hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
表面で次元性制御した分子エピタキシャル接合光蓄電応答素子の構築

光を電子の流れに変換するデバイスには、光電変換素子や撮像素子が知られているが、その微細化・高効率化は化学のボトムアップにおいて重要な課題である。本プロジェクトでは、二種類の異なる機能性金属錯体を電極上に積み上げ、片方の膜の電子移動反応を他方の膜が制御できるような整流素子の構築に成功した。錯体薄膜の配向評価はSPring-8にて行い、錯体は垂直配向していることが明らかとなった。またこの系を応用した光電流発生システムの構築も可能となり、光で電荷をトラップできるナノスケールのデバイスが作製できることを明らかにした。電極上での機能性分子の配向ならびに結合状態の制御は、電子移動速度・効率に大きな影響を与えるため、高性能な太陽電池、有機EL、FETなどの次世代分子デバイスの構築には極めて重要な課題である。このようなデバイス構築には外場応答速度が速く、かつ大きな構造変化を伴うことなくレドックスを起こす金属錯体が有力候補に挙げられる。申請者は電極に垂直配向可能な構造を有するルテニウム二核錯体を合成し、layer-by-layer法により透明電極上に錯体構造体を構築する研究を本プロジェクトでスタートさせた。本研究では、種々の新規ルテニウムおよびオスミウム二核錯体を合成し、溶液中における基礎物性評価ならびにそれらの薄膜を電極上に作製し放射光施設Spring-8を使用した配向評価および電子輸送能の評価を行うことにより、高性能次世代分子デバイス構築の指針を得ることが重要である。今年度は薄膜の構造評価ならびに異なる2種類の分子間での電子移動評価を行った。特に薄膜の構造評価に関してはデバイス展開において重要な知見が得られた。酸化還元活性なルテニウム二核錯体を、ジルコニウムイオンを介して透明電極ITO上に5層固定した基板のGISAXS(Grazing-Incidence Small-Angle X-ray Scattering)測定をSPring-8のBL40B2にて行った。GISAXSプロファイルの解析結果からout-of-plane方向にd=3.9nmの強いピークが、in-plane方向にd=2.0nmの弱いピークがあることが分かった。このことから作製した錯体積層膜は基板に垂直配向していることが示唆され、特に膜厚が均一に保たれていることが明らかとなった。また、in-plane方向の測定の再現性が低いことから同じ層内における隣り合う錯体間の相互作用は弱いこともわかった。次年度では異なる分子を連結した際の薄膜の構造評価および膜間電子移動についての評価を行う。そこで本研究は表面で受光性をもつ二次元構造体と、電子ワイヤー性をもつ一次元構造体を配位により結合した異種構造の接合を利用して、フォトントラップが可能となるデバイス創出を目指す。本研究の新規性としては受光性の二次元錯体構造体上に一次元構造をもつ錯体カラムを構築し、構造間にトンネル障壁を持たせた極薄の絶縁層をはさむことにより大きなポテンシャル障壁を生じさせ、一次元カラム内に一時的に電荷をトラップさせ、光照射による光電流および吸収変化として光認識デバイスを作製することを最終的に目指す。初年度は、(1)薄膜の構造評価ならびに異なる2種類の分子間での電子移動評価を溶液中で行った。また、(2)薄膜の構造評価に関してはデバイス展開において重要な知見が得られた。今年度(2年目)は作製した複数の錯体ナノ薄膜の構造解析を理化学研究所(SPring-8)にて行った。特に重要なポイントとして、電極上に作製したナノスケールの錯体薄膜が、酸化還元に伴い、酸化数の異なる状態でどの程度の厚さ変化を伴うのかについて構造評価を行った。このような測定は、世界初の試みであり,小型電気化学装置をSPring-8内に持ち込み、X線照射と基板への電圧印加を連動させることで電圧印加に伴う分子の構造変化が起こることを証明した。そこで本研究は表面で二種類の異なる金属錯体を接合した異種構造体を利用して、光電流発生システムの構築ならびに電荷を蓄えるための電子移動のトラッピング界面の構築を行った。まず、新規ルテニウムを合成し、溶液中における基礎物性評価ならびにそれらの薄膜を電極上に作製し放射光施設Spring-8を使用した配向評価および電子輸送能の評価を行った。

電荷輸送においては、電極内側の錯体が2層を超えたときに、外側の錯体のレドックスを制限するトラッピング現象が発現した。また、錯体の配向評価に関する実験もおこなった。酸化還元活性なルテニウム錯体を透明電極ITO上に5層積層した基板のGISAXS測定をSPring-8のBL40B2にて行った。GISAXSプロファイルの解析結果からout-of-plane方向と、in-plane方向にピークが確認できた。このことから作製した錯体積層膜は基板に垂直配向していることが示唆され、特に膜厚が均一に保たれていることが明らかとなった。分子の配向評価はポルフィリン誘導体を用いた系でも行い、分子の配向により吸収スペクトルが変化することを明らかにした。これらの成果の一部は学術論文に発表した。さらに透明電極上での異種分子連結系の作製ならびに光物性評価を行った。その結果、光で誘起される電子移動システムの構築に成功した。これらのことから、光による高効率な電子移動システムの構築および異種接合系における電荷のトラッピングシステムを構築できることが明らかとなった。表面で次元性制御した分子エピタキシャル接合光蓄電応答素子の構築において,化学結合を巧みに利用することで機能性分子を電極表面で次元性制御させ,かつエピタキシャル接合させることに成功した(理化学研究所でのX線測定結果より).最終年度では分子エピタキシャル電極を,光と電流の相互変換システムに応用できればプロジェクトの目標達成であり,計画通りに進行している.24年度が最終年度であるため、記入しない。次年度は電極上に作製したナノスケールの錯体薄膜の酸化還元に伴い、分子の構造変化が起こることの再現性を確認し,その成果を速報誌に投稿する.また,当初の目的であるヘテロ構造体薄膜の光蓄電応答性の実験系の構築を行い,その成果を論文としてまとめるとともに,国内外の学会等で成果発表を行う.24年度が最終年度であるため、記入しない。
他者の手の運動観察によって生じるくすぐったさ知覚機序の解明

本研究の主要な目的は,身体近傍に呈示された他者の手の運動を観察したときにその視覚情報のみによって誘発される「くすぐったさ」知覚の生起機序を解明することにある。通常,他者にくすぐられる場合に比べて,自分で自分をくすぐってもくすぐったくないことは良く知られた現象である。この自己くすぐりによるくすぐったさの低減は,自分自身の運動に由来する予測の感覚と実際の感覚の誤差が小さくなるために生じると考えられている。そこで本研究では,この視覚誘導のくすぐったさ知覚が従来の計算論的モデルや脳科学的データから説明可能な現象であるか否かを検証し,特にそのクロスモーダルな知覚を生起させるメカニズムの解明に取り組む。本研究の目的は,身体近傍に呈示された他者の手の運動を観察したときにその視覚情報のみによって誘発される「くすぐったさ」知覚の生起機序を明らかにすることにある。通常,他者にくすぐられる場合に比べて,自分で自分をくすぐってもくすぐったくないのは,順モデルに基づき自分自身の運動に由来する予測の感覚と実際の感覚の誤差が小さくなるためであると考えられている。そこで本研究では,視覚情報入力によるくすぐったさ知覚が触覚情報入力によるくすぐったさ知覚と共通の基盤を有する現象であるか否かを検討し,特にそのクロスモーダルな知覚を生起させるメカニズムの解明に取り組む。本年度は,主に次の三点を心理物理学的な実験手法により確認した。(1)視覚誘導性のくすぐったさ強度は手の運動刺激が参加者の身体に近づくほど高くなること,(2)その視覚誘導性のくすぐったさ強度は,触覚刺激の呈示者が他者(実験者)でなく自己(実験参加者)の場合にくすぐったさが低減することを示した先行研究(たとえば,Blakemore et al., 1998)と同じように,他者の手の運動を観察する条件よりも自己の手を観察する条件で低下すること,(3)参加者の身体と手の運動刺激の間に透明な遮蔽物が設置された条件でも視覚誘導性のくすぐったさが生起することをそれぞれ確認した。これらの結果は,視覚誘導性のくすぐったさが単純な反応バイアスというよりも体性感覚的なものであることを示すと考えられる。本年度の一連の実験では,当初の予定通り,まず手の運動観察が触覚情報入力なしにくすぐったさを誘発し,その視覚誘導性のくすぐったさ強度が実験参加者の身体近傍に呈示された他者の手の運動を観察する条件よりも参加者自身の手の運動を観察する条件で低くなることを確認したため,おおむね順調に進展していると評価した。本年度の実験結果を踏まえて,引き続き視覚誘導性のくすぐったさ知覚の生起メカニズムを検討する実験を行い,それらの成果を論文にまとめる予定である。本年度の実験結果を踏まえて,引き続き視覚誘導性のくすぐったさ知覚の生起
タンパク質を中心とした栄養バランスと質の違いによる胆汁酸－腸内細菌相互作用解明

エネルギー源となる炭水化物・タンパク質・脂質の科学的な最適なバランスは明らかになっていない。本研究では、栄養素のバランスを変化させた場合の1)ヒトでの代謝疾患への影響をメタアナリシスにより解析し、2)実験動物でのメカニズム解明とを組み合わせた融合研究を目的とした。本研究によりリアルワールドの食選択に直結するエビデンスを構築し、ひいては健康長寿社会の実現に寄与することを目標とする。ヒトの介入研究のメタアナリシスではタンパク質の量を増加することによる有意な血糖コントロール改善効果は見られず、タンパク質を低下させる臨床研究は存在しなかった。実験動物での研究の結果、同様にタンパク質の量を増加することによる血糖コントロール改善効果は見られなかったが、タンパク質の量を低下させることにより血糖・脂質コントロールの改善が確認された。メカニズム解明のため、肝臓および糞中胆汁酸組成、腸内細菌叢解析、腸内細菌叢代謝産物解析、網羅的解析、各臓器のmRNA発現解析、血中指標測定を実施した。各臓器のmRNA発現解析の結果、低タンパク質群で褐色脂肪の小型化、活性化が促進しターゲット臓器の一つとして特定された。次に約30種類胆汁酸組成・腸内細菌叢・胆汁酸シグナル応答性の相互作用を検討した結果、低タンパク質群では糞便中および肝臓中の二次胆汁酸量が低下し、腸内細菌叢解析および代謝産物解析の結果、腸内細菌叢の変動および盲腸内容物中に抗老化物質の増加が見られ、炭水化物・タンパク質・脂質バランスの変動により約30種類胆汁酸組成・腸内細菌叢・胆汁酸シグナル応答性における複雑な相互作用に変動が見られ、これらが血糖および脂質コントロール差異のメカニズムの一つと考えられた。食は健康に直結する環境要因として疑いないが、個々の栄養素をどのバランスで摂取すべきかという食事パターンレベルのエビデンスは不足している。本研究では、栄養素のバランスを変化させた場合の1)ヒトでの代謝疾患への影響をメタアナリシスにより解析し、2)実験動物でのメカニズム解明とを組み合わせた融合研究を目的とする。本年度は、ヒトを対象にした栄養バランスを変更した介入研究を参入・除外基準に従って抽出し、主要アウトカムを血中グルコース濃度とし、データを抽出した。データはRandom Effect Modelを用いて統合し、平均値の差を算出した。加えてサブグループ解析、出版バイアスの検討も行った。この結果、タンパク質の量の違いと比較した解析では、先行研究で指摘されている血糖コントロール改善効果は確認されなかった。次に、実験動物に蛋白質の量と種類を調整した餌を与える介入試験を実施した。介入後、1週間ごとに体重測定を行い、経口糖負荷試験および腹腔内インスリン投与試験を実施した。投与後は解剖し、血漿および臓器のサンプルを採取した。この結果、タンパク質の量および質の違いにより体重・血糖コントロールに差異が確認された。メカニズム解明のため、肝臓・骨格筋・白色脂肪組織・褐色脂肪組織・膵臓のエネルギー・糖・脂質代謝関連のmRNA発現をqPCRにより検討し、タンパク質の質や量の違いによりエネルギー代謝関連遺伝子に顕著な変動が見られることが確認された。本研究では計画通りタンパク質を中心とした栄養バランスの違いによるヒトの臨床研究を対象にしたメタアナリシスの実施、動物実験を実施し、予備検討との再現性も確認できた。また、メカニズム解明のためターゲット臓器の特定ができた。メカニズム解明では、予備検討で差が示唆され、かつ論理的にも関与が予測されるアミノ酸ー胆汁酸・腸内細菌の相互作用に焦点をおく融合研究を実施し、リアルワールドの食選択に直結するエビデンスを構築することを目的とする。今後は、糖・脂質代謝やエネルギー代謝を制御するシグナル分子でもある胆汁酸の組成との関連を検討するため、肝臓と糞中の胆汁酸組成を測定する。胆汁酸組成の分析により一次胆汁酸と二次胆汁酸の割合を明らかにできる。

二次胆汁酸は腸内でアミノ酸の一種であるグリシンやタウリンと抱合することからも、胆汁酸とアミノ酸との関連が予測される。さらに、腸内細菌分析および代謝産物機能解析のため、CE-TOF/MSを用いたメタボローム分析を実施し、以上のオミックスデータを統合し、胆汁酸・腸内細菌の相互作用を解析する。
最新のデータサイエンスに基づく養殖および種苗放流の遺伝的影響の実証的解明

養殖や種苗放流が天然集団に及ぼす遺伝的影響を評価した。有明海では、外来種の中国アサリが在来アサリと交雑し、その遺伝子が約半分を占めた。サワラ放流魚の遺伝的多様性は低く、放流量が餌の供給量を超えた場合には、天然魚を置き換えた。養殖マダイは長年の選抜育種のため遺伝的多様性が低く、形態も変化していた。スチールヘッドの相対繁殖成功度は、交配や環境の影響を受けて変動が大きい。適応度低下の分子メカニズムを明らかにするため、遺伝子発現と形質のグラフィカルモデルを開発した。本研究では、養殖・種苗放流のインパクトが大きい事例を対象とし、遺伝子分析とフィールド生態調査・漁獲統計調査に基づき、最新のデータサイエンス手法を駆使して遺伝的影響を実証的かつ定量的に評価・解明することを目指している。本年度は、中国から輸入されているRuditapes spp.(中国アサリと仮称)、日本のアサリR.philippin arumおよびヒメアサリR.variegatusついて、遺伝分析と外部形態によりその差異を明らかにした(Vargas et al.2010)。鹿児島湾のマダイ種苗放流の影響は湾内に止まっており、天然資源の生残率低下の兆候はないことを、ミトコンドリアの塩基配列分析により明らかにした(Hamasaki et al.2010)。マダイ養殖の実態についてフィールド調査を行うとともに、養殖および天然マダイの標本450尾を新たに収集した。サワラについても、標本1,200尾の収集と遺伝子分析を並行して進めた。さらに、この分野で現在最も重要な問題の1つである、スチールヘッド(ニジマスの降海型)人工種苗の繁殖成功度(1尾の親が残す仔の数)が天然魚に比べて劣っているという結果を検証するため、相対繁殖成功度(RRS}の推定値の偏りとその有意性について検討した。これまで不偏と考えられていたRRS推定値が上へのバイアスを持つことを明らかにするとともに、既存データの解析を行う過程で、RRSの交配間の差と環境変動を許した階層モデルを着想した。周辺尤度をから、RRSの平均と分散およびその分散を解析的に書き下した。さらに、超パラメータの不確実性を許し、マルコフチェインモンテカルロ法を適用して、超パラメータの分布を推定する方法を開発した。これにより得られたRRSの事後分布から、RRSが1より小さい確率分布が推定される。来年度、適用例を加え、論文を投稿する。平成23年度の主要な研究成果は以下の通りである。1、鹿児島湾、東シナ海、備讃瀬戸、宇和海の天然マダイ及び養殖マダイについて、マイクロサテライト5遺伝子座で300個体の遺伝子型を決定した。また、各標本50個体にういて、外部形体を計測し、人工種苗集団と天然魚集団の差異を検討した結果、養殖魚は天然魚と有意に異なっていた。2、瀬戸内海および日本周辺のサワラ16標本について、5マイクロサテライト遺伝子座で1,624個体、ミトコンドリアDNAについては861個体の遺伝子型を決定した。3、アサリについて、核、ミトコンドリア、外部形態の総合的解析から、有明海ではハイブリッドが繁殖し、約半分が中国等から輸入されているRuditapes sp.(中国アサリと仮称)の遺伝子に置き換わっており、在来アサリはもはや生息していないことが示唆された。一方、東京湾では両者の交雑を示す兆候はなかった。COIでは両種が共通のハプロタイプを持つため、COIでは種判別が困難なことがわかった。5、人工種苗の繁殖能力を評価する相対繁殖成功度(RRS)の平均、分散、偏りを導出するとともに、ベイズ階層モデルを用いて標本誤差を差し引いてRRSの分布を推定する方法を開発した。スチールヘッドのデータでは、放流魚の繁殖成功度が天然魚と遜色ないとの仮説は棄却されなかった。また、北海道のホタテガイ及びシロザケ、鹿児島湾のマダイのデータを解析した結果、魚種による繁殖特性の違いが大きく、種苗放流が天然資源の適応度に与える影響は検出されなかった。【アサリ】日本8カ所、中国4カ所から採集された1,200個体以上の標本の外部形態及び遺伝子データに基づき、有明海では初めに中国アサリ(仮称、外来種)♂が侵入してハイブリッド集団になっており、中国アサリ由来の遺伝子が約50%を占めることを明らかにした。【サワラ】5,005個体の0歳魚(内551個体は放流魚)の体長と体重を解析し、環境収容量を超えて放流が行われた場合には放流魚は天然魚のバイオマスを置き換えたことを明らかにした。また、日本周辺の11海域から合計1,424個体の天然魚と香川県で生産された人工種苗230個体を収集し、ミトコンドリアDNA調節領域の塩基配列(861個体)とマイクロサテライトDNA 5遺伝子座(1,654個体)の遺伝子型を決定した。【マダイ】

愛媛県宇和海から養殖魚100個体と天然魚116個体、瀬戸内海東部の岡山県寄島から98個体を採集した。また、鹿児島湾から、天然魚60個体、放流魚36個体を、鹿児島県東シナ海側の江口から93個体を採集した。養殖魚と天然魚249個体の外部形態を計測・解析するとともに、マイクロサテライトDNA 5座位(584個体)の遺伝子型とミトコンドリアDNA COI領域の塩基配列(437個体)を決定した。【データサイエンス】人工種苗と天然魚の質的差異とその発現メカニズムをとらえるには、内分泌と遺伝子発現の関連を明らかにすることが不可欠である。これらの関連を尤度ベースのグラフィカルモデルでとらえ、形質の背後にある分子レベルのメカニズムの全体像をとらえる新たな手法を開発した。適用例として、ベニザケを産卵期の河川遡上行動とともに追跡したデータとタイセイヨウサケを受精から孵化し浮上するまでの初期発生にそって追跡した公開データを解析した結果、内分泌が遺伝子発現を促し、それが行動を決定づける様子が明確に描かれた。マダイでミトコンドリアの遺伝子実験が少し遅れていること、および、これまでに開発した遺伝的混合率の推定方法について既存の方法との比較が完了していない他は、計画を上回って研究が進展した。24年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度が3年間の研究の最終年度となるため、予定した遺伝子実験とデータ解析を年度内に終了する。得られた成果は、順次原著論文にとりまとめて国際誌に投稿して行く。
象牙芽細胞特異的過リン酸化マウスを用いた象牙質形成促進ペプチドの開発

生体硬組織である象牙質の内、約30%は有機質であり、高度にリン酸化された蛋白質が多く含まれている。このリン酸化の一機能として、リン酸化蛋白質は石灰化部位にのみ分布することから、石灰化に関与するのではないかと考えられている。本研究では、象牙質特異的にFam20C(ゴルジ体キナーゼ)を過剰発現したマウスを用いて、象牙質基質におけるリン酸化の意義を明らかとする。
遅延造影核磁気共鳴断層法による心筋バイアビリティー評価に基づく左室形成術の評価

狭心症、心筋梗塞に対し血行再建を行っても、心筋バイアビリティー(心筋の生存能)が無ければ心機能の回復は期待できない。バイアビリティーの乏しい心臓には左室形成術が有効とされる。本術式は壊死心筋を切除し収縮力を改善させる手術法であり、虚血部位と梗塞部位の見極め、切除範囲の決定が重要となる。本研究では、従来の検査よりバイアビリティーをより反映するとされている核磁気共鳴断層法(MRI)を用いて左室形成術の適応および切除範囲の決定し、その左室形成術の効果を検証した。その結果、MRIに基づいた左室形成術後の心機能は良好に改善した。狭心症、心筋梗塞に対する外科治療としては、冠動脈バイパス手術が標準である。しかし、心筋バイアビリティー(心筋の生存能)のある虚血心筋は手術により機能回復が期待できるが、壊死心筋には効果が期待できない。そして、近年本邦においてもバイアビリティーに乏しい重症虚血性心疾患が増加傾向である。本来は心移植の対象となるが、心移植はドナーの数的制限などから十分に提供できる治療法ではない。そこで注目され始めたのが左室形成術である。本術式は壊死心筋を切除し、拡大心を縮小し左室収縮力を改善させる手術法である。本術式では、虚血性心筋症において虚血部位と梗塞部位の見極め、切除すべきかどうか、また切除する場合はどの範囲かを確実に決定することが重要となる。これまでの心筋バイアビリティーの評価法であるシンチグラフィーや心エコー法にはそれぞれに欠点を有している。一方、核磁気共鳴断層法(MRI)は非侵襲的で極めて精度の高い検査法として評価されており、近年ガドリニウム造影剤を用いた遅延相画像は心筋のバイアビリティーを反映すると考えられている。本研究の目的は、そのような特徴を有するMRIを用いて、虚血性心筋症に対する左室形成術の適応決定および左室切除範囲の正確な同定を実現させることであり、また遠隔期に評価を行うことでMRIに基づく左室形成術の効果を検証することである。平成20年度は、15例の虚血性心筋症患者に対しMRIを施行。その結果に基づき、7例に対し左室形成術を施行。また、心筋バイアビリティーがあると判断した8例は左室形成術を行わず、冠動脈バイパス術のみ施行した。術後7日目のMRIによる心機能評価では改善傾向示していた。今後、さらに症例を積み重ね、また遠隔成績を確認するため術後6ヶ月を目安に心機能評価を行う予定でちる。これまで44例の虚血性心筋症患者に対しMRIを施行。その結果に基づき、25例に対し左室形成術を施行。また、心筋バイアビリティーがあると判断した19例は左室形成術を行わず、冠動脈バイパス術のみ施行した。術後14日、6ヶ月のMRIによる心機能評価では改善傾向示している。

本術式は壊死心筋を切除し、拡大心を縮小し左室収縮力を改善させる手術法である。本術式では、虚血性心筋症において虚血部位と梗塞部位の見極め、切除すべきかどうか、また切除する場合はどの範囲かを確実に決定することが重要となる。これまでの心筋バイアビリティーの評価法であるシンチグラフィーや心エコー法にはそれぞれに欠点を有している。一方、核磁気共鳴断層法(MRI)は非侵襲的で極めて精度の高い検査法として評価されており、近年ガドリニウム造影剤を用いた遅延相画像は心筋のバイアビリティーを反映すると考えられている。本研究の目的は、そのような特徴を有するMRIを用いて、虚血性心筋症に対する左室形成術の適応決定および左室切除範囲の正確な同定を実現させることであり、また遠隔期に評価を行うことでMRIに基づく左室形成術の効果を検証することである。過去2年間の実績にさらに症例を加え、合計48例の虚血性心筋症患者に対しMRIを施行。その結果に基づき、25例に対し左室形成術を施行。また、心筋バイアビリティーがあると判断した23例は左室形成術を行わず、冠動脈バイパス術のみ施行した。術後14日、6ヶ月のMRIによる心機能評価では改善を示した。また、術後2年においても心機能は保たれ、悪化傾向を示さなかった。
感染防御を担う活性酸素生成型食細胞NADPHオキシダーゼ活性化の分子機構

食細胞NADPHオキシダーゼは感染防御において極めて重要な役割を担うが、その酵素本体は細胞膜のシトクロムb_<558>である。本酵素の活性化には、特異的アダプター蛋白質(p47^<phox>,p67^<phox>とp40^<phox>:各々SH3ドメインをもつ)が刺激依存性に細胞質から細胞膜に移行してシトクロムb_<558>と相互作用する必要がある。私共はオキシダーゼの活性化機構を研究し、平成13年度は以下のような成果を得た。(1)P40^<phox>は休止時細胞でp67^<phox>と会合している蛋白質であるが、この両者の結合は、新規なドメイン間(p40^<phox>のPCモチーフとp67^<phox>のPB1ドメイン)の全く新しいタイプの蛋白質間相互作用によるものであることを示した。P40^<phox>の役割は今まで不明だったが、PB1-PC相互作用によるp67^<phox>との結合を介してp67^<phox>とp47^<phox>の膜移行を促進させ、オキシダーゼ活性化を正に制御していることを明らかにした。(2)p47^<phox>とp40^<phox>(オキシダーゼの調節因子)のN末領域に新規ドメインを見い出していたが(PX/PB2ドメイン)、更に、p47^<phox>PXドメインの3次構造を決定するとともに、PXドメインがphosphoinositides結合能をもつこと、p47^<phox>のPXドメインはp47^<phox>の膜移行およびオキシダゼ活性化に必須であることを示した。このように、p47^<phox>が膜移行してオキシダーゼを活性化するためには「PX/PB2ドメインによる膜リン脂質との結合」が必要なわけである。また、P47^<phox>のPXドメインのphosphoinositides結合能は、PXドメインがSH3ドメインと分子内結合することによって負に制御されていることを明らかにした。
前立腺癌におけるAR及びFOXA1を介したエピジェネティックな発癌分子機構の解明

まず前立腺癌のマスター転写因子であるARと、そのパイオニア転写因子であるFOXA1の支配領域の同定、ならびに近傍エピゲノム情報の統合解析を行った。具体的には、前立腺癌細胞株LNCaPに対して、テストステロン刺激前後でAR, FOXA1, H3K4me1, H3K4me3, H3K27acのChIP-seqを行った。AR, FOXA1は共通のエンハンサー領域に結合し、テストステロン刺激後に活性化ヒストン修飾H3K27acのシグナルが顕著に上昇しており、RNA-seqにて近傍の遺伝子発現変動を観察したところ、有意な発現上昇を認めた。上記のエピゲノム変化、トランスクリプトーム変化の鍵となる標的候補として、H3K27acをはじめとするアセチル化ヒストンを読み取るBET蛋白の代表であるBRD4に着目した。BRD4のChIP-seqから、テストステロン刺激後新たにBRD4が結合する領域の61.9%はエンハンサー領域であり、その大部分がAR, FOXA1と同一領域であった。BRD4をshRNAによるKD、あるいはBET阻害剤JQ1を用いて薬剤阻害すると、AR, FOXA1, BRD4の共結合領域近傍の遺伝子発現は有意に抑制され、その中にはKLK3, TMPRSS2など既知のAR標的遺伝子群が含まれていた。次に、このAR, FOXA1, BRD4を主体としたエンハンサー制御機構が去勢抵抗性前立腺癌(CRPC)においても存在するかを確認するため、LNCaP派生CRPCモデルであるLNCaP95細胞を用いて同様の解析を行った。興味深いことに、LNCaPと同様の制御機構を認めた一方で、shRNAあるいはJQ1によるBRD4阻害で得られる細胞増殖抑制効果は、LNCaP95ではLNCaPに比し弱いものであった。この差異は去勢抵抗性獲得の分子機序に深く関わると考え、その主因子同定に進んでいる。LNCaP, LNCaP95の2種類の細胞株を用いることで、アンドロゲン応答性前立腺癌と去勢抵抗性前立腺癌それぞれにおけるAR, FOXA1を主体としたエピゲノム変化を観察した。その中でARにより引き起こされる変化のパートナー因子としてBRD4を確認し、同標的阻害による機能解析結果を得ている。その結果から、興味深いことに、LNCaP95ではLNCaPと比しAR/BRD4から独立した生存機構を得ていることが示唆された。このAR/BRD4非依存的な治療抵抗性の分子機構の主因子については、他のヒストン修飾に着目した解析から既に候補を同定しており、その機能解析へと進んでいる。LNCaP95において示唆されるAR/BRD4非依存的な治療抵抗性分子機構の主因子の候補に着目し、その因子の機能解析を行う。具体的には、同因子に対する選択的阻害剤を用い、薬剤投与前後における同因子による修飾に対するChIP-seqとRNA-seqの解析、ならびに、細胞増殖抑制効果の確認を行う。また、細胞増殖抑制効果の機構を探求するため、細胞周期やアポトーシスが関与しているかの確認を行う。細胞株で確認された現象が、実臨床においても生じていることを確認するため、TCGAなどの公共データベースの情報と、臨床検体から得られる発現情報(mRNAはRT-PCRにて、タンパクは免疫染色にて確認を予定する)との統合解析を行う。

その中でARにより引き起こされる変化のパートナー因子としてBRD4を確認し、同標的阻害による機能解析結果を得ている。その結果から、興味深いことに、LNCaP95ではLNCaPと比しAR/BRD4から独立した生存機構を得ていることが示唆された。このAR/BRD4非依存的な治療抵抗性の分子機構の主因子については、他のヒストン修飾に着目した解析から既に候補を同定しており、その機能解析へと進んでいる。LNCaP95において示唆されるAR/BRD4非依存的な治療抵抗性分子機構の主因子の候補に着目し、その因子の機能解析を行う。具体的には、同因子に対する選択的阻害剤を用い、薬剤投与前後における同因子による修飾に対するChIP-seqとRNA-seqの解析、ならびに、細胞増殖抑制効果の確認を行う。また、細胞増殖抑制効果の機構を探求するため、細胞周期やアポトーシスが関与しているかの確認を行う。細胞株で確認された現象が、実臨床においても生じていることを確認するため、TCGAなどの公共データベースの情報と、臨床検体から得られる発現情報(mRNAはRT-PCRにて、タンパクは免疫染色にて確認を予定する)との統合解析を行う。当該年度の使用予定としていた旅費100,000円については、本助成金からは支弁せずに対応したため、その一部を物品費用に充当した。差額の41,744円を次年度使用額とし、当初使用計画の物品費に更に充当する予定である。
高等動物細胞間結合チャネルのクライオ電子顕微鏡構造研究

本研究はコネキシンギャップ結合チャネルの高分解能構造解析をクライオ電子顕微鏡単粒子解析法で行い、コネキシンチャネルの開閉機構と生理機能の解明に迫る。ヒトのコネキシン26とコネキシン32を対象とし、可溶化状態と脂質二重膜に再構成された状態のクライオ電子顕微鏡高分解能構造解析を行い、電気生理機能解析も併用する。また試料調製法の最適化による、膜タンパク質のクライオ電子顕微鏡高分解能構造解析を加速するための技術開発を目指す。
大域リーマン・フィンスラー幾何学

1.接触円(contact circle)の概念を用いてgeneralized Finsler structures(以下GFS)の存在を研究し、その具体的な構成を詳細に調べた。条件なしでこの構成は非常に難しいということがわかったので、特殊フィンスラー構造の存在や構成を調べた。もっとも難しいと思われるLandsberg構造の場合、外微分形式の理論を用いて回転面の幾何学より誘導されることがわかった。しかし、このGFSは古典的なフィンスラー構造にならないことも明らかになった。時間不足のため、この研究内容を年度内に投稿することができなかったのだが、現在まとめの最終段階に入っており、平成23年前半に国際誌に投稿する予定である。2.次に、多様体の点や速度による外部力を含めたリーマン力学系を研究した。このテーマは当初の研究計画に載っているmagnetic geodesicsの研究テーマの一般化である。具体的に、力学系の軌道を表す接続を定義し、その幾何学的な性質を調べた。一般論を展開すると同時にいくつかの具体例を研究し、上記のようなリーマン力学系は数学だけではなく力学、物理学などの分野に必然的に現れるものであることを示した。この研究成果を論文にまとめ、国際誌に掲載された。3.また、申請の計画書に載っていないリーマン・フィンスラー構造のcut locusの構造の研究を始めた。この研究はフィンスラー多様体の測地線論に関係し、基本的な課題であるために注目した。時間の都合のため研究できなかった研究課題を平成23年度で研究する予定である。今年度行った研究は下記の通りである。1.Moving framesを用いたGeneralized Finsler structuresの研究。この研究では、まず、Cartan structuresとGeneralized Finsler structuresの間の関係を明確にし、Cartan double fibrationを用いて回転面の幾何学的な構造を用いてgeneralized Landsberg structuresを研究した。本研究の結果をまとめ平成23年6月に国際誌に投稿したが、現在まだレフェリー中となっている。2.Generalized Finsler structuresを持つ3次元多様体の位相の研究。研究の結果、その3次元多様体はリー群の商空間であり、一部classical Finsler構造が誘導されることが分かった。この結果をまとめ平成24年度に国際誌に投稿する予定である。3.Reversible geodesicsを持っているフィンスラー多様体の研究。リーマン多様体と違ってフィンスラー多様体の測地線は一般的にreversibleではない、すなわち曲線c(t)が測地線であれば、そのreverse curvec(-t)も測地線であるとは限らない。今年度に行った研究では、Reversible geodesicsを持っているフィンスラー多様体(M,F)を特徴付けることができた。即ち,F=F_0+βとなることがわかった。ここで、F_0はabsolute homogeneousフィンスラー計量であり、βは接空間TM上のlinear formである。さらに、Riemannian warped product manifoldsやsymplectic manifolds上に自然に入るReversible geodesicsを持つフィンスラー構造を構成した。この研究の結果をまとめ、国際誌に投稿したが、現時点でレフェリー中である。4.Riemanr Finsler多様体の距離関数やRiemann_Finsler曲面のcut-locusの構造の研究。距離関数の可微分性を明確にし、曲面のcut-locusの構造はlocal treeであることを証明した。この成果を平成24年度に国際誌に投稿する予定である。本研究ではリーマン・フィンスラー多様体の大域的な性質を調べた。リーマン・フィンスラー多様体のclosed subsetの距離関数のdifferentiablity及びcut locus構造を調べ、リーマン多様体の場合と比較を行った。その結果は下記の通りである:リーマン・フィンスラー多様体のclosed subsetからの距離関数は一本のみの測地線分を持っている点において微分可能であることを証明した。また、2本以上の測地線分を持っている点はcut locus内のdense subsetであることがわかった。リーマン・フィンスラー多様体のclosed subsetのcut locusはlocal treeであることがわかった。多様体の距離関数の位相とcut locus intrinsic距離関数の位相は一致していることも証明できた。これらの成果をまとめて、東海大学の田中實先生と共著を国際誌に投稿した。現在査読中である。可微分リーマン多様体の一点のcut locusのHausdorff dimensionは整数であることがよく知られていない結果だが、計量のdifferentiabilityが下がると、そのcut locusはfractalとなるかどうかを調べました。具体的に、fractal setを与えておいて、それをcut locusとして実現するリーマン計量の存在を調べた。このようリーマンな計量を構成することに成功したので、近いうちにこれらの結果をリーマン・フィンスラー多様体にも一般化する予定がある。これらの成果をまとめて、2013年度前期中熊本大学の伊藤仁一先生と共著を国際誌に投稿する予定がある。科研費の交付も遅れたことがあって、出発点で遅れが生じたが、研究を進めることによって新たな問題が出てくる。これらを解決するには多少の余分な時間がかかる。しかし、基礎的なところは解決しつつあるので、最終的に当初の研究目的を達成する予定である。24年度が最終年度であるため、記入しない。

なお、当初の研究計画の1.Apphcations and consequences of Gauss-Bonnet theorem for Riemann-Finsler surfacesではN-extremalsの変分問題などを研究することを提案したが、その研究を通して、まだフィンスラー構造の通常の測地線の大域的な振る舞いは十分研究されていないことが分かり、まずこちらを先にはっきりさせることにした。現在、距離関数やcut-locusの性質がわかったところであり、さらに次の事柄について引き続き調べる予定である。具体的には、フィンスラー曲面のcut-locusのHaussdorf次元の研究や、cut locusがfractalとなるようなフィンスラー構造の存在を研究したい。特に、cut locusはfractalとなるようリーマン構造の存在でさえ明確になっていないので、リーマン曲面、フィンスラー曲面の場合、同時にこの問題を調べる予定である。24年度が最終年度であるため、記入しない。
赤血球酵素異常症:アイソザイムの変換機構と遺伝子レベルでの病態解明

赤血球酵素異常症の新症例の発掘に関しては引続いて原因不明の遺伝性溶血性貧血例の検索を行ない、7例のグルコース-6-リン酸脱水素酵素異常症および3例のピルビン酸キナーゼ異常症を発見した。さらにピルビン酸キナーゼ(PK)異常に伴なう遺伝性溶血性貧血の病態解明および、PKアイソザイム(L型,【M_1】型および【M_2】型)の変換機構の遺伝子レベルでの解明の第一歩としてPKcDNA(特にL型)のクローン化および塩基配列の決定を行ない、このクローンを用いてヒトL型PK遺伝子座の決定を行なった。ヒトL型PKcDNAのクローン化は、正常日本人肝臓入gt・10ライブラリーを作成し、大阪大学・田中武彦教授より供与されたラットL型PKcDNAをプローブとして、プラークハイブリダイゼーション法にてスクリーニングを行なった。約60万個のファージより1個の陽性クローンを得、塩基配列の決定をサンガー法にて行なった。塩基配列決定の結果、このクローンは全長1049塩基よりなりラットL型PKcDNAのC末端より105アミノ酸をコードする塩基と88%のホモロジーを有し、アミノ酸に翻訳すると96.2%のホモロジーを有していることが明らかになった。また残りの734塩基はラットcDNAの3 ́非翻訳領域と63%のホモロジーを有していた。しかし、ラットM型cDNAとの塩基レベルでのホモロジーは67.6%、アミノ酸レベルでは57.7%のホモロジーと低く、このクローンはヒトL型PKcDNAと結論づけた。このcDNAをプローブとして、北海道大学・吉田迪弘博士より供与をうけたヒト・マウスハイブリッド細胞DNAをBainHIにて消化後ハイブリさせたところ、ヒト染色体第一番をもつ、ハイブリッド細胞DNAとのみハイブリし、L型PK遺伝子は染色体第一番上にあることが判明した。今後このクローンを用い、M型cDNAのクローン化および、PK異常症の病態解明が遺伝子レベルで可能となると考えられる。
北海道を対象とした将来患者予測に基づく医療資源の適正配置シミュレーション分析

本研究は、経時的な人口動態の変化と、交通等の社会的条件に基づくシミュレーションを通して、将来に向けた最適な医療資源の配置を明らかにすることを目的としている。平成30年度は、最短路解析モデルを用いて、一定条件のもとで医療資源の最適配置の分析を行うことと、包絡分析法を用いて二次医療圏を単位として医療資源の効率的な使用が期待される地域を明らかにすることを計画していた。今年度は将来推計人口から幾つかの疾患について将来の患者数を推計し、患者のアクセシビリティの観点から医療資源の最適配置について分析を行った。この結果については、第22回日本医療情報学会春季学術大会において、北海道における将来推計人口メッシュを用いた医療資源の最適配置を分析した結果を報告し、既往研究との比較を通して、既往研究における同モデルによる結果とも概ね一致することを示した。また、第38回医療情報学連合大会では、北海道における疾患別の将来推計患者数に基づく医療施設の適正配置を分析した結果を報告し、施設数ごとの60分以内で医療機関に到着できる患者の割合を示したうえで、疾患別の将来推計患者数は、配置する施設数が経営面で持続的に維持できるかを全体として判断する指標になりうることを示した。最大移動時間が数時間に及ぶ地域においては、および最低限の医療水準を保つためのICT技術を活用した在宅医療や遠隔医療の充実、救急車を配置する際の工夫などが必要となる。今年度は遠隔医療の導入についてコスト最小化分析を通じて、遠隔医療のうち遠隔放射線診療の導入が妥当な地域についても検討を行い、この結果を論文にて報告した。今年度は、二次医療圏を単位とした医療資源・医療機能が医療費抑制の観点から将来に渡って妥当であるかどうかを分析し、適切な医療資源の配分について検討を行うことを予定したが、患者受療行動推計データの準備に時間を要しており、包絡分析法を用いた解析を行うまでに至らなかった。次年度が最終年となるため、患者受療行動推計データの準備を着実に行い、必要となるソフトウェアやデータの準備をあわせて行うほか、学会や論文発表の準備も平行して行っていく。平成29年度は、北海道において患者受療行動が今後どのように変化していくのかを推定するために、2050年における将来推計人口から二次医療圏ごとの外来と入院の受診件数、画像診断検査の検査数の推計を行った。2010年当時の人口と受診件数から2050年の受診件数の推計値を求め、特に医療機能の低下が予想される医療圏を明らかにした。本研究の成果は第37回医療情報学連合大会にて報告した。予定通り解析環境やデータを整備して将来推計人口に基づく分析を行うことができており、進捗状況はおおむね順調に進展しているものと考える。次年度は研究計画にもとづき、最適配置モデルによる将来推計人口に基づく医療資源配置のシミュレーション分析を行う予定であり、持続可能な医療提供体制に適正と考えられる二次医療圏の数や、もし医療圏の数や圏域が変化する場合は、それによる患者アクセシビリティの変化などを明らかにしたいと考えている。解析用ワークステーションやデータについて今年度の解析に必要な内容の見直しを行った。特に、平成27年度国勢調査に基づく最新のデータが今年度時点では十分に整備されていなかったため、次年度において収集し分析を行いたいと考えている。また、旅費・人件費も予定額に比べて使用額が下回ることになったが、来年度に執行したいと考えている。

解析の進捗が若干遅れているほか、購入を予定しているソフトウェアとデータの中身の検証に時間が掛かっているため、購入が遅れ、次年度使用額が生じた。次年度が最終年度であるため、進捗管理を十分に行い、適切な執行を行う。
アルブミン濃度と赤血球画分を考慮したがん化学療法の処方設計に関する研究

○研究目的:がん化学療法を施行する患者において,血清アルブミン濃度や赤血球画分の低下した場合,抗がん剤の遊離型分率が上昇して有害事象の増強を招く可能性がある。がん化学療法において,アルブミン濃度や赤血球画分を考慮した患者個別の処方設計の構築に参画することを目的とした。○研究方法:がん化学療法を施行した患者における血清アルブミン濃度の実態を調査し,疾患や化学療法レジメンとの関連を調査した。また,主な化学療法レジメンにおける有害事象の発現状況を調査し,血清アルブミン濃度や赤血球画分との関係を調査した。○研究成果:外来でがん化学療法を施行した患者946例における血清アルブミン濃度の実態を調査した結果,過半数が低アルブミン血症(4.0g/dL未満)であることが判明した。また,低アルブミン血症の頻度は,疾患の種類や化学療法レジメンによって異なり,膵がん,胃がんおよび食道がんの患者で特に高頻度(7191%)であることが判明した。さらに,血清アルブミン濃度とヘマトクリット値との間に正の相関を認めた。膵・胆がん患者25例におけるゲムシタビンの血液毒性(骨髄抑制)の発現状況を調査した結果,ゲムシタビン投与後15日目の血球数の残存率の中央値(範囲)は,好中球数58%(13185%)および血小板数48%(5169%)であり,血液毒性に大きな個体差を認めた。ゲムシタビンの血液毒性と血清アルブミン濃度の関連を解析した結果,血清アルブミン濃度が3.5g/dL未満の場合に重篤な血液毒性が高い頻度でみられるとの知見を得た。また,赤血球に高い蓄積性を有するオキサリプラチンについて,オキサリプラチン投与を受けた大腸がん患者の有害事象と赤血球形態の変化を調査した。その結果,初期的な知見ではあるが投与サイクル数の増加に伴った末梢神経障害の発現と平均赤血球容積の増加を認めた。
資源生産性の測定に関する会計的研究

平成11年度には、書誌による基礎研究を行い、企業の環境活動と会計指標との関係について、日本社会関連会計学会第12回年次大会(平成11年11月20日)統一論題において、「会計文化と測定対象-社会関連指標と会計指標-」と題する成果報告を行った。平成12年度には、平成11年度の基礎研究を踏まえて書誌研究を継続して行うと同時に、成果の公表に努めた。まず、日本経営分析学会2000年度秋季大会(平成12年9月2日)において、「資源生産性分析の視点-内部分析と外部分析の融合と乖離-」と題した研究報告を行い、環境管理情報に関して、財務会計的視点よりも管理会計的視点の整備が重要なことを指摘し、環境管理会計の類型化を試みた。あわせて、2編の論文を公表した。「環境管理と資源生産性分析」においては、環境管理会計の類型から展開し、資源生産性を余剰法によって分析するための会計情報の特性について考察した。そこから、資源生産性分析を数量・価格分析の環境管理への応用と位置付けた。また、「環境トータル・コストの認識と測定の課題」においては、環境管理や資源生産性分析を会計的な視点から操作可能とするための概念を考察した。そして、従来から考察されている製品コスト概念に関して、製品ライフ・サイクルを、廃棄・除却に至る範囲にまで及んで把握することにより、会計情報に環境トータル・コストの概念が導入できる可能性を示唆した。同時に、製品開発・工業化段階における環境原価企画の構想にも言及した。さらに、アメリカ環境庁の調査を基礎として、会計的認識と社会的認識との乖離を会計測定の視点から考察した。これらの研究を通じて、会計測定の視点からは、環境事象の事前認識に限界があることが明らかになったが、事後認識を十分に行うことにより、会計情報が社会的な資源生産性を高めるための一定の情報価値を有するようになることを提示した。環境問題への企業の対応に関する開示は、近年、「環境会計」や「環境報告」の名称の元に研究が進められている。ところが、これらと従来の会計や財務報告との整合性は明らかでない。そこで本年度は、これらの整合性の有無について、徐々に増加している企業の「環境報告書」やインターネットによる「環境報告」の類型を調査し、類型化するためのデータベース作成のための基盤作りを行った。基本的に、まずデータ集積とデータベース整備を容易にするためのPCレベルでのクライアント/サーバシステムの整備を進めた。その過程で、企業の環境活動と会計指標との関係について、日本社会関連会計学会第12回年次大会(平成11年11月20日)統一論題において、「会計文化と測定対象-社会関連指標と会計指標-」と題する成果報告を行った。この報告は、おって論文として公刊の予定である。環境対応のためには、本研究で対象とする「資源生産性」を高めることが有効であると考えられ、単なる記述や原単位の環境報告等ではなく、制度的な会計機構と連係した指標の開発が、とくに株主価値が重視され始めた株式会社としての企業については重要である。したがって、引き続き環境報告のデータを収集し、会計指標との整合性の調査とデータの類型化に取り組んでいる。また、そこから持続的発展のための資源生産性を測定するのに必要な計数を利用可能にする方法の検討を行っている。次年度は、さらに環境報告に関するデータベースの整備を図り、実際に資源生産性を測定するためのフレームワークの考察を行う。平成11年度の基盤的研究を踏まえて、平成12年度には、書誌研究を継続して行うと同時に、成果の公表に努めた。

まず、平成12年9月2日に西南学院大学において開催された日本経営分析学会2000年度秋季大会において、「資源生産性分析の視点-内部分析と外部分析の融合と乖離-」と題した研究報告を行い、環境管理情報の会計的表現に関して、財務会計的視点よりも管理会計的視点の整備が重要なことを指摘し、環境管理会計の類型化を試みた。あわせて、2編の論文を公表した。「環境管理と資源生産性分析」においては、環境管理会計の類型から展開し、資源生産性を余剰法によって分析することに関して、余剰法の環境事象への適用のための会計情報の特性について考察した。そこから、資源生産性分析を数量・価格分析の環境管理への応用と位置付けた。また、「環境トータル・コストの認識と測定の課題」においては、環境管理や資源生産性分析を会計的な視点から操作可能とするための概念を考察した。そして、従来から考察されている製品コスト概念に関して、製品ライフ・サイクルを出荷やアフター・サービスの範囲だけではなく、廃棄・除却に至る範囲にまで及んで把握することにより、会計情報に環境トータル・コストの概念が導入できる可能性を示唆した。同時に、製品開発・工業化段階における環境原価企画の構想にも言及した。さらに、アメリカ環境庁の調査を基礎として、会計的認識と社会的認識との間に存在する乖離を会計測定の視点から考察した。これらの研究を通じて、会計測定の視点からは、環境事象の事前認識に限界があることが明らかになったが、事後認識を十全に行うことにより、会計情報が社会的な資源生産性を高めるための一定の情報価値を有するようになることを提示した。
高分解能NMRによるHIV-2のヌクレオキャプシドタンパク質の構造活性相関の解明

当研究は,HIV-2のヌクレオキャプシドタンパク質(NCp8:zincfinger motifを2つ含む49アミノ酸残基のぺプチド)を対象とし,その構造とウイルスRNA認識機構の関係を解明することを最終的な目的としている。本年度は,その初年度として1つのzincfingermotif(AFMと略称)を含むN端側の29残基(NCp8-f1)の立体構造を決定し,活性に重要な部分の構造がHIV-1の対応する部分の構造と相違することを得た.詳細を如何に記す.1.Zn^<2+>配位の確認およびNCp8-f1の水溶液中での構造決定(3)2次元NMR(NOESY)から得られる距離制限情報を用いて,simulated annealing法によりZn^<2+>配位下での立体構造を決定した.その結果,14残基からなるZFMに関してはNIV-1の同領域と非常に近い構造を示した.しかし,C端側の7残基(basic region)に関してはHIV-1にはないループ様の構造をもっていることがわかった.この部分は活性研究からもHIV-2特有の働きがあることが報告されており,今回の結果はRNA認識が立体構造と大きな相関があることを裏付けている.2.C端側のZFMを含む27アミノ酸残基のペプチド(NCp8-f2:上記のbasicregionをN端側に持つ)を合成した.これに関しても2次元NMR測定結果を解析し,既に主鎖の水素核の帰属を完了した.また,今後RNAとの結合時の構造を求めるために窒素核を安定同位体標識したNCp8を大量調製することが必要である.本年度はNCp8をコードするDNAを大腸菌の発現ベクターに組み込むことを終了した.当研究は,HIV-2のヌクレオキャプシドタンパク質(NCp8:zincfinger motifを2つ含む49アミノ酸残基のぺプチド)を対象とし,その構造とウイルスRNA認識機構の関係を解明することを最終的な目的としている。本年度は,その初年度として1つのzincfingermotif(AFMと略称)を含むN端側の29残基(NCp8-f1)の立体構造を決定し,活性に重要な部分の構造がHIV-1の対応する部分の構造と相違することを得た.詳細を如何に記す.1.Zn^<2+>配位の確認およびNCp8-f1の水溶液中での構造決定(3)2次元NMR(NOESY)から得られる距離制限情報を用いて,simulated annealing法によりZn^<2+>配位下での立体構造を決定した.その結果,14残基からなるZFMに関してはNIV-1の同領域と非常に近い構造を示した.しかし,C端側の7残基(basic region)に関してはHIV-1にはないループ様の構造をもっていることがわかった.この部分は活性研究からもHIV-2特有の働きがあることが報告されており,今回の結果はRNA認識が立体構造と大きな相関があることを裏付けている.2.C端側のZFMを含む27アミノ酸残基のペプチド(NCp8-f2:上記のbasicregionをN端側に持つ)を合成した.これに関しても2次元NMR測定結果を解析し,既に主鎖の水素核の帰属を完了した.また,今後RNAとの結合時の構造を求めるために窒素核を安定同位体標識したNCp8を大量調製することが必要である.本年度はNCp8をコードするDNAを大腸菌の発現ベクターに組み込むことを終了した.