hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
方向統計学の理論的研究とその応用

統計学関連のセッションにも何件か招待されるようになった。以上より、当初の計画以上に研究が進んでいるといえる。また、国際研究集会での発表を通じて、海外の当該分野で大きな実績を残している研究者らと親交を深めており、計画当初の段階での想定以上の潜在的成果も得られている。これより、今後さらに国際的共同研究を進めていくことが可能になると予想される。また、当初計画していた予定以上に国際研究集会の発表、国際研究者交流、国際情報交換が行え、さらにこれらを通じて国内の研究者とも情報交換をさらに円滑にできるようになった。これらを踏まえると、当初の計画以上に進展しており、十分な成果があるといえる。まず、昨年度、研究打ち合わせを行った海外の共同研究者らとのプロジェクトがいくつかあり、それらを論文にまとめたいと考えている。一つは、Abe, Pewsey and Shimizu (2013)で考案した変換を利用した、モードの数を保存するような変換を考案し、理論的に扱いやすい分布族を提案し、その理論的性質を調べ、推定・検定がどこまで可能か研究する予定である。このために、Arthur Pewsey博士の下で研究滞在し、論文をまとめる。もう一つは、研究滞在を行ったChristophe Ley博士と考案したモデルがあり、それに関する研究打ち合わせをし、方向性を決める。また、フィンランドのTimo Kuuluvainen博士・Tuomas Aakala博士らとの樹木の倒壊方位のモデリングに関する共同研究をさらに進め、データ解析を引き続き行う予定である。さらに昨年度の研究交流で知り合った国内の研究者らともディスカッションをし、プロジェクトを何件か同時に進めている。これらも論文にまとめ、学会発表する。これまで進めてきた方向統計学における理論的・応用的研究を双方向からさらに推し進める予定である。まず、理論的研究では、Arthur Pewsey博士とディスカッションをし、既存の分布族とは異なる円周分布族を研究していく。具体的には、実軸上の分布である、Fujisawa and Abeのモード不変分布の円周版を考え、その分布族の理論的性質について議論する。またその内容については8月のカナダで行われる国際研究集会" 15th IMS New Researchers Conference"と9月の統計関連学会連合大会で発表する。また、研究の幅を広げる意味でも、昨年のスペイン滞在で知り合ったChristophe Ley博士と国際的共同研究をし、さらに、非対称正規分布で有名なAdelchi Azzalini教授を日本に招へいし、共同研究をしたいと考えている。応用的研究では、昨年度に引き続き、生態学者のTimo Kuuluvainen教授とTuomas Aakala博士のデータを用い、樹冠の方向データに関する統計解析をした後にディスカッションをし、論文にまとめて投稿する予定である。次年度の研究発表の旅費に充てるため
化学力学変換をする酵素のエネルギー変換機構

化学反応から力学的な運動を取り出している酵素のエネルギー変換機構を解明するには、酵素1分子の化学力学変換を顕微鏡下で可視化し、得られた時系列から酵素のダイナミクスを粗視化したモデルを構築し、そのモデルを用いてエネルギー論を展開する必要がある。近年の顕微鏡技術の進展によって、酵素1分子の動きを観察することは可能になっているが、一般的には大きなプローブを柔らかいリンカーを介して結合させて、その動きを観察している。従って、生体分子の詳細を明らかにするためには、プローブの動きのみから直接観測することの出来ない酵素自身の動きや酵素の物性値を推定しなければならない。前年度に引き続き、この問題に対してベイズ推定の枠組みで取り組み、隠れた自由度を持つ微小系に対するパラメータ推定の一般的な枠組みを確立した。線形のランジュバンモデルを用いて数値実験を行い、その有効性を確認した。一方で内部自由度の緩和時間よりもプローブの緩和時間が長くなるとき、推定結果が急激に不安定になる一種の相転移を初めて見出した(M Miyazaki and T Harada2011a)。これは実験系の設計に役立つ重要な知見である。さらに、摂動論を用いて隠れた自由度の最尤軌道を効率的に探索する手法も確立した。(M Miyazaki and T Harada 2011b)この手法とマルコフ連鎖モンテカルロ法などのサンプリング手法を組み合わせれば、周辺尤度の解析的な計算が難しい非線形モデルの場合でもパラメータ推定を効率的に行えるだろう。化学反応から力学的な運動を取り出している酵素のエネルギー変換機構を解明するには、酵素一分子の化学力学変換を顕微鏡下で可視化し、得られた観測データから酵素のダイナミクスを粗視化したモデルを構築し、そのモデルを用いてエネルギー論を展開する必要がある。酵素反応の素過程を顕微鏡下で可視化する技術はめざましい進展があるが、それらの最新技術を駆使しても、我々の観測できる自由度は酵素1分子の持つすべての自由度のうちの僅かである。従って、限られた自由度の観測データから直接観測することの出来ない自由度の動きや酵素の内部構造を推測し、如何に酵素の本質的な部分を抽出した粗視化モデルを構築できるかが酵素のエネルギー変換機構解明のキーポイントであるが、汎用的な処方箋がないのが現状である。そこで我々は、観測できる自由度の軌跡のみからモデルパラメータを推定する方法論を、統計力学と経験ベイズ推定の枠組みを用いて構築した。我々の推定法は、観測時間が無限大の極限では真のパラメータの値で周辺尤度が極大値を持つことを一般的に示すことが出来た。しかし、実際の実験に適応するためには有限の観測データからパラメータを推定しなければならない。有限時間の観測で実用的であるかを確認するために、調和振動子で構成される隠れた自由度を持つ簡単な系で数値実験を行った。パワースペクトルを用いた従来のパラメータ推定法と推定精度の比較を行ったところ我々の推定法がほとんどの条件においてより良い推定値を与えた。また、従来の方法は非線形モデルへの拡張が困難であるのに対して我々の方法は非線形系へ系統的に拡張することができるので、我々の推定法は従来の推定法よりも格段に汎用性の高く信頼できる推定法であることがわかった。新規に開発した方法を用いれば、酵素一分子の観測データから系統的に酵素の粗視化モデルを求めることができ、粗視化モデルを用いた酵素の化学力学反応のメカニズムに迫れると期待される。化学反応から力学的な運動を取り出している酵素のエネルギー変換機構を解明するには、酵素一分子の化学力学変換を顕微鏡下で可視化し、得られた観測データと結晶構造等の情報を統合して酵素のダイナミクスを粗視化したモデルを構築し、そのモデルを用いてエネルギー論を展開する必要がある。従って、生体分子の詳細を明らかにするためには、限られた自由度の測定データから直接観測することの出来ない自由度の動きや分子の物性値を推定するという逆問題に直面するが、限られた自由度の時系列データから系の内部情報を抽出する処方箋は未整備である。我々はこの問題に対してベイズ推定の枠組みで取り組み、隠れた自由度を持つ微小系に対するパラメータ推定の一般的な枠組みを確立した。我々の構築した推定法を用いると、観測時間が無限長という理想的な条件では正しい推定値が得られ、観測時間が有限な場合は、推定誤差が観測時間に漸近的に反比例して減少することが一般的に示せた。次に構築した推定法の実用性を確認するために、簡単なモデルで数値実験を行った。パワースペクトルを用いた従来のパラメータ推定法と推定精度の比較を行ったところ、我々の推定法がほぼすべての条件においてより良い推定値を与えた。また、真のパラメータの値がある閾値を超えると、推定結果が急激に不安定になる構造を持っていることを見出した。これはプローブの大きさとリンカーの設計を間違えるとパラメータ推定が急激に困難になることを意味しており、実験系の設計に役立つ重要な知見と考える。実験をする際に重要な情報である、転移線の観測時間と時間分解能の依存性などを調べ上げ、我々の提案するパラメータ推定法の一般論と簡単な系での数値実験の結果を学術雑誌に投稿中である。

化学反応から力学的な運動を取り出している酵素のエネルギー変換機構を解明するには、酵素1分子の化学力学変換を顕微鏡下で可視化し、得られた時系列から酵素のダイナミクスを粗視化したモデルを構築し、そのモデルを用いてエネルギー論を展開する必要がある。近年の顕微鏡技術の進展によって、酵素1分子の動きを観察することは可能になっているが、一般的には大きなプローブを柔らかいリンカーを介して結合させて、その動きを観察している。従って、生体分子の詳細を明らかにするためには、プローブの動きのみから直接観測することの出来ない酵素自身の動きや酵素の物性値を推定しなければならない。前年度に引き続き、この問題に対してベイズ推定の枠組みで取り組み、隠れた自由度を持つ微小系に対するパラメータ推定の一般的な枠組みを確立した。線形のランジュバンモデルを用いて数値実験を行い、その有効性を確認した。一方で内部自由度の緩和時間よりもプローブの緩和時間が長くなるとき、推定結果が急激に不安定になる一種の相転移を初めて見出した(M Miyazaki and T Harada2011a)。これは実験系の設計に役立つ重要な知見である。さらに、摂動論を用いて隠れた自由度の最尤軌道を効率的に探索する手法も確立した。(M Miyazaki and T Harada 2011b)この手法とマルコフ連鎖モンテカルロ法などのサンプリング手法を組み合わせれば、周辺尤度の解析的な計算が難しい非線形モデルの場合でもパラメータ推定を効率的に行えるだろう。
当事者引込み制度の基礎的研究－各国強制参加制度の展開と日本法への示唆

ゲルマン法でのAdicitationは、ドイツにおいて追奪担保制度における売主の買主への防御義務が否定されるようになると、それに併せて姿を消していった。フランス法では、この防御義務が維持されており、そこでは強制参加制度が存在している。Adicitationの否定は訴訟法上の問題ではなく、実体法の問題であった。アメリカ法での訴訟外第三者の引込み制度は、判決の効力Res judicataの及ぶ範囲が紛争にかかわる第三者まで含まれていることと密接に関連している。訴訟参加制度を理解するためには、訴訟政策的な観点も必要であることが明らかとなった。4年計画の研究の1年日であり、計画通りドイツ法での展開を中心に資料を収集し、その分析を行った。1.中心として検討したのは、職権での呼出し制度(Adcitation)についてであるが、もともとはローマ法の追奪担保制度が起源となる。追奪を受けた買主が売主に対して、売買代金の2倍額あるいは3倍額の賠償を求めていく場合、第三者からの追奪訴訟において売主に対して買主が訴訟を告知することが要件となっていた。この告知を受けた売主は、追奪訴訟において買主と協力して防御活動を行う義務があり、買主が追奪された場合は、この義務に違反したとして賠償責任を追うという構造であった。この防御義務を基礎とした売主の買主への責任をもとに、その後、追奪訴訟において買主が売主を訴訟に引き込むという制度が生まれてきたものと考えられる。とりわけフランス法でみられた担保訴訟は、まさにこのローマ法上の追奪担保制度を基礎に置くものであり、追奪訴訟において買主が売主への担保請求訴訟を併せて提起するところまで展開していった。2.この一方、日本法へ大きな影響を与えたドイツ法では、この売主の防御義務に基づく追奪担保制度を採用しなかった。もともとローマ法においても、防御義務に基づく責任という構造から、その後、売買契約上の義務として、第三者から追奪を受けたということだけで売主の責任を認めることを基礎とする制度へと展開していった。ドイツ普通法時代にも、この追奪という事実を基礎とする売主の責任という体系が維持され、そのままドイツ民法へ、そして日本法へ引き継がれていった。すると、訴訟手続においても、追奪訴訟において買主が売主を訴訟に引き込む必要は必ずしもなくなり、フランス法のような担保訴訟制度が展開することはなかった。3.平成22年度は、以上の点の解明を中心にして検討を行ってきたが、対象となる制度が古い時代のものであり、資料面の制約もありまだ検討は必ずしも十分とは言えないので、23年度以降、引き続き、この点の解明を進めていく予定である。4年計画の研究の2年目であり、計画通りドイツ法での展開を中心に資料を収集し、その分析を行うとともに、オーストリア法やフランス法についても資料を収集し、検討を行った。1.中心として検討したのは、22年度から引き続き、職権での呼出し制度(Adcitation)についてであるが、もともとはローマ法の追奪担保制度が起源となる。このフランス法での展開は、ラインラントの地ではフランス法が施行されていたこともあり、その後のドイツ法へ大きな影響を与え続けた。もともとローマ法においても、当初の防御義務に基づく責任という構造から、その後、売買契約上の義務として、第三者から追奪を受けたということだけで売主の責任を認めることを基礎とする制度へと展開していった。3.このようにライン川を挟んだ隣国であるドイツとフランスは異なった形で追奪担保制度を展開していったことが明らかとなったので、23年度は、ドイツ民事訴訟法制定時での、ドイツ法へのフランス法の影響に注目して検討を行ってきた。

ただ、対象となる制度が古い時代のものであり、資料面の制約もありまだ検討は必ずしも十分とは言えないので、24年度以降、引き続き、この点の解明を進めていく予定である。1.我が国の民事訴訟法に大きな影響を与えてきたドイツ法について、昨年度までの研究内容を引き続き実施し、ゲルマン法において存在していたAdicitationとその展開、そして1877年のドイツ民事訴訟法Civilprocessordnungの制定過程を中心に検討してきた。Adicitaionは実体法上の追奪担保制度と密接に結びついた制度であり、古くは買主に対する追奪訴訟において売主が防御義務を負うことから、買主が売主を訴訟に引き込むことができることが出発点であったようである。その後、追奪担保制度における売主の防御義務は否定されるようになると、訴訟法の分野でもこのAdicitationは徐々に姿を消すようになった。一方、フランス法では、この売主の防御義務という観念が維持されており、そこでフランス民事訴訟法では強制参加制度が認められてきている。つまり、訴訟手続上の不都合からAdicitationが否定されたのではなく、もっぱらドイツ実体法上における追奪担保制度の解釈問題の展開に対応して否定されるようになったことが確認できた。2.アメリカ法には、InterpleaderやImpleaderと呼ばれる訴訟外の第三者を訴訟に引き込む制度があり、この制度が持つ合理性については否定的な見解は見いだせなかった。ただ、もともとアメリカ民事訴訟制度は、日本法とは異なり、1回の訴訟で解決する紛争の範囲を広いものとしており、判決の効力Res judicataの及ぶ範囲も、我が国の既判力が及ぶ範囲よりはるかに広く、訴訟の対象となった紛争にかかわる第三者まで含まれており、この点が訴訟外の第三者を訴訟に引き込むことを正当化しているが確認できた。つまり、訴訟参加制度を理解するためには、以上のような訴訟政策的な観点も基礎としなければならないことが明らかとなった。3.以上の他、本年度が最終年度となるため、研究取り纏めに向けての作業を行った。1.昨年度から引き続き、わが国の民事訴訟法に大きな影響を与えたドイツ法の展開を中心に検討してきた。中世ゲルマン法時代からAdicitationと呼ばれる呼出(強制参加)制度は、19世紀から始まる各地のラント立法でも、次々に否定されていったが、その否定された理由の検討を引き続き行ってきた。またこの否定に伴う代償措置(訴訟外の第三者を訴訟に関与させる制度)がとられたのかも、引き続き検討してきた。ドイツで初の連邦統一民事訴訟法が制定されたのは1877年であり、その制定過程でもこの呼出制度の導入は検討されており、そこでの議論などを参考にして、Adicitationについても明らかにすることが継続しての中心的な課題であった( Adicitationは、その後、ドイツ民事訴訟法が立法される頃までには、ドイツ語流にBeiladungと呼ばれるようになっており、現在でもBeiladungと呼ばれている)。資料については、古い時代のものを中心にして相当数を収集しており、この収集に引き続き分析を行ってきた。
江戸武家地の形成過程に関する研究

本研究は、江戸の武家地の成立過程において、「宿」「陣小屋」という武家集団の臨時的な居住の場が果たした役割を解明すること、及びそれが発生する条件となる参勤交代という制度の確立過程との関係を探ることにあった。以上のような課題に対して、本年度は既に収集したデータの電子化を行いデータベースを作成すること、及びその過程で各資料の再分析を行うこと、に作業の力点をおいた。その結果、以下の点が明らかとなった。(1)江戸の武家地が完成する前段階で、「陣小屋」「宿」などの居住形態が確認された。これは従来の研究で見過ごされて来た点である。しかも、拝領した土地の上に営まれたケースもあることから、屋敷成立の直接の前提として捉えることも可能と考えられる。(2)屋敷を拝領した後でも、参勤交代の際に供奉した家臣達が町宿する場合もあった。江戸という完成されたように見える武家地でも、こうした臨時的な居住によって機能の補完が計られていたことになる。武家地、ひいては近世都市の理解において、欠かせぬ視点を抽出することが出来た。(3)参勤交代と並んで証人制が、屋敷成立にとって重要な条件となることが分かった。事例によっては、参勤よりも証人が先立つ場合もある。どちらがより屋敷の成立・構成に直接大きな影響を与えたか、あるいはその時間的な前後関係は如何に捕捉できるか、を明らかにすることが今後の課題として浮き彫りにされた。
ショウジョウバエ分子生物学による生体高次機能解析

前年度にひき続き大きく3つの研究方向で研究を行った。その第1は、ショウジョウバエの分子生物学および細胞工学技術の改良と新しい技術発展をはかる研究である。東大の遺伝子実験施設の堀田の実験プロジェクトを班員のためのセンタ-とし、ショウジョウバエおよびそのゲノムDNA及びcDNAの供給体制の整備を行った。ショウジョウバエに独特な技術などを自由に利用して研究する研究者がこの「ショウジョウバエ」重点領域を核に急増したので、とくに班員以外の研究者のためにも便宜を計った。また、既に研究成果のあがっている感覚系情報変換機構の遺伝子解析では、視覚系(複眼光受容器)突然変異(堀田、井上、鈴木、西郷、戸張)、味覚系(谷村、磯野)、筋遺伝子突然変異とその発現解析(堀田、最上、香川)、トランスポゾン転移機構の解析(西郷、堀田、三宅、山崎)、発癌遺伝子の突然変異解析(西田)などの研究を協同して重点的に行い、大きな発展があった。特に感覚系の受容器における細胞内情報転換の機構にイノシト-ル三燐酸の関与を分子生物学的な新しい方法論で証明し、その遺伝子のクロ-ニングに成功した。P因子の転移に関しても、転移の際に転移先および転移元におこる分子レベルでの変化をこれまでに開発した単一P因子転移実験系を利用して解析した。その結果、P因子の切出しと転移とは必ずしも平行して起こる現象ではないことを示す結果を得た。また、本研究で大きく発展した培養細胞系を利用した神経・筋の致死遺伝子の解析を引続き行い、とくにニュ-ロブラスト分化に関連する遺伝子・中胚葉と外胚葉との分化に直接関連する遺伝子などの同定に成功した。そこで得られた興味深い遺伝子のクロ-ニングのために、マイクロクロ-ニング技術の改良(堀田、鍋島)とP因子エンハンサ-トラップ法の改良(堀田、最上、谷村、鍋島)を行った。また単一P因子挿入突然変異系の改良を行い、転移の確率の最適な系統を確立した(堀田、三宅、山崎)。この系を利用して前年度迄に明らかにした神経系・中胚葉などの分化のスイッチ遺伝子のアレルを誘発した。現在その系統からプラスミドレスキュ-法によってクロ-ニングを行っている。また同じ系を用いてエンハンサ-トラップ法を行い、神経系・成虫原基などで興味深いパタ-ンで発現する遺伝子の新しい同定法を工夫した(鍋島、三宅、堀田、谷村)。第2の方向は、ショウジョウバエの分子生物学的技術を他の実験系の応用することである。理想的な遺伝子導入法であるP因子法を利用した突然変異分離を精力的に行った(堀田、最上、三宅、谷村)。特に、胚神経系、変態期神経系、筋肉の分化、細胞間相互作用などに異常を持つものを多数分離した。いったん突然変異が分離されれば、プラスミドレスキュ-法により当該遺伝子の近傍DNAが容易にクロ-ニングできる。また、他の生物の遺伝子とのホモロジ-を利用して、細胞接着分子(竹市)、イオンチャンネル(田辺、小松、堀田)、ホメオボックス(黒岩、鈴木、上野)、ホメオチック遺伝子(鈴木、黒岩)、癌遺伝子(西田)、神経系の形態発生における遺伝子発現の解析(広川、堀田、三宅)、染色体組換え機構(山本)などに関係するショウジョウバエ遺伝子の解析を行う。第3の方向は他の有用な手法をショウジョウバエの高次機能突然変異の解析に応用する方法の開発である。電気生理学(小松、神野、磯野)・電子顕微鏡(鈴木)・他のショウジョウバエ種や動物の遺伝学(戸張、桂、上野、鈴木、佐藤、香川、田辺、黒岩)のショウジョウバエ研究への応用などの発展は、このような計画研究なしには考えられないような形で発展した。

また単一P因子挿入突然変異系の改良を行い、転移の確率の最適な系統を確立した(堀田、三宅、山崎)。この系を利用して前年度迄に明らかにした神経系・中胚葉などの分化のスイッチ遺伝子のアレルを誘発した。現在その系統からプラスミドレスキュ-法によってクロ-ニングを行っている。また同じ系を用いてエンハンサ-トラップ法を行い、神経系・成虫原基などで興味深いパタ-ンで発現する遺伝子の新しい同定法を工夫した(鍋島、三宅、堀田、谷村)。第2の方向は、ショウジョウバエの分子生物学的技術を他の実験系の応用することである。理想的な遺伝子導入法であるP因子法を利用した突然変異分離を精力的に行った(堀田、最上、三宅、谷村)。特に、胚神経系、変態期神経系、筋肉の分化、細胞間相互作用などに異常を持つものを多数分離した。いったん突然変異が分離されれば、プラスミドレスキュ-法により当該遺伝子の近傍DNAが容易にクロ-ニングできる。また、他の生物の遺伝子とのホモロジ-を利用して、細胞接着分子(竹市)、イオンチャンネル(田辺、小松、堀田)、ホメオボックス(黒岩、鈴木、上野)、ホメオチック遺伝子(鈴木、黒岩)、癌遺伝子(西田)、神経系の形態発生における遺伝子発現の解析(広川、堀田、三宅)、染色体組換え機構(山本)などに関係するショウジョウバエ遺伝子の解析を行う。第3の方向は他の有用な手法をショウジョウバエの高次機能突然変異の解析に応用する方法の開発である。電気生理学(小松、神野、磯野)・電子顕微鏡(鈴木)・他のショウジョウバエ種や動物の遺伝学(戸張、桂、上野、鈴木、佐藤、香川、田辺、黒岩)のショウジョウバエ研究への応用などの発展は、このような計画研究なしには考えられないような形で発展した。
骨芽細胞膜裏打ち構造の機能(細胞接着と刺激分泌)についての検討:4.1蛋白質に関する分子生物学的アプローチ

骨では、破骨細胞による骨基質の吸収と、骨芽細胞による骨基質の形成が常時連鎖的に反復して行われ、骨組織の恒常性が保たれている。このような、骨代謝は、骨を形成する骨芽細胞と、細胞外基質との間の相互作用を介して調整され、サイトカインやホルモンなどの液性因子や、細胞接着が細胞間情報伝達の媒介となる。CD44とI型コラーゲン間の接着は、最も重要な細胞、基質間接着で、本研究では、このCD44-I型コラーゲン間接着の制御機構、及び、それに関与する機能分子の同定、機能解析を目的に、膜骨格蛋白質である、赤血球型4.1蛋白質(4.1R)ならびに、そのファミリー蛋白質である、全身型4.1蛋白質(4.1G)に焦点を当て、細胞生物学的検討をおこなった。細胞免疫蛍光染色、ならびに細胞接着試験の結果より、4.1RはI型コラーゲンコート上ではCD44との局在が同じである事(共焦点レーザー顕微鏡)、及び、4.1Rの過剰発現(トランスフェクション)により、CD44-I型コラーゲンの接着能を促進する事が認められた。又、RT-PCRによる遺伝子発現レベルの解析から4.1Gも同様にCD44-I型コラーゲン間の結合に深く関与している事が示唆された。CD44-I型コラーゲン間の接着に関与する4.1R,4.1Gの役割をさらに詳細に解析していく事により、骨芽細胞の機能発現に不可欠な細胞-基質間接着の分子機構が明らかになると予想され、骨代謝異常にまつわる種々の疾患の分子病態メカニズムの解明につながるものと期待される。骨組織は常に骨芽細胞による骨形成と破骨細胞による骨吸収を行っており(骨リモデリング)、そのバランスの不均衡は種々の弊害をもたらす。このリモデリングは種々の全身性因子、骨で産生、分泌される局所性因子、さらに細胞間及び細胞-基質間接着によって調整されている。この分泌,接着には細胞膜を裏打ちする膜骨格の寄与が予想されるが、その存在そのものがあきらかではなかった。申請者らは、まずマウスの骨芽細胞において、135kDaの4.1蛋白質と、CD44の存在を確認しており、さらにヒト骨芽細胞において、80kDaの4.1蛋白とマウスと同様のCD44の存在を培養細胞からの抽出mRNAによるRT-PCRでのcDNA分析より確認できた。また免疫染色より、細胞膜にそって両者が共存していることを見い出している。現在抗4.1蛋白質抗体を用いて4.1蛋白質が骨芽細胞にどのように寄与しているのか、また4.1蛋白質のノックアウトマウスについて、骨形成にかかわる病態の検討をすすめている。骨芽細胞の細胞接着における細胞膜裏打ち構造の機能を明らかにするため、主に膜骨格ネットワークの要である4.1蛋白質と、細胞接着分子であるCD44とに焦点を当てた解析を行い以下の結果を得た。1)4.1蛋白質並びにCD44の発現:RT-PCR解析及びウエスタンブロット解析により、ヒト、マウスの培養骨芽細胞における4.1蛋白質(4.1R)並びに接着分子であるCD44の発現を確認した。2)4.1蛋白質並びにCD44の細胞内局在:培養骨芽細胞を用いた免疫組織学的解析(二重染色)から、4.1Rは細胞膜と細胞質に分布し、細胞膜においてはCD44と局在を同じくすることが明らかになった。現在、より詳細に検証するために共焦点レーザー顕微鏡を用いた検討を行っている。この結果は、申請者等が明らかにしたCD44細胞外マトリックス間接着の4.1Rによる調節(J.Biol.Chem.272: 30322-30328,1997)系が、骨芽細胞においても存在し、機能していることを示唆するものである。そこで、4.1Rの過剰発現による細胞接着機能について解析すべく検討を行った。

3)4.1蛋白質のトランスフェクション:哺乳類細胞発現用ベクターに組み込んだ4.1R cDNAのトランスフェクションにより約10%の効率で遺伝子導入が出来た。4.1Rを過剰発現した骨芽細胞では、細胞接着能が低下していることを示唆する所見を得ており、これを裏付けるため、現在コラーゲンタイプ1との接着を検討中であり、接着での4.1Rに対するCD44の関与のより詳細な解明が現在も進行中である。
スプライシング制御因子のＲＮＡ認識における柔軟性の構造生物学的研究

線虫ではASD-1とSUP-12が協同してFGFRのpre-mRNAの特定の部位に結合しスプライシング反応を制御して、筋肉芽細胞特異的なFGFR分子を生成することが明らかにされている。本研究では、このふたつの因子による協同的なスプライシング反応の制御を構造生物学的な手法によって明らかすることを目指した。構造解析の結果、ASD-1とSUP-12は協同的にUACGUGGUGUGCというRNA配列を認識していることが明らかになった。この場合、SUP-12単独でRNAを認識する様式と異なっていることが分かった。ふたつのRNA結合ドメインによって協働的に認識されるグアニン塩基の重要性を明らかにするため、この塩基の置換配列や挿入配列を用いたRNA配列で調べたところ、RNAに対する結合が弱くなっている場合とともにふたつのドメインの位置関係が固定されないことがNMR法の緩和実験から明らかになった。このように変異したRNA配列では、ASD-1, SUP-12が結合するにもかかわらず、スプライシング制御能が落ちているものがあるが、この活性の消失とふたつの蛋白因子の位置関係の固定化との間に相関が見られた。このことは、スプライシング因子が単にターゲット配列に結合するだけではなく、構造的な協働性が発揮されないとスプライシング制御が適切に行われない可能性を示唆し、興味深い。これられの結果から、SUPー12は、単独では、RNAへの特異性が低く比較的幅広い結合特異性をもつが、ASD-1との協働作用によって結合位置が固定されるという結合における効果とともに、因子の位置関係も重要な意味をもつことが明らかになった。24年度が最終年度であるため、記入しない。スプライシング制御因子によるスプライシング反応の制御は、遺伝子の一次情報が解明された現在でも、不明な点が多い。これは、スプライシング制御因子がターゲットのRNA配列を認識する場合に示す、柔軟性が問題となるためである。しかし、一方で、スプライシング反応は、厳密に制御される必要があり、この反応が正確に起こらないために生じる疾病も知られている。申請者は、このスプライシング反応の柔軟性を(1)RNA構造の変化による認識配列の変化と(2)複数の因子の共同作用による認識配列の変化という問題点に注目し、構造生物学的な解析を進めてきた。黒柳、萩原らが開発したスプライシングパターンのモニター系により、線虫ではASD-1とSUP-12が協同してFGFRのpre-mRNAの特定の部位に結合しスプライシング反応を制御して、筋肉芽細胞特異的なFGFR分子を生成することが明らかにされている。本研究では、ASD-1およびSUP-12について、それぞれ、RNA結合ドメインを含んださまざまなコンストラクトを構築し、大腸菌を用いたin-vivo合成あるいは無細胞タンパク質合成系を用いて大量発現を構築した。この中で、構造解析に適した試料を得て、安定同位体標識体を作成してNMR法を用いた構造解析をSUP-12, SUP-12+RNA配列、SUP-12+ASD-1+RNA配列で解析を進めた。これによると、SUP-12は、単独では、GUGUGの配列を認識するが、最初の3塩基は厳密に認識されていない。これに対して、ASD-1, SUP-12、RNAの三者複合体では、この最初の2塩基がASP-1とSUP-12にはさまれる形になって認識されていることが分かった。本年度は、さらにこのGUGUG配列に変異を導入した場合の認識の変化を解析した。現在は、ASP-1, SUP-12について、論文の作成を行っている。生物学的な実験を黒柳博士、萩原博士と共同で進めることによって効率的に研究を進める。
姿勢から推定される社会的シグナルを利用した対面議論支援システムの開発と評価

本研究では,対面議論の支援を目的として,姿勢という非言語行動から興味や同意の程度といった社会的シグナルを推定することを目指す.ユーザーの姿勢を非装着かつ非侵襲的に判別するために圧力センサを用いた.議論中の人々の主な姿勢として, 4つの部位ー頭部(3姿勢),胴部(3姿勢),腕部(3姿勢),脚部(3姿勢)ーの合計12姿勢を判別する必要がある.まず時系列の圧力分布情報から,姿勢判別に有効な特徴量と,その特徴量の抽出方法について検討した.次に,抽出した特徴量を用いてSVMを用いて判別を試みた.その結果4つの部位の判別精度はそれぞれ56.6%,56.5%,79.0%,82.0%であった.オフィスワーカーは多大な時間を会議に費やしている.参加の促進や均等化を目的として,ICTを用いて対面の議論の場を支援する研究は多くなされてきた.その多くは,発話量や発話のバランス等を可視化するだけの,いわば行動をmirroringするアプローチであったが,参加過多の人の発言を抑制する効果しか得られていない.自他の行動を客観視し,次に取る行動を調整することを期待するだけでは支援に限界がある.本研究では,高性能・安価になったセンサーを用い,姿勢という非言語行動から,興味や同意の程度といった社会的シグナルを読み取り,それまで参加過少だったが意見を持っていそうな人等への発言を促す,つまり行動をguidingするアプローチを試みる.これにより多様な意見が引き出される議論の場を支援する情報環境の実現を目指す.初年度は,会議参加者の姿勢という非言語行動から読み取れる社会的シグナルに着目することで,多様性に富んだ議論活動を支援する情報環境の設計を行った.当初の計画では,社会的シグナルを読み取るための非言語行動として,姿勢に焦点を合わせていたが,姿勢に留まらず,脈拍・呼吸・体温等の可能性も含めて検討を行った.当初計画では,初年度に,<姿勢から推定される社会的シグナルを用いた,多様な意見に基づく議論の場を支援する情報環境の実現>を概ね完了させる予定であったが,「研究実績の概要」に記述したとおり,姿勢以外の情報を利用する可能性も検討したため,全体としてはやや進捗に遅れが生じた.オフィスワーカーは多大な時間を会議に費やしている.参加の促進や均等化を目的として,ICTを用いて対面の議論の場を支援する研究は多くなされてきた.その多くは,発話量や発話のバランス等を可視化するだけの,いわば行動をmirroringするアプローチであったが,参加過多の人の発言を抑制する効果しか得られていない.自他の行動を客観視し,次に取る行動を調整することを期待するだけでは支援に限界がある.本研究では,高性能・安価になったセンサーを用い,姿勢という非言語行動から,興味や同意の程度といった社会的シグナルを読み取り,それまで参加過少だったが意見を持っていそうな人等への発言を促す,つまり行動をguidingするアプローチを試みる.これにより多様な意見が引き出される議論の場を支援する情報環境の実現を目指す.2年目である本年度は,センサを用いた姿勢判別の可能性を検討した.本研究では,議論の参加者から非装着かつ非侵襲的に姿勢を判別するために,圧力センサを用いた.会議参加者の取り得る主な姿勢として, 4つの部位ー頭部(3姿勢),胴部(3姿勢),腕部(3姿勢),脚部(3姿勢)ーの合計12姿勢を判別する必要がある.まず時系列の圧力分布情報から,姿勢判別に有効な特徴量と,その特徴量の抽出方法について検討した.次に,抽出した特徴量を用いてSVM(サポートベクターマシン)を用いて判別を試みた.4つの部位の姿勢を個別に判別する4つのSVMを用意した.被験者4名から収集した圧力分布情報を用いて,交差検定によるSVMの評価を行ったところ,4つの部位の判別精度は,それぞれ25.0%,64.3%,80.0%,75.0%であった.前年度から本年度にかけて実施予定であった,以下の項目を予定通り実施できた.・姿勢判別の可能性を検証するための実験を実施した・上記結果を踏まえて行う,<提案手法が議論の過程および結果に与える効果>を検証するための実験を実施したオフィスワーカーは多大な時間を会議に費やしている.参加の促進や均等化を目的として,ICTを用いて対面の議論の場を支援する研究は多くなされてきた.その多くは,発話量や発話のバランス等を可視化するだけの,いわば行動をmirroringするアプローチであったが,参加過多の人の発言を抑制する効果しか得られていない.自他の行動を客観視し,次に取る行動を調整することを期待するだけでは支援に限界がある.本研究では,高性能・安価になったセンサーを用い,姿勢という非言語行動から,興味や同意の程度といった社会的シグナルを読み取り,それまで参加過少だったが意見を持っていそうな人等への発言を促す,つまり行動をguidingするアプローチを試みる.これにより多様な意見が引き出される議論の場を支援する情報環境の実現を目指す.3年目である今年度は,1提案手法の検証および2提案手法を広く一般に利用可能とするための「基本ソフトウェア」の整備を進めた.1については,提案手法を用いて行ったグループディスカッション実験の動画分析を中心に行った.2については,2728年度に開発したシステムを,29年度において,広く配布できるアプリケーションとして汎用化するための応用開発を行った.

本研究では,対面議論の支援を目的として,姿勢という非言語行動から興味や同意の程度といった社会的シグナルを推定することを目指す.ユーザーの姿勢を非装着かつ非侵襲的に判別するために圧力センサを用いた.議論中の人々の主な姿勢として, 4つの部位ー頭部(3姿勢),胴部(3姿勢),腕部(3姿勢),脚部(3姿勢)ーの合計12姿勢を判別する必要がある.まず時系列の圧力分布情報から,姿勢判別に有効な特徴量と,その特徴量の抽出方法について検討した.次に,抽出した特徴量を用いてSVMを用いて判別を試みた.その結果4つの部位の判別精度はそれぞれ56.6%,56.5%,79.0%,82.0%であった.今後の推進方策は,以下の通りである.◆次年度(平成28年度)の研究実施計画:当初予定通り,<姿勢から推定される社会的シグナルを用いた,多様な意見に基づく議論の場を支援する情報環境の実現>および<提案手法が議論の過程および結果に与える効果の実験的検証>を行う.◆平成29年度の研究実施計画:当初予定通り,<提案手法が議論の過程および結果に与える効果の実験的検証>および<提案手法を広く一般に利用可能とするための「基本ソフトウェア」の整備>を行う.最終年度である次年度は,・本年度実施した<提案手法が議論の過程および結果に与える効果を検証するための実験>から得られたデータの分析を行い,効果の検証を行う.・提案手法を広く一般に利用可能とするための「基本ソフトウェア」の整備を行う.ヒューマンコンピュータインタラクション【現在までの進捗状況】に記載した通り、研究の可能性を当初予定より拡張して検討したため、全体としてはやや進捗に遅れが生じ、その結果、繰り越しが発生した。【現在までの進捗状況】に記載した通り,研究は概ね計画通り進んでいるが,研究補助・実験補助業務の多くを,当初予定していた外部業者ではなく,学生が実施したため,人件費の計上が小額であった.今年度は、繰り越し分を含め、計画通り使用する予定である。本年度は,繰り越し分を含め,計画通り使用する予定である.
口腔扁平上皮癌における血管新生と細胞接着分子との関連

1.口腔癌の大部分は扁平上皮癌であり、浸潤、転移はその予後を大きく左右する。癌細胞の浸潤には細胞間接着の減弱・細胞外基質の分解という過程が必須であり、細胞間接着分子の一つであるE-cadherinの発現の低下が各種癌で報告されている。最近Cano,Batlleらは、E-cadherinのrepressorとして上皮-間葉系移行に関与する転写因子Snailを報告した。しかしSnailと癌の生物学的悪性度との相関に関する報告は少ない。そこで、数種類の扁平上皮癌を用いてE-cadherinとSnailの発現の相関と、さらに、高度浸潤能獲得過程におけるSnailの作用について検討した。口腔扁平上皮癌細胞はSnail発現の上昇によりE-cadherinの発現が低下し、さらにMMP-2の発現を上昇させることによって高度浸潤能を獲得することが明らかとなった。また、Snailの発現が低い癌細胞でも周囲間葉組織との相互作用により一過性にSnailが発現し、浸潤・転移する可能性が示唆された。以上より、癌組織におけるSnailの発現の検討は、浸潤・転移の予測に有用であり、予後の推測や治療方針の決定に有用であると考えられた。2.血管新生は固形癌の浸潤・転移および増殖を規定する主要な因子の一つである。近年、血管内皮細胞の増殖抑制など血管新生を阻害することにより癌の増殖・転移を制御することが可能であるという概念のもと、種々の血管新生阻害剤が見い出され、固形癌の新規化学療法として期待されている。そこで、口腔扁平上皮癌の増殖に対する血管新生阻害剤の影響および有用性をフマギリン誘導体であるTNP-470を用いて検討するとともに、その血管内皮細胞に対する選択的な増殖抑制機構の解析を行った。その結果、口腔扁平上皮癌さいぼうは血管新生を促進していることが明らかとなった。また、血管新生阻害剤TNP-470は口腔扁平上皮癌の増殖抑制効果を示し、その新規化学療法剤としての有用性が示唆された。さらに、血管内皮細胞のTNP-470に対する選択的な高い感受性は細胞受容体数の差によるものでないことが明らかとなり、受容体結合以後の標的分子の差によるものと考えられた。1.口腔扁平上皮癌細胞における細胞接着分子E-カドヘリンの影響について検討した。11種類の口腔扁平上皮癌細胞においてE-カドヘリンの発現量に大きな差異が認められた。E-カドヘリンを発現している細胞ではSCIDマウスへの造腫瘍性を示した。しかしながら発現していない細胞ではSCIDマウスへの造腫瘍性を示さず、さらに高い浸潤能を有することが示された。また、E-カドヘリンの発現量の差異は口腔癌細胞の形態や分化度にも関与することが示された。以上より、口腔扁平上皮癌におけるE-カドヘリンは、細胞形態、分化度、浸潤様式、および癌の形成に重要な役割を果たしていることが示唆された。2.口腔扁平上皮癌細胞の産生する種々の血管新生促進因子について検索した。

完全合成無蛋白培地PF86-1で継代培養している口腔扁平上皮癌細胞の培養上清は、6種類中5種類で血管内皮細胞の増殖促進を示した。RT-PCR法で検索した結果、VEGF、bFGF、PD-ECGF、PDGF、TGF-βでは殆ど全ての口腔扁平上皮癌細胞でmRNAの発現がみられた。即ち、口腔扁平上皮癌細胞は複数の血管新生促進因子を発現していること、また細胞によってその発現の程度が異なり、実際にその培養上清が様々な程度で血管内皮細胞の増殖促進作用を示すことが明らかになった。また、正常口腔粘膜上皮細胞の無蛋白培養を支持する新規合成無蛋白培地PFM-7を確立した。これにより、正常および癌細胞が分泌産生する物質の比較検討が可能となった。3.口腔扁平上皮癌の増殖におよぼす血管新生阻害剤の影響について検討した結果、SCIDマウス背部皮下に移植した口腔扁平上皮癌細胞HSC-2の増殖はフマギリン誘導体TNP-470濃度依存的に抑制された。PECAM-1に対するモノクローナル抗体を用いた免疫染色の結果、TNP-470濃度依存的な腫瘍周囲微小血管密度の減少がみとめられた。以上の研究結果は、口腔扁平上皮癌において血管新生と細胞接着分子がその増殖進展において密接な関連を有していることを示唆している。今後は、この二つの因子の関連をさらに詳細に検討していく予定である。1.口腔癌の大部分は扁平上皮癌であり、浸潤・転移はその予後を大きく左右する。癌細胞の浸潤には細胞間接着の減弱・細胞外基質の分解という過程が必須であり、細胞間接着分子の一つであるE-cadherinの発現の低下が各種癌で報告されている。最近Cano,Batlleらは、E-cadherinのrepressorとして上皮-間葉系移行に関与する転写因子Snailを報告した。しかしSnailと癌の生物学的悪性度との相関に関する報告は少ない。そこで、数種類の扁平上皮癌を用いてE-cadherinとSnailの発現の相関と、さらに、高度浸潤能獲得過程におけるSnailの作用について検討した。口腔扁平上皮癌細胞はSnail発現の上昇によりE-cadherinの発現が低下し、さらにMMP-2の発現を上昇させることによって高度浸潤能を獲得することが明らかとなった。また、Snailの発現が低い癌細胞でも周囲間葉組織との相互作用により一過性にSnailが発現し、浸潤・転移する可能性が示唆された。以上より、癌組織におけるSnailの発現の検討は、浸潤・転移の予測に有用であり、予後の推測や治療方針の決定に有用であると考えられた。2.血管新生は固形癌の浸潤・転移および増殖を規定する主要な因子の一つである。近年、血管内皮細胞の増殖抑制など血管新生を阻害することにより癌の増殖・転移を制御することが可能であるという概念のもと、種々の血管新生阻害剤が見い出され、固形癌の新規化学療法剤として期待されている。そこで、口腔扁平上皮癌の増殖に対する血管新生阻害剤の影響および有用性をフマギリン誘導体であるTNP-470を用いて検討するとともに、その血管内皮細胞に対する選択的な増殖抑制機構の解析を行った。その結果、口腔扁平上皮癌細胞は血管新生を促進していることが明らかとなった。また、血管新生阻害剤TNP-470は口腔扁平上皮癌の増殖抑制効果を示し、その新規化学療法剤としての有用性が示唆された。さらに、血管内皮細胞のTNP-470に対する選択的な高い感受性は細胞受容体数の差によるものでないことが明らかとなり、受容体結合以後の標的分子の差によるものと考えられた。
木材接合部の履歴特性解析

平成7年度は、釘接合部の履歴特性に関し、以下のような実験的、解析的検討を行った。1.枠組壁工法用CN50釘用線材の引張試験を行い、ヤング係数、降伏点、歪硬化率を測定した。2.枠組壁工法用CN50釘と木材との片振および両振面圧試験を行い、釘接合部に両振負荷が加えられる場合、どの様な面圧挙動を示すかについて実験的に検討し、その結果から片振試験より得られたデータを、適当な補正を加えることにより釘接合部の両振解析に適用できることを確認し、基礎データの整理を行った。3.繰り返し負荷による面圧強度劣化について実験的検討を加え、定量評価を行った。4.既に主要部分を作成済みの数値解析プログラムを改良し、釘側面部からの締め付けに起因する除荷時の面圧剛性および、繰り返し強度劣化を考慮した数値解析を行い、解析精度の向上を図った。5.合板と木材の釘1面せん断試験を行い、解析方法の妥当性を検証した。平成8年度は、同様にドリフトピン接合部を対象とし、以下のような検討を行った。1.鋼板挿入型ドリフトピン接合部の繰り返し負荷試験を行った。2.薄い試験体を用いた2面せん断型の面圧試験を行い、面圧性能のモデル化を行った。3.ドリフトピンの曲げ試験を行い、弾塑性曲げ性能を測定した。4.釘接合用数値解析プログラムの境界条件を一部書き換え、鋼板挿入型ドリフトピン接合部の履歴特性解析を行い、1.の実験結果と比較して妥当性を検証した。上記の検討結果から、ドリフトピン接合部、釘接合部の履歴特性の相違は、接合具に締め付け力が加わっているかどうかによる面圧特性の違いに依存していることが解析的に示された。平成7年度は当初の計画通り、釘面圧試験および解析プログラムの見直しを実施して、釘接合部の履歴特性解析方法の改良を行った。その内容は以下の通りである。1)枠組壁工法用CN50釘およびCN75釘の材料線材の引張試験を行い、ヤング係数、降伏点、歪硬化率を測定した。2)枠組壁工法用CN50釘およびCN75釘を用い、木材の繊維平行方向、繊維垂直方向、両方向の負荷に対する片振面圧試験を行い、構造用針葉樹材を対象とした釘面圧性能データを得た。3)枠組壁工法用CN75釘を用い、上記と同様な方法で両振面圧試験を行い、釘接合部に正負繰り返し負荷が加えられる場合、どの様な面圧挙動を示すかについて実験的に検討した。この実験の解析結果から、2)の片振試験より得られたデータを、理適当な補正を加えることにより釘接合部の両振解析に適用できることを確認し、基礎データの整理を行った。4)数段階、数回ずつの片振、両振繰り返し面圧試験を行って、繰り返しクリープおよび繰り返し応力緩和による面圧定数の変化に関する実験データを得た。5)既に主要部分を作成済みの数値解析プログラムのうち、一方向の除荷から逆方向の負荷に至る過程の荷重-すべり挙動を、完全なスリップ型仮定から一定の傾きを持つという仮定に改良し、上記1)4)より得られた基礎定数を用いて解析を行ってみた。その結果、これまでの解析結果に比べて、特に繰り返し部分の曲線形状に改善が認められた。2.枠組壁工法用CN50

釘と木材との片振および両振面圧試験を行い、釘接合部に両振負荷が加えられる場合、どの様な面圧挙動を示すかについて実験的に検討し、その結果から片振試験より得られたデータを、適当な補正を加えることにより釘接合部の両振解析に適用できることを確認し、基礎データの整理を行った。3.繰り返し負荷による面圧強度劣化について実験的検討を加え、定量評価を行った。4.既に主要部分を作成済みの数値解析プログラムを改良し、釘側面部からの締め付けに起因する除荷時の面圧剛性および、繰り返し強度劣化を考慮した数値解析を行い、解析精度の向上を図った。5.合板と木材の釘1面せん断試験を行い、解析方法の妥当性を検証した。平成8年度は、同様にドリフトピン接合部を対象とし、以下のような検討を行った。1.鋼板挿入型ドリフトピン接合部の繰り返し負荷試験を行った。2.薄い試験体を用いた2面せん断型の面圧試験を行い、面圧性能のモデル化を行った。3.ドリフトピンの曲げ試験を行い、弾塑性曲げ性能を測定した。4.釘接合用数値解析プログラムの境界条件を一部書き換え、鋼板挿入型ドリフトピン接合部の履歴特性解析を行い、1.の実験結果と比較して妥当性を検証した。上記の検討結果から、ドリフトピン接合部、釘接合部の履歴特性の相違は、接合具に締め付け力が加わっているかどうかによる面圧特性の違いに依存していることが解析的に示された。
大腸菌リボゾ-ム生合成過程に関与する遺伝子群の検索とその一次構造の解析

大腸菌リボゾ-ムアッセンブリ-に関与する遺伝子を系統的に検索し、それらの一次構造を決定、機能の過程および相互関係を明らかにすることを目的とし、研究をすすめた。我々の得た新しいリボゾ-ムアッセンブリ-に関与する変異(rba)遺伝子は、その解析の結果、rbaA、rbaBの2つの異なった遺伝子で、大腸菌染色体地図上、55分近傍に別々にマップされた。その一つrbaA遺伝子は、変異株の塩基配列を決定した結果から、rnc遺伝子と同一オベロンに発現するera遺伝子と同じ遺伝子であると考えられる。我々の得た幾つかのrbaA変異の中、HN1001変異は、era遺伝子の188番目のCがTに、HN1003変異は656番目のCがTに変わった一塩基置換の結果、起こる変異であることが明らかになった。rbaB遺伝子は、既知の遺伝子nadBより下流の未知の遺伝子であると考えられる。我々の得たrbaB変異株の低温感受性との相補性を検索した結果、nadB遺伝子に隣接するEcoRlーPvull間の約4.5Kbの領域に、この遺伝子が存在することが証明された。この領域4582塩基対の配列を決定し、その解析の結果、いくつかの蛋白質をコ-ドするORFがみいだされた。EcoRlーPvull間4.5Kbの両端からDNAを削ったクロ-ンを多数作成し、変異株の低温感受性との相補試験の結果と、in vitro系でこのクロ-ンによる蛋白合成の解析から約50,000の分子量を充す蛋白質が、rbaB遺伝子産物であると決定した。(EcoRlーPvull領域のEcoRl側は、nadB遺伝子のC末端約450塩基対が含まれている。)これらの遺伝子の機能については激検討中である。
統合失調症の記憶障害に関わるニューロプラスチンの役割-基礎的臨床的研究

ニューロプラスチン(NPTN)の5'UTRに位置する3個の一塩基多型(SNP,rs3840846,rs3826047,rs3743500)に対して認知機能関連解析を実施した。健常対照者262名、統合失調症患者207名に対し、BACS-J、PANSS、JARTの施行、及び採取血液から抽出したDNAによる遺伝子型解析を行った。rs3840846では、いずれのBACS-Jの項目に対しても関連が認められなかった。rs3826047では、統合失調症患者群においてのみG/Gに比べA/Gにて遂行機能が有意に低下していた。rs3743500では、統合失調症患者群においてのみ、言語性記憶と文字流暢性への有意な影響がみられた。多重比較の結果、G/Tに比べG/Gにおいて言語性記憶と文字流暢性が有意に低下していた。以上より、NPTNは統合失調症の言語性記憶、遂行機能に関与していることが示唆される。研究実施計画ではモリス水迷路試験を記憶獲得モデルとしてニューロプラスチン(NPTN)の役割を検討する予定であったが、本年度は神経可塑性と記憶のモデルとされる扁桃核キンドリングラットに於いてNPTNの遺伝子発現をin situ hybridizationによって検討した。左側扁桃核に深部電極を挿入、後発射を伴う電気刺激の反復によってキンドリングを完成させ、刺激による全身痙攣誘発から経時的に定量し、30分後、1時間後に於いて海馬歯状回でNPTN65のmRNAが有意に増加していた。同じ条件でNPTN 55のmRNAは変化がなかった。また、後発射を誘発する初回の左側扁桃核への電気刺激ではNPTN 65, NPTN 55のいずれのmRNAも変化がなかった。この所見はニューロプラスチンが記憶に関係する分子の候補として有望であることを示唆している。獨協医科大学病院に通院中または入院中の統合失調症の患者、及び健常対照者を対象にして、統合失調症認知機能簡易評価尺度(BACS)の評価と血液からのDNA抽出を集積している。統合失調症では陽性・陰性症状評価も行った。2009年4月現在まで健常対照者39名、統合失調症患者45名でBACSの評価を終え、健常対照者に比べ統合失調症では言語性記憶で-41%、ワーキングメモリーで-31%、運動機能で-31%、言語意味流暢性で-24%、言語文字流暢性で-32%、注意で-44%、遂行機能で-25%とのいずれの項目でも有意に低下していた。この所見は統合失調症の認知障害を一層裏づけるものである。今後は例数を増やすとともに、認知機能とNPTN遺伝子多型について更に検討していく予定である。統合失調症では記憶の障害が重要な病態と考えられる。そのため、ニューロプラスチンを統合失調症の記憶・認知障害に関わるひとつの分子として、細胞、動物の記憶関連行動、臨床現場での記憶・認知機能評価の視点から研究を行うことが「研究の目的」である。1.ニューロプラスチンはその近縁蛋白であるベイシジンとともにイミュノグロブリンスーパーファミリーに属する。胎児ラット脳のcDNAライブラリーからニューロプラスチン遺伝子とベイシジン遺伝子のオープンリーディングフレームをクローニングした。今後、両蛋白のmRNAに対するリボプロープを作成して代表的な記憶モデルである水迷路試験を経験させたラットの脳内における両蛋白のmRNAの分布をin situ hybridizationによって解析する予定である。2.獨協医科大学とその関連病院に通院中または入院中の統合失調症の患者、及び健常対照者を対象にして、統合失調症認知機能簡易評価尺度(BACS)の評価と血液からのDNA抽出の集積を進め、150例の患者、200例の健常対照者が集まった。その結果、言語性記憶、ワーキングメモリー、運動、言語流暢性、注意、遂行の各項目において、健常対照者に比べ統合失調症では有意な低下が認められた。今後、これらの認知機能と関連遺伝子の一塩基多型の解析を行う予定である。先の「研究実施計画」に記載したニューロプラスチン遺伝子のプロモーター領域に位置する一塩基多型とBACSの評価との関連を解析する。さらに最近、第22染色体短腕領域の疾患関連遺伝子と認知機能との相関を示す論文が発表されていることから、これらの疾患関連遺伝子とBACSの成績との関連を解析する予定である。