hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
個体群時系列データ解析に基づく群集ネットワーク構造の推定

さらにそれを数理モデルで作成した擬似データや微生物マイクロコスム系のデータに適用することで、種間相互作用を正しく推定することに成功し、課題2を達成した。さらに、この手法を舞鶴湾長期魚類相観測データや英国昆虫群集データ、琵琶湖プランクトンデータ等に適用し、種間相互作用を検出することに成功した(課題3の達成)。最後に、舞鶴湾魚類相データを利用した実証研究では、実質的な実証研究がほとんど存在しなかった群集ネットワークの複雑性-安定性仮説のテストに成功し、成果がNatureに発表された。また、本研究成果や関連分野に普及のために論文執筆や講演も複数行った。個体群動態の時系列データから種間相互作用の有無、強度、符号を評価し、さらに群集安定性を評価する数理的手法を開発した。この開発した手法を数理モデルによって生成した擬似データ、数種からなる実験系より得られたデータに適用し、その有効性を確認した。さらに、舞鶴湾魚類群集や英国草原における昆虫群集データに対してこの手法を適用して、生物群集における種間相互作用の変動性や符号などの特性、複雑性-安定性関係の実証に成功した。種間相互作用の検出手法、および群集動態安定性の評価手法の開発の成功をうけて、今後は計画を前倒しして、平成29年度に行う予定であった構造-安定性関係を明らかにする研究を進めたい。また、英国草原における食植生昆虫-寄生蜂の時系列データを得たので、これをもとに本手法の有効性をさらに検証していく必要がある。すでに研究計画時の目標はすでに達成されている。そこで今後は、研究課題の計画をさらに発展させて、開発した手法を利用した生態学的基礎研究をさらに推進していきたい。具体的には、種間相互作用の強度や符号がどのような一般的な特徴を持つかを、複数の時系列データから読み取り、より一般性の高いパターンの発見につなげたい。たとえば、種間相互作用の時間的な変化に関するパターンの発見や、それが多種共存に及ぼす影響についての理論的研究を進めていく計画である。群集生態学、理論生態学、個体群動態英国および沖縄の研究者の所有する実証データの解析に先んじて、舞鶴湾魚類データの解析を行ったため、資料収集のための旅費が執行されなかったことによる。資料整理のための労働者派遣業者への支払い(内訳:1人×12月)を計上していたものの、研究者自身により資料(時系列データ)を整理・作成する必要が生じたことなどから、人件費の未使用文が大きくなったことが次年度使用額が生じた理由である。今年度、沖縄への資料収集および討議のための国内出張を予定している。また、時系列データを得る目的でマメゾウムシ実験系を新たに立ち上げることを計画しており、研究の推移によってはこれに使用される可能性がある。2016年度が当初の予想を超えて大きく進捗したことから、ここで構築された理論に基づくマメゾウムシを利用した室内実験が2017年度には予定されている。これを行うのに必要な実験補助員の雇用費用として次年度使用額は利用される。
ラミニンα5鎖の受容体結合部位とその結合メカニズムの解明

ラミニンα5鎖は基底膜の主要な構成分子であり、初期発生だけでなく腎臓の機能に関与する事が明らかになってきている。ラミニンα5鎖の機能は、細胞表面の受容体を通して表現型として現れてくるが、受容体との相互作用のメカニズムについては十分に明らかになっていない。本研究課題は、ラミニンα5鎖の受容体であるintegrin α3β1(以降:インテグリン)とLutheran/B-CAM(以降:ルテラン)に着目し、ラミニンα5鎖の受容体結合に関わる構造的基盤とそれを認識するインテグリンとルテランによる細胞接着メカニズムの解明を目的としている。これまでに、ルテランが結合するラミニンα5鎖の構造的基盤を解明するため、ルテランの結合領域の解析を行ってきた。既に、ルテラン結合部位はラミニンα5鎖のC末側にあり5つのモジュール(LG1-5)からなるLGドメインに結合の領域があることを明らかにしている。さらに結合部位の絞り込みを行ったところ、ルテランの結合はインテグリンと同様にラミニンα5鎖LG1-3ドメインが必要であった。この結果は、インテグリンとルテランがラミニンα5鎖のLG1-3ドメインにおいて、競合または接近しながら結合することを示唆した。次に、この可能性を検討するためインテグリンを介した細胞接着における可溶化型ルテランの影響を検討した。その結果、可溶化型ルテランによる細胞接着の阻害が観察され、インテグリンとルテランがラミニンα5鎖のLG1-3ドメインにおいて競合しながら結合することが明らかになった。これまでに、組織においてインテグリンとルテランおよびラミニンα5鎖が共局在することが明らかになっており、生体内においても競合的に結合し細胞の機能を調節していることが示唆された。本研究課題は、基底膜の主要な細胞接着性分子であるラミニンα5鎖とその受容体であるintegrinα3β1(以降:インテグリン)とLutheran/B-CAM(以降:ルテラン)に着目し、ラミニンα5鎖の受容体結合に関わる構造的基盤とそれを認識するインテグリンとルテランによる細胞接着メカニズムの解明を目的としている。本年度の研究では、インテグリンとルテランが結合するラミニンα5鎖の構造的基盤を解明するため、インテグリンとルテランの結合領域のさらなる絞り込みを行なった。これまでの研究から、ラミニンα5鎖のC末側にあるLGドメインにその受容体結合をつかさどる領域があることが知られている。さらに、LGドメインは5つのモジュール(LG1-5)からなり、α5鎖LG3ドメインがインテグリンとルテランの結合に関わる重要な構造であることが明らかになってきている。しかしながら、これまでの研究はラミニンα5鎖のC末側からの変異導入であり、α5鎖LG3ドメインよりN末側にあるα5鎖LG1-2ドメインが受容体結合に関与する可能性が残されていた。我々は、α5鎖LG1-2ドメインをインテグリンの結合親和性が弱く、ルテラン結合能が見られないラミニンα1鎖のLG1-2ドメインで置き換えたキメラα鎖を作製し、インテグリンとルテランの結合を調べた。その結果、α5鎖LG3ドメインのみではインテグリンとルテランの結合が見られず、その結合にはラミニンα5鎖LG3ドメインだけでなく、α5鎖LG1-2ドメインが必要であることが解った。このことから、インテグリンとルテランの結合は独立したモジュール構造の接近によって形成されるより高次な構造に依存することが示唆された。今後は、この結果をもとにペプチドや組み換え蛋白質の産生を行ない、インテグリンとルテランの結合メカニズムをより詳細に明らかにする。

これまでに、組織においてインテグリンとルテランおよびラミニンα5鎖が共局在することが明らかになっており、生体内においても競合的に結合し細胞の機能を調節していることが示唆された。
列挙解法を用いた組合せ最適化問題の解法の開発

本研究では、列挙手法に基づく組合せ最適化問題の解法の開発を行った。以下では、得られた結果のうち主要なものについて簡単にまとめる.1.2次整数計画問題に対する解法:MAX 2-SAT問題とMAX DICUT問題に対し,新たな近似比率を持つ確定的な算法を提案することができた.これらの問題に対するそれまでの研究の多くがFeige and Goemans(1995)の改良法を洗練させたものであったのに対し,我々の解法は新しいアイデアと新しい解析手法を開発することで,実は既に提案されていた確定的な算法が,良い近似比率を達成している事を初めて証明した.ハブスポーク構造を持つネットワークの設計問題の解法として,線形化手法を用いた解法の提案を行った。またCABデータを用いた計算機実験によって、その性能の確認を行った.2.スポーツスケジューリングの研究:スポーツのスケジューリング問題に対し,公平に試合場の使用を行うスケジュールの作成アルゴリズムの構築を行った.さらに,宮代隆平との共同研究により,スポーツスケジューリングにおける最適ホームアウェイテーブル作成問題対するElf予想を肯定的に解決することができた.これは,ブレーク数を最少化する問題において,最適値がチーム数未満であるかを判定する問題が多項式で解けるという予想であり,ドイツの研究グループであるElfらによって提唱されていたものである.3.サンプリング法および近似数え上げ問題の研究:2行分割表の数え上げ問題に対する近似解法の提案を行った.現在までの方法では,算法によって得られる値が少なめに偏る事を計算機実験によって示し,それにたいし偏りが非常に小さくなる手法の提案を行った.2×2×....×2×Jという形式の高次元分割表について,多項式時間の近似サンプリング法の提案を行った.この論文では,一様分布と超幾何分布の2つについて,分布に従った確率で分割表を生成するアルゴリズムを提案している.更に,来嶋修治との共同研究により,2次元分割表で2×Jの形式のものに対し,多項式時間の厳密サンプリング法の提案を行った.本研究では、列挙手法に基づく組合せ最適化問題の解法の開発を行った。またCABデータを用いた計算機実験によって、その性能の確認を行った.2.スポーツスケジューリングの研究:スポーツのスケジューリング問題に対し,公平に試合場の使用を行うスケジュールの作成アルゴリズムの構築を行った.さらに,宮代隆平との共同研究により,スポーツスケジューリングにおける最適ホームアウェイテーブル作成問題対するElf予想を肯定的に解決することができた.これは,ブレーク数を最少化する問題において,最適値がチーム数未満であるかを判定する問題が多項式で解けるという予想であり,ドイツの研究グループであるElfらによって提唱されていたものである.3.サンプリング法および近似数え上げ問題の研究:2行分割表の数え上げ問題に対する近似解法の提案を行った.現在までの方法では,算法によって得られる値が少なめに偏る事を計算機実験によって示し,それにたいし偏りが非常に小さくなる手法の提案を行った.2×2×....×2×Jという形式の高次元分割表について,多項式時間の近似サンプリング法の提案を行った.この論文では,一様分布と超幾何分布の2つについて,分布に従った確率で分割表を生成するアルゴリズムを提案している.更に,来嶋修治との共同研究により,2次元分割表で2×Jの形式のものに対し,多項式時間の厳密サンプリング法の提案を行った.1.近年盛んになりつつある複数財オークションについて,ゲーム理論の立場からの解析を行った.複数の財をまとめて入札できるという特徴をもつ,複数財オークションは,アメリカにおける周波数のオークション等で採用される予定となっており,実務での重要性も非常に高い.この研究では,複数財オークションにおいて,各入札者の価値関数が特定の補完財に対してのみ正の価値をもつならば,純粋戦略からなるNash均衡点が存在することを証明している.また,周波数オークションの特殊ケースである,補完財が連続する区間となっている問題については,Nash均衡点を求める多項式時間算法が存在することを証明している.更にこの場合は,Nash均衡点の列挙とランダムサンプリングも多項式時間で実行できる事を示した.2.時間割作成問題の重要な特殊ケースであるスポーツのスケジューリング問題について研究を行った.各チームのホームあるいはアウェイゲームが連続することをブレイクと呼ぶが,良いスケジュールであるためには,ブレイクが少ないことが望ましい.この研究では,各チームがブレイクを丁度1つずつ持つスケジュールに注目し,研究を行った.詳しく述べるならば,各チームのホームとアウェイを定めた場合,ブレークを丁度1つずつ持つようなスケジュールが存在する必要条件を提案した.

またこの条件は,チーム数が22以下ならば,必要十分であることを,高速な列挙算法を開発し,その計算実験を通して示した.また実際に,2001年のJリーグの試合スケジュールについて,ブレークが各チームに丁度1つずつ持つスケジュールがあることを示した.1.医療統計の分野で検定に用いられる分割表において,その数を数え上げる問題に対し,どんな数値例に対しても必ず要求精度を守る解を生成する高速な近似解法の提案を行った.この解法の速度は,多項式時間サンプリング算法が存在するという仮定の下では,分割表の入力サイズと,要求精度の逆数の多項式時間である.多項式時間サンプリング算法の存在については不明であり,世界で数多くの研究者によって現在挑戦されている有名な問題である.2.分割表をサンプルする多項式時間近似算法の提案を行った.医療統計において正確検定を行う際,マルコフ連鎖モンテカルロ法(MCMC法)による積分計算が用いられる事が多い.本論文では,現実にしばしば現れる形状の多次元分割表に対し,MCMC法に用いる高速なマルコフ連鎖の提案を行った.本研究で提案するサンプリングアルゴリズムは,確率的近似解法であり,その計算時間は,分割表の入力サイズと近似比率の入力サイズの多項式で抑えられる.多次元分割表に対し,多項式時間の近似サンプリング算法は現在までに殆ど知られておらず,この結果から今後さらなる発展が期待される.MAX 2-SAT問題とMAX DICUT問題に対し,新たな近似比率を持つ確定的な算法を提案することができた.これらの問題に対するそれまでの研究の多くが,1995年に発表されたFeige and Goemansの改良法を洗練させたものであったのに対し,我々の解法は新しいアイデアと新しい解析手法を開発することで,実は既に提案されていた確定的な算法が,良い近似比率を達成している事を初めて証明した.これらの結果は他の類似問題についても拡張が可能であると考えられる.スポーツのスケジュール問題については,公平なトーナメントスケジュールの作成問題について,24チームまでの問題について多項式時間の解法の開発に成功した.この結果は平成14年度にベルギーで開催された「時間割作成国際会議」において発表したものであり,会議後に出版された論文集に受理されたものである.現在は,ブレーク数最小化問題について,ブレーク数が非常に少ない際の多項式時間解法の開発,および,ブレーク数が多い場合の,半正定値緩和を用いた解法の構築を行っている.理論的な議論はほぼ終了し,計算機実験を計画している.2行分割表の数え上げ問題に対する近似解法の提案を行った.現在までの方法では,算法によって得られる値が少なめに偏る事を計算機実験によって示し,それにたいし偏りが非常に小さくなる手法の提案を行った.また偏りの大きさについて,理論的にその上界を与えると共に,計算機実験によって,従来の方法との比較を行った.宮代隆平との共同研究により,スポーツスケジューリングにおける最適ホームアウェイテーブル作成問題対するElf予想を肯定的に解決することができた.これは,ブレーク数を最小化する問題において,最適値がチーム数未満であるかを判定する問題が多項式で解けるという予想であり,ドイツの研究グループであるElfらによって提唱されていたものである.
医薬品活性体のスクリーニングを目的としたレセプター固定化担体の開発と応用

ニワトリ輸卵管より調製した卵白中の糖タンパク質であるα_1-酸性糖タンパク質(chickenα_1-AGP)遺伝子のクローニングを行い、chickenα_1-AGPのアミノ酸配列を明らかにした。chickenα_1-AGPタンパク質は、リシルエンドペプチダーゼ、トリプシンおよび臭化シアンを用いて、それぞれ特異的にペプチド結合を切断し、得られたペプチド断片の部分アミノ酸配列をもとに、BLASTホモロジー検索から4つの相同性のあるESTを得た。それらの配列から適切なプライマーを製作し、ニワトリ輸卵管のcDNAからPCRにより、chickenα_1-AGP遺伝子を得た。PCRで増幅した620bpのDNA配列中に、203残基のアミノ酸からなるORFが存在した。相同解析およびchickenα_1-AGPタンパク質のペプチド断片のN-末端アミノ酸分析結果から、卵白中のα_1-AGPは183残基のアミノ酸からなり、2個のS-S結合をもつことが明らかとなった。次に、MALDI-TOFMSによりchickenα_1-AGPのS-S結合および糖鎖結合位置を明らかにした。chickenα_1-AGPにEndo F/PNGase Fを作用させ、糖鎖を完全に水解したchickenα_1-AGP(cd-chickenα_1-AGP)を調製した。cd-chickenα_1-AGPを2 M ureaを含む100mMNH_4HCO_3緩衝液に溶解し変性後、トリプシン消化を行なった。得られたトリプシン消化物の分子量をMALDI-TOFMSを用いて測定し、S-S結合の位置を決定した。cd-chickenα_1-AGPを100mMNH_4HCO_3緩衝液に溶解し、10mM DTTおよび10mM CH_2ICONH_2で還元アルキル化後、トリプシン消化を行なったのち、MALDI-TOFMSおよびシークエンサーを用いて糖鎖結合位置を決定した。cd-chickenα_1-AGPの変性後のトリプシン消化物において、3037.3(ペプチド69-76,161-183)および3453.3(ペプチド69-80,161-183)の[M+H]^+イオンが検出されたことより、S-S結合の位置はCys6とCys146およびCys73とCys163であることがわかった。また、N-アセチルグルコサミンが付加したペプチド、AsnがAspに変換されたペプチドに由来するイオンが検出されたことから、糖鎖の結合位置はAsn16,62,70,77,87であることがわかった。また、62位の糖鎖が欠如したchickenα_1-AGPも存在することがわかった。

また、62位の糖鎖が欠如したchickenα_1-AGPも存在することがわかった。ニワトリ輸卵管より調製した卵白中の糖タンパク質であるオボグリコプロテイン(OGCHI)遺伝子のクローニングをおこない、OGCHIタンパク質のアミノ酸配列を明らかにするとともに、大腸菌・組み換えOGCHIを調製した。1.ニワトリ卵白より調製したエタノール粉末を酢酸緩衝液(pH4.6)に溶解後、SP-Sepharose FFカラムに2回繰り返し負荷することにより、OGCHIを分離・精製した。このうち、一部をプロテインシーケンサーにかけ、N-末端以下15残基のアミノ酸を決定した。2.OGCHIタンパク質は、リシルエンドペプチダーゼ、トリプシンおよび臭化シアンを用いて、それぞれ特異的にペプチド結合を切断し、得られたペプチド断片の部分アミノ酸配列をもとに、BLASTホモロジー検索から4つの相同性のあるESTを得た。それらの配列から適切なプライマーを製作し、ニワトリ輸卵管のcDNAからPCRにより、OGCHI遺伝子を得た。PCRで増幅した620bpのDNA配列中に、203残基のアミノ酸からなるORFが存在した。相同解析およびOGCHIタンパク質のペプチド断片のN-末端アミノ酸分析結果から、卵白中のOGCHIは183残基のアミノ酸からなり、2個のS-S結合をもつことが明らかとなった。また、ヒトのα_1-酸性糖タンパク質(AGP)は181残基のアミノ酸と2個のS-S結合を有していることから、OGCHIは構造的にAGPと類似していると考えられた。3.21残基のN末ペプチドを除いたOGCHIタンパク質を発現するように、pET32ベクターにOGCHI遺伝子を挿入し、大腸菌・組換えOGCHIタンパク質を得、His-tagアフィニティーカラムで分離・精製した。ニワトリ卵白中に含まれる糖タンパク質であるα_1-酸性糖タンパク質(α_1-AGP)のS-S結合および糖鎖結合位置をMALDI-TOFMSにより明らかにした。2.cd-α_1-AGPを2M ureaを含む100mMNH_4HCO_3緩衝液に溶解し変性後、トリプシン消化を行なった。得られたトリプシン消化物の分子量をMALDI-TOFMSを用いて測定し、S-S結合の位置を決定した。4.α_1-AGPが2個のS-S結合を有し、183残基のアミノ酸からなることを明らかにしている。cd-α1-AGPの変性後のトリプシン消化物において、3036.3(ペプチド69-76,161-183)および3452.3(ペプチド69-80,161-183)の[M+H]^+イオンが検出されたことより、S-S結合の位置はCys6とCys146およびCys73とCys163であることがわかった。また、N-アセチルグルコサミンが付加したペプチド、AsnがAspに変換されたペプチドに由来するイオンが検出されたことから、糖鎖の結合位置はAsn16,62,70,77,87であることがわかった。また、62位の糖鎖が欠如したα_1-AGPも存在することがわかった。これらの結果より、ニワトリα_1-AGPはヒトα_1-AGP[181残基のアミノ酸、2個のS-S結合(Cys5とCys147およびCys72とCys164)および5個の糖鎖を有する]と構造的に類似していることを明らかにした。ニワトリ卵白中に含まれる糖タンパク質であるα_1-酸性糖タンパク質(α_1-AGP)が2本のS-S結合および5個所の糖鎖結合位置を有し、183個のアミノ酸残基から構成されていることを明らかにした。
γδ型Tリンパ球の生体防御機構における役割

1研究目的本研究ではγδ型T細胞による免疫制御機構を解明するために、(2)腸管上皮間に存在するγδ型T細胞の機能について急性GVHDの腸管病変モデルを用いて検討する。(3)子宮上皮内γδ型T細胞の妊娠維持機構における役割を明らかにする。以上、3題を目的としている。2研究成果γδ型T細胞の生体防御機構における役割について以下のような成果を得た。(1)感染防御機構サルモネラ感染したBALB/cマウス増加してくるγδ型T細胞の特異性を検討した。γδ型T細胞をパンニング法でenrichして98%以上の純度のγδ型T細胞をた。γδ型T細胞はPHA刺激自己脾臓細胞存在下でサルモネラ死菌に反応して、γIFNを産生した。そのVレパートア-はγ鎖はVγ1/Vγ4、δ鎖はVδ6およびVδ5が優位をしめた。次にこのγδ型T細胞のクローニングをおこなった結果、Vγ1/Vδ6T細胞クローンとVγ4/Vδ6T細胞クローンの2種類がクローン化できた。そのうちγ1/Vδ6T細胞クローンはマイコバクテリア由来のHsp65に、Vγ4/Vδ6T細胞クローンはBALB/c脾細胞およびMethA腫瘍細胞に反応し、その反応性は抗Hsp60抗体であるML-30にて阻害された。γδ型T細胞のTCRとLFA-1のクロスリンキングによる反応性を検討した。αβ型T細胞は抗TCR抗体と抗LFA-1抗体で強い増殖反応を示したが、γδ型T細胞は抗TCR抗体単独では増殖するものの、抗TCR抗体と抗LFA-1抗体の刺激には全く反応性を示さなかった。DNA解析ではこのシグナルによってアポトーシスが誘導されていることが分かった。In vivoに抗LFA-1抗体を投与するとサルモネラ感染後の肝臓におけるγδ型T細胞の増加が抑制され、菌の増加が認められた。感染症においてγδ型T細胞が何故一過性に増加してその後減少するのか、アポトーシスの感受性で説明されるのかも知れない。BDF1 (C57BL/6xDBA/2)F1マウスにC57BL/6脾臓細胞を投与すると、急性移植片対宿主片(GVHD)がおこってマウスは死亡する。急性GVHDでの腸管病変形成におけるγδ型腸管上皮間Tリンパ球の役割を抗γδ型TCR抗体を投与してγδ型T細胞の機能を抑制したマウスで検討した。コントロール抗体投与群ではB6脾臓細胞投与後9日目までに宿主由来のγδ型腸管上皮間Tリンパ球(i-IEL)が増加し、12日目で急激に減少した。ドナー側のi-IELは脾臓細胞投与後12日目になってはじめて検出された。この時期にクリプト領域のアプトーシス細胞が著しく増加した。一方、抗γδ型TCR抗体を投与したマウスでは抗体投与14日目まではγδ型i-IELが検出されなかった。脾臓細胞投与後12日目でのドナー型i-IELの出現が遅れ、クリプトのアポトーシス数も減少した。これらの結果より、宿主側のγδ型i-IELが急性GVHDの腸管病変形成に貢献している可能性が示唆された。(3)妊娠維持機構同系(C3H/HexC3H/He)および異系(C3H/HexAKR/J)妊娠マウスにおける子宮上皮間リンパ球(IEL)中のγδ型T細胞の比率を調べた。非妊娠マウスの比べて妊娠マウスで妊娠12日目より増加した。増加率は異系妊娠マウスで同系妊娠マウスより著しかった。γδ型T細胞の表面マーカー出の検索ではCD45RB^+,IL-2a,CD69^+,LFA-1^<1high>が多く増加していた。

αβ型T細胞は抗TCR抗体と抗LFA-1抗体で強い増殖反応を示したが、γδ型T細胞は抗TCR抗体単独では増殖するものの、抗TCR抗体と抗LFA-1抗体の刺激には全く反応性を示さなかった。DNA解析ではこのシグナルによってアポトーシスが誘導されていることが分かった。In vivoに抗LFA-1抗体を投与するとサルモネラ感染後の肝臓におけるγδ型T細胞の増加が抑制され、菌の増加が認められた。感染症においてγδ型T細胞が何故一過性に増加してその後減少するのか、アポトーシスの感受性で説明されるのかも知れない。BDF1 (C57BL/6xDBA/2)F1マウスにC57BL/6脾臓細胞を投与すると、急性移植片対宿主片(GVHD)がおこってマウスは死亡する。急性GVHDでの腸管病変形成におけるγδ型腸管上皮間Tリンパ球の役割を抗γδ型TCR抗体を投与してγδ型T細胞の機能を抑制したマウスで検討した。コントロール抗体投与群ではB6脾臓細胞投与後9日目までに宿主由来のγδ型腸管上皮間Tリンパ球(i-IEL)が増加し、12日目で急激に減少した。ドナー側のi-IELは脾臓細胞投与後12日目になってはじめて検出された。この時期にクリプト領域のアプトーシス細胞が著しく増加した。一方、抗γδ型TCR抗体を投与したマウスでは抗体投与14日目まではγδ型i-IELが検出されなかった。脾臓細胞投与後12日目でのドナー型i-IELの出現が遅れ、クリプトのアポトーシス数も減少した。これらの結果より、宿主側のγδ型i-IELが急性GVHDの腸管病変形成に貢献している可能性が示唆された。(3)妊娠維持機構同系(C3H/HexC3H/He)および異系(C3H/HexAKR/J)妊娠マウスにおける子宮上皮間リンパ球(IEL)中のγδ型T細胞の比率を調べた。非妊娠マウスの比べて妊娠マウスで妊娠12日目より増加した。増加率は異系妊娠マウスで同系妊娠マウスより著しかった。γδ型T細胞の表面マーカー出の検索ではCD45RB^+,IL-2a,CD69^+,LFA-1^<1high>が多く増加していた。BALB/cマウスにSalmonella cholerasuis 31N-1(弱毒株)を腹腔内に投与した。感染6日目で腹腔内および肝臓にγδ型T細胞が増加したが、感染10日目なるとその比率は減少した。感染早期に増加してくるγδ型T細胞をパンニング法でenrichして98%以上の純度のγδ型T細胞を得た。γδ型T細胞はサルモネラ感染マクロファージおよびマイコバクテリア由来のHsp60に反応して、γIFNを産生した。そのVレパートア-はγ鎖はVγ1/Vγ4,δ鎖はVδ6およびVδ5が優位をしめた。次にこのγδ型T細胞のクローニイングをおこなった結果、Vγ1/Vγ6T細胞クローンとVγ4/Vγ6T細胞の2種類がクローン化できた。そのうちγ1/Vγ6T細胞クローンはHsp60に、Vγ4/Vγ6T細胞クローンはBALB/c脾細胞およびMethA腫瘍細胞に反応し、その反応性は抗Hsp60抗体であるML-30にて阻害された。γδ型T細胞のTCRとLFA-1のクロスリンキングによる反応性を検討した。
緑内障の網膜神経線維層欠損部位におけるフリッカー感度と明度識別視感度の比較検討

目的:緑内障の早期発見は,疾患の鑑別診断,治療方針決定において極めて重要な課題である。我々は,時間的分離能を反映する自動静的フリッカー視野計を開発し,従来の明度識別視野測定より鋭敏に早期緑内障性視野変化を検出できることを報告してきた。今回は,緑内障性視野障害におけるフリッカー感度と明度識別視感度の関係をさらに明瞭化する目的で,網膜神経線維層欠損部位内における両者の関係を比較検討することを研究の目的とした。対象および方法:早期緑内障症例82例150眼を対象とした。個々の症例に,明度識別視野測定,フリッカー視野測定,無赤光眼底撮影,Scanning Laser Ophthalmoscope(SLO)を施行した。明度識別視野はOctopus201プログラムNo32を施行した。フリッカー視野は,我々が開発したOctopus1-2-3による自動フリッカー視野計にて測定を行なった。網膜神経線維層欠損の検出は,Canon社製60°眼底カメラを用い無赤光眼底写真をKodak technical panfilmにて撮影した。さらにSLOを用い網膜神経線維層欠損の状態をSVHSテープに記録し,ビデオキャプチャーボードを介してIBMパーソナルコンピュータに取り込み,加算平均化処理を施行し静止画像を得た。これらの画像をOctopusおよびフリッカー視野と重ねあわせ,網膜神経線維欠損部位のフリッカー感度,明度識別視感度の相関関係を求めた。結果:網膜神経線維層欠損部位では,明度識別視感度が30dBから20dBに低下するとCFF値は40Hzから5Hzに急激に低下することがわかった。また明度識別視感度が15dBより低い部位では多くの測定点においてCFF値が0Hzとなった。また,網膜神経線維層欠損部位において47%の測定点で年齢別正常値より30HzのCFF値の低下を認めた。結論:自動フリッカー視野計によるCFF値の測定は早期緑内障性視野異常の検出に有用であることが分かった。
過酸化チタンナノ粒子を用いたTheranostic粒子線治療の開発

申請者らが独自に開発した過酸化チタンナノ粒子はX線照射によって大量のヒドロキシラジカルを発生し、マウスを用いた実験において顕著な放射線増感効果を示した。先行実験において、二酸化チタンナノ粒子に粒子線を照射したときのPETイメージングに成功した。申請者らは過酸化チタンナノ粒子の粒子線増感効果と、腫瘍細胞内のPETイメージングの双方を併せ持つ診断・治療法の着想にたどり着いた。本申請期間中で計画している研究項目は、過酸化チタンナノ粒子と粒子線を併用したときの1ROS生成量、2細胞生存率、3ROS増量性、ポジトロン放出性、4腫瘍内イメージングと抗腫瘍効果の確認である。
穂発芽変異体を用いた種子成熟・休眠・発芽分子機構の解明

アブシシン酸(ABA)は種子成熟、休眠、発芽の制御など、多くの生理現象を調節している重要な植物ホルモンである。そして、SRK2D、SRK2E、SRK2Iは、ABAによって強く活性化されるシロイヌナズナのSnRK2タンパク質リン酸化酵素である。これらの三重変異体であるsrk2d srk2e srk2iでは穂発芽が見られる。この変異体の解析を通じてSRK2D、SRK2E、SRK2Iによる種子成熟・休眠・発芽の制御機構を明らかにした。すなわち、三重変異体種子では、成熟期における生育阻害や、乾燥耐性の低下、休眠能の低下、極めて強いABA非感受性、ABA量の増加が見られた。また、ABI5を含むbZIP型転写因子断片のリン酸化が見られなくなった。マイクロアレイ解析により、これらのタンパク質リン酸化酵素は、広範囲にわたるABA応答性遺伝子の発現制御を通じて、種子成熟、休眠、発芽をコントロールしていることが示唆された。本研究課題の申請者らは、乾燥などの環境ストレスに対する応答と、種子成熟において重要な役割をもつアブシシン酸(ABA)が、遺伝子発現を制御している機構を研究してきた。最近、申請者らは、シロイヌナズナのABA応答性遺伝子発現に関わっているタンパク質リン酸化酵素SnRK2の三重変異体srk2d srk2e srk2iが、穂発芽を起こすことを明らかにした。本研究では穂発芽変異体の解析を通じてSnRK2による種子成熟・休眠・発芽の制御機構を明らかにする。平成21年度は穂発芽変異体の表現型および遺伝子発現を解析した。すなわち、srk2d、srk2e、srk2i一重変異体、二重変異体種子に比べ、srk2d srk2e srk2i三重変異体では、種子成熟期に生育阻害や乾燥耐性の低下が見られた。三車変異体種子では、穂発芽に加えて、休眠能の低下、極めて強いABA非感受性、ABA量の増加も見られた。三重変異体種子では、種子成熟期に働くことが知られているABI5を含むbZIP型転写因子断片のゲル内リン酸化が見られなくなった。また、マイクロアレイ解析により、abi5種子で発現レベルが低下している遺伝子のうち、48%の遺伝子の発現レベルが三重変異体種子でも低下していることが示された。さらに、三重変異体種子では、ABA誘導性発現を示す遺伝子の発現レベルの低下や、ABA抑制性発現を示す遺伝子の発現レベルの上昇といったグローバルな遺伝子発現の変化が見られた。以上の結果から、これらのタンパク質リン酸化酵素は、広範囲にわたるABA応答性遺伝子の発現制御を通じて、種子成熟、発芽をコントロールしていることが示唆された。本研究では穂発芽変異体の解析を通じて、SnRK2による種子成熟・休眠・発芽の制御機構を明らかにする。平成21年度は、穂発芽変異体srk2d srk2e srk2iの表現型、および遺伝子発現を解析した。平成22年度は、変異体等を用いて、穂発芽制御に関わるSnRK2と種子関連bZIP型転写因子との関係を解析した。まず、srk2d srk2e srk2i変異体種子では、ABI5ならびにABI5に相同性が高く種子成熟期に発現しているbZIP型転写因子群の遺伝子の発現が変化していることが確認された。また、種子成熟期に発現しているbZIP型転写因子群のリン酸化は、野生型種子で起きているがsrk2d srk2e srk2i変異体種子では起きていないことを、ゲル内リン酸化実験で確認した。ついで、種子関連bZIP型転写因子群の変異体をリソースセンターから変異体を取り寄せ、発芽に関わる表現型を解析した。ABI5の変異体ならびに種子関連bZIP型転写因子等の変異体においては、srk2d srk2e srk2iで観察されたような穂発芽の表現型は見られなかった。ABI5の変異体種子を用いたABA感受性発芽試験を行ったところ、ABA非感受性発芽が観察されたが、srk2d srk2e srk2i変異体のABA非感受性よりも弱かった。他の種子関連bZIP型転写因子eel等の変異体においては、有意なABA感受性の変化は見られなかった。

本研究課題の申請者らは、乾燥などの環境ストレスに対する応答と、種子成熟において重要な役割をもつアブシシン酸(ABA)が、遺伝子発現を制御している機構を研究してきた。申請者らは、シロイヌナズナのABA応答性遺伝子発現に関わっているタンパク質リン酸化酵素SnRK2の三重変異体srk2d srk2e srk2i(srk2dei)が穂発芽を起こすことを明らかにした。本研究では穂発芽変異体の解析を通じて、SnRK2による種子成熟・休眠・発芽の制御機構を明らかにすることを目的に実施した。21年度は、穂発芽変異体srk2deiの表現型および遺伝子発現を解析し、22年度は、主にsrk2dei変異体を用いて、穂発芽制御に関わるSnRK2と種子関連bZIP型転写因子との関係を解析した。23年度は、シロイヌナズナのプロトプラストを用いた実験系において、種子関連bZIP型転写因子EEL、AtDPBF2、AREB3が、ABI5と同様にABA依存的遺伝子発現を誘導することを明らかにした。一方、穂発芽変異体srk2dei種子のマイクロアレイ解析の結果をもとに、穂発芽に関わることが推定された代表的遺伝子について、リソースセンターから変異体を取り寄せて、種子成熟、休眠、発芽に関わる表現型を解析したが、abi3、abi5以外に、野生型種子との有意な違いを示す変異体は見出されなかった。以上の結果から、3種類の相同性が高いSnRK2タンパク質リン酸化酵素であるSRK2D、SRK2E、SRK2Iは、ABAシグナル伝達の重要なポジティブレギュレーターであり、種子で発現しているbZIP型転写因子ABI5等のリン酸化を通じた広範囲にわたるABA応答性遺伝子の発現制御により、種子成熟、休眠、発芽をコントロールしていることが示唆された。
ピエール・クロソウスキーの作品における演劇性の研究

本研究の目的は、20世紀の作家ピエール・クロソウスキーの作品にみられる演劇的要素を拾い出し、その背後に近代西洋文化の諸問題や身体・言語による表現行為に対する尖鋭な考察が含まれていることを示すことにある。その観点から当研究員は近年研究が目覚ましい「演劇性」の概念を援用しつつ、主として二つのクロソウスキーの活動である執筆活動と絵画制作活動とを無理なく接続させ、その作品に流れるライトモチーフを突き止めて、従来の研究よりも見通しの良い視点を提供しようとしている。平成20年度は主にその執筆活動における「演劇性」を論じたが、平成21年度は主としてクロソウスキーが手掛けた翻訳や絵画にみられる「演劇性」について論じた以下の論文や口頭発表があった。1.論文「言葉の試練としてのエクフラシス:クロソウスキーによる『アエネイス』の翻訳をめぐって」この論文では、クロソウスキーが手掛けたウェルギリウスの叙事詩の翻訳を題材に、彼の他の作品にも通じる、身体の動きを模倣するような言語の使用法や、そこから生じる「演劇性」について論じた。2.口頭発表「新たな伝達の『言語』へ:クロソウスキーの絵画論にみられる演劇性」クロソウスキーは1970年代以降に執筆活動を放棄し、専ら絵画制作に向かうことになった。この口頭発表では、クロソウスキーの絵画の方法論が、本人の発言とは裏腹に、それ以前の執筆活動において採られていた方法論と酷似していること、またそれと同時に、その絵画においては、その著作においてもみられた「新たな書語の探求」と「演劇性」が極度に発展した形でみられることを指摘した。以上の成果は、当研究員の二年間の研究の総仕上げの性格を持つものとなった。本研究の目的は、20世紀の作家ピエール・クロソウスキーの作品に見られる演劇的要素を探ることで、その背後に西洋近代の思考に対する尖鋭な考察が含まれていることを示すことにある。その観点から当研究員は、近年研究が目覚しい<演劇性>の概念を援用しつつ、その作品全体のライトモチーフを突き止め、従来よりも見通しの良い視点を提示しようとしている。平成20年度は以下の研究成果が生まれた。1.論文「ピエール・クロソウスキーの作品における演劇性の研究に関する序論:そのカルメロ・ベーネ論をめぐって」は、2008年3月16日に学習院大学で開かれた日本フランス語フランス文学会関東支部大会における発表をもとにしたもので、イタリアの俳優カルメロ・ベーネに関するクロソウスキーの比較的珍しいテクストをもとに、クロソウスキー自身の演劇現象に対する思考を探った。2.論文「シミュラークルとスペクタクル:ピエール・クロソウスキーにおける神学と演劇」は、2007年12月6日に東京大学駒場キャンパスで開かれた「日本学術振興会LACワークショップ」での発表をもとにしたもので、クロソウスキーが古代ローマの演劇や神話を語る際に何度も言及する、アウグスティヌスによる当時の退廃的風俗(「演劇的神学」)批判のもつ問題の検討を行うことで、クロソウスキー作品に通底する演劇性の射程を明らかにした。3.論文《A la recherche d'un equivalent:Klossowski,son Nietzsche et Roberte》は所属する専攻内紀要『言語情報科学』第7号に掲載されたもので、クロソウスキーの小説『歓待の掟』をそのニーチェ論との関連で読み解いたものである。それらの作品におけるコミュニケーション概念を分析することで、クロソウスキー作品の演劇性研究を補強する目的で行われた。なお、研究の一環として進められていた、クロソウスキーの重要な文学・思想評論集である『かくも不吉な欲望』の翻訳(共訳)が出版された。
内分泌攪乱物質で活性化されるエストロゲンレセプターの発生・生殖学的な生体作用機構

内分泌攪乱物質で活性化されるエストロゲンレセプターにより引き起こされる付加的な生理作用について,特に標的臓器の中でも生殖器官である子宮に焦点を絞りその分子メカニズムを解明することが本研究課題の目的である.1つのモデルとしてconstitutive active typeのエストロゲンレセプターcaERαとcaERβを組換えアデノウイルスベクターに組み込むことにより,エストロゲンレセプターシグナルのgain of functionを生体内で検討をおこなった.特に子宮に発現する遺伝子に関して,抗体染色,in situ hybridizationによれり検討し,併せてその生理的意義について性周期,着床期,における子宮への影響を検討した結果,マウス子宮において種々の分子マーカー(J.Mol.Endocrinol.In press, 2002)のup-/down-regulationが観察された,これら分子マーカーの発現はERα特異的またはERβ特異的に,制御されている応答遺伝子が存在を示した.また,応答遺伝子が実際に生理的レベルでどのような役割を持つか検討するために,性周期および受精-着床期の子宮における発現パターン,および発現制御について検討した結果,これらの下流応答遺伝子が時期特異的に発現しており,性周期および着床期において重要な役割を担うと考えられた.これらの下流応答遺伝子の生体機能に関しては今後の研究課題である.本研究課題では,新規遺伝子導入法の検討,特に生体内に直接アデノウイルスを導入しGain of functionを行うことができ(Methods in Mol.Biol.in press, 2002),それらの遺伝子の機能を解析すると言った方法論の検討・開発,内分泌攪乱物質で活性化されるエストロゲンレセプターの生殖学的な機能解析のモデルとして有用性が示唆された.内分泌攪乱物質で活性化されるエストロゲンレセプターにより引き起こされる付加的な生理作用について,特に標的臓器の中でも生殖器官である子宮に焦点を絞りその分子メカニズムを解明することが本研究課題の目的である.1つのモデルとしてconstitutive active typeのエストロゲンレセプターcaERαとcaERβを組換えアデノウイルスベクターに組み込むことにより,エストロゲンレセプターシグナルのgain of functionを生体内で検討をおこなった.特に子宮に発現する遺伝子に関して,抗体染色,in situ hybridizationによれり検討し,併せてその生理的意義について性周期,着床期,における子宮への影響を検討した結果,マウス子宮において種々の分子マーカー(J.Mol.Endocrinol.In press, 2002)のup-/down-regulationが観察された,これら分子マーカーの発現はERα特異的またはERβ特異的に,制御されている応答遺伝子が存在を示した.また,応答遺伝子が実際に生理的レベルでどのような役割を持つか検討するために,性周期および受精-着床期の子宮における発現パターン,および発現制御について検討した結果,これらの下流応答遺伝子が時期特異的に発現しており,性周期および着床期において重要な役割を担うと考えられた.これらの下流応答遺伝子の生体機能に関しては今後の研究課題である.本研究課題では,新規遺伝子導入法の検討,特に生体内に直接アデノウイルスを導入しGain of functionを行うことができ(Methods in Mol.Biol.in press, 2002),それらの遺伝子の機能を解析すると言った方法論の検討・開発,内分泌攪乱物質で活性化されるエストロゲンレセプターの生殖学的な機能解析のモデルとして有用性が示唆された.
授業へのエンゲージメントに着目した授業設計・改善支援ツールの開発

本研究は、授業へのエンゲージメント(学習への動機づけや楽しさ等のポジティブな感情を持ちながら積極的に学習に参加すること)に着目し、授業設計・改善支援ツールを開発し評価するものである。2018年度は、2017年度の結果を受けてツールの開発と評価を行う予定であった。しかし、産休・育休による研究活動の中断(2018年4月9日から2019年1月14日)により実施できなかった。2019年1月に復職し研究活動を再開した。研究活動再開後は、文献調査を行い、次年度に行う開発と評価の準備を進めている。次年度は、ツールの開発と評価を実施し、研究成果報告も行う予定である。研究代表者は、2018年4月上旬から2019年1月中旬まで産休・育休を取得したことにより、研究の進捗が遅れている。補助期間を1年間延長しているため、引き続き計画を遂行し、遅れを取り戻したい。平成30年度の産休・育休取得により、ツールの開発・評価の実施ができなかったため、今後進めたい。その際、エンゲージメントに関連する研究知見は日々新たなものが得られているため、文献調査や学会等での動向調査も同時に行う。また、育児により研究時間の確保が困難になることが考えられるため、研究補助者を募るなど、研究を遂行できるよう工夫して進めたい。2017年度は、授業設計・改善支援ツールの開発準備期間として位置づけ、文献調査とエンゲージメント測定方法の検討・試行・評価を行った。具体的には、授業終了時における生徒のエンゲージメントを把握し、それを教師がふり返り、次回以降の授業設計や改善に役立てることができる簡易的なツールを開発して検討した。簡易ツールは、授業終了時に生徒が行動・感情・認知面のエンゲージメントについて回答するアンケートと、授業後に教師が生徒のアンケート結果を確認し授業をふり返るワークシートから構成され、文献調査をもとに開発した。この簡易的なツールを中学校教師3名に試行してもらい、教師への質問紙調査と半構造化インタビューを実施して、使い勝手、有用性、改善点の3つの観点に基づいて評価した。その結果、使い勝手についてはある程度評価を得たものの改善・検討の余地があることがわかった。また、有用性については肯定的な評価を得たことに加えて、アンケートの質問文などの改善点が明らかになった。また、この結果を日本教育工学会第33回全国大会で報告した。このように、簡易的ツールの開発・試行・評価により、本研究で開発する最終的な授業設計・改善支援ツールに必要な要素が明らかになった。次年度以降、本結果を参考に、さらにツールの検討と開発・評価を進める。2017年秋以降、妊娠による体調不良・入院・安静期間が続いたため、計画通りに研究活動を推進することが困難な状況になった。また、産休に入るための業務の引き継ぎ等にかかる時間が急遽必要になったことも遅れの要因である。以上のことより、「やや遅れている」と判断した。産休・育休のため研究活動は一時的に中断することになる。2019年1月には研究活動を再開する予定である。研究活動再開後は、2017年度に得られた試行結果を踏まえ、最終的なツールの開発・評価を速やかに進める。また、エンゲージメントに関連する研究知見は日々新たなものが得られているため、文献調査や学会等での動向調査も同時に行い、意義のあるツール開発になるよう留意したい。あわせて、学会での成果報告も行う。2017年秋以降、妊娠により研究活動の実行に困難が生じ計画が遅れたため、次年度使用額が生じた。具体的には、文献調査・研究動向調査のための旅費、ツール開発のための費用において未使用額が生じた。次年度は、ツールの検討・開発を継続して行う。そのため、必要な文献調査・研究動向調査のための旅費、ツール開発のための費用として今年度の未使用額を執行する予定である。

これらの旅費、開発費用については、必要に応じて次年度分の助成金も合わせて使用する。2018年4月9日から2019年1月14日まで産休・育休を取得し、研究活動を中断したため、次年度使用額が生じた。具体的には、文献調査・研究動向調査のための旅費、ツール開発と評価のための費用、研究成果報告のための旅費において、未使用額が発生した。補助期間を延長したため、次年度は、ツールの検討、開発と評価を行う。そのための文献調査・研究動向のための旅費、ツールの開発費、研究成果報告のための旅費として、次年度使用額を執行する予定である。
線条体領域ドーパミン情報伝達マップ:病態モデルへの展開

ドーパミンはパーキンソン病、統合失調症、注意欠陥・多動性障害、レット症候群、薬物依存などの病態と密接に関わっている。ドーパミン作用の異常は様々な精神・神経症状を呈するため、ドーパミンが作用するメカニズム、つまり、ドーパミン情報伝達系の解明は重要である。この研究の目的は、正常に機能する「線条体領域ドーパミン情報伝達マップ:正常機能」の確立を目指すとともに、病的条件下において精神・神経機能異常を誘導する情報伝達系を特定し「線条体領域ドーパミン情報伝達マップ:病態モデル」を作製することである。本研究により、以下の成果を得ている。ドーパミン/DARPP-32情報伝達カスケードの解析では、DARPP-32のCK2リン酸化サイトであるSer97残基は核外移行シグナルとして機能している。PKAシグナルの活性化はPP-2AによるSer97残基の脱リン酸化を促進し、PKAによりThr34残基がリン酸化されたDARPP-32が核内に蓄積し、核内PP-1抑制シグナルとして機能する。レット症候群モデルマウスであるMecp2^<308/Y>マウスの解析では、20週齢を過ぎるとドーパミンD1受容体シグナルの選択的亢進を認めることを明らかにした。薬物依存モデルの解析では、メタンフェタミン逆耐性モデルでは高親和性ドーパミンD2受容体の割合が増え、逆耐性を消失させるドーパミンD1アゴニストの慢性投与により高親和性ドーパミンD2受容体の割合が正常化することを明らかにした。H18年度の研究により、以下の研究成果を得ている。ドーパミン/DARPP-32情報伝達カスケードの解析では、DARPP-32のCK2リン酸化サイトであるSer97残基は核外移行シグナルとして機能していることが明らかになった。Ser97残基リン酸化DARPP-32は核内より核外に移行するが、Ser97残基が脱リン酸化されると核内にDARPP-32が蓄積する。さらに、PKAシグナルの活性化はPP-2AによるSer97残基の脱リン酸化を促進し、PKAによりThr34残基がリン酸化されたDARPP-32が核内でPP-1抑制シグナルとして機能すると考えられる。PKAリン酸化基質の解析では、ドーパミン神経終末におけるtyrosine hydroxylase(TH)のSer40残基のリン酸化がphosphodiesterase 4(PDE4)により選択的に制御されていることが明らかになった。また、線条体ニューロンでは、PKA基質のリン酸化は主としてPDE10により制御されているという知見を得ている。レット症候群モデルマウスであるMecp2^<308/Y>マウスの解析では、15週齢まではドーパミンシグナルの異常は認めないが、20週齢を過ぎるとドーパミンD1受容体シグナルの亢進を認めることを明らかにしている。ドーパミンはパーキンソン病,統合失調症,注意欠陥、多動性障害,レット症候群,薬物依存などの病態と密接に関わっている。ドーパミン作用の異常は様々な精神、神経症状を呈するため,ドーパミンが作用するメカニズム,つまり,ドーパミン情報伝達系の解明は重要である。この研究の目的は,正常に機能する「線条体領域ドーパミン情報伝達

マップ:正常機能」の確立を目指すとともに,病的条件下において精神、神経機能異常を誘導する情報伝達系を特定し「線条体領域ドーパミン情報伝達マップ:病態モデル」を作製することである。H19年度の研究により,以下の研究成果を得ている。ドーパミン情報伝達を制御機構につき,phosphodiesterase(PDE)に焦点を当て解析した。線条体にはPDE4B,PDE10AなどのPDEサブタイプが発現しており,薬理学的,生化学的,および免疫組織化学的手法を用いて解析を行ったところ,直接路D1ニューロンではPDE10A,間接路D2ニューロンではPDE10AとPDE4B,ドーパミン神経終末ではPDE4Bが選択的に発現し機能していることを示唆する結果を得た。レット症候群モデルマウスであるMecp2^<308/Y>マウスの解析では,20週齢を過ぎるとドーパミンD1受容体シグナルの選択的亢進を認めることを明らかにした。さらに,Mecp2^<308/Y>マウスでは樹状突起スパインの形成に関わる蛋白の発現および機能調節が異なることを明らかにした。薬物依存モデルの解析では,メタンフェタミン逆耐性モデルでは高親和性ドーパミンD2受容体の割合が増え,逆耐性を消失させるドーパミンD1アゴニストの慢性投与により高親和性ドーパミンD2受容体の割合が正常化することを明らかにした。この結果により薬物依存におけるドーパミンD2受容体の機能異常が明らかになった。