hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
トポロジー的本性を鍵とした高分子の核生成メカニズムの実体解明

高分子結晶化のメカニズムの最も重要な未解決問題は、結晶化初期過程である核生成における高分子鎖のトポロジー的本性の役割の実体解明である。本研究では、流動場における繊維状結晶の核生成・成長メカニズムの解明と核生成速度をプローブにして高分子鎖がいかに絡み合いを構築するかの検証を行った。1.流動場における繊維状結晶の核生成・成長メカニズム本研究では、流動場特有の繊維状結晶の生成速度の過冷却度依存性から、「流動場の高分子鎖は融液中の異物近傍で局所的に伸長されることによって配向融液となり、その配向融液から分子鎖が束状になったbundle核が生成する」ことを明らかにした。また、繊維状結晶の成長速度の過冷却度依存性から、流動に沿った方向の成長は「分子鎖の再配列」過程、流動に垂直な方向の成長は「表面2次核生成」律速過程であることを明らかにした。同時に、流動場における核生成・成長の臨界ずり速度の発見から、結晶と融液界面における分子鎖形態を明らかにした。2.核生成速度をプローブにした高分子鎖の絡み合い過程の解明絡み合いを解かれた分子鎖が熱平衡状態に向かってどのように絡み合いを構築していくかはこれまで実験的に全く検証されていない重要な問題である。本研究では重合過程において結晶化させた試料を用いた。この試料の融解直後の融液は絡み合い密度がほぼゼロであり、この融液の融液保持時間を変えることによって融液中の絡み合い密度を制御した。核生成速度は融液中の絡み合い密度の増加とともに減少することを利用し、融液保持時間を様々に変えた融液からの核生成速度を測定することにより、融液中の絡み合い密度がどのように変化していくのかを検証した。その結果、融液中の絡み合い密度は融液保持時間の増加とともに2段階の指数関数的な増加を示し、絡み合いのない高分子鎖がいかに絡み合いを構築していくのかを明らかにした。高分子結晶化のメカニズムの最も重要な未解決問題は、結晶化初期過程である核生成における高分子鎖の絡み合いや滑り拡散などのトポロジー的本性の役割の実体解明である。本研究では、流動場における核生成・成長メカニズムの解明とX線小角散乱による核生成の直接的証明に成功した。1.流動場における核生成・成長メカニズム高分子の成型加工において流動場は広く用いられ、流動場で融液中の高分子鎖は変形し、結晶化が加速されることはよく知られているが、流動場における核生成・成長メカニズムはこれまで全く明らかにされていない。本研究では、流動場における核生成速度の過冷却度依存性から、「流動場の高分子鎖は融液中の異物(ゴミやピンなど)によって伸長されることによって配向融液となり、その配向融液から分子鎖が束状になったbundle核が生成する」ことを明らかにした。また、結晶成長速度の過冷却度依存性から、流動に沿った方向の成長は「分子鎖の再配列」による拡散律速過程、流動に垂直な方向の成長は「表面2次核生成」による核生成律速過程であることを明らかにした。2.誘導期における核生成の直接的証明古典的核生成理論では、核生成の初期過程である「誘導期」において微小核が生成し、それが時間とともに成長していくことを予言するが、これまでにこの予言を実験的に証明した例はない。これは核生成初期過程では融液から生成する核の数密度が非常に希薄なため適当な観察手段が存在しないためである。そこで、試料に核剤を添加することによって発生する核の数を10^4倍程度に増大させて、X線小角散乱法によって核生成観察した結果、誘導期において数十nmスケールの核が発生し、そのサイズ分布が時間発展していく様子を初めて明らかにした。

その結果、融液中の絡み合い密度は融液保持時間の増加とともに2段階の指数関数的な増加を示し、絡み合いのない高分子鎖がいかに絡み合いを構築していくのかを明らかにした。
ヘリコバクター・ピロリ感染による胃病変発症の分子機構

ヘリコバクター・ピロリ菌由来病原因子CagAは、胃上皮細胞内に注入されチロシンリン酸化を受ける。リン酸化CagAはSHP-2と結合し細胞内シグナル伝達系を撹乱する。CagAのリン酸化部位となるEPIYAモチーフはその数ならびに周辺アミノ酸配列が単離されるピロリ菌菌株ごとに異なるという特徴を示す。西欧分離株に由来するCagAはEPIYAモチーフを含む34アミノ酸からなる「繰り返し配列」を0-4回有し、そのチロシンリン酸化レベル、SHP-2結合能ならびに増殖因子様活性は「繰り返し配列」の数に依存した。一方、日本など東アジアで単離されるピロリ菌菌株由来CagAは西洋型とは異なる周辺アミノ酸を持つ単一のEPIYAモチーフがチロシンリン酸化部位となる。東アジア型CagAは西洋型CagAに比べ高親和性SHP-2結合能を示し、より強い細胞増殖因子様活性を保持していた。このCagA活性の違いが東アジア諸国における胃癌多発の一因となっている可能性が示唆された。胃癌発症には、複数の細胞内癌遺伝子、癌抑制遺伝子の遺伝的変化が不可欠と考えられ、中でもSHP-2の下流標的のひとつであるRasは胃癌を含む多数のヒト癌での異常活性化が知られている。我々は、新規ホメオドメイン蛋白として単離したESXR1がヒト癌で最も高頻度に機能獲得型変異が認められるk-ras遺伝子の転写活性化を特異的に抑制することを見い出した。ESXR1の異所性発現によりk-ras変異をもつヒト癌の増殖が強く抑制されることが明らかになった。変異型Rasの持続的活性化は癌細胞の形質維持に必須であり、ESXR1を用いたRasの不活化を標的とする分子標的治療は癌治療に革命的な進展をもたらすことが考えられる。西欧分離株に由来するCagAはEPIYAモチーフを含む34アミノ酸からなる「繰り返し配列」を0-4回有する。これら西洋型CagAのチロシンリン酸化レベル、SHP-2結合能ならびに増殖因子様活性の強さは「繰り返し配列」の数に依存した。一方、日本など東アジアで単離されるピロリ菌菌株由来CagAはこの「繰り返し配列」をもたず、西洋型とは異なる周辺アミノ酸を持つ単一のEPIYAモチーフがチロシンリン酸化部位となる。さらに、西洋型CagAならびに東アジア型CagAのEPIYAモチーフ周辺アミノ酸配列の比較から、CagAのSHP-2親和性を規定するアミノ酸を同定した。このアミノ酸はリン酸化チロシン残基のC末側5番目に位置し、西洋型CagAではアスパラギン酸、東アジア型CagAではフェニルアラニンとなる。日本を含む東アジアでは、西洋諸国に比べSHP-2結合能ならびに増殖因子様活性の強いCagAを保有するピロリ菌が蔓延していることが明らかとなった。このCagA活性の違いが東アジア諸国における胃癌多発の一因となっている可能性が示唆される。また、西洋型CagAでは、「繰り返し配列」の数の違いが病原性、発癌性の強弱を規定している可能性が推察された。

今後、ピロリ菌感染者のCagA多型をもとにした臨床予後予測ならびにオーダーメイド治療の樹立が期待される。1.CagA誘導発現胃細胞株の樹立CagAの生物活性を生化学的・細胞生物学的により詳細に検討するため、テトラサイクリン依存的に野性型ないしリン酸化抵抗型CagAを誘導発現するAGS胃上皮細胞株を樹立した。野性型CagAの誘導にともない、hummingbird細胞として知られる細胞質の著しい伸長で特徴付けられる細胞形態変化が誘導された。Time-lapse videoを用いた解析から、hummingbird細胞はscattering亢進で示される細胞運動性の強い亢進を示した。リン酸化抵抗型CagA変異分子はhummingbird細胞誘導活性を示さなかった。2.CagA依存的遺伝子のゲノム網羅的解析AGS細胞における一過性のCagA発現系を用いてCagA発現前後の細胞RNAを採取、このRNAをプローブとしてDNAチップ解析を行い、CagA依存的に転写が変動する遺伝子群をゲノム網羅的に同定した。抽出された遺伝子群のプロモーターに共通して存在するシスエレメント解析を行い、これらの遺伝子発現に共通して関与しうる複数の転写因子を同定した。これら転写因子の中で、CagA発現により転写活性が変動するものを同定した。3.hummingbird細胞誘導の分子機構解析hummingbird細胞誘導におけるCagA-SHP-2複合体形成の役割を検討するため、lacrepressor-operatorシステムとsiRNAを用いたRNA干渉法を組み合わせ、SHP-2発現をIPTG依存的にノックダウン可能なAGS細胞株を樹立した。この誘導的SHP-2ノックダウン細胞を用い、CagAのhummingbird誘導においてSHP-2が必要不可欠な下流分子として機能することを明らかにした。hummingbird細胞誘導にはRas, PI3キナーゼは必要ない一方、SHP-2依存的なMAPキナーゼの活性化が必要であった。ヘリコバクター・ピロリ(Helicobacter pylori)菌の持続感染は慢性胃炎および消化性潰瘍発症に深く関わる。なかでもCagA蛋白を産生するピロリ菌は強い萎縮性胃炎を惹起することが知られ、疫学的研究から胃癌との関連が強く示唆されている。ピロリ菌由来発癌因子としてのCagAの役割を個体レベルで明らかにするため、cagA遺伝子トランスジェニックマウス作製を進めた。マウス個体におけるcagA遺伝子発現のためのプロモーターとして、広汎な体細胞における高レベルの遺伝子発現が期待されるSV40プロモーターならびに胃上皮細胞での特異的な遺伝子発現が期待されるプロトンポンプ(Na^+-K^+ ATPase)遺伝子プロモーターを用い、CagAを全身性あるいは胃粘膜上皮細胞(壁細胞)特異的に発現するトランスジェニックマウスの作成に成功した。現在、樹立したcagAトランスジェニックマウスを用いて全身病変・消化管病変、特に胃における増殖性病変の有無を経時的に検討しており、今後、細胞癌化におけるCagAの役割をin vivoで明らかにする予定である。一方、胃癌発症には、複数の細胞内癌遺伝子、癌抑制遺伝子の遺伝的変化が不可欠と考えられ、中でもSHP-2の下流標的のひとつであるRasは胃癌を含む多数のヒト癌での異常活性化が知られている。
中国新石器時代葬制の考古学的研究 特に二次葬をめぐって

中国新石器時代の葬制の中において、二次葬は、仰韶文化よりも早期段階の裴季崗文化の賈湖遺跡や老官台文化の龍崗寺遺跡から報告例があるが、いずれも少数であって主流とはなっていない。しかし、二次葬は華北の新石器時代早期文化の段階で独自に出現したものと考えられる。次の仰韶文化の段階に入ってから、多くの遺跡の墓葬に見られるが、その分布における地域差と類型による違いが明らかに認められる。その分布は、黄河の中・上流域に広く、しかも、渭水下流域の陜東地区の遺跡に多くみられるという偏在した在り方を示している。また、類型別に見れば、史家類型、半坡類型の遺跡に多く見られるが廟底溝類型や後岡類型には少ない。なかでも、史家類型の墓葬は、ほとんどの墓葬が二次葬で、一次葬は非常に少ないという、墓地内における二次葬がきわめて高率で出現し、しかも単独の二次葬よりも合葬形式の二次葬が主流となっており、また、成人の合葬や成人と小児の二次葬による合葬がある。分析可能な姜寨遺跡では、半坡類型の第一期文化層の墓地は、二次葬は少数で圧倒的に一次葬による埋葬で、集落の東部、南部に営まれていた。そして集落の中央部は広場となっていた。ところが、史家類型の第二期文化層では、合葬による二次葬が圧倒的に多く、しかも、墓地はかつての広場の中心部の狭い一定の限定された範囲内に幾層にも重複して営まれている。このような墓地空間構成の違いは、二次葬を行なうこと自体が共同体の中で社会性を持つものであり、そしてまた特定空間に二次葬を集中させることも社会性が加わることを意味しており、死後数十年を経るプロセスの中で、死者たちは、親族関係のみの二次葬から、その個性を失って融合し共同体全体の存在、すなわち粗霊というカテゴリに納まったことを意味していると解釈できる。中国新石器時代の葬制の中で、二次葬が黄河中流域の仰韶文化の遺跡だけでなく、黄河上流域の新石器時代の遺跡にも存在することが、本年度の資料収集で確かめられた。しかし、この地域の二次葬は、文化類型の違いにより、その在り方も異なっている。すなわち、この地域の新石器文化には、甘粛仰韶文化の馬家窯類型、半山類型、馬廠類型の三段階に時期区分され、それに斉家文化、辛店文化が続いている。二次葬は、馬家窯類型や半山類型に存在するけれども数も少なく、主流となっていない。斉家文化も同様であるが、辛店文化の遺跡には、二次葬の数も多く、基葬の中で主流となっている。このような差異を時代差あるいは地域差を示すものと理解するのか、また、黄河中流域の仰韶文化の二次葬との違いは一体何なのか、これから分析を深めて行く必要がある。二次葬は、中国新石器時代の仰韶文化の時代に出現した葬制の一つである。その分布も黄河の中・上流域に広く分布し、しかも、二次葬例の多い遺跡が西安半坡遺跡、北首嶺遺跡、姜寨遺跡、史家遺跡、横陣村遺跡、元君廟遺跡、下王崗遺跡にあり、陜西省のなかでも渭水流域から東西方向、いわゆる中原と呼ばれる地域に分布しているという偏在した在り方を示していることが分かった。また、共同体の墓地内においても、一次葬が多い中に少数の単独の二次葬が混在する混合型には、半坡遺跡、姜寨遺跡、北首嶺遺跡があり、一次葬と混在するけれども、二次葬の方が多いタイプに横陣遺跡、元君廟遺跡、史家遺跡、下王崗遺跡がある。合葬墓型式の二次葬は、成人のみの合葬と元君廟遺跡や史家遺跡のように、小児と成人と共に二次葬の合葬と子供の一次葬と多数の二次葬の合葬がある。仰韶文化においては、子供の埋葬は、半坡遺跡のように、これまで甕棺で住居に周囲に埋葬されるのが一般的であったが、元君廟遺跡と史家遺跡では、一部の子供が共同墓地内に一次葬あるいは二次葬でともに成人と合葬されており、また、元君廟遺跡で発見された単独の二次葬の中には、共同体の長老クラスの男性が二次葬で処理され、墓坑周囲に石礫を積み上げた郭を設けており、共同体内部に階層的分化に向かう要素としての二次葬が認められうる。

なかでも、史家類型の墓葬は、ほとんどの墓葬が二次葬で、一次葬は非常に少ないという、墓地内における二次葬がきわめて高率で出現し、しかも単独の二次葬よりも合葬形式の二次葬が主流となっており、また、成人の合葬や成人と小児の二次葬による合葬がある。分析可能な姜寨遺跡では、半坡類型の第一期文化層の墓地は、二次葬は少数で圧倒的に一次葬による埋葬で、集落の東部、南部に営まれていた。そして集落の中央部は広場となっていた。ところが、史家類型の第二期文化層では、合葬による二次葬が圧倒的に多く、しかも、墓地はかつての広場の中心部の狭い一定の限定された範囲内に幾層にも重複して営まれている。このような墓地空間構成の違いは、二次葬を行なうこと自体が共同体の中で社会性を持つものであり、そしてまた特定空間に二次葬を集中させることも社会性が加わることを意味しており、死後数十年を経るプロセスの中で、死者たちは、親族関係のみの二次葬から、その個性を失って融合し共同体全体の存在、すなわち粗霊というカテゴリに納まったことを意味していると解釈できる。
誘電的方法による発酵過程のモニター・システムの開発

この研究では醸造などの発酵過程をオンラインで誘電的にモニターする方法を開発した。得られた主な成果を次に個条書する。1.生物細胞は抵抗が高く非常に薄い細胞質膜で囲まれているため、電場下に置くと、媒質や細胞質との界面にイオンがきにたまり分極を生ずる。このため、細胞はみかけ上大きな誘電率を示す。従って、細胞懸濁液では細胞の濃度にほぼ比例して電気容量が変化する。このことを利用すると、電気容量から細胞の濃度を求めることができる。この方法を実際の発酵系に適用するために(1)最適測定周波数の選択、(2)電極分極によるアーチィファクトの除去、(3)リード線による残留インダクタンスの補正、(4)電極の形状や金属の選択等の検討を行った。この結果、発酵液中の細胞濃度を誘電的にオンラインで測定できることが明らかになった。さらに、この測定法は酵母懸濁培養系、固定化酵母バイオリアクター系、動物細胞マイクロキャリアー培養系など様々な培養系に適用できることが判り、大変汎用性の高い優れたモニター法と言える。2.死細胞は膜のイオン透過性が高いため、電場下で分極がほとんど起こらず、生細胞のように大きな見かけの誘電率を示さない。このため醸造過程の後半で死細胞が増加して行くような系では、電気容量の減少が観測されることが期待できる。実際、醸造酵母で調べたところ電気容量の減少が観測され、この電気容量の減少量より得た死細胞の割合はメチレン・ブルー染色により求めた値とかなり良い一致を示していた。このことからこの誘電モニター法では生/死細胞の比率についての情報も得ることができることがわかった。平成3年度は細胞懸濁培養系、固定化細胞リアクタ-系について誘電モニタ-のシステムを組み上げ、実用化に伴う問題点を検討した。次に得られた成果を示す。1。ペンシル状の投げ込み型電極を試作し、数日間にわたって、誘電率、導電率の周波数依存性を自動連続測定するためのプログラムの開発した。2。この測定システムを用いて、パン酵母の懸濁培養系や酵母をアルギン酸で固定化した系で誘電測定を行い細胞量と系の誘電率が比例関係にあることを確かめた。また、発酵過程での誘電率の経時変化は濁度の変化と一致した。これらのことから、対数期や静止期を誘電的に正確に捉えることができることが明らかになった。濁度の測定には本年度購入した分光光度計を用いた。3。次に、醸造発酵の一例としてウイスキ-発酵系を取り上げ検討を行った。ウイスキ-発酵系では静止期に達した後、誘電率の減少が則測され、この時期は死細胞の増加する時期と一致した。これは生きている細胞の誘電率は数千であるが、死ぬと細胞の誘電率は百程度に減少することによる。即ち、この方法では細胞の死んでいく過程も捉えられることが明らかになった。4。この他、パン生地の発酵に伴う、生地内の炭酸ガス量を誘電的にモニタ-できるこも明らかにした。平成4年度には平成3年度にほぼ完成したオンライン誘電測定システムをより実際の醸造発酵に近い系で試験を行い、その問題点を検討した。また、測定誤差の原因となる電極分極を除くため4電極法の使用の検討、さらに、高周波側での測定データーから細胞内部の導電率やオルガネラの情報を得る方法を検討した。結果を次に箇条書きに示す。1.酒類の醸造発酵に近い条件で培養を行い発酵過程を誘電モニターしたところ、この系においても誘電測定法が細胞量のモニターに使えることが明らかになった。ただし、ここでは発酵で生ずる気泡が電極面を被い、測定を妨害することが問題となった。この気泡の影響を除くためは次の二つの方法を検討中である。

(1)電極の表面を処理することによって電極での気泡発生をおさえる。(2)測定毎に機械的に電極部分の気泡を取り除く工夫をする。2.四電極法については、現在、アンプの設計を済ませた段階である。実際の発酵系への応用はあと1-2年要すると思われる。3.オフ・ラインで誘電測定して得た高周波側のデーター解析から、植物細胞や酵母の細胞内部にある液胞の情報を得ることことを試みた。細胞の電気的モデルの検討と理論解析ソフトの開発を行った結果、液胞の構造や電気的性質を高周波のデーターから求めることが可能であることがわかった。細胞内部構造のオンライン・モニターについては現在検討中である。
新たな小農アブラヤシ生産認証制度に向けた研究：利害のフィットネス・生活の持続

2018年度はRSPOの「原則と基準」の内容と、インドネシアによる「原則と基準」の国家解釈を精査した。そして、「原則と基準」がインドネシア(特に東カリマンタン州とリアウ州)の農村地域に適応された場合に、現場で生じうるであろう不公平・リスク・受苦・矛盾について考察した。その結果、以下の3つのことが考えられた。原則2は「法律・規則の遵守」を原則としているが、現行の法律・規則のもとで起きている問題を不問にしてしまうというリスクを有していると考えられた。例えば、小規模農家は違法な場所(林地)に農園を造成しているが、これは村周辺の利用しやすい土地に対して政府が企業に事業権を発行していることに起因していたり、政府による不適切な「林地(農園造成不可能エリア」「非林地(農園造成可能エリア)」の境界策定によって生じている場合が存在した。原則4は「最善な生産方法の採用」を原則としているが、ここでいう最善な生産方法は国家解釈によってプランテーション技術とされていることが明らかになった。一方で、小規模農家が実践するアグロフォレストリー技術の生産方法は、生態面、経済面において持続性が高いと評価されてきたにもかかわらず、この技術は最善な生産方法とは捉えられていない実態が明らかになった。最後にRSPOの「原則と基準」そのものに潜むリスクとして、認証を取得し、企業と有利に交渉する小規模農家グループが存在する一方で、認証を取得できない多くの一般小農の政治的立場を下げ、企業の優位な関係性を強化してしまうリスクがあると考えられた。すなわち、企業が小農をコントロールするための政治的ツールとして認証が利用されるリスクが存在すると考えられた。2018年度は2019年3月の現地調査を行うことができなかったため、進捗状況が遅れてしまった。RSPO関連の資料調査は予定通り順調に進んでいる。2019年3月にフィールド調査を行えなかったので、次回の調査で遅れを取り戻す必要がある。フィールド調査時に調査助手を雇用し、効率よく必要なデータを収集する予定でいる。2019年度の研究計画として、8-9月に現地調査を実施する予定でいる。その時、課題2の「利害関係者の認証制度の運用実態」に関する調査を実施する予定でいる。具体的には、農園省、NGO、国際機関、農園企業、協同組合を対象に、1)小農アブラヤシ生産の現状に対する問題認識、2)具体的な取り組み、3)期待する成果、について聞き取り調査を行う予定でいる。時間的に可能であれば、パーム油の国際資源管理認証RSPOを取得した農民協会に聞き取り調査を実施し、組合員の生計状況の調査を行う予定でいる。インドネシアでは小規模農家(小農)のアブラヤシ農園が拡大している。本研究は小農の持続的なアブラヤシ生産を実現するための国際認証制度、RSPO(持続可能なパーム油生産のための円卓会議)認証制度に関する研究である。平成29年度の研究実施計画は、1)国際認証制度の文献を包括的にレビューする、2)RSPO認証の歴史的な展開と最新動向を把握する、3)スマトラとカリマンタンで予備調査を実施し、調査村を決定する、という計画であった。1)については、RSPO認証制度を中心に国際認証制度に関する文献資料を収集し、読み込むことができた。文献レビューの結果、小農の認証取得の制約要因として、認証取得のため、また適切な農業実践のための知識・技術・資金の不足、記録の習慣の欠如、文書作成能力の不足、モチベーションの不足が指摘されていることが分かった。2)については、2017年11月にマレーシア・クアラルンプール市にあるRSPO本部事務局を訪問し、インドネシアの州単位のRSPO認証アブラヤシ農園面積の統計データを入手できた。このデータから、インドネシアでRSPO認証を取得している企業が最も多い州は北スマトラ州で、続いてリアウ州、中央カリマンタン州であり、ここ数年では南スマトラ州での認証取得企業が増加していることが明らかになった。このようなRSPO認証アブラヤシ農園の時空間的展開を明らかにしたのは本研究が初めてである。3)については、カリマンタンでは予備調査を行えなかったものの、スマトラでは2018年3月に小農RSPO認証制度を取得した小農グループにコンタクトをとり、小農グループのアブラヤシ農園生産の実態とその効果について話を伺えた。その結果、小農RSPO認証の経済的効果は、認証に理解のある企業が存在して初めて実現できるものであることが分かってきた。当初予定していた平成29年度の研究実施計画のうち、1)の文献レビューは予定通り実行できた。2)のRSPO認証の歴史的な展開と最新動向については統計データを入手できたので、予定通り最新動向と歴史的な展開をある程度把握できた。3)のスマトラとカリマンタンにおける予備調査では、カリマンタンで調査を行えなかったが、スマトラの小農RSPO認証を取得した小農グループの調査を行うことができた。当初は予備調査を行うことで調査地を決定し、次回調査のための質問表の作成までを目標にしていたが、予備調査で予想以上に情報収集することができた。以上の状況からおおむね順調に進展していると判断している。

原則2は「法律・規則の遵守」を原則としているが、現行の法律・規則のもとで起きている問題を不問にしてしまうというリスクを有していると考えられた。例えば、小規模農家は違法な場所(林地)に農園を造成しているが、これは村周辺の利用しやすい土地に対して政府が企業に事業権を発行していることに起因していたり、政府による不適切な「林地(農園造成不可能エリア」「非林地(農園造成可能エリア)」の境界策定によって生じている場合が存在した。原則4は「最善な生産方法の採用」を原則としているが、ここでいう最善な生産方法は国家解釈によってプランテーション技術とされていることが明らかになった。一方で、小規模農家が実践するアグロフォレストリー技術の生産方法は、生態面、経済面において持続性が高いと評価されてきたにもかかわらず、この技術は最善な生産方法とは捉えられていない実態が明らかになった。最後にRSPOの「原則と基準」そのものに潜むリスクとして、認証を取得し、企業と有利に交渉する小規模農家グループが存在する一方で、認証を取得できない多くの一般小農の政治的立場を下げ、企業の優位な関係性を強化してしまうリスクがあると考えられた。すなわち、企業が小農をコントロールするための政治的ツールとして認証が利用されるリスクが存在すると考えられた。2018年度は2019年3月の現地調査を行うことができなかったため、進捗状況が遅れてしまった。RSPO関連の資料調査は予定通り順調に進んでいる。平成30年度はスマトラの小農RSPO認証を取得した小農グループに対して、グループ内の各小農の生計戦略を明らかにするために体系的な聞き取り調査を行う計画でいる。小農の生計戦略は3つの側面から明らかにしていく。一つ目は、世帯の生計活動の選択と組み合わせ方といった世帯経済面での戦略である。二つ目は、小農、協同組合、農園企業、仲買企業といったアクター集団間、もしくはアクター集団内での土地、技術、労働力、生産物、資本のやり取りに関わる社会関係面での戦略である。三つ目は、政府、NGO、国際機関などによるRSPO認証推進政策の活用といった政治面での戦略である。さらに、小農RSPO認証を推進する利害関係者(政府、NGO、農園企業、スポンサー企業など)が、それぞれの組織運営の中に小農RSPO認証推進活動をどのように位置づけているのかも明らかにしていく。2019年3月にフィールド調査を行えなかったので、次回の調査で遅れを取り戻す必要がある。フィールド調査時に調査助手を雇用し、効率よく必要なデータを収集する予定でいる。2019年度の研究計画として、8-9月に現地調査を実施する予定でいる。その時、課題2の「利害関係者の認証制度の運用実態」に関する調査を実施する予定でいる。具体的には、農園省、NGO、国際機関、農園企業、協同組合を対象に、1)小農アブラヤシ生産の現状に対する問題認識、2)具体的な取り組み、3)期待する成果、について聞き取り調査を行う予定でいる。時間的に可能であれば、パーム油の国際資源管理認証RSPOを取得した農民協会に聞き取り調査を実施し、組合員の生計状況の調査を行う予定でいる。
家蚕核多角体病ウイルス増殖過程で生成される自律複製型欠失ゲノム含有粒子の存在

2.SP mutantは、ゲノムの共通した領域に欠失を持っているものが多く発見された。その領域はほぼ5ヶ所に限定できることが、ゲノムDNAの制限酵素解析とアガロースゲル電気泳動より判明した。3.SP mutantのうちHIndIII-Lに欠失をもつものは、すべてBmN4細胞の感染像がアポトーシス様を示した。このことは、in vitroでのウイルスの弱毒化がこのゲノム領域に関与していると考えられた。4.カイコ幼虫にBmNPVを感染させ、体液から分離したウイルス評品の中には、SP mutantが含まれていることが判明した。ゲノム中の欠失領域は、BmN4細胞における連続無希釈継代液由来のものと類似していた。5.In vitroで分離したSP mutantをカイコ幼虫へ感染させたところ、HindIII-L断片の一部を欠失しているものは、ウイルスの増殖が鈍く回収ウイルス量も低いことが判明した。また、HindIII-H断片の一部を欠失しているものは、感染カイコ幼虫の皮膚が野生株ウイルス感染カイコ幼虫のようにmeltingを起こさなかった。そのため、死亡個体はミイラ化した。この結果と、バキュロウイルス遺伝子のデータベースから、HindIII-H領域にある欠失は主にウイルス由来キチナーゼ遺伝子それであることが推察された。
複合外場による新奇スキルミオンホスト物質群の開拓

スピンで構成されたナノ構造体である磁気スキルミオンは次世代の情報処理デバイスの情報担体として注目されている。本研究課題では、一軸応力と磁場の同時印加による新奇スキルミオンホスト物質群を開拓することを目的としている。候補物質としてはスキルミオンホストとして重要な空間反転対称性の破れた磁性体に着目している。今年度前期は主に候補物質の単結晶の育成と、その磁気的、電気的な性質の評価を行った。具体的な成果としては、化学気相輸送法によってスピネル硫化物(FeCu)Cr2S4の単結晶育成に成功し、空間反転対称性が破れていることを確認した。さらに磁気的、電気的な性質の評価を行い、空間反転対称性の破れに起因すると考えられるいくつかの物性異常が発現していることを明らかにした。上述のスピネル硫化物以外にも、欠損スピネルセレン化物に元素置換を施したいくつかの物質の単結晶育成にも成功し、空間反転対称性が破れていることを確認している。これらの物質の磁気的、電気的な性質の評価も進んでおり、元素置換による物性の変化を観測できている。また、一軸応力がスキルミオン格子に及ぼす影響を調べるために、既にスキルミオン格子の形成が確認されている欠損スピネルGaV4Se8に対して一軸応力下実験を行った。結果として、一軸応力によってスキルミオン格子の安定性が変化することを示唆するプレリミナリーなデータを得た。今年度後期はドイツにあるマックス・プランク固体化学物理学研究所に三ヶ月滞在し、複合外場としての一軸応力を印加するための技術を学んだ。今年度は、主にスピネル硫化物(FeCu)Cr2S4系に注目して単結晶の育成と磁気的、電気的な性質の評価を行った。その結果、当初狙っていた通り、スキルミオンホストとして重要な空間反転対称性の破れた磁性体であることが確認できただけでなく、それに起因すると考えられるいくつかの物性異常を発現させることにも成功した。これらの成果は今後も発展が期待されるものであり、期待通り研究が進展したと自己評価している。今後は、空間反転対称性の破れに起因すると考えられる物性異常が発現した(FeCu)Cr2S4の磁気構造を明らかにするために、小角中性子散乱実験を行う。また、一軸応力と磁場を同時印加できる測定系を構築し、磁気的、電気的な性質の一軸応力、磁場依存性を明らかにする。具体的にはまず、磁化測定用一軸応力印加セルを利用して(FeCu)Cr2S4の磁性に対する一軸応力の影響を調べる。
計算科学に基づくヘテロ原子低次元長鎖状結合を有する化合物の設計・合成およびその物性

空間的に近い位置に複数のセレン原子等を有する有機カルコゲン化合物のハロゲン付加体は、新規な結合様式、構造、反応性および機能を有する低次元長鎖状結合を構成することが期待される。ナフタレンの1-位にSe原子を8-位に置換基Gを有する8-G-1-(p-YC_6H_4Se)C_<10>H_6をモデル化合物とした場合、Se原子周辺の配座は、3種類(typeA,typeB,typeC)に大別して論議できる。これらの構造におけるSe---Se非結合相互作用を詳細に検討するため、H_2Se---SeH_2(model a:Scheme3)およびC_<10>H_6-1,8-(SeH)_2(2)をモデルとし、ab initio MO計算を行った。最適化された配座をA-Dで示した(例えば、2では2A,2B,2Dが安定配座(2Dが最安定)であるが、2Cは鞍点)。計算の結果、配座Aは、σ(Se---Se)の結合エネルギーがもっとも大きくなる構造に由来する。同様に配座BはHOMO支配であり、π^*(Se---Se)のエネルギーが最も安定となる構造に対応し、一方配座DはHOMO-LUMO支配であり、CT(n(Se)---σ^*(Se-H))の寄与が最大となる構造に対応すると結論した。
宇都宮太郎関係資料からみた東アジアと近代日本

1、宇都宮恭三氏から拝借した宇都宮太郎(陸軍大将)の資料(日記15冊と書類約1700点、書簡約4600通、写真約300点等)をもとに、宇都宮太郎関係資料研究会を立ち上げ、平成15年度から1点毎の資料整理を行って、書類と書簡の目録・データベースを作成した。2、全日記の解読・翻刻(入力作業)を行い、書類や書簡と照合しながらその内容の分析を行った。その過程で、中国での情報収集活動をもとに、宇都宮が陸軍のアジア政策を立案し、中国革命への種々の関与・工作を行ったこと、諜報活動資金を陸軍機密費だけでなく岩崎久弥からも得ていたこと、二個師団増設問題で妥協工作を行ったことなど、新しい歴史事実が明らかとなった。中でも、朝鮮軍司令官時代の3・1独立運動時の対応(堤岩里事件等)や、「武断政治」的統治策を批判して「文化政治」的懐柔工作を行ったことなどは、従来知られていなかった事実でもあり、日本の植民地研究に大きく寄与することになるだろう。また陸軍中央の人事についても具体的背景が判明したことは収穫であった。3、書簡の一部(特に上原勇作書簡)の解読・翻刻を行い、「長州閥」と「反長州閥」との闘いの実態を明らかにすることができた。4、日露戦争期における英国公使館付武官としての役目や行動を、英国調査や書類の解読で明らかにすることができた。特に、英国の新聞に英国陸軍軍制改革案を投稿したことや、明石工作などの対露情報工作資金の実態が判明したことは、今後の日露戦争研究に寄与することになるだろう。5、佐賀県での調査により、宇都宮太郎の父の切腹事件が幕末維新期の佐賀藩の藩政改革に関係していることを確認できた。6、書類中の任命関係資料により、人物辞典等の誤りを訂正することができた。7、平成17年2月26日に日本女子大学で国際シンポジウム「宇都宮太郎関係資料から見た近代日本と東アジア」を開催し、招聘した英国や中国の研究者等と共に、宇都宮太郎関係資料の歴史的価値を、そのアジア認識を含めて、広く学会に紹介した。8、岩波書店から2007年4、7、11月に3巻本として宇都宮太郎日記を刊行することになった。1、書類の整理をほぼ終了し、資料保存のため、マイクロフィルムで撮影、複製化した。この過程で、宇都宮太郎あるいは参謀本部の対中国工作や対朝鮮政策を示す諸資料など、従来知られていない数多くの資料を発見した。来年度は、書簡の整理とデータベースの作成に取りかかる予定であり、こうした書類と書簡、日記等が照合されると、宇都宮の人物像とその時代がより鮮明になると思われる。2、宇都宮太郎日記の明治33年、40年、42年、44年、大正4年、7年、8年分の翻刻作業とパソコンへの入力を終了した。これら日記の分析により、北清事変や辛亥革命との関係、陸軍人事問題、二個師団増設問題、3・1事件への対応、上原勇作や田中義一との濃密な関係等が明らかになった。

3、北海道旭川市の北鎮記念館、旭川兵村記念館、旭川市中央図書館で、第7師団長時代の資料調査を行い、『師団歴史』や下田豊松氏宛の宇都宮太郎書簡、関係写真等を収集することができた。これら資料と同時代の日記を照合することにより、旭川時代の正確な事実確認をすることができた。4、明治34年38年の駐英公使館付武官時代の資料を、英国国立公文書館やキングズ・カレッジ(ロンドン)で調査し、日英陸海軍将校会議や北清出兵関係資料、キッチナー文書、エドモンズ文書等を収集した。これらの資料により、英国における宇都宮の情報収集活動の実態を明らかにすることができた。5、防衛庁防衛研究所図書館で、日英両国軍事関係書類、日英新協約関係資料等を収集し、駐英武官時代の宇都宮と本国日本との関係を明らかにすることができた。6、書類中の任命関係資料により、従来の人物辞典等の誤りを訂正し、さらに研究の基本となる宇都官太郎の詳細な年譜を作成することができた。今後は、日記等の記述も付け加え、より正確な年譜を作成する予定である。来年度は、こうした資料の整理と分析の成果をもとに、学術交流のシンポジウムを行う予定である。1、書翰半分の整理を終了し、資料保存と解読のためマイクロフィルムで撮影、複製化した。この過程で、宇都宮太郎にあてた陸軍中央の軍人からの書翰が数多く発見された。中でも、既刊『上原勇作関係文書』中にある上原勇作宛宇都宮書翰に対応する宇都宮宛上原書翰が約100通ほど発見され、さらに3・1独立運動期の田中義一陸軍大臣書翰など、従来の研究を画期的に進展させる資料が見つかった。来年度は、残りの書翰の整理と撮影、複製化にとりかかる予定であり、すでに整理した書類や日記と照合すれば宇都宮太郎の歴史的位置づけがより明らかになると思われる。2宇都宮太郎日記の明治43、45年、大正3、5年の翻刻作業とパソコンへの入力を終了した。これら日記の分析により、2個師団増設問題から大正政変期にかけての新しい視点などが提示された。3参謀本部第2部長時代に宇都宮が視察した(中国)北京、秦皇島、山海関、天津、大連、旅順で、旧日本軍営や塘沽砲台、金州城などを宇都宮日記と照合しながら実地調査した。また北京の社会科学院近代史研究所では所蔵資料や文書を調査し、楊天石氏等と研究討論会を行った。4駐英公使館付武官時代(明治34年38年)の宇都宮のイギリス陸軍軍制改革案の調査やHaldane文書の調査等を行った。5外交省外交資料館所蔵の「在外武官報告」、国立国会図書館所蔵の「寺内正毅関係文書」「斎藤実関係文書」中の関係資料、徳富蘇峰記念館所蔵の宇都宮太郎書翰を調査し、マイクロフィルムで収集した。6国際シンポジウム「宇都宮太郎関係資料から見た近代日本と東アジア」を2005年2月26日に日本女子大学で開催し(後援:東アジア近代史学会・日本アーカイブズ学会)、これまでの資料整理をふまえて、資料が有する歴史的価値を初めて広く学会に紹介、注目を集めた。報告者および報告内容は、(1)久保田文次(宇都宮徳馬先生と宇都宮太郎大将)、(2)吉良芳恵(宇都宮太郎関係資料の概要)、(3)斎藤聖二(軍人としての宇都宮太郎-経歴とその特色)、(4)孔祥吉(義和団時期の張之洞の帝王思想-宇都宮太郎日記を手がかりとして)、(5)大山瑞代(ロンドン駐在武官時代の宇都宮太郎)、(6)櫻井良樹(明治末期の内外政治と宇都宮太郎-辛亥革命と大正政変)、(7)吉良芳恵(朝鮮軍司令官宇都宮太郎と3・1独立運動)で、野村乙二朗、中村義、セバスチャン・ドブソン、季武嘉也、宮本正明がコメンテーターをつとめた。1、書類の整理に関しては、枝番号などを付与し、データベースを完成させた。
金属酸化物ナノ反応場を用いたヘテロ金属ナノ材料の創製と触媒・高機能材料開発

本研究では、ナノ反応場を有する分子状金属酸化物への精密金属集積法を開発し、電子状態や反応活性点構造の設計よる高機能触媒材料、磁性材料、光学材料等の開発に向けた新たな材料設計技術を開拓することを目的としている。本年度は、前年度に開発したナノ反応場を有する環状金属酸化物クラスターを用いて遷移金属イオンの位置選択的な集積を行った。特に、前年度に得た知見を生かして、金属酸化物クラスターの反応サイトの一部をアルコールで保護することにより、Mn(II), Co(II), Ni(II), Cu(II), Zn(II)等の金属イオンを数と位置を制御して導入した環状複合金属酸化物の合成に成功した。単結晶X線構造解析により分子構造を決定し、金属イオンの導入に伴って、これまでに報告例のない新規環状金属酸化物へと構造変化したことを明らかにした。直流磁化率測定により、金属イオンの種類に応じた金属間の磁気的相互作用を明らかにした。また、環状金属酸化物の部分構造である[α-P2W12O48]14-を用いて金属イオンとの反応を行った結果、環状金属酸化物と同様の構造変化を伴って金属が導入されることが明らかになり、環状金属酸化物の反応性制御に関して重要な知見を得た。さらに、上記で開発した合成法を応用して、異種金属の導入やさらなる多核化、貴金属の導入にも成功した。これらの環状金属酸化物の触媒活性評価にも着手した。また、バナジウムを導入した分子状金属酸化物が、酸素を酸化剤、可視光を駆動力とした有機基質の酸化反応に高い活性を示すことも見出した。特に、種々のスルフィドから対応するスルホキシドが高収率・高選択的に得られた。環状金属酸化物を利用した材料設計において、Mn(II), Co(II), Ni(II), Cu(II), Zn(II)等の様々な金属イオンを選択的に導入した構造体を得ることに成功した。特に、金属の導入により、当初は想定していなかった新規な環状構造へと構造変化することが明らかになり、今後の材料設計の可能性が広がった。さらに、環状金属酸化物の部分構造を利用した金属多核構造の合成や、可視光応答型光触媒の開発にも成功するなど、当初の計画以上に進展している。これまでに開発した環状金属酸化物を利用した金属多核構造を用いて、異種金属の導入やさらなる多核化を進めるとともに、貴金属等の新たな金属種の導入についても検討する。また、合成した環状金属酸化物触媒を用いて、水の酸化反応や有機基質の選択酸化・還元反応等を行い、触媒活性試験の結果をもとにして、触媒構造の再設計を行う。本研究では、ナノ反応場を有する分子状金属酸化物への精密金属集積法を開発し、電子状態や反応活性点構造の設計による高機能触媒材料、磁性材料、光学材料等の開発に向けた新たな材料設計技術を開拓することを目的としている。本年度は、ナノ反応場を有する環状金属酸化物クラスターを新たに設計・合成した。単結晶X線構造解析より、1 nmのナノ空隙を有するホスホタングステートのアルキルアンモニウム塩の構造を明らかにした。この環状金属酸化物の内側にはプロトン化された末端酸素原子が集積されており(W-OH、W-OH2)、金属イオンと高い反応性を有するナノ反応場として機能することが示唆された。環状金属酸化物と遷移金属イオンを反応させることにより、環状構造内に様々な金属種からなる金属多核構造を導入することに成功した。また、金属の添加量や反応条件を変えることにより、環状構造内に集積する金属の位置や数を制御できることも見出した。さらに、金属酸化物クラスターの反応性を制御し、金属イオンとの段階的・選択的な反応を実現するために、金属酸化物クラスターの反応サイトを一時的に保護する手法を開発した。金属酸化物クラスターとアルコールを反応させることにより、反応の高い部位においてアルコキサイドが生成した。導入されたアルコキサイドは有機保護基として機能し、金属イオンとの反応性の制御や自己縮合反応の抑制に有効であることを見出した。環状金属酸化物の設計および合成に関して概ね計画通りに研究が進展した。さらに、環状金属酸化物をナノ反応場として用いた金属集積法の開発においても、反応条件を制御することにより金属多核構造の構造制御に成功する等、重要な知見を得ることができた。

また、環状金属酸化物の部分構造である[α-P2W12O48]14-を用いて金属イオンとの反応を行った結果、環状金属酸化物と同様の構造変化を伴って金属が導入されることが明らかになり、環状金属酸化物の反応性制御に関して重要な知見を得た。さらに、上記で開発した合成法を応用して、異種金属の導入やさらなる多核化、貴金属の導入にも成功した。これらの環状金属酸化物の触媒活性評価にも着手した。また、バナジウムを導入した分子状金属酸化物が、酸素を酸化剤、可視光を駆動力とした有機基質の酸化反応に高い活性を示すことも見出した。特に、種々のスルフィドから対応するスルホキシドが高収率・高選択的に得られた。環状金属酸化物を利用した材料設計において、Mn(II), Co(II), Ni(II), Cu(II), Zn(II)等の様々な金属イオンを選択的に導入した構造体を得ることに成功した。特に、金属の導入により、当初は想定していなかった新規な環状構造へと構造変化することが明らかになり、今後の材料設計の可能性が広がった。さらに、環状金属酸化物の部分構造を利用した金属多核構造の合成や、可視光応答型光触媒の開発にも成功するなど、当初の計画以上に進展している。初年度に開発した環状金属酸化物を用いて、金属多核構造の設計に関してさらなる検討を進める。これらの知見を生かして、有機溶媒中における反応条件を制御することにより、これまでの合成技術では困難であった貴金属ナノクラスターの合成も検討する。また、合成した材料の物性評価を行うとともに、触媒反応や光触媒反応を行う。さらに、金属多核構造の構造と物性・触媒特性の関係を解明し構造の再設計を進めることで、高機能触媒・高機能材料の開発を目指す。これまでに開発した環状金属酸化物を利用した金属多核構造を用いて、異種金属の導入やさらなる多核化を進めるとともに、貴金属等の新たな金属種の導入についても検討する。また、合成した環状金属酸化物触媒を用いて、水の酸化反応や有機基質の選択酸化・還元反応等を行い、触媒活性試験の結果をもとにして、触媒構造の再設計を行う。
TRPV6変異による骨形成不全を伴う新生児副甲状腺機能亢進症の発症メカニズム解明

カルシウム(Ca2+)恒常性維持のために小腸、腎臓および胎盤におけるCa2+輸送が重要な役割を果たしている。骨粗鬆症や子宮内発育不全などの疾患の一因として上皮Ca2+輸送障害が考えられているが、輸送分子が同定されていないため研究が進んでいない。申請者は最近、骨形成不全を伴う新生児副甲状腺機能亢進症の原因遺伝子としてCa2+選択性上皮型チャネルであるTRPV6を同定し、胎盤Ca2+輸送障害に起因する新規疾患の概念を確立した。本研究はTRPV6遺伝子変異による骨形成不全を伴う新生児副甲状腺機能亢進症の分子メカニズムの解明を目的とする。さらにそのメカニズムに基づいた新規治療法の開発を目指す。
チトクロームP-450遺伝子および蛋白質一次構造の解析

1.[背景]チトクロームP-450遺伝子族は多重遺伝子族に属し、哺乳動物-ゲノムあたり少なくとも数十の遺伝子が存在する。これらはすべて単一の共通祖先に由来し、遺伝子重複と機能分化を重ねて今日の多様性を獲得したいものと考えられる。現在までに種々の生物種から100を越えるP-450遺伝子ないしはcDNAのクローンが得られており、対応する酵素蛋白のアミノ酸配列も知られるようになった。2.[成果]現在までに発表されたチトクロームP-450遺伝子、cDNA配列のうち12種についてデータを記録した。これらからの翻訳を含め1種の蛋白質アミノ酸配列を収集した。同一配列に対する重複した報告を除いて発表されたものをほぼ完全に網羅している。蛋白質配列の比較からチトクロームP-450遺伝子族は12のファミリーに大別できた。各々のファミリーは(バクテリアのものを除いて)412億年前に共通祖先より分岐したものと推定される。完全長蛋白配列のアラインメントを行ない、4か所の強く保存された部位を見出した。バクテリアP-450CAMの立体構造を参照して、これらはすべてのP-450に共通の機能(O_2結合、電子伝達、ヘム結合)にそれぞれ関わっている部位であると推定された。知られている動物P-450はすべて膜結合蛋白であるにも関わらず、予測される二次構造は立体構造既知の水溶性であるバクテリアP-450CAMのものと極めて類似していた。このことは動物P-450の基本骨格がP-450CAMのものと同一であることと共に、その大部分が膜外に露出していることを物語っている。3.[今後の方針]今後も更にデータ収集を続けるとともに、基質選択性の由来などを知るためにより詳細な解析を進めたい。また今年度あまり行えなかった遺伝子レベルでの解析も重要となるであろう。
慢性心不全でのCa^<2+>制御異常を是正する分子標的療法の開発

本研究では不全心における細胞内Ca^<2+>循環の異常に着目し、Ca^<2+>イオンの貯蔵庫である筋小胞体(SR)の出口(リアノジン受容体)と入り口(Ca2+ATPポンプとホスホランバン)の機能改善のための分子標的を探索した。まず、リアノジン受容体(RyR)のドメイン間の構造変化(アミノ末端と中心ドメイン(AA2000-2500))はCa^<2+>制御異常に関与しているかどうか検討した。遺伝的不整脈で心室頻拍を起こすことが知られているRyRの変異配列(RyR2460-2495)を精製したSRに混ぜると、RyRチャンネルからのCa^<2+>のリークの原因となった。不全心から抽出したSRでは同じような構造変化がすでに起こっており、それがCa^<2+>リークに関与していると考えられた。(Oda T et al. Circulation 2005)。さらに、不全心において酸化ストレスがこのRyR分子内ドメイン相関を悪化させ、RyRチャンネルからのCa^<2+>リークを引き起こす原因となりうることも発見した(Yano M, et al., Circulation 2005)。さらに、RyR2受容体安定化化合物としてdantroleneを見いだした。Dantroleneは不全心筋細胞のドメイン連関障害を是正することによって、心筋細胞筋小胞体の拡張期Ca^<2+>リークを抑制した。(論文投稿中)SRでのCa^<2+>イオンの入り口を制御する蛋白について分子標的の探索を行った。不全心筋で上昇している蛋白ホスファターゼ1活性(PP1)を補正したときに、心不全の進行が抑制されるかどうか、心筋症ハムスター高効率遺伝子導入モデルを用いて検討した。Inhibitor-2(INH-2)は、筋小胞体を含む分画であるマイクロソームでPP1Cの蛋白発現量を減少させ、PP1活性を抑制する作用を示した。INH-2遺伝子導入は収縮性を改善させるとともに、心不全進行における左室リモデリングを正常化した。長期経過では生命予後も改善し、INH-2によるPP1の阻害は心不全治療の有望なターゲットであることが示唆された。(Yamada et al. FASEB J 2006)。ホスホランバンのリン酸化制御を担う蛋白ホスファターゼ1(PP1)の脱リン酸化調節機構においてPP1アダプター蛋白の重要性が示唆された。今後、PP1アダプター蛋白を利用したSR蛋白のリン酸化制御が可能になると見込まれ、新たな心不全の分子標的治療戦略として期待される。

リアノジン受容体(RyR)の2つのドメイン間の構造変化(N末(0-600)とCentral(2000-2500)は筋小胞体からのCa2+放出に密接に関わっていることが心室頻拍を起こす患者の遺伝子解析の結果から示唆されている。我々は、慢性心不全において以上2つのドメイン間の構造変化が心不全におけるCa2+制御異常に関与しているかどうか検討した。心室頻拍を起こすことが報告されているRyRの変異配列(RyR2460-2495)を筋小胞体(SR)から精製したRyRに混ぜると、2つのドメイン間の構造変化(domain unzipping)がおこり、RyRからのCa^<2+>のリークの原因となった。一方で不全心から抽出した筋小胞体ではRyR変異配列を入れなくても、同じような構造変化がすでに起こっており、それがCa^<2+>リークに関与していると考えられた。したがってRyRの中でN末とCentral domainの2つのドメイン構造は、RyRのチャンネルの特性を決定する重要な因子であり、心不全におけるドメイン構造の異常は病態悪化の重要なステップであることが示唆された。(Oda T etal. Circulationet al、2005 in print)不全心筋で上昇している蛋白ホスファターゼ1活性(PP1)を補正したときに、心不全の進行が抑制されるかどうか、心筋症ハムスター高効率遺伝子導入モデルを用いて検討した。心筋症ハムスターでは心不全を発症する28週齢においてSRを含むマイクロソームにおけるPP1catalytic subunitの蛋白発現が亢進しPP1上昇のメカニズムであると示唆された。Inhibitor-2(I-2)は、筋小胞体を含む分画であるマイクロソームでのみ蛋白発現が確認できる内因性PP1特異的阻害蛋白である。すでに心機能が低下し心不全症状が発現している15週齢の心筋症ハムスターに対し心不全ハムスター高効率心筋遺伝子導入でI-2を導入し心機能、心不全の経過を観察した。アデノウイルスI-2導入群では遺伝子導入前に比べ遺伝子導入1週間後、明らかに左心室内径が縮小し、%FSでは経時的な低下が抑制された。すなわちSRマイクロソーム分画における蛋白ホスファターゼ1のI-2による阻害は心不全進行における左室リモデリングを正常化し、左室壁ストレスを有意に低下させた。長期経過では生命予後も改善し、膜分画におけるPP1の阻害は心不全治療の有望なターゲットであることが示唆された。(Yamada et al.投稿中)。リアノジン受容体(RyR)のドメイン間の構造変化(アミノ末端と中心ドメイン(AA2000-2500))は筋小胞体からのCa^<2+>放出に密接に関わっていることが示唆されている。我々は、慢性心不全においてこれらドメイン間構造変化が心不全におけるCa^<2+>制御異常に関与しているかどうか検討した。心室頻拍を起こすことが報告されているRyRの変異配列(RyR2460-2495)を筋小胞体(SR)から精製したRyRに混ぜると、2つのドメイン間の構造変化(domain unzipping)がおこり、RyRチャンネルからのCa^<2+>のリークの原因となった。一方で不全心から抽出した筋小胞体では同じような構造変化がすでに起こっており、それがCa^<2+>リークに関与していると考えられた。(Oda T et al. Circulation 2005)。