hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
樹木タンニン類のROS産生能及び消去能に着目した多機能性生理活性発現機構の解明

樹木樹皮の有効利用を目指し、それらに多く含まれるタンニン類の多機能性生理活性発現機構について検討してきた。その結果、タンニンの構成フラバン単位のB環がピロガロール骨格の場合には、高い細胞毒性を示し、また、カテコール骨格の揚合には、メラニン生成抑制効果を示すことを見出した。その細胞毒性発現メカニズムには、タンニンの構成単位の水酸基パターンに由来する過酸化水素産生能が関与していることを明らかにした。具体的には、抽出物中にピロガロールを多く含む樹木タンニン類(.A.me(P)、4.ma(P))では、培地混合直後から過酸化水素が発生し6時間後には450μMもの高濃度の過酸化水素の発生が観察された。一方、カテコール核の多い樹木タンニン類(S.lo(P)、T.do(P))は、過酸化水素の発生量は非常に少なかった。さらに、過酸化水素の発生と、細胞毒性の関係を明らかにするために、B16メラノーマ細胞を用いて、過酸化水素の細胞毒性試験を行なった。その結果、過酸化水素のIC_<50>は242μMであり、ピガロール骨格を多く持つ樹木タンニン類の過酸化水素発生量は、B16メラノーマ細胞を死に至らしめるに十分な濃度であることが判明した。以上のことから、樹木タンニン類の細胞毒性発現メカニズムは、過酸化水素の発生が関与していることが明らかとなった。また、catalaseを同時に添加すると、B環がピロガロール骨格の樹木タンニン類においても、顕著なメラニン生成抑制効果を示したことから、メラニン生成抑制効果にB環カテコール構造が必ずしも重要な構造ではないことが判明した。また、メラニン生成抑制効果については、タンパク質吸着能及び細胞膜への吸着効果が関与することを推察し、高分子タンニン類が、細胞膜への吸着能があることを実験的に示した。メラニン生成抑制活性の作用機序の少なくとも一部に、これらのタンニンの特性が関与しているかもしれない。タンニンの多機能性生理活性発現機構には、なお多くの不明な点が残されているが、今後、更なる検討により、科学的根拠を明確にした、樹木樹皮の新たな有効利用法が開発されることを期待したい。本年度はタンニンの調製及び構造解析を行った。供試樹種は次の通り:(ヒバ(Taujopsis dolabrate)、スギ(Taujopsis dolabrate)、エゾヤナギ(Salix rorida)、カラマツ(Larlx leptolepis)、ケブラチョ(Schinopsis lorentzzi)、モリシマアカシア(Acacia mearnsii)、アカシアマンギウム(Acacia mangium)、カマバアカシア(Acasia auriculiformis)、マングローブ(Sonneratia caseoralis)、チェストナット(Castanea sativa) )。10gの樹皮粉に対し200mlの70%アセトン水溶液で抽出を行い、これを凍結乾燥して粗抽出物(CE)を得た。6gのCEに対し600mlの水を加え、100mlのn-ヘキサンで3回抽出して脱脂処理を行った後、100mlの酢酸エチルで3回抽出を行い、抽出物を凍結乾燥して酢酸エチル抽出物(EtOAc)を得た。水可溶部をSephadex LH-20カラムに通し、50%メタノール水溶液で糖成分等を溶出、除去した後、50%アセトン水溶液で溶出を行い、溶出物を凍結乾燥して高分子タンニン画分(P)を得た。このように調製されたタンニンサンプルは、熱分解GC-MS(ガスクロマトグラフィー-マススペクトロメトリー)、^<13>C NMR及びGPC(ゲルろ過クロマトグラフィー)により構造を解析した。このように構造的特長を明確にした各種タンニンサンプルを用いて生理活性試験を試みた。メラニン色素産生能を有するB16メラノーマ細胞を用いた検討を行った。その結果、最終濃度100μg/mlで検討し、その挙動により三つのグループに分類した。すなわち(1)高い細胞毒性を示すタンニン(T/do(EtOAc・CE)、C.ja(CE)、L.le(EtOAc)、A.me(CE・ErOAc・P)、A.ma(CE・ErOAc・P)、A.au(CE・ErOAc・P)、C.sa(CE・ErOAc・P)、(2)細胞毒性を示さない濃度にて、顕著にメラニン生成抑制活性を示すタンニン(S.lo(P)、T.do(P)、S.ro(P)、C.ja(EtOAc・CE)、L.le(P・CE))、(3)細胞毒性もメラニン生成抑制効果も低いタンニン(S.lo(EtOAc)、S.ro(CE))、と分類した。構造解析データと照らし合わせると、グループ(1)は、タンニンの構成単位のフラバン骨格のB環にピロガロールを多く含むことが共通構造であった。また、グループ(2)に関しては、構成単位のB環にカテコール骨格を多く有し、かつ高分子(1,85714,851)であることが構造的特徴であった。

具体的には、抽出物中にピロガロールを多く含む樹木タンニン類(.A.me(P)、4.ma(P))では、培地混合直後から過酸化水素が発生し6時間後には450μMもの高濃度の過酸化水素の発生が観察された。一方、カテコール核の多い樹木タンニン類(S.lo(P)、T.do(P))は、過酸化水素の発生量は非常に少なかった。さらに、過酸化水素の発生と、細胞毒性の関係を明らかにするために、B16メラノーマ細胞を用いて、過酸化水素の細胞毒性試験を行なった。その結果、過酸化水素のIC_<50>は242μMであり、ピガロール骨格を多く持つ樹木タンニン類の過酸化水素発生量は、B16メラノーマ細胞を死に至らしめるに十分な濃度であることが判明した。以上のことから、樹木タンニン類の細胞毒性発現メカニズムは、過酸化水素の発生が関与していることが明らかとなった。また、catalaseを同時に添加すると、B環がピロガロール骨格の樹木タンニン類においても、顕著なメラニン生成抑制効果を示したことから、メラニン生成抑制効果にB環カテコール構造が必ずしも重要な構造ではないことが判明した。また、メラニン生成抑制効果については、タンパク質吸着能及び細胞膜への吸着効果が関与することを推察し、高分子タンニン類が、細胞膜への吸着能があることを実験的に示した。メラニン生成抑制活性の作用機序の少なくとも一部に、これらのタンニンの特性が関与しているかもしれない。タンニンの多機能性生理活性発現機構には、なお多くの不明な点が残されているが、今後、更なる検討により、科学的根拠を明確にした、樹木樹皮の新たな有効利用法が開発されることを期待したい。
眼内悪性リンパ腫の病態解明ならびに新規治療に向けた研究

原発眼内リンパ腫は、その多くが中枢神経系リンパ腫を併発するため5年生存率が約60%と生命予後不良な疾患である。一般に診断には硝子体を用いた細胞診などが行われるが、眼内液中の40種類以上の液性因子を網羅的に検索したところ、BCA-1などの新たな診断マーカーを同定することができた。また眼内に浸潤した細胞のゲノムを網羅的に解析したところ、IL-10遺伝子が存在するchromosome 1qなどの特定の遺伝子では高頻度にコピー数が増加しており、この染色体に異常のある患者は有意に眼内液中のIL-10濃度が高く生命予後とも相関することが判明した。これらのデータは新たな治療法の開発に繋がることが期待される。眼内リンパ腫は高率に中枢神経系(CNS)病変を合併する極めて生命予後不良な眼疾患であるため、早期診断が重要である。本症とぶどう膜炎の鑑別には主に硝子体手術によって得られた検体を用いた細胞診、免疫グロブリンの遺伝子再構成やフローサイトメトリーによるモノクローナリティーの証明、インターロイキンの測定が重要で、なかでもIL-10とIL-6の測定は本症の診断に最も有用であることを我々は全国調査の結果をもとに報告してきた。前年度、我々は眼内リンパ腫とぶどう膜炎群の眼内液性因子を包括的に解析し、前者ではぶどう膜炎と比較してB細胞の増殖に関わるIL-10、bFGF、B細胞の遊走に関連したBCA-1とSDF-1α、単球やT細胞およびB細胞の遊走に関連したMCP-1、MIP-1α、MIP-1β、血管透過性および新生血管に関連したVEGFが有意に上昇することを報告し、眼内リンパ腫の診断の感度・特異度が上昇することを報告した。今年度は本症の病態や予後の解明目的に染色体およびゲノムの網羅的解析を行った。アレイとして網羅的かつ高解像度で微細なゲノムの異常を検出することが可能な高感度SNPアレイを用い、解析ソフトにはCopy number Analyzer for GeneChipを使用した。その結果、chromosome 1q(76%)、18q(70%)、19q(70%)に高頻度にコピー数の増加、chromosome 6q(30%)にコピー数の減少を認めた。特にchromosome 1q32.1上にはIL-10遺伝子が存在し、この染色体異常のある症例では眼内液中のIL-10も有意に高いことが判明した。さらに、近年ゲノムの異常として注目されているuniparental disomy(UPD:片親性ダイソミー)がchromosome 9p, 9p, 10q, 11p, 11q, 19p, 19q, 21qにみられた。これらのゲノムの異常はCNS原発リンパ腫と眼内原発リンパ腫で相違がみられることから、両者はゲノム異常の観点からは異なる病態である可能性が示唆された。眼内リンパ腫は主に中枢神経に病変が合併し, 5年生存率が約60%とぶどう膜悪性黒色腫や網膜芽細胞腫と比較しても生命予後不良な眼内悪性腫瘍である.生命予後改善のためには早期に診断し,中枢神経を含めた管理が重要である.一方,眼内リンパ腫は仮面症候群として知られ,ぶどう膜炎との鑑別が困難であるため、診断や治療が遅れることが多い。従来より眼内リンパ腫とぶどう膜炎の鑑別には、検眼鏡的所見に加え、硝子体手術によって得られた検体を用いた細胞診、免疫グロブリンの遺伝子再構成の検索、フローサイトメトリーによるモノクローナリティーの評価、インターロイキン(IL)-10やIL-6の測定が重要とされ、その中でも、液性因子であるIL-10とIL-6は最も眼内リンパ腫の診断に有用であることが知られている。そこで、眼内リンパ腫とぶどう膜炎群の眼内における種々の液性因子を包括的に解析し、比較検討した。眼内リンパ腫の硝子体液中ではぶどう膜炎と比較してB細胞増殖に関わるIL-10, bFGF、B細胞の遊走に関連したBCA-1とSDF-1α、単球やT細胞およびB細胞の遊走に関連したMCP-1、MIP-1α、MIP-1β、血管透過性および新生血管に関連したVEGFが有意に高値であった。一方、ぶどう膜炎ではTh1細胞分化に関わるIFNγ、T細胞の遊走に関連したIP-10、炎症に関わるIL-6は眼内リンパ腫と比較して有意に高値であった。以上の結果から、眼内リンパ腫ではB細胞の増殖や遊走の他に、炎症に関わる液性因子も病態の形成に関与している可能性がある。

また、ぶどう膜炎との鑑別に硝子体液中のIL-10/IL-6、BCA-1などを測定することは、眼内リンパ腫の診断の感度・特異度が上昇する可能性が示唆された(Invest Ophthalmol Vis Sci 2012:53:5395-5402)。眼内リンパ腫は高率に中枢神経系(CNS)リンパ腫を併発するため、生命予後不良な眼疾患であるが、その臨床所見はぶどう膜炎と類似しており、診断に苦慮することがある。診断は主に硝子体を利用した細胞診、免疫グロブリンの遺伝子再構成やフローサイトメトリーによるモノクローナリティーの証明、インターロイキンの測定が行われるが、特にIL-10とIL-6の測定が重要であることを報告してきた。また、眼内リンパ腫とぶどう膜炎群の眼内液性因子を包括的に解析した結果、リンパ腫ではB細胞の増殖に関わるIL-10、bFGF、B細胞の遊走に関連したBCA-1、単球やT細胞およびB細胞の遊走に関連したMCP-1など、さらにVEGFが有意に上昇することを報告し、その後も症例の蓄積による検証を行ってきた。硝子体中野細胞を用いて染色体およびゲノムの網羅的解析を行ったところ、眼内リンパ腫ではchromosome 1q、18q、19qにコピー数の増加を、chromosome 6q(30%)にコピー数の減少を認めた。Chromosome 1q32.1上にはIL-10遺伝子があり、この染色体異常のある症例では眼内液中のIL-10も有意に高いことを明らかにした。また、硝子体中のIL-10高値の症例は、低値である症例より予後不良であることを明らかにした。一方、uniparental disomy(UPD:片親性ダイソミー)がchromosome 9p, 9q, 10qなどにみられ、これらのゲノムの異常はCNS原発リンパ腫と眼内原発リンパ腫で異なることから、両者はゲノム異常の点では同一ではない可能性が示唆された。しかし、長期的な予後については両群間での明らかな差異を証明するには至っておらず、これらのゲノムの異常が疾患の本質にどこまで関与しているのかは不明と言わざるを得ない。ぶどう膜炎・眼腫瘍・眼窩疾患・眼形成・眼病理以上より、おおむね研究は順調に進展していると考えている。さらに、眼内液だけでなく、次年度以降の検討項目である遺伝子発現の網羅的な解析のため、眼内液から単離されたB細胞と炎症細胞、末梢血B細胞からDNAおよびRNAを抽出することも同時にできている。そのため、現時点ではおおむね研究は順調に進展している。今年度は以下のとおり研究を遂行していく。1)前年度、前々年度に引き続き、眼内リンパ腫症例の眼内液および末梢血よりサイトカイン・ケモカインの定量的測定を行う。しかし、前年度において上昇のみられなかったサイトカインやケモカインについては今年度は測定しない。2)引き続き、Affymetrix社のGeneChip HuGeneFLチップ(6800遺伝子)を用いて、眼内リンパ腫の眼内浸潤細胞の遺伝子発現の網羅的解析を行う。ある一定の症例に達したところで遺伝子発現プロファイルを基にした新しい臨床分類を試み、治療反応性や生命予後を推定可能な遺伝子プロファイルを構築する。その後、遺伝子多型との相関を調べることにより、メソトレキセートを中心とした薬剤や放射線感受性と治療や生命予後との関連を調べる。3) SNPアレイで異常のあったchromosome 1q, 6q, 9p, 9p, 10q, 11p, 11q, 18q, 19p, 19q, 21qについてさらに詳細な解析を行い、原因遺伝子を追求していく。
神経活動依存的髄鞘形成の分子基盤の解明：脳白質は可塑的であるか？

脳白質は髄鞘化した神経軸索で構成される。脳の灰白質を神経情報を統合し新たな神経情報を生み出す「発電所」に例えると、脳白質は「電線」に相当する。これまで脳白質は、神経情報を伝導する「単なる電線」と考えられていたが、近年、神経細胞と髄鞘を形成するオリゴデンドロサイト(OC)および前駆細胞がカルシウムシグナルを介してクロストークし、神経活動に呼応して髄鞘再編が生じ、神経情報の伝導速度を変化させ神経回路活動を時空間的に制御する「可塑的な電線」という概念が生まれている。本研究では、白質の情報伝導に可塑的変化をもたらす神経細胞・OC間のカルシウムクロストーク様式を同定し、その細胞・分子基盤を明らかにする。脳の半分を構成する白質は神経軸索によって構成される。灰白質を神経情報(シナプス入力)を統合し新たな神経情報(活動電位)を生み出す「発電所」に例えると、白質は神経情報を送る「電線」に相当する。神経軸索はオリゴデンドロサイト(OC)の細胞突起によって髄鞘化されることで、その情報伝導速度が飛躍的に上昇する。脳全体に占める白質の割合は、高等動物になるにつれ増大することから、ヒトが高次脳機能を獲得した背景には、灰白質の進化的発達のみならず白質による情報伝導の高速化が重要であったと考えられる。これまで白質は神経情報を伝導する「単なる電線」と考えられてきたが、近年、神経細胞とOCおよびその前駆細胞(OPC)とがカルシウム活動を介して連関することで、神経活動に呼応した髄鞘の形成・再編(神経活動依存性髄鞘形成・再編)が生じ、活動電位の伝導速度を可塑的に変化させることで神経回路活動を時空間的に制御という、「可塑的な電線」とも言うべき、新たな概念が生まれている。本研究では、2光子顕微鏡によるin vivoカルシウムイメージング法を用いて、白質の神経情報伝導速度に可塑的変化をもたらす神経細胞-OPC・PC間のカルシウム活動連関を明らかにすると共に、その分子基盤を明らかにすることを目的とする。このために、平成30年度はOC・OPCに緑色蛍光カルシウムインディケーターを発現する遺伝子発現マウスを導入した。このマウスの神経活動を、運動学習や光遺伝学・化学遺伝学的手法を用いて人為的に変化させ、その過程のOC・OPCカルシウム活動をin vivo2光子イメージング法で記録し、OC・OPCのカルシウム活動変化とマウス個体の行動変化との相関を解析した。本研究を進めるにあたり、1どのような神経細胞-OC・OPC間のカルシウム活動連関が髄鞘形成を制御するのか、2活動連関によってOC・OPCにもたらされる変化の実態は何か、3神経細胞やOCのカルシウム活動を時空間的に制御することで白質の伝導速度を人為的に操作し、高次脳機能を操作することが可能なのか、という3つの問いを設定している。これらの内、平成30年度は、主に1と2の設問に対する研究計画を実施すると共に、設問3の研究計画を実施する上での基礎となるデータの取得および実験系の構築を進めた。まず、緑色蛍光カルシウムインディケーター(GCaMP6)をOC・OPCに発現するマウスを導入し、2光子in vivo Ca2+イメージングの実験系を構築した。また、申請者が所属する研究室で既に稼働しているマウスの行動学習装置を使用することで、現在では覚醒下のマウスを用いて運動学習を習得する過程のOC・OPCのin vivo Ca2+イメージングが日常的に実施でき状況が整い、データ取得・解析を進めている。神経細胞-OC・OPC間のカルシウム活動を同時に記録するために、神経細胞に赤色蛍光カルシウムインディケーター(RCaMP)をアデノ随伴ウイルスベクター(AAV)にて導入することを試みたが、2光子イメージングに耐える十分なRCaMPの発現が得られなかった。そのため、代替え法の確立を進めている。最後に設問3を明らかにするために、チャネルロドプシンに代表される光遺伝学ツールや改変ムスカリン受容体に代表される化学遺伝学ツールをマウスに発現させる実験系の構築を進め、神経細胞に関してはAAVを用いることで再現性良く発現させることが可能な状況となっている。また、光刺激用の実験機器についても当研究室で既に稼働している。本研究課題は、現在までの進捗状況から概ね順調に進展していると考えられる。しかし、研究を進める過程で、申請時に想定していた方法では、神経細胞に十分量の赤色蛍光カルシウムインデケーター(RCaMP)が発現しないことが明らかになった。そのため代替え案として、AAVを用いて1)他の赤色蛍光カルシウムインディケーター(jRGECO)、あるいは2)GCaMPと赤色タンパク質をニューロンに発現させ神経細胞とOC・OPCを区別した上で両者のCa2+イメージングを行う方法の確立を進めており、2)の方法で一定の成果が出てきている。また、神経活動依存性髄鞘形成を人為的に制御するため、チャネルロドプシンを神経細胞およびOC・OPCに発現させる。現在OC・OPCへの発現法を検討している。具体的には、1)OC・OPCに高い感染性を有するAAVカプシドセロタイプを導入、2)OC・OPCにチャネルロドプシンを発現する遺伝子改変マウスの導入、の2つの方策を進めている。後者に関しては既に他のグループから論文報告されていることからも、研究を推進に影響を及ぼさないものと考えられる。また、チャネルロドプシン以外に神経細胞およびOC・OPCのカルシウム活動を操作する方法として、化学遺伝学的ツールの導入も並行して進めている。

これまでの、in vivoカルシウムイメージングの結果から神経活動の変化に伴ってOC・OPCの一部の細胞突起のカルシウム活動が時空間的に変動することが見えてきた。したがって、光遺伝学的にOC・OPCの活動を時空間的に操作する必要性が生じた。そこで、従来の光刺激法に加えて当研究室で開発が進められている新たな光刺激法を用いて、神経活動・OC・OPCのカルシウム活動の操作を試みる。以上、神経活動依存性髄鞘形成を制御する神経細胞-OC・OPCカルシウム活動連関を明らかにすべく研究を推進する。脳白質は髄鞘化した神経軸索で構成される。脳の灰白質を神経情報を統合し新たな神経情報を生み出す「発電所」に例えると、脳白質は「電線」に相当する。これまで脳白質は、神経情報を伝導する「単なる電線」と考えられていたが、近年、神経細胞と髄鞘を形成するオリゴデンドロサイト(OC)および前駆細胞がカルシウムシグナルを介してクロストークし、神経活動に呼応して髄鞘再編が生じ、神経情報の伝導速度を変化させ神経回路活動を時空間的に制御する「可塑的な電線」という概念が生まれている。本研究では、白質の情報伝導に可塑的変化をもたらす神経細胞・OC間のカルシウムクロストーク様式を同定し、その細胞・分子基盤を明らかにする。脳の半分を構成する白質は神経軸索によって構成される。灰白質を神経情報(シナプス入力)を統合し新たな神経情報(活動電位)を生み出す「発電所」に例えると、白質は神経情報を送る「電線」に相当する。神経軸索はオリゴデンドロサイト(OC)の細胞突起によって髄鞘化されることで、その情報伝導速度が飛躍的に上昇する。脳全体に占める白質の割合は、高等動物になるにつれ増大することから、ヒトが高次脳機能を獲得した背景には、灰白質の進化的発達のみならず白質による情報伝導の高速化が重要であったと考えられる。これまで白質は神経情報を伝導する「単なる電線」と考えられてきたが、近年、神経細胞とOCおよびその前駆細胞(OPC)とがカルシウム活動を介して連関することで、神経活動に呼応した髄鞘の形成・再編(神経活動依存性髄鞘形成・再編)が生じ、活動電位の伝導速度を可塑的に変化させることで神経回路活動を時空間的に制御という、「可塑的な電線」とも言うべき、新たな概念が生まれている。本研究では、2光子顕微鏡によるin vivoカルシウムイメージング法を用いて、白質の神経情報伝導速度に可塑的変化をもたらす神経細胞-OPC・PC間のカルシウム活動連関を明らかにすると共に、その分子基盤を明らかにすることを目的とする。このために、平成30年度はOC・OPCに緑色蛍光カルシウムインディケーターを発現する遺伝子発現マウスを導入した。このマウスの神経活動を、運動学習や光遺伝学・化学遺伝学的手法を用いて人為的に変化させ、その過程のOC・OPCカルシウム活動をin vivo2光子イメージング法で記録し、OC・OPCのカルシウム活動変化とマウス個体の行動変化との相関を解析した。本研究を進めるにあたり、1どのような神経細胞-OC・OPC間のカルシウム活動連関が髄鞘形成を制御するのか、2活動連関によってOC・OPCにもたらされる変化の実態は何か、3神経細胞やOCのカルシウム活動を時空間的に制御することで白質の伝導速度を人為的に操作し、高次脳機能を操作することが可能なのか、という3つの問いを設定している。
脳べータアミロイドやレビー小体の位相X線CT装置を用いた観察の試み

X線は生体内を観察する重要な技術として広く利用されている。今日用いられているX線画像は、被射体を透過したX線の吸収差を捉えて形成されるが、X線の波の性質を用いた新しいイメージング法が世界中で注目されている。波の屈折を捉えると、生体構成元素H,C,N,Oに対する感度が従来の透過法より約千倍高くなり、生体軟部組織構造を無造影で画像化できる。我々は、位相情報を画像化する干渉計を用いた位相X線イメージング装置を開発した(Nature Med.2, 473, 1996; Radiol.214, 298, 2000)。本装置を用い、老齢ラットの腎臓を撮影し、糸球体機能異常のため尿細管内に蛋白が高密度(周囲に比べて約3-5倍)で集積している画像を得た。これに類似した病的な変化として、痴呆性疾患、アルツハイマー病でのβアミロイド沈着があり、本技術により、アルツハイマー病モデル動物で0.04-0.08mm大のβアミロイドの画像化に世界で初めて成功した(Neuroscience 138, 1205, 2006)。本研究では、アルツハイマー病モデル動物脳や、人の脳摘出標本(アルツハイマー病及びパーキンソン病)を撮影し、位相型X線イメージングで詳細なアミロイド斑構造やレビー小体の脳内沈着が描出できるか検討する。SPring-8で2007年12月に5日間にわたり、高空間分解能な干渉計を用いた位相X線撮影実験をMedica1-Bio Trial Use課題の下で実施した。対象は、アルツハイマー病及びレビー小体認知症患者の脳病理標本である。病理標本の免疫染色と得られた位相X線CTデータの再構成画像との対応を現在行っている。人のアミロイド斑は、動物で得られた病変より小さい可能性が示された。人の脳の場合、動物実験と違い灌流固定がされていないため、血管中に残っている凝固した血液の弁別が問題となった。血管とアミロイド斑を弁別する画像処理ソフトウェアの開発を進め線状構造を有する事の多い血管の削除に成功した。レビー小体は小さすぎるためか検出ができていない。今目用いられているX線画像は、被射体を透過したX線の吸収差を捉えて形成されるが、X線の波の性質を用いた新しいイメージング法が世界中で注目されている。我々は、位相情報を画像化する干渉計を用いた位相X線イメージング装置を開発した(Nature Med.2,473,1996;Radiol.214,298,2000)。これに類似した病的な変化として、痴呆性疾患であるアルツハイマー病でのβアミロイドの脳内沈着があり、高感度な本技術によりβアミロイドを描出できる可能性が示唆され、アルツハイマー病モデル動物で0.04-0.08mm大のβアミロイド斑の脳内沈着の画像化に世界で初めて成功した(Neuroscience 138,1205,2006)。本研究では、アルツハイマー病モデル動物脳、人の脳摘出標本(アルツハイマー病及びパーキンソン病)を撮影し、位相型X線イメージングで詳細なアミロイド斑構造やレビー小体の脳内沈着が描出できるか検討する。本年は、SPring-8で2007年12月に5日間にわたり、高空間分解能な干渉計を用いた位相X線撮影実験をMedical-bio Trial Use課題の下で実施した。病理標本の免疫染色と得られた位相X線CTデータの再構成を現在行っている。人のアミロイド斑は、動物で得られた病変より小さい可能性が示されている。人の脳の場合、灌流固定がされていないため、血管中に残っている凝固した血液の弁別が重要であることが明らかとなった。血管とアミロイド斑を弁別する画像処理ソフトの開発が必要と考えられる。詳細な解析結果を、次年度中に作成し報告する予定である。

これに類似した病的な変化として、痴呆性疾患、アルツハイマー病でのβアミロイド沈着があり、本技術により、アルツハイマー病モデル動物で0.04-0.08mm大のβアミロイドの画像化に世界で初めて成功した(Neuroscience 138, 1205, 2006)。本研究では、アルツハイマー病モデル動物脳や、人の脳摘出標本(アルツハイマー病及びパーキンソン病)を撮影し、位相型X線イメージングで詳細なアミロイド斑構造やレビー小体の脳内沈着が描出できるか検討する。SPring-8で2007年12月に5日間にわたり、高空間分解能な干渉計を用いた位相X線撮影実験をMedica1-Bio Trial Use課題の下で実施した。対象は、アルツハイマー病及びレビー小体認知症患者の脳病理標本である。病理標本の免疫染色と得られた位相X線CTデータの再構成画像との対応を現在行っている。人のアミロイド斑は、動物で得られた病変より小さい可能性が示された。人の脳の場合、動物実験と違い灌流固定がされていないため、血管中に残っている凝固した血液の弁別が問題となった。血管とアミロイド斑を弁別する画像処理ソフトウェアの開発を進め線状構造を有する事の多い血管の削除に成功した。レビー小体は小さすぎるためか検出ができていない。
脳内反応から捉えるシャドーイング擬似発話データとリスニング力との関連

本研究の目的は、日本人英語学習者(大学生)を対象に、リスニングに随伴して行なうシャドーイングを対象として、擬似発話データの特徴、脳内皮質への影響を調べるものである。言語処理の発話に関係している脳内の領域として運動前野(BA6)が挙げられる。近年の研究から、アルファベット系母語話者ではリスニング最中に、運動前野は音韻処理に関していることが報告されている。本年度は、シャドーイングに見られる擬似発話データにおける心理実験結果を基に、声に出さないリハーサルとシャドーイング(声に出すリハーサル)との比較実験を行をった。現在まで実施した研究の成果の具体的内容は、以下の通りである。1.シャドーイングに加えて、統制課題としてノイズ課題による実験を行った。結果は、運動前野(BA6;大脳皮質内での発話に関わる部位)において、シャドーイング(声に出すハーサル)と無声リハーサル(声に出さないリハーサル)との間には有意差が見られなかった。2.日本人英語学習者による発声開始までの潜在時間は、母語話者による発声開始時間よりも遅いことが確認された。実験の結果から、日本人EFL学習者におけるシャドーイングにおける発声開始までの潜在時間は1500ミリ秒以内に収まることが特定できた。第二言語学習者に対して、有声リハーサルと無声リハーサルの違いを対象に行った機能磁気共鳴画像(fMRI)実験による研究である。日本人英語者において、無声リハーサル(声に出さないリハーサル)は、シャドーイング(声に出すリハーサル)と同じように大脳皮質内が活性化していることが明らかになった。この結果から、無声リハーサルは、発話という側面においてシャドーイング(声に出すリハーサル)の代替として言語処理を行っている可能性が示された。研究目的本研究は,日本人英語学習者(大学生)を対象に,リスニングに随伴して行なうシャドーイングを対象として,擬似発話データの特徴,脳内皮質への影響を調べるものである。本年度は,シャドーイングに見られる擬似発話データを収集し,その分析を行なっている。現在,以下の内容まで進んでいる。1)シャドーイングに見られる潜在時間の特徴の一端を把握したこと2)これまでリスニング力、方略からのみ捉えられてきた研究課題に,新たに比較可能な統制課題を取り入れ,擬似発話データ分析に取り組むことで研究課題の領域を広げることができたこと3)脳内皮質に関わる予備実験を終え,本実験を着手したことである。シャドーイングに見られる潜在時間には幅があり,潜在時間の短い近接群,及び潜在時間の遅い間遠群が見られることが明らかになった。シャドーイング擬似発話を分析する中で,シャドーイング及び統制課題とのそれぞれの影響を探った。結果は,産出データの正確さの割合が被験者により差が見られることである。また擬似発話データにおける要因とリスニング力との関連が見られていることである。潜在時間を特定することにより,脳内皮質への影響を探るための実験パラダイムの時間設定を作成することができた。従来の研究枠組みでは捉え切れなかった脳内皮質に関わり,機能磁気共鳴画像(fMRI)を用いることにより,シャドーイング時点における脳内皮質への影響を精緻な空間分解能から解明につながる。本年度は、シャドーイングに見られる擬似発話データにおける心理実験を終え、その分析を行なっている。1.シャドーイングによる大脳皮質への影響を探るために、予備実験で発声までの潜在時間を測定した。2.シャドーイングに加えて、統制課題としてノイズ課題による実験を行った。3. fMRIによる実験データ収集を終え、データ分析を開始し始めた。予備実験の結果から、日本人EFL学習者におけるシャドーイングにおける発声開始までの潜在時間は1500ミリ秒以内に収まることが特定できた。呈示音声から発声開始に到るまでの日本人EFL学習者の潜在時間は、英語母語話者による潜在時間よりも長いことが明らかになった。この結果は、EFL学習者は英語母語話者よりも刺激呈示時間を長く確保する必要があることを示唆する重要なデータである。次に機能磁気共鳴画像(fMRI)を用いることによりEFL学習者において今まで明らかにされていないシャドーイング時点における脳内皮質への影響を探ることができる。具体的には、シャドーイング課題、声に出さない無声リハーサル課題、ノイズ課題(統制課題)の3つの実験課題を行った。3つの課題を設定することにより、新たに無声リハーサルを加え、今まで明らかにされてこなかったシャドーイング(有声)と声に出さない(無声リハーサル)との両者を脳内皮質領域において比較・分析することができる。

1.シャドーイングに加えて、統制課題としてノイズ課題による実験を行った。結果は、運動前野(BA6;大脳皮質内での発話に関わる部位)において、シャドーイング(声に出すハーサル)と無声リハーサル(声に出さないリハーサル)との間には有意差が見られなかった。2.日本人英語学習者による発声開始までの潜在時間は、母語話者による発声開始時間よりも遅いことが確認された。実験の結果から、日本人EFL学習者におけるシャドーイングにおける発声開始までの潜在時間は1500ミリ秒以内に収まることが特定できた。第二言語学習者に対して、有声リハーサルと無声リハーサルの違いを対象に行った機能磁気共鳴画像(fMRI)実験による研究である。日本人英語者において、無声リハーサル(声に出さないリハーサル)は、シャドーイング(声に出すリハーサル)と同じように大脳皮質内が活性化していることが明らかになった。この結果から、無声リハーサルは、発話という側面においてシャドーイング(声に出すリハーサル)の代替として言語処理を行っている可能性が示された。
伝導性スピンクロスオーバー錯体の合成と高機能複合化

磁化率の温度依存性を測定したところ、5はスピン転移が見られず、6はなだらかなスピン転移が見られた。7、8は220K付近で急激なスピン転移が見られた。8においてFe(II)錯体であることはMossbauerスペクトルにおいても確認された。スピン転移が急峻であることからπ-π相互作用を介した協同効果が存在することが判った。HS状態でのX_MT値がS=2の単核ユニットの理論値3の2倍より大きな値(7.6cm^3Kmol^<-1>)となっている。これは2つのHSサイト間がメトキソ架橋基を通して強磁性的な相互作用を有することを示している。拡がったπ系を有する種々のSchiff塩基を鉄イオンに配位させ、新規なスピンクロスオーバー錯体の合成を目指した。π系を拡張することにより、分子間のππスタッキングの相互作用が強くなり、電気伝導性が期待される。Schiff塩基としてはこれまでに鉄イオンとのスピンクロスオーバー錯体が知られているN-(8-quinolyl)salicylaldimineに比べて、より拡がったπ系を有するN-(8-quinolyl)-2-hydroxy-1-naphthaldimine(Hqhna)やN-[3-(2-hydroxy)-naphthyl]-2-quinolinecarboxaldimine(Hhnqa)を用いた。Schiff塩基は中性のまま、或いは脱プロトン化を行ったアニオンの状態でFe(II)及びFe(III)イオンに配位させ錯体合成を行ったが、沈殿は得られるものの結晶化は困難であった。磁化率測定の結果から、Fe(III)-qhna錯体の場合に室温付近でスピンクロスオーバーを示すことを確認した。但し、塩化鉄(III)を用いた実験では塩化物イオンが配位した錯体が得られているため極低温まで高スピン状態のままであった。得られた沈殿は絶縁体であった。今後はTCNQ等の平面性アクセプター分子を介在させて結晶化を行い、伝導性を有する化合物の単結晶合成を行うとともに、磁性が伝導性に及ぼす影響について詳細に検討する予定である。
知的障がいを有する肢体不自由児のためのワンスイッチ教材の開発

<研究の目的>知的障がいを有する肢体不自由児へのパソコンを使った学習を支援するため、教員による「スクイーク」を使った学習教材開発を目指した。<研究の方法>教材を作成するソフトは「スクイーク」というフリーソフトで、命令を積み木のように組み立ててプログラミング化できる手軽なソフトである。機能障がいがあるため、ワンスイッチで操作できるゲーム的な内容の教材や「ことば・かず」の学習に活用できる教材を「スクイーク」を使って作成し、実践は主に言語訓練の時間に行い、ビデオ等で記録し学習後検討会を行った。教材の活用を広めるためのが法も検討した。<研究の成果>「スクイーク」を活用して作成した代表となる教材はア)「ねずみ君、おうちへ帰る」イ)「パズル」である。ア)については、スイッチを押すとねずみが少し進み、家まで帰らせる、ねずみと家との位置関係の理解を促す教材である。学習に繰り返し活用したところ、学習者はねずみと家との位置関係を理解することができた。イ)については、スイッチを押すと画像が少しずつ見えてきて、何の画像かを予測するパズルである。「スクイーク」の手軽さを利用し、担任や身近なものの画像を使うことにより、学習者の興味関心を引き出すことができた。ア、イの教材とも、スイッチを操作する学習者のスキルに課題があった。スイッチをタイミングよく押せなかったり、連続してスイッチを押してしまったり困難さがみられた。スイッチ等のインターフェイスの改善が課題であり、今後専門家と連携が必要である。更に「スクーク」ソフトを活用し、スイッチ操作を向上させる教材の開発を行っていきたい。また、本校には〓〓のネットワークあるので、どの教室からも教材〓〓クセス〓きる〓うに、〓研費によりネットワークサーバー等を購入しそれぞれのネットワークにおき、教〓の集積を行うことが〓きた。今後は教材の種類を〓や〓とともに、教材の整理も〓っていく。
大脳基底核神経回路における薬物依存の分子機構

大脳基底核の神経回路特異的な細胞同定と機能調節のために、vesicle-associated membrane protein 2(VAMP2), FK506-binding protein(FKBP)およびYellow Fluorosence Protein(YFP)の融合タンパクを発現させる導入遺伝子を作製した。直接路あるいは間接路の中型有棘細胞特異的にこの融合タンパクを発現させたトランスジェニックマウスを作製するために、サブスタンスPあるいはエンケファリンのプロモーター領域下流に導入遺伝子を組み込んだトランスジェニックマウスを作製した。導入遺伝子の発現を確認するために、トランスジェニックマウスの脳切片において蛍光タンパクに対する抗体を用いた組織染色を行ったところ、大脳皮質、線条体の介在性ニューロンなどに融合タンパクの発現が見られたが、研究目的の直接路あるいは間接路の中型有棘細胞には特異的な発現は見られなかった。一方、研究目的を達成するために、可逆的に神経伝達を阻止する方法(RNB法)も試みた。アデノ関連ウイルスを介した遺伝子導入システムを使用して、直接路あるいは間接路に特異的に破傷風毒素を発現させ、大脳基底核の神経回路特異的な機能調節の系を開発中である。この系を用いて研究を進めることによって、薬物依存における大脳基底核神経回路の分子機構を直接路と間接路のそれぞれで解明が進むことが期待出来る。大脳基底核の神経回路特異的な細胞同定と機能調節のために、vesicle-associated membrane protein 2(VAMP2),FK506-bindingprotein(FKBP)およびYellow Fluorosence Protein(YFP)の融合タンパクを発現させる導入遺伝子を作製した。この導入遺伝子をCMVプロモーターでHEK293細胞に発現させると自発蛍光を発することを確認した。また、FK506のFv部位を含む合成homodimerであるAP20187を投与することによってVAMP2-FKBP-YFP融合タンパクが強制二量化されることをnative PAGEにて確認した。直接路あるいは間接路の中型有棘細胞特異的にこの融合タンパクを発現させたトランスジェニックマウスを作製するために、サブスタンスPあるいはエンケファリンのプロモーター領域下流に導入遺伝子を組み込んだトランスジーンコンストラクトを作製し、マイクロインジェクションによりC57BL/6受精卵に導入した。生まれたマウスの尾先端よりゲノムDNAを抽出し、YFPあるいはプロモーター領域に対するRI標識DNAプローブでサザンプロッティングをおこなったところ、複数の導入遺伝子陽性のF0マウスを得た。今後、このトランスジェニックマウスの系を確立し、導入遺伝子が目的の細胞に選択的に発現することを確認するために、トランスジェニックマウスの大脳基底核を含む脳切片に置いて蛍光タンパクとサブスタンスPあるいはエンケファリンに対する抗体を用いた二重組織染色を行う。
画像情報圧縮の新しい基本原理の研究

研究を順調に遂行し,以下に示す成果を得た.(1)ARモデルを基にして,実画像信号の持つ振幅特性を近似的に実現する擬似画像信号を生成する修正ARモデルを開発した.(2)DCT,DPCM,フラクタルなどの符号化方式は,(1)を用いて生成した擬似画像信号に対して,実画像とほぼ同じ圧縮性能を示した.(3)実画像信号や擬似画像信号の持つ振幅スペクトルや位相スペクトルを組み換えて,新しいハイブリッド画像信号を生成するスペクトル組み換え画像生成法を提案した.(4)(3)の手法により生成した様々なハイブリッド画像信号の圧縮実験を行った結果,DCT,DPCM,フラクタル符号化ともに圧縮には振幅スペクトルの情報のみが利用されており,位相情報は用いられていないことが判明した.(5)修正ARモデルやスペクトル組み換え法により生成した擬似画像信号を検討した結果,画像の特徴である輪郭等の形状情報は,現状の符号化方式では利用されていない位相スペクトルに含まれていることが明らかになった.(6)位相情報すなわち形状情報の積極的な利用が新しい圧縮原理につながるとの見通しを得た.(7)形状情報を積極的に利用するため,微小な基本ブロックを統合して形状に整合したレンジブロックとする新しい可変形状フラクタル符号化方式を提案した.(8)(7)の方式は形状を可変にすることにより,より効率良く精度の高いパラメータ群を形成することができ,圧縮性能が向上した.(9)矩形2次元DCTの基底を基にして,任意形状に適合した変換基底を導いた.(10)(9)の基底を用いる任意形状変換符号化の実験を行った結果,大幅な圧縮性能の向上が得られた.以上のように,形状情報の重要性を見い出し,それを積極的に用いた符号化方式により圧縮性能の向上を実現することができた.研究を順調に遂行し,以下に示す成果を得た.(1)ARモデルを基にして,実画像信号の持つ振幅特性を近似的に実現する擬似画像信号を生成する修正ARモデルを開発した.(2)DCT,DPCM,フラクタルなどの符号化方式は,(1)を用いて生成した擬似画像信号に対して,実画像とほぼ同じ圧縮性能を示した.(3)実画像信号や擬似画像信号の持つ振幅スペクトルや位相スペクトルを組み換えて,新しいハイブリッド画像信号を生成するスペクトル組み換え画像生成法を提案した.(4)(3)の手法により生成した様々なハイブリッド画像信号の圧縮実験を行った結果,DCT,DPCM,フラクタル符号化ともに圧縮には振幅スペクトルの情報のみが利用されており,位相情報は用いられていないことが判明した.(5)修正ARモデルやスペクトル組み換え法により生成した擬似画像信号を検討した結果,画像の特徴である輪郭等の形状情報は,現状の符号化方式では利用されていない位相スペクトルに含まれていることが明らかになった.(6)位相情報すなわち形状情報の積極的な利用が新しい圧縮原理につながるとの見通しを得た.(7)形状情報を積極的に利用するため,微小な基本ブロックを統合して形状に整合したレンジブロックとする新しい可変形状フラクタル符号化方式を提案した.(8)(7)の方式は形状を可変にすることにより,より効率良く精度の高いパラメータ群を形成することができ,圧縮性能が向上した.(9)矩形2次元DCTの基底を基にして,任意形状に適合した変換基底を導いた.(10)(9)の基底を用いる任意形状変換符号化の実験を行った結果,大幅な圧縮性能の向上が得られた.以上のように,形状情報の重要性を見い出し,それを積極的に用いた符号化方式により圧縮性能の向上を実現することができた.研究実施計画に従って研究を遂行し,これまでに以下の結果を得た.(1)画像の持つ特徴量を様々に制御できる擬似画像信号の生成法を研究した.(2)ARモデルによって生成した擬似画像信号は,実画像信号の自己相関特性と電力スペクトルをかなり良く近似できるが,高域成分の一致度に問題がある.(3)パラメータの自由度を高めたARモデルを提案し,更に画像信号全体を一つのARモデルで生成するのではなく,部分毎に別個のARモデルを適用する修正ARモデルを新しく提案した.これによって擬似画像信号と実画像信号の自己相関特性及び電力スペクトルの一致度を向上させることができた.(4)ARモデル及び修正ARモデルによる擬似画像信号は,振幅スペクトルや自己相関特性を制御できるが,振幅分布や位相スペクトルを制御できない.また,擬似画像は物の形や輪郭を表現することができない.(5)実画像と擬似画像の特徴量を組み替えて作成した試験画像を用いて画像情報圧縮のメカニズムを探究する手法を開発した.(6)DPCM符号化では画像の差信号分布が,DCT符号化では振幅スペクトルが,圧縮に利用されており,フラクタル符号化では振幅スペクトルの他に位相スペクトルも利用されていることを確認した.(7)擬似画像と実画像の特徴量には顕著な相違点があるにもかかわらず,既存の画像情報圧縮カニズムでは両者を区別することができないことを見い出した.(8)既存の画像情報圧縮方式では利用されていない性質があり,その積極的な利用が新しい情報圧縮方式の開発へのブレークスルーになり得るとの見通しを得た.研究を順調に遂行し,以下に示す成果を得た.(1)ARモデルを基にして,実画像信号の持つ振幅特性を近似的に実現する擬似画像信号を生成する修正ARモデルを開発した.

(2)DCT,DPCM,フラクタルなどの符号化方式は,(1)を用いて生成した擬似画像信号に対して,実画像とほぼ同じ圧縮性能を示した.(3)実画像信号や擬似画像信号の持つ振幅スペクトルや位相スペクトルを組み換えて,新しいハイブリッド画像信号を生成するスペクトル組み換え画像生成法を提案した.(4)(3)の手法により生成した様々なハイブリッド画像信号の圧縮実験を行った結果,DCT,DPCM,フラクタル符号化ともに圧縮には振幅スペクトルの情報のみが利用されており,位相情報は用いられていないことが判明した.(5)修正ARモデルやスペクトル組み換え法により生成した擬似画像信号を検討した結果,画像の特徴である輪郭等の形状情報は,現状の符号化方式では利用されていない位相スペクトルに含まれていることが明らかになった.(6)位相情報すなわち形状情報の積極的な利用が新しい圧縮原理につながるとの見通しを得た.(7)形状情報を積極的に利用するため,微小な基本ブロックを統合して形状に整合したレンジブロックとする新しい可変形状フラクタル符号化方式を提案した.(8)(7)の方式は形状を可変にすることにより,より効率良く精度の高いパラメータ群を形成することができ,圧縮性能が向上した.(9)矩形2次元DCTの基底を基にして,任意形状に適合した変換基底を導いた.(10)(9)の基底を用いる任意形状変換符号化の実験を行った結果,大幅な圧縮性能の向上が得られた.以上のように,形状情報の重要性を見い出し,それを積極的に用いた符号化方式により圧縮性能の向上を実現することができた.
アラキドン酸に特異的な脂肪酸活性化酵素に関する分子生物学的研究

脂肪酸活性化酵素(ACS)は脂肪酸をアシルCoAに変換する酵素で、脂肪酸代謝に必須である。また本酵素は脂肪酸トランスポーターとしても機能している。我々はこれまでに5つの脂肪酸活性化酵素(ACS1ACS5)をクローニングし、それぞれが異なった役割を担っていることを示している。ACS3とACS4はアラキドン酸やエイコタペンタエン酸を特異的に活性化する酵素で、ACS3は脳に、ACS4はステロイド産生組織で最も高く発現しており、アラキドン酸とエイコサペンタエン酸の細胞内への取込みとその代謝に重要な役割を担っている可能性が示されている。これらの酵素のアラキドン酸代謝における生理的役割を解析する目的で、まずACS4遺伝子を欠損するマウスを作製し、表現型を解析した。マウスACS4遺伝子の一部を用いてターゲティングベクターを構築し、ACS4を欠損するES細胞を得た。このACS4欠損細胞を解析すると共に、これを用いてキメラマウスを作製した。つづいて、このキメラマウスからF1ヘテロ接合体を得た。このF1ヘテロ接合体は形態、成長及び行動は正常であったが、ヘテロ接合体からF2世代への変異アレルの伝達に異常が認められた。すなわち、得られたF2世代の遺伝型のほとんどは野生型で、ヘテロ接合体は僅か、ヘミ及びホモ接合体は全く得られなかった。また、出産個体数も通常の約半分に減少していた。一方、高キメラ率を有する雄マウスからF1マウスヘの変異アレルの伝達はほぼメンデル則に従うが、ヘテロ接合体から子孫への変異アレルの伝達に異常が見られることから、すでにヘテロ接合体においてACS4欠損の影響が現れることを示している。すなわち、ACS4は雌の生殖機能に重要な役割を果たしていることが強く示唆された。脂肪酸活性化酵素(ACS)は脂肪酸をアシルCoAに活性化する酵素で、脂肪酸代謝の初発段階に位置している。ACS3とACS4はアラキドン酸やエイコタペンタエン酸を特異的に活性化する酵素で、これら脂肪酸の細胞内への取り込みとその代謝に重要な役割を担っていると思われる。これらの酵素の生理的役割を解析する目的で、それぞれの遺伝子を欠損するマウスの作成を試みた。ACS4遺伝子は性(X)染色体上に局在し、その遺伝子破壊がACS3より容易であると思われるため、まずACS4遺伝子欠損マウスの作成を試みた。これまで使用していたES細胞では、高いキメラ率を有するマウスを得ることが出来なかったため、新たに入手したES細胞(TT2細胞)に、エレクトロポレーション法によってACS4遺伝子に対するターゲテイングベクターを導入した。PCR法及びサザンブロッティング法を用いて、相同組換え体を選別し、最終的に14クローンを得た。このうち3クローンを凝集法によるキメラマウス作成に用いた結果、85%以上のキメラ率を有する雄のマウスを、それぞれの系統から2匹以上得ることが出来た。これらのキメラマウスを野生型マウス(C57BL/6)と交配させ、得られたF1マウスへの変異アレルの伝達を、PCR法及びサザンブロッティング法を用いて解析した。その結果、F1雌マウスの30%以上がACS4変異アレルを有していた。このF1ヘテロ変異マウスと野生型マウスと交配させ、F2ヘミ変異雄マウスの取得を試みたが、これまでにACS4遺伝子を完全に欠損したマウスは得られていない。また、生殖細胞に変異アレルの伝達が確認されたキメラマウスとF1ヘテロ変異マウスの交配により、F2ホモ変異雌マウスの取得も試みたが、成功していない。現在、ヘミ変異及びホモ変異マウスが得られない原因を解析するとともに、遺伝的背景の異なったマウスと交配することにより、ACS4遺伝子欠損マウスの作成を試みている。
自然エネルギー貯蔵を目指す新しいアンモニア吸蔵剤の研究

アンモニアはCa,Mgなどのハロゲン化合物と安定な錯塩を作る。塩化カルシウムにアンモニアが近づくと、窒素のローンペアーの強い配位力と塩素イオン同士の排斥力により、アンモニアのほうがカルシウムイオン近くに取り込まれる。結晶は2配位、8配位へと変化し、膨潤する。これをアンモニアの吸蔵材料として使うために、これらの錯形成反応の速度論データを取る装置をくみ上げ、データ取得を始めた。これらのデータは全くないこと、材料実用化のためにはあらゆる種類のデータを多くの技術者にとって貰う必要があるため、簡便な装置として、食品の水分量を測定する自動天秤を利用することを企画した。CaCl2にアンモニアを吸蔵させる際、水蒸気が共存すると正確なデータがとれないため、天秤を窒素気流雰囲気下へ設置した。CaCl2などの潮解性試料に対し、水分の吸収条件を検討した。吸収、脱離の速度に影響する因子は、アンモニア圧、(塩素、臭素混合であれば)陰イオンの種類と割合、結晶子あるいはクラスターサイズ、温度などである。CaCl2-CaBr2系は、常温、常圧でアンモニアを分離、貯蔵、放出でき、実用化の可能性がある。CaCl2は高い圧で、CaBr2は低い圧でアンモニアを吸収する。Cl/Bn比,1:1,の混合系は中間的構造を取るため、両者の中間的圧力(常圧付近)でアンモニアを吸蔵放出できる。これらについて、速度論データを取るための予備的実験を重ねたが、出発物質の水分制御が思ったより難しく、比較検討できるデータが十分に得られたとはいえない。従って、平衡に近い挙動のデータはこれまでのデータに加えることが出来たが、速度論的データについては再現性を得るに至っていない。サンプル調製法、速度データ取得装置については更なる検討を必要とした。実験データの整理法については理論的考察をさらに推し進めた。試料が潮解性であるため、窒素気流下に天秤を設置したが、簡便な装置内で水分制御することが意外と難しかった。アンモニアの吸蔵、脱離速度データをとることを普及するためには、簡便な装置で行える必要がある。更なる工夫をすることにより困難を克服できるはずであり、少しずつノウハウを積み上げることが出来ると確信している。これをアンモニアの吸蔵材料として使うために、これらの錯形成反応の速度論データを取る準備をした。Cl/Br比,1:1,の混合系は中間的構造を取るため、両者の中間的圧力(常圧付近)でアンモニアを吸蔵放出できる。これらについて、速度論データを取る準備をした。平衡に近い挙動のデータはこれまでのデータに加えることが出来たが、速度論的データについては再現性を得るに至っていない。サンプル調製法、速度データ取得装置の再検討を行った。実験データの整理法については理論的考察を行った。