hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
抗カルジオリピン抗体と閉塞性血管病変に関する研究-血栓症と動脈硬化

抗リン脂質抗体(抗カルジオリピン抗体及びループスアンチコアグラント)の出現と動静脈血栓症、習慣流産、血小板減少などとの関係が明らかになり、これらの病態は一括して抗リン脂質抗体症候群と呼ばれるようになった。最近になり、抗リン脂質抗体の出現と動脈硬化との関係も注目されてきており、抗リン脂質抗体が血栓症のみならず動脈硬化病変形成のリスクファクターとも考えられるようになった。実際45才未満のSLEには健常対象群と比べて動脈硬化、特に心筋梗塞の頻度が約50倍であることが知られている。私は、抗リン脂質抗体症候群に認められる抗カルジオリピン抗体がカルジオリピンに直接反応するのではなく、血中のアポ蛋白であるβ2-グリコプロテインI(β2-GPI)がカルジオリピンと結合し、その結果構造変化して出現した新たな抗原エピトープを認識していることを明らかにした。今回の研究の過程で偶然β2-GPI欠損家系を発見した(β2-GPI-Sapporoと命名)。さらにβ2-GPIには遺伝子多型があり、そのことが本症のリスクになる可能性も明らかにすることが出来た。平成11年度と12年度に抗カルジオリピン抗体と閉塞性血管病変に関する研究と言う主題のもとにに下記の三点につき研究を遂行し成果を得た。1)血栓形成と動脈硬化のリスクファクターとしての坑カルジオリピン抗体抗リン脂質抗体(抗カルジオリピン抗体及びループスアンチコアグラント)の出現と動静脈血栓症、習慣流産、血小板減少などとの関係が明らかになり、これらの病態は一括して抗リン脂質抗体症候群と呼ばれるようになった。1)血栓形成と動脈硬化のリスクファクターとしての坑カルジオリピン抗体抗リン脂質抗体症候群とは、多彩な動・静脈血栓症、習慣流産および血小板減少を主要徴候として、β2-グリコプロテインI(β2-GPI)依存性抗カルジオリピン抗体、ループスアンチコアグラントさらには、最近とみに注目されているホスファチジルセリン依存性抗プロトロンビン抗体などの、リン脂質結合性タンパクに対する自己抗体の出現を特徴とする、難治性の自己免疫疾患である。抗カルジオリピン抗体の対応抗原であるヒトβ2-GPIの立体構造を解析プログラムであるQUANTA97を用いて作成した。第IVドメインと第Vドメイン間にはD^<193>-K^<246>、D^<222>-K^<317>、E^<228>-K^<308>の3個の静電結合が認められ、β2-GPIのリン脂質結合部位である第VドメインのK^<284>EKK^<287>と4個の糖鎖の結合部位はβ2-GPIの分子モデルの表面に存在していた。さらに抗リン脂質抗体症候群患者抹消血由来のモノクローナル抗カルジオリピン抗体に結合するペプチドをランダムペプチドライブラリーから選択し、個々のモノクローナル抗体に結合するペプチドに認められた共通のアミノ酸配列と相同性のある部位を、β2-GPIの立体構造モデルにもとずき検索した。その結果、これらの抗体の認識するエピトープは全て第IVドメイン上の比較的狭い部位を認識している事があきらかになった。この位置はβ2-GPIの第Vドメインと接し、覆い隠される部位に相当していた。今後はこれらのエピトープペプチドと抗リン脂質抗体症候群の病態との関係を解明していく。抗リン脂質抗体症候群は、血栓傾向に加えて抗リン脂質抗体といわれる自己抗体が検出される頻度の高い自己免疫疾患である。抗リン脂質抗体の主要な対応抗原であるβ2グリコプロテインI(β2GPI)のエピトープ分布を、モノクローナル抗体とランダムペプチドライブラリーを用いて解析した。昨年X線結晶解析によりβ2GPIの立体構造が2つのグループにより示された。そこで得られた候補ペプチドのシークエンスを立体構造上で同定したところ、患者由来のヒト型モノクローナル抗体やループスマウス由来モノクローナル自己抗体の対応エピトープは第IVドメイン上に存在することがわかった。このエピトープの部位は第IIIドメインで被われており、通常では露出されていないが、β2GPIの第Vドメインとリン脂質との相互作用によって全体の構造が変わって表面にあらわれ、ここに自己抗体が反応しうると考える。したがって、抗β2GPI自己抗体がβ2GPI単独には反応せず、リン脂質との結合により構造変化したβ2GPIにのみ結合するという事実をこのモデルは説明した。

また、β2GPIの完全欠損家系について、その責任遺伝子を同定し(329位thymine欠損によるフレームシフト)、β2GPI-Sapporoとした。β2GPI-Sapporoのアリル頻度は北海道地方の健常人で約3%と比較的高かったが、β2GPI-Sapporoのhomozygoteは血栓の既往はなく、トロンビン生成のマーカーも正常であったので、β2GPI欠損が直接の血栓の原因にはならないことがわかった。今後さらに多方面的にβ2GPIの機能や性質を明らかにし、抗リン脂質抗体症候群の血栓形成の病態を解明する予定である。
ソシュール自筆草稿の生成批評研究

(1)平成15年度から17年度の間に毎年夏期にジュネーヴ大学公立図書館でソシュール自筆草稿生成批評版(自筆草稿の状態をできるだけ忠実に復元し、推敲のプロセスの解明を目指す)作成のため、オリジナルの草稿を閲覧し、解読・転写および注釈の作業を継続した。その一部はソシュール研究所を主催するFrancois Rastier氏のサイトで電子テクストの校訂版として6月下旬以降順次公開される予定である。草稿調査の過程で「言語の科学」に関する新たな草稿の存在に気づいたために、3年間で予定していた草稿の解読転写は、70%にとどまった。この領域では、フランスで2002年にガリマール社から刊行された校訂版『一般言語学の著作』にはなぜか収録されていない自筆草稿もかなりの量に達する。こうした草稿の発見自体が、研究成果の一つでもあることを強調しておきたい。(2)このフランス語版と並行して日本語での校訂版を2年後に刊行する予定である。このフランス語と日本語による文献学的な生成批評版の作成には、ソシュールの推敲過程の分析を註として付す予定である。しかしガリマール版では註もなく、本文にも各頁に誤読が散見される杜撰な校訂版であることがこれまでの調査で判明している。(3)以上の成果は、2006年11.月に名古屋大学で予定されている国際シンポジウム「ソシュールとテクストの科学」および2007年6月にジュネーヴ大学での国際シンポジウム「ソシュール革命」で発表される。(1)1996年に発見され、2002年春からジュネーヴ大学公立図書館で閲覧可能となったソシュールの自筆草稿の判読を早速試みたが、大きな困難にも直面した。当初は可能な限り複写資料を入手して、日本国内で生成論的観点から、加筆や削除を含めた草稿の解読・復元に努める予定であったが、ジュネーヴ滞在の際、草稿閲覧室の責任者からガリマール版『ソシュール一般言語学の著作』には、草稿のオリジナルな状態を無視した箇所があるという問題点の指摘を受けた。実際に私が解読を試みた箇所でもそうした問題箇所が判明し、図書館側はガリマール版の順序と自筆草稿の状態との間の差異に直面して、複写資料の作成をためらっているとの説明を受けた。こうした点をめぐってソシュール研究所を組織しているS・ブーケ氏やF・ラスチエ氏と意見交換をしたが、私はあくまでも原資料に忠実な生成批評版の作成の立場を堅持して、校訂作業を続行する予定である。(3)貴重書に指定されていることの多い19世紀の言語学やガストン・パリスをはじめとする文献学に関する文献・資料の蒐集。ソシュールと同時代の人文・社会科学の動向に関する研究も一定の進展をみた。ジュネーヴ大学に保管されているソシュールの自筆草稿のなかで、もっとも早い時期に書かれたと推定される1891年11月のジュネーヴ大学における「開講講義」の草稿の判読と訳出を終えた。ジュネーヴ大学公立図書館にてソシュール自身の自筆草稿に基づいた本文校訂の作業によって、エングラー版およびガリマール版の幾つかの箇所の判読・転写ミスを訂正することができた。推敲のプロセスをどのように校訂版に反映させるかという課題が残っているが、当面は、行間と欄外における加筆部分のみ略号<>を用いて示し、その他の点については、註を付すという方針で校訂と訳出作業をすすめていく予定である。またこの時期におけるソシュールの言語観がいかに同時代の歴史主義と深く関わりながらも、本質的な点で異なるものであることが判明してきた。この開講講演においてもソシュールは言語の時間的な連続性と変化に特に注意を払っており、それが合法則的な変化とは言えないこと、そして切れ目無く持続しつつ微妙に変化をとげていくという点に執拗にこだわっている。変化を内包した時間的連続性をソシュールは「伝統」という名前で呼んでおり、そこに言語が他の恣意的な記号体系と識別される理由を見ている。

これは共時態と呼ばれる言語状態も、時間の要因を排除したものではなく、不可視の時間的連続性に支えられていることを示しており、従来の共時態概念に変更を迫っているものと言えよう。平成15年度より3年間にわたって、ジュネーヴ大学公立図書館に所蔵されているソシュールの自筆草稿を直接閲覧し、一般言語学に関するMs.3282-3353の分類番号のもとに整理されている草稿に関して、ほぼ解読・転写を終えた。この草稿に関しては、エングラー版が存在しているが、削除された部分の復元をはじめ草稿に関する物質的な側面の記述、推敲過程の分析などは皆無であった。解読・転写の基礎作業に基づいて、生成批評の観点から加筆や削除を復元した生成批評版を電子テクストで現在作成中であり、その一部はフランスのソシュール研究所のサイト上で4月から順次公開される予定である(http:www.revue-texto.net)。また5月に提出予定の研究成果報告書で生成批評版の一部を印刷して冊子で提出する予定である。3年間の作業の過程で、エングラー版が無断に削除してしまった部分などが少なからずあるという事実が判明した。また推敲過程、とりわけソシュールの使用している用語の分析を通して、1996年に発見された草稿群との時間的前後関係がある程度判明してきたことである。なお1996年発見の新資料の解読・転写の作業も進行中であるが、新資料の分量が膨大であり、未だにマイクロフィルム化されていないため完了しえなかった。しかし新資料の一部を対象としたガリマール版が自筆草稿の最終稿の復元からは程遠いという事実が判明した。今後の生成批評版の作成刊行の歴史的意義がいっそう明らかとなったと言えよう。
中国西南の宗教演劇職能集団に伝承される道教およびシャーマニズム儀礼文献の研究

本研究は、中国西南部に存在するシャーマニズム(巫教)が中国の様々な宗教的伝統と密接な関係を保ちつつ共存する様が観察される中国西南部について、現地に大量に存在する文献資料に注目し、とりわけ道教との関連を重視しつつ追及するものである。研究成果報告書は、2004年夏の道真県河口郷梅江村張芳頤壇門の地府道場と、河口郷三〓村の楊海安壇門の衝儺活動の現地調査並びに聞取り調査の成果を中心に編集した。前者の地府道場では、壇門の構成や成員などの状況に加え、清微派の法事内容を確認し、具体的に"三天喪葬"法事の次第を一つ一つ確認した。後者の衝儺活動では、8月19,20日に河口郷に赴いて実際に衝儺活動に参加し、複数のデジタルデバイスで儀式を立体的に記録した上で、その後二日をかけて壇門の基本情報と衝儺活動式次第の内容の聞取り調査を行った。この調査を通じて、私たちは現地の研究者と協力しながら、いかにして儀礼の全体を記録し、いかにして当地の職能者とのインタヴューを行うかについての基本的な方法を確立することを得た。しかしながら、今回記録した儀礼の内部構造は、多様な文脈を有する多くの要素を内包しており、それらの分間yくの摘出には本調査は及んでいない。今後は、職能者とのインタヴューを重ねてこれらの儀礼の文脈を明らかにすることを試みたい。本研究は、中国西南部に存在するシャーマニズム(巫教)が中国の様々な宗教的伝統と密接な関係を保ちつつ共存する様が観察される中国西南部について、現地に大量に存在する文献資料に注目し、とりわけ道教との関連を重視して考究するものである。現地調査については、2002年冬より中国を発端として蔓延するウイルス性肺炎SARSの流行に伴い、中国現地調査や渡航そのものの自粛が求められたことから、8月の調査は実現せず、10月末に貴州省における調査を行ったものの、当初予定されていた貴州省道真県旧城における調査については、これを見送らざるをえなかった。主軸調査は、2004年8月に貴州省道真県において2つの壇班の儀礼活動について行うことができた。一つは道真県河口郷梅江村の張芳頤壇門の地府道場、一つは同じく河口郷三壩村の楊海安壇門の衝儺活動である。前者は文献を多用し、道教の伝統と大きく重なる要素をもつ儀礼であり、後者はシャーマニズム(巫)の儀礼として位置られるものである。これらの儀礼は、隣接する地域において、しかも双方の壇門において行うことのできる科目であり、中国西南部における道教儀礼の伝統と巫の伝統とが交錯する実例であるといえる。この調査では、(1)これらの実例が存在することを見出し、(2)これらの儀礼の詳細なデジタル記録を残し、(3)それぞれの儀礼構成と(4)その背景、(5)保存と伝承の現状について緻密な記述を残すこと、(6)現地における客観的な取材方法と協力体制の確立に成功した。調査の成果は本研究成果報告書「中国西南の宗教演劇職能集団に伝承される道教およびシャーマニズム儀礼文献の研究」(2005年3)に収録した。
EGFR変異肺癌における小細胞肺癌への形質転換によるTKI耐性獲得機序の検索

本研究では、EGFR変異陽性の肺腺癌細胞株を用いて小細胞肺癌への形質転換によるEGFR-TKI耐性獲得細胞モデルを作成し、親株と耐性株とを網羅的遺伝子解析で比較し、さらに臨床において小細胞肺癌への形質転換によるEGFR-TKI耐性獲得を生じた肺癌の検体に対しても同様に網羅的遺伝子解析を行い、形質転換の原因因子の同定や有効な治療アプローチの探索を行う。
乗法的関数とゼータ関数の零点の研究

「リーマン予想は,約数和に関するある不等式の成立と同値である」というRobinの結果に代表されるように,乗法的関数の性質とゼータ関数の零点分布の性質が密接に結びついている例がいくつか観察されている.本研究が目指すところは,乗法的関数の上極限や下極限,不等式に関する性質と,ゼータ関数の零点分布の性質が関連するような例を増やすことである.本研究課題では,約数を走る和で定義される乗法的関数および代数体(特に二次体)と関連するような乗法的関数を中心に考察を進める.「リーマン予想は,約数和に関するある不等式の成立と同値である」というRobinの結果に代表されるように,乗法的関数の性質とゼータ関数の零点分布の性質が密接に結びついている例がいくつか観察されている.本研究が目指すところは,乗法的関数の上極限や下極限,不等式に関する性質と,ゼータ関数の零点分布の性質が関連するような例を増やすことである.本研究課題では,約数を走る和で定義される乗法的関数および代数体(特に二次体)と関連するような乗法的関数を中心に考察を進める.
静水圧印加で制御された励起子の自由-自己局在双安定性状態への遷移の機構とその動力学

1.静水圧下の強結合励起子-格子相互作用系における励起子の格子緩和、二次光学過程に現れるルミネッセンスのスペクトル形状、時間依存性の一般基礎理論方程式の準備が整い、理論的なより詳細な詰めは必要ではあるが、具体的な系での諸パラメターが得られ次第、シュミレーション計算の実行できる段階に達した。また、圧力印加により新たな吸収線群の発現が見られ、これを積層欠陥領域の励起子の低次元に閉じ込めモデルに基づき、吸収線強度等の理論計算を行い実験結果を説明した。2.ダイヤモンドアンビルセルを用いてゾーン精製した良好なSbI_3単結晶に対して静水圧を印加し、自由励起子-自己束縛励起子の双安定性を変化させて吸収端発光、励起子の自己束縛状態からの赤外発光の圧力依存性を調べた。圧力を印加するにつれて自己束縛状態からの赤外発光の強度は弱くなり、それと相補的に吸収端発光の強度が増大した。この結果と吸収端励起子尾部のスペクトルの圧力依存性の解析、励起子遷移エネルギーの負の大きな圧力係数の値の結果から、自由-自己局在双安定性状態への遷移の機構は、主として圧力下での励起子バンド幅の増大による励起子-格子相互作用の減少効果によることが明かになった。3.静水圧印加下で光散乱スペクトルを観測し、結晶格子の変化の様子を調べた。メタル-よう素間の結合力を直接反映しているAg4モードの振動数は通常観測される傾向とは異なり、圧力の増加とともに減少した。これは分子内結合力の共有性が減少し、イオン性が増大する結果を示唆している。これにともなって電子構造の変化が生じ、それは共鳴光散乱の測定から原理的には確かめられる。しかし、圧力誘起の吸収線群の発現によりそれらの強い共鳴発光が現れ、相対的に薇弱な散乱線は観測が困難であった。このため現在のところ緩和の動力学を知るに至っていない。今後、これを実験的に克服して継続してこの点の研究を行う。
育児期の双子の母親としての自信尺度の作成

本研究の目的は、育児期の双子の母親としての自信を測定する尺度を作成し、育児期の双子の母親としての自信の実態を明らかにすることである。初年度は、育児期の双子の母親としての自信尺度の試作版を作成することを目的とした。育児期の双子の母親としての自信を測定する項目は、双子の母親としての自信や育児中に母親が感じる肯定的感情、双子と母親の愛着形成に関する質的研究の先行文献より検討を行った。さらに単胎の母親の育児期の自信や満足感に関する尺度の質問項目を参考に検討を行った。その結果抽出された項目について、表面妥当性および内容妥当性を検討し、最終的に質問項目は31項目となった。データ収集は、検討した31項目、および基準関連妥当性の検証のための「日本語版母親としての自信質問紙:J-MCQ」から構成した無記名自記式質問紙を作成し、郵送法により行った。研究の協力の得られた市区町村および双子育児サークルへ、無記名自記式質問用紙・研究対象候補者への依頼文・返信用封筒を同封した封筒の配布を依頼した。なお研究への同意は、研究対象候補者からの返送をもって研究への同意を得たとみなした。その結果335名に配布し173名より回答が得られたが、研究対象月齢外の母親や欠損値のあった31名を除外し、有効回答は142名となった。現在、統計解析用ソフトを使用し、得られたデータの統計解析を行い、質問項目の精選および因子の検討を行っている。この過程では、天井効果床効果を確認することで質問項目の精選を行い、複数の研究者間で検討することで、妥当性の確保を行う。さらに、主因子法・プロマックス回転法を用いた探索的因子分析を行い因子数を決定し、質問項目内容を検討した上で各因子を命名する。その後、クロンバックα係数およびI-T相関により信頼性の検証、基準関連妥当性の検証を行い、試作版を完成させる予定である。先行文献の結果から、育児期の双子の母親としての自信が最も安定する期間を生後4か月から12か月ととらえ、その月齢の双子を育児している母親を研究対象としてデータ収集を行った。当初、研究協力機関として全国の双子の育児サークルを挙げていたが、対象月齢となる参加者が予定よりも少なく、サンプル数の確保が非常に困難な状況となった。そこで、乳児健診事業を行っている市区町村に調査協力を依頼し、研究協力機関の拡大およびデータ収集期間の延長を行うことでサンプル数の確保を行った。初年度に得たデータの分析を行い、尺度の試作版を完成させる。また今年度中に、分析結果を関連学会に発表し、専門家の意見を伺い、精度を高めるための研究につなげる準備を行う。その後、研究対象を拡大したデータ収集によりサンプル数を確保し、確認的因子分析を行うことで、育児期の双子の母親としての自信を構成する因子間の関係を明らかにし、尺度の精度を高めるための検討を行う予定である。

初年度に得たデータの分析を行い、尺度の試作版を完成させる。また今年度中に、分析結果を関連学会に発表し、専門家の意見を伺い、精度を高めるための研究につなげる準備を行う。その後、研究対象を拡大したデータ収集によりサンプル数を確保し、確認的因子分析を行うことで、育児期の双子の母親としての自信を構成する因子間の関係を明らかにし、尺度の精度を高めるための検討を行う予定である。今年度、統計コンサルタントのための費用を人件費・謝金として計上していたが、大学院研究費にて受けることが可能となったため、予算計画の変更を生じた。あまりのある分は今後、研究成果を発表する際の旅費や論文投稿費、および研究協力施設への研究成果の報告書作成などに使用する予定である。
マウスを用いたアトピー性皮膚炎や魚鱗癬の胎児治療の確立

申請者のグループが作成したDMKN-β/γ欠損マウスでは、胎仔期から顆粒層などの表皮の肥厚や免疫異常が認められ、出生後に顕著な落屑やバリア機能異常が認められる。現在グループ内でDMKN-β/γの役割に関して詳細な検討を進めているが、本研究ではDMKN-β/γ欠損マウスの胎仔にDMKN-βの機能を回復しうる蛋白、ペプチド、全性能を保持する間葉系幹細胞などを投与して、胎仔治療の効果を検討する。実験方法として、1リコンビナント蛋白DMKN-β、2DMKN-βの機能活性部位Glo2のペプチド、3マウス骨髄間葉系幹細胞、4マウス胎仔血液内間葉系幹細胞をマウス胎仔循環系を通して投与予定である。解析方法としては、DMKN-β/γ欠損マウスにおいて、胎仔治療により出生後の皮膚バリア機能や免疫異常が改善するかどうかを確認する。1マウス新生仔の皮膚バリア機能や角化異常の解析。(I)HE染色による組織学的検討:顆粒層の肥厚、表皮の肥厚など。(II)電子顕微鏡による検討:ケラトヒアリン顆粒、周辺帯、ケラチン線維束、角層のコルネオデスモゾームなどの形態学的異常。(III)経皮水分蒸散量、角質水分量、角層透過性、天然保湿因子などの測定。(IV)免疫染色、real time PCR、Western blotーフィラグリン、ロリクリン、インボルクリンなどの発現。2マウス新生仔の皮膚免疫の解析。(I)免疫染色による組織学的検討:表皮内のγδT細胞、Langerhans細胞の数。真皮のT細胞や樹状細胞の数。(II)フローサイトメトリーによる検討:個々のサブセットの活性化やサイトカイン産生能。現在、DMKN KOマウスの皮膚の解析に時間がかかっている。皮膚バリア機能や角化異常の解析を中心に行っている。解析が済み次第、本実験を主体として取り組む予定である。申請者らは、独自に作成した胎仔期から顆粒層などの表皮の肥厚や免疫異常を認めて、出生後に顕著な落屑やバリア機能異常を伴うDMKN-β/γ欠損マウスを、胎仔治療により出生後の皮膚バリア機能や免疫異常の改善を目指して、現在研究を進めている。まずは、1ヒトで魚鱗癬および炎症性角化症の治療薬であるレチノイド(ビタミンA誘導体)を、羊水内投与することでマウス胎仔に薬を飲ませ、生後その治療効果を検討する。さらに、2骨髄間葉系幹細胞をマウス胎仔循環系に直接投与することで、生着した投与細胞が治療効果を有するのか検討する。また、ヒトDMKN-βの機能を回復しうる蛋白・ペプチドもマウス胎仔に投与予定であるが、最近ヒトDMKN-βのコアドメイン部分とマウスでは違うことがわかってきており、投与しても効果がないことが予想され、投与をためらっている理由である。1、2を主体に、順次実験を進める予定である申請者のグループが作成したDMKN-β/γ欠損マウスでは、胎仔期から顆粒層などの表皮の肥厚や免疫異常が認められ、出生後に顕著な落屑やバリア機能異常が認められる。実験方法。1リコンビナント蛋白DMKN-β、2DMKN-βの機能活性部位Glo2のペプチド、3マウス骨髄間葉系幹細胞、4マウス胎仔血液内間葉系幹細胞をマウス胎仔循環系を通して投与予定である。解析方法。DMKN-β/γ欠損マウスにおいて、胎仔治療により出生後の皮膚バリア機能や免疫異常が改善するかどうかを確認する。1マウス新生仔の皮膚バリア機能や角化異常の解析・HE染色による組織学的検討:顆粒層の肥厚、表皮の肥厚など・電子顕微鏡による検討:ケラトヒアリン顆粒、周辺帯、ケラチン線維束、角層のコルネオデスモゾームなどの形態学的異常・経皮水分蒸散量、角質水分量、角層透過性、天然保湿因子などの測定・免疫染色、real time PCR、Western blotーフィラグリン、ロリクリン、インボルクリンなどの発現。・免疫染色による組織学的検討:表皮内のγδT細胞、Langerhans細胞の数。真皮のT細胞や樹状細胞の数・フローサイトメトリーによる検討:個々のサブセットの活性化やサイトカイン産生能。解析済み次第、本実験を主体として取り組む予定である。

解析方法としては、DMKN-β/γ欠損マウスにおいて、胎仔治療により出生後の皮膚バリア機能や免疫異常が改善するかどうかを確認する。1マウス新生仔の皮膚バリア機能や角化異常の解析。(I)HE染色による組織学的検討:顆粒層の肥厚、表皮の肥厚など。(II)電子顕微鏡による検討:ケラトヒアリン顆粒、周辺帯、ケラチン線維束、角層のコルネオデスモゾームなどの形態学的異常。(III)経皮水分蒸散量、角質水分量、角層透過性、天然保湿因子などの測定。(IV)免疫染色、real time PCR、Western blotーフィラグリン、ロリクリン、インボルクリンなどの発現。2マウス新生仔の皮膚免疫の解析。(I)免疫染色による組織学的検討:表皮内のγδT細胞、Langerhans細胞の数。真皮のT細胞や樹状細胞の数。(II)フローサイトメトリーによる検討:個々のサブセットの活性化やサイトカイン産生能。現在、DMKN KOマウスの皮膚の解析に時間がかかっている。皮膚バリア機能や角化異常の解析を中心に行っている。解析が済み次第、本実験を主体として取り組む予定である。申請者のグループが作成したDMKN-β/γ欠損マウスでは、胎仔期から顆粒層などの表皮の肥厚や免疫異常が認められ、出生後に顕著な落屑やバリア機能異常が認められる。現在グループ内でDMKN-β/γの役割に関して詳細な検討を進めているが、本研究ではDMKN-β/γ欠損マウスの胎仔にDMKN-βの機能を回復しうる蛋白、ペプチド、全性能を保持する間葉解析方法。DMKN-β/γ欠損マウスにおいて、胎仔治療により出生後の皮膚バリア機能や免疫異常が改善するかどうかを確認する。1マウス新生仔の皮膚バリア機能や角化異常の解析・HE染色による組織学的検討:顆粒層の肥厚、表皮の肥厚など・電子顕微鏡による検討:ケラトヒアリン顆粒、周辺帯、ケラチン線維束、角層のコルネオデスモゾームなどの形態学的異常・経皮水分蒸散量、角質水分量、角層透過性、天然保湿因子などの測定・免疫染色、real time PCR、Western blotーフィラグリン、ロリクリン、インボルクリンなどの発現。・免疫染色による組織学的検討:表皮内のγδT細胞、Langerhans細胞の数。真皮のT細胞や樹状細胞の数・フローサイトメトリーによる検討:個々のサブセットの活性化やサイトカイン産生能。順次実験を進める予定である。申請者らは、独自に作成した胎仔期から顆粒層などの表皮の肥厚や免疫異常を認めて、出生後に顕著な落屑やバリア機能異常を伴うDMKN-β/γ欠損マウスを、胎仔治療により出生後の皮膚バリア機能や免疫異常の改善を目指して、現在研究を進めている。まずは、1ヒトで魚鱗癬および炎症性角化症の治療薬であるレチノイド(ビタミンA誘導体)を、羊水内投与することでマウス胎仔に薬を飲ませ、生後その治療効果を検討する。さらに、2骨髄間葉系幹細胞をマウス胎仔循環系に直接投与することで、生着した投与細胞が治療効果を有するのか検討する。また、ヒトDMKN-βの機能を回復しうる蛋白・ペプチドもマウス胎仔に投与予定であるが、最近ヒトDMKN-βのコアドメイン部分とマウスでは違うことがわかってきており、投与しても効果がないことが予想され、投与をためらっている理由である。1、2を主体に、順次実験を進める予定である
有機分子レベル水素・炭素同位体組成による地球上の有機物サイクルの解明

本年度はまず、昨年度までの2年間に測定法が確立できていないビタミンEなどの有機分子の分子レベル水素同位体比測定法を確立した。また、ガスクロマトグラム上で分離が困難なステロール類や、多不飽和脂肪酸類を、その不飽和度に応じて分離する前処理技術を確立した。確立した測定法を用いて、昨年に引き続き、環境試料中に含まれる様々な有機分子の水素同位体比を測定し、炭素同位体比との分子レベル2次元解析により以下の結果を得た。得られた結果は、国際地球化学会(9月・倉敷、国際学会)・国際土壌有機物学会(10月、国際学会)及び、有機地球化学会(8月・北海道、国内学会)で口頭発表し、現在、論文を投稿中または執筆中である。1.植物-土壌系の研究において、植物葉、落ち葉、土壌に含まれる様々な有機分子の分子レベル水素・炭素同位体比を明らかにし,植物-土壌系におけるこれらの脂質分子の起源・挙動を明らかにした(国際学会で発表,論文を投稿中)。2.海藻に含まれる飽和・不飽和脂肪酸類の分子レベル水素・炭素同位体比を明らかにし、不飽和化における水素・炭素同位体分別を明らかにした(論文を投稿中)。3.榛名湖周辺系における脂質有機物(直鎖アルキル化合物・フィトール・ステロール類)の分子レベル水素・炭素同位体比を明らかにし、湖堆積物中のこれらの有機分子の起源を明らかにした(論文を執筆中)。4.海藻・貝に含まれるステロール類の分子レベル水素・炭素同位体比を測定した(現在解析中)。5.メタセコイヤ(生きた化石として知られる裸子植物)に含まれる様々な脂質分子の分子レベル・炭素同位体比を測定した(現在解析中)。これらの結果は、分子レベル水素・炭素同位体比2次元解析法が、土壌・堆積物中の有機化合物の起源推定などの研究において、非常に強力な手段であることを示した。本年度はまず、昨年度に測定法を確立した脂肪族炭化水素類(アルカン)及び脂肪酸類のほかに、新たに脂肪族アルコール、イソプレノイド類(フィトール、ステロール類)の分子レベル水素同位体比測定法を確立した。その後、確立した測定法を用いて、環境試料中に含まれる様々な有機分子の水素同位体比を測定し、炭素同位体比との分子レベル2次元解析により以下の結果を得た。また、11-12月には、米国ネバダ大学のPoulson, Simon R.博士の下で元素分析/IRMSを用い、セルロース硝酸化物のオンライン水素同位体比測定を行った。1,陸上植物(C3-被子植物、C3-裸子植物、C4植物)、水草(C3植物)に含まれる様々な有機分子の分子レベル水素・炭素同位体比を明らかにし、単一の植物種における有機分子の生合成メカニズムと同位体比の関係(論文執筆中)、及び異種間で同位体分別の違いを考察した(国内外で学会発表、論文を執筆中)。2,植物-土壌系において、植物葉、落ち葉、土壌に含まれる様々な有機分子の分子レベル水素・炭素同位体比を明らかにし、植物-土壌系におけるこれらの脂質分子の起源・挙動を明らかにした(国内で学会発表、論文を執筆中)。3,岩手県大槌川-湾-大平洋堆積物に含まれるステロール類の水素・炭素同位体比を測定し、その起源を明らかにした(論文執筆中)。これらの結果は、分子レベル水素・炭素同位体比2次元解析法が、脂質有機分子の生合成メカニズムの解明や堆積物中の有機化合物の起源推定などの研究において、非常に強力な手段であることを示した。

これらの結果は、分子レベル水素・炭素同位体比2次元解析法が、土壌・堆積物中の有機化合物の起源推定などの研究において、非常に強力な手段であることを示した。
免疫抑制物質パラウアミンの全合成・作用機序解明・実用的合成への展開

本研究では、パラウアミン1の不斉全合成を基盤として、その作用機序解明を目指した。研究計画申請時まで、パラウアミンに相当する全ての炭素骨格を構築していたことから既知中間体からの迅速な全合成を目指した。残る変換は1級水酸基のアジド基への変換、C環化グアニジノ化のみとなっていた。これら各種変換反応に関してはモデル検討を行い、新規グアニジノ化反応を開発した。すなわち、環状イソチオウレアを1級アミンとTf2NHを加え50度に加熱したところ、目的のグアニジンが高収率で得られる。本法を適用することでパラウアミンの全合成を達成した。始めに、C環イソチオウレアのグアニジノ基への変換を試みた。種々検討した結果、mCPBAによりスルホキシドへと変換後、先に開発したグアニジノ化反応に付すとニトロベンジルアミンを良好な収率で導入できた。続いて、1級水酸基をモノクラート化した後アジド化反応を試みたところ、2級塩素を保持したまま置換反応が円滑に進行した。最後に、光照射によりo-ニトロベンジル基の除去、続くCbz基の除去とアジド基の還元を同時に行いパラウアミンの全合成を達成した。また、鍵反応である鍵工程の変換における遷移状態の計算化学的な解明を行った(北大触媒化学研究所中山哲准教授との共同研究, )。更に、合成したパラウアミンと合成中間体を用いて、天然物と同じ免疫抑制活性を示すかについて評価した(新潟大学医歯学総合研究科小田真隆准教授との共同研究)。合成したパラウアミンは単離文献と同様に強い免疫抑制活性を示した。以上、本成果はNature Communicationsに2015年11月5日に掲載された。また、新規グアニジノ化反応の一般化と基質適用範囲の検討を完了し、現在論文投稿中である。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
電気インピーダンス法を用いた骨格筋緊張度の定量的な評価方法の開発

平成30年度は、以下の理論検討と予備計測を実施した。シミュレーションによる理論検討:1)犬臀部から切除された筋組織の誘電率・伝導率の異方性(Epstain 1983)、マウス腓腹筋に対する成長の影響(Kapur 2018)、ラット腓腹筋に対する坐骨神経圧坐の影響(Wang 2011)について、合理的な筋組織構造によって計測結果を説明できた。しかし牛肉(腹直筋)のインピーダンスの異方性(Damez 2008)については、シミュレーション結果と計測結果とが大幅に異なり、羽状角や筋周膜の影響についても検討する必要があることが示唆された。2)試料中で計測対象となる領域の大きさを調べるため、モデルの大きさの影響を調べた。その結果、電極を筋線維と直交方向に配置したとき、筋線維と平行方向で計測対象となる領域が大きいことが明らかになった。3)体表に設置したガード電極が局所的計測に有効であるかどうかを検討した結果、ガード電極を設置しても計測される試料の範囲はあまり小さくならないことが明らかなった。複数の計測装置を用いた予備計測:1)局所的計測が実行できるかどうかを検討するため、生体計測用計測装置(SKメディカルMLT-500N)を用い、その標準的使用法よりも狭い電極間隔(2cm)でヒト腓腹筋、大殿筋の計測を行い、あわせて自作の局所計測用プローブ(電極間隔2mm)を用いて食肉(トリモモ肉、ササミ肉)を計測した。その結果、インピーダンスが当該装置の計測範囲を超えて計測不能となる場合があること、骨格筋の構造解析のためには当該装置の計測周波数範囲よりも低周波数域まで計測する必要があることが明らかになった。2)電気素子用計測装置(Keysight 4294A)を用いると、測定原理は異なるが、1)よりも広い周波数で計測でき、1)とほぼ同一の計測結果が得られることが明らかになった。本研究が目指す局所的な骨格筋構造解析のためには、当初計画の生体インピーダンス用計測装置では、計測できる周波数範囲やインピーダンスの範囲が不十分であることが判明した。このため、十分な性能を持つが生体計測用ではない別の計測装置が利用できるかどうか検討する必要が生じた。また、これまでのモデルでは説明できない計測結果があることが判明し、計測結果解析法を改良する必要が生じた。2018年度の研究によって、電気素子用計測装置が利用できることが示された。同様の計測装置(Keysight 4192A,現有)を用いる計測と、計測を模したシミュレーション結果とを比較しつつ、計測プローブの開発と計測結果解析法の開発を進展させる。具体的には、Rush(1962)によって考案されKwon(2017)によって拡張された方法を基礎にして、筋線維の走行方向、筋線維と平行方向・直交方向の誘電率と伝導率を決定し、筋組織の構造と関連付ける。プラスチック丸棒、肉薄ガラス管を用いて作成した骨格筋の模型、実験動物の骨格筋を用いて、計測結果解析法の妥当性を検証する。最終的にヒトに適用し、筋収縮、筋委縮の評価を行う。本研究の特徴は、骨格筋の電気インピーダンス・アドミタンスのシミュレーションを行い、その結果に基づいて適切な計測プローブの設計や計測結果解析法の開発を行うことである。骨格筋は、(1)細長い細胞が束になっている、(2)細胞膜が陥入して形成され、細胞長軸と垂直な面に拡がる細管の網(T管系)を持つ、という組織学的な特徴を持っている。これらは骨格筋の電気インピーダンス・アドミタンスに重大な影響を与えると考えられており、本研究ではこれらの組織学的特徴を反映させたモデルを用いた差分法計算によってシミュレーションを進めている。これまで報告された実験例では、電極幅、電極間隔がともに数mmから数cmのプローブを用いて計測が行われている。よって、シミュレーションでは一辺が数cmの直方体の領域を含むモデルを用いる必要がある。個々の細胞・T管系を細分化して要素を構築するという従来のシミュレーション技法では、必要とされる大きさのモデルに含まれる要素数は膨大となり、シミュレーションの実行は不可能である。この困難を回避するため、以下の2種類の新規な計算技法を開発した:(1)複数の骨格筋細胞からなる束を1つの等価要素で表す技法。(2)T管系の影響を平滑な仮想的細胞膜の等価複素伝導率で表す技法。さらに、個々の細胞、個々のT管系を実際に3次元のモデル内に構築して実行した計算結果と、等価要素、等価複素伝導率を用いて実行した計算結果を比較し、これら技法の妥当性を検証した。実際の計測を模したシミュレーションを実行するために必要な2種類の新規な計算技法を開発することができた。骨格筋の電気インピーダンス(Z)・アドミッタンス(Y)は、骨格筋の以下の組織学的特徴を反映していると考えられている:(1)細長い細胞の束になっている。(2)細胞膜が陥入して形成され、細胞長軸と垂直な面に広がる細管の網(T管系)をもつ。これらの構造は数ナノメートルから数百マイクロメートルの大きさを持つ。平成28年度には、上記(1),(2)を実際の計測で想定される数センチメートルから数十センチメートルの大きさを持つ3次元のモデルの中に反映させ、汎用PCで実行できる差分法計算の技法を開発した。

平成29年度には、平成28年度に開発した計算技法を用いて、微小電極を等間隔に整列させ、電極間隔に比べて筋組織を十分に大きくしたモデル(モデルA)と筋萎縮性側索硬化症(ALS)モデルマウスの実験研究を模したモデル(モデルB)について、四端子法による生体インピーダンス計測を模したミュレーションを実行し、文献の実測結果と比較した。モデルAとBともに、筋線維と平行方向に電極を整列させた場合(L方向)、これまでの計測では範囲外であった10Hzから1kHzの周波数範囲で、骨格筋細胞が細長い筒であることに起因する特徴的なY, Zの周波数変化が現れた。また、これまでの計測の低周波限界にあたる1kHzにおけるレジスタンス(R)について電極整列の向きの影響を調べると、モデルAではL方向のRが筋線維と直角方向に電極を整列させた場合(T方向)のRよりも大きくなり、モデルBではL方向のRがT方向のRより小さくなった。モデルBを用いたシミュレーションで、ALSによって骨格筋細胞が細くなると考えたモデルを用いて、実測結果を説明できた。実際の計測を模したシミュレーションを実行し、実測されたインピーダンスに対するALSの影響がシミュレーションによって合理的に説明できることを示した。平成30年度は、以下の理論検討と予備計測を実施した。シミュレーションによる理論検討:1)犬臀部から切除された筋組織の誘電率・伝導率の異方性(Epstain 1983)、マウス腓腹筋に対する成長の影響(Kapur 2018)、ラット腓腹筋に対する坐骨神経圧坐の影響(Wang 2011)について、合理的な筋組織構造によって計測結果を説明できた。しかし牛肉(腹直筋)のインピーダンスの異方性(Damez 2008)については、シミュレーション結果と計測結果とが大幅に異なり、羽状角や筋周膜の影響についても検討する必要があることが示唆された。2)試料中で計測対象となる領域の大きさを調べるため、モデルの大きさの影響を調べた。その結果、電極を筋線維と直交方向に配置したとき、筋線維と平行方向で計測対象となる領域が大きいことが明らかになった。3)体表に設置したガード電極が局所的計測に有効であるかどうかを検討した結果、ガード電極を設置しても計測される試料の範囲はあまり小さくならないことが明らかなった。複数の計測装置を用いた予備計測:1)局所的計測が実行できるかどうかを検討するため、生体計測用計測装置(SKメディカルMLT-500N)を用い、その標準的使用法よりも狭い電極間隔(2cm)でヒト腓腹筋、大殿筋の計測を行い、あわせて自作の局所計測用プローブ(電極間隔2mm)を用いて食肉(トリモモ肉、ササミ肉)を計測した。その結果、インピーダンスが当該装置の計測範囲を超えて計測不能となる場合があること、骨格筋の構造解析のためには当該装置の計測周波数範囲よりも低周波数域まで計測する必要があることが明らかになった。2)電気素子用計測装置(Keysight 4294A)を用いると、測定原理は異なるが、1)よりも広い周波数で計測でき、1)とほぼ同一の計測結果が得られることが明らかになった。本研究が目指す局所的な骨格筋構造解析のためには、当初計画の生体インピーダンス用計測装置では、計測できる周波数範囲やインピーダンスの範囲が不十分であることが判明した。このため、十分な性能を持つが生体計測用ではない別の計測装置が利用できるかどうか検討する必要が生じた。
一次元確率過程模型の動的性質の厳密な解析

流れのある非平衡系を記述する確率モデル、特に多体ランダムウォーク模型である1次元非対称単純排他過程、および界面成長を記述する1次元Kardar-Parisi-Zhang方程式において、物理量の時間発展を理論的に解析した。任意の時刻において高さ、流れといった重要な物理量の確率分布関数の厳密解をいくつかの重要な初期条件の場合に得た。一次元非対称単純排他過程(ASEP)は排他的相互作用する他粒子ランダムウォーク模型である。ASEPは定常状態のみならず、その動的性質も厳密に解析できるという点で貴重なモデルとなっている。近年ASEPにおいて、非定常カレント分布関数が厳密に計算され興味を持たれている。カレント分布と密接に関係するものとして、カレントのN次指数モーメントがある。千葉大学の笹本智弘氏と私はこの物理量について研究を行った。我々はまず、シュッツによって明らかにされたASEPの双対性を利用することで、カレントのN次指数モーメントが1個からN個の粒子系のASEPのグリーン関数を用いて表わされることを明らかにした。さらにこれを利用することで、一般の初期配置で成り立つN次指数モーメントの表式を得た。カレントのN次指数モーメントについては、これまでトレーシーとウィドムによって特定のいくつかの初期条件で計算されていた。我々はそれを含んだ一般の初期条件における積分表示を得た。またこの表示は、双対性というASEPの一般的な性質から自然に導出される。この結果を出発点として、今後カレント分布あるいは指数モーメントに関するさらに興味深い数理構造が明らかになることが期待される。特に自由フェルミオンあるいは行列式構造が、この物理量にどのように表れるかについて考察していきたい。本研究成果は、Journal of Statistical Physicsに論文として出版された。また国内外の研究会において研究発表を行った。Kardar-Parisi-Zhang(KPZ)方程式は界面成長を記述する代表的な非線形確率微分方程式である。その特徴として、堺面ゆらぎの普遍的な指数を解析的な手法で導出することができる点、また様々な物理系(相互作用粒子系、バーガーズ乱流、ランダム媒質中のポリマー等)に現れる点が挙げられる。2010年にnarrowwedge初期条件においてKPZ方程式の高さ分布の厳密解が得られ注目されている。これにより界面ゆらぎの時間発展に現れる普遍性を厳密に理解することができる。KPZ方程式において、高さゆらぎの時間発展の初期条件依存性を議論することは重要である。千葉大学の笹本智弘氏と私は、半ブラウン運動型と呼ばれる初期条件におけるKPZ方程式の高さ分布の厳密解を得た。手法はレプリカ法を用いた。この解析では高さのN次指数モーメントの時間発展がN粒子の引力型一次元デルタ関数ボース気体の時間発展で書けるという性質を利用する。一次元デルタボース気体のハミルトニアンの固有値と固有関数はベーテ仮説によって得られる。ただし時間発展を議論するためにはこれらのすべての寄与を足し上げなくてはならない。足し上げには個々の初期条件に応じて異なる技法が必要である。我々は半ブラウン運動型初期条件における足し上げの技法を開発し、高さのN次指数モーメントの母関数のフレドホルム行列式表示を得た。高さの分布関数はそれからただちに得られる。本研究成果はJournal of Physics Aに論文として出版され、国内外の研究会で発表を行なった。さらに本研究で得られた知見を発展させ、より重要な定常界面を記述するKPZ方程式の高さ分布、及び2点相関関数の厳密解を得た。Kardar-Parisi-Zhang (KPZ)方程式は界面成長を記述する代表的な非線形確率微分方程式である。KPZ方程式は界面ゆらぎの自己アフィン性を記述し、その臨界指数は様々な実験系や数理モデルで現れる普遍的なものである。近年(2010年以降)空間1次元のKPZ方程式の高さ分布関数の厳密解が得られ、統計物理学、確率論、可積分系の分野で注目を集めている。我々はKPZ方程式の厳密解について研究を行なった。KPZ方程式の定常状態は空間方向についてブラウン運動的であることが知られている。我々は昨年度の研究で得たレプリカ法の知見を生かして、定常状態における1次元KPZ方程式の高さ分布関数の厳密解を導出した。さらにこれを用いて高さの時空間2点相関関数の厳密解を得た。この2点相関関数は統計物理学において重要な物理量であり、KPZ方程式に限ってもこれまで様々な手法(数値計算、モード結合理論など)で解析されてきた。今回得られた厳密解はこれらの研究に示唆を与えると期待される。レプリカ法では高さのN次指数モーメントの時間発展がN粒子デルタ関数ボース気体のハミルトニアン(Lieb-Liniger模型)で記述されることを用いる。Lieb-Liniger模型のBethe Ansatzによる厳密な固有エネルギー、固有状態をたし上げることで、N次指数モーメントの母関数のFredholm行列式表示を得た。高さ分布関数はこの表示から直ちに得られる。本研究は千葉大学の笹本智弘氏との共同研究であり、Physical Review

LettersおよびJournal of Statistical Physicsに論文として出版された。本研究課題は、非対称単純排他過程(ASEP)という粒子模型およびその弱駆動連続極限として得られるKPZ方程式に関する厳密解に関するものである。これまでの主要な成果は、物理量のゆらぎの時間発展を理解するための数理構造の解明や具体的な厳密解を得たことである。これらの成果を論文や会議で発表することが出来た。特に今年度の研究成果(J.Phys.A44(2011)385001)はIOPselectに選ばれた。また本課題を申請した後、2010年にKPZ方程式の高さ分布の厳密解が発見された。この発見が本研究課題をさらに進展させている。24年度が最終年度であるため、記入しない。まずKPZ方程式の厳密解研究に力を入れていきたいと思う。我々を含めた一連の研究によって、レプリカ法は他の初期条件や他の物理量へ一般化することができ強力な手法であることが理解され始めている。この知見を本年度の後半から研究している定常界面の解析に生かすことを行なっていきたい。また、古典極限としてASEPを実現するような量子非平衡系の解析も同時に行っていきたい。量子ドット系におけるデバイス内部の電子状態を詳細に解析し、高温極限において、確率過程等の古典的な記述にどのように整合していくのかを明らかにしたい。
粘菌アメーバの溶菌性物質放出と細菌捕食

粘菌アメーバは土壌や朽木中の細菌のエンドサイトーシスによって捕食し増殖する。本研究の目的は,その際放出される溶菌性物質を探索し,分子的な細菌攻撃の機構を明らかにすることにある。次の結果が得られた。1.溶菌性物質の活性測定法の確立(1)濁度法(細菌の溶解による濁度の減少を測定する)(2)溶菌斑形成法(スライドグラス上の細菌懸濁寒天が溶菌によって透明になる大きさを測定する)この2つの法はどちらも有効であったが,2種の物質の関与が明瞭に示される後者が適していると判断した。2.二重の溶菌斑形成一般に溶菌斑は中心部がクリアーで周辺部がやや不透明な二重構造を示した。好気条件下で粘菌アメーバと細菌がはじめて接触したとき,爆発的な溶菌活性が現れることがわかった。4.二重の溶菌斑と溶菌性物質の性質粘菌アメーバから放出される物質にはA,Bの2種類があってA,Bとも存在する部分はクリアーな溶菌斑となり,Aのみではやや不透明な溶菌斑となると解釈された。ゲル濾過からAは易熱性の高分子,Bは酸素の存在下,細菌との初接触で一時的に大量に放出される補助的な物質であると考えられた。5.溶菌性物質放出とエンドサイトーシス現象との関係シアン耐性呼吸の上昇,溶菌性物質の放出に続いて細菌の大量捕食が顕微鏡的に観測された。次の結果が得られた。粘菌アメーバは土壌や朽木中の細菌をエンドサイトーシスによって捕食し増殖する.本研究の目的は,その際放出される溶菌性物質を探索し,微小環境中で粘菌アメーバが行う細菌攻撃の機構を明らかにすることにある.本年度は1.溶菌活性の測定法の確立,2.溶菌性物質放出の条件調査,3.リゾチームの関与の調査,4.他の粘菌アメーバの捕食機構との異同の調査とaxenic化,等を目的とした.結果は次のとおりである[一部は日本微生物生態学会第14回大会(1998)で発表].1.溶菌性物質の活性測定法の確立(1)溶菌斑(プラーク)法溶菌斑を写真撮影して面積を測定することにより活性の強さを表現する方法を開発した.(2)濁度法細菌溶解による濁度の減少で活性を表現する方法を開発した.その際,従来用いてきたKlebsiella pneumoniaeよりも大腸菌の方がよいことがわかった.2.溶菌性物質放出の条件シアン耐性呼吸の活発になる好気条件下で,放出が大きくなることがわかった.3.リゾチームの関与の調査熱耐性試験,遠心瀘過ユニットBiomaxを用いた実験等から分子量1万以上のタンパク分子の関与が示唆され,リゾチームも作用物質と考えられる.しかし,溶菌斑の実験からは二重の溶菌斑が観察され,拡散速度の異なる2種の分子が関与している可能性も示唆される.目下ゲル濾過で分画を試みている.4.他の粘菌アメーバの捕食機構の調査とaxenic化目下二員培養株を作成しつつある.現在用いている株はほぼaxenic化している.粘菌アメーバは土壌や朽木中の細菌をエンドサイトーシスによって捕食し増殖する.本研究の目的は,その際放出される溶菌性物質を探索し,微小環境中で粘菌アメーバが行う細菌攻撃の機構を明らかにすることにある.本年度は次の項目14を調査した[一部は日本微生物生態学会第15回大会(1999)で発表].1.二重の溶菌斑形成とそれに関わる物質細菌懸濁寒天上の溶菌斑はしばしば中心部がクリアーで周辺部がやや不透明な二重構造を示し,2つの物質の関与を示唆した.そのうちの1つはゲル濾過から高分子であることがわかった.2.生成,放出の最適条件本年度の研究から好気条件下で粘菌アメーバと細菌がはじめて接触したとき,爆発的な溶菌活性が現れることがあらたに発見された(Initial Burstと仮称).

この発見を起点に大きな展開が予想される.3.溶菌性物質の性質Initial Burstでは溶菌斑はクリアーで必ず一重となった.このことから,粘菌アメーバから放出される物質にはA,Bの2種があって,Aのみではやや不透明な溶菌斑となると解釈された.Aが1項で述べた高分子であろう.Bは酸素の存在下,細菌との接触で放出される物質であるが,詳細は不明である.4.エンドサイトーシス現象と溶菌性物質放出の関係酸素の存在下,粘菌アメーバが細菌と接触するとシアン耐性呼吸が上昇し,溶菌性物質が放出され,一連のエンドサイトーシス現象が活発化することが観察された.
透過光と散乱光の分離観測を実現する3次元顕微鏡イメージング技術

レンズの色収差を活用した高周波照明パターンの3次元空間投影という新しい投影技術により,透過光と散乱光を分離する3次元分光顕微鏡イメージング技術を確立する。最初に,本3次元顕微鏡イメージング手法の原理実証を行う。次に,試料内の光伝搬モデルを考案し,試料に適応的な照明投影による性能向上および,時間方向,3次元空間方向,波長情報方向への超解像化による顕微鏡イメージング技術の発展を図る。その後,ディジタルホログラフィ技術を導入し,透過光と散乱光を分離した本3次元イメージング手法の高速化,分光イメージング,食品検査や医療応用を見据えた実スケールの計測対象への適用に挑戦する。