hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
古人骨ＤＮＡ分析による縄文－弥生混血の検証

【研究の目的】本研究のテーマ「縄文人と弥生人の混血を検証」は埴原和郎が1991年に提唱した『日本人形成の二重構造モデル』の主要部分を占める。約1万2千年前、日本列島全体には狩猟採集民・縄文人が住んでいた、一方、2千数百年前に現れた弥生人は水田稲作民で、東アジア大陸からの移住者(=渡来民)と考えられている。そして弥生古墳時代、在地系縄文人と渡来系弥生人の混血が進行したとされる。本研究で検証すべきは渡来系弥生人の遺伝的貢献がどの程度であったかである。埴原は遺跡数から推定される人口増加を説明するために、非常に多くの渡来民が日本列島へやってきたと考えた。しかし、水田農耕の技術力を背景に渡来民の人口増加率が急速であった可能性もある。渡来系弥生人の遺伝的貢献度を定量的に分析するには、古墳時代人の人骨のDNAを調べるのが最も有効だ。そこでライアン・シュミットは古人骨DNA分析に着手した。【研究実施計画】古い人骨からのDNA抽出は技術的困難が伴うため、まず最初に1つの細胞あたりの分子量が多いミトコンドリア・ゲノム(mtDNA)の分析に取り組んだ。茨城県ひたちなか市・十五郎穴横穴群遺跡から出土した人骨7検体(89世紀)および群馬県渋川市・金井東裏遺跡から出土した人骨2検体(6世紀初頭)を分析対象とした。これらを物理的に粉砕した上、DNAの抽出・精製をし、mtDNA D-loop領域119bp断片を増幅するプライマーをもちいてPCRを行った。その結果、全ての試料で増幅に成功した。続いて、この増幅断片にオーバーラップする別のプライマーセットをもちいてさらなるPCR増幅を行った。その結果、D-loop領域のほぼ全体をカバーすることに成功した。これらのうち残存DNA量が十分なものについて次世代シークエンサーで分析を行うためのライブラリーを作成した。26年度が最終年度であるため、記入しない。【具体的な内容】本研究では古人骨からDNAを抽出・精製し、先史時代に日本列島に住んでいた人々の集団間の遺伝的交流を検証する。茨城県ひたちなか市には多くの古墳が点在する。十五郎穴横穴群遺跡(89世紀)はそうした遺跡の1つである。この古墳時代遺跡出土人骨7検体から骨片あるいは歯牙を採取し物理的に粉砕した上、DNA抽出・精製をおこなった。【意義・重要性】日本列島では考古学的証拠から縄文時代は約1万2千年前に始まり、約2千3百年前に弥生時代が始まった。縄文時代から弥生時代へは劇的な変化を示す。すなわち、縄文時代は狩猟採集を生業の中心としたが、弥生時代は大規模水田農耕が開始した。それぞれの時代の遺跡から見つかる人骨の形態も大きな変化を示す。縄文時代の遺跡からは、彫りが深く角張った顔面形態の背が低い人骨が見つかるが、弥生時代の遺跡からはのっぺりとした長い顔の長身な人骨が見つかる。日本の考古学では、これらは主に生業形態の変化に伴う形態変化と考えられてきたが、一方、自然人類学では主に大陸から北部九州への水田農耕の伝播に伴う大量の移民(渡来系弥生人)と在地系縄文人が弥生時代に共存し、徐々に混血したと考えてきた。弥生時代の次にくる古墳時代、関東平野から東北地方にかけての地域は、渡来民の影響が北部九州や近畿より少なく、在地系縄文人が多く住んだ地域と想像される一方、考古遺物には畿内の政権の強い支配の影響がうかがえる。したがって、この時代のこの地域の人骨試料のDNA分析を行うことにより、渡来民の移住と混血の再現が期待される。

続いて、この増幅断片にオーバーラップする別のプライマーセットをもちいてさらなるPCR増幅を行った。その結果、D-loop領域のほぼ全体をカバーすることに成功した。これらのうち残存DNA量が十分なものについて次世代シークエンサーで分析を行うためのライブラリーを作成した。26年度が最終年度であるため、記入しない。一般に古人骨に残存しているDNAは、断片化が進み、全体の分子量も劇的に減少している。十五郎穴横穴群遺跡出土人骨も分析の結果、残存するDNAはダメージを受け量も激減していることがわかった。このため、実験のさまざまな過程で困難があり、研究計画は全体に予定よりも「やや遅れている」と判断している。
世紀転換期から俯瞰するソフト・パワーとしての冷戦期合州国表象文化の研究

合衆国の政治と文化が覇権国家にふさわしいものとなってゆく過程/変化が顕著になる世紀末を研究の射程に含めたことにより、冷戦期の文化を分析・解釈する際の視点の置き方、理解の仕方の幅がある程度広がった点が昨年度の収穫だった。例えば、中山が考察の範囲に収めた映画『オズの魔法使い』やクリスマスの問題、言い換えれば大衆文化の想像力と政治性は、冷戦期以前に覇権国家合衆国に見合った魅力、求心力を備えつつあった。また、『シネマとジェンダー』以来持続して塚田が取り組んできた男性性の問題も、世紀転換期を視野に収めてはじめて判る事象がある。例えば、ボディビルが大衆の想像力に焼きつく世紀転換期と覇権国家が世界で他国を寄せつけない軍事/政治の影響力を行使するようになる冷戦期とはおよそ半世紀近いずれがある。ベトナム戦争の時代には、頼りにならないユダヤ系シュレミール風の男性像が説得力を持つようになっており、ジョン・ウエインの男性マッチョな男性像は時代遅れである。表象/象徴のほうが先を行っているのである(『アメリカ映画の政治学』所収の『泳ぐ人』論参照)。政治と表象(ソフト・パワー)のこうしたずれについてさらに検討が必要となろう。ミネルバのふくろうは日が傾けば飛ぶ準備をする、ということであろうか?世紀転換期を視野に入れた成果を含む論文集『メディアと帝国』は編集が最終段階に入っているし、その次の論文集『ヒッピー世代の諸先輩』(仮題、小鳥遊書房を予定)とともに今年度中の刊行を目指している。この二冊は前者が世紀転換期に的を絞ったもの、後者が冷戦期後期で、いわゆる冷戦期全盛の50年代、60年代を挟み撃ちしたかたちになる。言い換えれば、二十世紀文化史(つまりはソフト・パワー史)に近づく私たちの試みとなっているのである。塚田が編集(企画の段階から彼中心に動いている)を受け持っている『メディアと帝国』は2016年度日本英文学会全国大会シンポジアム(於京都大学)が出発点となっている。執筆、調整、編集で、予想をはるかに越えた時間をとってしまったが、編集作業の最終段階に入りつつあるので、今年度中には成果を世に問うことが叶うと思われる。シンポジアム実施から三年経過するので、努力を傾注したい。中山が編集を担当している『ヒッピー世代の諸先輩』(仮題)は、実力のある執筆者、気鋭の若手が寄稿してくれることとなり、企画の段階(5月末日に原稿を集める)では大いに期待できるものとなっている。上記の二冊をできるだけ早く出版し、研究活動を次の段階に進めてゆきたい、と切に願う。私たちは2011年から開始した基盤研究(C)「冷戦期における合衆国ナショナリズムとソフト・パワーとしての表象文化の研究」以来、北米文化・文学研究の一部である問題系を扱っているとはいえ、他国殊にイギリスを視野に入れてきた。いや、英文学研究者である大田を分担研究者として共同作業を続けている大きな理由が、英米文化・文学(殊に批評と研究)の密接な、そして複雑な関係に着目してきたからに他ならない。当初から、そして今後とも一国の地域研究には収まりきれない問題だ。ソフト・パワーとは他国を動かす文化資本、文化の政治力なのである。英米の密接な関係については太田を中心にかなりの程度成果を活字にしてきたが、研究発表などには既に着手してはいるものの、大々的には活字にまとめていない領域として、合衆国(覇権国家)のソフト・パワーが日本(日本文化)に対して行使してきた影響の研究がある。村上は草野心平、辻井喬などに関する口頭発表をしていても、情けないことに論文にまとめていない。今後努力すべき課題である。近年、東南アジア、アフリカを研究対象とした冷戦研究が加速度的に深化している。単に米ソの対立、パワー・バランス云々という水準をはるかに越えて、文化の問題も掘り下げられている。そうしたアジア研究などの成果をいかにして私たちの問題意識に組み込むのか、新たな共同研究の可能性をいかにして見つけてゆくか、第二次大戦中のいわゆる枢軸国であった日本とアジア諸国の関係と戦後である冷戦期におけるアジアと日本とをどうみてゆくのか、以前からの宿題で右往左往、試行錯誤が続いているにも拘わらず、研究の地平は広がっている。しかも、重たい倫理性を有する諸問題の絡まった糸の束に高度な研究力で対処しなければならないであろう。しかし、ソフト・パワーの研究を続けるのであれば、意識せざるを得ないのである。前年度に関して記しておくべきことは、ソフト・パワーを享受することで政治的、社会的に影響を受ける日本に焦点を当てた研究をかなりの程度進めることができた点である。大田の論考「ポスト帝国日本の「英文学」」ならびに研究発表「ポスト帝国の「英文学」とG・S・フレイザー「現代的問題」としての「現代の英文学」の発明」(大谷伴子と共著)、塚田の研究発表“Danchi, Emperor, Terrorism: Nuclear Landscape in the Japanese Films"がこの系列だが、英学の一部として日本に定着した英米文学研究とその教育が国際関係の変化とともに新たな動きを示し現在に至っている際の問題点を探るものとなっており、今後の展開に期待できる。『シネマとジェンダー』(臨川書店)から『アメリカ映画のイデオロギー』(論創社)まで合州国映像表象に軸足を置いていた塚田は『冷戦とアメリカ』(臨川書店)所収の「福龍・アンド・ビヨンド」から進めている核問題と日本を着実に掘り下げてきている。

ソフト・パワーの問題は発信する文化圏と受け入れる文化圏との関係が重要となるため、私たちの研究に本来あるべき守備範囲の拡大がみられたことに若干の安堵がある。小説分野に関しても進捗があり、中山は『エコクリティシズムの波を超えてー人新世の地球を生きる』(音羽書房鶴見書店)に「カート・ヴォネガットのエコロジカル・ディストピア」を寄稿し二年後刊行予定の『ヒッピー世代の諸先輩』(仮題)につながる一歩としたし、塚田はHeminngway研究において「フリークス・アメリカーヘミングウェイ、ロン・チャニー、身体欠損ー」と「クロスメディア・ヘミングウェイーニューズリール、ギリシア・トルコ戦争、「スミルナの桟橋にて」ー」の二点を活字にしていることも報告したい。私たちの研究活動において、科研における四人だけの分担・共同作業に限らず、問題意識を共有する他の研究者と行う学会シンポジアムと論文集の編集刊行により、情報を広く共有し、相互に刺激を受けて新たな展開を目指す姿勢を取ることを重要視してきたが、2017年度日本アメリカ文学会全国大会(於鹿児島大学)においてはシンポジアム「対抗文化と伝統、対抗文化の伝統」(司会は村上)を行い、二年後刊行を予定している『ヒッピー世代の諸先輩』(仮題、編集は中山)に寄稿予定の中垣恒太郎、大森昭生、井出達郎の三氏に研究発表をしていただいた。寄稿予定者も揃い、編集準備もはじまっている。ヒッピー文化は文学史に残る作品に乏しいが、過去の文学作品に対し以前はなかった読み方、接し方を示しており、論ずるべき問題は多い。また、Hemingwayの場合、ヒッピー文化との親和性がありながら彼の作品が現在定着している解釈を受けるのがヒッピー文化衰退以後となっており、現在の視点から時代のずれを再考することも必要となっている。2019年度に仙台で開催予定の全国大会ではプロレタリア文学運動を従来とは異なった角度から検討するシンポジアムを組み、こちらも論文集にまとめてゆく。プロレタリア文学は長らく合衆国の文化ナショナリズム、合衆国発信のソフト・パワーから除外されてきたが、日本はまだとはいえ、合衆国では新たな研究の流れが生まれており、機が熟している。このメンバーによる科研三期目の重点項目に挙げた<世紀末までを視野に入れる作業>の到達点を公表するものとなる『メディアと帝国19世紀末アメリカ文化学』(仮題、ミネルヴァ書房)の編集作業は遅れているものの、今年度中には刊行できる目途が立っている。この遅れを理由として進捗状況は「やや遅れている」とした。合衆国の政治と文化が覇権国家にふさわしいものとなってゆく過程/変化が顕著になる世紀末を研究の射程に含めたことにより、冷戦期の文化を分析・解釈する際の視点の置き方、理解の仕方の幅がある程度広がった点が昨年度の収穫だった。例えば、中山が考察の範囲に収めた映画『オズの魔法使い』やクリスマスの問題、言い換えれば大衆文化の想像力と政治性は、冷戦期以前に覇権国家合衆国に見合った魅力、求心力を備えつつあった。また、『シネマとジェンダー』以来持続して塚田が取り組んできた男性性の問題も、世紀転換期を視野に収めてはじめて判る事象がある。例えば、ボディビルが大衆の想像力に焼きつく世紀転換期と覇権国家が世界で他国を寄せつけない軍事/政治の影響力を行使するようになる冷戦期とはおよそ半世紀近いずれがある。
生体分子モーター群を自在に制御する基盤技術開発

生体分子モーターは優れた運動効率、高い比出力を備えた分子機械である。本研究では多数個から成る生体分子モーター群を自在に操作する基盤技術を開発することを目的とした。その技術応用として集団で目的の物質を能動的に輸送・集積し、機能的な組織体へと集積するデバイス創製システムを提案する。上記の課題を達成するにあたり、1.分子間相互作用を塩基配列情報に基づいて精密に制御できるDNAを用い、生体分子モーターの群運動発現系および目的物質を補足する方法論を確立させた。さらに、2.光応答性のDNAを導入することで、生体分子モーターの群運動を光で操作可能なシステムの構築を行った。生体分子モーターはATPの化学エネルギーを細胞運動や物質輸送などへの力学的な仕事へと変換するナノメールサイズの分子機械である。優れた運動効率、高い比出力を備えることから生体分子モーターを動力源としたナノデバイスやバイオアクチュエーターの開発に期待が寄せられている。本研究では多数個から成る生体分子モーター群を自在に操作する基盤技術を開発する。この能動的な輸送システムにより時間・空間的な拡張性をもった物質集積技術の創出が可能になると期待される。上記の課題を達成するにあたり、1.分子間相互作用を塩基配列情報に基づいて精密に制御できるDNAを用い、生体分子モーターの群運動発現系および目的物質を補足する方法論を確立する。さらに、2.光応答性のDNAを導入することで、目的物質の位置選択的な運搬・輸送を実現するプラットフォームを確立することを計画している。マイクロチューブルの群運動を発現させるためには、マイクロチューブル間の相互作用を制御する必要がある。そこで、本年度は一本鎖DNAを用いることで塩基配列に依存したマイクロチューブルの群運動発現を実現してきた。さらに群運動の発現を可逆的に制御するために鎖交換可能なDNA配列の探索も行ってきた。一方で目的物質にもDNAをタグ付けすることで、マイクロチューブルおよび目的物質間に相互に物質認識能を付与させてきた。これまでにマイクロチューブルが輸送できる物質のサイズ、輸送距離、輸送効率、空間的精度の評価を終えている。研究計画通り進んでいる。優れた運動効率、高い比出力を備えることから生体分子モーターを動力源としたナノデバイスやバイオアクチュエーターの開発が各国で盛んに行われている。本研究では多数個から成る生体分子モーター群を自在に操作する基盤技術を開発することを目的としている。上記の課題を達成するにあたり、1.分子間相互作用を塩基配列情報に基づいて精密に制御できるDNAを用い、生体分子モーターの群運動発現系および目的物質を補足する方法論を確立してきた。さらに、2.光応答性のDNAを導入することで、生体分子モーターの群運動を光で操作可能なシステムを構築してきた。具体的には光応答性DNAに対する相補鎖DNAを目的の物質にタグ付けすることで、マイクロチューブルに物質認識・補足機能を付与してきた。また可視光・紫外光を照射することで対象物質の補足および放出が可能であることも確認した。輸送対象物質として、DNAタグ付き蛍光微粒子を光応答性DNA修飾マイクロチューブルが輸送できる蛍光微粒子のサイズや輸送距離、輸送効率などを評価した。さらに位置選択的な物質輸送を実現するため、可視光・紫外光を局所照射可能なフォトマスクの作成を行った。今後は目的物質の位置選択的な運搬・輸送を光により制御可能なシステムを構築することを目標とする。そのために光応答性DNAに対する相補鎖DNAを目的の物質にタグ付けすることで、マイクロチューブルに物質認識・捕捉機能を付与する。また、光(可視光・紫外光)を用いることで位置選択的な特定物質の解離を実現する。実演用の輸送対象物質として、適当なDNAタグ付き蛍光微粒子を用い光応答性DNA修飾マイクロチューブルが輸送できる蛍光微粒子の限界サイズ、輸送距離、輸送効率、空間的精度を評価する。さらに、光照射範囲のスイッチングから標的蛍光微粒子の書き換え(リライタビリティ)可能性についても評価する予定である。本年度は塩基配列のプログラミングによって構築されるDNAの論理ゲートを導入することで生体分子モーター群に自律分散性を賦与することを目標としている。具体的にはDNAの演算特性(論理ゲート)を本系に組み込むことで達成する。論理ゲートとして、YESゲート型、ANDゲート型、ORゲート型DNAをマイクロチューブルに導入する。インプットシグナルに応じて生体分子モーターの群運動発現系が構築可能か評価する。

さらに本系のアプリケーションとして特定のDNAタグ付き蛍光微粒子を用い物質輸送を論理ゲートに基づき制御可能かについても評価する予定である。生物物理・ソフトマター次年度の光応答性試薬の購入に充てるため。次年度の光応答性試薬及び論理ゲートDNAの購入に充てるため。本年度に光応答性試薬の購入を予定。本年度に光応答性試薬及び論理ゲートDNAの購入を予定。
立型円筒・軸系の半浸水高速回転時における流体関連不安定振動の励振機構の解明

回転体式空気混入機のような回転機械の基本モデルである立型円筒・軸系が半浸水状態で回転する場合、その回転数が危険速度より高いある範囲で自励的不安定振動の発生することが知られている。円筒・軸からなる振動系が自由液面を有する流体系と動的相互干渉して、この流体励起の自励振動が発生することを実験的に明らにした。1.円筒・軸系を回転させながら,円筒・軸系全体を一定振幅の正弦波加振する実験装置を製作し,回転下での軸に発生するひずみのx,y方向成分を測定した。これと同時に軸の振動変位をも測定し,回転円筒が強制正弦波加振されている状態での流体力を算定した。これらより,流体力が円筒運動(振動)に対してする仕事を,(1)回転数,(2)加振振動数,(3)加振振幅,(4)浸水度を変えて算定した。この仕事の正負が分るマップを回転数加振振動数に関して作成した。2.1.の実験データの整理(仕事マップ)より、回転円筒近傍の流体が円筒に作用する力(流体力)は、円筒・軸系の危険速度より高い回転数のある範囲で、円筒の振動変位に対して位相進みとなり、流体力のなす仕事が正になることが実験的に明らかとなった。3.2.での流体力による仕事が正となる条件(回転数と振動数)で回転円筒・軸系を運転し、自励的不安定振動が発生することを実証した。4.回転円筒・軸系が半浸水状態で危険速度より高い回転数で運転される場合の不安定振動の発生時において、その軸変位と旋回波動の計測を同時に実施した、その軸変位と波動の画像解析より,回転円筒・軸系の固有振動数に等しい振動数の波動が円筒近傍に発生していることを明らかにした。この流体波動の発生する力と円筒振動との理論的関連付けは今後の研究課題である。(1)実験装置の完成:平成元年度からの自主研究で製作を続けて来た回転円筒流体力測定装置を完成させた。実験装置の製作費や消耗品費の支出増のため、スリップリングは校費で購入した。また、回転円筒の加振変位測定には、非接触電子光学式変位測定装置が来年度の実験(同一の変位測定装置2式で円筒・軸系のふれまわり振動軌跡を測定する実験)にも適していると判断されたので、本装置を購入した。以上より本研究での実験装置が完成され、予備実験よりデ-タの信頼性が確認された。(2)円筒・軸系を回転させながら、x方向に正弦波加振することができる上記の実験装置を用いて、加振振幅:3mm,加振振動数:4Hzから14Hzまで,回転数:3 ^1/sから30 ^1/sまで,円筒の浸水度30mmの条件で,軸に発生するひずみの直交2成分を測定した。このひずみはスリップリングを介し、A/D変換され,コンピュ-タに取り込まれて、流体力の算出に使用した。(3)回転円筒・軸系の円筒が半浸水状態でx方向に加振されたとき、軸に発生したひずみの2成分から、加振方向(xー方向)成分を算出し、円筒の慣性力成分を差し引き、流体力のみを算出した。この流体力と測定された加振変位とから、流体力がなす仕事を計算した。

これより、流体力のRMS値と回転数,加振振動数との関係を求め、ある加振振動数(48Hz)と回転数(2326 ^1/s)とで、流体力のなす仕事が大きくなることを明らかにした。(4)上記のひずみの直交2成分測定デ-タより、回転円筒・軸系を仮想的にふれまわり加振した場合の流体力のx成分,y成分を求め、これらと仮想ふれまわり変位(x成分は実測,y成分は仮想値)とから流体力のなす仕事を前向きふれまわり,后向きふれまわりについて算出した。この仕事を回転数と加振振動数とに関してマップ化した。これより,ある加振振動数(48Hz)と回転数(2326 ^1/s)で、前向きふれまわりのとき、流体力は回転円筒・軸系に仕事をすることが明らかとなり、実際の回転円筒・軸系において、この範囲で不安定振動発生する理由は、本流体力のエネルギ的な解析より明らかとなった。回転体式空気混入機のような回転機械の基本モデルである立型円筒・軸系が半浸状能で回転する場合,その回転数が危険速度より高いある範囲で自励的不安定振動が発生することを申請者は発見した。円筒・軸からなる振動系が自由液面を有する流体系と相互干渉して,この流体励起の自励振動が発生することを実験的に明らかにした。1.円筒・軸系を回転させながら、円筒・軸系全体を一定振幅の正弦波加振する実験装置を製作し,回転下での軸に発生するひずみのx,y方向成分を測定した。これと同時に軸の振動変位をも測定し,回転円筒が強制正弦波加振されている状態での流体力を算定した。これらより,流体力が円筒運動(振動)に対してする仕事を,(1)回転数,(2)加振振動数,(3)加振振幅,(4)浸水度を変えて算定した。この仕事の正負が分るマップを回転数加振振動数に関して作成した。2.1.の実験データの整理(仕事マップ)より,回転円筒近傍の流体が,円筒に作用する力(流体力)は円筒・軸系の危険速度より高い回転数のある範囲で,円筒の振動変位に対して位相進みとなり,流体力のなす仕事が正になることが実験的に明らかとなった。3.2での流体力による仕事が正となる条件(回転数と振動数)で回転円筒・軸系を運転したところ,自励的不安定振動が発生することを実証した。4.回転円筒・軸系が半浸水状態で危険速度より高い回転数で運転される場合の不安定振動の発生において,その軸変位と施回波動の計測を同時に実施した。その結果,回転円筒・軸系の固有振動数に等しい振動数の波動が円筒近傍に発生していることを明らかにした。この流体波動の発生する力と円筒振動との関連の理論的解明は今後の研究課題である。
強度の圧縮加工を利用した超層状合金組織の作成法

この研究は、金属の多層構造を圧縮加工の繰り返しプロセスによって、どこまで微細に作り得るかを実験的に調べる事を目的としている。先ず、相互に常温では溶け合わないAg-Cu系合金系について実験を行った結果を述べる。実験法は、AgおよびCuの約20ミクロン厚のフィルムを交互に約100枚重ね、これを1回につき約1/2の厚さに圧縮加工する操作を最大20回繰り返した。その結果層間隔が、約50nmのAg-Cuの積層構造が作成された。又、フィルムでは無く、粉体のAgとCuの混合したものを200回繰り返しプレスする実験を行ったところ、AgとCuとの相互の拡散が進み、非平衡のAg-Cu固溶合金の形成することが明らかとなった。このような繰り返し変形による積層構造作成の手法を、ガラスと金属の2層構造材料に応用した例を次に述べる。すなわち、約100ミクロンのソーダガラス板にAuを約20nmスパッタリングにより堆積してこれを約100200枚重ね、約700°Cの炉中にて圧縮して約1/20の厚さに変形した。これを再び繰り返して、約101μmの間隔でAu膜を有するガラス積層体を作成することが出来た。Au金属は炉中で球形(直径数10ナノメートル)のコロイド状態で平面的に分散しており、Au粒子による光の散乱が面上で生じ、レーザー光をこの膜面に平行に入射することにより光の回折現象が観測され、バルクの光回折格子であることが確かめられた。又光の偏光も生ずることが確認出来た。これらの繰り返しプロセスによる異種物質の積層、混合の過程をカオスの理論に基づく解析が行われ、繰り返しプロセスの有効性の原理が示された。Ag-Cu,Ag-FeおよびNi-Ti合金系において、それぞれの金属元素の薄板(50μm程度)を100枚程度積層し、これを圧縮により1/2の厚さに変形し、得られた試料を切断し、再び積み重ねて圧縮変形を繰り返した。10回程度の圧縮の繰り返しによって100ナノメーター程度の極薄積層膜試料が得られた。これらの積層膜試料は、膜厚の減少と共に降伏強度が上昇し、膜厚100ナノメーターの試料では圧縮強度が700MPaに達した。また、Ag-Fe系においては、磁場中で電気抵抗の減少する。いわゆるGMR(巨大磁気抵抗効果)が観測された。この現象は数ナノメーターから10数ナノメーターの寸法に磁性、非磁性相が混合したときに見られるものであり、繰り返し圧縮試料で、この現象が見られたことは、これらの単純な操作でナノメーター寸法にまで組織を微細化し得ることを示している。10回程度の圧縮の繰り返しによって100ナノメーター程度の極薄積層試料が得られた。この現象は数ナノメーターから10数ナノメーターの寸法に磁性、非磁性相が混合したときに見のであり、繰り返し圧縮試料で、この現象が見られたことは、これらの単純な操作でナノメーター寸法にまで組織を微細化し得ることを示している。

先ず、相互に常温では溶け合わないAg-Cu系合金系について実験を行った結果を述べる。実験法は、AgおよびCuの約20ミクロン厚のフィルムを交互に約100枚重ね、これを1回につき約1/2の厚さに圧縮加工する操作を最大20回繰り返した。その結果層間隔が、約50nmのAg-Cuの積層構造が作成された。又、フィルムでは無く、粉体のAgとCuの混合したものを200回繰り返しプレスする実験を行ったところ、AgとCuとの相互の拡散が進み、非平衡のAg-Cu固溶合金の形成することが明らかとなった。このような繰り返し変形による積層構造作成の手法を、ガラスと金属の2層構造材料に応用した例を次に述べる。すなわち、約100ミクロンのソーダガラス板にAuを約20nmスパッタリングにより堆積してこれを約100200枚重ね、約700°Cの炉中にて圧縮して約1/20の厚さに変形した。これを再び繰り返して、約101μmの間隔でAu膜を有するガラス積層体を作成することが出来た。Au金属は炉中で球形(直径数10ナノメートル)のコロイド状態で平面的に分散しており、Au粒子による光の散乱が面上で生じ、レーザー光をこの膜面に平行に入射することにより光の回折現象が観測され、バルクの光回折格子であることが確かめられた。又光の偏質の積層、混合の過程をカオスの理論に基づく解析が行われ、繰り返しプロセスの有効性の原理が示された。
カルモジュリンをリンクさせた変異体を用いたL型Caチャネルの活性調節機構の解析

L型Caチャネルとその変異体の活性をinside-outパッチ法を用いて比較し、カルモジュリン(CaM)による調節について検討した。野生型チャネルは、CaM+ATPまたはCaM+オカダ酸で同程度の活性を示した。変異体チャネルでは、ATPがチャネルのslowな不活性化を抑制し、活性を維持するのに対し、オカダ酸による効果は認められなかった。このことからATPの作用はリン酸化に関連するものではないこと、オカダ酸は、変異体にはないチャネルC末端遠位部による作用を抑制することが示唆された。L型Caチャネル(Cav1.2)とその変異体(Cav1.2ΔとCav1.2ΔCaM)の活性をパッチクランプ法で記録し、細胞内調節因子であるカルモジュリン(CaM)の作用機序を調べた。Cav1.2Δは、チャネルのC末端細胞内領域の約3分の2を欠いた変異体であるため、C末端遠位部にあるとされるPKAのリン酸化部位や脱リン酸化酵素の結合部位、自己抑制作用部位の影響を受けないと考えられる。Cav1.2ΔCaMは、Cav1.2Δにグリシン鎖を介してCaMを融合させた変異体である。これまでの研究から、Caチャネルの活性制御にはCaMが不可欠であり、その効果を維持するためにATPが補助的な役割を持つことが判明した。ATPの作用は、チャネルC末端配列による抑制を緩和し、チャネル変異体においても活性維持に有効であった。また、野生型チャネルではオカダ酸がATPに代わる作用を示すことが判明したが、変異体ではオカダ酸による同様な効果は見られなかった。これらの結果から、脱リン酸化酵素によるリン酸化状態の制御がチャネルの活性に影響することが示唆された。野生型チャネルは、Cell-freeの状態(inside-out mode)で2-3分以内に不活性化する(run-down現象)。Cav1.2ΔCaMでは不活性化しないため、チャネルからCaMが解離することが不活性化の原因であることが示唆された。本研究では、5分間以上不活性化状態にあるチャネルに再度CaMを付加しても活性が回復しないことを確認し、チャネルの不活性化からの回復に必要な因子を検討した。その結果、オカダ酸またはATP存在下で不活性化したチャネルでは、CaMを付加すると活性が回復することが判明した。よって、オカダ酸またはATPがチャネルとCaMの結合能を保つために有効であることが示唆された。L型Caチャネル(Cav1.2)のC末端部切断チャネル(Cav1.2Δ)にグリシン鎖を介してカルモジュリン(CaM)を融合させたチャネル変異体(Cav1.2ΔCaM)にパッチクランプ法を適用し、CaMによるCaチャネル活性の調節機構を調べた。L型Caチャネルには、細胞内Caイオン濃度に依存した促通(CDF: Ca2+-dependent facilitation)と不活性化(CDI: Ca2+-dependent inactivation)がありCaMがその制御に不可欠である。これについては、Cav1.2ΔCaMを用いた実験からも明らかであるが、分子機序についての十分な説明はなされていない。さらに、Inside-outによる記録では、Caチャネルの活性が細胞内Caイオン濃度依存的に調節されると同時に、CaM濃度に依存することが示唆された。よって、Caイオン濃度に加え、CaM濃度とチャネル活性の関係を明らかにすることは重要である。これまでの研究からCaチャネルの活性維持にはCaMとATPが必須であり、その作用はリン酸化を介さないことが報告されている。今回、ATPに換えてフォスファターゼ阻害剤であるオカダ酸をCaMと共にチャネルに付加したところ、ATP + CaMと同様にチャネルの活性作用を示した。オカダ酸+ ATP + CaMでも同様な作用を示し、チャネル活性に有意差はなかった。Cav1.2ΔCaMでは、ATPの効果をオカダ酸で置き換えることはできなかった。このことから、ATPがチャネルの脱リン酸化を抑制することが示唆された。また、プロテインフォスファターゼ(PP2AやPP2B)の結合部位はチャネルC末端遠位部にあり、その配列を持たないCav1.2ΔCaMでは、脱リン酸化による影響が低いことが示唆された。これまでの結果から、Cav1.2ΔCaMのCaチャネルC末端とCaMを繋ぐグリシン鎖の長さに依存してCaMの自由度が変わることが、CaMによるチャネルの調節機構を本来の形から曲げてしまうことが示唆された。そこで、グリシン鎖の長さを、チャネル活性に違いがみられた48残基と72残基の間の60残基にして、野生型チャネルと同様なCaM応答を示すよう調整することを計画し、チャネル変異体を作製した。また、チャネルC末端部によるチャネル不活性化を検討するため、C末端ペプチドの作製も進行中である。ATPの作用とチャネルC末端遠位部との関係については、オカダ酸を用いた実験で検討中である。成果は、学会で発表した。

グリシン鎖の長さを60残基に調節した変異体のCaM濃度ーチャネル活性の関係を調べ、野生型や他の変異体と比較する。これらの検討により、2分子のCaMによるチャネル調節という我々の仮説の妥当性を評価する。一般的な仮説では、チャネルC末端に結合した1分子のCaMが細胞内Ca2+濃度に依存して構造変化をおこすことがチャネル不活性化につながると考えられている。また、促通現象についてはCaM依存性キナーゼII(CaMKII)による直接作用やリン酸化が関与することが報告されている。これらの解明のために、Cav1.2ΔCaMにアミノ酸変異を導入し、仮説の検討を行う。電気生理学実験に必要な試薬、電子媒体電気部品などの消耗品への使用を予定している。また、チャネルDNAの発現系を用いて実験を行うため、培養細胞の維持(培養室の管理、試薬など)に使用する。Caチャネルのアミノ酸変異体の作製、進行中のチャネルC末端遠位部ペプチドの作製を行うための遺伝子工学実験用試薬、タンパク質精製用の試薬などの消耗品への使用を予定している。成果発表ため、学会参加にかかる費用(旅費など)、また、英語論文校正費、別刷り代などを予定している。
ナノチューブデバイスにおける量子輸送現象の理論

カーボン・ナノチューブの示す量子干渉効果など興味深く特異な伝導現象を理論的に解明し予言することを研究の目的とし、本年度は次の4つの成果を得た。[A]平らなカーボン・ナノチューブの電子状態。特定領域内の実験グループによる太く平らなカーボン・ナノチューブ精製の報告をふまえ、その電子状態を有効質量方程式の方法で調べ、面間相互作用と対称性の観点から議論した。グラフェン・リボンとは対照的に、揺らぎのない端構造を持つ量子細線として、電気伝導特性が期待される。[B]多層グラフェンの谷分極伝導。比較研究として同様に面間相互作用が重要となる、多層グラフェン境界の境界条件を有効質量近似の範囲で導き、昨年度の成果である1-2層グラフェンにおける谷分極伝導と同様の電気伝導特性を示した。さらに層数の偶奇による平均した電気伝導度の振動などの成果を得た.[C]ピーポッド・ナノチューブとレーザー照射。時間依存第一原理シミュレーションにより、パルス・レーザー照射下におけるアセチレンを内包したカーボン・ナノチューブにおいてアセチレン2量体の新しい振動を示した。この成果はカーボン・ナノチューブをナノ試験管として用いる、レーザー照射により誘起された新しい化学反応の可能性を示しており、PNASに掲載が決定した。[D]領域内の実験グループと共同で多層ナノチューブの磁気抵抗に現れる、曲率、静水圧などに起因する有効磁束と外部磁場の相殺を示した。実験で観測されている多くの磁気抵抗振動に関し、格子欠陥、電極接合の効果、およびアハラノフ・ボーム効果など量子干渉効果を議論した。(1)ナノチューブの欠陥列とグラフェン端は同じ格子構造を持つ.また電子構造も共通でありK谷,K'谷状熊がフェルミエネルギーで縮退する.本年度は1,2層グラフェン境界を透過する電流を有効質量方程式の方法で調べ,次の4つの成果を得た.[A]電流の方向の関数として透過確率は非対称となる.K谷状態とK'谷状態の電気伝導チャンネルについて,その非対称性は逆である.スピントロニクスにおけるスピン分極に似た谷分極を示した.この分極はゲート電圧などにより制御可能であり,バレー・フィルタなど応用の可能性が示唆される.[B]0エネルギーで入射電子は境界で完全反射し,電気伝導度は電荷密度に比例し増加する.実際の大面積単層グラフェンの上に小さなグラフェンが付着したような構造は一般的なので,そこでの電気抵抗の素課程として基礎的な知見を与えた.[C]境界に垂直な強磁場をかけたときの電子状態を調べた.グラフェンのランダウレベルは独特であり層数により量子化条件が異なる.そのランダウレベルが境界でどの様に接続するか解明し,境界付近に表面ランダウレベルを示した.これは境界の原子構造にあまり依らない.[D]端状態の観測にはSTMが有効である.磁場の有無それぞれの場合について,電子波干渉効果を示し,磁場がない場合について実験と比較した.(2)カーボン・ナノチューブの電気伝導度に表れる量子干渉効果に及ぼす電極接合の効果を理想的電極のモデルを用いて調べた.透過率の良い電極は位相緩和機構として働き,量子干渉効果の観測を妨げる.国内外の実験グループと議論し,結果を比較した.カーボン・ナノチューブの示す量子干渉効果など興味深く特異な伝導現象を理論的に解明し予言することを研究の目的とし、本年度は次の4つの成果を得た。
ペンダント基を有する大環状ポリアミン希土類錯体の合成と溶存構造解析

研究目的本研究では環サイズの異なる二つの環状ポリアミンに異なるドナー原子を有するペンダント基をそれぞれ複数個導入し,より高度な特異的金属イオン配位能を有する配位子とその希土類金属イオンとの錯体を合成した。又,溶液内希土類錯体の構造解析法の確立をめざし各種希土類化合物のX線回折およびXAFS解析を行った。研究成果18員環ヘキサアミンにアミノエチルを導入した新規配位子を合成した。この配位子と銅(II)イオンとの錯形成は銅(II)イオンとの配位子の濃度比に依存して二核あるいは三核錯体が生成した。ニッケル(II)および亜鉛(II)イオンとの錯形成では二核錯体のみが生成した。またネオジム(III)イオンとの錯形成が確認された。次に9員環トリアミン配位子に配位性酸素ドナー原子を有するペンダント基を導入した新規配位子を合成した。この配位子と銅(II)錯体およびネオジム(III)錯体を合成した。銅(II)錯体の構造は酸性で銅は配位子のトリアザ環のみで配位されアルカリ性ではトリアザ環の窒素ドナーとペンダントの酸素ドナーにも配位されていた。ネオジムは中性でペンダント基のフェノール酸素によって配位されていると推定される。最後に希土類元素化合物の溶液内構造の解析法を確立するため水溶液中の一連のアミノポリカルボナト希土類錯体のEXAFSスペクトル解析した。即ち3座配位のNTAから6座配位のEDTA錯体では全配位数は軽希土類イオンから重希土類イオンになるにつれて9から8へと変化していた。しかしDTPAとTTHAの錯体では配位数はほほ一定の値の8であった。これらの錯体には中心金属イオンへ水分子は配位していないと推定される。
低酸素誘導性転写因子HIFに対する癌細胞特異的分子標的療法の開発

1.Hypoxiaが口腔扁平上皮癌細胞の増殖能に与える影響(1)口腔扁平上皮癌細胞株HSC-3、CA9-22の細胞増殖に対する影響を検討したところ、HSC-3、CA9-22両細胞株ともに増殖抑制効果が顕著に認められた。(2)蛋白解析の結果、24時間でHIF-1αの発現亢進を認めたが、48時間後には減弱していた。(3)細胞周期におよぼす影響について解析した結果、G1期停止が認められた。(4)5-FUの殺細胞効果に対する影響について検討した結果、殺細胞効果の増強を認めた。(6)Hypoxiaはm-TORのリン酸化を抑制した。2.口腔扁平上皮癌の浸潤能に対するHypoxiaの影響(1)低酸素環境によりOSCCの浸潤能は亢進した。また、低酸素環境で培養したfibroblastの培養上清を用いることにより、その浸潤能は著明に亢進した。(2)HIF-1aおよびMMP群の発現について解析したところ、HIF-1aの蛋白発現の増強、MMP-2、-9の蛋白発現を認めた。また、活性型MMP-2の発現増強を認めた。(3)fibroblastの培養上清によるOSCCのMMP発現に対する影響について検討したところ、OSCCのMMP-2, MMP-9発現はfibroblastの培養上清を添加することにより亢進した。さらに酸素環境で培養したfibroblastの培養上清を加えることでより高い発現亢進が認められた。本年度は、口腔癌におけるHIFの浸潤転移関連因子に対する影響とその機構解析を行うとともに分子標的となりうる因子の検索するための基礎実験として以下の解析を行った。1.口腔扁平上皮癌(OSCC)細胞のcell viabilityに対する低酸素環境の影響をMTT assayにて解析した結果、低酸素培養8時間までは細胞障害性を認めなかった。2.OSCCの浸潤能に対する低酸素環境の影響をMatrigel invasion assayにて解析したところ、低酸素環境によりOSCCの浸潤能は亢進した。さらに低酸素環境で培養したfibroblastの培養上清を走化性因子として用いることにより、その浸潤能は著明に亢進した。3.低酸素環境培養によるOSCCのHIF-1aおよびMMP群の発現についてウェスタンブロット法にて解析したところ、HIF-1aの蛋白発現の増強、MMP-2およびMMP-9の蛋白発現を認めた。さらにELISA法にて培養上清への分泌量亢進が認められ、活性型MMP-2の発現増強を認めた。4.fibroblastの培養上清によるOSCCのMMP発現に対する影響について検討したところ、OSCCのMMP-2,MMP-9発現はfibroblastの培養上清を添加することにより亢進した。上記結果より、低酸素環境は癌細胞、線維芽細胞両者に影響し、HIFを介してMMP発現を誘導することにより浸潤能を亢進させる可能性が示唆された。現在、癌細胞-線維芽細胞の相互作用の機構解析をすすめるとともに、VHLのHIFを介した浸潤抑制効果について検討している。また、HIFの抑制的調節を担う関連因子を検索し、標的分子となる候補遺伝子について検討していく予定である。(2)蛋白解析の結果、24時間でHIF-1αの発現n進を認めたが、48時間後には減弱していた。

(5)p21、p27の発現増強が見られ、cyclin Dの減弱が認められた。(6)Hypoxiaはm-TORのリン酸化を抑制した。2.口腔扁平上皮癌の浸潤能に対するHypoxiaの影響(1)低酸素環境によりOSCCの浸潤能は充進した。また、低酸素環境で培養したfibroblasitの培養上清を用いることにより、その浸潤能は著明に充進した。(2)HIF-laおよびMMP群の発現について解析したところ、HIF-laの蛋白発現の増強、MMP-2、-9の蛋白発現を認めた。また、活性型MMP-2の発現増強を認めた。(3)fibroblastの培養上清によるOSCCのMMP発現に対する影響について検討したところ、OSCCのMMP-2,MMP-9発現はfibroblastの培養上清を添加することにより充進した。さらに酸素環境で培養したfibroblastの培養上清を加えることでより高い発現充進が認められた。
エリスロポエチン受容体のリン酸化を介した慢性骨髄増殖性腫瘍の発症機序の解明

慢性骨髄増殖性腫瘍の原因遺伝子産物として同定されたチロシンキナーゼJAK2の点変異体(V617F)は、エリスロポエチン受容体(EpoR)との共発現下において、恒常的に活性化し、発がんシグナルを活性化することを見出している。これまでに、JAK2V617F変異体は、EpoRの3か所のリン酸化チロシン残基(Y343, Y460, Y464)を介して、転写因子STAT5の活性化を誘導することにより、形質転換能を示すことが明らかになった。本研究では、これらのEpoRのリン酸化部位を介して形成されるシグナル分子複合体を精製し、その構成タンパク質を同定した結果、転写因子STAT5だけでなく、新たに、EpoRの3箇所のチロシン残基に特異的に結合する分子として、脂質キナーゼであるホスファチジルイノシトール4-リン酸化酵素(PI4KA)およびPI4KAの活性化に重要な2つの調節サブユニットであるTtc7やFam126aを同定した。PI4KAは、生体膜に局在し、ホスファチジルイノシトールやホスファチジルイノシトール-5リン酸を基質とし、ホスファチジルイノシトール-4リン酸やホスファチジル-4, 5ビスリン酸を生成するリン酸化酵素である。これまでに、PI4KAは、乳がんをはじめとした数種類のがんにおいて高発現していることが報告されており、JAK2V617F変異体による発がんシグナルにおいても重要な役割を果たすことが期待される。また、JAK2V617F変異体は、トロンボポエチン受容体(TpoR)との共発現により活性化することを明らかにした。現在までに、TpoRの4か所のリン酸化チロシン残基のうち、Y616とY621のリン酸化が、JAK2V617F変異体による発がんシグナルに必須であることを明らかにしている。本年度は、EpoRの結合分子として、新たに、ホスファチジルイノシトール4-リン酸化酵素(PI4KA)およびその調節サブユニットであるTtc7やFam126aを同定するができ、おおむね順調に研究が進行しているといえる。今後は、これまでにEpoRの結合分子として同定したPI4KAに着目し、JAK2V617F変異体発現細胞において、shRNAによりPI4KAや調節サブユニットTtcやFam126aの発現を抑制することにより、JAK2変異体による細胞増殖や腫瘍形成に及ぼすPI4KAの生理的意義を解析することを計画している。さらに、PI4KAの細胞内シグナル伝達経路を解析し、JAK2V617F変異体によるPI4KAを介した発がん誘導の分子メカニズムを明らかにすることをめざす。また、TpoRのY616, Y621のリン酸化を介したJAK2V617F変異体によるシグナル伝達経路を解析し、TpoRを介した発がんシグナル機構を明らかにすることをめざす。EpoRやTpoRを介して共通して活性化される下流シグナル分子を同定することにより、JAK2V617F変異体による発がんシグナルの実行因子を解明することを目的とする。慢性骨髄増殖性腫瘍(MPN)の患者で同定されるチロシンキナーゼJAK2の点変異体は、エリスロポエチン受容体(EpoR)との共発現により活性化され、細胞増殖や腫瘍形成能を誘導する。これまでに、私達は、JAK2変異体による細胞増殖や腫瘍形成には、EpoRの3個のチロシン残基(Y343, Y460, Y464)のリン酸化が協同的に機能することが必要であることを見出している。したがって、JAK2変異体が示す形質転換能に必須であるEpoRの3か所のチロシン残基のリン酸化を介して結合する分子は、JAK2変異体による発がんシグナルの実行因子として機能する可能性が高い。本研究では、JAK2変異体が示す形質転換能に必須であるEpoRのリン酸化を介して形成されるシグナル分子複合体の実体を解明し、EpoRに結合する分子の発がん誘導機構を解析することにより、MPNの発症機序を理解することをめざす。本年度は、JAK2変異体発現Ba/F3細胞において、EpoRの3箇所のチロシン残基に特異的に結合する分子の同定を行った。EpoRおよび全てのチロシン残基を置換した8YF変異体、Y343、Y460、Y464以外のチロシン残基を置換した5YF変異体のC末端側にFlagタグを付加したコンストラクトを作製し、レトロウイルス感染により、JAK2変異体と共に、マウス血球細胞Ba/F3細胞に発現させた。細胞溶解液を調製後、抗FLAG抗体で免疫沈降を行い、FLAGペプチドを用いてタンパク質複合体を回収後、質量分析法によりEpoR複合体の構成タンパク質を同定した。その結果、EpoRの3箇所のリン酸化に依存して結合する分子として16種類のタンパク質を同定した。現在、これらのタンパク質に対するshRNAを発現したレトロウイルスベクターや各タンパク質の発現ベクターを作製している。本年度は、計画通りに、EpoR変異体およびJAK2変異体を発現したBa/F3細胞を作製し、これらの細胞を用いて、EpoR複合体の同定を行った。細胞増殖誘導に必要なEpoRのリン酸部位を介して結合する分子として、16種類のタンパク質の分子の同定に成功している。

これらのタンパク質には、細胞遊走に関わる低分子量Gタンパク質やそのGEF、発がんとの関連性が示唆されている脂質キナーゼやその調節サブユニットが含まれており、これらの結合分子は、JAK2変異体による発がんシグナルの実行因子として機能する可能性が高いと期待される。慢性骨髄増殖性腫瘍の原因遺伝子産物として同定されたチロシンキナーゼJAK2の点変異体(V617F)は、エリスロポエチン受容体(EpoR)との共発現下において、恒常的に活性化し、発がんシグナルを活性化することを見出している。これまでに、JAK2V617F変異体は、EpoRの3か所のリン酸化チロシン残基(Y343, Y460, Y464)を介して、転写因子STAT5の活性化を誘導することにより、形質転換能を示すことが明らかになった。本研究では、これらのEpoRのリン酸化部位を介して形成されるシグナル分子複合体を精製し、その構成タンパク質を同定した結果、転写因子STAT5だけでなく、新たに、EpoRの3箇所のチロシン残基に特異的に結合する分子として、脂質キナーゼであるホスファチジルイノシトール4-リン酸化酵素(PI4KA)およびPI4KAの活性化に重要な2つの調節サブユニットであるTtc7やFam126aを同定した。PI4KAは、生体膜に局在し、ホスファチジルイノシトールやホスファチジルイノシトール-5リン酸を基質とし、ホスファチジルイノシトール-4リン酸やホスファチジル-4, 5ビスリン酸を生成するリン酸化酵素である。これまでに、PI4KAは、乳がんをはじめとした数種類のがんにおいて高発現していることが報告されており、JAK2V617F変異体による発がんシグナルにおいても重要な役割を果たすことが期待される。また、JAK2V617F変異体は、トロンボポエチン受容体(TpoR)との共発現により活性化することを明らかにした。現在までに、TpoRの4か所のリン酸化チロシン残基のうち、Y616とY621のリン酸化が、JAK2V617F変異体による発がんシグナルに必須であることを明らかにしている。本年度は、EpoRの結合分子として、新たに、ホスファチジルイノシトール4-リン酸化酵素(PI4KA)およびその調節サブユニットであるTtc7やFam126aを同定するができ、おおむね順調に研究が進行しているといえる。現在、EpoR結合分子のレトロウイルス発現ベクターおよびshRNA発現ベクターを作製している。今後は、EpoR結合分子の強制発現および発現抑制したBa/F3細胞株を作製する予定である。作製した細胞株を用いて、WSTアッセイにより細胞増殖に及ぼす影響を検討し、フローサイトメーターを用いて細胞周期を解析する。トランスウェル移行アッセイにより、各細胞の遊走能を検討する。また、各細胞株をヌードマウスに移植し、腫瘍形成に及ぼす影響を検討する。以上の解析を行い、EpoR結合分子の生理機能を明らかにする。さらに、作製した細胞株を用いて、EpoR結合分子に特有のシグナル伝達経路やJAK2変異体の下流で活性化されるシグナル経路(STAT3, STAT5, Ras-Raf-MEK-ERK, PI3K-Akt)を解析し、EpoR結合分子を介したJAK2変異体の発がん誘導の分子メカニズムを明らかにする。最後に、MPN患者由来HEL細胞を用いて、同様の実験を行い、同定したEpoR結合分子の機能を実証することを計画している。
制御された局所構造を有する高分散遷移金属酸化物触媒の調製

バナジン酸イオンあるいはニオブ酸イオンは水溶液中で,溶液のpHの値によって構成する金属イオンの数の異なる錯イオンを形成する。これを利用して,pHの制御された溶液にシリカを浸漬し,錯イオンを平衡吸着したシリカを分別,乾燥後,空気中で焼成することにより,シリカ上に高分散状態で担持された酸化バナジウムおよび酸化ニオブ触媒を調製し,その局所構造,分散度を各種分光法により評価するとともに,これらがプロピレンの光酸化反応において,生成物分布に与える影響を調べた。酸化バナジウム系触媒の場合,担持量が0.8%と低い触媒では,浸漬液のpHに関係なく,バナジウム種は全て歪んだ4面体構造をとっているが,その分散度はpHの高い浸漬液から調製された触媒ほど高いことがEXAFS,りん光スペクトル,重酸素標識アセトンとの交換反応の結果より結論された。この分散度の変化はプロピレンの光酸化反応において生成物分布,特にプロピレンオキシドの生成量に影響する。触媒のバナジウム担持量を増加させると,4面体構造種に加え,歪んだ8面体構造を持つ種が共存するようになるが,担持量が11.6%の触媒ではこれらがほぼ等量存在することが,XANESの哲量的な解析から明かとなった。またESR法により,反応中間体として,以前に生成物から推定されていたπーallylラジカルの存在が確認された。酸化ニオブ系触媒の場合は,浸漬液のpHが4.5以上では沈殿が生じるため,pHの値は2.3から4.0の範囲で触媒を調製したが,いずれの触媒も歪んだ4面体と8面体構造のニオブ種を含み,8面体構造種はニオブ担持量と共に増加することがXANESの解析から明かとなった。りん光の発光強度はpH=3.7の浸漬液から調製された触媒が最大であり,分散度はこの触媒で最も大きいと推定される。