hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
結晶性ペプチド配位子を用いた金属酵素活性中心の合成的研究

本研究は、結晶性の良いペプチドを用いて金属酵素活性中心を化学合成することを目的としている。これによりアミノ酸に由来する配位環境まで含めた、より複雑で大きな活性中心の構築を目指している。現在までに以下の成果を得た。(1)配位子の基礎設計ペプチドヘリックスを錯体配位子として用いる場合、問題となる点は合成・溶解度・結晶性に加えてコンフォメーションの安定性である。今回、安定なペプチドヘリックスをデザインする必要性から単結晶構造解析を用いて、2次構造の安定化と発生機構について検討を行った。-(Leu-Leu-Lac)-(Lac=L-lacticacid)の場合、βシートの単結晶は62残基に於いて、ヘリックスの単結晶は1114残基以上の配列から得られることがわかった。(2)窒素配位子を持つペプチドヘリックス金属酵素活性中心を構成するアミノ酸のうち、窒素配位子としてヒスチジン(His)がよく見られる。しかしペプチド合成に於いてHisは保護基の選択、脱保護、溶解性に問題が多い。そこで始めにHisアナログとして用いられるPal(β-(3-pyridyl)-L-alanine)を組み込んだペプチド配位子と錯体の合成研究を行った。Pal族基を2つ有するペプチドヘリックスとCo(II)の錯形成の場合、無限鎖を除き、分子間と分子内の配位形式が考えられる。配列を変えて合成を行い、この2種類を得ることに成功した。(3)カルボン酸配位子を持つペプチドヘリックス金属酵素活性中心を構成するアミノ酸として、酸素配位子としてアスパラギン酸(Asp)とグルタミン酸(Glu)がよく見られる。GluとAsp残基を有するペプチドヘリックスとCo(II)の錯形成による錯体構造がX線構造解析から得られた。結晶構造中には1:1の錯形成で生じた無限鎖構造が観察された。科研費交付期間内の目標は、ペプチド配位子と錯体の合成、結晶化、構造解析の3点について手法を確立することである。我々は小分子モデルで得られた合成的手法を用いて、アミノ酸に由来する配位環境まで含めた活性中心へ発展させ、より複雑で大きな活性中心の構築を目指している。(1)カルボン酸配位子を持つペプチドこれまでに我々は金属酵素活性中心の化学合成を目的として、ヘリックスペプチドを配位子とするペプチド錯体の合成を行ってきた。その結果、b-(3-pyridyl)-L-alanine(Pal)残基を含んだ配列が結晶性と溶解性に優れていることを明らかにしてきた。今回新たに、アスパラギン酸(Asp)、グルタミン酸(Glu)、ヒスチジン(His)残基を配位子として持つヘリックスペプチドについて、その合成方法、錯形成挙動、結晶構造を検討した。ペプチド合成はフラグメント縮合による液相法で行った。合成中、AspとGlu側鎖の保護にはベンジル(-OBzl)基を用いた。His側鎖の保護にはベンジルオキシメチル(-Bom)基を用いた。(2)システイン残基を持つペプチド本重点研究を通して、酸素原子(カルボン酸)や窒素原子(ピリジン環、イミダゾール環)を配位子とするペプチド化合物については、合成方法が確立され始めてきた。しかし活性中心に良く見られる硫黄配位子については、同様な方法では合成することができない。例えばシステイン(Cys)やメチオニン(Met)残基は、保護基の最終脱保護反応の際に接触還元法(Pd-C/H2)を使うことができない。そこで今年度より、Cys残基を配位子として持つ結晶性ペプチドについて研究を開始した。現在ジスルフィド結合を保護基として用いる研究が進展している。

GluとAsp残基を有するペプチドヘリックスとCo(II)の錯形成による錯体構造がX線構造解析から得られた。結晶構造中には1:1の錯形成で生じた無限鎖構造が観察された。
人間行動の信頼性評価技法の構築とその応用に関する研究

信頼性分析の一手法の構築とその応用を目指す目的で、初年度として下記の2点について理論的考察と実験的調査を行った。(1)行動の信頼性モデルの構築:人間行動の信頼性に関わる要因と要因間の関係を認知科学的側面から再検討し、これら要因間の関係を表すモデルを構築、またこの実験的検証。(2)閾値の設定とシミュレーションによる検証:選択対象となるオブジェクトサイズとその作業効率、特に選択ミスという観点からの考察、及びその作業効率の推定モデル化。結果として、まずBaileyやFittsらの研究より、作業の遂行速度及び正確さ、及びこれらに係わる要因として、作業遂行の困難さ、作業者の適応性・習熟性、並びに心理的・生理的要因の3つに分類した。また、これらの均衡関係をPewの提案しているSATO(Speed Accuracy Trade-Off)等を参考に、同一空間上に表現することを試みた。この関係を利用することにより、ある一定の制約条件下では事前にその作業の効率を見積もることが可能であることを、アイコン選択作業により実験的に検証した。次に、上記アイコン選択作業の実験結果を下に、(2)に対する実験的考察を行った。ある特定条件下における作業の遂行速度及び正確さの関係には、明らかなTrade-offの関係を捉えることができ、これに対し当てはめた推定式により、非常に高い精度で2つの関係を推定できることを確認した。また、ターゲットとなるアイコン等の大きさは、散らばっているポインティング地点をできるだけ多く包含することが望ましいと考え、ガンマ関数を用いポインティング精度を確率的に算出するモデルを提案し、数値シミュレーションにより検証した。これにより、ある一定の作業条件下において、ターゲットとなるオブジェクトの大きさを変化させることで、どの程度の精度が見込めるかが判定できることとなった。
ナノドットの一次元コヒーレント結合構造を用いたレアメタルフリー高性能熱電材料開発

従来相関のある熱伝導率と電気伝導率の同時制御は困難であるが、熱電変換において、高い電気伝導率と低い熱伝導率の実現は必要である。本研究では、ナノドット/Si層をコヒーレントに積層した構造を創出し、高電気伝導率、低熱伝導率をもつ材料の創製を行った。本ナノドットは、フォノンを波動として効率的に散乱し熱伝導率を低減する役割を果たしている。また、適切にドーピングすることでナノドット/Si界面では、あまり電子は散乱されない条件としている。そのため、高電気伝導率、低熱伝導率となるSi材料を開発することに成功した。これは、高性能Si系熱電材料実現の可能性を示す結果である。本研究では、電子状態とフォノン散乱を制御した低次元ナノ構造を作製し、レアメタルフリーの高性能熱電材料を創製することを目的とする。注目する低次元構造は、高い電子状態密度を有する球形ナノ結晶(ナノドット)をコヒーレントに直線状一次元配列したナノ構造である。具体的には、本研究では、既存のSiプロセス技術が利用可能なSi基板上に、Siやシリサイド半導体のナノドットの一次元コヒーレント結合構造を超高密度形成し、一次元コヒーレントな電子状態と選択的フォノン散乱を実現することで、高性能化したレアメタルフリー環境調和型熱電材料の開発を狙う。本年度は、ナノドット連結構造にドーピングを行い、電気測定をすることに焦点を当てて研究を行った。そのために、まず、直線状ではなく、極薄Si酸化膜技術を用いて比較的簡単に形成可能であるランダム配置Siナノドットにおいて、ドーピングする技術の開発を行った。ドーパントとしては、Ga原子を用いた。Si中では、Ga原子は表面偏析しやすく、導入することが難しい。通常、Si基板上のエピタキシャル成長では、室温でSiとGaを同時に蒸着し、アモルファスSiを形成後、アニールしてエピタキシャル成長する固相エピタキシャル成長法(SPE)が有効である。このSPEによるドーピング技術を極薄Si酸化膜技術に導入することを行った。アモルファスの極薄Si酸化膜上にアモルファスのSi(Ga)を形成してアニールを行ってもエピタキシャル成長は起こらない。そこで、Siを前もって少量蒸着し、酸化膜に1nm以下サイズのナノ開口を形成して、その後SPE+Gaドーピングを行うという取り組みを行った。その結果、エピタキシャルSiナノドット試料へのGaドーピングに成功した。この技術の開発は、今後、キャリア密度を変化させ、熱電物性測定を調べていくことを可能とするものである。本研究では、球形ナノドットをコヒーレント結合したナノ構造を形成することで、高性能化したレアメタルフリー環境調和型熱電材料の開発を目的としている。初年度は、極薄Si酸化膜を用いてランダム配置Siナノドットを成長し、成長中にドーピングする技術を開発した本年度は、このドーピングしたナノ構造の熱電特性を調べた。まず、昨年度開発した技術を用いて、ドーピングを施したSiナノドット含有構造をいくつか作製した。その試料の熱伝導率、及びホール測定を行った。その結果、熱伝導率の大幅な低減に成功し、比較的高いドーピングにも成功した。この研究結果は、この構造及びドーピング条件のさらなる最適化を行うことで、高性能Si系熱電材料の実現の道を拓くものであるといえる。本研究の目的は、コヒーレントなナノ構造を、Si系材料で形成し、高性能のSi系熱電材料を開発することにある。昨年度まで、鉄シリサイド、Geナノドット等を用いてコヒーレントナノ構造の形成技術開発を行い、熱伝導率の大幅な低減に成功した。本年度は、より構造形成がしやすいGeナノドット/Si系材料を用いることで、コヒーレント結合による熱電性能向上を示すことを狙った。具体的には、電気伝導測定を行った。ナノドットの配置から、電気伝導測定方向を熱伝導測定方向に合わせる必要があると考えた。しかし、電気測定を行った結果、ナノドットの配置をランダムにした場合と、異方性を有した配置をした場合のどちらの場合でも、電気伝導率のキャリア濃度依存性は、Siバルクのそれと同程度となることがわかった。このことから、本ナノ構造試料においては、電気伝導測定の測定方向依存性が弱いということがわかり、測定方向依存性を調べる取り組みを行わず、高電気伝導率が得られるように最適化を行った。その結果、熱伝導率が低減しながら、バルクSiの高い電気伝導率と同程度を得るという好ましい予備データを得ることができた。すでにある程度の成果は得ているが、完全にデータを取り切る前に、装置に不調が生じた。装置の改善に時間を要したため、測定の一部と学会発表等の結果報告は、来年度行うことに繰越申請をして、計画変更をすることにした。好ましい結果を得ているので、方針は、そのままで行っていく予定である。コヒーレントナノ構造の高性能化を示す結果は、順調に進んでいたが、昨年の装置の不具合のため。そのため、測定の一部とそれらの外部発表等を行うところができなた、来年度に行う予定である。本研究テーマは、一昨年の装置の不具合のため、研究進捗がやや遅れている状態にあった。そこで、2016年度は、やり残した測定を行い、学会発表を精力的に行った。昨年度、熱伝導率を低減しながら、電気伝導率はバルクと同程度という予備的結果を得ていた。本年度は、それを確認するため、電気伝導率のキャリア濃度依存性を詳細に調べた。ナノ構造へのキャリアドーピングは、イオン注入により行った。

よい熱電性能をえるために、熱電材料において、通常10191020 cm-3程度のハイドープを行う必要である。ところが、ナノ構造において、界面へのトラップのため、活性化率が落ちる現象があるため、ハイドープが難しい。単純にイオン注入のドーズ量を上げると、作りこんだ構造が破壊される。そこで、本年度、我々は、マイルドな条件におけるイオン注入と活性化アニール(結晶回復アニール)をナノ構造試料に繰り返し施すことで、ハイドープを狙った。その結果、ナノ構造を維持したまま、ハイドープを行うことができた。その試料の電気測定を行った結果、Siと同程度の電子移動度を得ることができた。また、この試料において、ゼーベック係数測定を行った。ハイドープした薄膜はノンドープのSi基板上に形成されており、基板に流れる電流及び基板のゼーベック係数の効果は無視できる。ゼーベック係数測定の結果、Siと同程度の値であることを確認した。これらの結果と、熱伝導率が低減しているという結果を合わせると、我々は、熱伝導率を低減しながら、高い電気伝導率とゼーベック係数、すなわち高出力因子の維持が可能となるコヒーレントナノ構造の形成に成功したといえる。従来相関のある熱伝導率と電気伝導率の同時制御は困難であるが、熱電変換において、高い電気伝導率と低い熱伝導率の実現は必要である。本研究では、ナノドット/Si層をコヒーレントに積層した構造を創出し、高電気伝導率、低熱伝導率をもつ材料の創製を行った。本ナノドットは、フォノンを波動として効率的に散乱し熱伝導率を低減する役割を果たしている。また、適切にドーピングすることでナノドット/Si界面では、あまり電子は散乱されない条件としている。そのため、高電気伝導率、低熱伝導率となるSi材料を開発することに成功した。これは、高性能Si系熱電材料実現の可能性を示す結果である。当初の研究計画は、初年度:プロセス開発、次年度:物性測定、最終年度:最適化というものである。実際は、一次元の連結を少し変えた、Siナノドット含有ナノ構造を目指すことにしたが、研究計画の本質は変わっていない。これは、ドーピングの観点からこの構造のほうがすぐれていると判断したからである。初年度は、本構造のプロセス開発に成功した。本年度は、ナノ構造における熱伝導率やホール測定の評価は難しいものの、その試みに成功し、それらの物性値を評価することができた。このまま、最終年度、うまくいけば、最適化に成功し、さらに一次元構造への展開も期待できる。研究実績の概要で述べましたように、好ましい結果がでているので、H28年度に残りの一部のデータを得て、外部発表を行うのみであるので、スムーズに推し進めることができると考えられる。28年度が最終年度であるため、記入しない。ナノ構造物理次年度は、熱電特性の最適化をはかる。その結果、予想より良い性能が得られないという問題にぶつかる可能性がある。それは、Gaが酸化膜にトラップされる傾向があるためと予想できる。そのため、酸化膜とGaドーピング空間位置を意識してナノ構造を最適化する必要がある。
AML1点突然変異を有する骨髄異形成症候群におけるBMI-1高発現の分子機構

慢性骨髄性白血病(CML)の骨髄または末梢血CD34陽性細胞において、造血幹細胞や白血病幹細胞の自己複製に重要な役割を果たしているBMI-1の発現は慢性期、加速期、芽球期の順に高値であり、CMLにおける病勢進行に強く関与していることが明らかとなった。従ってBMI-1は病勢移行の分子マーカーの一つとして有用であり、この蛋白を分子標的治療の標的として考えうることが示唆された。次にリンパ腫ではBMI-1高発現細胞株はサーバイビンの発現亢進を介してエトポシド及びオキサリプラチンに対して耐性を示すことが明らかとなった。AML1点突然変異を有するMDS/AMLにおいて、AML1点変異とRTK-RAS経路の変異が協調的に作用してBMI-1の発現を亢進させ、MDS/AMLを発症させる分子機構を解明するために両変異遺伝子をヒト造血幹細胞に導入する系と、両変異遺伝子を有するMDS/AMLの臨床検体を用いる系の解析から、BMI-1発現を亢進させる転写制御因子を同定し、転写調節機構を明らかにすることを目的としている。AML1変異とともにN-RAS、SHP-2、NF-1、FLT-3のいずれかの変異を有する症例について、BMI-1陽性CD34^+芽球比率の低いRAEBの時期と、BMI-1陽性CD34^+芽球比率の高いRAEB-TMDS-AMLの時期にそれぞれ骨髄液を採取し、CD34抗体-ビーズ法でCD34^+細胞を分離し、保存をすすめている。BMI-1との協調作用によるMDS/AML発症機構を解析するため、AML1点変異体をGFP、BMI-1をDsRed発現レトロウイルスベクターに組み込み、謄帯血由来CD34^+細胞に導入し、増殖能、表面抗原、細胞周期や細胞形態などを調べている。AML1の変異体の一つは単独では増殖能を欠くが、BMI-1を後に加えることで芽球の増加が認められ、BMI-1過剰発現がD171N変異のセカンドヒットとして重要な役割を示すことが示唆されている。BMI-1発現調節に関与する転写因子の同定や調節機構を明らかにするための研究の一つとして、リンパ腫について研究を行った。すなわち、リンパ腫ではリンパ腫細胞がBMI-1を高発現し化学療法に耐性となっていると考えられる症例があるため、リンパ腫におけるBMI-1の発現と抗癌剤耐性の関連性を検討した。リンパ腫細胞株にレトロウイルスベクターを用いてBMI-1を導入し、種々の抗癌剤に対する反応性を検討したところ、BMI-1高発現細胞株はエトポシド及びオキサリプラチンに対して耐性を示した。そこでBMI-1が抗癌剤耐性を有するメカニズムについて検討した。まず、MBI-1高発現株における遺伝子発現の網羅的解析を行ったが特異的に増減する遺伝子は認められなかった。そこで現在までにリンパ腫における抗癌剤耐性との関連性が報告されている数種類の蛋白についてBMI-1発現との関連性について検討を行い、BMI-1のターゲット遺伝子を同定しつつある。次にMDS/AML症例からのBMI高発現及び低発現骨髄CD34^+細胞(芽球)の採取としてAML1変異とともにN-RAS、SHP-2、NF-1、FLT-3のいずれかの変異を有する症例について、BMI-1陽性CD34^+芽球比率の低いRAEBの時期と、BMI-1陽性CD34^+芽球比率の高いRAEB-TMDS-AMLの時期にそれぞれ骨髄液を採取し、CD34抗体-ビーズ法でCD34^+細胞を分離し、保存を進めている。BMI-1は造血幹細胞から前駆細胞に発現し自己複製に重要な役割を果たしていると考えられている。われわれは既にBMI-1の発現は骨髄異形成症候群と急性骨髄性白血病の予後に関与することを明らかにしている。BMI-1の発現調節に関与する転写因子の同定や調節機構を明らかにするための研究の一つとして、慢性骨髄性白血病(CML)について研究を行った。CMLは造血幹細胞の腫瘍であり、骨髄または末梢血CD34陽性細胞におけるBMI-1の発現をフローサイトメトリー(FCM)により評価したところ、正常対照に対して慢性期、加速期、芽球期の順に高値であり、BMI-1蛋白はCMLにおける病勢進行に強く関与しているものと推測された。BMI-1 mRNAのレベルにおいては、対照に比しCMLでは有意に高値であったが病期間での差はなかったことから、mRNAの発現とその蛋白の発現の差異は病勢進行に伴う転写後修飾によるものであると考えられた。そこでCML細胞株とBCR-ABL導入HEK-293細胞をプロテアソーム阻害剤(LLnLあるいはMG132)の存在下で培養し、ウエスタンブロット法とFCM法により、BMI-1の発現を評価した。

BMI-1蛋白は2つのプロテアソーム阻害剤により発現強度が増強されたことから、CMLではBMI-1蛋白はユビキチン-プロテアソーム系により蛋白発現が制御され、特に芽球期において蛋白が分解抑制されていることが強く示唆された。以上の結果から、BMI-1蛋白が病勢移行の分子マーカーの一つとして有用であり、またこの蛋白が分子治療標的として考えうることが示唆された。
アポトーシスの機能と分子機構

アポトーシスは、遺伝子にプログラムされ、制御機構をもった能動的細胞死である。その研究は、この数年急速な進展を見せ、この細胞死は細胞増殖・分化と表裏一体となって、多岐にわたる生命現象に必須の役割を果たしていることがわかってきた。その分子機構と各種生命現象における機能・役割を解明する重点領域研究の申請を目的として、本総合研究班は調査と総合的準備を行った。活動として2日間にわたる集談会と公開シンポジウムを各1回ならびに班会議を延べ12回開催した。その結果、科学研究費補助金「重点領域研究」平成7年度発足重点領域研究『アポトーシスの機能と分子機構』を平成6年2月16日申請することができた。なお、調査資料として「アポトーシス研究の現状と展望」を作成した。
低出力レーザー照射後の細胞内シグナル伝達系の動態解析

歯科臨床においては,口腔粘膜の創傷部に低出力レーザーを照射することで,治癒が促進されると報告されている。しかしながら,その作用機序について,未だ十分に解明されてはいない。そこで本研究では,細胞内シグナル伝達で重要な役割を担う各種protein kinaseに着目し,低出力レーザーの上皮細胞におよぼす効果について検討を行った。培養歯肉上皮細胞に,He-Neレーザー(タカラベルモント社,ベルビーム)と,半導体レーザー(ヨシダ社,トリンプルD)を各種条件で照射後,細胞増殖能を比較検討した。半導体レーザーでは20秒照射で最も細胞増殖が促進され,He-Neレーザーにおいても,同様の傾向が得られた。しかし,He-Neレーザーにおいては,60秒間以上照射すると細胞増殖が抑制される。そこで,細胞への為害作用が少なく,且つ,生物活性を高める半導体レーザーを使用し,以下の実験を行った。至適照射条件下でレーザーを細胞に照射後,MAP kinaseとPKC (protein kinase C)について,[γ-^<32>P]ATPを用い測定した。その結果,MAP kinaseはレーザー照射10分後,一過性の活性上昇が生じた。一方,PKC活性は,レーザー照射30分後まで上昇し,その後高い活性状態が続いた。また,conventional PKCを共焦点レーザ顕微鏡にて観察すると,照射後,細胞膜上へPKCがtranslocationする像が確認された。同様に共焦点レーザ顕微鏡を用いtyrosine kinase活性をみると,照射15分後には,歯肉上皮細胞の細胞膜上に強い反応が確認された。さらに,serine kinase活性は,レーザー照射により核周囲の膜系構造物に強い陽性反応が認められ,threonine kinase活性は細胞膜上および核周囲に活性上昇が認められた。また,Jun kinase活性は,非照射群の細胞では細胞質に陽性反応が散在性に認められたが,レーザー照射により核周囲の膜系構造物に一致し,強い陽性反応が発現した。以上,歯肉上皮細胞の細胞内シグナル伝達系におよぼす低出力レーザーの効果は,細胞膜,あるいは核周囲に存在する膜系構造物における各種protein kinaseを活性化することが明らかとなった。歯科臨床において,口腔粘膜の創傷部に低出力レーザーを照射することで,治癒が促進されると報告されているが,その作用機序は不明であり,また,その機序を解明するためのin vitroでの実験においても,未だ統一見解がない。そこで本研究では培養歯肉上皮細胞を用い,まず,レーザーの種類による細胞増殖の違いを検討し,最も細胞が増殖する至適照射条件を求め,次いで,細胞内シグナル伝達で重要な役割を担う各種protein kinaseについて検討を行った。培養歯肉上皮細胞に,He-Neレーザー(タカラベルモント社,ベルビーム)と,半導体レーザー(ヨシダ社,トリンプルD)を各種条件で照射後,細胞の増殖能を比較検討した。そこで,細胞への偽害作用が少なく,且つ,生物活性を高める半導体レーザーを使用し,以下の研究を行った。至適照射条件下でレーザーを細胞に照射後,MAP kinaseとPKC(protein kinase C)について,[γ-^<32>P]ATPを用い測定した。同様にモノクロナル抗体を用いtyrosine kinase活性を見ると,照射15分後には,歯肉上皮細胞の細胞膜上に強い反応が確認された。今後は,他のprotein kinaseおよび,細胞小器官への影響について検討する予定である。

同様に共焦点レーザ顕微鏡を用いtyrosine kinase活性をみると,照射15分後には,歯肉上皮細胞の細胞膜上に強い反応が確認された。さらに,serine kinase活性は,レーザー照射により核周囲の膜系構造物に強い陽性反応が認められ,threonine kinase活性は細胞膜上および核周囲に活性上昇が認められた。また,Jun kinase活性は,非照射群の細胞では細胞質に陽性反応が散在性に認められたが,レーザー照射により核周囲の膜系構造物に一致し,強い陽性反応が発現した。以上,歯肉上皮細胞の細胞内シグナル伝達系におよぼす低出力レーザーの効果は,細胞膜,あるいは核周囲に存在する膜系構造物における各種protein kinaseを活性化することが明らかとなった。
矮性台木導管中に含まれる生理活性物質に関する研究

リンゴ矮性台木と非矮性台木を比較して,矮性台木の導管液には不定根形成阻害活性が認められたが,非矮性台木導管液には認められなかった.その他には生育阻害活性は認められなかったので,この不定根形成阻害活性が矮性台木を特徴づける活性であると考え、活性物質の精製を開始した.千本以上の矮性台木の枝から導管液を採取して, Sep-Pak ODSを用いて精製し, 20%アセトニトリル溶出区分に活性を回収した.これをSephadex G-10で精製すると,分子量の大きい区分(S2)と小さい区分(S1)の2区分に活性が検出された. S2については, ODSのHPLCで精製したが,非常に量が少なく,紫外吸収がほとんど認められない区分に活性が認められたためそれ以上の精製は行わなかった.S1については, ODS HPLCで精製したところほぼ単一ピークになったが,これも量が非常に少なくこれ以上研究を進めることは困難であった.そこでより多く活性物質を得るために,矮性台木の枝を80%メタノールで直接抽出した.この抽出物を濃縮し,酢酸エチルで抽出した後,ブタノールで抽出し,水層とブタノール層をそれぞれ,上記のようにSep-Pak, G-10で精製したところ, S2は水層から, S1はブタノール層から回収され,活性の回収量も導管液由来より大幅に多くなった.そこでS1をODS HPLCを2回繰り返して精製したところ単一ピークになった.このピークを質量分析計で分析したところ分子量は436と推定された.しかしながら量が少なく, NMRは測定できなかった.ところで植物ホルモンであるサイトカイニンもここで示したような不定根形成阻害活性を示す.本研究の低分子量活性物質は, HPLCの溶出位置からゼアチンリボシドまたはゼアチングルコシドと類似していると考えられたが,質量分析では活性区から両者は検出されなかった.またここで得られた2つの活性区分は,抗オーキシン活性を示し,この点から矮性との関連が示唆された.リンゴ矮性台木と非矮性台木を比較して,矮性台木の導管液には不定根形成阻害活性が認められたが,非矮性台木導管液には認められなかった.その他には生育阻害活性は認められなかったので,この不定根形成阻害活性が矮性台木を特徴づける活性であると考え、活性物質の精製を開始した.千本以上の矮性台木の枝から導管液を採取して, Sep-Pak ODSを用いて精製し, 20%アセトニトリル溶出区分に活性を回収した.これをSephadex G-10で精製すると,分子量の大きい区分(S2)と小さい区分(S1)の2区分に活性が検出された. S2については, ODSのHPLCで精製したが,非常に量が少なく,紫外吸収がほとんど認められない区分に活性が認められたためそれ以上の精製は行わなかった.S1については, ODS HPLCで精製したところほぼ単一ピークになったが,これも量が非常に少なくこれ以上研究を進めることは困難であった.そこでより多く活性物質を得るために,矮性台木の枝を80%メタノールで直接抽出した.この抽出物を濃縮し,酢酸エチルで抽出した後,ブタノールで抽出し,水層とブタノール層をそれぞれ,上記のようにSep-Pak, G-10で精製したところ, S2は水層から, S1はブタノール層から回収され,活性の回収量も導管液由来より大幅に多くなった.そこでS1をODS HPLCを2回繰り返して精製したところ単一ピークになった.このピークを質量分析計で分析したところ分子量は436と推定された.しかしながら量が少なく, NMRは測定できなかった.ところで植物ホルモンであるサイトカイニンもここで示したような不定根形成阻害活性を示す.本研究の低分子量活性物質は, HPLCの溶出位置からゼアチンリボシドまたはゼアチングルコシドと類似していると考えられたが,質量分析では活性区から両者は検出されなかった.またここで得られた2つの活性区分は,抗オーキシン活性を示し,この点から矮性との関連が示唆された.
6PGDiの2系統ラットの繁殖能力と遺伝子制御機構のキメラ固体による解析

6PGDアイソザイムのA,C2型によるラットのAとC系統について、繁殖能力(産子数)に有意差がみられた。そこで6PGDアイソザイムと繁殖性との関係を明確にするために研究し、下記の成績を得た。1)AとC2系統間の繁殖能力の差がどの時点でおこるのかを明らかにするために性成熟、排卵数、受精率、初期発生率、着床以降、妊娠21日目、産子数について調べた結果、性成熟、排卵数受精率では両者間で全く差がなく、胚盤胞形成率でA系統は有意に低いこと、しかし、着床後、妊娠21日目でも全く有意差がみられなかった。2)2系統間における各アイソザイム関与率を明確にするために6PGDの3つの遺伝子系A,AC,Cについて正逆、相互交配を行った。その結果、妊娠の時間によって母性効果が異なり、繁殖能力と6PGDアイソザイムとの関係は一義的なものでなく、その関与は発生段階毎に異なることが明らかになった。3)両アイソザイムの発現の時間を卵子、初期胚発生や胚について調べるために、まず6PGD活性の測定法と測定後の胚発生を見る方法を開発した。従来の6PGD測定法では測定後の胚発生をみることができないので、新鮮卵子で活性を測定でき、しかもその後の発生が可能なように原法を改良し、測定可能にした。その結果、6PGD活性測定後、70%以上の卵子が発生した。1,2,細胞期では両系統の卵子の6PGD活性は差がないが、8細胞期以降ではA系統で6PGD活性が増加し、胚盤胞期で高い活性を示した。他方、C系統では8細胞以降、逆に活性が低下した。この事はACのアイソザイムは発生の時期によって活性を示す時期が異なる。また8細胞期以降胚盤胞形成時のA,C活性比が異なることがAの着床前の胚死を誘起すことが示唆された。
シアン化物イオン架橋多核錯体における多段階電子移動と物性変換

シアン化物イオン架橋異核金属多核錯体は、シアン化物イオンを介した異種金属イオン間の電子的・磁気的相互作用により、超常磁性や多段階酸化還元挙動などの、単核錯体では見られない興味深い性質を示す。本研究では・シアン化物イオン架橋異核金属環状四核錯体において、金属イオン間の電子移動を自在に制御することで外場応答性・多重安定性分子を合成する事を目的とした。具体的には、異なる金属イオンからなるシアン化物イオン架橋異核金属環状四核錯体の合成法の確立と外場誘起分子内電子移動錯体の合成について検討を行った。その結果、Fe-Mn四核錯体は分子内電子移動を示さないのに対してFe-Co四核錯体は、反応時のCo(II)イオンからFe(III)イオンへ分子内電子移動により、室温では[Fe^II_ls2Co^III_ls2]を基底状態にもつことがわかつた。さらに、高温では熱誘起分子内電子移動により[Fe^III_ls2Co^II_hs2]が生成することがわかった。これは、Fe(III)イオンとMn(II)およびCo(II)イオンの酸化還元電位差の違いに起因すると考えられる。
高度情報化と経済成長・産業構造・貿易摩擦

1.「新しい情報通信技術が経済成長と最終需要に与えた影響の計測」を行った。対象期間は'75年から'85年。電子計算機技術、電気通信技術、ロボット技術、新しい自動車生産技術の技術進歩が国民経済に与える影響を計測すると、1975年以降、新しい情報通信技術の発達がなかったとすると、'85年の実質GNPは実際の値より16.4%程低い水準にあったことになる。このうち7.5ポイントがFAの効果であり、6.6ポイントはOAの効果である。(第4群合同シンポジウム報告書、研究発表栗山、Oniki,Oniki&Kuriyamaを参照)。2.産業連関表の時系列整備を行った。産業分類を53部門とし、昭和50,55,60,62年の実質産業連関表(昭和60年価格)、産業別職業別雇用マトリックス(53産業x46産業)を作成した。産業を53部門とする、昭50,55,60年の,資本形成行列を作成した。3.わが国の「電気通信産業(テレコム産業、電話産業)におけるインフラストラクチュアの形成」の経過を跡づけた。1980年代のはじめまでは、常に積滞(超過需要)が存在し、この超過需要の存在は、常にわが国の電話インフラの建設の「牽引車」の役割を果たしてきた。「加入者債券」のシステムは戦後日本の電話ネットワ-クの建設を加速させるために貢献した。(第4群合同シンポジウム報告書、研究発表鬼木を参照)。4.「情報社会論再考ー経済的な側面を中心としてー」従来の情報化社会論を「情報社会論」対「高度情報社会論」・「MachlupとPoratとの差異」・「経済性の変化」・「情報の専有価値と共有価値」・「情報(社会)のパラドクス」の諸点に関して、経済的な側面から考察した。(研究発表大平を参照)5.従来の情報関連の研究を取りまとめた。(研究発表栗山、Oniki,Oniki&Kuriyamaを参照)1.「新しい情報通信技術が経済成長と最終需要に与えた影響の計測」を行った。(研究発表栗山、Oniki,Oniki&Kuriyamaを参照)
急性間欠性ポルフィリン症の病因遺伝子異常の解析

急性間欠性ポルフィリン症(AIP)の原因は、ヘム合成経路の3番目の酵素であるPorphobilinogen deaminase(PBG-D)の活性が約半分に低下することであるが、さらに薬物、飢餓、妊娠等のストレスが加わることにより初めて発症する。従って酵素異常を持ちながら発症しない潜在者が多数存在する。これら潜在者を正しく診断し、その旨を知らせて、先に述べたような誘因をさけるようにアドバイスすることは、発症を予防するために非常に重要であり、また、発症した時でも、あるいは、何らかの病気で治療を受ける事になった時に、確実に診断が前もってなされておれば、使用してはいけない薬物を投与し病状を悪化させるという危険を回避することが出来る。潜在者の診断は一般的な検査では、時に不可能であり、遺伝子の異常を調べ、それにもとずいて診断をすることが望まれる。そこで、我々は本研究においてPBG-D遺伝子異常を調べた。その結果、これまでに本邦のAIPの2家系においてPBG-D遺伝子異常をみつけた。ひとつの病例ではエクソン12に点変異がみられ、それによりエクソン12のスキッピングが引き起こされた。また、もう一つの家系ではエクソン15に単塩基の挿入があり、それにより転写のフレームシフトが生じた。その患者家系の人達に、この点変異が有るかどうかを調べる事により2名の潜在者を新たに確認することが出来た(研究発表1及び、2)。我々は、現在13のAIP家系を見つけており、これらのAIP家系において遺伝子異常を新たに見つけ、それによる家系調査により更に多く潜在者を確認する予定です。新たに確認された潜在者に増悪因子を避けるように指導し、本症の発病、及び、増悪を防ぐ一助としたいと思います。
副腎皮質と生殖腺の共通原基の分化に関与する転写因子と分化抑制因子の役割

著者はステロイドホルモン合成酵素の共通転写因子Ad4BP/SF-1の発現解析より、副腎皮質原基と生殖腺原基が共に由来する共通原基を見い出した。本研究は、この共通原基の分化を制御する因子群を見い出し、それら因子の役割を解明することを目的として行ない、Pref-1/ZOG, WT1,Emx2,Ad4BP/SF-1が共通原基の分化を制御する因子であることが示唆される結果を得た。Pref-1は脂肪前駆細胞の分化抑制機能をもつが、発生過程の副腎皮質形成期と再生副腎形成過程の発現解析および遺伝子転写調節領域の解析を行ない、副腎皮質前駆細胞においても組織を未分化な状態に維持する分化抑制機能をもつことが示唆された。又、生殖腺形成に必須の転写因子WT1の共通原基の分化時期における発現とPref-1発現との相互関連およびin vitroにおいてWT1がPref-1プロモーターに結合しPref-1遺伝子を転写抑制することから、WT1とPref-1発現の相互関連が副腎皮質-生殖腺の共通原基から生殖腺原基への分化に重要であることが示唆された。一方、転写因子Emx2はノックアウトマウスの解析より生殖腺形成に必須であるが副腎の形成には影響を及ぼさず、共通原基の分化に異なる役割をもつことが示唆される。又、Emx2は脳の海馬領域や間脳の形成にも関与することが明らかになりつつある。成体の脳は再生能力に極めて乏しいが、虚血によっておこるマウス海馬の神経細胞死が長期には海馬近傍に存在する神経祖先細胞により再生され得ることが、BrdUを用いた分裂細胞の解析とEmx2を含む神経細胞マーカーの2重標識法によって示された。今後は、Emx2の発現とPref-1,WT1,Ad4BP/SF-1発現との関連が副腎皮質-生殖腺の共通原基の分化に及ぼす役割と分子機構について調べていきたい。著者は、ステロイド合成酵素の共通転写因子Ad4BP/SF-1の発現解析より副腎皮質原基と生殖腺原基が共に由来する共通原基(副腎皮質-生殖腺原基Adreno-genital primordiumと命名)を見い出した。本研究では、この共通原基の分化を制御する因子群を見い出し、それら分子の役割の解明を目的とする。副腎皮質-生殖腺原基の分化を制御する候補分子としてPref-1(別名ZOG)を見い出した。Pref-1は脂肪前駆細胞の分化抑制機能をもつが、副腎皮質形成時期および再生副腎過程の発現解析より、副腎皮質においても組織を未分化な状態に維持する分化抑制機能をもつことが示唆された。又、副腎皮質-生殖腺原基の分化過程で、Pref-1と生殖腺形成に必須の転写因子WT1は、お互いに相補的な発現パターンを示した。そこで、Pref-1遺伝子プロモーターの構造解析を行ない、プロモーター内にWT1の結合配列が存在することが明らかになった。更にPref-1プロモーター制御下のレポータープラスミドとWT1発現プラスミドを用いたプロモーターアッセイにより、Pref-1の転写がWT1によって抑制されること、およびWT1結合配列に塩基置換を導入すると転写抑制がおこらないことを見い出した。これらの結果からWT1が生殖腺原基側においてPref-1の発現を抑制することが、副腎皮質-生殖腺原基から生殖腺原基への分化に必要であることが示唆された。

また、ノックアウトマウスの解析より生殖腺形成に必須であることが明らかになっている転写因子Emx2の抗体を作成し、Pref-1,WT1,Ad4BP/SF-1の発現との関連を調べている。副腎および生殖腺の形成に必須の転写因子Ad4BP/SF-1の、胚発生過程における発現解析によって、副腎皮質と生殖腺の両原基が由来する共通原基を見出した。更に、この共通原基から副腎皮質原基、生殖腺原基への分化過程には始原生殖細胞との関連から4つのステップが存在することを明らかにした。本研究では、この共通原基の分化を制御する因子を見い出すこと、及びその分子機構を明らかにすることを目的とし、共通原基の分化の前後において発現動態が変化する分化抑制因子Pref-1と、その転写因子と考えられるWT1についての発現および機能解析をより精細におこなうために、Pref-1について現在、保有するウサギ抗体以外に別種の動物(ニワトリ、マウス、ラット)で抗体を作製するとともに、Pref-1、及び転写因子WT1の発現解析から、これらが分化の鍵分子として重要であることを示唆する結果を得た。両分子は共に、共通原基の形成時から発現すること、分化の過程でPref-1は副腎皮質原基にのみ、WT1は生殖腺原基にのみ発現が継続すること、更にWT1がPref-1遺伝子の転写抑制に働くことを見い出した。又、Pref-1遺伝子の発現にはプロモーター内の2つのWT1/Egr結合配列と3つのGC boxが転写活性に重要であった。更にこれら配列に結合する転写因子SP1,EgrによるPref-1遺伝子の転写に及ぼす影響を調べ、球状層の分化への関与が示唆された。又、生殖腺の形成に必須のEmx2及びOtx2は脳の部域化にも関与し、Emx2/Otx2ダブルノックアウトマウスおよびOtx2遺伝子領域へのEmx2ノックインマウスを用いてこれら遺伝子の発生過程にける役割を検討し、脳の形態形成における関与を報告した。今後は更に共通原基から生殖腺形成におけるEmx2の役割についても検討していきたい。著者はステロイド合成酵素の共通転写因子Ad4BP/SF-1の発現解析より、副腎皮質原基と生殖腺原基が共に由来する共通原基を見い出した。本研究は、この共通原基の分化を制御する因子群を見い出し、それら因子の役割を解明することを目的として行ない、Pref-1/ZOG, WT1, Emx2, Ad4BP/SF-1が共通原基の分化を制御する因子であることが示唆される結果を得た。Pref-1は脂肪前駆細胞の分化抑制機能をもっているが、発生過程の副腎皮質形成期と再生副腎形成過程の発現解析および遺伝子転写調節領域の解析を行ない、副腎皮質前駆細胞においても組織を未分化な状態に維持する分化抑制機能をもつことが示唆された。又、生殖腺形成に必須の転写因子WT1の発生過程における発現のPref-1発現との相互関連およびin vitroにおいてWT1がPref-1プロモーターに結合しPref-1遺伝子を転写抑制することから、WT1とPref-1発現の相互関連が副腎皮質-生殖腺の共通原基から生殖腺原基への分化に必要であることが示唆された。一方、転写因子Emx2はノックアウトマウスの表現型より生殖腺形成に必須であるが、脳の海馬領域や間脳の形成にも関与することが明らかになりつつある。成体の脳は再生能力に極めて乏しいが、虚血によっておこるマウス海馬の神経細胞死が長期(約一ヶ月)には海馬近傍に存在する神経祖先細胞により再生され得ることが、BrdUを用いた分裂細胞の解析とEmx2を含む神経細胞マーカーの2重標識法によって示された。今後は、Emx2,の発現とPref-1, WT1,Ad4BP/SF-
中赤外自由電子レーザーによる選択的格子振動励起の検証と電子状態への影響

SiC、TiO_2などのワイドギャップ半導体は、省エネルギーパワーデバイス、光触媒、新型太陽電池の電極材などへの応用が考えられており、エネルギー問題・環境問題を解決する上で重要な材料である。これらの材料の物性は、固体中の格子振動と電子の相互作用(電子格子相互作用)が重要な役割を担っていると考えられており、その相互作用の解明のために、格子振動の励起を制御する技術が必要となる。そのための技術として、格子振動の吸収エネルギーに対応する光(中赤外レーザー)を固体に照射して、特定の格子振動を選択的に励起するという方法が考えられている。しかしながら、中赤外レーザーの照射で、格子振動の励起状態の制御ができることは直接的に証明されていないため、その原理実証が必要である。昨年度、アンチストークスラマン散乱分光法を用いて、SiCの中赤外レーザーによる選択的格子振動励起を原理実証に成功した。さらに、電子格子相互作用を解明するうえでは、特定の格子振動が及ぼす電子状態への影響を明確化することが重要となる。そこで、本年度は、選択的格子振動励起を行いつつ、フォトルミネッセンス(PL)測定を行うことにより、選択的格子振動励起時の電子状態を解明することを研究目的とした。具体的には、中赤外レーザーと同期させたピコ秒レーザーによるPL測定装置を開発を主として、ピコ秒レーザーのビームトランスポートラインを設計・構築を行った。また、他の材料の選択的格子振動励起を検証するため、ピコ秒レーザーを用いた実験系の構築と並行して、ZnOの選択的格子振動励起の検証を行った。その結果、ZnOは、プローブ光として用いたNd-YAGレーザー照射で二光子吸収によるPLが観測され、ZnOからのPL信号がアンチストークスラマン散乱信号観測におけるS/N比を低下させていることが示唆された。本研究課題は平成26年度が最終年度のため、記入しない。そこで、中赤外レーザーによる選択的な格子振動励起の実証を目的として、本研究を行った。励起用の中赤外レーザーとしては、様々な格子振動の吸収エネルギーに対応可能(波長可変性)であり、かつ短パルス・高出力な中赤外自由電子レーザー(KU-FEL)を用いた。また、中赤外レーザーによる運択的格子振動励起の原理実証に、アンチストークスラマン散乱(AS)分光法を用いた。AS光は、極低温て熱による格子振動を抑制した状態では、外部刺激によって格子振動を励起された場合にのみ発生するた屍、AS光が観測されることは、そのエネルギーに対応する格子振動が励起させられたことを示す。この原理を用いて、14Kのワイドギャップ半導体のサンプル(単結晶sic)にAs分光用のプローブ光とKU-FELを同時照射し、KU-FELの発振波長に対応するエネルギーのピーク(FELの発振波長10.4μm=970cm^-1)がAS光のスペクトルとして観測された。このことから、中赤外レーザーにより選択的に格子振動を励起できることが証明された。

その結果、ZnOは、プローブ光として用いたNd-YAGレーザー照射で二光子吸収によるPLが観測され、ZnOからのPL信号がアンチストークスラマン散乱信号観測におけるS/N比を低下させていることが示唆された。本研究課題は平成26年度が最終年度のため、記入しない。本研究課題は、大きく分けて二つの研究を行う。具体的には、1)中赤外レーザーによるワイドギャップ半導体(SiC)の格子振動の選択的励起(選択的格子振動励起)の原理実証と、2)選択的格子振動励起時の電子状態の観測を行いSiCの電子格子相互作用を解明することを目的としている。研究計画の通り、初年度に1)の課題を達成し、最終年度に2)の課題に取り組む予定で、研究計画通りに進んでいると言える。中赤外レーザーによる選択的格子振動励起時の電子状態の変化を観測するために、中赤外レーザーとフォトルミネッセンス(PL)分光用プローブ光(Nd-YVO_4レーザー)をサンプル(SiC単結晶)に同時照射可能な測定系(FEL-PL測定システム)の構築を行う。その後、SiCの格子振動の吸収波長(10.4μm)に調節した中赤外レーザー照射時(選択的格子振動励起時)のPL測定、SiCによる吸収が起こらない波長の中赤外レーザー照射時のPL測定、および熱的励起時(非選択的格子振動励起時)のNd-YV0_4レーザーによるPL測定を行い、特定の格子振動励起が及ぼす電子状態の変化を検証する。
タンパク質品質管理機構におけるアルギニンメチル化酵素の役割

我々は、小胞体(ER)ストレス下、アルギニンメチル化酵素(PRMT1)mRNAが発現上昇していることを見出し、ERストレス誘導剤ツニカマイシンにより時間依存的にPRMT1蛋白質が誘導されること、この発現誘導はXBP1によることを明らかにした。一方、PRMT1のノックダウン(KD)細胞では、刺激のない状態で分子シャペロンGRP78発現が高く、ゴルジ体の異常な形態の観察とゴルジ体関連蛋白質GM130,TGN38,Fut8の発現上昇が観察された。これらの変化は、PRMT1-YFPの強制発現により回復したことから、PRMT1はERの機能調節を介してゴルジ体の構造と機能に影響を与えていることが明らかになった。我々は、アルツハイマー病をはじめとする神経変性疾患の発症が小胞体(以下ER)ストレスと深く関連していること、またその病因論としてERストレスによりcaspase-4が活性化され細胞死カスケードが進行する可能性が考えられることを報告してきた。近年、ERストレスにより蓄積する異常タンパク質を細胞から除去する機構として、分子シャペロンの誘導、蛋白分解経路の促進、またタンパク質合成の抑制などのタンパク質品質管理機構が知られており、それらに対する詳細な検討が進められている。このように神経変性疾患における細胞死がERストレスによるER機能の異常を起源とすることが明らかとなりつつある。そこで我々はERストレスにより小胞体シャペロン系以外に制御される系が存在すると想定し、ERストレスにより変動する因子群を網羅的に解析した。その結果、タンパク質メチル化酵素であるprotein arginine methyltransferase 1(PRMT1)およびPRMT3の変動を確認した。この事実はタンパク質の品質管理機構として、タンパク質のメチル基転移を介する新たな制御機構の存在を示すものである。現在、PRMT1がヒストンのメチル化及びアセチル化を誘導し、その結果GRP78の発現を上昇させ、小胞体を守る方向に作用する可能性が示されている。しかし、現状において小胞体ストレスにおけるPRMT1及びPRMT3が小胞体ストレス下で上昇する意義に付いては全く知られていない。そこで本研究では、(1)ERストレス制御におけるPRMT1/3の役割、(2)ER機能とPRMT1/3を介したアルギニンメチル化、(3)神経変性疾患とPRMT1/3の関係、を検討することを目的とする。また、これら研究が進展しER機能の新たな制御経路を解明することにより発症機構にERストレスが関与していると考えられる神経変性疾患、糖尿病などの難治性疾患の新たな治療法の開発の基盤を築くことが本研究の意義である。小胞体(ER)は、糖鎖付加阻害、S-S結合阻害などによる不良タンパク質が小胞体(ER)内腔に蓄積するとこれを感知・活性化し下流にシグナルを伝え、不良タンパク質の修復や分解、翻訳抑制などの機能を動員し、ER内腔の環境を守るシステム(UPR)が知られている。我々はこれまでに家族性アルツハイマー病における原因遺伝子PS1の変異体や家族性筋萎縮性側索硬化症における原因遺伝子SOD1の変異体がこのUPRを障害し、細胞死を惹起、病態発症に関わる可能性を提唱してきた。しかし、これらUPR障害による細胞死過程には時間的・空間的多様性があり、ERシャペロンタンパク質の発現亢進以外に活性化・不活性化される系が存在するのではないかと考え、網羅的に探索したところタンパク質アルギニンメチル化酵素PRMT1がERストレス負荷により顕著に発現上昇することを見出した。PRMT1は、DNA修復、タンパク質-タンパク質問結合等への関与が知られている。そこで、PRMT1を誘導するERストレス応答経路を特定する目的で1.PERKによる翻訳抑制経路、2.ATF6や3.IRE 1などによる分子シャペロン誘導経路をそれぞれのノックアウトマウス線維芽細胞(MEF)を用いて、PRMT 1発現を解析した結果、ATF6とIRE1のMEFでPRMT 1の顕著な発現低下が見られ、更にこの2つの因子の下流で働く転写因子XBP 1の強制発現細胞では、PRMT 1の発現上昇が見られた。一方、PRMT1ノックダウン細胞では、ゴルジ体局在の膜タンパク質が顕著に発現上昇し、ERストレスが惹起、ゴルジ体の形態変化が観察された。以上のことから、我々の研究成果として、ERストレスによりXBP1を介したPRMT1の発現制御が行われており、PRMT1はゴルジ体の機能、形態維持に深く関与し、ひいてはタンパク質の品質管理に関与している可能性を示唆した。
細胞外K^+イオンによる内向き整流性K^+チャネルの活性化機構の解明

内向き整流性K+チャネルにおいて、膜電位や細胞外K+に依存するチャネルポアのconformationの変化が起きているかどうかを検証した。まず、クローン化された内向き整流性K+チャネルIRK1のポア領域に、まず、点変異法により系統的にcysteine残基を導入し、ポアの構造変化を、cysteine修飾剤のaccessibilityの変化として捕え、以下の知見を得た。(1)他の一連の変異体に比べ、GYGモチーフの直後にcysteinを導入したF147C変異体は、細胞外からcysteine修飾剤を投与することにより、最も速く大きな電流変化を示した。よって、このアミノ酸が正にポアの外側の入り口付近に位置し、ポアの構造変化の有無を知る目的に適すると考えられた。(2)このF147C変異体を用いて、様々な膜電位下、細胞外K+濃度下における修飾剤投与時の電流変化の速さを解析した。しかしながら、大きく条件を変えても電流変化の速さは変わらなかった。すなわち、C型不活性化に類似のポアにおける構造変化は内向き整流性K+チャネルIRK1では現時点では検出できなかった。(3)H5ポア領域の真ん中にcysteineを導入したT141C変異体においては、修飾剤を外側から投与したときのみに電流変化が見られた(図1参照)ので、内向き整流性K+チャネルIRK1のこのアミノ酸は、細胞外側に面しているということが結論された。膜電位依存性K+チャネルの対応するアミノ酸は細胞内側の面していることが報告されているので、同じK+選択モチーフを持つポアとはいえ、両者の構造は大きく異なることが明らかになった。