hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ランダマイズドアルゴリズムによる制御システムの解析と設計

現在,システム制御理論の研究では,実用的な複雑さをもつ制御問題をいかに効率的に解くかについて,画期的なアイデアが求められている.ランダマイズドアルゴリズムとは,アルゴリズムの実行過程にランダム性を導入し,計算効率の向上をはかるものである.本研究課題では,ランダマイズドアルゴリズムによる制御システムの解析と設計について研究を行い,以下の成果を得た.1.実用的な複雑さをもつ制御システムの設計:コスト保証型レギュレータ,固定次数コントローラ,切換制御系など,いくつかの実用的な制御問題を取り上げ,ランダマイズドアルゴリズムによる制御系設計法を具体的に明らかにした.2.ランダマイズドアルゴリズムの特徴づけ:種々の制御問題の構造を解析し,ランダマイズドアルゴリズムがもつべき特徴を研究した.切換制御系の設計問題で現れる非凸制約を複数の凸制約の論理和で表現し,これを利用する一般的なランダマイズドアルゴリズムを提案したものは,本項目と前項目の境界にある研究成果である.さらに,一般的な(非凸関数で制御仕様が記述される)ロバスト制御系設計の確率的設定やLMIアプローチで現れる複数の制約条件をもつロバスト可解問題に適したランダマイズドアルゴリズムを研究した.3.確率的解析法の応用:ランダマイズドアルゴリズムの制御問題への適用法や確率的解析法を応用し,有界外乱のもとでのシステム同定を対象に,確率的アプローチを構築した.現在,システム制御理論の研究では,実用的な複雑さをもつ制御問題をいかに効率的に解くかについて,画期的なアイデアが求められている.ランダマイズドアルゴリズムとは,アルゴリズムの実行過程にランダム性を導入し,計算効率の向上をはかるものである.本研究課題では,ランダマイズドアルゴリズムによる制御システムの解析と設計について研究を行い,以下の成果を得た.1.実用的な複雑さをもつ制御システムの設計:コスト保証型レギュレータ,固定次数コントローラ,切換制御系など,いくつかの実用的な制御問題を取り上げ,ランダマイズドアルゴリズムによる制御系設計法を具体的に明らかにした.2.ランダマイズドアルゴリズムの特徴づけ:種々の制御問題の構造を解析し,ランダマイズドアルゴリズムがもつべき特徴を研究した.切換制御系の設計問題で現れる非凸制約を複数の凸制約の論理和で表現し,これを利用する一般的なランダマイズドアルゴリズムを提案したものは,本項目と前項目の境界にある研究成果である.さらに,一般的な(非凸関数で制御仕様が記述される)ロバスト制御系設計の確率的設定やLMIアプローチで現れる複数の制約条件をもつロバスト可解問題に適したランダマイズドアルゴリズムを研究した.3.確率的解析法の応用:ランダマイズドアルゴリズムの制御問題への適用法や確率的解析法を応用し,有界外乱のもとでのシステム同定を対象に,確率的アプローチを構築した.現在システム制御理論の研究では、実用的な複雑さをもつ制御問題をいかに効率的に解くかについて、画期的なアイデアが求められている。ランダマイズドアルゴリズムとは、実行過程にランダム性を導入し、計算効率の向上を図るものである。本研究では、1.実用的な複雑さをもつ制御システムの設計:(a)コスト保証型レギュレータ設計、(b)固定次数コントローラ設計。2.ランダマイズドアルゴリズムの特徴づけ:(c)確率的双対性、(d)ランダマイズドアルゴリズムが有効な問題のクラスの明確化。3.確率的解析法の応用:(e)モデル集合解析、(f)同定と制御を統合する枠組み。に取り組み、ランダマイズドアルゴリズムによる制御システムの解析と設計をどのように定式化し、どのようなアルゴリズムを考え、どこにランダム性を導入すれば、実用的な複雑さをもつ制御問題を効率的に解けるかを研究している。平成17年度は、特に(b)(d)(e)(f)に集中的に取り組み、固定次数コントローラ設計のための確率・確定混合型アプローチ、確率的設計の有効なロバスト制御問題のクラス、有界外乱のものでのシステム同定への確率的アプローチ、同定と制御を統合するためのデータに基づくシステム表現について、基礎的な知見を得た。そして、国際会議にて発表するとともに、雑誌論文としてまとめた。現在システム制御理論の研究では,実用的な複雑さをもつ制御問題をいかに効率的に解くかについて,画期的なアイデアが求められている.ランダマイズドアルゴリズムとは,実行過程にランダム性を導入し,計算効率の向上を図るものである.本研究では,1.実用的な複雑さをもつ制御システムの設計:(a)コスト保証型レギュレータ設計、(b)固定次数コントローラ設計。に取り組み,ランダマイズドアルゴリズムによる制御システムの解析と設計をどのように定式化し,どのようなアルゴリズムを考え,どこにランダム性を導入すれば、実用的な複雑さをもつ制御問題を効率的に解けるかを研究している.平成18年度は、特に(a)(b)(d)について進捗があり,コスト保証型レギュレータの確率的設計について雑誌論文として発表するとともに,前年度に基礎的知見を得た固定次数コントローラ設計のための確率・確定混合型アプローチのH∞制御への拡張を行い,国際会議にて発表した.また,国際会議(MTNS2006)にて関連するオーガナイズドセッションを企画し,現時点での研究成果のまとめを発表するとともに,確率的設計の有効なロバスト制御問題のクラスについての研究発表を行った.現在システム制御理論の研究では,実用的な複雑さをもつ制御問題をいかに効率的に解くかについて,画期的なアイデアが求められている.

ランダマイズドアルゴリズムとは,実行過程にランダム性を導入し,計算効率の向上を図るものである.本研究では,1.実用的な複雑さをもつ制御システムの設計:(a)コスト保証型レギュレータ設計、(b)固定次数コントローラ設計。2.ランダマイズドアルゴリズムの特徴づけ:(c)確率的双対性、(d)ランダマイズドアルゴリズムが有効な問題のクラスの明確化。3.確率的解析法の応用:(e)モデル集合解析、(f)同定と制御を統合する枠組み。に取り組み,ランダマイズドアルゴリズムによる制御システムの解析と設計をどのように定式化し,どのようなアルゴリズムを考え,どこにランダム性を導入すれば、実用的な複雑さをもつ制御問題を効率的に解けるかを研究して来た.平成19年度(計画最終年度)は、特に(b)(d)について進捗があり,固定次数コントローラ設計のための確率・確定混合型アプローチについて雑誌論文をまとめるとともに,複数の制約をもつ制御問題,非凸制約を持つ制御問題,その中で特に凸制約の和で書けるような非凸制約を持つ切替制御系の設計問題などを対象に,雑誌論文をまとめた.また,国内会議(第51回システム制御情報学会研究発表講演会)にて,本研究に関する招待講演を行う機会があり,これまでの研究成果を紹介した.
ＩＧＦ－１シグナリングによる筋原線維形成の制御とその破綻による筋疾患

心筋においては,nebulinの代わりに存在するnebulette (Nebt)のSH3ドメインにN-WASPのPro-rich領域が結合して,N-WASPはZ帯に局在化した.しかしこの局在化は恒常的にみられ,IGF-1シグナリングによって制御されていなかった.Nebt-N-WASP複合体によりアクチン重合核が形成され,アクチン線維形成が促進された.またアクチン重合活性をもつLmod2の局在は,IGF-1刺激によりZ帯付近から1 μmのアクチン線維の先端付近に移行した.Lmod2はIGF-1-PI3K-Aktシグナリングにより阻害されるGSK-3で強くリン酸化された.GSK-3でリン酸化されたLmod2はユビキチン化されて分解されたり,機能が阻害されると考えられる.これらの結果から,Nebtに沿って伸長した長さ0.15 μmのアクチン線維の先端にLmod2が結合し,IGF-1シグナリングによりアクチン線維をさらに0.85 μm伸長させて,その結果,1 μmのアクチン線維が形成されると考えられる.マウスに大動脈縮窄術(TAC)を施し,病理的な肥大を引き起こした心臓では,線維化がみられ,圧・容積比で示される心機能が低下した.しかしIGF-1を作用させると,生理的な心筋細胞の肥大がもたらされ,線維化が抑制され,心機能が回復した.一方,N-WASP阻害剤を作用させると,心筋細胞の肥大が抑制され,線維化が促進され,心機能が顕著に低下した.これらの結果から,IGF-1シグナリングにより活性化されたN-WASPを介するアクチン線維形成が,心筋細胞の肥大と心機能に働いていると考えられる.さらに,骨格筋と心筋におけるN-WASPを介したアクチン線維形成の破綻が,筋疾患や心筋症につながることを実証するために,組織特異的なN-WASP cKOマウスを作製中である.24年度が最終年度であるため、記入しない。24年度が最終年度であるため、記入しない。骨格筋および心筋の収縮を担う筋原線維形成のシグナル機構を解明し,さらにその破綻が筋疾患や心筋症につながることを明らかにすることを目的とする.骨格筋においてはnebulin(Neb)-N-WASP複合体によってアクチン重合核が形成され,さらにNebに沿ってアクチン線維が伸長して長さ1μmのアクチン線維が形成された.このアクチン線維の先端にleiomodin(Lmod)が局在していたので,Lmodがアクチン線維をさらに0.1-0.3μm伸長させていると考えられる.LmodはIGF-1-PI3K-Aktシグナリングにより阻害されるGSK-3でリン酸化されたので,IGF-1シグナリングはGSK-3によるLmodのリン酸化を解除して,アクチン線維の伸長に働いていると考えられる.しかしIGF-1によりLmodの量は変化しなかったので,IGF-1シグナリングはLmodの発現や分解の制御ではなく,機能の制御に働いていると考えられる.一方,心筋においては,nebulette(Nebt)のSH3ドメインにN-WASPのPro-rich領域が結合して,N-WASPはZ帯に局在化した.しかしこの局在化は,骨格筋のようにIGF-1シグナリングによるものではなく,AngIIシグナリングによって制御されていた.またNebt-N-WASP複合体によりアクチン重合核が形成され,アクチン線維形成が促進された.LmodもNebt(長さ0.15μm)のN末端側に結合し,IGF-1刺激のないマウスでは,LmodはZ帯付近に局在した.しかしIGF-1を投与したマウスでは,Lmodは1μmのアクチン線維の先端付近に局在化した.したがって,Nebtに沿って伸長した長さ0.15μmのアクチン線維の先端にLmodが結合し,IGF-1シグナリングによりアクチン線維をさらに0.85μm伸長させて,その結果,1μmのアクチン線維が形成されると考えられる.心筋においては,nebulinの代わりに存在するnebulette (Nebt)のSH3ドメインにN-WASPのPro-rich領域が結合して,N-WASPはZ帯に局在化した.しかしこの局在化は恒常的にみられ,IGF-1シグナリングによって制御されていなかった.Nebt-N-WASP複合体によりアクチン重合核が形成され,アクチン線維形成が促進された.またアクチン重合活性をもつLmod2の局在は,IGF-1刺激によりZ帯付近から1 μmのアクチン線維の先端付近に移行した.Lmod2はIGF-1-PI3K-Aktシグナリングにより阻害されるGSK-3で強くリン酸化された.GSK-3でリン酸化されたLmod2はユビキチン化されて分解されたり,機能が阻害されると考えられる.これらの結果から,Nebtに沿って伸長した長さ0.15 μmのアクチン線維の先端にLmod2が結合し,IGF-1シグナリングによりアクチン線維をさらに0.85 μm伸長させて,その結果,1 μmのアクチン線維が形成されると考えられる.

マウスに大動脈縮窄術(TAC)を施し,病理的な肥大を引き起こした心臓では,線維化がみられ,圧・容積比で示される心機能が低下した.しかしIGF-1を作用させると,生理的な心筋細胞の肥大がもたらされ,線維化が抑制され,心機能が回復した.一方,N-WASP阻害剤を作用させると,心筋細胞の肥大が抑制され,線維化が促進され,心機能が顕著に低下した.これらの結果から,IGF-1シグナリングにより活性化されたN-WASPを介するアクチン線維形成が,心筋細胞の肥大と心機能に働いていると考えられる.さらに,骨格筋と心筋におけるN-WASPを介したアクチン線維形成の破綻が,筋疾患や心筋症につながることを実証するために,組織特異的なN-WASP cKOマウスを作製中である.24年度が最終年度であるため、記入しない。骨格筋と心筋の筋原線維のアクチン線維形成のシグナル伝達機構について,いずれもほぼ計画どおりに研究が進行している.特に,心筋ではIGF-1シグナリングだけでなくAngIIシグナリングの関与を見出すことができた.24年度が最終年度であるため、記入しない。心筋筋原線維のアクチン線維形成においては,IGF-1シグナリングだけでなくAngIIシグナリングも関与していることを見出したので,今後はAngIIシグナリングによるアクチン線維形成の経路についても解明する.またAngIIシグナリングとIGF-1シグナリングのクロストークの可能性についても調べる.心筋への遺伝子導入を,当初はレンチウイルスベクターを用いて行う予定であったが,アデノウイルスベクターで効率よく行えることが明らかになったので,今後はアデノウイルスベクターを用いて進める.筋原線維のアクチン線維形成の破綻が筋疾患や心筋症につながる可能性を,N-WASPのコンディショナルノックアウトマウスを作製して明らかにする.この計画は現在進行中である.
間隙貝形虫(Ostracode:甲殻類)の系統分類

本研究の目的である海岸砂中間隙に棲息する貝形虫の系統発生の考察のために、最終年度である本年度は、当初の研究実施計画にそって以下の項目を実施したが、後述の様に一部変更をよぎなくされた。1.北海道南部の松前付近と東部の厚内付近て補足調査をそれぞれ8月と5月に行った。前者は昨年度発見した陸生間隙種(Ierrestricythere sp.)の追跡調査である。2.北海道産間隙貝形虫の分類・記載:新種Microloxochoncha kushiroensisが印刷公表された。Psammocythere属の1新種、Cobanocythere属1種、Microcythere属3種の記載を終了した。3.Psammocythere属の考察から、本属を含むCytheracea上科で見られる付属肢の原始的形態が、陸水棲・海水棲を問わず、間隙に棲息する種類でのみ保存されていることが示された。4.フイ-ジ-産間隙貝形虫Pussellidae科2新種の記載を行う機会を得た。同属の種類がインド洋コモロ諸島から報告されており、間隙種の分布に関して新しい情報を得た。以上の研究成果をもとに、間隙貝形虫の持つ形態についての考察、および、各分類群の形態、分布に基づく系統分類学的検討が現在進行中である。研究代表者が平成元年11月より平成2年3月末まで、第31次南極地域観測隊の一員として、南極大陸:セ-ル・ロンダ-ス山地およびアムンゼン湾岸の生物相調査に当たることになったため、本研究のまとめの公表は帰国後行うことになる。なお、南極大陸の海岸で間隙貝形虫の調査する機会があれば、これを実施し、本研究のまとめのための一部に加える予定である。本研究の目的である海岸砂中間隙に生息する貝形虫の系統発生の考察のために,本年度は,当初の研究実施計画にそって以下の点を実施した.1.北海道内の羅臼,網走,紋別,稚内付近での採集を5月及び9月に行った.各採集地点で間隙貝形虫が得られ,それらの検鏡用標本作製,スケッチ・分類の作業が進行中である.2.釧路産Psammocythere属の一新種について,日本動物学会第58回大会で報告:演題「釧路産海岸砂中間隙貝形虫の一新種について」,既知種との形態の比較および分布について考察した.また,北海道その他の採集地点から得られている種類の分類作業を進め,ここまでの研究成果の一部を,来年度7月英国で開催される第10階貝形虫国際シンポジウムで報告する.採集された間隙貝形虫の分類作業が進行しなければ,本研究の目的を十分に果たすことはできないため,次年度は,この点に力点をおいて実施計画にもとづいて研究を進めることとした.本研究の目的である海岸砂中間隙に生息する貝形虫の系統発生の考察のために、2年度目である本年度は、当初の研究実施計画にそって以下の項目を実施した。1.北海道中南部の小樽、積丹、岩内、島牧、瀬棚、江差、松前、木古内、函館、〓法華、砂原、長万部、室蘭、白老、三石、襟裳岬付近での採集を9月に行った。各採集地点で間隙貝形虫が確認され、北海道における分布状態がはっきりした種も出てきている。まだ、日本で新記録となる陸生間隙種(Terrestricythere属の1種)を江差付近で確認した。2.北海道産間隙貝形虫について、日本動物学会第59回大会で報告:演題『北海道産海岸砂中間隙貝形虫について』、5種について、既知種との形態の比較及び分布とその要因について考察した。4.Microloxoconcha属1種については、すでに記載を終了し投稿中であるが、他の種についても順次公表する準備がほぼできている。本年度は国際シンポジウム参加準備のため、種の記載が一部遅れた。次年度は、まとめの年度であるため、残された記載を急ぎ、本研究の目的を果たす。

研究代表者が平成元年11月より平成2年3月末まで、第31次南極地域観測隊の一員として、南極大陸:セ-ル・ロンダ-ス山地およびアムンゼン湾岸の生物相調査に当たることになったため、本研究のまとめの公表は帰国後行うことになる。なお、南極大陸の海岸で間隙貝形虫の調査する機会があれば、これを実施し、本研究のまとめのための一部に加える予定である。
大規模開発を目前に控えた東アジア地域における大気中物質移動

国連主導のもと開発が決定した図們江河口周辺地域(ロシア,中国,北朝鮮国境)は,今後経済開発工業化が急速に進展する可能性がある。この地域は日本海を挟んで日本の対岸に位置する事から,この地域における工業化は環日本海域の大気環境に多大な影響を及ぼすものと予想される。しかしながら環日本海域における大気中物質移動に関する知見は,黄砂の飛来に関する研究はあるものの,それ以外の物質については研究報告は少ない。本研究では大規模開発が始まる前の段階における環日本海域における物質の移動挙動を解明し,開発が及ぼす環境への影響を評価する事を目的とし,日本海対岸に位置するロシア沿海州と,黄砂移動追跡で研究実績のある中国の研究者と連係し,大気分析に関する共同研究に関する調査研究を行った。その結果,分析対象となる物質に化石燃料燃焼により発生するニトロ多環芳香族炭化水素を採用する事によって,人為発生物質の挙動を把握できるとの理解に達し,ロシア沿海州都市ウラジオストクに位置するロシア科学アカデミー極東支部との協力により試料採集と分析が実現した。ニトロ多環芳香族炭化水素の分析はようやく始められた段階であり,季節変動等の長期観測が今後とも必要ではあるものの,これまでロシア沿海州地域では大気汚染が深刻ではないとされていた郊外地域においてニトロ多環芳香族炭化水素が,金沢市内の濃度よりも高い事が分かった。更にウラジオストク市中心における濃度は,交通量が多い金沢市内濃度よりもはるかに高い濃度が検出され,日本海対岸における排気ガスの実情と大気汚染の現状が見出された。以上の測定結果より,ニトロ多環芳香族炭化水素が長距離移動している可能性が見出され,更に都市部におけるその高い濃度が環日本海域における大気環境へ多大な影響を及ぼしている可能性が示唆された。国連主導のもと、ロシア、中国、北朝鮮が国境を接する図満江河口周辺一体の大規模開発が決定された。この地域における生産活動は、日本海の対岸に位置する北陸地方を始めとする日本海側の地域に環境問題を引き起こす可能性が高い。日本海を越えて飛来する物質としてこれまで、中国大陸の沙漠で発生すると考えられている黄砂を研究対象としてきた。この研究から、黄砂のその発生源における化学組成は炭酸カルシウムが中心であるのに対し、朝鮮半島や日本に飛来する黄砂は硫酸イオンを大量に含んでいる事を見出し、黄砂が長距離輸送する過程において、大気中の硫酸イオンと反応している可能性を報告して来た。本国際学術研究によってこのようなエアロゾルと大気汚染物質との相互作用に関する研究は黄砂以外では研究がなされていない事が判明した。そこで、大気中を移動する物質として、従来から研究されている黄砂に加え、地殻中に多量に存在し反応性が高い鉄化合物、そして非常に毒性の高い発癌物質として多環芳香族炭化水素を対象とする事を提案した。鉄化合物は光反応や大気中の気体成分との高い反応性がある事を見出し、赤外分光およびメスバウアー分光により極微量な試料だけで分析が可能である事と、固相の反応を比較的容易に追跡できる利点がある。また、多環芳香族炭化水素については本研究班の研究員によって大気中微量成分の定量分析法が開発され、環境中のこれらの物質の存在量について調査が待たれている。国連主導のもと開発が決定した図們江河口周辺地域(ロシア、中国、北朝鮮国境)は、今後経済開発工業化が急速に進展する可能性がある。この地域は日本海を挟んで日本の対岸に位置する事から、この地域における工業化は環日本海域の大気環境に多大な影響を及ぼすものと予想される。しかしながら環日海域における大気中物質移動に関する知見は、黄砂の飛来に関する研究はあるものの、それ以外の物質については研究報告は少ない。

本研究では大規模開発が始まる前の段階における環日本海域における物質の移動挙動を解明し、開発が及ぼす環境への影響を評価する事を貝的とし、日本海対岸に位置するロシア沿海州と、黄砂移動追跡で研究実績のある中国の研究者と連係し、大気分析に関する共同研究に関する調査研究を行った。その結果、分析対象となる物質に化石燃料燃焼により発生するニトロ多環芳香族炭化水素を採用する事によって、人為発生物質の挙動を把握できるとの理解に達し、ロシア沿海州都市ウラジオストクに位置するロシア科学アカデミー極東支部との協力により試料採集と分析が実現した。ニトロ多環芳香族炭化水素の分析はようやく始められた段階であり、季節変動等の長期観測が今後とも必要ではあるものの、これまでロシア沿海州地域では大気汚染が深刻ではないとされていた郊外地域においてニトロ多環芳香族炭化水素が、金沢市内の濃度よりも高い事が分かった。更にウラジオストク市中心における濃度は、交通量が多い金沢市内濃度よりもはるかに高い濃度が検出され、日本海対岸における排気ガスの実情と大気汚染の現状が見出された。以上の測定結果より、ニトロ多環芳香族炭化水素が長距離移動している可能性が見出され、更に都市部におけるその高い濃度が環日本海域における大気環境へ多大な影響を及ぼしている可能性が示唆された。
新規動物モデルによる血小板産生機構の解明

アフリカツメガエルTPO (xlTPO)は巨核球への分化誘導,血小板に相当する有核栓球の産生に関与するほか多能性前駆細胞の維持といった広範囲な分化過程において重要な機能を担う。本研究ではin vivoにおける培養栓球前駆細胞の動態を明らかにすることを目的とした。xlTPO含有培地で肝臓細胞を培養すると5ヶ月以上xlTPO単独で栓球系以外の細胞にも分化可能な多能性前駆細胞が維持された。本細胞が移植可能な未分化細胞であると推測し,アフリカツメガエル移植実験系の構築を試みた。まず,アフリカツメガエルは同一系統の数が限られているため,同一個体内での移植系の構築を目指した。アフリカツメガエル肝左葉の摘出を行った後, 24日間xlTPO存在下で培養を行った。その後,細胞をPKH26でラベルし,肝臓を摘出したツメガエルに心投与した。細胞移植して30日後に複数臓器にてPKH26陽性細胞をフローサイトメトリー法により検出した結果,細胞は肝臓と脾臓に生着していることが分かった。さらに生着した細胞はマウス造血幹細胞と同様にFSC_<low>, SSC_<low>の特徴を示したことから, xltPO単独で長期維持された細胞が造血幹細胞に類似する性質をもつことが明らかとなった。TPOが単独で多能性前駆細胞の長期維持に関与することは,ほ乳類では見られることなく, c-Mplを介した新たなシグナルを解析するのに有用なモデルとなり得ると考えられる。また,本研究によりアフリカツメガエルにおける軟組織での造血様式の一端が明らかとなったため,骨髄ではなく,軟組織における造血微小環境の解析を進める基盤が整えられた。栓球前駆細胞の生体内挙動を追う過程で,想定していたものよりも未熟な細胞を得ることが出来た。このため,血小板の産生機構の解析を行う上で,単に細胞の最終分化の解析に留まらず,長期的な細胞挙動の解析が可能となった。既存の細胞ラベル方法では長期的な細胞追跡が困難である。全血球に蛍光ラベルされている遺伝子改変個体はツメガエルでは作出されておらず,新規の遺伝子改変ツメガエルの作出が求められる。しかし,ツメガエルは成体になるまでに時間を要することから,トランスポゾンであるTol2を用いた細胞遺伝子ラベル技術の確立を行うこととする。今後は,本手法によりラベルされた細胞を用いて,長期的な細胞追跡解析を可能とさせる。トロンボポエチン(TPO)およびその受容体c-Mp1シグナルは血小板産生および、造血幹細胞の維持に関わっている。しかし、複雑な過程を経て行われる血小板産生におけるTPO-c-Mp1システムの関わりについては未解明な点が多く残されている。単純な分化、成熟過程が予想される非ほ乳類が持つ有核栓球造血のTPO-c-Mp1システムの解明が、血小板産生機構の解明に繋がることを期待して、細胞生物学的解析が容易なツメガエルにおいてツメガエルTPO(xlTPO)が造血巣である肝臓細胞を刺激して得られた細胞の性質を解析した。これまでに、xlTPOにより培養された肝臓細胞画分には成熟栓球様細胞、非ほ乳類には存在しないとされていた巨核球が含まれていることを示してきた。本年度は、xlTPO刺激により栓球様細胞が出現したことから機能解析を行う為に有核栓球の定量的な機能解析法を確立し、末梢栓球が血小板と同様にADP、ATP、コラーゲン、トロンビンで活性化されることを示した。本解析法により、栓球様細胞の機能を解析したところ、トロンビンによる活性化が示されたことから、xlTPOは有核栓球の成熟に関与するサイトカインであることが明らかとなった。さらに、肝臓中に含まれる細胞の一部は3ヶ月以上xlTPO単独で長期培養することが可能な未熟な細胞が存在することを見出した。本細胞が血球細胞であることを示す為、血球系遺伝子の発現解析をおこなった結果、長期生存した細胞集団は栓球系に発現する遺伝子c-mpl、itga2b、fli-1、白血球、赤血球に発現するmpo、g-csfr、globinの発現を確認した。本細胞は肝臓、もしくは脾臓細胞を培養して得られた培養上清を添加すると好中球、好酸球系の細胞、貪食能を有するマクロファージへの誘導が認められた。以上の結果より、xlTPOは、アフリカツメガエルにおいては未熟血球の長期維持に重要である他、栓球産生、巨核球産生といった広範囲な造血過程において重要な機能を担っていることが明らかとなった。

その後,細胞をPKH26でラベルし,肝臓を摘出したツメガエルに心投与した。細胞移植して30日後に複数臓器にてPKH26陽性細胞をフローサイトメトリー法により検出した結果,細胞は肝臓と脾臓に生着していることが分かった。さらに生着した細胞はマウス造血幹細胞と同様にFSC_<low>, SSC_<low>の特徴を示したことから, xltPO単独で長期維持された細胞が造血幹細胞に類似する性質をもつことが明らかとなった。TPOが単独で多能性前駆細胞の長期維持に関与することは,ほ乳類では見られることなく, c-Mplを介した新たなシグナルを解析するのに有用なモデルとなり得ると考えられる。また,本研究によりアフリカツメガエルにおける軟組織での造血様式の一端が明らかとなったため,骨髄ではなく,軟組織における造血微小環境の解析を進める基盤が整えられた。予定通り、in vitroにおけるツメガエル栓球前駆細胞の解析が進み、成果の一部は海外学会で口頭発表を行った。来年度はin vivoにおける培養栓球前駆細胞の動態を明らかにしていく。栓球前駆細胞の生体内挙動を追う過程で,想定していたものよりも未熟な細胞を得ることが出来た。このため,血小板の産生機構の解析を行う上で,単に細胞の最終分化の解析に留まらず,長期的な細胞挙動の解析が可能となった。昨年度in vitroの実験から得られた結果を基に、in vivoにおいてもxITPOにより誘導される細胞の性質を明らかにしていく。ツメガエルにxITPOを投与した個体とin vitroで培養した細胞を移植した2つのモデルを作成した後、造血巣である肝臓において、前駆細胞の数的変動および前駆細胞特徴を解析する。さらに、結果をまとめて論文投稿を行う。既存の細胞ラベル方法では長期的な細胞追跡が困難である。全血球に蛍光ラベルされている遺伝子改変個体はツメガエルでは作出されておらず,新規の遺伝子改変ツメガエルの作出が求められる。しかし,ツメガエルは成体になるまでに時間を要することから,トランスポゾンであるTol2を用いた細胞遺伝子ラベル技術の確立を行うこととする。今後は,本手法によりラベルされた細胞を用いて,長期的な細胞追跡解析を可能とさせる。
熱帯熱マラリア原虫の細胞内寄生成立における抗酸化酵素系の役割の解明

熱帯熱マラリア原虫細胞内寄生成立におけるペルオキシレドキシン(Prx)の役割を知る目的で、原虫2-Cys型Prxの生理機能を調べた。まず、2-Cys型Prxの遺伝子発現パターンをリアルタイム定量RT-PCR法によって解析したところ、同遺伝子は原虫の赤血球侵入直後から発現の亢進が始まり、その後赤血球内期全体にわたりほぼ構成的に発現していることが示された。これは1-Cys型Prx遺伝子の発現がトロホゾイト期に特徴的な亢進を示すことと対照的である。続いて2-Cys型Prxの原虫生体内での役割を知るため遺伝子欠損マラリア原虫を作製した。遺伝子欠損用プラスミドを培養熱帯熱マラリア原虫FCR-3株に導入、スクリーニング、クローニングを経て2-Cys型Prx遺伝子欠損株のクローン成立をゲノムレベルおよびタンパク質発現レベルの両方で確認した。得られた2-Cys型Prx欠損原虫株の表現型を調べる目的で、パラコート(O_2^-の負荷)及びニトロプルシドナトリウム(NOの負荷)を原虫培養中に加え増殖率を調べたところ、2-Cys型Prx欠損原虫株ではいずれに対しても親株と比較して感受性の上昇が認められた。以上の結果は2-Cys型Prxが、赤血球内寄生に起因して原虫細胞内に派生する活性酸素種の解毒のみならず、活性窒素種の解毒をも行っていることを示唆している。
Paclitaxelのヒト卵巣癌培養細胞株にたいする効果発現の機序の検討

1) paclitaxel 10^<-7>Mおよび10^<-6>Mは薬剤添加後24時間以降で濃度依存性にKFr13細胞の細胞増殖を抑制した。paclitaxel 10^<-8>Mの添加によりKFr13細胞はcontrol群とほぼ同様の増殖を示し、増殖抑制は認められなかった。KF1細胞の細胞増殖抑制は、KFr13細胞と同様にpaclitaxel 10^<-7>Mおよび10^<-6>Mにより薬剤添加後24時間より細胞増殖が抑制された。2) paclitaxel添加によるDNA histogramの経時的変化の解析では、顕著なG2+M期への集積と8C以上のいわゆるhyperploidy cellsの集積を認めた。paclitaxel添加によるKFr13細胞の各細胞周期別の経時的変化は、paclitaxel添加後12時間後よりG2+M期への集積が始まり、48時間後を最大として72時間後まで持続した。24時間後より観察された8Cを中心としたhyperploidy cellsは24時間後以降増加を続け72時間で最大となった。paclitaxel添加後24時間後に浮遊した細胞のhistogramは付着している細胞と比較してほぼ同様で、また浮遊細胞のviabilityは95%以上であった。3) Hoechst 33342染色による細胞核の形態の変化は、apoptosisに典型的なクロマチンの凝縮と核の断片化を示した。これはpaclitaxelの添加によって生じるmetaphase cellとは容易に鑑別することができた。paclitaxel添加後3, 6, 12および24時間で観察すると、paclitaxel 10^<-7>M, 10^<-6>Mおよび10^<-5>Mで12時間以降顕著なapoptosisを起した細胞の増加を認めた。4) paclitaxel 10^<-7>M, 10^<-6>Mおよび10^<-5>Mを添加した細胞群にDNA ladder観察が可能であったが、付着する細胞を別々に観察すると、特に培養液中に浮遊する細胞が明らかなDNA ladderを形成した。5) in situ labelling法による観察では、paclitaxel添加群にクロマチン凝縮、核断片化を示した細胞に陽性所見を認めた。6) bcl-2 oncoproteinに対するFITC標識monoclomal抗体を用いて検討すると、paclitaxel添加群で顕著なbcl-2 oncoproteinの発現を観察した。現在この意義について検討している。1)Laser ScanningCytometryの観察では、CDDP耐性ヒト卵巣癌培養細胞であるKFr13細胞(KFR)において1μM TXL投与で観察できなかったsub-G1に相当する領域に存在する細胞と、G2+M期に集積した細胞の一部にアポトーシス細胞をみとめた。OVCAR-3細胞(OV)において、0.01μM TXL投与によって観察されたsub-G1細胞は、アポトーシスをおこした核や断片化した後、アポトーシス小体であった。1μM TXLにより、OVにおいてアポトーシスがすべての細胞周期に由来していることがわかった。2)TdTアツセイによりアポメ-シス小体が染色されるが、同一標本内の染色性に差異をみとめアポトーシスのの質の違いが考えられた。3)アポトーシス抑制機能をもつBcl-2蛋白質は、Bcl-2aがKFRでは細胞周期に関係なく発現しているが、1μM TXL投与により浮遊したKFRにアポトーシス回避機能をもたないBcl-2β(21kDa)が発現していることがWestem Blot法で明らかとなった。Bcl-2は0.01μM TXL、1μg/mlCDDP投与により発現しなかった。OVにおけるBcl-2蛋白質の発現は、G2+M期細胞にみとめられた。4)細胞周期制御物質であるcyclinについて検討すると、TXL投与によってcyclin B1とcyclin D1の誘導が観察された。これはOVに優位で、しかも細胞増殖に影響を与えない0.01μM TXLでcyclin D1とcyclinB1陽性細胞が高頻度に観察された。
反応性濾胞と濾胞性リンパ腫の転写後翻訳機構の違いに注目した発現分子の比較研究

非腫瘍性胚中心B細胞とそこを発生母地とする難治性リンパ腫である濾胞性リンパ腫について、特異的に発現変動のあるmicro RNAを探索することにより、濾胞性リンパ腫発生の転写後遺伝子制御機構の特徴の一端を明らかにすることを目指した。ヒト病理組織からのマイクロダイセクションサンプルのmiRNAプロファイリングおよびセルソーティング法による抽出細胞のreal-time PCR両手法を総合した解析では、濾胞性リンパ腫で胚中心に比較して、miR-146aおよびmiR-193bの発現亢進が認められ、一方miR-26aは発現が抑制されていた。B細胞特異的にmiR-146aの過剰発現をもたらすトランスジェニックマウスを作製した検索では、胚中心形成刺激に対して野生型よりも胚中心の増生傾向が認められるようである。この現象については現在検証中である。反応性濾胞とその腫瘍性counterpartである濾胞性リンパ腫の遺伝子発現制御の特徴を、small RNA(microRNA, snoRNA)の働く転写後翻訳プロセス制御の視点から総合的に解析し洗い出すことを目的とした。出発点としてマイクロダイセクション法を用いた凍結病理組織切片からの細胞集団の純化抽出とそれに続くRNAプロファイリングを行い、key分子としてのmiRNA,snoRNA候補を絞った。結果として反応性濾胞で発現が低下(濾胞性リンパ腫で発現が相対的に上昇)していたmiRNAはmiR-146a,miR-193b,miR-379であり、逆に反応性濾胞で発現が高く、腫瘍性濾胞で低下していたmiRはmiR-26a,miR-16,miR-15aであった。次にこの結果から、ヒト扁桃組織を材料としてセルソーターによりCD38+,IgD一細胞集団とCD38-,IgD+細胞集団、さらに濾胞性リンパ腫細胞株FL-18のmRNAを抽出し、real-timePCRを実施して各細胞集団間のmiR発現量をU6による補正を加えて比較解析したところ(計2症例について解析)、miR-146a,miR-193b,miR-26aに関してmiRプロファイリングの結果を良好な再現性をもって反映していることが明らかとなった。そこで、複数の個別下流分子の同定作業に入る前段階の基盤実験として、また今後の研究進展のためのユーティリティを考慮して当初申請書に記載した計画を変更し、これらのmiRの腫瘍化における機能性を解析するためにマウスにおけるアナローグmiRをマウスゲノムDNAを材料としてクローニングを行い、得られたmu-miR-146aおよびmu-miR-193bについてB細胞特異的発現を可能とするベクターに組み込んだコンストラクトを作成した。これを用いてC57BL6マウスへのトランスジーンを計画し、現在、理化学研究所CDBユニットとの共同研究のもと,マウスへのトランスジーンを2009年3月より実施中である。これらマウスにおける当該miRのinvivoでのB細胞における機能の解析や病態を次段階として計画している。また、miR-26aについてはノックアウトマウスの作成を考案中である。今年度は交配による系統の維持を行いつつ、genotype screeningで得られたmiR-146a, miR-193b強発現マウスに対して、ヒツジ赤血球(SRBC)を腹腔内投与し、脾臓における胚中心の形成をそれぞれにおいて組織学的にwild typeとの比較で評価した。結果、胚中心の形成はいずれのトランスジェニックマウスにおいてもwild typeと形態学的にほぼ同様のサイズ、細胞構成で認められた。現在のところ、脾臓胚中心におけるB-cellの明らかな異常は組織学的には検出されていない。次段階として、B細胞増殖関与に対するB-cell antigen receptor刺激など様々なアポトーシス刺激を加えた実験を準備中である。この結果に基づいて、胚中心の分子学的な特徴を考慮して、他の遺伝子改変マウスとの交配により明確な異常フェノタイプが出現するか否か検討を加えていく。
単為発生胚由来の ES 細胞を用いた生殖細胞の再生についての研究

本研究では「雌性または雄性の単為発生胚由来のES細胞を用いて生殖細胞、以下、pESまたはaES細胞)を再生させるための基礎的検討を行うことを目的としたのものであった。その結果、pESならびにaES細胞株を樹立し得た。また、このaES細胞株の性染色体解析の結果、YYは存在しなかったことから、X染色体が初期発生に必須であることがはじめて明らかになった。さらに、ES細胞を生殖細胞再生のソースとする目的でより高品質なESを樹立するための検討を行った。この結果、発生直後の胚内部のミトコンドリアの動態が、その後の初期発生に強く関連していることが明らかになった。本研究は、単為発生卵由来の胚性幹細胞(以下、partheno-embryonic stem cell、pES細胞と記載)を用いて生殖細胞を再生させるための基礎的検討を行おうとするものである。そのために、本研究では、マウスを被検動物として用いて、1メス由来のpES細胞の樹立、2オス由来のpES細胞の樹立、3キメラマウスを用いたpES細胞のin vivoでの多分化能の検討、4 in vitroにおけるpES細胞の分化誘導、等を検討することが必要である。このうち、1については、MII (metaphase II)卵子を活性化して、初期発生させた後に、比較的容易に胚盤胞を得ることができ、さらに、その胚盤胞からpES細胞株を樹立することができた。しかしながら、2については、まず、MII卵から紡錘体を除去し、得られた除「核(便宜的に「核」と呼称する)」卵に精子を顕微注入し、それを初期発生させて胚盤胞を得てからpES細胞株を確立することとした。昨年度は、1に続き2の研究に着手したが、除核卵に精子を注入しても、MII卵を初期発生させた場合(ほとんどが胚盤胞に到達する)に比して、極めて低い頻度でしか胚盤胞に到達しなかった。このような胚盤胞到達率の低い単為発生胚を用いた場合、その後に得られるpES細胞の品質が低いことが強く懸念された。そこで、雄性単為発生卵の初期発生を改善するため方法論を検討した。現在までのところ、除核MII卵に精子を2個注入することにより、MII卵と同等に初期発生することが確認できている。現在、精子を1個注入した除核MII卵の初期発生の改善の方法を検討している。本研究は、雌性単為発生胚由来の胚性幹細胞(pES細胞)ならびに雄性単為発生胚由来の胚性幹細胞(aES細胞)を用いて生殖細胞を再生させるための基礎的検討を行うものである。本研究の遂行のためには、1)pES細胞の樹立、2)aES細胞の樹立、3)キメラマウスを用いたpES細胞ならびにaES細胞の多分化能の検討、4)in vivoにおけるpES細胞ならびにaES細胞nの分化誘導、の4段階で進行させる予定で研究を行ってきた。このうち1)の課題については一昨年度に終了したが、同様に一昨年度中に終了させる予定であった2)の課題が完了し得なかった。そこで、昨年度は、雄性単為発生胚の初期発生について、諸条件下で詳細に検討した。その結果、除核卵に2個の精子を注入して、サイトカラシンを含む培養液中で6時間培養した胚の発生が最も良好であることが明らかになった。さらに、この胚からaES細胞を13株樹立し、それらの性染色体をFISH法にて解析したところ、XXが7株、XYが6株であり、YYは存在しなかった。これらの成績から、X染色体上には胚の初期発生に必須の遺伝子が存在していることが強く示唆された。本研究の遂行に必要な4つのの課題、1)pES細胞の樹立、2)aES細胞の樹立、3)キメラマウスを用いたES細胞の多分化能の検討、4)in vivoにおけるES細胞の分化誘導、のうち一昨年度に2)の課題の進捗に遅延が生じた。そのため昨年度は、2)の課題に集中し、上記の実績の概要欄に示したとおりの成果を得た。すなわち、現段階において研究がやや遅れているのは、研究初年度における研究の遅滞が原因であり、昨年度の研究により、この遅れを一定程度取り戻したところである。本研究は、雌性単為発生胚由来の胚性幹細胞(pES細胞)ならびに雄性単為発生胚由来の胚性幹細胞(aES細胞)を用いて生殖細胞を再生させるための基礎的検討を行うことを目的としたものである。そのために、1) pES細胞の樹立、2) aES細胞の樹立、3)キメラマウスを用いたpES細胞ならびにaES細胞の特性解析、4) in vivoでのpES細胞ならびにaES細胞の分化誘導、の4つの課題を策定し、研究に着手した。このうち、課題1)については平成26年度に、課題2)については平成27年度に完了していたので、研究の最終年度である平成28年度は、課題3)ならびに4)に着手した。しかしながら、平成27年度までに樹立した複数のpES細胞株ならびにaES細胞株の分化能についての基礎的な検討を行ったところ、通常のES細胞に比して分化能が制限されていることが判明した。この原因がおそらくはpES細胞株ならびにaES細胞株の由来となった単為発生胚の質に問題があり、本研究の継続には、良質な単為発生胚の選別方法の確立が必要と考えられた。

そこで、受精卵の質との関連が近年とくに注目されている細胞質内のミトコンドリアに着目し、単為発生胚におけるミトコンドリアの動態によって良質な単為発生胚を選別する方法を検討した。その結果、発生前のMII卵子におけるミトコンドリアの細胞内動態が、発生後の胚の質に密接に関連していることが明らかになった。本研究は、この後、良質な単為発生胚由来のpES細胞株ならびにaES細胞株をもちいて、課題3)ならびに4)を遂行する予定である。本研究では「雌性または雄性の単為発生胚由来のES細胞を用いて生殖細胞、以下、pESまたはaES細胞)を再生させるための基礎的検討を行うことを目的としたのものであった。その結果、pESならびにaES細胞株を樹立し得た。また、このaES細胞株の性染色体解析の結果、YYは存在しなかったことから、X染色体が初期発生に必須であることがはじめて明らかになった。さらに、ES細胞を生殖細胞再生のソースとする目的でより高品質なESを樹立するための検討を行った。この結果、発生直後の胚内部のミトコンドリアの動態が、その後の初期発生に強く関連していることが明らかになった。本研究は、1)メス由来のpES細胞の樹立、2)オス由来のpES細胞の樹立、3)キメラマウスを用いたpES細胞のin vivoでの多分化能の検討、4)in vitroにおけるpES細胞の分化誘導、の4段階で進行させる予定である。このうち、昨年度は、1)ならびに2)の一部の研究を遂行し得た。当初、昨年度中に2)の課題を完遂する予定であったが、上記の概要欄に記載したとおり、雄性単為発生胚の初期発生能が予想よりも低かったことから、この初期発生を改善させる研究に時間を要し、本年度までそれを継続させなければならない状況になっている。ただし、この2)については、本年度の前半に完遂できる見込みであり、全体としての研究進捗の遅延は、予定から6か月以内に抑えられる見通しである。本年度は、本研究の遂行に必要な4つのの課題、1)pES細胞の樹立、2)aES細胞の樹立、3)キメラマウスを用いたES細胞の多分化能の検討、4)in vivoにおけるES細胞の分化誘導、のうち、3)ならびに4)に着手しているが、一昨年度の研究の進捗の遅延により、年度内にすべての課題を達成することは困難であり可能性がある。そこで、本年度は、まず、4)を優先して研究の展開を図っている。一方、昨年度に明らかにした「X染色体上には胚の初期発生に必須の遺伝子が存在している可能性」については、本研究の本来的な目的ではないものの、aES細胞の樹立にあたっては是非とも詳細に検討すべき事項であり、また、医学生物学的にも重要な知見が得られる可能性がある。そこで、本年度は、この4)の課題とならんで、「X染色体上には存在する胚の初期発生に必須の遺伝子」についての研究を追加することとした。生殖医学現段階での研究計画の変更は考えていない。上述のように、研究の進捗が予定よりも最大で6か月ほど遅延する可能性があるが、これについては、本年度後半以降に、3)以降の課題の遂行を、本学生命環境学部の専門家(若山照彦教授)より技術的アドバイスを受け、予定よりもやや速い速度で遂行せしめることを計画している。一昨年度の課題2)の進捗が停滞したため、昨年度はこの課題2)の遂行に全力を傾注した。その結果、課題3)に使用予定であった研究費について本年度に使用することとした。本年度は、課題3)で昨年度に使用予定であった研究費を、課題3)ならびに4)の遂行に用いる。なお、研究計画欄にも記したとおり、課題
抗精神病薬の効果における概年リズムの研究

1. 8-OH-DPATの効果における概日リズムと概年リズムの存在の有無を明らかにする目的で,季節と時刻を変えてウィスター系雄性ラットに8-OH-DPATを皮下投与し,投与後90分間にわたってforepaw treadingとhead weavingの総出現数を記録することによって,同薬によりもたらされるセロトニン症候群のリズムを測定した。各ラットは実験には一度のみ用いた。実験は3ヶ月おきに合計5回行った。2. forepaw treadingもhead weavingもともに,いずれの季節においても概日リズムを示した。3. forepaw treadingもhead weavingもともに,いずれの時刻においても年リズムを示した。概日リズムの位相は年を周期とするリズムを示し,年リズムの位相は1日を周期とするリズムを示した。これらのリズムは室温,明暗条件を一定に保った条件下で確認されたものであるところから,光周性や外気温に直接反応することによってもたらされるいわゆる季節変動ではなく,内因性の概年リズムであろうと考えられた。4.これらの結果から,同薬に対する反応性には,概日リズムとともに概年リズムが存在することが示唆された。5.次に,8-OH-DPATに対する反応性を指標を変えて体温降下作用を用いて測定した。その結果,体温降下作用においても,同薬に対する反応性に概日リズムとともに概年リズムが存在することが明らかになった。6.ハロペリドールに対する概日および概年リズムについての実験は,ラットを用いて現在進行中である。1.本研究の目的は,ラットに時刻および季節を変えて抗精神病薬またはセロトニンアゴニストを投与し,鎮静,体温低下効果を示標に,抗精神病薬の効果における概日および概年リズムの有無とその発症機序を解明することである.2.恒温恒湿で,厳密に明暗条件を調整した条件下で長期間飼育したウイスター系雄性ラットを用いて実験を行った.3.1日6時刻のいずれかにセロトニンアゴニストの8-OH-DPATを投与し体温低下作用を測定した.その結果,投与時刻に応じて効果が異なり,しかもその変化は概日リズムを形成することを見いだした.さらに同一の実験を3種の季節に行った結果,効果における概日リズムのパターンが季節により異なることが判明した.以上から脳のセロトニン受容体感受性の概日ならびに季節リズムの存在が示唆された.抗精神病薬のハロペリドールを用いて同様の実験を進めている.現在までに,これに必要な行動測定装置のセッティングを完了し,分析に必要なコンピュータのハードおよびソフトのセッティングもおおよそ完成することができた.現在,これを用いて投与量を決定するために用量反応曲線の検討を進めている.これが終了すれば,上記と同様に時刻,季節を変えて投与し,効果のリズムを確認する予定である.1.目的:抗精神病薬およびセロトニンアゴニストの効果における概日および概年リズムの有無,存在する場合にはその様態と発症機序を解明する.2.方法:恒温恒温で,厳密に明暗条件を調整した条件下で長期間飼育したウィスター系雄性ラットを用いて実験を行った.まず,薬物に対する用量反応の有無を確認した。その後,1日6時刻のいずれかにセロトニンアゴニストの8-OH-DPATを投与し,セロトニン症候群または体温低下作用を測定した.同様の実験を季節を変えて年間4ー5回反復して行った.これとは別個に,抗精神病薬のハロペリドールについて鎮静作用を指標に同様の検討を行っている.3.結果と考察:8-OH-DPATのセロトニン症候群惹起作用は投与時刻に応じて異なり,その相違は概日リズムを形成し,さらに同概日リズムの位相は季節により異なり概年リズムを形成することが見いだされた.同薬の体温降下作用にも同様に概日リズムならびに概年リズムの存在が明らかにされた。両概年リズムには多少の相違があり冬期の体温低下が影響をおよぼしている可能性が伺われたが,基本的には指標の相違に直接左右される傾向はみられなかった。
原始太陽系と惑星の起源に関する総括

原始太陽系と惑星の起源に関し、i)太陽系星雲の起源と変遷、ii)巨大惑星の起源と進化、iii)隕石の起源と母天体、iv)地球型惑星の起源と構造、v)惑星大気の起源と変遷、vi)太陽系の起源にかかわる、惑星探査の基礎、の6班を構成し、本重点領域研究の第2年度として、総括的研究を推進してきた。特に総括班としては、研究の方針、その成果の評価、各班の横断的な連携を配慮したワークショップの構成を重点的に行ってきた。総括班会議は、年2回実施し、第1回の会議では、その研究方針が目的に沿っているか、より効果的な方策は何かを検討した。また年度末に開催された第2回会議では、平成元年1月9日より11日にわたって開催され、全体会議シンポジウムの報告にもとづき、本重点領域班全体の成果を評価検討した。なお、全体会議の結果は、「原始太陽系と惑星の起源の研究:全体会議シンポジウム報告」としてまとめられ、出版された。本、重点領域研究班は、昭和62年度の研究準備期を経て、昭和63年度に於ては、それぞれの目標に向かって、大きく前進している。その主なものをあげると、i)原始太陽系の星雲中で、物質がいかに、磁場をとり込むか、その過程が判明した。ii)太陽系星雲の中で、巨大惑星が形成されてゆくプロセスをシミュレートする手法が確立された。iii)太陽系を構成する物質に関し、マグネシウム24同位体の異状は、始源的隕石であるコンドルールの加熱冷却過程にもかかわる事が判明した。iv)惑星形成過程における微天体の衝突過程が明確にされた。v)地球型惑星大気の形成が、惑星形成時に放出される2次大気である事を年代測定の立場から確認しつつある。vi)地球型惑星の大気の変遷を解明するため、金星大気観測が重要であり、観測に関する基礎的研究に着手した。
発生における非対称分裂の解析

発生過程で細胞の多様性を作り出すための基本的なプロセスは非対称な細胞分裂である。その典型のひとつは神経幹細胞の分裂であり、非対称分裂に伴って転写因子prosperoが神経幹細胞の姉妹細胞に不等分配される。このProsperoの不等分配には、Prospero結合タンパクMirandaが必要とされる。本研究では、第1にMirandaの機能を追求することによって、神経幹細胞の非対称分裂に伴って分配される様々な因子の相互関係を明らかにすること、第2に、神経幹細胞の非対称分裂を制御する細胞極性の分子的実体を明らかにするを目的とした。神経幹細胞では、Prosperoタンパク質だけでなく、RNA結合蛋白質Staufenに結合したProspero mRNAも、その分裂に際して姉妹細胞に不等分配される。我々は、prospero mRNA/Staufen複合体の不等分配にも、Miranda活性が必要とされることを示した。Miranda、Prospero、及び、Staufenは神経発生が開始される前から、胚を構成する上皮細胞で等しく発現する。上皮細胞層におけるこれらの因子の局在を検討した結果、細胞分裂中の上皮細胞においても、Miranda複合体がbasal側の細胞表層に局在することを明らかにした。このことから、神経幹細胞の分裂において、細胞内物質が非対称に分布するためのメカニズム、すなわち細胞極性は、上皮細胞の持つapical-basal極性と共通することが示唆された。