hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
Chmp2A/B変異マウスを用いたESCRT異常による筋萎縮性側索硬化症の解析

ALSは神経原性の筋萎縮をきたす神経変性疾患である。申請者はALS様病態を自然発症する新規劣性突然変異マウスを発見し、その原因遺伝子がChmp2A遺伝子のミスセンス点突然変異(c.519T > C、p.L173P)であることを見つけた。一方、CHMP2AのファミリーであるCHMP2Bは神経変性疾患の原因遺伝子として報告されている。特にヒトのALS(ALS-D)患者においてこの遺伝子のミスセンス変異が多数報告されている(p.D148Y、p.Q165Xおよびp.Q206H等)。Chmp2AおよびChmp2Bタンパク質はESCRT-IIIを形成し、その機能は多腔性エンドソーム(MVB)を形成し、ユビキチン化を受けた不要な膜タンパク質を分解する働きがある。Chmp2ファミリーの異常により、神経細胞での異常なタンパク質の蓄積がALSの発症に関与していることが予想された。これまでにChmp2AKOマウスおよびChmp2BQ206H遺伝子改変マウスを作製しており、Chmp2AKOは胎生致死、Chmp2BQ206Hホモ変異マウス正常であることを明らかにしていた。今年度はゲノム編集技術を用いてChmp2AおよびChmp2Bの各種遺伝子改変マウスを作製した。それに先駆け、遺伝子改変マウスの簡便な作製法としてi-GONAD法を開発した。i-GONAD法によりChmp2B KO、Chmp2BD148YKI、Chmp2BQ165X KIマウスおよびChmp2AL173PKIの作製に成功した。Chmp2B遺伝子の変異マウスはいずれも正常な表現型を示し、ALS用の表現型を示すものはいなかった。自然突然変異として見つけた原因遺伝子を導入したChmp2AL173PKIマウスは生後2週頃より明らかに後肢を引きずるような表現型を示し、正常個体に比べ低体重で1ヶ月程度で死亡することが明らかとなった。ALSは脊髄中の運動ニューロンが選択的に侵され、重篤な筋肉の萎縮をきたす神経変性疾患である。申請者はALS様病態を自然発症する新規劣性突然変異マウスを発見した。申請者はその原因遺伝子がChmp2A遺伝子のミスセンス点突然変異(c.519T > C)があり、この変異によりロイシンがプロリンへ置換する(p.L173P)ことを見つけた。特にヒトの認知症を伴うALS(ALS-D)患者においてCHMP2B遺伝子のミスセンス変異が多数報告されている(p.Q206H)。Chmp2AおよびChmp2Bタンパク質はESCRT-IIIサブユニットの一つである。ESCRT-IIIは多腔性エンドソーム(MVB)を形成し、ユビキチン化を受けた不要な膜タンパク質を分解する働きがある。ESCRT-IIIサブユニットの機能不全は不要な膜タンパク質のMVBへの移行を阻害する事が知られている。すなわち、Chmp2ファミリーの異常により、神経細胞での異常なタンパク質の蓄積がALSの発症に関与していることが予想された。本研究では、ゲノム編集技術CRISPR/Cas9系を用いて、Chmp2A遺伝子改変マウスの単純ノックアウトマウスおよびChmp2B遺伝子のヒトで見つかったQ206Hの変異を導入したChmp2BQ206Hマウスを作製した。その結果、Chmp2AKOマウスは胎生致死であることが明らかになった。Chmp2BQ206H遺伝子改変マウスのヘテロマウスは正常であり、現在、ホモ変異マウスの作製を行っている。Chmp2A遺伝子のノックアウトマウスの作製およびChmp2B遺伝子のヒトの既知変異(c.618A > C/ p.Q206H)を導入した遺伝子改変マウスの作製が既に終わっている。これらマウスを現在繁殖しており、順調にいっている。筋萎縮性側索硬化症(ALS)は脊髄中の運動ニューロンが選択的に侵され、重篤な筋肉の萎縮をきたす神経変性疾患である。申請者はALS様病態を呈する自然発症の新規突然変異マウスを発見した。申請者はその原因遺伝子がChmp2A遺伝子であり、ミスセンス変異によりL173Pの変異を示すことを明らかにした。一方、CHMP2AのファミリーであるCHMP2Bはヒトの神経変性疾患の原因遺伝子であることが報告されている。特にヒトの認知症と伴うALS(ALS-D)患者においてCHMP2B遺伝子のミスセンス変異が多数報告されている(p.Q206H等)。Chmp2AおよびChmp2BタンパクはESCRT-IIIサブユニットの構成成分である。Chmp2AおよびChmp2Bの変異ESCRT-IIIの機能異常により神経細胞に異常タンパクが蓄積してALSを発症する可能性が考えられる。本研究ではゲノム編集技術により、Chmp2AおよびChmp2Bの変異マウスを作製し、表現型を解析することを目的としている。昨年度までにChmp2AヌルKOマウス、Chmp2B Q206Hマウスを作製した。Chmp2A KOマウスは発生の早い段階で胎生致死となった。Chmp2B Q206Hマウスのホモマウスは表現が無く正常であった。今年度はさらにChmp2A L173P

マウスを作製した。このマウスのホモ個体は低体重を示し、歩行異常が認められた。寿命は約20日であった。現在はこのマウスを用いて表現型の解析を行っていると共にChmp2BのヌルKOマウスを作製している。Chmp2A L173Pマウスの作製に時間がかかってしまったためと、作製したChmp2B Q206Hホモマウスに異常が認められなかったため、やや遅れてしまった。ALSは神経原性の筋萎縮をきたす神経変性疾患である。申請者はALS様病態を自然発症する新規劣性突然変異マウスを発見し、その原因遺伝子がChmp2A遺伝子のミスセンス点突然変異(c.519T > C、p.L173P)であることを見つけた。一方、CHMP2AのファミリーであるCHMP2Bは神経変性疾患の原因遺伝子として報告されている。特にヒトのALS(ALS-D)患者においてこの遺伝子のミスセンス変異が多数報告されている(p.D148Y、p.Q165Xおよびp.Q206H等)。Chmp2AおよびChmp2Bタンパク質はESCRT-IIIを形成し、その機能は多腔性エンドソーム(MVB)を形成し、ユビキチン化を受けた不要な膜タンパク質を分解する働きがある。Chmp2ファミリーの異常により、神経細胞での異常なタンパク質の蓄積がALSの発症に関与していることが予想された。これまでにChmp2AKOマウスおよびChmp2BQ206H遺伝子改変マウスを作製しており、Chmp2AKOは胎生致死、Chmp2BQ206Hホモ変異マウス正常であることを明らかにしていた。今年度はゲノム編集技術を用いてChmp2AおよびChmp2Bの各種遺伝子改変マウスを作製した。それに先駆け、遺伝子改変マウスの簡便な作製法としてi-GONAD法を開発した。i-GONAD法によりChmp2B KO、Chmp2BD148YKI、Chmp2BQ165X KIマウスおよびChmp2AL173PKIの作製に成功した。Chmp2B遺伝子の変異マウスはいずれも正常な表現型を示し、ALS用の表現型を示すものはいなかった。自然突然変異として見つけた原因遺伝子を導入したChmp2AL173PKIマウスは生後2週頃より明らかに後肢を引きずるような表現型を示し、正常個体に比べ低体重で1ヶ月程度で死亡することが明らかとなった。当初予定していたChmp2AL173P変異マウスは出生したが、途中で死んでしまったため、今年度はこのマウスの作製に重点を置くと共に、自然発症で見つかったマウスの精子の顕微授精を行い、Chmp2AL173P自然発症変異マウスの作製も試みる。さらに、Chmp2Aノックアウトマウスが胎生致死であったことからChmp2A Floxマウスの作製も行う予定である。これらマウスと既に作成済みのマウスの表現型を明らかにする予定である。Chmp2A L173Pマウスの表現型の解析を行い、Chmp2A遺伝子の機能を明らかにする。Chmp2B遺伝子のヌルKOマウスの作製および既報告のミスセンス変異マウスのゲノム編集法により作製する。作製したマウスにALS様病態が現れるか明らかにする。
乾癬において発現異常を示す遺伝子群の病態形成に及ぼす重要性と質的な評価の研究

すでに我々はEGFR遺伝子の詳細な解析により、その転写調節領域(プロモーター)に乾癬患者特異的なDNAメチル化の異常を同定している。この領域のメチル化は転写因子AP-2の親和性を変化させることにより、EGFR発現調節を制御していることも報告した。これらの結果は、我々がin vitroで検討した乾癬ケラチノサイトにおけるEGFR発現異常のメカニズムを遺伝子レベルで支持するものであった。平成1718年度にかけて、上記で同定された遺伝子群のメチル化異常が、実際に個々の遺伝子発現に及ぼす影響を検討してきた。メチル化依存的に生じる転写活性の違いを遺伝子ごとに測定し、これらを遺伝子間で比較することにより、乾癬の皮疹形成や臨床像の違いに関わる遺伝子の重要性の位置付けを試みた。その結果、EGFRのみならず乾癬で発現異常が報告されている他の遺伝子群の幾つかは、そのプロモーター領域でのメチル化異常を来たしている可能性が高いことが分かった。今後はメチル化の違いによる疾患標的遺伝子の更なる絞込み、患者の家系内で検討、ならびに患者自身と一致したDNAメチル化パターンの遺伝性の有無や浸透性について検索すると同時に、個々の異常メチル化遺伝子、および特定のプロモーター部位を標的にした迅速、かつ簡便なin vitroでのメチル化同定方法の確立を試みる。本年度までに我々はEGFR遺伝子の詳細な解析により、その転写調節領域(プロモーター)に乾癬患者特異的なDNAメチル化の異常を同定している。本年度からは、上記で同定された遺伝子群のメチル化異常が、実際に個々の遺伝子発現に及ぼす影響を検討する。つまり、メチル化依存的に生じる転写活性の違いを遺伝子ごとに測定し、これらを遺伝子間で比較することにより、乾癬の皮疹形成や臨床像の違いに関わる遺伝子の重要性を位置付ける。さらに患者の家系内で同様の検討を行い、患者自身と一致したDNAメチル化パターンの遺伝性の有無や浸透性について検索するこれらと同時に、個々の異常メチル化遺伝子、および特定のプロモーター部位を標的にした迅速、かつ簡便なin vitroでのメチル化同定方法の確立を試みる。平成1617年度にかけて、上記で同定された遺伝子群のメチル化異常が、実際に個々の遺伝子発現に及ぼす影響を検討してきた。
水量・水質モデルによる流域開発の影響予測と水環境保全手法に関する研究

本研究は流域の開発、特に流域の都市化による河川水への影響を水量面と水質面から予測できるようにモデル化をはかり、この中で農業用水の河川水量、水質両面への影響を定量化することを目的としている。まず山林主体流域の河川流量を推定する方法として、TOPMODELを採用した。同モデルは、雨水流出現象の物理過程を考慮した分布型流出モデルであり、流出量だけでなく、流出寄与域の変動状況も再現できるという特徴がある。本研究では、TOPMODELを輪島柳田山地小流域と一般河川流域である兵庫県山田川流域に適用した。次いで、水量・水質の変化の定量方法として、土地利用形態(山林・水田・市街地)を考慮した分布型貯留モデルである複合タンクモデルを対象流域に対して修正し、そこに各土地利用毎に観測地から得られた排出負荷-流量の関係式を導入したモデルを採用し、これを山田川流域に適用した。この結果、以下の知見が得られた。1.TOPMODELによると山林主体流域の長期・短期流出量をまずまずの精度で推定できる。流出寄与域の変動状況の再現結果もほぼ妥当である。2.TOPMODELの適用に際し、流域地形の表現にDEMの活用が有効である。3.排出負荷特性として水田・市街地は負荷の供給能力が高水時に山林と比較して低下し、基本的に堆積分が流出する性質を有する。4.各土地利用の面積配分の変化から水量と水質(負荷量)の変化が推定できる。5.現況の解析結果から、単位面積あたりの排出負荷が、水田、市街地、山林の順で大きい。6.従来のLQ式では評価できなかった、農繁期における栄養塩の負荷増大を評価できる。平成7年度は現地での水質・流量調査を1995年5月9日以降定期的に(ほぼ10日に1回の頻度)27回行った。また、1995年8月1日から翌2日にかけて、最下流の地点において連続28時間の1時間毎の水質変動調査も行った。水質測定項目は、pH、EC(電気伝導度)、pH4.8アルカリ度、TN、D-TN、NH_4^+-N、NO_2^--N、NO_3^--N、TP、D-TP、PO_4^<3->-P、Na^+、K^+、Ca^<2+>、Mg^<2+>、Cl^-、SO_4^<2->、T-COD_<Mn>、D-COD_<Mn>、SS、溶存SiO_2、紫外線吸光度の23項目からなる。調査地点は、本川に沿った11地点と流域内の支川の17地点および下水幹線排出口1地点の計28地点である。資料としては流域の流量、降水量データを収集し、地形図とリモートセンシングを利用して流域の土地利用別面積を得た。また調査河川の過去の水質データを収集し、流域内の生活排水の処理方法に関する情報収集も行った。これらのデータをもとに、調査河川の低水時の水質特性について次のような結果を得た。(1)団地等の宅地からの生活汚水水質の経時変動については、クラスター分析の結果、短期(日単位)と長期(年単位)の時間スパンでほぼ同様な水って変動していると考えられた。(3)水質の空間分布については、土地利用と密接に関連するものが多い事が明らかになった(EC、pH4.8アルカリ度、Na^+、K^+、Cl^-、SO_4_-、TP、D-TP、PO_4^<3->-P、Mg^<2+>、NH_4^+-N、Ca^<2+>の12項目)。た。逆に山林はどの項目についても関連性が見られなかった。また、増水時と低水時では水質の空間分布が異なることも明らかとなった。

今年度は水量・水質モデル構築の基礎情報を得ることを中心に進め、水環境保全手法に関する予備的考察を行った。平成8年度では、住宅開発が進んだ加古川市流域であるY流域において、流域の都市化による水文特性(流出特性)と水質特性(負荷発生特性)を明らかにするために、以下の資料収集・解析を行った。1,支流域単位の流出水の変化定量:Y流域における土地利用データと水文資(流出量・降水量)をもとに、分布貯留型流出モデルにより流域開発と流出特性の変化を定量的に評価・検討した。2,パラメータ同定による流出評価:さらに、表面流出と地形との物理的な関連を重視して、Y流域における数値地図情報(標高データ)をもとに、分布貯留型モデルの1つであるTOPモデルにより、流域の流出特性の変化を定量的に評価した。3,面源負荷の評価及び排出物質流下モデル開発:Y流域の土地利用情報、水文資料、水田の栽培に関する情報をもとに、流域の面源負荷に着目し、複合タンクモデル(分布貯留型モデル)を用いて、各土地利用からの発生負荷を、Y流域内の各支流域ごとに推定した。最後に、上記の3研究のとりまとめとして、流域変化による河川流量・水質の予測モデルの原型の設計を行った。現在のところ、流域開発が進んだ場合の流出特性の変化を考慮した上で、Y流域の流出負荷(面源負荷)を推定することが可能な水文・水質の基礎モデルを、複合タンクモデルを原型として、完成させている。このモデルでは、従来の原単位法と比べ、流出特性の変化をより現実的に評価できること、及び調査では得難い水質特性をモデル上で評価できることの2点が特徴として挙げられる。平成9年度は、前年度までに得られた観測資料をもとに調査流域(山田川流域)の水質ならびに流出解析を行った。流出解析の部分では前年度に引き続きTOPモデルにより流域の流出寄与域の検討を行った。自然(山林)流域の結果と対比することにより、流域開発の影響がモデル上にどう現れるかを中心に評価した。水質解析においては、水文資料(流出量・降水量)と流域内の48支流域の土地利用データから、分布貯留型流出モデル(複合タンクモデル)により流域開発と流出特性の変化を定量的に評価・検討した。水質解析では、全流域を1ブロックとした場合と、48ブロックとした場合の2種類の解析を行った。前者では各支流域の観測値より各土地利用からの負荷発生特性を決定し、後者では最適化により、流域内の空間・時間的な水質変動を表現するよう解析を行った。解析の結果からは、全流域を1ブロックで取り扱った方が、流域の負荷特性を適切に評価できることが明かとなり、微少なスケールまでに分割した場合、観測上の特異値により全体の解析結果が悪化することが示された。前者のモデルにより、実測値から各土地利用毎の排出負荷特性と流域全体の負荷流出特性を評価することが可能となり、今後の流域開発の進行に伴う水質・水量の変化定量が可能となった。ただし、変動の傾向は適切に評価できてはいるものの、精度面で未だ問題が残されており、今後の研究上の課題として残された。最後に、山田川における水質モデルが観測値を基礎として構成されており、これにより混住化流域の水質の総合的な特性が評価されたことが大きな特徴として挙げられる。
時系列における弱定常性検定の精密化と非線型因果解析

Okabe-Nakanoが提案した、弱定常性を検定するTest(S)は、決められた手順によって取り出された統計値が、直交性をもった、平均0、分散1、のホワイトノイズの実現値と見なせるかどうかを判定する基準である。100個から400個程度のデータを想定して策定されている。検定法法には、II型あるいはIII型とよばれる、非線形変換から得られるデータにたいして、実験結果に問題があったので、その修正を試みた。例えば、分散1を検定する統計量には、4次のモーメントがあり、これが、統計量の収束を悪くしていると考え、別の統計量を導入した。また、平均Oの検定には、t検定を用いた。直交性の検定は、Test(S)での検定を少し簡素化した。その結果、おおむね良好と考えられる実験結果を得ることができた。これらは、“On a revised test of Test(S) of time series“にまとめることができた。時系列間の因果解析については、因果の定義をどのように与えるかが問題であるが、Nakano(1995)が提案した、Local causalityの概念を非線形まで拡張して与えることができた。時系列間の因果値という概念を与えたことで、実証研究に貢献できるのではないかと考えている。この結果は"On a causal function betweentime series“にまとめてある。二つの論文では経済の時系列にふれていないが、GDPあるいはマネーサプライなどの多くの経済データを分析した。東大で開催された複雑系のシンポジウム(1998年9月)。“複雑系現象と実証分析"では、経済時系列の分析結果を報告している。2つの論文には含めなかったが、3変量が互いに影響しあうときの因果解析法にもとりくんでおり、ある程度の成果を得ている。その結果は、同じく東大での複雑系のシンポジウムで紹介している。子供の知能指数と体格が見かけ上高い相関を示すことは、統計学でよく知られている。しかしながら、そのような結果を与える原因は、年齢が知能指数と体格にそれぞれ影響を与えているからである。そのことは、知能指数と体格から年齢による影響を除き、偏相関を求めれば低い相関を得ることからわかる。時系列でも真の原因は別にあり、同じような現象が生じていることは、十分予想される。3変量の弱定常時系列を考えよう。この時最初の2つの弱定常時系列から、3番目の弱定常時系列の影響を除いた時系列を、KM_2O-ランジュバン方程式の理論から、具体的に求めることができる。主たる方法は射影であり、複雑ではあるが、時系列を求めるアルゴリズムを構成できる。このアルゴリズムを適用して求めた2つの時系列について、因果解析を試みることが、現実にそくした重要な問題であると考える。求められた時系列は、弱定常性を持たない。しかしながら、岡部靖憲東大教授によって提案された、因果分布のヒストグラムを作成する方法によって、因果解析を試みることができる。因果の定義として、局所因果の定義を与えれば、その数学的構造も弱定常性を持つ時の拡張として求めることができる。これは、非線形の場合でも変わらない。データ解析では、最初に弱定常性の検定を行うことが肝要である。その後の具体的な手順については、1997年1月に札幌で開かれた、"複数系の構成論および計算論のための実験数学"において、いわゆるマクロ経済時系列を例にとりながら報告している。1.Okabe-Nakanoが提案した、時系列の定常性を検定する,Test(s)の精度を向上させるため、シミレーションを重ねた。

Test(s)は、一つには、分散の検定に問題があることがわかったので、もとの論文での分散の検定に用いた統計量のかわりに、t検定を代わりに採用して、Test(s)との精度の比較を行った。2.複数の時系列の間の因果解析として、特定の変量の影響をのぞいた時系列をとりだして比較することは、現実のデータを扱うえで重要な意味がある。前年度の研究の継続として、1次元から多次元の時系列への拡張をおこなった。局所因果の数学的構造も、多次元へ拡張できる。シミレーションでは、良好な結果を得ることができた。為替レート、鉱工業在庫指数、公定歩合、国民総生産、マネーサプライなどの経済マクロデータに、この方法を適用して相互の因果関係を分析した。たとえば、l970年代のデータでは、為替レート、鉱工業在庫指数について、それぞれ公定歩合の影響を除いたデータについて、為替レートが鉱工業在庫指数に影響しているという結果を得ることかできる。岡部靖憲東大教授と私が提案した、時系列における弱定常性を検定する、Test(s)(Hokkaido Mathematical Journal,20,1991,45-90.)は、100個程度のデータではかなり精度が高い。しかしながら、データの個数がふえたときに、検定統計量の収束速度に問題があり、検定結果が悪くなる傾向がある。そのために、平均=o、分散=1、直交性を検定するための統計量を修正して、別の統計量を採用した。平均0の検定には、t-検定に近い統計量、分散1の検定は、Test(s)と異なり、4次のもモーメントを使わない統計量を用いた。直交性の検定は、Test(s)がデータの出発点をずらして数通りの計算を行ったのを改めて、簡明にした。この成果は、"A revised test of Test(s)"(発表予定)にまとめている。時系列間の因果解析について、線形の場合だけでなく、非線形においても、局所因果関係の定義を与えた。具体的なデータが与えられたときの因果関係の有無の判定方法としては、因果値という概念を導入して、Hokkaido Mathematical Journal,20,1991,45-90.で与えた検定方法を改善したと考える。因果値の分布を具体的に求めることも、一様乱数を発生させて、シミレーションをおこなうことで解決できる。データが弱定常性をもつときに、KM_2O-ランジュバン方程式を応用して、以上の計算ができる。この方法の応用として、国内総生産とマネーサプライの因果関係を分析した。これらの結果は、"A causal value of time series"にまとめた。
イソキノリン型アルカロイドの生物活性に関する研究

1.イソキノリン型アルカロイドの生物活性(1)プロトベルベリン型アルカロイドの細胞毒性24個のベルベリン関連4級プロトベルベリン型アルカロイドの細胞毒性が薬剤感受性データーベースと組み合わせたヒト培養がん細胞パネルを使って調べられた.8及び13位のアルキル鎖の延長が細胞毒性活性に影響、即ち置換基の親油性及びサイズが細胞毒性に影響することが判明.ベルベリンの8及び13位にヘキシル基が置換した誘導体が最も高いレベルの活性を示した.(2)シンプルイソキノリン及びベンジルイソキノリン型アルカロイドの生物活性26個のシンプルイソキノリン及び21個のベンジルイソキノリンアルカロイドについて抗菌・抗マラリア、抗腫瘍、抗HIV活性を調べた結果、各活性試験で数個のアルカロイドにかなり高い活性が認められた.これらのアルカロイドは治療薬への発展のためのリード化合物として役立つかもしれない.イソキノリニウム型の4級窒素原子が抗菌、抗マラリア、抗腫瘍活性においては活性の増大に寄与する.一方、抗HIV活性は3級アルカロイドに認められることなどの構造活性相関に関するいくつかの知見を見いだした.(3)ベルベリン関連アルカロイドの抗真菌剤及び除草剤としての活性23個のベルベリン関連4級並びに3級アルカロイドについて抗真菌剤及び除草剤としての作用を調べた.その結果、農薬として利用できるほどの活性はなかったが、4級プロトベルベリンアルカロイドのみに活性が認められるなどの構造と活性に関するいくつかの知見が得られた.2.Corydalis属植物組織培養細胞におけるアルカロイド代謝物のLC/NMR及びLC/MSによる構造解析フェノール性水酸基の位置あるいは数を異にする1-ベンジルテトラヒドロイソキノリン類をコリダリス属植物のカルスに投与し、各代謝産物を単離することなく代謝混合物にLC/MSおよびLC/NMRを適用し、その代謝産物の構造解析を行った結果、代謝産物は新規のスード型ブロトベルベリンアルカロイド類であることが判明、今後新規のアルカロイドを分取、生物活性を調べる予定である.LC/MSおよびLC/NMRの手法により構造決定し、目的とする代謝産物に的を絞って分取する事が出来、容易に目的物を取得できる.今後、新規のアルカロイドを得るためにこの手法を発展させていく予定である.1.イソキノリン型アルカロイドの生物活性(1)プロトベルベリン型アルカロイドの細胞毒性24個のベルベリン関連4級プロトベルベリン型アルカロイドの細胞毒性が薬剤感受性データーベースと組み合わせたヒト培養がん細胞パネルを使って調べられた.8及び13位のアルキル鎖の延長が細胞毒性活性に影響、即ち置換基の親油性及びサイズが細胞毒性に影響することが判明.ベルベリンの8及び13位にヘキシル基が置換した誘導体が最も高いレベルの活性を示した.(2)シンプルイソキノリン及びベンジルイソキノリン型アルカロイドの生物活性26個のシンプルイソキノリン及び21個のベンジルイソキノリンアルカロイドについて抗菌・抗マラリア、抗腫瘍、抗HIV活性を調べた結果、各活性試験で数個のアルカロイドにかなり高い活性が認められた.これらのアルカロイドは治療薬への発展のためのリード化合物として役立つかもしれない.イソキノリニウム型の4級窒素原子が抗菌、抗マラリア、抗腫瘍活性においては活性の増大に寄与する.一方、抗HIV活性は3級アルカロイドに認められることなどの構造活性相関に関するいくつかの知見を見いだした.(3)ベルベリン関連アルカロイドの抗真菌剤及び除草剤としての活性23個のベルベリン関連4級並びに3級アルカロイドについて抗真菌剤及び除草剤としての作用を調べた.その結果、農薬として利用できるほどの活性はなかったが、4級プロトベルベリンアルカロイドのみに活性が認められるなどの構造と活性に関するいくつかの知見が得られた.2.Corydalis属植物組織培養細胞におけるアルカロイド代謝物のLC/NMR及びLC/MSによる構造解析フェノール性水酸基の位置あるいは数を異にする1-ベンジルテトラヒドロイソキノリン類をコリダリス属植物のカルスに投与し、各代謝産物を単離することなく代謝混合物にLC/MSおよびLC/NMRを適用し、その代謝産物の構造解析を行った結果、代謝産物は新規のスード型ブロトベルベリンアルカロイド類であることが判明、今後新規のアルカロイドを分取、生物活性を調べる予定である.LC/MSおよびLC/NMRの手法により構造決定し、目的とする代謝産物に的を絞って分取する事が出来、容易に目的物を取得できる.今後、新規のアルカロイドを得るためにこの手法を発展させていく予定である.1.天然あるいは合成により得られたベルベリン関連4級アルカロイドの抗マラリア活性を調べた結果、構造と活性に関するいくつかの知見を得ることが出来た.例えばpsudo型のプロトベルベリンアルカロイドの活性が高かいことが解った.また、6個のアルカロイドがキニーネのEC50値に匹敵する値を示した.今後更に構造修飾など行うことにより活性が増大することが期待できる.(日本薬学会第120年会2000.3.29岐阜にて発表、Eur.J.Med.Chem.)2.23個のベルベリン関連4級並びに3級アルカロイドについて抗真菌剤及び除草剤としての作用を調べた.その結果、4級アルカロイドのみに活性が認められるなどの構造と活性に関するいくつかの知見が得られた.しかし農薬として利用できるほどの活性はなかった.(Biosci.Biotechnol.Biochem.)

3.当研究室ではアフリカのアルカロイド含有植物の成分研究を行っているが、アフリカに分布しているバンレイシ科植物は民族薬生薬として用いられている.たとえばMonodora junodiiの茎は現地で胃腸病、マラリアの治療薬などに用いられている.本植物より数種のタイプのイソキノリンアルカロイドを単離、構造を決定した.(日本薬学会第120年会2000.3.29岐阜、日本生薬学会第47回年会2000.9.7東京、にて発表、Natural Medicine)今後これらのアルカロイドの生物活性を調べるつもりである.4.生物変換前駆物質として数種のイソキノリンアルカロイドを合成し、ケシ科植物の培養細胞を用いて投与実験を行った結果、数種の変換生成物を得ることが出来た.(日本薬学会第120年会2000.3.29岐阜及び日本生薬学会第47回年会2000.9.7東京、にて発表).今後、得られた生成物について生物活性を調べる予定である.5.イソキノリンアルカロイドの抗腫瘍、抗HIV活性を調べ、いくつかの有意義な結果が得られており、現在、投稿中である.1.26個のシンプルイソキノリン及び21個のベンジルイソキノリンアルカロイドについて抗マラリア、抗菌、抗HIV、抗腫瘍活性を調べた結果、各活性試験で数個のアルカロイドにかなり高い活性が認められた.これらのアルカロイドは治療薬への発展のためのリード化合物として役立つかもしれない.また、構造と活性に関するいくつかの知見を得ることができた.例えば、抗マラリア、抗菌、抗腫瘍活性の増大には4級窒素原子の寄与が大きいこと、一方、3級アルカロイドに抗HIV活性が認められることなど(Bioorg. Med. Chem.).2.24個の4級プロトベルベリン型アルカロイドの細胞毒性が薬剤感受性データーベースと組み合わせたヒト培養がん細胞パネルを使って調べられた.数種のアルカロイドでマイトマイシンCより高い活性が認められた.又、構造と活性に関する多くの情報が得られ、この結果は今後活性の増大を目的に構造の化学修飾を行う際に役立つものと思われる(J. Nat. Prod.).1.塩酸パパベリンより生成したテトラヒドロパパベリンおよびそのN-メチル体に酸処理を行った結果、エーテル結合開裂反応によりそれぞれフェノール性水酸基の位置あるいは数の異なる1-ベンジルテトラヒドロイソキノリン類の混合物を得た。この混合物の分取HPLCを行い、多数のフェノール性水酸基の位置異性体を分離した。得られた異性体の抗酸化活性および発がんプロモーション抑制活性を調べ、活性の高いいくつかの異性体を見出すことが出来た。また、フェノール性水酸基の数が多いほど活性が高くなること、あるいはフェノール性水酸基の置換位置により活性が異なることなど、構造と活性に関するいくつかの知見も得ることが出来た。現在、この結果について論文作成中である。2.フェノール性水酸基の位置あるいは数を異にする1-ベンジルテトラヒドロイソキノリン類をコリダリス属植物のカルスに投与し、その代謝産物の構造解析をLC/MSおよびLC/NMRにより行った結果、代謝産物はスード型プロトベルベリンアルカロイド類であることが判明した。
工業高校生の自己概念形成とその役割

本研究は,工業高校生の自己概念形成について,その形成過程及び有用性を明らかにすることを目的とした。研究代表者らは先行研究において,工業高校生の自己概念の構造を明らかにしている。本研究では,工業高校の入学段階における意識群を自由記述から抽出(11意識カテゴリ)し,縦断的調査を経て,これらがその後の自己概念形成に重要な役割を果たすことを明らかにした。具体的には,入学段階において学校生活に対する意欲を専門性と関連づけて高めること,入学時において既に卒業後の進路についてある程度の意識を高めておくこと等の重要性が示された。本研究の目的は,工業高校における生徒(以下,工業高校生と呼ぶ)の自己概念(Self-concept)形成について,その形成過程及び有用性を明らかにすることである。研究代表者らはこれまで,工業高校生が形成する自己概念の構造を明らかにすることを試み,自律性や専門性等を志向する工業高校生の自己概念の構造を明らかにするのとともに,自己概念の形成状況を把握するための測定尺度(工業高校における生徒の自己概念尺度)を作成した。しかし,工業高校生の入学段階での意識構造やその後の自己概念のへの影響力等は明らかにされていない。本研究は上記の研究を基に,以下の調査・分析を行う。1中学校3年生または工業高校入学段階での工業高校生を対象とした調査を実施し,工業高校の入り口の段階での自己概念把握,2工業高校生の自己概念形成が,将来を見据えた種々の意識に果たす役割の検討,3海外の工業教育の現状を把握した上で,日本の工業教育との比較検討。平成24年度は,上記1の調査を全国規模で実施し,その成果を関係学会において公表した。また,2に関連したこれまでの知見の整理と新たな調査を実施した。1について,調査は平成24年度4月に,工業高校(大分県,大阪府,鳥取県,滋賀県の各協力校)に入学した新1年生を対象として行った。調査の結果をテキストマイニングにより分類し,工業高校へ入学した段階の意識構造として,専門教科への期待感や将来に対する期待感等の意識群から構成されていることが明らかになった(成果公表:口頭発表1件,学術論文1件)。今後,これらの意識群と自己概念との関連性を縦断的に検討する予定である。2については,工業高校生の3年間での自己概念の変容を,縦断的に検討した内容を公表(学術論文1件)し,さらにこの知見に基づいて,職業的な自己効力感に着目した調査を実施した。本研究は,工業高校入学段階での工業高校生を対象とした調査を実施し,工業高校の入り口の段階での意識群の把握,また工業高校生の自己概念形成と種々の意識(入り口段階の意識群を含む)に果たす役割の検討を行うことを目的とした。研究代表者らは,前年度までの調査によって,入学段階における工業高校生の意識群として,「専門性への期待感」や「卒業後の将来に対する期待感」等の11意識カテゴリを抽出した。最終年度では,これらの知見を基に,入学段階の意識群が自己概念形成に果たす役割,または学習目標志向に果たす役割を,同一生徒群を対象とした縦断的調査によって明らかにすることを試みた。自己概念形成との関連性(対象者:大分県,大阪府,鳥取県の平成24年度入学生計737名)では,数量化法によって,自己概念のF1自律志向性因子,F2キャリア志向性因子,F3専門的能力志向性因子,F4社会的価値志向性因子において,入学段階の意識カテゴリからの影響力が認められた。具体的には,入学段階の「卒業後進路への期待」や「学校生活への意欲」等に有意な影響力が認められた。これらのことから,入学段階においてこれらの意識を高めておくことが,入学後の学校生活における自己概念形成に重要な役割を果たすものと示唆された。一方,学習目標志向との関連性(対象者:大分県,大阪府,滋賀県,鳥取県の平成24年度入学生計832名)では,谷島・新井らの作成した「学習目標志向測度」を用いた調査を実施し,11意識カテゴリとの関連性を上記と同様の数量化法を用いて検討した。その結果,「専門教科に対する期待」や「卒業後進路への期待」の各カテゴリが,学習目標志向に対して比較的広範に影響を及ぼす可能性を指摘した。以上,最終年度では,平成24年度入学生の継続的な調査によって,工業高校入学後の自己概念形成と入学段階の意識との関連性を明らかにした。研究代表者はこれまで,工業高校生が形成する自己概念の構造を明らかにすることを試み,自律性や専門性等を志向する工業高校生の自己概念の構造を明らかにするのとともに,自己概念の形成状況を把握するための測定尺度(工業高校における生徒の自己概念尺度)を作成した。

本研究は上記の研究を基礎に,主に(1)中学校3年生または入学段階での工業高校生を対象とした調査を実施し,工業高校の入り口の段階での自己概念を把握する。(2)次に,工業高校生の自己概念形成が、将来を見据えた種々の意識に果たす役割を検討する。さらに(3)海外の工業教育の現状を把握した上で,日本の工業教育との比較検討を行う。平成23年度は,上記(1)における調査の準備,(2)における成果公表,(3)においては海外視察を実施した。(1)への対処として,工業高校の調査実施校(研究協力校)の選定と調査内容の確定を行った上で,入学段階における生徒の意識調査を実施する準備を行った。(なお本調査は,平成24年度4月に,大分県,大阪府,鳥取県を中心に実施予定,調査対象者約1000名)。研究協力校は,これまでに実施してきた協力校の他,新たな協力校を選定した。次に,(2)への対処として,研究代表者らのこれまでの調査結果を基に,工業高校生の自己概念が将来を見据えた意識に果たす役割,及び形成過程のプロセスを検討し,その成果を公表した(学術論文1件,学会発表3件)。また,(3)への対処として,アメリカの工業に関係する高校(アメリカミシガン州の4年制ハイスクール訪問)を訪問し,現地の工業教育の現状を視察した。なお,経費等の都合を考慮し,国際学会における発表と同時期に視察を設定した。上述の通り,本研究は,1中学校3年生または工業高校入学段階での工業高校生を対象とした調査を実施し,工業高校の入り口の段階での自己概念把握する,2工業高校生の自己概念形成が,将来を見据えた種々の意識に果たす役割の検討する,3海外の工業教育の現状を把握した上で,日本の工業教育との比較検討することを計画している。まず1においては,平成23年度に準備した調査を,平成24年度の年度当初と学年末の2回,約800名の工業高校に在籍する同一生徒群を対象に実施している。年度当初の調査から得られた知見は関係学会での発表に加え,学術論文として関係学会に投稿している。次に,2において平成24年度は,これに先立つ基礎的な知見として工業高校3年間の縦断的な変容を明らかにし,学術論文として掲載している。この知見を基に,将来を見据えた意識として職業的な自己効力感に焦点を当てて,調査を行った。特に工業高校3年生については継続的な縦断的検討を視野に入れ,平成25年度についても継続的な調査を行う予定である。一方,3については,平成23年度に実施した米国の工業教育の視察を研究分担者らと協議し,我が国との相違点等についての検討を行った。以上から,概ね当初の計画通りに研究は遂行しており,一部は計画以上に進んでいる。上述の通り,本研究は(1)工業高校生の入り口の段階での自己概念を把握,(2)工業高校生の自己概念形成が,将来を見据えた種々の意識に果たす役割の検討,(3)海外の工業教育の現状を把握した上で,日本の工業教育との比較検討を行うことを計画としてあげている。平成23年度は,まず(1)においては,平成24年度4月の調査実施に向けた準備を行った。比較的全国規模の調査校を選定することができ,協力校との協議は円滑に進められている。次に(2)においては,研究代表者のこれまでの調査結果を基に分析し,その成果を公表するに至っている。
<遊び的な活動>と<基礎の定着>を結ぶ小中連携美術教育の構築及び教師教育への展開

小中連携教育の先行実践校では,子どもの学年が上がるにつれ自尊感情や学習意欲の低下があることへの危機意識が根底にあり、従来の6-3システムではなく, 4-3-2システムや3-4-2システムなど新たな枠組みが試行されていた。本研究協力者は、小学校「造形遊び」の中学校での活かし方を工夫したり,中学校において「表現することの意味」について洞察する題材配列を構想・実施した。これらをふまえ、研究代表者は,大学授業や現職教員講習などのプログラムを検討の上,実施した。美術教育における小・中連携体制を構築させるための基礎研究を行い、教師教育プログラムに反映させようとし、本年度研究を開始した。本年度は、以下の課題のうち、主に、課題1、2について研究を進めた。<課題1>美術教育行政における連携教育の姿勢の変遷を、文部科学省、各種審議会、学習指導要領、教科調査官などの出版物や文部科学省研究推進校の実践の中から見いだし、整理した。また、美術教育実践に関する民間教育団体、研究サークルなどの出版物から、連携教育に関する言説や教育実践を取り出すとともに、連携教育を実践する現役教師のもとに出張し、面接調査・授業観察を行い、文部科学省研究推進校の実践とあわせて、整理した。さらに、比較文化的な視点から、幼児から大学教育までの統合的な美術教育研究組織をもつアメリカ合衆国カリフォルニア州チコ市の事情を視察した。このほか、美術教育界の課題である小学校「造形遊び-材料などをもとにした楽しい造形活動」について、小・中学校の教師の意見を"収集"しようと、美術科教育学会第12回西地区会(テーマ:"三十歳"目前の「造形遊び」を磨く-Do(行為)、現在性、出会いと陶冶、小・中連携、図画工作・美術教育政策)を開催した。<課題2>研究代表者は、研究協力者(小・中学校の現役教師)を中心とした研究サークルを設け、この場において、上記<課題1>の成果をふまえ、小・中連携教育構築のための討議、図画工作・美術科<単元・題材>開発を行い、各勤務校において、その実践・検証を行った。研究代表者は、大学の場において、教材・教具作成の支援を担った。描画活動、「造形遊び」、鑑賞活動などについて、検討した。<課題3>上記の成果をふまえ、学部、大学院、現職教員研修向けのプログラムの構想に着手した。大学授業や現職教員研修で一部試行した。美術教育における小中連携体制を構築させるための基礎研究を行い,教師教育プログラムに反映させようとし,以下の3つの課題を設定して,研究を進めた。<課題1>美術教育行政における連携教育の姿勢の変遷を,文部科学省、教科調査官などの出版物や文科省研究推進校の実践の中から見いだし,整理した。また,美術教育実践に関する民間教育団体,研究サークルなどの出版物から,連携教育に関する言説や教育実践を取り出し,文科省研究推進校の実践とあわせて,整理した。このほか,美術教育界の課題である小学校「造形遊び-材料などをもとにした楽しい造形活動」について,小中学校の教師の意見を"収集"しようと,昨年度、美術科教育学会第12回西地区会を開催したが、この内容についての記録集を作成した。<課題2>研究代表者は,研究協力者(小中学校の現役教師)を中心とした研究サークルを設け,この場において,上記<課題1>の成果をふまえ,小中連携教育構築のための討議,図画工作・美術科<単元・題材>開発を行い,各勤務校において,その実践・検証を行った。研究代表者は,大学の場において,教材・教具作成の支援を担った。描画活動,「造形遊び」,鑑賞活動などについて,検討した。<課題3>上記の成果をふまえ,学部、大学院,現職教員研修向けのプログラムを構想し、大学授業や現職教員研修で試行した。以上の成果は,美術科教育学会(群馬大学)、InSEA国際会議(韓国ソウル)などで誌上発表、口頭発表したほか、共著作にまとめて発表した。<課題1>教育行政における連携美術教育の姿勢と民間教育団体の連携美術教育に関する言説や教育実践とをあわせて,整理・考察した。先行実践校では,子どもの学年が上がるにつれ自尊感情や学習意欲の低下があることへの危機意識が根底にあり、従来の6-3システムではなく,4-3-2システムや3-42システムなど新たな枠組みが試行されていた。小学校高学年と中学校の連続性の課題が浮き彫りになった。<課題2>研究代表者は,研究協力者(小中高校の現役教師)を中心とした研究サークルを設け,この場において,上記〈課題1〉の成果をふまえ,連携教育構築のための討議,図画工作・美術科〈単元・題材〉開発を行い,各勤務校において,その実践・検証を行った。

研究協力者は、小学校「造形遊び」の中学校での活かし方を工夫したり,中学校において「表現することの意味」について洞察する題材配列を構想・実施した。また,全国図画工作・美術教育全国大会において、小中連携を意識した浮世絵鑑賞に関する実験的な授業を行った。これらの検討と反省は,連携教育の基盤形成となった。研究代表者は,大学の場において,教材・教具作成の支援を担ったが、特に,鑑賞教材の充実をはかった。<課題3>上記の成果をふまえ,学部、大学院,現職教員研修向けのプログラムを構想し、プレ教師教育としての大学授業や現職教員研修で実施した。以上の成果は,第32回InSEA国際美術教育学会(日本,大阪),第31回美術科教育学会(佐賀大学)などで、口頭発表及び誌上発表したほか、3年間の成果をまとめた『研究成果報告書』を刊行した。
身体障害者向け余暇教育プログラムの有効性の検証

身体障害者に対する余暇教育プログラムの効果を明らかにすることを目的とした本研究は、平成9年5月から兵庫県立総合リハビリテーションセンター、重度身体障害者更生援護施設にて開始。5月中に余暇評価を実施し、ソーシャルワーカーとの協議の結果、7名をメンバーに選出。同年10月に再度余暇評価を実施。その時点で、継続意志なし(2名:現在や今後の余暇生活に不安なし)、退所(1名:8月末退所)、入院(1名)、継続中(2名)、完了(1名)。完了した1名について、2回にわたる余暇評価の差が、余暇に対する自発性(3.63から4.79)と余暇に対する退屈度(2.81から1.31)において、顕著に表れた。数値面だけでなく、実際に自らスポーツ系のクラブに入会し、退所後の継続的な余暇活動の実現を果たしていた。また、継続中の1名は、自分には無理だと思った活動を、同じ障害の人たちが行っているのをビデオを通じて発見し、『がぜん、やる気がでてきたぞ』と文集に書いた。同年10月から、新しいメンバーを6名迎えるとともに、余暇教育プログラムのワークシートを改訂した。平成10年1月時点で、継続中(5名)、長期欠席(1名)。継続中の5名は具体的な余暇活動計画へと進んでいる段階である。余暇教育プログラムを実施して、次の点が明らかになった。(1)現在行っているいないに関わらず、生活地域における活動が実現可能。(2)自分の好きなことを実現するために、自分自身への動機づけが比較的高いレベルで維持。(3)交友関係の広さが余暇生活への不安を減少する傾向。(4)余暇評価とケースワークとが同傾向を提示。今後の課題として、退所を目前にしないメンバー向けのワークシート開発の必要性と余暇教育プログラムの定着に向けてのケースワーク評価を重ねることがあげられる。平成8年度の研究活動実績として、(1)余暇教育プログラムの邦訳とその試行、(2)余暇活動への気づきとなる書籍の購入、(3)余暇アセスメントの選定、(4)余暇教育プログラム実施場所の決定があげられる。まず、余暇教育プログラムのワークシートを中心に邦訳し、その邦訳文の明解さを中心に試行を行い、幾度かの修正を重ねた。研究対象者はワークシートに従って、自らで回答するという作業が中心になるため、ファシリテーター用マニュアルの邦訳は行わなかった。書籍の購入については、約170冊程度のグラビア、入門レベル、多種多様な活動領域を意識し、選定した。また、さまざまな場所や団体などの連絡先やガイドブック的役割を果たす書籍も購入した。余暇アセスメントについては、Leisure Boredom ScaleとLeisure Competence Measureを採用することにした。前者は自由時間についてどう感じているかを明らかにするもので、既に先行研究において信頼性が見られる。後者は自由時間の使い方に能力があるかどうかを明らかにするもので、現在筆者が関係している共同研究でその信頼性を調査している途中であるが、比較的認識を正しく表現していると思われる。2つのスケールの設問数は合計で40問であるが、比較的負担が少なく、しかも短時間(約58分程度)で完了できる。最後に、兵庫県立総合リハビリテーションセンター内重度身体障害者更生援護施設において、1年間通じて余暇生活プログラムを実施する方向で現在準備を進めている。
葉緑体DNAに特異的なDNA結合タンパク質の単離と構造解析

2年間の研究により,葉緑体DNAと結合する3種類のタンパク質PD1,PD2,PD3をコードするcDNAの塩基配列を取得し,その塩基配列を完全に決定した。1.PD1は347アミノ酸残基からなり,AT-hookモチーフを2個含んでいた。同じモチーフをもつ核のHMG-I/Yタンパク質とは似ていなかった。また,膜貫通領域を持っていることが,従来報告されているAT-hookタンパク質とは決定的に異なっていた。抗PD1抗体を用いたウェスタン分析では,葉緑体で50kDaと87kDaのバンドが検出されたが,核でも40kDaのバンドが検出された。葉緑体の50kDaタンパク質は核様体コアに,また87kDaタンパク質は包膜に検出された。PD1は,恐らく50kDaのタンパク質に対応するものと考えられる。サザン分析と5個のcDNAクローンの解析の結果から,PD1は多重遺伝子族を形成していることが推定された。2.PD2は,632アミノ酸残基からなるb-ZIPタイプのDNA結合多重であった。中央部に37アミノ酸残基からなる6回繰り返し配列があることが特徴である。C末端に膜貫通領域を持つが,抗体との反応の結果,包膜に存在することがわかった。3.PD3は1629アミノ酸残基からなり,AT-hookモチーフを5個含んでいた。中央には,C..Cモチーフが8個あり,金属との結合が考えられる。ウェスタン分析の結果,PD3は,葉緑体核様体と包膜の両方に局在することがわかった。また,葉緑体内で切断されて2種類のポリペプチドとして存在することがわかった。エンドウの葉緑体に存在するDNA結合タンパク質について実験を行い以下の結果を得た。1。葉緑体には多数のDNA結合タンパク質が存在する。葉緑体を界面活性剤によって可溶化し、遠心分画により核様体画分と可溶画分に分けると、包膜由来の130kDaタンパク質とストロマ由来の175kDaタンパク質が可溶画分に回収された。核様体画分には、多数のDNA結合タンパク質が含まれたが、主要なものの分子量は、110、105、85、80、60、40kDaであった。これらのうちで、175、110、80、40kDaのタンパク質は、エチオプラストには存在せず、葉緑体特異的であった。2。130kDaと175kDaのDNA結合タンパク質の精製を行い、それぞれのポリペプチドのバンドがSDS-PAGEにより確認できる程度までになった。もう少しで精製ができ、抗体の作製ができる見通しである。なお、ゲル濾過の結果から、これらのタンパク質は、それぞれ、700kDa、600kDa程度の複合体を形成していることもわかった。今後、複合体形成のパートナーとなるタンパク質についても同定を進めていく。3。葉緑体DNAをプローブとするサウスウェスタンスクリーニングによって、3個のcDNAクローンを得た。PD1とPD2については、完全長に近いcDNAを得て、塩基配列の決定に入っている。組み換え体PD1タンパク質に対する抗体を作製した。葉緑体の87kDaと50kDaのタンパク質と反応した。このうちで、87kDaタンパク質は、単離した包膜にも、核様体にも検出された。包膜と核様体を単離する条件は異なり、包膜の単離の際には、核様体が破壊され、核様体の単離の際には、包膜が可溶化されるので、この結果は、87kDaタンパク質が、包膜と核様体の結合に関与していることを示唆している。本年度は,葉緑体DNAと結合する3種類のタンパク質をコードするcDNAの塩基配列を全て決定した。

葉緑体包膜に存在する130kDaのDNA結合タンパク質の結合部位として同定された.414bpの葉緑体DNA断片を用いたサウスウェスタンスクリーニングによって、ウンドウλgt11発現ライブラリから,3個のDNA結合ドメインcDNAが得られた。これらの部分のクローンをプローブとして,λgt10ライブラリのスクリーニングを行い,それぞれの全長を含む配列を得た。これらがコードするタンパク質をPD1,PD2,PD3と名付けた。1.PD1は347アミノ酸残基からなり,AT-hookモチーフを2個含んでいた。同じモチーフをもつ核のHMG-I/Yタンパク質とは似ていなかった。抗PD1抗体を用いたウェスタン分析では,葉緑体で50kDaと87kDaのバンドが検出されたが,核でも40kDaのバンドが検出された。サザン分析と5個のcDNAクローンの解析の結果から,PD1は多重遺伝子族を形成していることが推定され,今後,遺伝子とタンパク質の対応付けが必要である。2.PD3は1629アミノ酸残基からなり,AT-hookモチーフを5個含んでいた。中央には,C..Cモチーフが10個あり,金属との結合が考えられる。ウェスタン分析の結果,葉緑体核様体に局在する130kDaのタンパク質が反応した。典型的な葉緑体移行シグナルを持たないPD3の葉緑体への移行の機構は,今後の課題である。3.PD2は,632アミノ酸残基からなるb-ZIPタイプのDNA結合タンパク質であった。中央部に37アミノ酸残基からなる6回繰り返し配列があることが特徴である。PD2の抗体を現在作成しており,近いうちにタンパク質の局在についての結果が得られる見込みである。
網羅的遺伝子解析と三次元タンパク構造解析を用いたウエスト症候群の基礎病態解析

ウエスト症候群は乳児期に発症する重度のてんかん性脳症のひとつである。一般的な予後は不良で、重度知的障害を残すことが多いが、一部の症例は早期治療介入により著明な発達予後の改善が期待できることが知られている。しかし、同一施設における臨床的評価および治療介入は均一であるにもかかわらず、その予後は症例ごとに大きく異なることから、ウエスト症候群の予後決定因子として基礎病態が大きく関わっていることが推察される。本研究では、ウエスト症候群の病因をより詳細に評価することで、各症例に応じた適切な治療プロトコルの選択を可能とすることを目的としている。