hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
糸球体構造維持に関わるポドサイト細胞間接着分子の同定

糸球体の表面を覆う糸球体上皮細胞(ポドサイト)には高い糸球体ろ過圧のために機械的な負荷が常にかかっている。この負荷は細胞自体に加え、ポドサイトの細胞間を結び付けている細胞間接着装置にも生じている。ポドサイト間接着装置は、形態学的にスリット膜が主であり、タイト結合、ギャップ結合は局所に観察され、その細胞間を結合する分子(ネフリン、ネフ1、クローディン5、コネキシン43)が同定されている。我々は、これらの分子だけでは、この細胞間にかかる負荷には不十分であると考えている。本研究では、ネフリンの細胞外ドメインに対する単クローン抗体を使ったEMARS法で、新たな細胞間接着分子を見つけようとしたものである。ラットの単離糸球体を用いたプロテオミクス解析でみつかってきた膜タンパク質から、細胞間接着に関係するもので、これまでに報告がなかったものについて注目した。その結果、PECAM-1とCelsr1が同定された。PECAM-1は、蛍光二重染色でネフリンと重なるためポドサイトに発現していると考えられたが、ラットに特異的な分布であるため、これ以上の検討は行わなかった。Celsr1は、カドヘリンスーパーファミリーのフラミンゴサブファミリーに属し、7回膜貫通タンパク質であり、細胞極性、神経突起形成に関わっていることが示されている。ラット腎において、ウェスタンブロット解析では腎皮質の中で、糸球体にのみ200kDを超える有意なバンドが見られ、蛍光抗体染色でネフリンとの共局在を示し、免疫電顕でスリット膜に局在するイムノゴールド粒子を見出すことができた。ネフローゼをきたすピューロマイシン腎症においても有意なシグナルを検出した。また、我々は生体内に近い形質を示すポドサイト培養系確立に成功し、この系でもCelsr1の発現を認めた。以上の結果から、ポドサイト間接着分子として新たにCelsr1を見出した。腎臓は、糸球体と呼ばれる毛細血管に高い血圧をかけることによって、尿を血液から作り出し、生命維持に貢献している。糸球体の壁にはその高い血圧のために大きな力学的負荷がかかっている。糸球体の最外層を覆っている糸球体上皮細胞(ポドサイト)にも大きな力学的な負荷がかかり、特に病的状態ではそれが増大すると考えられている。その負荷に耐えるため、ポドサイトはアクチンフィラメントを中心とした細胞骨格を発達させているが、この負荷に耐えうるポドサイト同士をつなぐ細胞間接着分子については、全く検討されていない。本研究では、糸球体構造の維持機構をポドサイトの細胞間接着分子から明らかにしようとしている。Enzyme-Mediated Activation of Radical Sources (EMARS)法は、細胞膜上にある蛋白質に対する抗体を用い、この蛋白質の近傍にある分子群を標識し網羅的に検出する方法である。細胞間接着分子は細胞膜の蛋白質であるため、この方法を応用できる。ポドサイトの細胞間接着分子の一つであるネフリンに対する抗体と単離した糸球体を使い、糸球体表面のポドサイトの細胞間接着分子を中心に同定を試みた。その結果、ネフリンに加え、ポドサイト間接着装置に存在すると報告されているポドシン、ネフ1、Thsd7a、GLEPP1、JAM-A、Crb3を同定した。加えてこれまで報告されていない細胞間接着分子も同定した。これらのことから、EMARS法を単離糸球体に応用する手技が有用であることを実証できた。この過程で見つかってきた問題点は、病的状態ではネフリンの量が減少するため、ネフリンに対する抗体では十分に細胞表面の分子を標識できないことである。これに対処するために、新たにDPP-4に対する抗体が生理的病的状態を通じポドサイト表面を変わらずに標識できることを見出した。EMARS法を単離糸球体に応用し、ポドサイトの細胞間接着分子を網羅的に同定できることを明らかにし、またいくつかの報告されていない接着分子も同定できた。これは、申請書に記載した計画とほぼ一致している。腎臓の糸球体では限外濾過のために毛細血管に高い血圧がかかっており、糸球体の壁には外向きの大きな力学的負荷がかかっている。ポドサイトは糸球体の最外層を覆い、糸球体を抑え込むような形でその負荷に耐えている。また、病的な状態では糸球体腫大が生じ、負荷が増大すると考えられている。負荷に耐えるため、ポドサイトはアクチンフィラメントを中心とした細胞骨格を発達させているが、この負荷に耐えうるポドサイト同士をつなぐ細胞間接着分子については、十分な検討がなされていない。細胞膜上にあるタンパク質に対する抗体を用い、このタンパク質の近傍にある分子群を標識し網羅的に検出する方法であるEnzyme-Mediated Activation of Radical Sources (EMARS)法に従って、ラットの単離糸球体表面にあるポドサイトの細胞間接着分子を中心に同定を試みた。その結果、従来ラットのポドサイトに報告されていたNeph1, Thsd7a, GLEPP1, connexin43に加え、報告されていなかったPECAM1, Celsr1が同定された。さらに機能解析のためには、生体内のポドサイトの形態形質を示す培養条件の確立が必要であるが、これまでに報告されている培養系は生体内のポドサイトの特異形質には程遠いものだった。

試行錯誤の結果、lamininのコーティング、高硫酸化された多糖体とビタミンA誘導体であるATRAの添加、低血清培地を組み合わせることによって、ポドサイトの一次突起、二次突起を誘導でき、ポドサイト特異的なpodocin, nephrin, podocalyxin, synaptopodinなどの遺伝子発現も単離糸球体の遺伝子量と比較しうるまで増加する系を確立することができた。これまでに報告されていないポドサイトの細胞間接着分子の候補が同定され、機能のアッセイ系である生体内のポドサイトに近い形質を示す培養系も確立できた。これらは、申請書に記載した計画とほぼ一致している。糸球体の表面を覆う糸球体上皮細胞(ポドサイト)には高い糸球体ろ過圧のために機械的な負荷が常にかかっている。この負荷は細胞自体に加え、ポドサイトの細胞間を結び付けている細胞間接着装置にも生じている。ポドサイト間接着装置は、形態学的にスリット膜が主であり、タイト結合、ギャップ結合は局所に観察され、その細胞間を結合する分子(ネフリン、ネフ1、クローディン5、コネキシン43)が同定されている。我々は、これらの分子だけでは、この細胞間にかかる負荷には不十分であると考えている。本研究では、ネフリンの細胞外ドメインに対する単クローン抗体を使ったEMARS法で、新たな細胞間接着分子を見つけようとしたものである。ラットの単離糸球体を用いたプロテオミクス解析でみつかってきた膜タンパク質から、細胞間接着に関係するもので、これまでに報告がなかったものについて注目した。その結果、PECAM-1とCelsr1が同定された。PECAM-1は、蛍光二重染色でネフリンと重なるためポドサイトに発現していると考えられたが、ラットに特異的な分布であるため、これ以上の検討は行わなかった。Celsr1は、カドヘリンスーパーファミリーのフラミンゴサブファミリーに属し、7回膜貫通タンパク質であり、細胞極性、神経突起形成に関わっていることが示されている。ラット腎において、ウェスタンブロット解析では腎皮質の中で、糸球体にのみ200kDを超える有意なバンドが見られ、蛍光抗体染色でネフリンとの共局在を示し、免疫電顕でスリット膜に局在するイムノゴールド粒子を見出すことができた。ネフローゼをきたすピューロマイシン腎症においても有意なシグナルを検出した。また、我々は生体内に近い形質を示すポドサイト培養系確立に成功し、この系でもCelsr1の発現を認めた。以上の結果から、ポドサイト間接着分子として新たにCelsr1を見出した。病的状態での細胞間接着分子を同定するために、病的状態でもポドサイト表面に存在する分子DPP-4に対する抗体を使ってEMARS法を行う。培養細胞を使い、より生体内のポドサイトに近い性質を示す培養条件を確立する。新たに見つかってきた細胞間接着分子、およびこれまでに報告されているがその機能が明らかにされていない細胞間接着分子について、培養細胞を使って検証を行い、さらにネフローゼ症候群のもでるであるピューロマイシン腎症との比較から、生体内での役割を明らかにする。実験動物を用いた実験が主である。そのため、一回一回の実験を一定の期間内に行う必要があり、その費用もまとまって必要である。
アイゼンハワー政権期（1953年‐1961年）の「核の傘」をめぐる日米関係

本研究課題は、アメリカがいつどのようにして日本を自らの「核の傘」に入れたのかという問題の解明を目的とした。本研究課題の実施期間中に収集した資・史料を分析した結果、アイゼンハワー政権がとった大量報復戦略の展開の過程でアメリカは同政権期に日本を「核の傘」に入れた、という仮説を証明する資・史料の存在を確認できなかった。本研究課題の目的は、「大量報復戦略」のもとでアメリカは1950年代に日本を「核の傘」に入れたという仮説を前提として、アイゼンハワー政権による日本に対する「核の傘」の提供がいつ、なぜ、どのようにしておこなわれたのかを解明することである。研究期間は2年間であり、2013年度はその初年度にあたる。当該年度にアメリカ国立公文書館とアメリカ連邦議会図書館で一次資料の調査をした。調査対象としたのは主に以下の公文書である。国務省関係資料(Central Decimal File[1955-59年]、原子力・宇宙担当特別補佐官文書[1948-62年])、統合参謀本部および空軍関係資料(C・ルメイ文書、N・トワイニング文書)。そのほかにインターネット上で入手できる一次資料も調査した。調査したこれらの一次資料の中に、1950年代の東アジアにおいてアメリカが核兵器の配備を進めたことを断片的に示す資料が存在した。その一例は、1957年6月21日付のトワイニング空軍参謀長書簡である。同書簡は、「原子力担当代表(極東地域)」という職務へ第9爆撃隊指揮官を任命したものであり、核兵器に関係する軍事任務が極東地域にあったことを示している。しかし調査した一次資料の中には、アメリカが日本に対して「核の傘」を提供したという事実を裏付ける資料の存在を確認できなかった。調査対象とした一次資料の中にはアメリカ政府が公開を認めていない文書があり、それが資料の存在を確認できない理由なのかもしれない。例えば、アメリカ国外での核兵器の貯蔵に関する1958年1月28日付の統合参謀本部議長から国防長官宛の覚書は非公開である。1960年に実現することになる日米安保条約の改定へ向けた交渉の中で、「核の傘」について日米間に交渉があった可能性は否定できないが、それを裏付けるような資料の存在を当該年度にはやはり確認できなかった。研究期間は2年間であり、2014年度はその最終年度にあたる。当該年度に一次資料の追加的な調査と収集を、アメリカの首都ワシントン市およびその近郊にあるアメリカ国立公文書館とアメリカ連邦議会図書館で行なった。調査・収集の対象としたのは、主に統合参謀本部関係資料、空軍関係資料(C・ルメイ文書、N・トワイニング文書)および国務省・国防総省関係資料である。それらのほかに、インターネット上で入手できる一次資料も調査・収集した。初年度に行なった調査から得られた結果と同じく、アメリカが日本に対して「核の傘」を提供したという事実を裏付ける資料の存在を確認できなかった。調査対象とした一次資料の中にあったアメリカ政府が公開を認めていない文書が、本研究課題の核心に迫る資料である可能性がある。そのような資料には、例えば日米安保条約の改定に関わる統合参謀本部議長から国防長官宛の覚書(1959年5月15日付の2通[それぞれ8頁と5頁の分量]や同年6月19日付の覚書[2頁の分量])がある。大統領や国家安全保障会議という高い政策決定レベルで、日本に対する「核の傘」をめぐってアイゼンハワー政権がそもそも政策検討をしていたのかどうかの確認もできなかった。ただし、海外米軍基地へ核兵器をアメリカが配備する場合に(それが「核の傘」であるかどうかは別の問題として)、アメリカがとらなければならない手続きが配備先相手国ごとに異なっていたことは明らかとなった。現代アメリカ対外関係史当該年度の研究活動においては、国務省、統合参謀本部、空軍といった日本への「核の傘」の提供にかかわるアメリカ政府内の主要部門についての資料調査と資料の整理を十分に実施できたから。研究期間の最終年度となる次年度は、収集した資料の分析が中心的な活動となる。その際に、三つの分析レベル(i大統領および国家安全保障会議レベル、ii国務省トップレベル、国防総省トップレベルおよび統合参謀本部、iii大統領府、国務省、国防総省などの政府機関の内部レベル)を設定する。資料を分析していく中でこれまでに実施した調査では十分に収集できていない資料領域があることが判明した場合には、追加的に資料調査をおこなう。
学術情報データベースの形成・利用の国際化と研究動向の国際比較に関する調査研究

本調査研究の主体機関である学術情報センターでは、大学等の研究者における学術情報環境、条件の総体的な向上を目途として、インターネット接続を含めたネットワークの構築と運用、学術情報データベースの形成と提供、大学図書館の総合目録データベースの構築を行っている。またこれらに加えて、平成9年度から、学術雑誌を主体とする「電子図書館サービス」を発足させるべく、技術面での研究開発と合わせて、高度情報社会における学術情報の良好な流通体制の現出のための制度設計を進めている。近年における学術研究の国際化は著しく、これに対応するためには、上記の各種システム開発や機能向上、また、データベース内容の拡充に関しては、国内研究者の海外情報に対する需要と、海外への情報発信要求を適確に対応する必要があり、このためには、海外の学術情報関連諸機関におけるシステムやデータベース等コンテンツの開発状況を常時適切に把握、分析してゆくことが必須となる。また、近年においては、海外の研究者等における日本の学術情報に対する需要も高まると同時に、多様化してきており、これに応えた学術情報発信機能を実現してゆくためには、海外の動向を把握してゆく必要がある。さらに、これらとも関連して、学術情報センターでは、各学術分野における研究動向に関する調査研究を行っており、こうした側面での海外状況の把握分析も必要である。本調査研究は、上記のような各視点を総合して、海外状況の調査分析を効率的に行うべく企画されたもので、その実績は概略下記のようである。(1)全文データベース関連調査インターネットの進展・普及に応じて、学術情報データベースでは、従来の文献抄録、引用索引型などから、学術論文の全体を含む全文データベースの比重が高まっており、同時にこれに対応する検索システムの進歩にも急なものがある。本センターでは、以前から全文データベースの形成と提供を行ってきたところであるが、こうした最近の状況を踏まえて、より高機能な全文データベース・システムを開発しつつある。これに関して、海外の開発機関を訪問調査を実施し、最新動向の把握を行った。その結果、海外製全文検索エンジンを選定して、これを本センターの次期データベース・サービス・システムに全面的に導入することとすると同時に、原開発機関と協力して、その日本語対応システムを開発することになり、これは現在進行中である。全文データベースの編成方式としては、SGMLが有効であるとの視点に立ち、開発を進めてきた。これに関して、海外研究機関における応用事例や、学会出版社等における応用状況を、訪問調査における意見交換等を通じて明らかにし、とくに最近わが国でも利用が進みつつあるHTML、PDF等関連方式との互換性も調査して、次期全文データベースの提供方式および別項の電子図書館システムの開発に反映させた。また、SGMLはCALSの基本要素技術として採用されていることから、CALS関係の動向調査も行っている。(2)電子図書館関連調査電子図書館に関しては、そのデータ内容と収集方法のみならず、データの入力・保持・提供方式についても種々の試みが海外で行われつつある現況であり、その実態把握は本センターの電子図書館システムの開発・運用にとって非常に重要である。そこで、これに関連する海外の大学図書館や学会、出版社等における先行事例を訪問調査し、意見交換を通じて、それらの特徴と問題点の把握を行って、本センターのシステム開発、運用制度設計に反映させている。なお、わが国が、G7の電子図書館の幹事国となったことから、この関連会議に出席し、情報収集と意見交換を行った。また、本センターの電子図書館システムの海外での利用を推進することを目途として、英国デモントフォート大学との共同利用実験を開始することとし、双方のシステムの環境調査のため相互に訪問調査を行い、平成9年度からの実験開始について合意した。(3)マルチメディア・データベース関連調査本センターでは、マルチメディアメディア系データベースの提供を検討し、必要な技術開発等を進めているが、これに関して、海外の美術館を含む関連機関を訪問調査し、また国際会議での発表と意見交換を行い、本センターのサービス方式にその結果を取り入れつつある。(4)研究基盤・研究動向・学術情報データベース動向調査本センターにおける研究動向調査の一環として、米国NSFをはじめとする、海外の科学政策研究機関、研究助成機関、学術情報データベース作成機関等について、訪問調査を実施し、最新の動向把握を行うと同時に、当方のシステム、サービスの紹介を行って、本センターの今後の研究開発およびサービス展開に資する各種情報の収集を行った。(5)日本の学術情報需要・情報受容環境調査わが国の学術情報に関する海外からの需要動向と、日本語処理のための技術的な環境に関わる調査のため、学術情報および日本情報関連の国際会議での発表と意見交換、有望と目される大学等の訪問調査を行い、NACSIS-IR、NACSIS-CATの海外利用の促進に努めた。その結果、英国のオックスフォード大学図書館等に引き続いて、フランス、ドイツ、スイス、スエ-デン等におけるシステム利用が進展することとなった。なお、平成7年に英国で開催された日本情報国際会議では、必要機材を搬入して、電子図書館その他のセンター。システムの実演を、論文発表と合わせて行い、海外提供を促進するものとした。

近年における学術研究の国際化は著しく、これに対応するためには、上記の各種システム開発や機能向上、また、データベース内容の拡充に関しては、国内研究者の海外情報に対する需要と、海外への情報発信要求を適確に対応する必要があり、このためには、海外の学術情報関連諸機関におけるシステムやデータベース等コンテンツの開発状況を常時適切に把握、分析してゆくことが必須となる。また、近年においては、海外の研究者等における日本の学術情報に対する需要も高まると同時に、多様化してきており、これに応えた学術情報発信機能を実現してゆくためには、海外の動向を把握してゆく必要がある。さらに、これらとも関連して、学術情報センターでは、各学術分野における研究動向に関する調査研究を行っており、こうした側面での海外状況の把握分析も必要である。本調査研究は、上記のような各視点を総合して、海外状況の調査分析を効率的に行うべく企画されたもので、その実績は概略下記のようである。(1)全文データベース関連調査インターネットの進展・普及に応じて、学術情報データベースでは、従来の文献抄録、引用索引型などから、学術論文の全体を含む全文データベースの比重が高まっており、同時にこれに対応する検索システムの進歩にも急なものがある。本センターでは、以前から全文データベースの形成と提供を行ってきたところであるが、こうした最近の状況を踏まえて、より高機能な全文データベース・システムを開発しつつある。これに関して、海外の開発機関を訪問調査を実施し、最新動向の把握を行った。その結果、海外製全文検索エンジンを選定して、これを本センターの次期データベース・サービス・システムに全面的に導入することとすると同時に、原開発機関と協力して、その日本語対応システムを開発することになり、これは現在進行中である。全文データベースの編成方式としては、SGMLが有効であるとの視点に立ち、開発を進めてきた。これに関して、海外研究機関における応用事例や、学会出版社等における応用状況を、訪問調査における意見交換等を通じて明らかにし、とくに最近わが国でも利用が進みつつあるHTML、PDF等関連方式との互換性も調査して、次期全文データベースの提供方式および別項の電子図書館システムの開発に反映させた。また、SGMLはCALSの基本要素技術として採用されていることから、CALS関係の動向調査も行っている。(2)電子図書館関連調査電子図書館に関しては、そのデータ内容と収集方法のみならず、データの入力・保持・提供方式についても種々の試みが海外で行われつつある現況であり、その実態把握は本センターの電子図書館システムの開発・運用にとって非常に重要である。そこで、これに関連する海外の大学図書館や学会、出版社等における先行事例を訪問調査し、意見交換を通じて、それらの特徴と問題点の把握を行って、本センターのシステム開発、運用制度設計に反映させている。
ダイナミックな素子のネットワークが示す動的秩序形成

本年度は、時間依存ネットワークを構成する個々の接触イベントの重要度指標について研究を行い、その成果を海外論文誌に発表し、国内外の学会において研究発表を行った。従来の静的な社会ネットワーク構造の研究において、ネットワークを構成する個々のノードやリンクの重要度(中心性)を定量的に測ることは、基礎理論と応用の両面から盛んに研究がなされてきた。一方で、現実の対象ではネットワーク構造は時間的に不変ではなく、ノードの状態変化と結合構造の変化とが相互作用する、時間依存のネットワークである。近年のセンシング技術の発達などにより、人同士のコミュニケーション行動を高い精度で観測し、動的な時間依存ネットワークとして記録することが可能となってきた。時間依存ネットワークにおいて時間的に変化するノードやリンクの中心性を測ることは、ネットワークの形成過程やその上でのダイナミクスを理解する上で重要である。そこで本年度の研究では、時間依存ネットワークにおいて個々の接触イベントの中心性を提案した。これは、リンクの時間依存の中心性と解釈できる。提案手法では、接触イベントに関わる2ノードにイベントを通じてもたらされる情報の量をそのイベントの中心性と定義した。ここでの情報とは、接触イベントの意味的内容ではない。その代わりに、各ノードは他のノードそれぞれについて接触イベントをさかのぼって到達できる最新時刻を、そのノードの最新状態として記憶していると仮定し、他のノードの最新状態としてより新しい時点の状態を知ることを新たな情報を得たとみなす。提案するイベントの中心性を実測データに適用し、その性質を調べた。その結果、まずイベントの中心性はイベントごとに幅広く分布していることが明らかとなった。これは、大多数のイベントは重要度が低く、ごく少数のイベントが重要度が高いことを意味する。次に、もとの実測データから重要度の高い一部のイベントを取り除くとネットワーク全体としての連結性が失われるが、逆に重要度の低い大部分のイベントを取り除いても全体の連結性にはほとんど影響を及ぼさないことが判った。このことは、提案するイベントの中心性か"、ネットワークの連結性への寄与という意味で適切に機能することを意味する。さらに、実測データの示す重要度の低いイベントの除去に対する頑健性が、主に行動パターンのバースト性(行動時間間隔のロングテール性)に起因することを、実データのランダム化分析と力学的モデルに基づく検証により明らかにした。本年度は、非ポアソン的な相互作用イベントの発生間隔が意見形成ダイナミクスに与える影響について研究を行い、その成果を学会において発表した。従来の社会現象の確率力学モデルでは、人間同士の相互作用イベントの発生はポアソン過程に従う事がしばしば仮定されていた。一方、現実のイベント発生間隔はべき分布に代表される裾野の長い分布に従う場合がある事が近年明らかとなってきた。時間当たりのペアごとのイベント発生回数をそのペアの結合強度とすれば、非ポアソン的イベント発生は結合強度の動的な変化とみなせる。この非ポアソン性が意見形成モデルにおける意見統一の達成時間(コンセンサス時間)に与える影響に注目し、主に数値シミュレーションを用い解析を行った。モデルは意見形成ダイナミクスの代表例である投票者モデルを用いた。エージェント間の結合構造はリング・完全グラフ・多重リングの3通りを設定した。その結合構造の上でイベント発生時間間隔がべき的な分布に従う場合を従来の指数分布に従う場合と比較した。数値シミュレーションの結果、以下の3点が明らかとなった。1.リングの場合、非ポアソン性によりコンセンサス時間は長くなる。2.完全グラフの場合、2種類のイベント発生間隔分布でコンセンサス時間はほぼ同じである。3.多重リングの場合、次数が小さいときには非ポアソン性によりコンセンサス時間は長くなり、次数がある程度大きいときには2つのイベント間隔分布でコンセンサス時間は同等となる。今回の研究結果では、非ポアソン的な相互作用イベント発生間隔によるダイナミクスを遅くする効果はエージェント間の結合構造に依存するという点が先行研究にはない新たな知見である。本年度は、人同士の対面会話のデータを用いて個人ごとの会話相手の選択パターンの規則性について研究を行い、その成果を論文誌に発表し学会において講演を行った。従来の社会ネットワーク上での社会現象の確率力学モデルでは、個人ごとの相互作用を行う相手の選択は時間的に完全にランダムであることが仮定されてきた。しかし現実には、時間的に連続する相互作用の相手の選択には社会関係を反映した相関があると考えられる。この予想が正しければ、感染症拡大や情報伝播などの社会現象に対して従来の数理モデルが与える理解は修正されると考えられる。そこで人同士の対面会話の実測データを用いて、個人ごとの会話相手の選択パターンの時間的な規則性について解析を行った。本研究ではある時点の会話相手が誰であったかを知ることにより次の会話相手が誰であるかについて得られる情報量により会話相手選択パターンの規則性を定義した。その結果、ほぼ全ての被験者について規則性の値がランダム化した時系列についての値よりも有意に大きく、会話相手の選択パターンに規則性があることがわかった。この規則性の大きな要因は行動のバースト性、すなわち短時間のうちに集中してコミュニケーション行動を行ったあと長時間コミュニケーションを行わないという行動の特徴であった。次に、会話の有無をリンクとするネットワークを考えるとき、そのネットワークにおいて密に繋がったグループの中に位置する人ほど行動の規則性が低く、そのようなグループをつなぐ位置にいる人ほど規則性が高いことが判った。人の会話相手の選択パターンに関して定量的な評価を与え、かつ行動の特性と社会ネットワークにおける位置との関連を見出した点がこれまでにない新たな知見である。

本年度は、時間依存ネットワークを構成する個々の接触イベントの重要度指標について研究を行い、その成果を海外論文誌に発表し、国内外の学会において研究発表を行った。従来の静的な社会ネットワーク構造の研究において、ネットワークを構成する個々のノードやリンクの重要度(中心性)を定量的に測ることは、基礎理論と応用の両面から盛んに研究がなされてきた。一方で、現実の対象ではネットワーク構造は時間的に不変ではなく、ノードの状態変化と結合構造の変化とが相互作用する、時間依存のネットワークである。近年のセンシング技術の発達などにより、人同士のコミュニケーション行動を高い精度で観測し、動的な時間依存ネットワークとして記録することが可能となってきた。時間依存ネットワークにおいて時間的に変化するノードやリンクの中心性を測ることは、ネットワークの形成過程やその上でのダイナミクスを理解する上で重要である。そこで本年度の研究では、時間依存ネットワークにおいて個々の接触イベントの中心性を提案した。これは、リンクの時間依存の中心性と解釈できる。提案手法では、接触イベントに関わる2ノードにイベントを通じてもたらされる情報の量をそのイベントの中心性と定義した。ここでの情報とは、接触イベントの意味的内容ではない。その代わりに、各ノードは他のノードそれぞれについて接触イベントをさかのぼって到達できる最新時刻を、そのノードの最新状態として記憶していると仮定し、他のノードの最新状態としてより新しい時点の状態を知ることを新たな情報を得たとみなす。提案するイベントの中心性を実測データに適用し、その性質を調べた。その結果、まずイベントの中心性はイベントごとに幅広く分布していることが明らかとなった。これは、大多数のイベントは重要度が低く、ごく少数のイベントが重要度が高いことを意味する。次に、もとの実測データから重要度の高い一部のイベントを取り除くとネットワーク全体としての連結性が失われるが、逆に重要度の低い大部分のイベントを取り除いても全体の連結性にはほとんど影響を及ぼさないことが判った。このことは、提案するイベントの中心性か"、ネットワークの連結性への寄与という意味で適切に機能することを意味する。さらに、実測データの示す重要度の低いイベントの除去に対する頑健性が、主に行動パターンのバースト性(行動時間間隔のロングテール性)に起因することを、実データのランダム化分析と力学的モデルに基づく検証により明らかにした。ネットワーク状に結合した素子の結合系における時間的に変化する素子間の結合変化による集団ダイナミクスへの影響という課題に対して、理論モデル解析と実データ解析の両面から迫ることができている。双方のアプローチについて学術誌論文を発表し、成果を上げている。これまで通り理論モデル解析と実データ分析の両面から、課題に対して研究を進める。
性能照査型設計法に基づいた農業水利施設のための新機能性コンクリート材料の開発

本研究は,廃タイヤを混和材として活用することにより,凍結融解に対して高い抵抗性を有するコンクリート材料を開発することを目的としている。本年度は,前年度に得られた結果をより詳細に分析するとともに,廃タイヤチップ混入供試体の諸特性の評価に関する追加実験を行い,廃タイヤチップの混和材としての適用性を定量的に検証した。まず,廃タイヤチップの混入によるモルタル供試体の密度の変化を検討した。廃タイヤチップの混和材としての実利用を想定した場合,混入量と密度の低下量を確実に把握しておく必要がある。結果として,廃タイヤチップの置換率の増加に伴い,モルタル供試体の密度は線形的に低下することが確認できた。本研究では,凍結融解抵抗性を有するコンクリート構造物の開発を最終的な目的としており,軽量コンクリートの開発を目的とするように,骨材の軽量性は長所とはならない。よって,本研究の利用目的では,強度の確保が可能な範囲で,置換率は最少となることが望ましいと考えられた。つづいて,廃タイヤチップの混入がモルタル供試体の強度特性に及ぼす影響を評価した。結果として,廃タイヤチップの置換率の増加に伴い,圧縮強度と曲げ強度はともに低下することが確認できた。一般的なコンクリートでは,水セメント比を一定として空気量を増加させると,空気量1%につき圧縮強度は46%低下する。加えて,コンクリートにAE剤を使用して空気量を45%にすると,凍結融解抵抗性が向上することが知られている。つまり,凍結融解抵抗性の高いAEコンクリートでは,同一配合でAE剤無混入のコンクリートと比較して,圧縮強度は最大で30%程度低くなると推察できる。よって,廃タイヤチップ混入による圧縮強度の低下率が約30%以内になることを目安とすると,本研究目的で利用可能と想定される廃タイヤチップの置換率は,10%程度が上限と考えられた。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は,廃タイヤを混和材として利用することにより,凍結融解に対して高い抵抗性を有するコンクリートを開発することを目的としている。平成26年度の実験より得られた成果を以下に述べる。廃タイヤ混入コンクリート・モルタルのフレッシュ性状の評価として,空気量,スランプ,フロー値の測定を行った。実験の結果,コンクリートの空気量は,廃タイヤの置換率に伴い減少することが分かった。一方,廃タイヤの置換率が20%までであれば,モルタルの空気量は置換率の違いに関わらず同程度であることが分かった。また,廃タイヤの粒径が小さいものほど,空気量は大きくなる傾向が確認できた。廃タイヤ混入コンクリート・モルタルの硬化後の基礎的特性の評価として,圧縮および曲げ強度の測定とモルタルの乾燥収縮ひずみの測定を行った。結果として,廃タイヤの置換率の増加に伴いコンクリートとモルタルの圧縮および曲げ強度はいずれも低下した。また,同様にモルタルの乾燥収縮ひずみも廃タイヤの置換率の増加に伴い増加した。しかしながら,廃タイヤの置換率が20%程度までであれば,適材適所の考え方に基づき,廃タイヤを混和材として利用できる可能性が考えられた。モルタル供試体を使用して凍結融解試験を実施した結果,廃タイヤ混入モルタルの超音波伝播速度は無混入の供試体よりも試験期間をとおして安定していることが確認できた。また,廃タイヤの粒径の小さいものを使用した供試体の方がより超音波伝播速度は安定する傾向にあった。以上のことから,廃タイヤのモルタルへの混入は凍結融解抵抗性を向上することが示唆された。とくに,粒径の小さい廃タイヤほど,モルタルの凍結融解抵抗性の向上に寄与することが考えられた。得られた成果は,いずれも,廃タイヤの混和材としての適用性を検討する上で,基礎的かつ重要な項目である。

よって,廃タイヤチップ混入による圧縮強度の低下率が約30%以内になることを目安とすると,本研究目的で利用可能と想定される廃タイヤチップの置換率は,10%程度が上限と考えられた。平成26年度は,廃タイヤの性質や廃タイヤ混入供試体の特性を評価するための基礎実験が主な内容であった。全体として,当初の計画通りに研究を進捗させることができたといえる。とくに,廃タイヤが有する凍結融解抵抗性の向上効果を実験的に検証することができた点が大きな進展であった。本年度に得られた成果は,いずれも次年度の発展的な実験内容の基礎になるものである。27年度が最終年度であるため、記入しない。今後は,平成26年度の実験結果より得られた廃タイヤの凍結融解抵抗性の向上効果について,詳細に分析する予定である。具体的には,廃タイヤの最適置換率および最適粒径の特定と廃タイヤを混入したコンクリートおよびモルタル供試体内部の廃タイヤの分布状況の定量的な評価を行う予定である。加えて,廃タイヤを混入したコンクリート供試体の水密性および透水性を実験的に検証することにより,吸水性のない材料である廃タイヤを混和材として使用した場合の,供試体への透水抑制効果を明らかにする予定である。以上のすべての実験を並行して行い,廃タイヤの混和材としての適用性および凍結融解抵抗性の向上効果を明らかにする。
家族性IgA腎症の疾患遺伝子マッピング

目的と進め方IgA腎症は本邦の慢性腎不全・透析導入の原因疾患として最も重要であり、病態の解明は急務である。遺伝素因の解明により慢性腎不全への進行を未然に防ぐことが可能になるほか遺伝子をターゲットとした創薬や治療法開発が期待される。本症に対する遺伝子解析は主として親子・兄弟例など小規模家系を対象としたHLA解析や孤発例に対するSNP連鎖不平衡解析が主流であった。これに対して本研究は比較的大きなメンデル遺伝型IgA腎症家系に対しパラメトリック連鎖解析やハプロタイプ解析を行う国内初の試みである。ゲノム解析手法は申請者らが家族性糸球体硬化症で行った方法(Linkage package, mlink programによるパラメトリック2点連鎖解析、Tsukaguchi H., et al.J Am Soc Nephrol. 11 : 1674-1680, 2000)を用いた。本年度の成果1)常染色体優性遺伝の比較的大きなIgA腎症家系4家系について家系図の構築を行った。家系図をさらに水平・垂直方向へ拡大すべく臨床遺伝学的調査を進めている。他に10家系以上の親子、兄弟例が関連施設で確認され検体収集が進行している。2)そのうち一家系について臨床所見を第32回日本腎臓学会で発表した。この家系において欧米のIgA腎症家系で報告されている疾患遺伝子座6q22(IGANl)のハプロタイプ解析を行った。その結果発症者に共通の疾患ハプロタイプが存在することが判明したが、現在家系内のより多くのサンプルを用いて連鎖の妥当性を再検している。今後の課題まず欧米の家族性IgA腎症で報告されている6q22(IGANl)が本邦の家系でも連鎖があるかを明らかにし、連鎖がなければ新たな遺伝子座位をゲノムワイド連鎖解析で探索する。またマッピング精度の向上ためにSNP情報を組み合わせたハプロタイプ解析、連鎖不平衡解析を行う予定である。
継続型混交を許容する写本系統の推定：『プラカラナ・パンチカー』校訂研究

最終年度であるH30年度は、2018年7月にヴァンクーヴァーで開催された第17回世界サンスクリット会議において、"Editorial Notes on the Ninth Chapter of the Prakaranapancika"というタイトルで発表した。この発表の概要として、まず、一般に流布しているBenares Hindu Universityから出版されたテキストの校訂方針が、先行刊本及び南インドのテルグ文字写本の折衷的なものである点、及び、この校訂方針がChowkhambaから出版された先行刊本のそれと対照的である点、すなわち、さらに先行する雑誌Pandit上の校訂テキストを忠実に再現しているChowkhamba版の校訂的態度と正反対である点を明らかにした。また、写本間の異読比較により、大きく北インド系と南インド系のヴァージョンに二分できることを示し、さらに、本研究で扱ったテルグ文字資料特有の表記体系の点などから、南インド系のヴァージョンの中でも、テルグ文字写本がより古い読みを保持している可能性を示唆する文献証拠を複数提示した。また、2018年6月に上海交通大学で開催された科学史与科学文化研究院2018夏至会議においては、本研究課題の成果を含む形で、テキストの再構築というテーマで、古典文献学の方法論とその実例について紹介する内容の講演を行った。本研究課題は、Prakaranapancikaのうち音声の永遠性論証を主題とする第9章の批判校訂を主眼とするものであるが、総事業期間における成果として、当初の予想以上の数の一次資料を入手できたことにより、基礎的校合に多くのリソースを割かざるをえず、そのため、校訂テキストや翻訳といった成果公開は遅れているが、写本系統の推定結果を最終年度に国際学会で発表できた点で、当初の目的の一つの大きな柱を達成できたと考えられる。本研究では、音声の永遠性論証を主題とする『プラカラナ・パンチカー』第9章の文献実証的解明を大目標としており、原典の再校訂を起点とする。原典資料として、10本の写本と転写(マラヤラム文字7種、テルグ文字1種、ナーガリー文字2種)に加えて、数種の先行刊本のデータも予備調査段階で蒐集済であり、またそのうち5種の資料の校合を終えていたことを踏まえ、平成26年度では残る写本の校合及び内容分析を主眼として研究を進めた。内容分析については、客員研究先として赴任したハーバード大学南アジア学研究室において共同担当した授業で同章の一部をテキストとして取り上げ、校合済の箇所の精読分析を進めた。一方、校合作業についてはマラヤラム文字、テルグ文字の資料を随時校合している。特に、テルグ文字写本については、翻刻支援ソフトSMART-GSを活用して翻刻を推進している。また、内容の分析にあたっては著者シャーリカナータの周辺の思想家、すなわちバッタ・ジャヤンタ、ヴァーチャスパティミシュラ(共にニャーヤ学派)、スチャリタミシュラ(バッタ派)らの著作内容との比較は不可欠であるが、これらの思想家間の相対年代も確定されていないため、その思想交流に関する吟味も必要である。今年度は、スチャリタミシュラのタマス(闇)論と『プラカラナ・パンチカー』との影響関係について吟味した他、シヴァーディティヤの年代論についても先行研究を整理した上で、新知見を提示した。本研究では、音声の永遠性論証を主題とする『プラカラナ・パンチカー』第9章について、原典の再構成と翻訳を軸とした文献実証的解明を課題としている。また、並行している『カーシカー註』の校訂研究と相互補完しながら、8-10世紀頃のミーマーンサー学派の二大分派(プラバーカラ派とバッタ派)における、音声の永遠性論証を中核に据える聖典の権威論証の構造分析を目指すものである。本年は、音声の無常説に与する仏教説に対する批判箇所の中で、仏教教理に固有の「択滅」という概念がバラモン教側において仏教側の原義を逸脱する解釈が伝承されている点に着眼し、この逸脱解釈の主要因がミーマーンサー学派と仏教論理認識論学派の実際の議論の中にあることを実証的に剔抉した。この研究は「西日本インド学仏教学会第26回学術大会」(2015年7月、広島大学)及び「中世インドの刹那滅論争史研究会」(2015年8月、信州大学)において口頭発表し、論文は『哲学・思想論叢』第34号において出版された。また、〈聖典の非人為性〉と〈証言一般を構成する各音素の永遠性〉との間の論理的関係をめぐるミーマーンサー学派内部での解釈の変遷に関して、国際会議「Tsukuba Global Science Week 2015(2015年9月、筑波大学)」において発表した。また、『プラカラナ・パンチカー』第9章の中で、写本の読みが割れる問題箇所については、「海外教育研究ユニット招致プログラム」により筑波大学に来学中のHarunaga Isaacson教授(ハンブルク大学/筑波大学)を中心とするワークショップ(2016年3月、筑波大学)において集中的に検討した。1)『プラカラナ・パンチカー』の内容分析として、第9章冒頭部を題材に、聖典の非人為性と証言一般を構成する各音素の永遠性との論理関係を描出した点。2)仏教学派との対論を錯綜させていた「択滅」の新解釈について思想史的観点から分析を行い、その主要因を剔抉した点。

3)一方で、写本の校合作業については難読のテルグ文字写本の分析を進める予定であったが、研究機関の異動に伴う環境変化も要因となり、翻刻支援ソフトSMART-GSのヴァージョン変更への対応の問題は未解決のままであり、2016年度以降の課題として残されている。本研究は、音声の永遠性論証を主題とするシャーリカナータ作『プラカラナ・パンチカー』第9章について、原典の再構成と翻訳を軸とした文献実証的解明を課題とする。並行して校訂を進めているスチャリタミシュラ作『カーシカー註』の研究と相互補完することで、8-10世紀頃のミーマーンサー学派の二大分派(プラバーカラ派とバッタ派)において、それぞれ聖典の権威論証の中核に据えられた音声の永遠性論証を構造分析を目指す。本年度は、インド・マイソールの東洋学研究所写本図書館所蔵のテルグ文字写本(No. C. 2177/4)の解読のため、2016年11月にSathyanarayanan Sharma博士(フランス極東学院ポンディシェリ校)および室屋安孝博士(オーストリア科学アカデミー)を招き、古典テルグ文字の講習会を開催した。同時期に、手書き史料の共同翻刻支援ツールである「SMART-GS」の開発スタッフである久木田水生准教授(名古屋大学)を招き、同ツールの講習会を開催した。この講習会に引き続きSathyanarayanan博士とテルグ写本の翻刻を進め『プラカラナ・パンチカー」第9章全体の翻刻を完了した。また、SMART-GSの2017年1月にハンブルク大学を訪問した際、SMART-GSの国際的共同研究における有用性を検証すべく、現地の研究者と技術的検討会を開催した。また思想研究として、音声の永遠性論証における重要概念である〈再認〉(pratyabhijna)に焦点を当て、「西日本インド学仏教学会第26回学術大会」(2016年7月、九州大学)及び「中世インドの刹那滅論争史研究会」(2016年9月、関西大学セミナーハウス)において口頭発表した。特に、シャーリカナータが言及する特徴的な再認概念については、2017年8月にトロント大学にて開催予定の第18回国際仏教学会での発表を申し込み、採択済である。1)手書き史料の共同翻刻支援ツールSMART-GSについては、開発者である林晋教授(京都大学)と久木田水生准教授(名古屋大学)の協力を得て、最新ヴァージョンの使用方法を教授いただき、それにより最難読の写本であるテルグ文字写本を攻略し、『プラカラナ・パンチカー』第9章全体の翻刻を完了した点。2)テルグ文字写本に続き、VeliyanadのCinmaya Institute所蔵のマラヤラム文字写本およびTripunithuraのSanskrit College図書館所蔵のマラヤラム文字転写の解読を進めている。文字自体はテルグ文字に比べれば読みやすいが、貝葉の欠落など媒体自体の状態が悪く、解読に想定以上の時間がかかっている点。3)『プラカラナ・パンチカー』においてシャーリカナータが言及する特殊な再認概念については、関連する『カーシカー註』の議論と比較検討を加えた点。本研究は、音声の永遠性論証を主題とするシャーリカナータ作『プラカラナ・パンチカー』第9章について、原典の再構成と翻訳を中核に据えた文献実証的解明を課題とする。並行して校訂を進めているスチャリタミシュラ作『カーシカー註』の研究と相互補完することで、8-10世紀頃のミーマーンサー学派の二大分派(プラバーカラ派とバッタ派)において、聖典の権威論証の中で重要な位置を占める音声の永遠性論証についてそれぞれの構造の解明を目指すものである。
皮膚ガス-酸化窒素から得られる生体情報について-加齢、生活習慣病との関係から

ヒトの皮膚ガス一酸化窒素(NO)濃度が生体の炎症反応のモニターとなり得るか否か、また、高血圧や動脈硬化のモニターとなり得るか否かについて検討した。その結果、運動後の筋損傷に伴う皮膚ガス中NO濃度上昇は炎症の程度を反映すること、さらに、皮膚ガスNO濃度は加齢に伴って上昇し、血圧や脈波伝搬速度とも正の相関関係があることから、皮膚ガスNO濃度が動脈に関する疾病モニターとなり得る可能性が示唆されたヒトの皮膚ガス一酸化窒素(NO)濃度が生体の炎症反応のモニターとなり得るか否か、また、高血圧や動脈硬化のモニターとなり得るか否かについて検討した。その結果、運動後の筋損傷に伴う皮膚ガス中NO濃度上昇は炎症の程度を反映すること、さらに、皮膚ガスNO濃度は加齢に伴って上昇し、血圧や脈波伝搬速度とも正の相関関係があることから、皮膚ガスNO濃度が動脈に関する疾病モニターとなり得る可能性が示唆された平成21年度は、皮膚から放出される一酸化窒素(Nitric Oxide : NO)濃度が運動に伴う筋の損傷の指標となり得るか否かを確かめようとした。被験者は、少なくとも6ヶ月以内に大腿四頭筋の筋損傷を伴う運動を行っていない健康な男子大学生7人(22.1±0.3歳;平均±標準誤差)とした。被験者は、大腿四頭筋の伸張性収縮を伴う膝伸展、屈曲運動を15 repetition maximum(RM)、8セット行い、運動前、運動終了1、2、3、7日後に大腿直筋の筋腹皮膚表面上から皮膚ガスを採集し、オゾン化学発光法によってNO濃度を測定した。また、大腿四頭筋の伸展における筋力(1RM)、大腿周径囲、大腿直筋の筋腹における筋痛指標(visual analog scale : VAS)ついて測定した。皮膚ガス中NO濃度は、運動終了2日後に有意(p<0.01)に上昇し、7日後には回復傾向が認められた。また、各被験者の運動後の皮膚ガス中NO濃度ピーク値は運動前の値に比べ約1.4倍と有意(p<0.01)に高かった。大腿周径囲は運動前後で有意な変化が認められなかったが、筋力は運動終了1日から3日後まで有意(p<0.05)に低下、一方、VASは有意(p<0.05)に増大したが、筋力、VASともに7日後には運動前の値に回復する傾向が認められた。以上、本研究で見られた筋損傷に伴う皮膚ガス中NO濃度の増大は、筋力低下や痛みを反映する可能性が示唆された。平成22年度は、皮膚から放出される一酸化窒素(Nitric Oxide:NO)濃度と筋損傷運動前後の血中亜硝酸イオンとの関係を確かめようとした。同様に安静時の血液を正中皮下静脈から採取し、血漿亜硝酸イオン濃度を測定した。また、大腿四頭筋の伸展における筋力(1RM)、大腿周径囲、大腿直筋の筋腹における筋痛指標(visual analog scale:VAS)ついて測定した。皮膚ガス中NO濃度と血中亜硝酸イオン濃度は、両者とも運動終了2日後に有意(p<0.01)に上昇し、7日後には回復傾向が認められ、皮膚ガスNO濃度と血中亜硝酸イオン濃度は有意(p<0.05)な相関関係が認められた(p<0.05)。以上、本研究で見られた筋損傷に伴う皮膚ガス中NO濃度の増大は、血中亜硝酸イオン濃度と密接に関わることが示唆された。本研究では、加齢にともなう血圧の変化が皮膚から放出される一酸化窒素(Nitric Oxide : NO)濃度に及ぼす影響を明らかにし、皮膚ガスNO濃度と血圧、脈波伝播速度(pulse wave velocity ; PWV)との関係からヒトの皮膚ガスNO濃度測定が動脈などの循環調節機能や動脈硬化指標として有用であるか否かを検討しようとした。被験者は、健康な20歳代前半の女子大学生ll名(22.1±0.3歳;平均±標準誤差)とホルモン補充療法を行っていない70歳以上の高齢女性(76.7±1.4歳)とした。被験者の安静時の皮膚ガスサンプルを左右の手について同時にそれぞれ2回ずつ採集し、その平均値を安静時の皮膚ガス中NO濃度としてNO測定装置(ピコ・デバイス社製)を用いたオゾン化学発光法によって測定した。また、皮膚ガス採集直後に仰臥位で、血圧脈波検査装置VaSera VS-1000(フクダ電子株式会社製)を用いて血圧およびPWVを測定した。PWVは、心音と上腕カフの容積脈波から計測した心臓-右上腕間のPWVを大動脈PWVの推定指標として用いた。

これらの結果、皮膚ガスNO濃度、血圧、PWVは加齢により有意に上昇し、皮膚ガスNO濃度と血圧、PWVとの間には有意な正の相関関係が認められた。本研究では実際の血管内皮の情報が少ないため生理学的な背景を追求することは今後の課題として残るが、皮膚ガスNO濃度測定が血管内での循環調節機能や動脈硬化に関する情報に関与している可能性が推察された。
平滑筋カルシウムチャネルにみられる長期開口機序の解析

平成8年度)平滑筋細胞膜に存在するL型Caチャネル(主にモルモット膀胱平滑筋を用いて実験)は、高脱分極を与えると電位依存性に第二の開口状態へと遷移する。Caチャネルがこの開口状態にあると、不活性化を受けず、チャネルが長期に開口する。また、再分極時には、非常にゆっくりと脱活性化する。同様の現象がH-7やATPγS存在下でも観察されたので、このCaチャネルの第二の開口状態への遷移は、電位依存性燐酸化というような、化学反応そのものによって引き起こされるのではないと考えられた。平成9年度)平滑筋型Caチャネルのα1-subunit(α1Cb)のみが発現したCHO(Chinese Hamster Ovary)細胞に、Cell-attached patch clamp法を適応して、単一Caチャネル電流の開口様式を解析した。電極にはCa-agonistであるBay K 8644(2μM)が常時含まれていた。また、50or100mM Baもcharge carrierとして含まれていた。4-5秒の大きな条件付け脱分極パルス(+80to+100mM)を与えた後、テストパルス(+40mV,5-15msec)を与えた方が、単にテストパルスを与えた場合より、有為に再分極時のCaチャネル開口時間が延長していた。これは、平滑筋型Caチャネルのα1-subunitのみでも、電位依存性に複数の開口状態をとることを示唆した。このα1-subunitと骨格筋型Caチャネルのβ-subunit(β1a)を同時に発現した細胞を用いた場合には、上述のような再分極時の長期開口が見られる頻度は減少した。しかし、条件付け高脱分極の期間を0.1-0.2msecに短くすると、また再分極時の長期開口が見られる頻度は回復したので、これはβ1aによって不活性化速度が上昇したためであると、考察された。本年度は主に、モルモットの単離膀胱平滑筋細胞を用いて、細胞膜のL型カルシウムチャネルの性質を調べた。正常ピペット液を使って細胞を潅流した状態で行うかホールセル電流の記録において、細胞膜に+80から+100mVの高脱分極パルス(2-5秒間)を与えると、L型カルシウムチャネルは第二の開口状態へ遷移する。この開口状態では、カルシウムチャネルは不活性化せず、また細胞膜電位を再分極させると、脱活性化速度のきわめて遅い(tau=8-15msec)尾電流が観察される。高脱分極パルスを与えると電位依存的に燐酸化酵素が働き、Caチャネルが活性化されるという説があるので、これを検証するために、ピペット液に一度燐酸化されると脱燐酸化を受けないATPγSを加えて、高脱分極パルスを与えた。もしモルモット膀胱平滑筋Caチャネルにみられる、高脱分極パルスによって引き起こされる第二の開口状態が、チャネル蛋白の燐酸化によるものならば、一度、高脱分極パルスを与えると、次からは通常の脱分極パルスを与えても、第二の開口状態には起因する特殊な不活性化と脱活性化の性質を示すはずである。しかしながら、このようなことは起こらず、高脱分極パルスの影響は可逆的であった。また、ほぼすべての燐酸化酵素を非特異的に阻害する濃度のH-7を投与しても、Ca電流の大きさに若干の影響を与えるだけで、高脱分極パルスを与えた後のゆっくりとした脱活性化による尾電流の特性には影響を与えなかった。これらの実験事実から、平滑筋細胞における、高脱分極パルスによって引き起こされるCaチャネルの第二の開口状態は、燐酸化酵素の電位依存性活性化によるものではないことが示唆された。

しかしながら、チャネル蛋白の燐酸化が、通常の開口状態から、第二の開口状態への遷移速度へ影響を与える可能性などは、未だ検討の余地が残されている。これまでの申請者の実験から、平滑筋細胞膜に存在するL型Caチャネルは、高脱分極を与えると電位依存性に第二の開口状態へと遷移することが明らかにされている。Caチャネルがこの開口状態にあると、不活性化を受けず、チャネルが長期に開口するので、細胞内への持続的Ca流入機構に関与するのではないかと推測される。平成9年度は、Chinese Hamster Ovary(CHO)細胞に発現された平滑筋型Caチャネルを、電気生理学的手法を用いて解析した。1)平滑筋型Caチャネルのα1-subunit(α1Cb)のみが発現された細胞に、Cell-attached mode patch clamp法を適応して、単一Caチャネル電流の開口様式を観察した。電極にはCa-agonistであるBay K 8644(2μM)が常時含まれていた。また、50 or 100mM Baもcharge carrierとして含まれていた。4-5秒の大きな条件付け脱分極パルス(+80 to +100 mV)を与えた後、テストパルス(+40 mV,5-15 msec)を与えた方が、単にテストパルスを与えた場合より、有為に再分極時のCaチャネル開口時間が延長していた。(閉じるまでの時間の延長)これは、平滑筋細胞で見られたtail currentの脱活性化時間の延長(第二の開口状態への遷移)が、α1-subunitのみでも起こることを意味する。2)このα1-subunitoと骨格筋型Caチャネルのβ-subunit(β1a)を同時に発現した細胞を用いた場合には、上述の1)のような再分極時の長期開口が見られる頻度は減少した。しかし、条件付け高脱分極の期間を0.1-0.2msecに短くすると、また再分極時の長期開口が見られる頻度は回復したので、これはβ1aによって不活性化速度が上昇したためであると、考察された。