hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
昆虫機械受容器の順応特性の非線形解析

信号経路にホワイトノイズ状の気流または電流刺激(入力)を行い、そのときの毛の動き、及び細胞内の電位(出力)を測定し、その入出力の相関計算から信号伝達特性を求めた。出力の物理量はレーザードップラ速度計、微小ガラス電極によって測定した。その結果、1)感覚計の信号処理経路は線形フィルタと非線形要素の直列結合で記述できる、2)線形フィルタは感覚系の機械受容器、膜電位発生部位での信号変換に相当し、非線形要素はスパイク変換部位に存在する、3)スパイク変換部位は仮想的膜電位(入力に上記の信号変換を施したもの)とその微分値に関係する非線形特性をもつ、4)上記の信号変換を施した推定値と実際の感覚神経の平均の発火頻度との二乗誤差は17%であった、を得た。さらに、順応特性について以下のことがらが明らかになった。5)順応は機械受容器では観察されない。6)スパイク変換部位の非線形特性は刺激強度に依存して、その変換特性を変える。以上のことから、順応は機械受容器から膜電位への変換過程かスパイクへの変調過程でおこなわれていること、ホワイトノイズ法による解析が順応の研究に使えることが明らかになった。
無保護アミノ酸とアルデヒドの反応:立体選択的1,2-アミノアルコールの新合成法

無保護アミノ酸が脱炭酸すると発生するカルバニオンにアルデヒドを反応させることにより、1,2-アミノアルコール誘導体(3)を生成する反応の開発に成功した。1.無保護N-メチルアミノ酸を脱炭酸させることにより、発生するカルバニオンにベンズアルデヒド類を反応させ基本骨格として医薬品に多く含まれる1-フェニル-1,2-アミノアルコール誘導体を生成する反応の開発を目的とした。我々は既に、中間体として生成するオキサゾリジン体を加水分解することによって、収率良く目的のアミノアルコール体が異性体の混合物として収率良く得られることを見出していた。この反応の適用範囲を広げる目的で、無保護アミノ酸の種類を変化させて反応を行ったところ、N-メチルフェニルアラニンを用いた際に、副生成物として構造未知の化合物がえられた。この構造が1,2-ジフェニルアミノアルコール誘導体だということを明らかにした。2.この副生成物の構造が明らかになったことにより、反応経路が明らかとなり、反応条件の再検討をしたところ、低温(130度→80度)、ベンズアルデヒドのモル比(6当量→2当量)、また無溶媒から無極性の溶媒(THF)でも反応することが明らかとなった。3.N-メチルアミノ酸以外のアミノ酸でも、この反応が進行することが明らかとなったが、収率の面で今一歩であり、今後の検討課題である。4.今回の発見は、この反応の不斉合成を実現する上で重要な一歩であると考えられる。1.前年度までに、N-Methylalanineと4-Methoxybenzaldehydeとの反応によって、脱炭酸と同時にアルドールタイプの反応が起った生成物であるエフェドリンとその立体異性体の混合物が70%以上の収率で得られる事を見出した。しかし、その条件でN-Methylalanine以外のN-メチルアミノ酸で反応を行ったところ、多くの副生成物を生成し収率の向上は認められなかった。そこで本年度は、最も構造が単純であるアミノ酸としてN-Methylglycine(馬尿酸)を選定し、o-またはm-Benzyloxybenzaldehydを用いて反応を行ったところ、60%以上の収率で、副生成物を生じることなく目的のアミノアルコール誘導体を得ることに成功した。さらに、反応温度も従来の20度から80度にまで下げても反応が進行することを見出した。2.これらの生成物を脱ベンジル化することにより、脂質代謝促進作用を有するてサプリメントとして用いられているシネフリン、血管収縮作用を有する医薬品として使用されているエピネフリンに導くことに成功した。3.これら医薬品の合成法は、今までと比較して短行程で効率的であること、また反応自体がユニークであることから注目をあび、本年(平成22年)3月に開催された日本薬学会第130年会における発表が、優れた研究発表の一つとしてハイライトに選定された。4.この反応は、不斉炭素が一つしかない生成物が得られるため、不斉合成の検討には大変良いモデル反応と考えられる。来年度は、この反応をさらに検討し、より緩和な条件でも進行する反応条件を見出すこと、さらに不斉触媒を用いた反応を検討することによって不斉合成への応用を試みる予定である。1.前年度に、N-Methylglycineとp-Benzyloxybenzaldehydeとの反応を行ったところ、脂肪代謝を促進する物質として知られているSynephrineの前駆物質O-benzylsynephrineを収率70%以上で得られることを見出した。この化合物は、不斉炭素が一つしかなく不斉合成のモデル化合物として最適であったが、極性が高く単離、生成に多くの手間がかかるので、N-benzylglycineを用いて同様の反応を行ったところ、N, O-Dibenzylsynephrineの塩酸塩を良い収率(60%)で得ることが出来た。この塩酸塩は、有機溶媒にも水にも難溶であり、容易に結晶として生成可能であった。本反応は、不斉合成を検討するための最も良いモデル反応となる。2.上記反応を、極性の低い溶媒(THFなど)中で、またより低温で反応を検討しているが、現在の所成功していない。また、反応を促進するための添加剤(酸触媒、金属触媒等)を加えてより緩和な反応条件を見出す検討も行っているが、現在の所、成功していない。3.さらに、Glycine以外のアミノ酸、Phenylalanine, Proline, Tryptophanでも反応を試みたが、生成物の単離には到っておらず、複雑の混合物を与えた。しかし、反応は進行しているため、さらに反応条件を検討して、目的物が収率良く得られる条件を検討する予定である。
民俗芸能の学校教育における継承と活用に関する総合的研究

学校教育で民俗芸能を取り上げようとする文部省による政策的な誘導は、戦後でいうと、1960年代にその萌芽が見られ、1980年代から徐々に始まってきた。政策要因としては主に二つがあげられる。一つは、1960年代以降の少年非行の高まり、1980年代以降の治安悪化への政策当局者たちの懸念を背景として、祭りや芸能の継承に一種の治安維持的な機能を期待するというものである。この流れは、生涯学習社会への転換が模索された1980年代の臨教審答申によりはっきりと示され、近年の教育基本法改正に至るまで、芸能自体のもつ教育力への注目として、社会統制力のいわば下からの強化が重要な背景要因となっている。もう一つは、政治・経済・文化のグローバリゼーションの波を受けて、ナショナル・アイデンティティ自体が再構築を迫られている点であろう。日本の伝統文化の一環として、地域の民俗芸能に注目し、それを学校で教えさせようとする流れであり、これも1980年代中曽根政権以来、徐々に強まっている。後者の理由のほうが世間的に通りやすいこともあり、政策提言においてより強調されているのは後者であり、そこに治安維持的な機能を同時に滑り込ませるといったかたちでの政策展開が多いことが分かった。今回の調査で興味深かったのは、学校や地域において取り組んでいる教師や社会教育関係者たちは、必ずしもこのような政策動向を意識しているわけではないという点にある。意識している場合、治安維持的な機能に政策側が注目している点には、むしろ批判的な意見を持っ人たちが多く含まれていた。彼らが芸能を教育に取り入れようとするのは、踊りや演奏自体の魅力が大きいこととともに、踊る喜び、演奏する喜びを通じて、新たなコミュニティを在地において形成し得る魅力を感じているからであった。さらに、学校が地域外の芸能をしばしば取り上げることにより、将来的に見れば在地文化の一大変動の契機をなしている可能性を示唆することになった。本年度は、体育の舞踊教育において、どのように伝統芸能が取り入れられているかについて、現状の調査研究を行った。主に、民間教育団体における舞踊教育の継承について、民族舞踊研究会の取り組みを中心にして検討した。その結果、各地の芸能を、「民族舞踊」として学校教育のカリキュラムに取り入れることは、次のような可能性を持つことを明らかにした。(1)現在、芸能を保存している村の多くは、過疎に悩んでおり、村における芸能の継承に希望が見いだせない地域が増えている。このような状況において、東京をはじめとする各地の学校が芸能を継承しようとすることによって、一部の芸能において、芸能が地域共同体の崩壊の危機を超えて存続し得る可能性が生じている。(2)村における芸能は、村落内部の様々な社会集団によって保持されてきたのであり、共同体の維持再生において重要な役割を果たしてきた。学校において芸能を継承しようとすることは、学校内部の共同性を高める効用がある。(3)ただし、学校での芸能継承は、主に運動会での上演を中心とするため、短時間で踊れるように、さらに男女が平等に出来るような内容へと変更されることが多い。ゆえに、「伝統」の継承というよりは、継承を含む新たな芸能の創造と呼ぶにふさわしい。(4)これらの継承は、民俗学から見ると、非正統的な行為である。地域共同体に固有の文化財が地域を越えて継承されること、その内容が大きく改変されてしまうことは、民俗学が事実上になってきた無形文化財保護の観点になじまないためである。ただしそのことは、裏返すならば、民俗学が新たな理論の創造を暗黙に迫られているという意味では新たな可能性でもある。

そもそもほとんどの芸能は、他の地域からの伝播や交流の中で成立してきたのだし、芸能の内容も時代に応じて変化してきたにもかかわらず、その土地の固有の、固定された芸能と見なす傾向があり、その変化を理論化することを忌避してきたからである。今年度は、主に学校をベースとした個別の取り組みについて、訪問調査、文献調査を行った。その結果、明らかになったことは、学校の統廃合が進んでいる中で、地方においては、一つの学校の通学範囲が拡大しつつあり、それによって、学区内に複数の、時に互いに対抗意識をもつような伝承母体が存在しているということであった。学校で芸能を伝承するといっても、どの芸能を取り上げるのかについて、しばしば対立する地域利害を巻き起こす危険があり、それゆえに、エーサーやよさこいなど地域とは全く関係ない芸能を取り上げた方が、摩擦が起きないという事情があることがわかった。また、教師はほとんどの場合、学区とは生まれも育ちも異なり、さらに転任のサイクルも短期化していることなどから、地域の芸能にそれほど愛着を持たないという場合も多い。むしろエーサー、よさこいなどの方が、転勤先でも教材として使用できるなどの理由から、好んで選択する傾向がある。しかし、だからといって、それらを地域の芸能とは異なるという図式で、いわば非本質化して捉えることには誤りがあるだろう。地域の民俗芸能は常に伝播し、変遷していくものであり、いま起きている変化は、むしろ、学校を起点として、様々な地域において、民俗芸能のダイナミックな変動がおきはじめている時期と捉えるべきではないだろうか。実際、学校で取り組まれている新しい芸能が、地域のお祭りの演目の中に取り入れられるといった事態も多く起きているからである。さらに、新たなコミュニティの形成に、新たにとりいれられた民俗芸能が寄与している場合も多い。これらを通して、地域における民俗芸能の継承に、学校教育が大きな役割を果たしているだけでなく、これまで民俗学者が記述してこなかったような大規模な変化がおこっていることが明らかにし得た。
アレキサンドリウム属の有毒株を識別可能なDNAプローブの開発に関する研究

有毒渦鞭毛藻Alexandrium catenellaおよびA.tamarenseは,毎年麻痺性貝毒(PSP)を引き起こし水産増養殖ならびに食品衛生上大きな社会問題となっている。しかし本属の形態は酷似しているためその分類は極めて困難で,毒量も株により異なることから,簡便で客観的な識別法が急務となっている。本研究は,有毒渦鞭毛藻Alexandrium属の種内・種間ならびに有毒株をモノクローナル抗体を用いて免疫学的に識別するとともに,分子レベルで識別可能なDNAプローブを開発することを目的とした。その結果以下のような研究成果が得られた。(1)大船渡湾および田辺湾の底泥からAlexandrium属のシストを採取し,発芽後交配型を決定した後多くの無菌クローン培養株を得て,A.tamarenseとA.catenellaの大量培養系を確立した。(2)両種の培養株を用いてPSP毒を抽出してHPLC分析を行なうことにより,毒量や毒組成の異なる代表株を選別した。(3)既に著者らによって開発されたAlexandrium属に特異的なモノクローナル抗体を用いて各株の反応性を検討した結果,種内・種間識別が免疫学的に可能であることが明らかになった。(4)本藻から50kbp以上の高分子DNAの分離精製法を初めて確立した。これを鋳型として,17SrRNA3'末端と24SrRNA5'末端に設定した1組のプライマーを用いてPCRを行った結果,両種のすべての株において約610bpのDNA断片が増幅された。本DNA断片は塩基配列によりITS1,5.8SおよびITS2領域を含んでいた。また制限酵素AluIおよびRsaIの解析により,種間において異なった制限酵素断片長多型が認められ,抗体による識別結果と一致した。両種間のITS領域において塩基置換率が高いことから,両種に特異的なDNAプローブが作製可能なことが明らかになった。麻痺性貝毒の原因藻である有毒渦鞭毛藻Alexandrium catenellaおよびA.tamarenseは、魚介類を毒化させ水産増養殖ならびに食品衛生上大きな問題となっている。しかし本属の形態は酷似していることからその分類は極めて困難で、毒量も株により異なることから、簡便で客観的な識別法が急務となっている。本研究は、有毒渦鞭毛藻Alexandrium属の種内・種間ならびに有毒株を識別可能なDNAブロ-ブを開発することを目的とした。既に著者らにより、大船渡湾や田辺湾から分離され交配性が明らかになった。多くのクロ-ン培養株が保存されている。まずこれらの株の毒性をHPLCにより分析し、毒量の異なる両種を数株選択した。次に、A.catenellaおよびA.tamarenseの代表株を用いた無菌・クロ-ンの大量培養系を確立した。この培養系により、従来問題であった混在細菌からのDNAの混入は回避できるようになった。得られた藻体からDNA分離に先だってまず核、葉録体、ミトコンドリアを分離する方法の確立を試みたが、両種においてこれらの分画は極めて困難であった。また各オルガネラDNAは、CsCl平衡密度勾配遠心で分離することは不可能であった。そこで藻体より全DNAの抽出を目標に、高等植物で行われている分離法を改良して、本藻から初めて再現性を有する全DNA分離法を確立した。種々の制限酵素により得られたDNAの切断パタ-ンを比較したところ、Sau3AlとMbo1以外の酵素では全く切断されなかった。

従って反応条件やDNAの精製度を今後再検討する必要がある。次に小麦のCO_2固定酵素の遺伝子であるrbcLの活性中心を蛍光プロ-ブとして、本藻の全DNAに対しサザン・ブロッティングを行ったが、相当するDNA断片は認められなかった。従って本藻の進化的位置は高等植物とかなり隔たっていることが強く示唆された。有毒渦鞭毛藻Alexandrium catenellaおよびA.tamarenseは,毎年麻痺性貝毒を引き起こし水産増養殖ならびに食品衛生上大きな問題となっている。しかし本属の形態は酷似していることからその分類は極めて困難で、毒量も株により異なることから,簡便で客観的な識別法が急務となっている。本研究は,有毒渦鞭毛藻Alexandrium属の種内・種間ならびに有毒株を識別可能なDNAプローブを開発することを目的とした。昨年度の研究により,田辺湾および大船渡湾から分離された毒量や毒組成の異なる両種が選別され,無菌クローン培養系により本藻から初めてDNAの分離が試みられた。しかしながら制限酵素による消化が困難であることから,本年度は本藻から新たに確立したDNA抽出法にCTABを用いた精製法を取り入れることによりDNA分離法を確立し,50kbp以上の高分子DNAを得ることが可能となった。次にこれを鋳型として,17SrRNA3 ́末端と24SrRNA5 ́末端に設定した1組のプライマーを用いてPCRを行なった結果,両種のすベての株において約610bpのDNA断片が増幅された。これら断片の部分塩基配列を決定した結果,本断片はITS(インターナルスペーサー)1,5.8SおよびITS2領域の550bpを含むことが確認された。さらに本DNA断片を制限酵素AluIおよびRsaIにて消化した結果,いずれの種においても制限酵素断片長多型が認められ,両種間においてその切断様式は異なっていた。次に各株のITS部位の塩基配列を決定したところ,大船渡湾と田辺湾産A.catenellaでは極めて高い相同性を示した。また大船渡湾産とアラスカ産のA.tamarenseのそれも高い相同性を示したが,タイ産A.tamarenseとは低い相同性を示した。一方両種間において本領域に多くの塩基置換が認められることから,各々の種に特異的なDNAプローブ作製の基礎が確立された。
癌関連線維芽細胞（CAFs）の免疫抑制機構の解明と標的治療としての可能性

分子標的治療の発展と腫瘍免疫学の進歩により開発された免疫チェックポイント阻害薬の台頭により腫瘍免疫抑制を解除することが実際に腫瘍制御へ繋がることが示された。また、その腫瘍内における免疫抑制においても“がん微小環境"の強い関与が示唆されている。そこで本研究においては“がん微小環境"において中心的な役割を担う癌関連線維芽細胞(Cancer-associated fibroblasts: CAFs)が腫瘍内免疫抑制へどのように影響を与えているかを解析した。まずCAFsの食道癌における腫瘍免疫抑制効果を検証した。切除標本におけるCAFs発現と腫瘍内免疫を解析し、CAFsによる免疫抑制メカニズムの解析を行った。In vitroにおいてCAFsが免疫抑制に関与するシグナルを探索し続いてin vivoにてCAFs richなモデルを用いて腫瘍免疫抑制効果を解析した。食道癌の切除標本では腫瘍内浸潤リンパ球が独立した予後因子となることが示された.またCAFsは腫瘍内のそれらのTILsと強い相関を持ち,CAFsが腫瘍内リンパ球を制御していることを示唆した.In vitroでは,CAFsは高濃度のIL-6を放出することが示され,in vivoにおいてはCAFsがTILsを制御し腫瘍増殖を促していることが解った.即ち腫瘍内でCD8が減少しFoxP3リンパ球が増殖していた.さらに抗IL-6中和抗体を用いた阻害実験においてその腫瘍増殖は抑制されることが示された.以上の結果は、CAFsが腫瘍内リンパ球の浸潤をIL-6を介して制御し、免疫抑制状態を促しているという新しい知見の解明に繋がった。分子標的治療の発展と腫瘍免疫学の進歩により腫瘍免疫抑制を解除することが実際に腫瘍制御へ繋がることが示された。そこで本研究においては“がん微小環境"の癌関連線維芽細胞(Cancer-associated fibroblasts: CAFs)が腫瘍内免疫抑制へどのように影響を与えているかを解析し、光線免疫抗体療法を用いてCAFsの標的治療を行い遠隔転移など治療困難であった進行癌における革新的な治療法を開発することを目的とする。H28年度で以下の項目を検討する。消化器癌の臨床検体を用いてCAFsと腫瘍内免疫の相互関係を解析し臨床病理学的に検討する。続いてvitroにて癌細胞とCAFsの共培養による細胞間相互作用を再現し、CAFsの腫瘍免疫抑制作用について検証する。さらにvivoにてCAFs richな腫瘍の腫瘍免疫抑制作用を検証する。結果としては、臨床病理学的検討において切除標本におけるαSMAの発現量とTILsの浸潤数は有意な相関関係を示した(共にP<0.001)。多変量解析にて腫瘍内のTILsは全生存期間において独立した予後因子であった(CTL: HR=0.45, 95% CI= 0.27-0.77, P=0.004, Treg: HR=1.86, 95% CI=1.05-3.29, P=0.034)。in vitroにおいて、CAFsとの共培養モデルでは癌単独モデルと比べ、IL-6ならびにTGF-βの分泌量が有意に増加していた。さらにIL-6のシグナル伝達分子であるpSTAT3の値は共培養群で上昇していた。in vivoマウス皮下腫瘍モデルでは、線維芽細胞と共接種した腫瘍では、癌細胞単独接種に比べてCD8+リンパ球の浸潤が少なく、逆にFoxP3+細胞が多い結果であった。本研究は3年間の研究期間を設定し、初年度であるH28年度においては、食道癌の切除標本を用いた検討、さらにin vitroでの癌細胞とがん関連線維芽細胞の関連を検討することとしている。またH29年度として実際にin vivoモデルを用いたCAFs細胞の腫瘍免疫抑制効果の検討、さらにH30年度最終年度では光線免疫療法を用いたCAFs治療の腫瘍免疫における効果の検討を行う予定としている。初年度であるH28年度では、切除標本を用いた検討の他、in vitroでの検討、さらに一部in vivoを用いたCAFs細胞の腫瘍免疫抑制効果についての検討も行うことができた。以上より概ね順調に進展していると判断した。本研究においては“がん微小環境"の癌関連線維芽細胞(Cancer-associated fibroblasts: CAFs)が腫瘍内免疫抑制へどのように影響を与えているかを解析し、光線免疫抗体療法を用いてCAFsの標的治療を行い遠隔転移など治療困難であった進行癌における革新的な治療法を開発することを目的とする。H28年度には,食道癌における臨床病理学的な検討を行い腫瘍内のCAFs(αSMA )とTILsの相関が示されCAFsの腫瘍免疫抑制の関与が示唆された.またin vitroの検討において癌の刺激によってCAFsがIL6を過剰発現していることが解った.H29年度では以下の項目を検討した.In vivoにおいてCAFとの共培養において腫瘍内のTILsの変化が惹起されるのか,またそれにはIL6が関わっているのか検討した.結果は,マウス由来およびヒト由来の癌細胞と線維芽細胞の組み合わせで概ねIL6の高発現を認めた.またそのことは食道癌のヒト細胞株を用いても同様な結果が得られた.

さらにin vivoにおいては,IL6投与群で腫瘍の有為な増大を認め,実際の腫瘍内微小環境においてもTILsの変化を認めた.つまりIL6投与群ではCD8陽性が少なく,Treg陽性TILsが多くなり腫瘍免疫抑制状態であることが示唆された.以上のことはcolon26の大腸癌モデルだけではなく,膵癌や皮膚扁平上皮癌モデルにおいても同様に認められた.また反対にIL6の中和抗体を用いてCAFsとの共培養群に投与を行うと,腫瘍免疫が賦活化し腫瘍の縮小を認めた(P<0.05).以上を踏まえ,研究成果をまとめ論文化し米国癌研究系雑誌に投稿した.本研究は3年間の研究期間を設定し、初年度であるH28年度においては、食道癌の切除標本を用いた検討、さらにin vitroでの癌細胞とがん関連線維芽細胞の関連を検討することとしている。またH29年度として実際にin vivoモデルを用いたCAFs細胞の腫瘍免疫抑制効果の検討、さらにH30年度最終年度では光線免疫療法を用いたCAFs治療の腫瘍免疫における効果の検討を行う予定としている。初年度であるH28年度では、切除標本を用いた検討の他、in vitroでの検討、さらに一部in vivoを用いたCAFs細胞の腫瘍免疫抑制効果についての検討も行うことができた。またH29年度においてはin vivoのさらなる検討を行うことができ,またそのCAFsの影響はIL6が大きな役割を果たしていることまで解った.さらに,以上のことは現段階ですでに論文化し現在米国癌研究系の雑誌に投稿した.以上より概ね順調に進展していると判断した。分子標的治療の発展と腫瘍免疫学の進歩により開発された免疫チェックポイント阻害薬の台頭により腫瘍免疫抑制を解除することが実際に腫瘍制御へ繋がることが示された。また、その腫瘍内における免疫抑制においても“がん微小環境"の強い関与が示唆されている。そこで本研究においては“がん微小環境"において中心的な役割を担う癌関連線維芽細胞(Cancer-associated fibroblasts: CAFs)が腫瘍内免疫抑制へどのように影響を与えているかを解析した。まずCAFsの食道癌における腫瘍免疫抑制効果を検証した。切除標本におけるCAFs発現と腫瘍内免疫を解析し、CAFsによる免疫抑制メカニズムの解析を行った。In vitroにおいてCAFsが免疫抑制に関与するシグナルを探索し続いてin vivoにてCAFs richなモデルを用いて腫瘍免疫抑制効果を解析した。食道癌の切除標本では腫瘍内浸潤リンパ球が独立した予後因子となることが示された.またCAFsは腫瘍内のそれらのTILsと強い相関を持ち,CAFsが腫瘍内リンパ球を制御していることを示唆した.In vitroでは,CAFsは高濃度のIL-6を放出することが示され,in vivoにおいてはCAFsがTILsを制御し腫瘍増殖を促していることが解った.即ち腫瘍内でCD8が減少しFoxP3リンパ球が増殖していた.さらに抗IL-6中和抗体を用いた阻害実験においてその腫瘍増殖は抑制されることが示された.以上の結果は、CAFsが腫瘍内リンパ球の浸潤をIL-6を介して制御し、免疫抑制状態を促しているという新しい知見の解明に繋がった。H29年度においては、当初の予定通りin vivoモデルを用いたCAFs細胞の腫瘍免疫抑制効果の検討、さらにin vitroにおいてCAFs細胞からのIL6産生による腫瘍免疫抑制への関与が強く示唆された結果をもって、IL6の腫瘍免疫抑制効果、ならびにCAFs細胞の効果を検討する予定である。
加速器駆動未臨界炉における中性子特性の測定手法に関する研究

京都大学臨界集合体実験装置(KUCA)において実施された加速器駆動未臨界炉(ADSR)の基礎実験から以下のような結論を得ることができた。1.ポリエチレン反射体領域に中性子ガイド(中性子遮蔽体およびビームダクトから成る)を導入し炉心内に設置した放射化箔の照射実験を行うことで、中性子ガイドの効果と妥当性を実験的に確認することができた。2.炉心中心およびターゲット領域において放射化箔法による中性子スペクトル測定を行った結果、放射化反応率およびアンフォールディング法によって中性子スペクトル情報を取得し、14MeV程度の中性子のスペクトルを把握するために最適な放射化箔を実験から選定することができた。また、放射化反応率をモンテカルロ計算コードMCNPによって求めることによって計算精度の確認を行うことができた。3.FFAG加速器から発生する100MeV程度のプロトンビームに照射したタングステンターゲットの放射化反応率測定から、100MeV付近の高エネルギー中性子のスペクトル情報に関する実験手法を確立することができた。同時に、FFAG加速器を角いたMCNPXによる解析では、アンフォールディング法によってスペクトル情報に関する解析が可能であることがわかった。今後の課題として、1.FFAG加速器の導入に伴い、プロトンのエネルギーが20150MeVでの反応度および反応率分布の静特性解析に加えて動特性解析をMCNPXを用いて行い、ADSR炉心の最適化設計を行う予定である。2.FFAG加速器の導入において、ターゲット付近での中性子の発生を従来よりも精度良く正確に把握するための測定手法の確立とモンテカルロ計算による計算精度の向上を検討する必要があると考えられる。京都大学臨界集合体実験装置(KUCA)において実施された加速器駆動未臨界炉(ADSR)の基礎実験を行い以下のような結論を得ることができた。1.ポリエチレン反射体領域にコリメータおよびビームダクト導入することによって、それらの効果と妥当性をインジウムによる反応率分布測定から実験的に確認することができた。2.放射化箔法による中性子スペクトル測定を行った結果。アンフォールディング法によってスペクトルの概要を把握することができたが計算精度が不十分であるため、今後は放射化箔による反応率の比較によって計算精度の検討を行う必要がある。3.MCNP-4C3による固有値計算による反応度解析と固定源問題によるインジウムによる反応率分布の解析はいずれも、実験の誤差内でよく一致しておりMCNP-4C3によって十分な計算精度でADSRの静特性解析が可能であることがわかった。また、JENDL-3.3とENDF/B-VI.2による結果には若干の差異はあるものの、ADSR基礎実験における解析では、実験に対するほぼ同等の精度で解析が可能であると考えられる。今後の課題として以下のようなことを述べることができる。1.FFAG加速器の導入に伴い、プロトンのエネルギーが20150MeVでの反応度および反応率分布の静特性解析に加えて動特性解析をMCNPXを用いて行い、ADSR炉心の最適化設計を行う予定である。2.FFAG加速器の導入において、ターゲット付近での中性子の発生を正確に把握するために、20MeV以上の高エネルギー領域における中性子スペクトルの測定手法を確立する必要があると考えられる。1.ポリエチレン反射体領域に中性子ガイド(コリメータおよびビームダクトから成る)を導入し炉心内設置した放射化箔の照射実験を行うことで、中性子ガイドの効果と妥当性を実験的に確認することができた。

また、放射化反応率をモンテカルロ計算コードMCNPによって求めることによって計算精度の確認を行うことができた。3.FFAG加速器から発生する100MeV程度のプロトンビームに照射したタングステンターゲットの放射化反応率測定から、100MeV付近の高エネルギー中性子のスペクトル情報に関する実験手法を確立することができた。同時に、FFAG加速器を用いたMCNPXによる解析では、アンフォールディング法によってスペクトル情報に関する解析が可能であることがわかった。今後の課題として、1.FFAG加速器の導入に伴い、プロトンのエネルギーが20150MeVでの反応度および反応率分布の静特性解析に加えて動特性解析をMCNPXを用いて行い、ADSR炉心の最適化設計を行う予定である。2.FFAG加速器の導入において、ターゲット付近での中性子の発生を従来よりも精度良く正確に把握するための測定手法の確立とモンテカルロ計算による計算精度の向上を検討する必要があると考えられる。京都大学臨堺集合体実験装置(KUCA)において実施された加速器駆動未臨界炉(ADSR)の基礎実験から以下のような結論を得ることができた。1.ポリエチレン反射体領域に中性子ガイド(中性子遮蔽体およびビームダクトから成る)を導入し炉心内に設置した放射化箔の照射実験を行うことで、中性子ガイドの効果と妥当性を実験的に確認することができた。2.炉心中心およびターゲット領域において放射化箔法による中性子スペクトル測定を行った結果、放射化反応率およびアンフォールディング法によって中性子スペクトル情報を取得し、14MeV程度の中性子のスペクトルを把握するために最適な放射化箔を実験から選定することができた。
亜熱帯遺伝子資源の多様性を利用した植物キチナーゼの構造と抗真菌活性との相関解明

本研究では,琉球列島の多様な亜熱帯植物資源から抗真菌性タンパク質であるキチン分解酵素(キチナーゼ)およびその遺伝子を単離し,その構造と抗真菌活性との相関を調べた。得られた情報をもとに,変異体(タンパク質のアミノ酸配列の一部を変化させたもの)解析を行い,正電荷の多い酵素ほど抗真菌活性が強いことを明らかにした。本研究の応用は,農業および医療に役立つ安全で効果的な抗真菌剤の開発へ寄与することが期待される。本研究の目的は,島嶼における各種亜熱帯・熱帯植物から多様な抗真菌性タンパク質およびその遺伝子を単離し,その構造と抗真菌活性との相関を明らかにすることである。平成21年度は,数種の亜熱帯・熱帯植物よりキチナーゼおよびその遺伝子を単離し,大腸菌による発現系を構築し,その構造・酵素特性および抗真菌活性について調べた。ソテツ由来糖質加水分解酵素ファミリー18に属する酸性キチナーゼおよびその遺伝子を単離して,その構造および酵素特性について明らかにした。本酵素は全く抗真菌活性を示さなかった。同ファミリーに属するタバコ由来の塩基性キチナーゼが抗真菌活性を示すことから,等電点が抗真菌活性に関わることが推定された。本結果を受けて,これまでに得られている等電点の異なる各種キチナーゼの抗真菌活性を調べたところ,等電点が高いキチナーゼほど,活性が強いことが分かった。また,その活性比較から糖質加水分解酵素ファミリー19の方がファミリー18よりも抗真菌活性が強いことが分かった。これらの成果の一部は学術雑誌に投稿され受理された。また一部は国際学会および国内のシンポジウムで発表し,高い評価を受けた。平成22年度は,これまでに得られた成果・知見をもとに,抗真菌活性に寄与すると推定された領域の欠失・付加・置換等を行った変異体を作成し,抗真菌タンパク質であるキチナーゼの構造と抗真菌活性との相関を明らかにしていく予定である。本研究の応用は,より強いまたは特殊な抗菌作用を示す抗真菌剤の開発へ寄与することが期待される。平成21年度までに,植物由来各種キチン分解酵素(キチナーゼ)の遺伝子クローニング,発現系構築等を行い,抗真菌活性を調べた結果,等電点が高いキチナーゼほど,また糖質加水分解酵素ファミリー19の方がファミリー18よりも抗真菌活性が強いという傾向が見られた。平成22年度はまず,新たにナガハハリガネゴケ(Bryum cronatum)由来キチナーゼ-A(BcChi-A)の遺伝子クローニングおよび発現系構築を行い,その構造と抗真菌活性を調べた。BcChi-Aは糖質加水分解酵素ファミリー19の触媒ドメインのみからなり,他の同ファミリーと比較して多くのループ領域が欠損していることが分かった。本キチナーゼは全く抗真菌活性を示さなかった。ループ領域が抗真菌活性に影響していることが推察された。また,糖質加水分解酵素ファミリー19の触媒ドメインとキチン結合ドメインを持つパイナップル緑葉由来キチナーゼ-c(PLChi-c)は同様の構造を有する他のキチナーゼと比較して極めて抗真菌活性が低いことが分かった。抗真菌活性の強いキチナーゼとの構造比較から,PLChi-cの分子表面のアミノ酸残基を段階的に置換した変異体を作成し,その等電点,加水分解活性,キチン結合活性および抗真菌活性について調べた。その結果,野生型よりも等電点が塩基性側にシフトした変異体はいずれも,加水分解活性およびキチン結合活性が低下したが,抗真菌活性は上昇した。これらの結果から,等電点の高いキチナーゼが抗真菌活性が高いことが明らかとなった。本研究成果により,抗真菌タンパク質であるキチナーゼの構造と抗真菌活性との相関の一端が明らかとなった。これらの成果の一部は学術雑誌に投稿され原著論文1報,総説1報が受理された。また一部の成果は学会で発表し,現在そのデータを基に投稿準備中である。
地域に住み続けるための長期ケアシステムと高齢者向け住宅政策の国際比較

平成27年度の研究計画は以下の通りであった。インタビュー調査:日本でのインタビューは1年を通して、海外調査に関しては2期に分けて実施。前期:アメリカ2015年23月後期:イギリス、スウェーデン2015年6月7月調査期間は1週間2週間を計画している。国際比較:調査結果を基に、細かい分類をし、分析する。2015年8月2017年1月実施予定。今年度の研究は、計画より遅れてしまっている状態である。具体的には海外調査の実施が予定より遅くなり、アメリカには2015年9月に、イギリスには2015年12月に行き、調査を実施した。アメリカでの現地調査では、高齢者向け住宅や高齢者施設を訪問し、経営者や管理者に対してヒヤリングを行った。また、イギリスではトインビーホール等、地域で活動している組織団体の職員に対しヒヤリングを行い、地域に暮らす高齢者の住宅事情について意見をもらった。また、両方の調査において資料収集を行い、研究のための第一次資料を収集することができた。調査実施が遅れたことの影響で、国際比較については、2016年5月現在もまとめている状況である。しかしながら、アメリカで実施したContinuing Care Retirement community(CCRC)の調査を資料としてまとめたものが学会誌に掲載が決定している。今後も、調査結果をまとめ、学会誌への投稿や関連分野の学会で発表する予定である。27年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は研究計画に従い文献研究を中心に研究を進めた。具体的には、日本、アメリカ、イギリス、スウェーデンの高齢者向け住宅やコミュニティケア、介護保険制度を含む長期ケア政策についての研究に絞り、先行研究を行った。また、来年度実施予定の調査に向けてのフィールドワークと資料収集を実施した。日本国内でのフィールドワークは平成26年4月1日から平成27年3月31日、アメリカでのフィールドワークは平成26年7月16日から平成26年8月2日、イギリスでは平成26年11月23日から平成26年11月25日と平成27年3月24日から平成27年3月30日の2期にわたりフィールドワークと資料収集をおこなった。スウェーデンについてはフィールドワークを実施するまでには至らないものの、高齢者福祉の研究者との面会で本研究に対するアドバイスを受け、スウェーデンの高齢者向け住宅についての知識を深める事ができた。その他、オーストラリアにて開催された学術大会Joint World Conference on Social Work,Education and Social Development(平成26年7月9日ー12日)に参加し他国の高齢者福祉政策や高齢者むけ住宅について、情報収集をおこなった。また、学会の開催に合わせオーストラリア国内、ニューサウスウェールズ州とヴィクトリア州の福祉・医療系機関を訪問し、施設見学及びに、ソーシャルワーカーや看護師へのヒヤリングをおこない、コミュニティケアと高齢者向け住宅政策に対する知見を深めた。また、英国、ブリストル大学で開かれたワークショップに参加し、研究報告をおこなった。本年度は文献研究とフィールドワークを研究計画に従い行う事ができた。文献研究については、日本、アメリカ、イギリス、スウェーデンの高齢者向け住宅とコミュニティケアについての研究を参考にすることにより、本研究の構想についての考えを深める事ができた。また、現地を訪れ、フィールドワークを実施することにより、さらなる知見を得ることができた。しかし、研究が思うように進まなかった点もあり、特にスウェーデンのフィールドワークについては、本研究の課題に近い研究をおこなっている研究者との交流は実現したものの、現地を訪れることができなかった。しかしながら、他3国でのフィールドワークは順調に進める事ができているため、本研究は研究計画に基づき、おおむね順調に進展していると言える。本研究の研究計画では平成27年度にインタビュー調査をおこなうことを計画しているため、今後の方策は文献研究と収集した資料をもとに研究の枠組みを明確化するここと、インタビュー調査のための質問項目を作成することを目標とし研究を進めることである。また、今までに集めた資料や情報を整理し、政策分析を行う。
小児生体肝移植後のQOL〜社会適応における精神的援助について〜

<研究目的>家族内にドナーとレシピエントを同時に抱える小児生体臓器移植の特殊性により、移植後の家族関係が変調をきたし、さまざまな心理社会的問題が生じている。そこで、生体臓器移植をうけた子どもをもつ家族の家族機能の特徴、ドナーのQOLと健康状態の実態、レシピエントのQOLと効力感の実態について調査を行った。<研究方法>7施設の外来通院中の生体臓器移植(腎臓・肝臓)を受けた1018歳の小児およびドナーである家族を対象に、質問紙調査を行った。調査内容は、基本属性に加え、ドナー用がWHO SUBI40項目、日本語版BDI21項目、FAI30項目、レシピエント用が生活の満足度(QOL)37項目、児童用領域別効力感尺度32項目である。外来受診時に、質問紙を配布し、郵送により回収した。現在も調査継続中である。<結果・考察>現在のところ、質問紙配布数90組、回収数66組(73.3%)、最終有効回答数52組(78.8%:腎移植後38組、肝移植後14組)である。家族内の凝集性が高く、特に肝移植後の家族の場合、柔軟に対応する機能が低かった。ドナーのQOLは平均点以上の項目が多く、健康状態との関連性はみられなかったが、家族内のコミュニケーションがうまくいっていないと自覚しているドナーの方が、QOLは有意に低い結果となった。レシピエントのQOLは健常児と比較して有意な差はなく、身体症状の程度にも関連がみられなかった。領域別効力感では友人関係と自己の領域において平均点を下回っていた。移植がゴールではなく、生涯にわたり免疫抑制剤の服用や感染予防のための自己管理が必要なレシピエントとドナーを含む家族のQOL向上のためには、家族内の調整能力や問題解決能力を高め、家族の成長・発達を支援する必要性が示唆された。I.生体臓器移植医療の現状学会や研究会、患者会に参加し、グループディスカッションを重ねた結果、以下のような知見を得た。移植後のQOLを高める医療者の役割として、(1)術前および術後、長期にわたり継続した移植患者の医学的管理、(2)移植全過程の円滑な調整、(3)移植医療を選択する患者の意思の尊重、(4)移植することにより生じる心理社会的問題点への援助が必要である。特に、同時に家族内にドナーとレシピエントを抱える小児においては、ノンコンプライアンスや生体ドナーがうつ状態に陥るといった報告も多く、移植後に家族関係の破綻をきたさないように、術前からの積極的な介入と援助が必要であることが示唆された。II.生体部分肝移植後の家族への援助生体部分肝移植後、子どもを亡くしたドナーである母親が、その過程でどのような体験をしてきたのかを記述し、生体部分肝移植を受けた子どもとその家族への看護援助のあり方について検討することを目的に平成14年6月に調査を行った。対象は、胆道閉鎖症の子どもを亡くした母親(生体部分肝移植のドナー)1名である。方法は口頭により研究の趣旨を説明し、半構成的面接を実施した。その結果、以下のことが明らかとなった。1.移植前にどのような情報や知識を得て、どのように受け止めていたかということが、移植後に重要な意味を持つことが示唆された。2.自分の肝臓が子どもを苦しめるという生体臓器移植特有の自責の念をもつ可能性があることが示唆され、家族の受けとめ方を確認する作業と情緒的支援を継続する必要性がある。3.移植前からの継続的な関わりの重要性が示唆され、移植コーディネーターによる長期的なフォローを充実させること、プライマリーNsと移植コーディネーターとの連携や病棟Nsと外来Nsとの連携を円滑にする必要性がある。1.ニュージーランドにおける臓器移植後の援助臓器移植後の小児のQOLの現状を把握し、臓器移植後の医療者の役割について示唆を得るために、Auckland Hospital, Star Ship Child Hospitalを視察見学し、関係者と面談した。病棟入院中には、退院後に患児または家族のコンプライアンスやセルフケア能力を高めるために、パンフレットを用いた退院指導が行われていた。また、退院後一定の期間は同じ敷地内にあるファミリーサポートハウスに入所するため、移植コーディネータが面接を繰り返し、自己管理状況に応じた援助を提供していた。自宅に戻った後も、移植コーディネーターが定期的にフォロー先の看護師や医師と連絡をとり、必要に応じて自宅を訪問していた。患児および家族のニーズに応じた援助を提供するために、移植前から退院後まで一貫して関わっている移植コーディネータが、移植医療チームの連携を強化する重要な役割を担っていることが明らかとなった。生体移植を受けた子どもをもつ家族の会に参加し、4家族にインタビューを行ったところ、移植後の不安の軽減・QOL向上には、30分から1時間の外来診察時間における外来看護師、移植コーディネータ、栄養士、医師の関わり、24時間オンコールのシステム、簡便な自己管理ノートが重要であることが示唆された。2.移植後のQOL測定尺度移植後のQOLを測定するための尺度として、中村らが作成した生活の満足度(QOL)質問紙を使用する予定である。疾患をもつ小児のQOLを測定するには、健康な小学校高学年から中学生の生活の満足度を測る包括的な質問紙に加えて、疾患特有の健康問題を反映した健康関連QOL尺度が必須である。そこで、生体肝移植を受けた女子2名に移植後の生活についてインタビューを行った。現在インタビュー内容を分析中である。

<研究目的>家族内にドナーとレシピエントを同時に抱える小児生体臓器移植の特殊性により、移植後の家族関係が変調をきたし、さまざまな心理社会的問題が生じている。そこで、生体臓器移植をうけた子どもをもつ家族の家族機能の特徴、ドナーのQOLと健康状態の実態、レシピエントのQOLと効力感の実態について調査を行った。<研究方法>7施設の外来通院中の生体臓器移植(腎臓・肝臓)を受けた1018歳の小児およびドナーである家族を対象に、質問紙調査を行った。調査内容は、基本属性に加え、ドナー用がWHO SUBI40項目、日本語版BDI21項目、FAI30項目、レシピエント用が生活の満足度(QOL)37項目、児童用領域別効力感尺度32項目である。外来受診時に、質問紙を配布し、郵送により回収した。現在も調査継続中である。<結果・考察>現在のところ、質問紙配布数90組、回収数66組(73.3%)、最終有効回答数52組(78.8%:腎移植後38組、肝移植後14組)である。家族内の凝集性が高く、特に肝移植後の家族の場合、柔軟に対応する機能が低かった。ドナーのQOLは平均点以上の項目が多く、健康状態との関連性はみられなかったが、家族内のコミュニケーションがうまくいっていないと自覚しているドナーの方が、QOLは有意に低い結果となった。レシピエントのQOLは健常児と比較して有意な差はなく、身体症状の程度にも関連がみられなかった。領域別効力感では友人関係と自己の領域において平均点を下回っていた。移植がゴールではなく、生涯にわたり免疫抑制剤の服用や感染予防のための自己管理が必要なレシピエントとドナーを含む家族のQOL向上のためには、家族内の調整能力や問題解決能力を高め、家族の成長・発達を支援する必要性が示唆された。
人工酵素による不斉シアノビドリン合成法の開発と応用

二種類のアミノ酸残基から構成される環状ジペプチド(人工酵素)を触媒として用いることにより、アルデヒドに対するシアニ化水素の付加反応を行い、シアノヒドリンの不斉合成を行った。環状ジペプチドとしては、SーフェニルアラニンとSーヒスチジンから構成される、シクロ(SーフェニルアラニルーSーヒスチジル)を用い、基質としてベンズアルデヒドを用い反応を行ったところ、収率は97%、不斉収率97%で相当するシアノヒドリンであるマンデロニトリルを得た。この際生成物の絶対配置は(R)体であった。これは、本反応が進行することが知られている、酵素、オキシニトリラ-ゼに必敵する高い選択性である。一方、環状ジペプチドの構造を変化させた、シクロ(SーロイシルーSーヒスチジル)を触媒として用いて同様の反応を行ったところ、生成物の立体化学の逆転したS体のシアノヒドリンを優先的に得ることに成功した。この結果、環状ジペプチドの種類を適当に選択することにより両方のエナンチオマ-を自在に作り分ける方法論の確立に成功した。この結果を利用することにより、α、βー不飽和アルデヒドの不斉ヒドロシアノ化を行うことによる、α、βー不飽和アルデヒドシアノヒドリンの合成を行った。基質として、トランスー2ーヘキセナ-ルを用いた場合、シクロ(SーフェニルアラニルーSーヒスチジル)を触媒とした時には(R)体のシアノヒドリンが、シクロ(SーロイシルーSーヒスチジル)では(S)体が得られた。カルボニル化合物に対するシアン化水素の不斉付加反応における触媒として、二種類のアミノ酸、フェニルアラニンとヒスチジンからなる環状ジペプチド、シクロ(L-フェニルアラニル-L-ヒスチジル)を用い、反応条件の検討を詳細に行った。その結果、トルエンを溶媒として用い、-20°Cで8時間反応を行うと、収率97%、不斉収率97%という酵素反応に匹敵する高い効率でシアノヒドリンが得られた。このことにより人工酵素の有用性が示された。また触媒の活性が、その精製方法に大きく依存することが見出された。すなわち、精製の際、水を用いない系からは高活性の触媒が得られるということである。実際、メタノ-ルから再結晶、又はメタノ-ル溶液をエ-テル中に再沈することにより得られた触媒は高活性であることが明らかとなった。また触媒の活性の予測はX線回折パタ-ンを測定することにより可能となった。すなわち、X線回折パタ-ンが非常にブロ-ドな形で得られる場合に高活性な触媒となる。また、触媒の構造と活性の比較という点から、種々の環状ジペプチドを合成し、比較、検討を行ったところ、ロイシンとヒスチジンからなるシクロ(L-ロイシル-L-ヒスチジル)を用いると、驚いたことに生成物の絶体配置の異ったシアノヒドリンが得られることが見出された。すなわち、シクロ-(L-フェニルアラニル-L-ヒスチジル)を用いるとR体のシアノヒドリンが得られるのに対し、シクロ(L-ロイシル-L-ヒスチシルノを用いるとS体が得られることとなった。この結果、触媒を使い分けることにより、相方の絶体配置のシアノヒドリンを自在に作り分けることが可能となった。前年度までの研究において.環状ジペプチド、シクロ(SーフェニルアラニルーSーヒスチジル)を用いて、アルデヒドに対してシアニ化水素による不斉ヒドロシアノ化を行うとR体のシアノヒドリンが、一方、シクロ(SーロイシルーSヒスチジル)を用いた場合にはS体のシアノヒドリンが優先的に生成することが明らかとなり、両方のエチンチオマ-を自在に作り分ける方法論が確立された。

本年度は、基質のアルデヒドとしてα,βー不飽和アルデヒドに着目し、シクロ(SーフェニルアラニルーSーヒスチジル)、シクロー(SーロイシルーSーヒスチジル)を触媒として用い、不斉ヒドロシアノ化を行い、α、βー不飽和アルデヒドシアノヒドリンの合成研究を行った。α_1,βー不飽和アルデヒドシアノヒドリンはアリルアルユ-ルの構造を有しているためさまざまな立体特異的、選択的な変換反応が可能であり、種々の天然物、生理活性物質の重要な合成中間体として期待されている。基質としてトランスー2ーヘキセナ-ルを用い、シアン化水素の付加反応を行ったところ、シクロ(SーフェニルアラニルーSーヒスチジル)を用いた場合、相当するシアノヒドリンが62%の不斉収率で得られ、その絶対配置はR体であった。一方、シクロ(SーロイシルーSーヒスチジルノ)を用いた場合にはS体のシアノヒドリンが42%の不斉収率で得られた。同様の反応を、クロトンアルデヒド、2ーエチルー2ーヘキセナ-ル、メタクロレイン、3ーメチルー2ーブテナ-ルなどのα^1,pー不飽和アルデヒドに対して行ったが、いずれの場合にも、触媒を使い分けることにより、相方のエナニチオマ-を合成することに成功した。
エリスロポエチンの糖鎖工学

エリスロポエチン(EPO)は赤血球前駆細胞の分化増殖を促進する蛋白質であり,赤血球の生産を制御する最も重要な因子である。成体では,EPOは腎蔵細胞で合成分泌され,血流中を循環し,造血組織である骨髄に到達してその作用を発揮する。既に組換え型ヒトEPOが生産され,腎性貧血の治療薬として著効を示している。EPOは,その分子サイズ(35kDa)の約50%を糖鎖が占める糖蛋白質である。1分子のEPO当り3箇所にN結合型糖鎖(Asn結合型)が,1箇所にO結合類糖鎖(Ser結合型)が存在する。本研究は,EPOの糖鎖の生物機能を明らかにすることを目的として研究を行い,以下の成果を得た。EPOのN結合型糖鎖は受容体への親和力に影響するが,in vitro活性発現に必要ではない。糖鎖の存在,とくにシアル酸の存在はEPOの受容体への親和力を低下させる。糖鎖の存在はEPOを安定化する。またシグナル伝達強度に影響する可能性はあるが,証拠不充分である。N結合型糖鎖はin vivo活性発現に必要である。糖鎖は血液中でのEPOに安定性を付与するだけでなく,より高いin vivo活性を発現するための未知の機能を担っている可能性がある。N結合型糖鎖の付加はEPOの生合成過程に重要であり,かつ極性分泌に必要である可能性がある。O結合型糖鎖は生物活性の発現,生合成過程に重要な働きはしておらず,その機能はなぞである。O結合型糖鎖はラットやマウスのEPOに存在せず,霊長類のEPOにのみ存在しており,なにか特別な機能を持つ可能性がある。さらに,EPO受容体の細胞外領域を大量生産し,受容体の糖鎖の機能についても解析した。1分子のEPO当り3箇所にN結合型糖鎖(Asn結合型)が,1箇所にO結合糖鎖(Ser結合型)が存在する。細胞分化増殖調節因子に結合した糖鎖の機能としては以下の機能が考えられる。(1)蛋白生合成過程での適切な立体構造形成及び生合成後の細胞外への分泌など,糖蛋白質の生産を行う細胞での機能,(2)分泌後の体液循環系における因子の寿命を規定する機能,(3)因子の標的細胞への作用過程における機能である。EPO遺伝子上の各々の糖鎖結合部位に部位指定変異を導入し,動物細胞で合成させた各変異体を解析し,EPOに結合した糖鎖の機能を解明することを目的として研究を行い,以下の成果を得た。EPOのN結合糖鎖は受容体への親和力に影響するが,in vivo活性発現に必要ではない。N結合型糖鎖は,in vivo活性発現に必要である。

O結合型糖鎖はラットやマウスのEPOに存在せず,霊長類のEPOにのみ存在しており,なにか特別な機能を担っている可能性がある。エリスロポエチン(EPO)は赤血球前駆細胞の分化増殖を促進する蛋白質であり,赤血球の生産を制御する最も重要な因子である。成体では,EPOは腎臓細胞で合成分泌され,血流中を循環し,造血組織である骨髄に到達してその作用を発揮する。既に組換え型ヒトEPOが生産され,腎性貧血の治療薬として著効を示している。EPOは,その分子サイズ(35kDa)の約50%を糖鎖が占める糖蛋白質である。1分子のEPO当り3箇所にN結合型糖鎖(Asn結合型)が,1箇所にO結合型糖鎖(Ser結合型)が存在する。一般に細胞分化増殖調節因子に結合した糖鎖の機能としては以下の機能が考えられる。1.蛋白生合成過程での適切な立体構造形成及び生合成後の細胞外への分泌など,糖蛋白質の生産を行う細胞での機能,2.分泌後の体液循環系における因子の寿命を規定する機能,3.因子の標的細胞への作用過程における機能である。本年度は,EPO分泌における糖鎖の機能を明らかにする目的を持って研究を行った。N結合型糖鎖を欠失した各種EPOをイヌ由来の腎細胞MDCKに発現させた。MDCK細胞は膜上に培養すると極性分泌を起こすことが出来る。野生型EPOは,主に端頂側に分泌したが,N結合型糖鎖を欠失したEPOは端頂側と底側とに均等に分泌することを発見した。この事実は,EPOの糖鎖に新しい生物機能を発見したことになり,EPOの生合成に新しい研究領域を開拓したことになる。さらに,極性分泌法を利用した組換え型糖蛋白質の生産法について,組換え型蛋白質の単離工程をも考慮した効率の高い生産法を開発したことになる。またエリスロポエチン受容体の糖鎖についても,その生物機能に関する研究を行い,糖鎖がリガンドの親和力に影響を及ぼすことを見出した。