hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
精巣腫瘍の組織分化におけるエピジェネティクス制御の解明

DNA methyltransferase 3-like (DNMT3L)は生殖細胞の発生分化において重要な役割を果たすことが知られている。本研究では精巣腫瘍におけるDNMT3Lタンパクの発現について検討を行った。免疫組織化学的染色では86例の精巣腫瘍組織について解析し、胎児性癌の他にも卵黄嚢腫瘍や一部の奇形腫にも認められ、絨毛癌では高率に陽性を示した。セミノーマでは局所的に陽性を示したが、これらの症例は進行例であった。胚細胞腫瘍細胞株を用いた検討では胎児性癌由来細胞株だけでなく、絨毛癌細胞株でも発現しており、胎児性癌以外の組織型においても重要な役割を果たしていることが考えられた。ヒト精巣腫瘍組織マイクロアレイを用いたエピジェネティクス関連分子の解析において、臨床データの比較をおこなったところ、セミノーマにてDNMT3Lの発現が認められた症例は全例がstageII以上の有転移症例であることが明らかとなった。この結果から、DNMT3Lはセミノーマにおいて、浸潤、転移に関わる分子である可能性が考えられた。また、メチル化状態を示すmc, 5hmcはセミノーマにおいては全例で陰性であり、DNMT3L発現との相関は認められなかった。DNMT3Lは胎児性癌に特異的と報告されているが、セミノーマ、胎児性癌以外の組織型についても検討したところ、我々の結果では一部の奇形腫、卵黄嚢腫瘍、絨毛癌においても発現が認められた。特に思春期以前に発症した単一型の卵黄嚢腫瘍や奇形腫においてその陽性率が高かった。DNMT3Lが浸潤転移に関わる分子であるかを明らかにするため、胎児性癌の細胞株であるNEC8においてDNMT3Lをノックダウンし、その増殖や遊走能、浸潤能に低下するか確認した。増殖能についてはWST-8法にて検討したが、Controlと比較しても有意差がを認めなかった。遊走能、浸潤能については細胞株の性質上、実験方法の検討が必要と判断した。(1)6種類の胚細胞腫瘍細胞株におけるDNMT3Lタンパクの発現解析ウェスタンブロットによるタンパク発現解析において、精巣由来胎児性癌細胞株であるNEC8細胞、NEC14細胞、胎盤由来絨毛癌JEGー3細胞では発現が認められたが、胎児性癌でNT2細胞、NCCIT細胞、奇形腫細胞株Hs 38.T細胞では発現が認められなかった。組織型によりDNMT3Lの発現が異なることが明らかになった。セミノーマ、胎児性癌は多分化能を持ち、一方で奇形腫は高分化であり、組織型により分化ステータスが異なることがわかっているが、DNMT3Lが分化に関与しているかどうか検討するために、RNAi法を用いて、DNMT3Lを抑制したNEC8細胞を作成した。そして、組織型の特有の分子マーカーの遺伝子発現を解析し、DNMT3Lの発現抑制が分化ステータスに与える影響を検討した。DNMT3LはRNAiによってタンパクレベルで73.8%の抑制効果が得られた。セミノーマ、胎児性癌に高発現する多分化能マーカーであるNANOG、胎児性癌に特異的に高発現するSOX2、非セミノーママーカーであるAFPのmRNA発現レベルをDNMT3L発現抑制NEC8細胞とコントロールとを比較したが、発現量の差を認めなかった。また、精巣腫瘍においてメチル化が報告されている癌関連遺伝子についても同様に検討を行った。HIC1、RASSF1A、SCGB3A1はNEC8細胞において発現が低値であり解析できなかった。APC、BRCA1、MGMTはDNMT3Lの発現抑制による有意な発現量の変化は認めなかった。細胞レベルで精巣腫瘍の分化や悪性化におけるDNMT3Lの発現の意義を十分に明らかにするまでは及ばなかった。胚細胞腫瘍細胞株の扱いに慣れるのに時間がかかり、細胞によっては非常に剥離しやすく、増殖が一定でなく止まることが度々あるなど、各々の実験の条件検討に困難をきたした。本研究では、胚細胞腫瘍細胞株、およびヒト精巣腫瘍組織マイクロアレイを用いたエピジェネティクス関連分子の解析を行った。免疫染色ではDNMT3Lタンパクは胎児性癌だけでなく、一部のセミノーマ、絨毛癌でも陽性を認めた。特に胎児性癌と単一型卵黄嚢腫瘍ではでは高率に陽性であり、単一型セミノーマでは進行例でのみ局所的に発現が認められた。これらの知見からDNMT3Lは胎児性癌だけではなく、セミノーマの分化進展や、単一型卵黄嚢腫瘍の発生においても必要な分子である可能性が示唆された。続いてDNMT3Lの発現が胚細胞腫瘍の悪性化に寄与しているかどうか、遺伝子発現抑制した胚細胞腫瘍細胞株を用いて増殖能、遊走能、浸潤能について評価を行った。しかし、増殖能については有意差を認めず遊走能、浸潤能については判定困難であった。そのため分子レベルで分化の状態や、癌抑制遺伝子の発現に与える影響を明らかにするために、精巣腫瘍における分化状態を評価可能な分子マーカーや、過去にメチル化が認められると報告のある癌抑制遺伝子(MGMT遺伝子、RASSF1A、APC遺伝子、HIC1遺伝子、BRCA1遺伝子)の発現について定量PCRにより解析したがいずれも明らかな発現変化を認めなかった。以上の結果をふまえ、細胞株での実験では明らかな変化を認めなかったため、ヌードマウスにヒト由来胎児性癌細胞株を接種し、経時的に分化の有無やメチル化関連分子の発現について解析することとした。NEC14細胞をヌードマウスに皮下接種し、腫瘍の増大が認められた。

その検体を用いて免疫染色を試みたが、壊死組織が多く組織学的評価が難しく、解析を進めるためにはさらに条件検討が必要と考えられた。DNA methyltransferase 3-like (DNMT3L)は生殖細胞の発生分化において重要な役割を果たすことが知られている。本研究では精巣腫瘍におけるDNMT3Lタンパクの発現について検討を行った。免疫組織化学的染色では86例の精巣腫瘍組織について解析し、胎児性癌の他にも卵黄嚢腫瘍や一部の奇形腫にも認められ、絨毛癌では高率に陽性を示した。セミノーマでは局所的に陽性を示したが、これらの症例は進行例であった。胚細胞腫瘍細胞株を用いた検討では胎児性癌由来細胞株だけでなく、絨毛癌細胞株でも発現しており、胎児性癌以外の組織型においても重要な役割を果たしていることが考えられた。精巣腫TMAを用いたエピジェネティクス関連蛋白の網羅的発現解析各組織型におけるDNMT3L発現と臨床背景についての詳細な検討を行った。セミノーマについては浸潤、転移に関わる分子である可能性が示唆されたが、その発現は局所的であった。mc、5hmcの発現との関連が認められず、セミノーマにおけるグローバルなメチル化の変化にはもたらさないと考えられたため、エピジェネティクス関連蛋白の網羅的発現解析の実施は再検討することとしている。胎児性癌細胞株はレチノイン酸やhexamethylene bisacetamide (HMBA)で処理することにより分化することが知られている。この分化モデルや、in vitroでDNMT3Lおよびエピジェネティクス関連分子の過剰発現細胞を用いて、経時的に分化や悪性化に関わる分子の発現検討や細胞形態を観察することにより、今回明らかにできなかった精巣腫瘍の発生と分化、難治化におけるDNMT3Lの機能についての理解が進む可能性があり、今後行う予定である。泌尿器科学胎児性癌の細胞株を用いてin vitro脱分化モデルの作製が可能かどうか、3種の細胞株、NEC8、NEC14、NCCITにおける分化マーカー、DNMT3Lの発現をウエスタンブロットにて確認する。ヒト胚細胞種分化モデルの確立にむけて、DNMT3L陽性細胞である胎児性癌細胞株NEC14のヌードマウスに接種することにより分化誘導されることが過去に報告されていたため、まずそのモデルを用いて解析を進めることにしている。
セルオートマトンモデルによる交通の流れ・渋滞非渋滞相転移の研究

今回の科学研究費補助金でパーソナルコンピュータを購入し、いくつかの交通流モデルを考え、そのシミュレーションのためのプログラム開発し、シミュレーションを行なつた。また電話回線を通じ、パソコンと名古屋大学大型計算機センターとのネットワークを構築し、大型計算機の端末として計算機の処理能力を利用するとともに、大学間ネットワークを利用して、研究成果データベースの検索や、Eメール等インターネットを通じて交通流に関心ある研究者との情報交換や共同研究を行った。そのため交通流に関心ある全国の研究者に呼びかけ、お互いの研究成果の交流と討論の場となるための組織「交通流数理研究会」を作った。そして交通流数理研究会の成果発表会としてシンポジウム「交通流のシミュレーション」を12月1日に名古屋(出席者約30名)で開催した。シミュレーションを行った交通流モデルは、1高速度道路のような1次元的道路の交通流に対して、1次元セルオートマトンを適用し、その渋滞・非渋滞相転移を調べた。従来のモデルにおける車の速度をさらに高速度まで拡張し、相転移、車の台数などを平均場近似で解析した。2 1次元道路を横切る時間を求めるOD問題を平均場近似から求めた。3市街地道路のモデルとしてのBiham2次元モデルにおいて、各行、各列上の車数を同じにしたときの交通流を調べた。平均速度が振動する相、コメンシュレート相(一定)が見つかった。これらの成果1と3は物理学会欧文誌Vol64,No6に掲載され、2と4は、投稿中である。
径偏光ビームの集光場における光と物質の相互作用を利用した極微小レーザに関する研究

本研究は、微小集光特性などで注目を集めてきた径偏光ビームの新たな価値創出を目指すものである。具体的には、径偏光ビーム集光場における光と金属ナノ構造および誘電体構造との相互作用に基づき、1径偏光ビーム集光場におけるクローキング的効果と金属による電場増強効果を用いた、ナノプラズモニックレーザおよび2径偏光ビーム集光特性と誘電体構造を用いた、単一チップサブ波長自己集光レーザの2種の異なるタイプの極微小レーザを創製することを目指している。平成30年度は、上記の研究内容1に関連して、過年度より取り組んでいる誘導放出過程を解析するための電磁界シミュレーションの拡張を完成させ、金属-誘電体(ゲイン物質)-金属と集光径偏光ビームによるレーザ動作特性について検証することを目指した。また、上記の研究内容2に関連して、径偏光ビームを高効率に発生させるためのフォトニック結晶構造について、更なるビーム品質向上のための設計および、自己集光のための表面加工について検討した。全体としては、研究内容1に関して、過年度までに構築したシミュレーション基盤において、プラズモニックレーザ動作を検討した。現実的なゲイン物質に比べてキャリア密度が大きな値を必要とすることが分かった。また、構造に起因する適切なバンド端での励振が重要であることが分かった。研究内容2に関しては、径偏光ビームを高効率に発生させるためのフォトニック結晶構造について、ビーム品質向上のため、より細かく設計パラメータを変化させながら検証を行った。また、自己集光を行うためのレーザ構造表面への加工について、シミュレーションと実験から検討した。しかし、当初予定の集積化の実現にまでは至っておらず、今後の課題である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成27年度は、上記の研究内容1に関連して、径偏光ビームの焦点に複数個の金属ナノ構造が挿入されたような系に対して、金属間に量子井戸等のゲイン物質を導入し、誘導放出過程を解析できるように、3次元FDTD法による電磁界シミュレーションの拡張を目指した。また、上記の研究内容2に関連して、これまでに申請者らが提案してきた径偏光ビームと円錐状の誘電体を用いた微小集光のコンセプトを基に、入射NA、利用する誘電体の屈折率、円錐状の誘電体の大きさ、頂角などのパラメータを変化させながら、フォトニック結晶レーザ発光面の加工に適した材料・構造の選定を行った。その結果、市販のアキシコンレンズの範囲で考えると、屈折率1.5程度の材料で頂角45度程度、入射NAを0.650.7程度にする必要があることが分かった。比較的加工が容易と思われる発光面のGaAs基板では、一度空気中に光を出射させ、低いNAで集光した後にGaAsで構造体を作製すればよく、斜めエッチング法などで作製できる可能性が示唆された。全体としては、当初の予定から計算機環境が変化したため、市販の3次元FDTD法シミュレーションツールも導入し、比較しながら研究を推進しており、当初の予定より研究内容1に関して若干遅れているが、全体としては概ね順調に進んでいる。平成27年度は、研究内容1に関しては、誘導放出過程を解析できるような電磁界シミュレーションの拡張を目指してきた。前述のとおり、計算機環境が変化したため、若干の遅れが生じ、まだ完全に誘導放出過程を解析できるようになったとは言い難いが、市販のシミュレーションツールも導入し、挽回に勤めている。研究内容2については、当初の予定通り、フォトニック結晶レーザの発光面の加工に適した材料・構造の検討を行い、発光面のGaAs基板そのものの加工の可能性が示唆されるなど、順調に研究を進めることができた。以上より、全体として、概ね順調に進んでいると評価している。平成28年度は、上記の研究内容1に関連して、前年度より取り組んでいる誘導放出過程を解析するための電磁界シミュレーションの拡張を完成させ、金属-誘電体(ゲイン物質)-金属と集光径偏光ビームによるレーザ動作特性について検証することを目指した。また、上記の研究内容2に関連して、前年度までの検討結果を基に、具体的にPCレーザより発せられる径偏光ビームを出射面で、0.4波長程度の光場に集光するための、所望のNAの集光用レンズと円錐状誘電体の効果を併せ持つ合成レンズの設計を行った。

また、加工条件を検討し、電子ビーム露光とドライエッチングによって所望の立体形状を形成できることがわかった。さらに、PCレーザより径偏光ビームを高効率に発生させるためのフォトニック結晶構造について検討し、格子点位置変調構造を周回方向に対して導入することによって、高効率な径偏光ビームを生成可能であることが示された。全体としては、当初の予定から計算機環境が変化したため、市販の3次元FDTD法シミュレーションツールも導入し、比較しながら研究を推進しており、研究内容1に関して若干遅れている。一方で、研究内容2に関しては、径偏光ビームを高効率に発生させるためのフォトニック結晶構造の提案・実証にいたるなど、当初の予定を上回る進捗が得られている。そのため、全体としては概ね順調に進展している。平成28年度も引き続き、研究内容1に関しては、誘導放出過程を解析できるような電磁界シミュレーションの拡張を目指してきた。前述のとおり、計算機環境が変化したため、若干の遅れが生じ、まだ完全に誘導放出過程を解析できるようになったとは言い難いが、市販のシミュレーションツールも導入し、挽回に勤めている。研究内容2については、当初の予定通り、発光面に加工する合成レンズの設計され、加工条件の検討の結果、所望の3次元立体構造が得られるなど、順調に研究を進めることができた。また、当初の計画を上回り、高効率な径偏光ビーム発生のためのフォトニック結晶構造を提案・実証することができた。以上より、全体として、概ね順調に進展していると評価している。本研究は、微小集光特性などで注目を集めてきた径偏光ビームの新たな価値創出を目指すものである。具体的には、径偏光ビーム集光場における光と金属ナノ構造および誘電体構造との相互作用に基づき、1径偏光ビーム集光場におけるクローキング的効果と金属による電場増強効果を用いた、ナノプラズモニックレーザおよび2径偏光ビーム集光特性と誘電体構造を用いた、単一チップサブ波長自己集光レーザの2種の異なるタイプの極微小レーザを創製することを目指している。平成29年度は、上記の研究内容1に関連して、過年度より取り組んでいる誘導放出過程を解析するための電磁界シミュレーションの拡張を完成させ、金属-誘電体(ゲイン物質)-金属と集光径偏光ビームによるレーザ動作特性について検証することを目指した。また、上記の研究内容2に関連して、前年度に発明した径偏光ビームを高効率に発生させるためのフォトニック結晶構造について、更なるビーム品質向上のための設計を検討した。全体としては、過年度より計画よりも進捗が遅れていた研究内容1に関して、ようやく、シミュレーション環境が整い、具体的な構造について検討が行えるようになった。材料パラメータを変えながら検討を行える段階に来ており、レーザ動作を示唆する結果を得ているが、現実的なゲイン物質に比べてキャリア密度が大きな値を必要としているため、より詳しく検討する必要がある。一方で、研究内容2に関しては、昨年度の発明から、径偏光ビームを高効率に発生させるためのフォトニック結晶構造について、ビーム品質向上のため、より細かく設計パラメータを変化させながら検証を行っている段階である。平成29年度は、研究内容1に関して、ようやく、誘導放出過程を解析できるような電磁界シミュレーションの拡張することができた。
ウエスト症候群の原因遺伝子の同定とオーダーメード治療への展望

周産期障害や結節性硬化症などの明らかな原因のないウエスト症候群29例(男21:女8)を対象とし、採血後、DNAを抽出し、ARX遺伝子の5つのエクソンについて、flanking intronを含め,PCR法で増幅後,電気泳動し,遺伝子伸長例は直接塩基配列解析を,その他はDHPLCで変異スクリーニング後,異常を認めたPCR産物について塩基配列解析を行なった。その結果,ウエスト症候群の男1例で、ARX遺伝子に333_334ins(GCG)_7変異を認めた。乳児期にけいれんを認めた弟も同じ変異を有し,母はヘテロ接合の保因者であった。同変異によりARX内4カ所のポリアラニン配列のうち第1ポリアラニン配列の16個のアラニンが23個に伸長すると推測される。今回同定した変異は既に2家系11例、および前回報告例1例の12例で報告されており,全例が乳児期にてんかん発作を発症し、最重度精神遅滞を呈し、歩行不能であった。8例がウエスト症候群を呈し、11例でミオクロニー発作を認めた。本例においても兄と弟で発作型は異なるが、両者とも重度の発達遅滞、上肢優位のジストニア姿勢、ミオクローヌス様の発作を認め、既報告と共通していた。一方、第2ポリアラニン配列の伸長変異は、ウエスト症候群やてんかんの併発は比較的少なく、非症候性精神遅滞またはジストニアをともなう症候性精神遅滞が多い。症例数は少なく、まだ変異の正確な頻度や表現型との詳細な関係は不明な点が多いが、第1ポリアラニン配列における7つのアラニンの伸長変異は、第2ポリアラニン配列の伸長変異に比べて,より重篤で,ジストニアやミオクロニー発作の併発など共通の表現型を示す可能性がある。オーダーメイド治療の可能性については,変異例が少なく,今回は明らかにできなかったので,他の原因遺伝子の探索が必要である。ウエスト症候群29例(男21:女8)を対象とし、採血後、DNAを抽出し、ARX遺伝子の5つのエクソンについて、flanking intronを含め,PCR法で増幅後,電気泳動し,遺伝子伸長例は直接塩基配列解析を,その他はDHPLCで変異スクリーニング後,異常を認めたPCR産物について塩基配列解析を行なった。今回同定した変異は既に2家系11例、および前回報告例1例の12例で報告されている。既報告全例が乳児期にてんかん発作を発症し、最重度精神遅滞を呈し、歩行不能である。本例においても生後3か月発症のウエスト症候群で、現在2歳で未頸定、左上肢優位のジストニア姿勢を呈し、ミオクローヌス様の発作を認め、既報告と共通していた。症例数は少なく、まだ変異の正確な頻度や表現型との詳細な関係は不明な点が多いが、第1ポリアラニン配列における7つのアラニンの伸長変異は、上述の一定した共通の表現型を示す可能性がある。

周産期障害や結節性硬化症などの明らかな原因のないウエスト症候群29例(男21:女8)を対象とし、採血後、DNAを抽出し、ARX遺伝子の5つのエクソンについて、flanking intronを含め,PCR法で増幅後,電気泳動し,遺伝子伸長例は直接塩基配列解析を,その他はDHPLCで変異スクリーニング後,異常を認めたPCR産物について塩基配列解析を行なった。その結果,ウエスト症候群の男1例で、ARX遣伝子に333_334ins(GCG)_7変異を認めた。乳児期にけいれんを認めた弟も同じ変異を有し,母はヘテロ接合の保因者であった。同変異によりARX内4カ所のポリアラニン配列のうち第1ポリアラニン配列の16個のアラニンが23個に伸長すると推測される。今回同定した変異は既に2家系11例、および前回報告例1例の12例で報告されている。既報告全例が乳児期にてんかん発作を発症し、最重度精神遅滞を呈し、歩行不能である。8例がウエスト症候群を呈し、11例でミオクロニー発作を認めた。本例においても兄と弟で発作型は異なるが、両者とも重度の発達遅滞、上肢優位のジストニア姿勢、ミオクローヌス様の発作を認め、既報告と共通していた。一方、第2ポリアラニン配列の伸長変異は、ウエスト症候群やてんかんの併発は比較的少なく、非症候性精神遅滞またはジストニアをともなう症候性精神遅滞が多い。症例数は少なく、まだ変異の正確な頻度や表現型との詳細な関係は不明な点が多いが、第1ポリアラニン配列における7つのアラニンの伸長変異は、第2ポリアラニン配列の伸長変異に比べて,より重篤で,ジストニアやミオクロニー発作の併発など共通の表現型を示す可能性がある。オーダーメイド治療の可能性については,変異例が少なく,今回は明らかにできなかったので,他の原因遺伝子の探索が必要である。
多元機能性ヘテロバイメタリックRu(II)-Sn(II)活性中心の分子デザイン

酢酸の工業的製法としてメタノールのカルボニル化によるモンサント法が知られているが,副原料であるCOや装置腐食性の高いヨウ化物助触媒を必要とし,また触媒金属となるRhが高価という不利がある。一方,Ru(II)-Su(II)の直接結合をもつヘテロバイメタリッククラスターが,メタノールのみを原料として一段で酢酸(または,メタノールとの速いエステル化による酢酸メチル)を生成する特異な反応に触媒活性をもつことが見い出されており,この触媒作用には,Ru(II)に隣接し,ルイス塩基性基質と付加的な相互作用をもち得るSn(II)の重要性が示唆されている。本研究の結果,反応は,(i)律速過程であるメタノール脱水素によるホルムアルデヒドの生成,(ii)ホルムアルデヒド二分子からのメチルホルマト錯体中間体の生成,(iii)同中間体のヒドリドアセタト錯体中間体への異性化,(iv)酢酸の還元的脱離,の経路により進行すると推定された。なお,(iii)の異性化過程は,メチルホルマト錯体中間体からのギ酸メチルの還元的脱離過程と競争的であり,Sn(II)活性中心はメチルホルマト錯体中間体のヒドリドアセタト錯体中間体への異性化を促進すると考えられる。各種のプトモーターを検討したところ,メトキシドイオンおよび二塩化スズのようなルイス酸が有効であることがわかった。それぞれ,律速過程での中間体と考えられるメトキシ配位種の濃度を高める効果,およびルイス酸がRu-Cl(およびRu-SnCl_3)からCl^-を引き抜くことにより空配位座を生じる効果と考えられる。また,活性炭担持金属ルテニウムを四塩化スズにより修飾した固気相不均一触媒では,ギ酸メチルが主生成物となった。
霊長類の大臼歯の咬耗による形態変化と採食効率の関係

霊長類の大臼歯を対象に、形態的特徴と咬耗に伴う形態変化の特徴から、食性、採食効率との関係を解明する。更に化石種の大臼歯を用い、形態的特徴、及び咬耗に伴う形態変化の特徴から化石種の食性を復元することを目指す。平成12年度には、咬耗に伴う形態変化の特徴が霊長類の種によって異なることが示され、13年度は、歯のエナメル質の微細構造が種によって異なることを明らかにした。エナメルプリズムの長軸の方向と歯の表面、もしくは咬合面のなす角度が種間で異なる。14年度は、咀嚼時にエナメル質内部に起こる力学的挙動をシミュレーションした。有限要素モデルは一辺が50ミクロンの立方体(エナメル質)と半径が100ミクロンの球(食物)からなり、食物片はエナメル質のブロックの一面と接する。shearingもしくはgrindingのシミュレーションを行うため、一定の摩擦係数(0.1から0.7まで0.1刻みの7モデルを作成)を与えられ舌側から頬側に向かってスライドするようにモデルを作成した。食物片の物性値はヤング率7.8GPa、ポワソン比0.3とした。エナメル質の物性値はヤング率103GPa(Ez)、32.1GPa(Ex, Ey)、横弾性係数31.0GPa(Gzx, Gyz)、13.6GPa(Gxy)、ポワソン比0.3(Nzx)、0.2(Nxy)、0.1(Nyz)とした。咬耗小面とエナメルプリズムのなす角度が異なる7つのモデルを作成した。その結果、応力集中のパタンはエナメルプリズムと咬耗小面のなす角度に依存して、角度が大きい場合に応力が集中する。また、摩擦係数とエナメルプリズムの向きで応力の最大値が決定される。先行研究によると、エナメル質の摩擦係数は咀嚼する食物に依存し、果実や肉では摩擦係数はほぼ0.1から0.7までの範囲に収まる。歯が壊れないようにするという観点から考えると、エナメルプリズムの向きと食物の摩擦係数は密接にかかわっていることが示唆された。化石類人猿Nacholapithecusの食性については咬耗の進行の様子からも果実もしくはナッツを主に食べていたことが推測される。
新規脳内ペプチドの関節炎動物モデルでの役割と病態生理・分子機構の解明

Galanin-like peptide (GALP)はオーファン受容体のリガンド探索から見つかった新規ペプチドで、脳内の視床下部弓状核と下垂体後葉に分布するが、慢性関節炎との関連についての知見はない。そこで今回は、GALPを中心に慢性ストレス、特に関節炎への関与を探ることを主目標として研究を行った。中でも、視床下部-下垂体系において、急性ストレス刺激(浸透圧およびLPS)によるIEGsおよびGALP遺伝子発現、および慢性炎症ストレス刺激(アジュバント関節炎)によるGALP遺伝子発現を調べた。その結果、弓状核ニューロンにおけるGALP遺伝子発現はレプチン依存的であるが、インスリン投与による血糖調節がその発現に影響を与えていること、下垂体後葉細胞におけるGALP遺伝子発現には浸透圧変化が関与する可能性があること、慢性炎症ストレスでは弓状核ニューロンにおけるGALP遺伝子発現が増加し、その発現にはプロスタグランジン系が関与する可能性があることなどを明らかにした。古来より、RA患者においては、特徴的な関節の変形や炎症性変化以外に、慢性炎症ストレスのため様々な中枢性変化をきたすことが知られている。RAで起こる様々な生理反応の機序は未だ不明な点が多いが、GALPの遺伝子発現を起点として末梢の慢性炎症性疾患であるRAの病態に、中枢神経系、特に視床下部がどのように関与しているかについて今後さらに検討する必要があると考える。関節リウマチモデル動物の一つであるアジュバント関節炎ラットを作成し、視床下部ー下垂体-副腎軸での、ガラニン様ペプチド(GALP)遺伝子の発現動態を検討した。結核死菌をincomplete freud adjuvantでemulsion化し、complete freud adjuvantとしたものをラット尾根部に接種(1mg/0.1ml/匹)した。抗原接種から0,5,12,24時間、4,8,10,12,14,21日後に屠殺し、脳と関節および滑膜を取り出し-80°Cに凍結保存した。脳はクリオスタットにて12μmの凍結薄切切片とし、視床下部の神経核(視索上核、室傍核、弓状核)を中心にRIラベリングによるin situハイブリダイゼーション法(ISH)を行った。関節および滑膜はテープトランスファー法による非脱灰切片用にセルロースコンパウンドに包埋した。体幹血は採取後、細胞成分を遠心分離し血漿を保存した。ISHの解析はフイルムオートラジオグラフィー法と画像解析装置にて行った。フイルムオートラジオグラフィー法に続いて、乳剤オートラジオグラフィー法にてmRNAを可視化した。また、同一スライド上で組織染色を行い、mRNAの発現細胞も同定した。その結果、視床下部においてGALP mRNAレベルは抗原摂取24時間後と15日後に増加する傾向であったが、有意な変化はなかった。シクロオキシジェネース阻害剤であるインドメタシンの経口投与も視床下部でのGALP mRNAレベルに影響しなかった。一方、下垂体後葉においては、抗原摂取12時間後と15日後にGALP mRNAレベルの著明な増加が認められ、インドメタシンの経口投与によりGALPの発現は有意に抑制された。視床下部においてGALPは主にニューロンに発現するが、正中隆起においては一部グリア細胞への発現が認められた。RIA法にて血漿中GALP濃度を計測したが、有意な変化は認められなかった。今後、視床下部-下垂体系におけるGALPの生理的意義および関節炎の発症・進展に関与する可能性を検討する。本研究の目的は、脳内ペプチド、特にオーファン受容体の内因性リガンドとして発見されたガラニン様ペプチド(GALP)および新規関連ペプチドを中心に関節炎への関与を探ることであった。我々はこれまで、慢性炎症ストレスモデルであるアジュバント関節炎ラットを用いて、下垂体後葉細胞におけるGALP遺伝子発現が特徴的な二峰性の発現を示し、その増加は関節炎症状に先立ち一過性に生じることを明らかにした。GALP同様、視床下部-下垂体系に関わる神経ペプチドとしてアルギニンバゾプレッシン(AVP)およびオキシトシン(OXT)がよく知られている。

2-Buten-4-olide(2-B4O)は、絶食後血中に増加する満腹物質であり、その生理作用として摂食抑制および免疫応答抑制の効果がある。さらに、下垂体前葉ホルモンおよび交感神経系へ影響を及ぼすことが報告されているが、その遺伝子レベルでの検討および下垂体後葉系への作用に関する知見はない。本年度研究では、慢性ストレスモデルであるアジュバント関節炎を用いる前段階として、下垂体後葉系における2-B4Oの作用を明らかにすること、および実験手法の確立を目的として、免疫組織化学的染色法を用いた蛋白レベルでの解析およびラジオイムノアッセイ法を用いた血中濃度の測定など系統的に解析を行った。その結果、2-B4O(100mg/kg)の腹腔内投与により血漿OXT濃度が投与後15-60分で上昇した。また、Fos蛋白の発現が、視床下部室傍核および視索上核におけるOXT分泌ニューロンに認められた。しかし、2-B4Oの腹腔内投与は、血漿AVPおよびAVP分泌ニューロンには影響を及ぼさなかった(Kawasaki et al.,2006)。現在、この研究をさらに進め、アジュバント関節炎を用いて、2-B4Oの神経内分泌系に対する下垂体前葉系における作用について検討している。
ストレス状況(顎間固定)下における口腔外科入院患者の生化学及び心理学的研究

顎間固定が、身体にどの様な影響を及ぼすかということを生化学的に検討し、また同時に心理学的なアンケートを実施することにより、実際に感じるストレスと生化学的な変化にどの様な相関があるかを比較検討した.また測定するそれらの物質が、ストレスの指標として有用であるかも検討した.対象:顎骨骨折にて当大学病院口腔外科に入院した患者の中で、非観血的に整復、顎間固定を施行した症例とした.実験方法:生化学的測定は尿中よりカテコールアミン(アドレナリン、ノルアドレナリン)および副腎皮質ホルモンの1つであるコルチゾールの代謝産物17-hydroxycorticoids(OHCS)を測定した.(固定中2回、固定除去後1回)アンケートは、固定中2回生化学的測定と同時期に行った.結果:今回の結果では17-OHCSは顎間固定により有意に増加していたが、カテコールアミンには、有意な変化は認められなかった.これらの結果から17-OHCSは、顎間固定によるストレスを反映していると思われたが、カテコールアミンについては有意な結果はでなかった.また今回の実験にて生体のストレス反応をよく反映していると思われる17-OHCSと、アンケートのなかのVAS(Visual Analyzing Scale)値の相関を検討したところ相関係数0.2と相関関係は認められなかった.考察:今回尿中よりカテコールアミン(アドレナリン、ノルアドレナリン)および17-OHCSを測定したが、17-OHCSは身体の顎間固定によるストレスを反映していると思われ、ストレスの指標として有用であると思われた.また身体の侵襲を一切加えることなく測定できる事など利点も多く、今後アンケートや、カテコールアミン測定法などを改良し、症例を増やし検討をしていきたい.顎間固定が、身体にどの様な影響を及ぼすかということを生化学的に検討し、また同時に心理学的なアンケートを実施することにより、実際に感じるストレスと生化学的な変化にどの様な相関があるかを比較検討した.また測定するそれらの物質が、ストレスの指標として有用であるかも検討した.対象:顎骨骨折にて当大学病院口腔外科に入院した患者の中で、非観血的に整復、顎間固定を施行した症例とした.実験方法:生化学的測定は尿中よりカテコールアミン(アドレナリン、ノルアドレナリン)および副腎皮質ホルモンの1つであるコルチゾールの代謝産物17-hydroxycorticoids(OHCS)を測定した.(固定中2回、固定除去後1回)アンケートは、固定中2回生化学的測定と同時期に行った.結果:今回の結果では17-OHCSは顎間固定により有意に増加していたが、カテコールアミンには、有意な変化は認められなかった.これらの結果から17-OHCSは、顎間固定によるストレスを反映していると思われたが、カテコールアミンについては有意な結果はでなかった.また今回の実験にて生体のストレス反応をよく反映していると思われる17-OHCSと、アンケートのなかのVAS(Visual Analyzing Scale)値の相関を検討したところ相関係数0.2と相関関係は認められなかった.考察:今回尿中よりカテコールアミン(アドレナリン、ノルアドレナリン)および17-OHCSを測定したが、17-OHCSは身体の顎間固定によるストレスを反映していると思われ、ストレスの指標として有用であると思われた.また身体の侵襲を一切加えることなく測定できる事など利点も多く、今後アンケートや、カテコールアミン測定法などを改良し、症例を増やし検討をしていきたい.
高齢者の唾液腺における水輸送低下の分子機構とその治療薬の開発

高齢者の唾液分泌不足を治療する方法を、唾液腺に特異的なAQP5の管腔膜での増量を促進させる薬物を検索することから行った。1.8、52、104週齢ラットの耳下腺管腔膜におけるAQP5はacethycholine(ACh)やepinephrine(Epi)で増量するが、AChによる増量は104週齢ラットでは8週齢ラットの約半分であった。Epiによる増量は8週齢ラットでも104週齢ラットでも差が認められなかった。2.各種の薬物を用いてAQP5の管腔膜での増量を促進させる薬物を検索した結果cis-2-methylspiro-(1,3-oxathiolane-5,3')-quinuclidineが最も有効であり、30分後における管腔膜でのAQP5の増量は8週齢ラットと大差なかった。従来より唾液促進剤としてよく使われているpilocarpineより持続性があり、よい効果が発揮された。3.cis-2-methylspiro-(1,3-oxathiolane-5,3')-quinuclidineによる[Ca^<2+>]iの上昇は104週令ラットにおいても持続的であった。1]耳下腺・顎下腺に局在する水輸送体の細胞内移動を惹起する薬物の検索とその加齢変化(1)8週齢ラットより耳下腺・顎下腺の切片を調整し、cis-2-methylspiro-(1,3-oxathiolane-5,3')-quinuclidineやpilocarpineをはじめ各種のM_<3->ムスカリン作動薬とKrebs Ringer Tris(KRT)液(pH7.4)を用いて37°Cにて15秒から30分間加湿振盪した後、LongbottomらやVayroらの方法を応用して基底膜,管腔膜,細胞内小胞膜等に細胞分画する。SDS-PAGEに供した後、ニトロセルローズ膜に転写し、抗AQP5抗体を使ってウェスタンブロッティングを行い、デンシトメーターにて解析したところ、神経伝達物質では管腔膜にAQP5を保持する作用が数分で消失するのに対し、cis-2-methylspiro-(1,3-oxathiolane-5,3')-quinuclidineやpilocarpineには管腔膜にAQP5を長時間保持するのに有効であることが明らかとなった。(2)54,104週齢のラットを用いて上述と同様のことを行ったところ、高齢ラットでもcis-2-methylspiro-(1,3-oxathiolane-5,3')-quinuclidineやpilocarpineは管腔膜にAQP5を長時間保持した。2]耳下腺・顎下腺の遊離細胞における分泌刺激薬による[Ca^<2+>]iの動態の加齢変化前年度の研究の結果、成熟ラット耳下腺管腔膜ヘAQP5を保持する作用は、私共が検索した薬物の中ではcis-2-methylspiro-(1,3-oxathiolane-5,3')-quinuclidineが最も高く、この薬物の高齢ラット及び高齢病態ラットへの適応について本年度は検索した。2]耳下腺遊離細胞における分泌刺激薬による[Ca^<2+>]iの動態の加齢変化-各週齢ラットの耳下腺遊離細胞をKRT液に浮遊後、Fura red-AM(10μM)を30分間室温にて負荷する。共焦点顕微鏡で[Ca^<2+>]i及び[Ca^<2+>]iオシレーションを測定した。上述分泌刺激薬を添加すると104週齢の耳下腺遊離細胞でも30分間続く長い[Ca^<2+>]iオシレーションが認められた。8、52、104週齢ラットより耳下腺・顎下腺の切片を調製し、cis-2-methylspiro-(1,3-oxathiolane-5,3')-quinuclidine, pilocarpine, acethycholineやepinephrineとKrebs Ringer Tris (KRT)液(pH7.4)中で37°Cにて15秒から30分間加温振盪した後、LongbottomらやVayroらの方法を応用して基底膜,管腔膜,細胞内小胞膜等に細胞分画する。SDS-PAGEに供した後、ニトロセルローズ膜に転写し、抗AQP5抗体を使ってウェスタンブロッティングを行い、デンシトメーターにて解析した。

AChにより104週齢ラットの耳下腺管腔膜におけるAQP5は、AChにより15秒後に8週齢ラットと同様に最大に達した。しかし、増加率は8週齢ラットが3.5倍であるのに対し、104週齢ラットでは2倍であった。cis-2-methylspiro-(1,3-oxathiolane-5,3')-quinuclidineによっては、10分後に8週齢ラットが3倍であるのに対し、104週齢ラットでは2倍であった。cis-2-methylspiro-(1,3-oxathiolane-5,3')-quinuclidineはAChとは異なり、管腔膜でのAQP5増量が持続的であり、30分後に8週齢ラットで2倍、104週齢ラットでは1.8倍であった。2.耳下腺・顎下腺の遊離細胞における分泌刺激薬による[Ca^<2+>]iの動態の加齢変化各週齢ラットの耳下腺・顎下腺切片を0.5mMEGTAの存在下コラゲナーゼとヒアルロニデースで処理して、遊離細胞を得た。KRT液に浮遊後、Fura2-AM(10μM)を30分間室温にて負荷した。種々の作動薬と反応後、[Ca^<2+>]iを蛍光光度計にて測定した。cis-2-methylspiro-(1,3-oxathiolane-5,3')-quinuclidineによる[Ca^<2+>]iの上昇は104週齢ラットにおいても持続的であったが、ピーク時の上昇率は8週齢ラットに比し小さかった。
日本企業におけるコンフリクト・マネジメント

2018年度は(1)論文執筆と(2)国際学会発表への投稿を行った.(1)論文執筆.シニア社員と非シニア社員の間における差異やコンフリクトの問題を検討するために,オンライン調査会社を利用し,サーベイを行った.分析を通して得られた知見を「シニア社員が積極的に働く職場の作り方シニア社員と非シニア社員を対象とする定量分析結果より」という題名の論文にまとめた.その論文が『R&D部門の“働き方改革"とその進め方』(技術情報協会出版)に掲載された.(2)国際学会発表への投稿.上司部下間の垂直的なコンフリクトに関する課題が,上司を対象とする研修によって解決されるかどうかという問題を検討するために,特定の単一企業を対象とするサーベイを行った.具体的には,研修の1ヶ月前および1ヵ月後において,研修参加者である上司の直属の部下に対して質問票を配布し,部下の視点から上司のリーダーシップ行動の変化を測定した.それに加え,研修参加直後に参加者である上司に対して質問票を配布し,研修での主観的な経験について測定した.分析の結果,上司部下間において健全なコンフリクトが生じていない場合において,特定の条件の下で研修参加が好ましい効果を持ちうることが明らかとなった.この成果を,The European Association for Work & Organizational Psychology 2019へと投稿し,口頭発表に採択された.2018年度を通して,特定の企業を対象とする調査を行ってきた.具体的には,主に管理職の社員を対象とするインタビューと,企業の全社員を対象とするサーベイを組み合わせた調査を行った,分析を通して,部門間のコンフリクトが様々な問題に対して重要な影響を与えることが明らかとなった.上記のように,2018年度に行ってきた調査において,部門間のコンフリクトが重要な課題であることが明らかとなった.2019年度は,これらの分析の結果を書籍にまとめる予定である.平成28年度の主な研究実績は(1)論文の執筆と(2)国際学会発表への投稿,(3)新たなデータの回収である.(1)論文の執筆.日本企業で働く従業員500名を対象とするサーベイ調査を行った.回収されたデータの分析結果をまとめた上で,「日本人社員は本当に"対立したくない"のか」という題名の論文を執筆し『人材教育』に投稿した.(3)新たなデータの回収.研究計画の時点では想定していなかったが,タイに進出している日系企業内で働くタイ人組織成員を調査する機会を得ることができた.日本人の組織成員のみを調査対象とするのではなく,他国の組織成員を調査し,日本人組織成員との間の違いを比較分析することによって,日本企業のコンフリクト・マネジメントという問題を相対的に検討可能になると期待することができた.したがって,平成28年度において,タイの日系企業で働くタイ人組織成員を対象にサーベイ調査を行い,約150人のサンプルを得ることができた.研究計画の時点では,全従業員を対象とするサーベイ調査を,複数の企業を対象に行う予定であった.しかし,平成28年度においては,当初の計画通りに調査協力企業数を増やすことはできなかった.その代わりに,タイに進出した日系企業で働くタイ人の組織成員を対象とするサーベイ調査を行う機会を得ることができた.そのため,日本人の組織成員を対象とする調査と平行して,タイ人の組織成員を対象とする調査を行うことで,日本人とタイ人との間の比較研究を行う形に,研究の方向を修正した.本研究の目的は,従業員間で生じるコンフリクトから高いパフォーマンスを生み出すために,日本企業において求められるコンフリクト・マネジメントの方法を明らかにすることである.平成29年度の主な研究実績は,(1)論文の執筆および,(2)国際学会発表,(3)新たなデータ回収である.(1)論文の執筆.日本企業が現在直面している最も深刻な問題の一つに,世代間のコンフリクト,すなわち,シニア・マネジメントに関わるコンフリクトの問題がある.したがって,シニア社員と非シニア社員とを対象とするサーベイ調査を行った.分析結果をまとめた上で,「シニア社員のマネジメントは非シニア社員のマネジメントと何が異なるのか?」という題名の論文を執筆し『人材教育』に投稿した.(2)国際学会発表.特定の日本企業の全従業員を対象とするサーベイ調査を行い,部門内コンフリクトと部門間コンフリクトとの間の関係を分析した研究成果(題名:"Inter-Departmental Task Conflict: Trigger Effects on Intra-Departmental Process Conflict and Trust Relationships")を,2018Annual Conference of the International Association for Conflict Managementにて発表した.(3)新たなデータ回収.研究計画の時点では想定していなかったが,企業の研修に関するデータを回収することができた.具体的には,研修参加前と研修参加後の2時点において,研修参加者である上司と,その部下全員に対してサーベイ調査を行った.このような設計によって,研修が上司や部下のコンフリクトに関わる経験や行動に与える影響について分析することができた.現在,分析の結果を整理している.平成28年度に行った日本企業とタイのローカル企業の国際比較調査に加えて,平成29年度は,単一企業を対象とする研修の前後比較という調査を行うことができた.今後も,コンフリクト・マネジメントに関わる教育や開発の問題について調査していく.2018年度は(1)論文執筆と(2)国際学会発表への投稿を行った.

(1)論文執筆.シニア社員と非シニア社員の間における差異やコンフリクトの問題を検討するために,オンライン調査会社を利用し,サーベイを行った.分析を通して得られた知見を「シニア社員が積極的に働く職場の作り方シニア社員と非シニア社員を対象とする定量分析結果より」という題名の論文にまとめた.その論文が『R&D部門の“働き方改革"とその進め方』(技術情報協会出版)に掲載された.(2)国際学会発表への投稿.上司部下間の垂直的なコンフリクトに関する課題が,上司を対象とする研修によって解決されるかどうかという問題を検討するために,特定の単一企業を対象とするサーベイを行った.具体的には,研修の1ヶ月前および1ヵ月後において,研修参加者である上司の直属の部下に対して質問票を配布し,部下の視点から上司のリーダーシップ行動の変化を測定した.それに加え,研修参加直後に参加者である上司に対して質問票を配布し,研修での主観的な経験について測定した.分析の結果,上司部下間において健全なコンフリクトが生じていない場合において,特定の条件の下で研修参加が好ましい効果を持ちうることが明らかとなった.この成果を,The European Association for Work & Organizational Psychology 2019へと投稿し,口頭発表に採択された.2018年度を通して,特定の企業を対象とする調査を行ってきた.具体的には,主に管理職の社員を対象とするインタビューと,企業の全社員を対象とするサーベイを組み合わせた調査を行った,分析を通して,部門間のコンフリクトが様々な問題に対して重要な影響を与えることが明らかとなった.平成28年度において,タイ人の組織成員をサンプルとするサーベイ調査を行うことができた.したがって,平成29年度は,日本人組織成員とタイ人組織成員との間の比較分析を行う.具体的には,両者の間のコンフリクト・マネジメントの違いや,コンフリクトの経験などが与える影響の違いなどを分析することで,日本企業のコンフリクト・マネジメントの問題を相対的に検討していく.平成29年度は,いくつかの企業を対象に部門内の全社員を対象とするサーベイ調査を行うことができる予定なので,そのデータを回収し,分析を行っていく.上記のように,2018年度に行ってきた調査において,部門間のコンフリクトが重要な課題であることが明らかとなった.2019年度は,これらの分析の結果を書籍にまとめる予定である.タイの日系企業調査のために,タイへ出張する必要が突如生じた.そのための追加の旅費を確保する必要が生じたが,その額が不明であったため,当初予定していたスキャナーや書籍の購入を見送った.その結果として,未使用額が生じた.平成29年度に国際学会へ参加する必要が生じたため.コンサルティング・ファームと共同で調査研究をすすめることができる体制となったため,交通費および人件費を大幅に削減することが可能となった.
実験的キネティクス解析および第一原理分子動力学法による触媒反応過程の解明

表面反応は普通、吸着種どうしが固体表面で衝突し反応するわけであるが(Langmuir-Hinshelwood型)、Eley-Rideal型は気相分子が吸着種と直接反応する素過程である。この際、気相分子の運動エネルギーを使って、反応が起こると考えられる。我々はER型の素過程が通常の触媒反応に見られることを初めて示した。すなわち、一般の触媒反応では、触媒と反応ガスの両者を加熱するが、触媒が冷えていてもある素過程は分子の加熱だけで進行するという結果を示した。実験は超高真空分子線装置を使用し、試料にはCu(111)単結晶を用いた。まず170Kに冷却した清浄なCu(111)表面に原子状水素を飽和吸着させ、720Kに加熱したCO_2分子線をあてることで反応を行ったところフォーメートが生成した。より低いCO_2温度では生成しない。これはCO_2が表面と熱的に平衡になることなくHaと反応したことを示す。すなわちE-R型機構で反応が起きたこと意味する。また、STMを用いて、Ni表面でのCOとエチレンからの表面炭素生成に対するステップエッジの効果を調べた。COの解離はNi(111)のステップェッジで進行し、カーバイドのアイランドがステップエッジに沿って形成する。ステップエッジで生成した炭素はいったんバルク中へ直ちに拡散し、低温になると表面へ析出する。一方、C_2H_4からのカーバイド生成では、テラス上にランダムに炭素が生成し、ステップェッジでの局在化は見られない。500Kでは孤立した炭素原子が観察され、614Kではカーバイドが数個連なったひも状の構造が観察される。さらに、カーボンのバルクからの析出は全く観察されなかった。COとC_2H_4のカーバイド生成過程の違いは、両者の解離サイトが異なるためである。すなわちエチレンはテラスで解離すると結論された。メタノール合成反応の素過程のひとつであるフォーメートの生成に関して(CO_2+1/2H_2→HCOO)、Cu(111)表面でのキネティクスおよびダイナミクスを研究した。昨年度の研究において、この反応がEley-Rideal型であることが示唆され、それを検証するための実験的・理論的研究を進めた。重要な点は、これまでの多くの表面反応が、吸着種が表面で衝突し反応するものであるが、Eley-Rideal型の素過程は、吸着種に気相分子が直接衝突し反応するという極めて珍しい反応である。ラジカル反応のような特殊な場合にのみ、ER型反応が見出されているが、一般の触媒反応素過程では、その存在自身が疑問視されているところである。本反応の場合、解離状の水素に直接CO_2分子が反応するというメカニズムである。我々は、第一原理分子動力学計算で、直接衝突する場合の活性化エネルギーを計算し、実験値を良く再現する結果を得た。さらに、遷移状態においてそれに対して、O-C-O軸が曲がることが示された。CO_2の振動励起が反応に重要なことを示唆するが、これと良く対応するが実験結果が得られた。すなわち、Cu(111)に原子状水素を吸着させ、これを室温に保っておき、CO_2分子のみ加熱して反応を行わせたところ、CO_2温度に依存して速度は変化した。その活性化エネルギーはCu(111)サンプル温度を変化させて測定した時の活性化エネルギーと良く一致した。すなわちCO_2の運動エネルギーのみが反応の障壁を越えるのに使われることを意味している。この結果は、表面反応一般の理解にとって重要な結果である。
生体内遺伝子導入による新生骨誘導法の硬組織再建における応用

昨年度われわれは、BMP-2遺伝子導入を行う筋の相違による異所性骨化効率の比較およびBMP-2遺伝子導入を行う筋の相違による異所性骨化効率の比較を行い、併せて遺伝子導入を受けて異所性骨化を起こす、標的細胞の検索を行った。術後2週目の時点ではSOLに遺伝子導入した群においては高率に骨化が認められ、EDLに遺伝子導入した群においては全く骨化が認められなかった。さらにorthotopic EDL graft群において骨化は認められず、transpositional SOL graft群において非常に良好な骨化が認められた。この概要を1999年10月28日の日本形成外科学会基礎学術集会において発表し、現在投稿準備中である。今年度は、上記の手法で異所性骨化を起こしたSOLをラット脛骨骨欠損部に充填し、骨欠損部治癒状態および荷重試験を行い、その概要を2001年4月11日の日本形成外科学会総会にて発表予定である。本年度われわれは、BMP-2遺伝子導入を行う筋の相違による異所性骨化効率の比較およびBMP-2遺伝子導入を行う筋の相違による異所性骨化効率の比較を行い、併せて遺伝子導入を受けて異所性骨化を起こす、標的細胞の検索を行った。術後2週目の時点ではSOLに遺伝子導入した群において高率に骨化が認められ、EDLに遺伝子導入した群においては全く骨化が認められなかった。さらにisotopicEDLgraft群において骨化は認められず、transpositionalSOLgraft群においては非常に良好な骨化が認められた。
魚類卵成熟におけるMPF形成初期過程の分子機構

キンギョ卵成熟過程における卵成熟促進因子(MPF)の活性化機構を探るため、以下の2点について調べた。1.卵成熟過程でのサイクリンB合成開始の機構キンギョ卵成熟誘起において、サイクリンBの翻訳開始はMPFの活性化と直接関わる。本研究ではサイクリンBの翻訳開始と、サイクリンBmRNAのポリA鎖伸長との関係を調べた。アダプター/dTプライマーによるPCR法で、ポリA鎖の長さの卵成熟過程での変化を調べたところ、サイクリンBの合成が始まる時期にそのmRNAのポリA鎖が著しく伸長することを発見した。このことはサイクリンBmRNAのポリA鎖伸長が、サイクリンB翻訳開始と関係することを示唆する。2.cdc2活性化スレオニンリン酸化酵素の同定MPFの本体であるcdc2は、サイクリンBとの結合後に、cdc2活性化酵素により161番目のスレオニン(T161)がリン酸化され、活性化する。このcdc2を活性化する酵素として、MO15遺伝子産物に注目し、その機能の解明を行った。キンギョMO15cDNAを大腸菌で発現させ、抗体を作製した。キンギョ未成熟卵抽出液には不活性型cdc2は存在するが、サイクリンBはない。これに大腸菌で作製したサイクリンBを入れると、cdc2のT161がリン酸化され、活性化した。この時、あらかじめ抗体でMO15を抽出液から除いておくと、サイクリンBを入れても、cdc2は活性化しなかった。これにウサギ網状赤血球ライセ-トで作製したMO15を加えると、cdc2の活性化が回復した。このことはMO15がcdc2活性化酵素であることを強く示唆する。