管鋳型標本を作成した。ウサギ大腿の筋肉(血管や筋肉、支持組織、血球成分を含む)から作成した細胞浮遊液を同様に耳介皮下に注入し作成した血管鋳型をコントロール群とした。これらの血管鋳型標本を乳房撮像用X線撮像装置(軟X線撮像装置)、マイクロCT(25μm/pixel)、大型放射光施設SPring-8の超高分解能CT撮像装置(5.87μm/pixel、4000×2624)を用いて撮像した。短軸断面を再構成し、3次元画像を作成し現在、解析・評価を行っている。2.VX-2腫瘍移植後1224時間では静脈を中心とした既存の血管径の拡大が認められた。34日ではさらなる既存の血管拡張と、いわゆる新生血管と思われる血管増生が生じ、47日後には腫瘍の中心に無血管領域が出現、拡大した。超高分解能CT撮像装置ではその線質、解像度の高さから、従来の方法と比較してより微少な約1520μmの血管が明瞭に描出された。3次元画像を作成することで血管の交差、吻合の区別が容易になり、血管新生の課程を観察することが容易となった。腫瘍深部に達する新生血管は腫瘍細胞移植直後からその後も一貫して少なく、既存の血管の拡張や新生血管は腫瘍表層から腫瘍を栄養しているように見えた。今後、これらを定量化し評価するために可能な範囲で動静脈の分離を行い、視覚化する予定である。コントロール群では明らかな血管拡張や、血管新生は認めなかった。
Microwave照射による新しいびまん性脳損傷モデルの開発

一次爆発損傷による頭部外傷は爆圧による損傷であることが知られており、従来の局所性/びまん性頭部外傷とは違うメカニズムによる病態である。従来とは違う新しい実験脳損傷モデルの作成が脳損傷の病態の多角的な検討に有用である。そこで、全く新しい実験脳損傷モデルを作成することを目的とした。マイクロ波照射による実験脳損傷モデルである。2.03.5kW/0.1secでマイクロ波を照射し、照射前後の生理学的な変化を観察するととともに、照射後の病理学的変化の検索、及びタンパク質網羅的解析を施行した。照射前後で照射強度が最大の場合以外では有意な呼吸状態の変動は認められなかった。病理学的にはMicrowave照射により脳組織に損傷がおきることが示された。3-3.5kW/0.1secでは早期から(3時間以降)で神経変性が認められた。また、照射強度が強いほど海馬CA細胞に早期に所見が発現した。二次元電気泳動では、タンパク質の発現がコントロール群と比較して照射群では変化が認められた。マイクロ波照射による脳損傷の病態把握にタンパク質網羅的解析が有用であることが示唆された。Microwave照射により脳組織に損傷が起きることが示された。今後、Microwave照射によって引き起こされる脳損傷の継時的な観察を行うとともに、本損傷の病態についてさらに詳細な検討をするため、より詳細な病理学的検索、タンパク質網羅的解析や行動実験などを用いた検討を行う必要があると考えられた。本モデルは、短時間で作成できるモデルのため、種々の検討が容易にできる簡便な脳損傷モデルとなりえる【目的】頭部外傷モデルで一般的なFluid percussionは、多くの施設で使用されている一方で、頭部外傷の量的な制御は困難であるのが問題であった。我々が作成したMicrowave(MW)照射による新しい実験脳損傷モデルが、びまん性脳損傷の病態に類似し、損傷の量的な制御も可能とするモデルとなりえるかを検討することを目的とした。【対象・方法】ラット脳に短時間のMicrowaveを照射した。強度によって、Mild(2Kw/0.1sec)、Moderate(2.5Kw/0.1sec)、Severe(3-3.5Kw/0.1sec)に分類した。照射時のバイタルサイン、照射前後の動脈血液ガス等や照射後の病理学的変化を観察した。【結果】MW照射時、血圧は一過性に上昇を認めるが、その後短時間で照射前の血圧に復した。動脈血液ガス所見、Glucose、Lactateを照射前後、及び照射10分後に測定を行ったが、有意な変化は認められなかった。病理学的検索では、HE染色で神経細胞の変性が観察され、Microwaveの強度が強いほど変性が多く認められる傾向があった。さらに、免疫組織学的観察を行うと、Heat Shock Protein(HSP)、βAmyloid Precursor Protein(APP)ともに受傷後、比較的早期(3ー6時間)にびまん性に認められた。【考察・まとめ】MV照射量に相関して脳組織に損傷が起きることが示された。また、従来の頭部外傷モデルでは困難であった脳損傷の量的な制御が可能であり、中等度軽度損傷モデルでは高次脳機能障害の評価も可能であることが示唆された。本モデルは、短時間で作成できるモデルのため、種々の検討が容易にできる簡便な脳損傷モデルとなりえる本研究はMicrowave照射による新しい実験脳損傷(Microwave-induced Brain Injury;以下MWBI)モデルの開発を目指し、I.本実験モデルによって作成される脳損傷の病態を病理学的に検索し、II.さらに軽度MWBIモデルで出現する行動異常を解析し、本実験モデルが現在、問題になっているびまん性脳損傷の高次機能障害を解明するモデルとなりえるのか、あるいは、爆発損傷に伴う頭部外傷と関連があるか否か、を解明することを目的としている。まず、マイクロ波照射による脳損傷モデル作成について、マイクロ波を3つの強度に分けて照射を行った。

2.0Kw/01sec、2.6Kw/0.1sec、3.2Kw/0.1secで照射を行い、それぞれの強度での生理学的な変化を観察し、病理学的検索を経時的に行った。その結果、1.MWBIモデルでは明らかな病理学的変化が生じている。すなわち、大脳皮質、海馬を中心に、(1)神経細胞の変性(2)グリア細胞の浸潤が認められた。2.その病理学的変化は経時的に変化していく3.照射強度によって変化があることが示された。マイクロ波照射によって病理学的変化が生じていることを確認し、照射量によってその変化が違うことが示されたことは、従来なかった新しいタイプの脳損傷モデルとして、このMWBIモデルが位置づけられることを示しており、新しい成果が示された。次年度においては、さらにこのモデルを用いて、行動異常を解析する予定である。「I.本実験モデルによって作成される脳損傷の病態を病理学的に検索」については、概ね予想された結果を得ることができたため。「II.軽度MWBIモデルで出現する行動異常の解析」については、実験計画を作成済で、すぐに着手できる状況となっており、I、IIの結果を合わせて、「III,本実験モデルが現在、問題になっているびまん性脳損傷の高次機能障害を解明するモデルとなりえるのか、あるいは、爆発損傷に伴う頭部外傷と関連があるか否か、を解明する」予定である。次年度においては、MWBIモデルにおける行動異常を解析し、その行動異常の特徴を把握する。特に、うつ的傾向や短期記憶障害などに着目する。これらの行動異常がどの程度の照射によって出現するのかを確認する。実験に用いるラットの他、実験に使用する試料などの消耗品、成果発表等のための出張費等を予定している。
BCG-cytokine fusion proteinによる膀胱癌治療

本年度は昨年度に続き、超音波粉砕器を用いたsonicationにより、BCG菌体蛋白成分の分離、精製を一層進め、SDS-pageにて検討を行った。この段階において、sonicationを行う際の使用するBCGの菌量、sonicationの条件を昨年度より、さらに検討した。in vitroでのCTL誘導実験において、より高い抗原性を有する蛋白の同定に勤めた。また、複数のBCG菌株を用い、同様の実験を行ったが、その抗原性等については、ことさら大きな菌株間の差は認められなかった。BCG菌体蛋白成分をSDS-PAGEにより分離、精製したものより、最も抗原性の高い部分のアミノ酸配列を一部決定できたが、今後さらなる検討が必要と思われた。BCG蛋白、サイトカインをコードする遺伝子を有するプラスミドの作製のため、必要なベクター、cDNAの入手を完了し、プラスミドの作製を行い、大腸菌(コンピテン細胞)に導入を行った。まず予備実験として、BCGの菌体成分でもあり、その生化学的、免疫学的性状の判明しているheat shock protein(HSP60)とサイトカイン遺伝子としてIL-2を用いプラスミドを作製した。このプラスミドを大腸菌に導入し、fusion proteinの産生を試みたが、現在までに目的とするfusion proteinの産生までにはいたっていない。今後さらに研究を継続する予定である。
植物における病原細菌認識の分子機構と認識情報伝達機構の解明

植物における病原細菌認識と免疫反応誘導機構を明らかにすることを目的として研究を行った。研究の結果、イネは病原菌の鞭毛タンパク質フラジェリンを受容体型キナーゼで特異的に認識することを明らかにするとともに、この認識情報がCa^<2+>依存性プロテインキナーゼを介して細胞内に伝達され、植物独自の免疫反応が誘導されることが示された。さらに、この特異的認識にはフラジェリンの糖鎖が関与することを初めて明らかにするとともに、その糖鎖構造についても明らかにすることが出来た。本研究では、イネにおける病原細菌認識の分子機構を明らかにすることを目的として、イネにおける鞭毛タンパク質フラジェリン分子の受容メカニズムとその受容シグナルの伝達機構について調べる。本年度の研究によって、シロイヌナズナはフラジェリンのN末端22アミノ酸を認識して免疫反応を誘導するのに対し、イネはフラジェリンのC末端ドメイン約20kDaを認識することを明らかにするとともに、この受容体としてFliRK1、FliRK2と名付けた受容体型キナーゼを同定した。さらに、イネにおいてはFliRK1とFliRK2が細胞膜上でヘテロダイマーを形成している可能性を新たに示すことが出来た。また、このフラジェリン認識シグナルはカルシウム依存性プロテインキナーゼ(CPK)によって細胞内に伝達されることを明らかにするとともに、特にOsCPK8とOsCPK12がこの認識情報の伝達に関与することを初めて明らかにした。次に、フラジェリンとFliRK1との結合にはフラジェリンの糖鎖も関与することを明らかにした。イネに対して非親和性菌株のフラジェリンはイネに認識され免疫反応を誘導するが、イネに対して親和性菌株のフラジェリンは免疫反応を誘導しない。両者のフラジェリン間には14アミノ酸の置換が存在するが、このアミノ酸の置換は認識特異性には関与しなかった。そこで、両者間に存在する糖鎖構造について調べたところ、親和性菌株のフラジェリンでは3つのセリンと1つのスレオニン残基にそれぞれ分子量約500の糖鎖が存在するが、非親和性菌株のフラシェリンにはこのうちの一カ所のアミノ酸に糖鎖が存在しないことが明らかとなった。さらに、このアミノ酸を他のアミノ酸に置換したフラジェリンを作成することによって、この糖鎖構造の違いが特異的認識に重要であることを初めて明らかにすることが出来た。昨年までに、フラジェリン受容体候補遺伝子としてFliRK1(Flagellin-induced Receptor Kinase1)、FliRK2を同定したので、本年度はまずこの遺伝子欠損イネにそれぞれの遺伝子を発現させたところ、フラジェリンの認識能が相補された。次に、FliRK1、2の遺伝子欠損イネにフラジェリンを処理し、ルミノールによる活性酸素の測定を行ったところ、FliRK1,2の遺伝子挿入変異体はフラジェリンを認識しないことが明らかとなった。さらに、フラジェリンとFliRK1とFliRK2との直接相互作用を確認するため、フラジェリン抗体を用いた免疫沈降実験とBiaCoreを用いた実験を行ったところ、FliRK1とフラジェリンは直接相互作用するが、FliRK2とは相互作用しないことが示された。これらのことから、FliRK1はイネのフラジェリン受容体であることが明らかとなり、FliRK2は細胞内への認識シグナル伝達に関与する可能性が示唆された。また、このフラジェリン認識シグナルはOsCPK12によって制御されていることを明らかにした。さらに、このOsCPK12は活性酸素発生の中心的分子であるOsrbohAのN末端と相互作用することがBiFC法によって明らかになった。さらに、フラジェリンの糖鎖構造についてもNMRとMSを用いて解析したところ、ラムノースを中心とした糖鎖構造であることを初めて明らかにすることが出来た。本年度はまず、鞭毛タンパク質フラジェリンによる特異的なPTI免疫反応の誘導機構について調べた。昨年までに、フラジェリンによる特異的免疫反応誘導には、フラジェリンに存在する糖鎖構造が関与することを明らかにした。そこで、免疫反応を誘導するK1フラジェリンの糖鎖結合位置を調べたところ、178、183、212番目のSerと351番目のThrに糖鎖が付加されており、免疫反応を誘導しないN1141フラジェリンでは178、183、351番目のThrに糖鎖が付加されていることを明らかにした。これらの糖鎖付加部位のうち、K1フラジェリンの178番目または183番目のSerに付加する糖鎖が免疫反応誘導の特異性に関与することが明らかになったので、フラジェリン糖鎖の構造を調べたところ、N1141フラジェリン糖鎖は、4N(アセチルサルコシン)と2つのラムノースで構成されており、K1フラジェリン糖鎖は4,6-

ジデオキシグルコース4N(2,3-ジヒドロキシプロパノイル)-2-0-メチルと2つのラムノースで構成されていた。このことは、非還元末端の構造の違いが免疫反応誘導の特異性を制御することを示す。また、このフラジェリンの特異的認識に関与する受容体についても解析した。昨年までに受容体候補として同定したFIiRK2遺伝子の欠損イネを作製したところ、このイネはフラジェリン認識能を示さなかった。この認識能は、FliRK2の発現によって相補されたことから、このFliRK2がフラジェリンの認識に関与することが初めて明らかになった。また、イネのETI免疫反応の誘導機構についても検討を行った。その結果、Acidovorax avenaeからETSと名付けたETIを誘導するエフェクター分子を同定すると共に、この分子がイネに存在するEFTBPという受容体に結合することでETI免疫反応を誘導していることを明らかにした。
習得,活用,探究の連続関係の考察-コア・カリキュラムと三層四領域論を手がかりに

コア・カリキュラムや三層四領域にあたるものを作成した学校のプランのいくつかを検討した結果,コアと周辺,または基礎,問題解決,生活実践といった三層のうち,それぞれの課程や課程間の関係が,今日でいう習得,活用,探究にいかに相当するといえるかを,「連続的」をキーワードとして検討することができた。今でいう習得,活用,探究は,各校のカリキュラム計画において独自の形式で「総合」されていたと言え,あらゆる「二項対立」の克服が意図されていたことがわかった。そのためにこそ,形態上,単元一覧,教育細案(年間計画),要素表・能力表といった表を相互に組み合わせる形式をとっていたことと,いかにそれらを関連づけていたかが明らかになった。前回の若手研究(B)に引き継ぎ,戦後初期の小・中学校が作成したカリキュラム関係の冊子類の閲覧,収集を行い,コア・カリキュラムの実態をつかんだ。兵庫県立教育研修所,滑川市立北加積小,茨城大学附属小,前橋市教育資料館,郡山市立金透小,福岡教育大学附属小倉小,常総市立水海道小,埼玉県立総合教育センターが貴重な資料を所蔵していることが判明し,借り出して複写した。また,豊岡市立豊岡小,墨田区立業平小,滑川市北加積小,尼崎市立小,綾部市立小,群馬県勢多郡内中,和歌山市吹上小,南足柄市立福澤小,富山県の総合教育計画に関わった元教師が責重な資料を所有していると分かったので複写をし,それらを元にインタビューを行った。コア・カリキュラム連盟のリーダーであった教師の実子の編集者にもインタビューを試みた。その結果,1. [カリキュラム基準として]コア・カリキュラムや三層四領域論で,いかなる「二項対立」の克服がいかに克服されたか,形態上いかなる意味で「総合」的な教育課程であったのか。また,2.[各校のカリキュラム計画]それらにあたるものを作成した学校のプランに即して,コアと周辺,および基礎,問題解決,生活実践という三層のうちに,今日でいう習得,活用,探究が互いにいかなる論理・関係で「総合」されていたか。3. [カリキュラム実践とカリキュラム経験]各校の計画が,実際には,授業や単元のかたちでいかに実践に移されようとしたか,その際,何が困難であったか,といった意味での,いわゆる教師のカリキュラム観を明らかにし,考察するための視点と見通しを得ることができた。戦後初期の小学校が作成したカリキュラム関係などの冊子類,学校新聞などの教育資料の閲覧,収集を行い,コア・カリキュラムの計画と実践の実態をつかんだ。茨城県猿島郡境町立静小,見附市立見附小,むつ市立大平小,南足柄市立郷土資料館が膨大な資料を所蔵していることが判明し,借り出して複写した。陸前高田市立博物館にも膨大なカリキュラム冊子を発見したが,閲覧にとどまった。また,茨城県猿島郡境町立静小に関わる元教師と教え子数十名に対してインタビュー懇話会を行い,テープ起こし記録を作成中である。他に何件か,資料閲覧やインタビューの約束をとることができた。その結果,とくに,[各校のカリキュラム計画]につき,コアと周辺,および基礎,問題解決,生活実践という三層のうちに,今日でいう習得,活用,探究が互いにいかなる論理・関係で「総合」されていたかについて考察を深めて論文を執筆中であり,また,[カリキュラム実践とカリキュラム経験]につき,各校の計画が,実際には,授業や単元のかたちでいかに実践に移され,その際,何が困難で,また意義深かったか,といった教師と子どもの側におげるカリキュラムの実現を明らかにするための資料・データを大量に収集することができた。なお,以上に関わって,さまざまな研究会,ワークショップ,学会大会などに参加することで,分析の視点と見通しを得ることができた。戦後初期に小学校などが作成した冊子類ほか教育史料(公開授業の際に配布・販売されたような研究紀要,カリキュラム冊子,指導案集,実践記録ほか)の閲覧,収集を行い,コア・カリキュラムの計画と実践の実態を調査した。秋田大学附属図書館,秋田県立図書館,兵庫県立教育研修所,神戸大学附属小学校,富山県総合教育センター,前橋市立木瀬中学校を訪問し,史資料の複写または写真撮影を行った。また,今年度のインタビューは,対象者を教え子にしぼり,加東郡(現加東市)福田小学校,および前橋市立木瀬中学校に戦後初期に在籍していた数名に集まっていただく座談会形式で行った。これまでと同様,テープ起こし記録を作成中である。その結果,とくに,[各校のカリキュラム計画]につき,コアと周辺の,または基礎,問題解決,生活実践という三層の関連づけ方のうちに,今でいう習得,活用,探究が,各校独自の形式で「総合」されていたと解釈できた。

また,[カリキュラム実践とカリキュラム経験]たついて,各校の計画が,子どもの側の経験や記憶のうちにいかに実現していたかを明ちかにでき,とくに思い出としては行事や遊びといった生活面が目立ち,学校の記憶が,農村部ではとくに家業の手伝いを含む生活全体と関係づけられながら位置付いていることが見えてきた。また,さまざまな学会大会,研究会,ワークショップ,研修に参加することで,カリキュラム分析に関わる視点と見通し,とくに質的な研究の方法論などを鍛えることができた。以上を通じて,戦後初期のカリキュラム論を現在にも活用し,カリキュラムを教科ごとでバラバラにとらえず,習得,活用,探究といった連続した流れで捉え直すための展望が得られた。
コラーゲンスキャホールドにＦＧＦ－２を併用した新しい歯周組織再生療法の開発

組織再生の足場となるスキャフォールドにコラーゲンスポンジを用い,線維芽細胞増殖因子(FGF-2)を併用した新しい歯周病再生治療法の開発を行った.優れた生体親和性,細胞侵入性が高いコラーゲンハイドロゲルスキャフォールドに創傷治癒促進効果を有するFGF-2を含浸させてイヌ歯周組織欠損に埋入したところ,スキャフォールド単体の埋入よりも失われた歯槽骨やセメント質,歯根膜の再生が促進され,新しい歯周組織再生用材料として十分に効果的であることが示された.今年度は新しいコンセプトの歯周組織再生療法を開発することを目的として作製したFGF-2添加コラーゲンスキャホールドを歯周組織欠損部に埋入する動物実験を前年に引き続き行い、FGF-2含有コラーゲンハイドロゲルースポンジ複合体の歯周組織再生効果を評価した。FGF-2含有コラーゲンハイドロゲル-スポンジ複合体の歯周組織欠損への埋入手術:実験動物にはビーグル犬を使用し、被験部位は上下顎前臼歯とした。全身および局所麻酔下で頬側歯肉歯槽粘膜を部分層弁剥離して、頬側の根分岐部に高さ5mm、水平的深さ3mmのclassII根分岐部骨欠損を作製した後、セメント質を除去した。次に根面を24%EDTAで脱灰後、実験群ではFGF-2含有コラーゲンハイドロゲルースポンジ複合体を根分岐部欠損内に埋入し、コントロール群では何も埋入せずに歯肉歯槽粘膜弁を復位縫合した。また臨床診査を術前及び術後4週目に行った。手術1週、4週後、実験動物を安楽死させ、観察部位周囲組織を一塊として摘出した。その後通法に従って組織標本を作製した。完成した組織標本切片にはH.E.染色およびマッソントリクローム染色を行い、組織学的観察、組織学的計測を行った。組織学的計測では、新生骨高さ、新生骨面積、新生セメント質高さ、新生歯根膜長さ、残存スポンジ面積、上皮の深部増殖長さ等を計測した。両群の計測結果は統計処理を行い、その効果の有効性を現在検討中である。最終年度の研究成果ー観察期間が終了した実験動物を組織標本化し、昨年度に引き続き組織学的観察・計測、分析を行った。組織学的観察・計測:各部位からの切片にH.E.染色を行い、光学顕微鏡像をPCに取り込んだ後、画像解析ソフトを用いて組織再生に関する項目の計測を行った。統計分析:計測項目の平均値と標準偏差を算出後、統計処理ソフトを用いて分析を行い、その結果をもとに歯周組織再生の効果を検討した。期間全体の研究成果ー目的:当教室ではコラーゲンハイドロゲルスキャフォールドが、骨再生療法に有用であることを報告してきた。またFGF2は創傷治癒や血管新生を促進する報告がある。そこでFGF2とスキャフォールドを併用して、イヌ根分岐部II級骨欠損に埋入した場合の歯周組織再生効果を検討した。材料および方法:コラーゲンハイドロゲルにFGF2を混和後、コラーゲンスキャフォールドに注入した。ビーグル犬の前臼歯部に根分岐部II級骨欠損を作成、露出根面をルートプレーニングした後、FGF2含有スキャフォールドを埋入した。またFGF2を含有しないスキャフォールド群、何も埋入しないコントロール群を設定した。観察期間は1週、4週とした。結果および考察:1週においてスキャフォールドへの細胞のイングロースが観察され、FGF2は骨形成を促進した。コントロールでは肉芽組織の形成と上皮の侵入を認めた。スキャフォールド埋入4週後では歯槽骨、歯根膜、セメント質の形成が観察され、FGF2の添加は形成量を促進した。また頬舌的に形成量を分析した結果、分岐部中央だけでなく再生が起こりにくい開口部付近の形成量もコントロールと比較して大きな差を認めた。以上の結果から、コラーゲンハイドロゲルスキャフォールドの埋入は歯周組織再生に有効であり、FGF2の併用によってその効果がさらに向上することが示された。組織再生の足場となるスキャフォールドにコラーゲンスポンジを用い,線維芽細胞増殖因子(FGF-2)を併用した新しい歯周病再生治療法の開発を行った.優れた生体親和性,細胞侵入性が高いコラーゲンハイドロゲルスキャフォールドに創傷治癒促進効果を有するFGF-2を含浸させてイヌ歯周組織欠損に埋入したところ,スキャフォールド単体の埋入よりも失われた歯槽骨やセメント質,歯根膜の再生が促進され,新しい歯周組織再生用材料として十分に効果的であることが示された.今年度はFGF-2を添加したコラーゲンスキャホールドを欠損部に埋入する新しいコンセプトの歯周組織再生療法を開発することを目的として、まずFGF-2含有コラーゲンハイドロゲルースポンジ複合体の作製を行った。FGF-2含有コラーゲンハイドロゲルースポンジ複合体の作製:ウシ真皮由来アテロコラーゲン粉末に滅菌蒸留水を加え攪拌後、塩酸を加えてアテロコラーゲン溶液とし、L(+)-アスコルビン酸と塩化第二銅二水和物を加え作製した。FGF-2をコラーゲンハイドロゲルに混和、攪拌して、FGF-2含有コラーゲンハイドロゲル溶液とした。FGF-2含有コラーゲンハイドロゲルースポンジ複合体は、5×3×4mmのサイズに成形したコラーゲンスポンジをFGF-2含有コラーゲンハイドロゲル内に含浸させて作製した。

作製したFGF-2含有コラーゲンハイドロゲルースポンジ複合体の歯周組織再生効果を評価するため、動物実験として歯周組織欠損への埋入手術を行った。FGF-2含有コラーゲンハイドロゲル-スポンジ複合体の歯周組織欠損への埋入手術:実験動物にはビーグル犬を使用し、被験部位は上下顎前臼歯とした。全身および局所麻酔下で頬側歯肉歯槽粘膜を部分層弁剥離して、頬側の根分岐部に高さ5mm、水平的深さ3mmのclassII根分岐部骨欠損を作製した後、セメント質を除去した。次に根面を24%EDTAで脱灰後、実験群ではFGF-2含有コラーゲンハイドロゲルースポンジ複合体を根分岐部欠損内に埋入し、コントロール群では何も埋入せずに歯肉歯槽粘膜弁を復位縫合した。また臨床診査を術前及び術後4週目に行った。手術4週後、実験動物を安楽死させ、観察部位周囲組織を一塊として摘出した。その後通法に従って組織標本を作製した。現在、動物実験ならびに組織学的観察のための準備を行っている。当初の予定通り平成24年度は、ビーグル犬の前臼歯classII根分岐部病変にFGF-2含有コラーゲンハイドロゲルースポンジ複合体を埋入する動物実験を行い、観察期間終了後から順次組織標本化し、組織学的観察、計測を行った。現在、標本の組織学的観察、組織学的計測をまとめ、統計分析を行っている。来年度、組織学的観察の一部結果は、5月に東京で開催される春季日本歯周病学会学術大会で発表予定である。すべての結果がまとまれば学会発表ならびに論文投稿の予定である。当初の予定通り平成23年度は、FGF-2含有コラーゲンハイドロゲルースポンジ複合体を作製し、ビーグル犬の前臼歯classII根分岐部病変にFGF-2含有コラーゲンハイドロゲルースポンジ複合体を埋入する動物実験を行った。現在、観察期間が終了した実験動物は標本作製に取り掛かっており、今後標本の組織学的観察、組織学的計測ならびに統計分析を行っていく。観察・計測結果を取りまとめた後は学会発表ならびに論文投稿の予定である。動物実験は順調に進み、現在、組織標本作成および標本の組織学的観察結果のまとめ、組織学的計測結果の統計処理を行っている。これらの作業には時間を要するため、本年度に引き続き次年度にも指導大学院生(大学院3年:百瀬)に研究協力してもらい、速やかに結果をまとめる方針である。本研究結果は、関連学会での発表、論文投稿で公表予定である。現在順調に動物実験を行っており、観察期間が終了次第、組織標本作製を行っていく。組織標本作製後には組織学的観察ならびに組織学的計測を行い統計処理するが、これらの作業には時間を要するため指導大学院生(大学院2年:百瀬)にも研究協力してもらい、速やかに結果をまとめる方針である。結果は、学会発表、論文投稿で本研究の成果を公表予定である。観察期間が終了した実験動物を組織標本化し、昨年度に引き続き組織学的観察・計測を行う。組織学的計測:各部位の歯根中央部の切片と中央部から頬舌方向に180μm離れた切片の計3枚のヘマトキシリン・エオジン重染色標本を選択して、光学顕微鏡像をパーソナルコンピューターに取り込み、画像解析ソフトを用いて組織再生に関する項目について計測を行う。統計分析:計測項目の平均値と標準偏差を算出後、統計処理ソフトを用いて分析を行う。評価:得られた結果を基にして、FGF-2含有コラーゲンハイドロゲルースポンジ複合体の歯周組織再生の効果を判定する。また、観察・計測結果をまとめた後、国内・国外の関連学会で発表を行い、英文雑誌に論文投稿を行う予定である。
皮膚樹状細胞への成人 T 細胞性白血病リンパ腫ウイルス感染の同定と機能解析

ヒトT細胞性白血病ウイルスによる樹状細胞-T細胞のウイルスシナプス形成が成人T細胞性白血病/リンパ腫発症に与える意義ヒトT細胞性白血病ウイルスによる樹状細胞-T細胞のウイルスシナプス形成が成人T細胞性白血病/リンパ腫発症に与える意義<研究の目的>当該年度では、ATL患者における皮膚ランゲルハンス細胞へのHTLV-1感染の同定を行うことを目的とした。<皮膚ランゲルハンス細胞におけるHTLV-1感染の同定><結果>ランゲルハンス細胞は同定できたが、ウイルス関連蛋白の発現をランゲルハンス細胞内に同定することは出来なかった。陽性コントロールとして、HTLV-1 p24をHTLV-1感染細胞株であるMT-2細胞で染色し、陰性コントロールとして、非感染T細胞リンパ腫細胞株であるJurkat細胞で染色し、フローサイトメトリーで確認したところ、MT-2のみで高いp24発現を認めた。<今後の計画>検体数を増やし、また他のウイルス関連蛋白で染色を試みる必要がある。さらに、培養下でのみウイルス蛋白を発現する可能性があるため、患者皮膚培養シートからランゲルハンス細胞を7080%の割合で抽出し、real-time PCR法を用いて、HTLV-1 provirus DNA量を測定する。また、得られたランゲルハンス細胞を培養し、その培養上清中のHTLV-1 p19蛋白量をELISA法にて測定する予定である。これには倫理委員会の申請がさらに必要となる。当該年度では、昨年同様にATL患者における皮膚ランゲルハンス細胞へのHTLV-1感染の同定を行うことを目的とした。患者皮膚病変の凍結切片を用いて、皮膚ランゲルハンス細胞をgoat anti-Langerin IgG、HTLV-1ウイルス関連蛋白をmouse anti-HTLV-1 p24で染色し、Alexa Flour 488 rabbit anti-mouse IgGとAlexa Flour 594donkey anti-goat IgGを用いて2重蛍光染色を行った。陰性コントロールは正常人皮膚凍結切片を用いた。しかし、ランゲルハンス細胞は同定できたが、ウイルス関連蛋白の発現をランゲルハンス細胞内に同定することは出来なかった。そのため、HTLV-1 HBZ遺伝子のin situ hybridizationを予定した。しかし、他施設でリンパ節の腫瘍細胞内にはHTLV-1 HBZ遺伝子発現を同定ができたが、皮膚での腫瘍細胞は同定が困難であったと報告された。以上より、皮膚ランゲルハンス細胞内でのウイルス同定はさらに困難であると判断した。そこで、樹状細胞へのHTLV-1感染、ならびにT細胞への樹状細胞を介した感染の一連の過程を試験管内で再現し、この過程における樹状細胞、T細胞の免疫学的、分子細胞学的変化の観察を行う予定である。当該年度の目的はHTLV-1感染未熟樹状細胞とT細胞間のウイルスシナプス形成を解明することである。まず、CD14+単球細胞を分離し、IL-4、GM-CSF存在下に5日間培養し、未熟樹状細胞を作成した。この未熟樹状細胞はHTLV-1感染レセプターである、DC-SIGNとNRP-1を強く発現していることを確認した。次に、HTLV-1産生細胞株MT-2と未熟樹状細胞とを4日間共培養することで、未熟樹状細胞内にHTLV-1コア蛋白であるp19, p24が存在していることをフローサイトメトリー法で同定した。この際、未熟樹状細胞とMT-2細胞間で、強い結合、いわゆるウイルスシナプスの形成を透過型、走査型電子顕微鏡で同定した。一方、非感染未熟樹状細胞に比較して、HTLV-1感染未熟樹状細胞では偽足の減少を同定することもできた。こうして得られたHTLV-1感染未熟樹状細胞を分離し、同時に自己CD4陽性T細胞も分離、1:5の割合で共培養した。3時間および48時間後の未熟樹状細胞ー自己CD4陽性T細胞間の形態学的変化を透過型、走査型電子顕微鏡を用いて観察した。培養48時間後の観察では未熟樹状細胞は、偽足の減少は継続しつつも、自己CD4陽性T細胞とは強く結合しており、ウイルスシナプス形成が観察された。一方、非感染未熟樹状細胞ではT細胞間の結合は認められなかった。未熟樹状細胞-T細胞間のウイルスシナプス形成および偽足の減少といった形態学的変化がどのような細胞骨格関連シグナルで生じるか、また免疫学的機能異常が生じているかが今後の検討課題となった。昨年より研究機関を変更したが、静岡県でATL患者がほとんどいらっしゃらず、培養表皮作成が困難となり、予定を変更せざるを得ない状況となったため。24年度が最終年度であるため、記入しない。皮膚ランゲルハンス細胞を標的とした研究をヒト単球由来樹状細胞へと変更する。HTLV-1における樹状細胞T細胞間のウイルスシナプス形成およびそのメカニズムについて研究する。
合成ペプチドを用いた遺伝子キャリアーの開発

遺伝子導入能力の差異を合成オリゴペプチドとDNAとの親和性、複合体の大きさ、形態の面から検討した。DNAとペプチドとの親和性はエチジウムブロマイドを用いた蛍光排除法により調べた。一量体に比べシツチン結合を含む2量体で親和性が高かった。更にリジンだけから成るペプチド及びその比率の高いペプチドでは、DNAへの結合親和性が高く、リジンの一部をトリプトファンに変えたペプチドでは親和性は著しく低下した。しかし、DNA複合体の電気泳動実験では、これらのペプチドに於いても複合体形成が確認され、遺伝子導入にはDNAとの強い結合を必要とするものではないと思われる。形成されるDNA複合体を原子間力顕微鏡で観察すると、ペプチド濃度に依存して形態が変化しトランフェクションの至適濃度では大きな凝集体(数十μm)として観察された。細胞への遺伝子導入過程でこの凝集体がどのような役割を持つのかこれからの課題である。なお、動的光散乱法を用いた複合体の側定では、重量的寄与は僅かであるが01μm程度の粒子が観測されており、この小さな粒子が遺伝子導入に寄与している可能性も考えられた。低分子ペプチドキャリアーとして合成した9個のアミノ酸を持つペプチドは、トランスフェクション時の細胞毒性が低く、安全性に富む遺伝子キャリアーであることを示した。オリゴペプチドの中でトリプトファンを持つ二量体でin vitroでの高い遺伝子発現を示したが、in vivo実験系での発現には反映しなかった。これは、DNA分解酵素、血清タンパクによる影響を受けるためと考えられる.一方、DNA/オリゴペプチド複合体にカチオン性リポソームを加えたDNA/オリゴペプチド/リポソーム複合体では遺伝子発現量が約100倍増加し、高分子のポリオルニチンより発現効率は高かった。これはオリゴペプチドが遺伝子導入を促進させるエンハンサーの役割を果たすことを示している。また、ターナリー複合体の形態をとることにより、安定性が増し、DNA分解酵素や血清タンパクによる影響が低減し、in vivo実験において肺での遺伝子発現は約3倍の増加を示した。このことから動物個体での遺伝子発現向上のアプローチとして、オリゴペプチドおよびリポソームの併用によるターナリー複合体の形成が有効であることが示された。オリゴペプチドのアミノ酸配列により遺伝子キャリアーとしての能力に大きな相違があることをこれまでに見いだしている。すなわち、アミノ酸としてリジンの他、トリプトファン、システインを含むペプチドで高い遺伝子導入能力があることが判明している。そこで導入能力の差異を合成オリゴペプチドとDNAとの親和性、複合体の大きさ、形態の面から検討した。一量体に比ベシスチン結合を含む2量体で親和性が高かった。更にリジンだけから成るペプチド及びその比率の高いペプチドではDNAへの結合親和性が高く、リジンの一部をトリプトファンに変えたペプチドでは親和性は著しく低下した。しかし、DNA複合体の電気泳動実験では、これらのペプチドに於いても複合体形成が確認され、遺伝子導入にはDNAとの強い結合を必ずしも必要とするものではないと考えられる。

この凝集体は、柔軟な編み目構造を持っていた。細胞への遺伝子導入過程でこの凝集体がどのような役割を持つのかこれからの課題である。なお、動的光散乱法を用いた複合体の粒子径測定では、重量的寄与は僅かであるが0.1μm程度の粒子が観測されており、比較的小さな粒子の寄与についても検討する必要がある。ペプチド系遺伝子キャリアーとして特定のアミノ酸配列を持つ合成オリゴペプチドが、その能力を持つことを示してきた。一方、分子サイズの大きなカチオン性ポリマーも優れた遺伝子キャリアーになることが知られており、ポリアミノ酸系及びエチレンイミン系ポリマーなどが報告されている。この中でポリアミドアミン系デンドリマーは、その特異な構造を持つ遺伝子キャリアーとして注目されている。我々は、このデンドリマーの持つ枝分かれ構造をペプチドで実現するためカチオン性アミノ酸であるリジンの2個のアミノ基を使って放射状に枝分かれしたDendritic Peptideを合成した。リジンを構成アミノ酸とするDendritic Peptideは、分子量が同じpoly-L-lysineに較べ遺伝子導入効率が高く、ペプチドの枝分かれ構造が、DNAとの相互作用、形成される複合体と細胞への取り込みが直鎖状構造より有利であることを示している。更に、構成アミノ酸をアルギニンに替えると導入効率は高まり、市販のトランスフェクション試薬(リポフェクチン)に較べ約100倍高い効率を示した(ルシフェラーゼ遺伝子発現効率)。更に、ペプチド末端にSV40T抗原由来の核移行シグナル(NLS)ペプチドを伸長させると導入効率が向上した。枝分かれペプチドのDNAとの結合親和性は鎖状ペプチドより弱いが、DNA複合体のDNaseへの抵抗性は高かった。これらの結果は、ペプチドの3次元的構造が、DNAとの相互作用、細胞への取り込み、遺伝子発現に大きく影響することを示している。またリジンとアルギニンで効果が異なるように、アミノ酸組成及び配列もペプチド型遺伝子キャリアーの適性に影響する重要な因子であることが示された。
増殖因子受容体とGTP結合蛋白質との共役機構の解明

(1)インスリン受容体にG蛋白活性化配列があるか否かを明らかにするために、インスリン受容体に我々のG蛋白活性化配列criteriaを適用した。得られた3箇所の配列ペプチドを合成し、各精製G蛋白に対する活性化能を調べた。その結果、インスリン受容体がG蛋白活性化能を有することが判明するとともに、自己リン酸化がインスリン受容体機能の増幅に重要な役割を演じていることが明らかとなった。(2)我々のcriteriaを機能不明蛋白に適用して、新たな発明をもたらした例として、APP(アミロイド蛋白前駆体)がある。APPは受容体様構造を取るが、機能不明であった。第657-676残基が我々のcriteriaを満たすことが判明し、この20残基が特異的にGoを活性化することも判明した。(3)次に我々は、ペプチドレベルで見い出されたG蛋白活性化配列が実際の受容体内で機能することを明らかにするために、IGF-II受容体のGi活性化配列Arg^<2410>-Lys^<2423>を、beta_2-アドレナリン受容体のGs活性化配列Arg^<259>-Lys^<273>と入れ換えたキメラIGF-II受容体cDNAを作製し、培養細胞COS7に導入した。キメラIGF-II受容体発現細胞膜では、IGF-II非存在下で既にcAMP産生量の促進が見られた。少量のIGF-II処理で更に上昇しsaturationに達した。これはわずか14-15残基の入れ換えで、Gi共役受容体であるIF-II受容体をGs共役受容体に変換することが可能であることを示している。IGF-II受容体の細胞内領域の高々14残基がGi共役機能を担っているということのinvivoでの証明でもある。(4)我々はこれまでG蛋白活性化配列についての研究を行ってきた。今回我々は新たに、G蛋白自身に自らの活性を制御する配列を発見した。Gi_<2alpha>内のAsp^<338>-Cys^<352>を合成し、Gi_2活性化ペプチドによるGi_2活性化に対する抑制能を調べたところ、容量依存性にGi_2特異的に活性化を抑制することが明らかとなった。