hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マウス第11染色体上骨量制御遺伝子の解析

これまでの研究で、SAMP6とSAMP2を交配させて作出されたコンジェニック系統及びサブコンジェニック系統の表現系の分析から、候補遺伝子の存在する範囲がおよそ10.0Mbpの範囲に絞られる事がわかった。さらに詳細に表現系を解析した結果、作出したサブコンジェニック系統が2種類の表現系のみをとることから、候補遺伝子はこの範囲に-つだけ存在する可能性が非常に高く、その場合にはさらに候補遺伝子領域が狭くなる事が明らかとなった。まずこめ候補遺伝子領域のすべての遺伝子に関して、エクソンの配列をDNAシークエンシング法で同定し、SAMP2とSAMP6間で差異がないか検証したところ、すべての候補遺伝子のエクソン配列に差異がみられなかった。次に、すべての候補遺伝子の発現解析をReal-time RT-PCR法を用いて骨組織及び腎臓を用いて行ったところ、Cacng4遺伝子の発現量が、骨形態の異なるサブコンジェニック系統に比較してSAMP6で優位に高発現であった。発現の異なる遺伝子が他にみられなかったため、同遺伝子の5'上流領域を5000bpにわたりSAMP2とSAMP6間で比較した。一部の配列は非常にGC richであり同定できない所があったが、4872bp上流にA/GのSNP、4323bp上流にやはりA/GのSNPが同定された。これらの2つのSNPに関して、周囲の配列を転写因子配列予測ツールなどで解析したが、これまでのところ、既知の転写因子の結合配列とは一致していない。今回発現の差がみられた遺伝子の上流にSNPが確認できたことから、このSNPを用いたプロモーター解析が可能であり、骨形態の遺伝的背景に関する今後の研究のための非常に重要なステップであると考えている。
学校教育のための安価で簡便なモバイル端末の立体化

1.研究目的立体表示の応用分野の一つとして、教育分野が挙げられる。教育現場での日常的な利用を考えると眼鏡なし立体表示が適しているが、複数人が同時に観察可能な眼鏡なし立体表示装置は大規模で高価である。そこで本研究では、小中学校や高校の教育現場で眼鏡なし立体表示を実現できるように、タブレット型コンピュータなどのモバイル端末を簡易かつ安価に立体化する方法を開発する。2.研究方法立体表示方式にはパララックスバリア方式を採用した。この方式ではガラス製マスクをスリットアレイとして用いるのが一般的であるが、ディスプレイに合わせてスリット間隔や厚みを調整することが難しいため、教育現場での利用は難しい。そこで本研究では、ガラス製マスクの代わりに、スリットアレイを透明シートに印刷したものを用いた。具体的な実施項目を以下に示す。(1)ディスプレイの仕様と観察範囲からスリットアレイ印刷データを自動生成するプログラムの開発(2)パララックスバリアとディスプレイ面の間に透明シートを積層して視域を調整する方法の開発(3) 2枚の視差画像を合成して立体表示用画像を生成するプログラムの開発(4)試作端末の作製(5)立体化法のドキュメント化3.研究成果画面サイズ7インチ、解像度1,280×800のタブレット端末を用いて試作端末を作製した。レーザープリンタと熱転写プリンタを比較し、より高コントラストな印刷結果が得られた後者をスリットアレイ印刷に用いた。透明シートには市販のポリエステルシートを用いた。パララックスバリアとディスプレイ面の間隔は透明シートを積層することで調整したが、その際にXZステージに取り付けたデジタルカメラで立体像を確認しながら実験的に調整が行えるようにした。以上の方法でモバイル端末を簡易に立体化することができた。しかし透明シート間で乱反射した光が観察時に見える問題があるので、今後の検討課題としたい。
弱い相互作用によるストレンジネス生成の実験的研究

これまで、Λハイペロンと核子の弱い相互作用についての研究は、(k、π)、(π、k)反応を用いてΛハイパー核を生成し、その弱崩壊を調べるという手法が用いられてきた。本研究はΛハイパー核の弱崩壊の逆反応であるp+n→p+Λ過程を研究することにより、Λハイペロンと核子の弱い相互作用についての情報を得ることを目的としている。反応の閾値近傍で実験することにより他の過程でのΛの生成はなく、またΛは崩壊点と不変質量を測定することにより同定する。Λの崩壊点を精度よくもとめるための崩壊点検出器は高位置分解能であることの他、ハイレートで動作可能、物質量が少ない等のことが要求されている。Flexible Printed Circuit(FPC)を読み出しにGas Electron Multiplier(GEM)を電子増幅に用いたガスチェンバーを用いることを計画している。今年度はプロトタイプの崩壊点検出器を製作し、そのテストを行なった。また、Λハイパー核を重イオンビームを用いて生成しその弱崩壊を測定する実験について研究を行なった。重イオンビームを用いた実験では、これまでの(k、π)、(π、k)反応では作りえない中性子や陽子過剰のハイパー核を生成する可能性が開ける。この研究はドイツの重イオン研究所の重イオンビームを用いる計画で重イオン研究所との共同研究である。今年度はシュミレーションを用いた検出装置のデザインを行なった。Λハイパー核の崩壊事象をトリガーレベルで選び出すためにシンチレーションファイバーを用いた検出器のプロトタイプの作成、トリガー信号を発生させるためのFPGAを用いた回路のデザインを行なった。p+n→p+Λ過程はストレンジネスを含むΛハイペロンを弱相互作用で生成する過程ある。この過程を研究することにより核子とハイペロン間の弱相互作用について情報を得ることが出来る。実験では陽子ビームをターゲットに照射し、p+n→p+Λ反応によるΛの崩壊粒子pとπ^-を検出する。反応の閾値近傍で実験することにより他の過程でのΛの生成はなく、またΛはターゲットから平均数cm飛んだ後崩壊する、という特徴的な事象となるため、崩壊粒子の飛跡を測定しΛの崩壊点を求めることにより反応を同定できる。反応は弱相互作用で引きおこされるため断面積は極端に小さく(10^<-39>10^<-40>cm^2)、実験を実現するためにはバックグラウンドによる係数率を抑えるとともにΛの崩壊事象を効率的に選びトリガーレートを抑える必要がある。またターゲットにおける強い相互相互作用によるπ^-をともなう事象をΛの崩壊事象と区別することが求められる。検出装置はこれらの条件を満たすように設計されている。検出器の係数率を抑えるために重金属製のコリメーターを用いる。また、トリガーカウンターはバックグラウンドに少ないと予想されるπ^-をソレノイド磁場中での電荷による曲がる方向の違いにより選ぶようデザインされている。ターゲットにおける強い相互作用によるπ^-をともなう事象をΛの崩壊事象と区別するために崩壊点をViertex detectorをもちいて精度よく測定する。これまでシュミレーションをもちいて検出装置の設計を行ない、専用のビームラインおよび検出装置の建設を進めてきた。建設された検出装置の性能を実際に陽子ビームを用いた実験で調べた。今年度行なわれた実験結果より、トリガーカウンターによりπ^-が効率良く検出できることを確認し、またトリガーレートはπ^-を選ばないときにくらべ約1/250に減らすことができた。またコリメーターにより、バックグラウンドによる係数率が約1/20に減ることを確認した。これらの実験は断面積を求める実験の約1/1000のスケールで行なわれている。1000倍のスケールの実験にやきなおした際には、トリガーレートはほぼ必要な条件を満たす見通しがたった。係数率に関してはさらに一桁の改善が必要であり、バックグラウンドの起源や検出効率の改善などさらなる工夫が必要である。p+n→p+Λ過程検出実験のための検出装置のR&Dを行なった。この実験は陽子ビームをターゲットに照射し、p+n→p+Λ反応によるΛの崩壊からくるpとπ^-を検出する。生成されたΛはターゲットから平均数cm飛んだのち崩壊するという特徴的な事象となる。よって崩壊粒子の磁場中での飛跡を測定し不変質量からΛを同定するとともに、崩壊点がターゲットから離れていることを要求することにより反応を選び出すことができる。検出装置の主な開発要素は、1)重金属製コリメーターにより計数率を抑える、2)効率的なトリガーを考案しトリガーレートを抑える3)崩壊点検出器の開発、の3点である。昨年度1)コリメーターを用いた計数率の測定と2)π^-を選ぶトリガーシステムを用いたトリガーレートの測定を行った。今年度は昨年度に引き続き解析を行い、その結果1)コリメーターにより計数率は1/20になるが、更なる改良が必要であることがわかった。2)に関してはπ^-を選ぶトリガーシステムと飛跡が2個以上という条件をかけることにより実験の要求(1/1000)が満たされることがわかった。もとめた結果をまとめ国際会議(SNP04)で発表した。3)崩壊点検出器は、高位置分解能であることの他、ハイレートで動作可能、物質量が少ない等のことが必要である。

これらを満たすためにFlexible Printed Circuit (FPC)を読み出しにGas Electron Multiplier (GEM)を電子増幅に用いた円筒形のガスチェンバーを開発することにした。今年度はFPCを読み出しに用いたMulti Wire Proportional Chamber (MWPC)を製作しFPCの性能評価を行った。これまで、Λハイペロンと核子の弱い相互作用についての研究は、(k、π)、(π、k)反応を用いてΛハイパー核を生成し、その弱崩壊を調べるという手法が用いられてきた。本研究はΛハイパー核の弱崩壊の逆反応であるp+n→p+Λ過程を研究することにより、Λハイペロンと核子の弱い相互作用についての情報を得ることを目的としている。反応の閾値近傍で実験することにより他の過程でのΛの生成はなく、またΛは崩壊点と不変質量を測定することにより同定する。Λの崩壊点を精度よくもとめるための崩壊点検出器は高位置分解能であることの他、ハイレートで動作可能、物質量が少ない等のことが要求されている。Flexible Printed Circuit(FPC)を読み出しにGas Electron Multiplier(GEM)を電子増幅に用いたガスチェンバーを用いることを計画している。今年度はプロトタイプの崩壊点検出器を製作し、そのテストを行なった。また、Λハイパー核を重イオンビームを用いて生成しその弱崩壊を測定する実験について研究を行なった。重イオンビームを用いた実験では、これまでの(k、π)、(π、k)反応では作りえない中性子や陽子過剰のハイパー核を生成する可能性が開ける。この研究はドイツの重イオン研究所の重イオンビームを用いる計画で重イオン研究所との共同研究である。今年度はシュミレーションを用いた検出装置のデザインを行なった。Λハイパー核の崩壊事象をトリガーレベルで選び出すためにシンチレーションファイバーを用いた検出器のプロトタイプの作成、トリガー信号を発生させるためのFPGAを用いた回路のデザインを行なった。
高性能電子輸送性半導体ポリマーの創製

本研究では、有機エレクトロニクスの分野において不足している、高性能電子輸送性半導体ポリマーの開発を目指している。以前に開発したビチオフェンジオン(BTD)の異性体である、S-ペックマン骨格(SP)を有する半導体ポリマーを開発した。SP系ポリマーはBTD系ポリマーに比べて、主鎖の結合交替が小さく、π共役が発達していることが要因であることが分かった。いずれのポリマーもアモルファス状の薄膜を与えるにもかかわらず、SP系ポリマーの移動度はBTD系ポリマーに比べて2桁程度大きいことが分かった(論文投稿準備中)。エステル基を置換基として有するナフトビスピラジンを用いたポリマーを開発したところ、アルキル基を置換基とするポリマーに比べて、吸収帯が顕著に長波長シフトした。これらを用いた有機薄膜太陽電池にて6%程度の変換効率を得た(Macromolecules, 2019, in press)。さらに、非対称ハイブリッド型ナフタレン系骨格の開発に成功した(Chem. Eur. J. 2018, 24, 19228)。新規骨格であるジチアゾリルチエノチオフェンビスイミド(TzBI)を有する半導体ポリマーの合成に成功した。TzBI系ポリマーは、チオフェン型であるTBIを有するポリマーに比べて深いLUMOレベルを有し、これをn型半導体とする有機薄膜太陽電池ではTBI系ポリマーよりも数倍高い変換効率を示した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、有機エレクトロニクスの分野において不足している、高性能電子輸送性半導体ポリマーの開発を目指す。具体的には、「キノイド系」、「π欠損ナフタレン系」、および「イミド系」骨格を中心に新規な電子親和力の高いπ電子系縮合多環骨格(アクセプターユニット)を探索し、これらをビルディングユニットとして用いた半導体ポリマーを合成する。合成したポリマーは電子輸送性材料として有機トランジスタや有機薄膜太陽電池に応用し、電子構造や集合構造との構造ー物性相関を詳細に解析することで、高性能化に向けた分子設計指針を確立する。今年度、キノイド系材料として、ビチオフェンジオン(BTD)やベンゾジチオフェンジオン(BDTD)を用いた半導体ポリマーの合成を行った。これらは、いずれも高い電子輸送特性を示した。また、特にBDTD系ポリマーは、極めて小さいバンドギャップ0.88 eVを示し、透明導電膜としての可能性も秘めていることが分かった(J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 7725)。一方、イミド系材料として、ジチエノチエノチオフェンイミド(TBI)を有するポリマーを合成した。TBIを有するポリマーでは、その共重合骨格により、ホール、電子、両極性と極性の制御が可能であることが分かった。さらに、有機太陽電池として用いても、p型およびn型材料といずれとしても機能することが分かった(Adv. Mater. 2016, 28, 6921)。また、π欠損ナフタレン系としても、ナフトビスピラジン骨格の合成に成功しており、現在、ポリマー化を検討中である。さらに、既存のナフトビスチアジアゾールを用いたポリマーにて、極めて高い太陽電池の変換効率が得られた(J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 10265)。今年度、すでに研究計画として挙げた3つのテーマ中、2つのテーマ(キノイド系およびイミド系)において良好なポリマー材料が得られた。さらに、もう1つのテーマであるπ欠損ナフタレン系においても、ナフトビスピラジン骨格の合成に成功しており、ポリマー化の検討が出来ている。また、ナフトビスチアジアゾール系ポリマーにおいても、世界最高レベルの太陽電池性能が得られている。J. Am. Chem. Soc.誌やAdv. Mater.誌など、6報の原著論文を発表することができている。具体的には、「キノイド系」、「π欠損ナフタレン系」、「イミド系」骨格を中心に新規な電子親和力の高いπ電子系縮合多環骨格(アクセプターユニット)を用いて半導体ポリマーを合成している。H29年度は、特にπ欠損ナフタレン系に注力した。新たに、ナフトビスピラジンの効率的合成法を確立し、様々な置換基を有するナフトビスピラジンを用いて新規半導体ポリマーを開発した(Chem. Lett. 2017, 46, 1193)。特に、エステル基を置換基として有するナフトビスピラジンを用いたポリマーは、低いLUMOレベルを持つため、n型半導体としての機能が期待される。また、これまで対称系ナフタレン系骨格を開発してきたが、これらを出発物質とし、非対称ナフタレン系骨格が合成可能であることを見いだした。また、キノイド系として、昨年度開発してビチオフェンジオンの異性体を有する半導体ポリマーの開発に成功した。この異性体は、従来型に比べて、200nm程度広い吸収波長領域を有することが分かった。さらに、イミド系として、昨年度開発したジチエノチエノチオフェンイミド(TBI)のチオフェン部位をチアゾールに置き換えた新規ユニット(ジチアゾリルチエノチオフェンビスイミド/TzBI)の合成に成功した。TzBIはチアゾールを有することで、TBIに比べて深いLUMOレベルを有することが分かった。TzBIを有する半導体ポリマーを開発し、これをn型半導体として有機薄膜太陽電池に用いることで、光電変換特性が得られた。

当初開発予定であったナフトビスピラジンの合成法を種々検討している中で、偶発的に、非対称ナフタレン系骨格の合成法を発見した。これにより、新たに6種類の新規骨格開発に成功した。これらは、大きな双極子を有するため、従来のナフタレン系骨格にはない新しい機能を有する半導体ポリマーの創出に繋がることが期待できる。本研究では、有機エレクトロニクスの分野において不足している、高性能電子輸送性半導体ポリマーの開発を目指している。以前に開発したビチオフェンジオン(BTD)の異性体である、S-ペックマン骨格(SP)を有する半導体ポリマーを開発した。SP系ポリマーはBTD系ポリマーに比べて、主鎖の結合交替が小さく、π共役が発達していることが要因であることが分かった。いずれのポリマーもアモルファス状の薄膜を与えるにもかかわらず、SP系ポリマーの移動度はBTD系ポリマーに比べて2桁程度大きいことが分かった(論文投稿準備中)。エステル基を置換基として有するナフトビスピラジンを用いたポリマーを開発したところ、アルキル基を置換基とするポリマーに比べて、吸収帯が顕著に長波長シフトした。これらを用いた有機薄膜太陽電池にて6%程度の変換効率を得た(Macromolecules, 2019, in press)。さらに、非対称ハイブリッド型ナフタレン系骨格の開発に成功した(Chem. Eur. J. 2018, 24, 19228)。新規骨格であるジチアゾリルチエノチオフェンビスイミド(TzBI)を有する半導体ポリマーの合成に成功した。TzBI系ポリマーは、チオフェン型であるTBIを有するポリマーに比べて深いLUMOレベルを有し、これをn型半導体とする有機薄膜太陽電池ではTBI系ポリマーよりも数倍高い変換効率を示した。今年度は、開発したそれぞれの骨格につき、シンプルなビチオフェンを共重合ユニットとして用いてポリマーを合成した。今後は、当初の計画通り、DFT計算を駆使し、ポリマーが電子輸送性を示すようなエネルギー準位を持つように、再度分子設計する。具体的には、ビチアゾールやチアゾロチアゾール、フッ素置換ビチオフェンなどの電子親和力の高い骨格を検討する。また、トランジスタや太陽電池などのデバイスの最適化にも注力する。H30年度は、エステル置換ナフトビスピラジン系ポリマーのn型半導体としての評価を継続する。また、新規な非対称ナフタレン系骨格を有するポリマーを含む有機半導体の開発を行う。また、キノイド系についてはビチオフェンジオンの異性体、イミド系についてはTzBIなど新たに開発した骨格を有する半導体ポリマーの構造最適化を進め、物性解明、デバイス評価を行う予定である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
扁桃病巣疾患におけるTh17/制御性T細胞サブセットの役割に関する研究

(対象と方法)扁摘を行ったPPP患者11名から採取した口蓋扁桃、末梢血リンパ球、足蹠皮膚(肉眼的正常部分)を用いた。足蹠皮膚をSCIDマウス(CB-17系)の背部に移植し、口蓋扁桃あるいは末梢血から分離したリンパ球をマウス腹腔内に移入し、移植4週間後、移植皮膚および血液を採取した。移植皮膚を用い、ヒトCD4,IL-17,IFN-r,IL-10,HSP60の発現を免疫組織染色にて検討、また、血清中のヒトIL-6、IL-17,ヒトIFN-γ、ヒトTNF-α、およびヒト抗HSP60-IgG抗体価を、ELISA法にて測定した。(結果)PPPの扁桃リンパ球と皮膚を移植したSCIDマウス群では、移植皮膚の真皮乳頭部にCD4陽性T細胞の浸潤を多く認め、末梢血リンパ球移入群との間に有意差を認めた。浸潤Tリンパ球数と、SCIDマウス末梢血中のヒト抗HSP60-IgG抗体価の間に有意な正の相関を認めた。移植皮膚に浸潤したTリンパ球のうち、IL-17の発現を認めるTh17細胞が確認されたが、IFN-rやIL-10を発現するリンパ球はほとんど認められなかった。また、これらの移植皮膚にTリンパ球浸潤が確認された症例では、確認されなかった症例に比べて、ヒト抗HSP60-IgG抗体価、IL-17、IL-6が上昇していた。(結論)ヒト/SCIDキメラ・マウスの移植実験でPPP患者の扁桃リンパ球が移植した足蹠皮膚に直接反応し浸潤する現象は、PPPの無菌性膿疱発症の初期段階におこるリンパ球浸潤を反映していると考える。今回の結果は、PPPの発症において、扁桃リンパ球のHSP60に対する自己免疫応答が重要であること、Th17が中心的な役割を果たしていることが示唆された。移植皮膚を用い、ヒトCD4,IL-17,IFN-r,IL-10,HSP60の発現を免疫組織染色にて検討、また、血清中のヒトIL-6、ヒトIFN-γ、ヒトTNF-α、およびヒト抗HSP60-IgG抗体価を、ELISA法にて測定した。(結論)ヒト/SCID

キメラ・マウスの移植実験でPPP患者の扁桃リンパ球が移植した足蹠皮膚に直接反応し浸潤する現象は、PPPの無菌性膿疱発症の初期段階におこるリンパ球浸潤を反映していると考える。今回の結果は、PPPの発症において、扁桃リンパ球のHSP60に対する自己免疫応答が重要であること、Th17が中心的な役割を果たしていることが示唆された。(方法)1.インフォームドコンセントを得てから、PPP患者の足底皮膚を採取、凍結切片を作成し、足底皮膚病変に浸潤するリンパ球内のIL-6、IL-17、IL-22、IL-10、IFN-rの発現を免疫組織学的に検討した。2. SCIDマウスにPPP患者由来の足底皮膚と扁桃および末梢血リンパ球を移植し、4週間後に、移植皮膚とその血清を採取した。移植皮膚の凍結切片を作成し、ヒトTリンパ球浸潤とサイトカイン発現を免疫染色で調べた。また、血清中のIL-6、IL-17、IL-10、IFN-r濃度をELISA法で測定した。(結果)1. PPP患者の足底皮膚に浸潤するリンパ球において、各サイトカイン陽性リンパ球浸潤度を×400倍視野あたりの陽性リンパ球数(/HPF)で検討した。IL-17陽性リンパ球は7症例中、最大値15/HPF,中央値5/HPFであったのに対し、IFN-r、IL-10陽性リンパ球はそれぞれ最大値1/HPF, 3/HPF、中央値0/HPF、1/HPFであった。2.移植皮膚にヒトTリンパ球浸潤を認めた扁桃リンパ球移入郡症例において,血清中ヒトIL-17、IL-6濃度の上昇が認められた。また、移植皮膚へ浸潤するリンパ球において最大7/HPFのIL-17産生T細胞が確認された。(考察)PPP患者の皮膚病変に浸潤するTリンパ球において、IL-17の発現が強くみられたことや、.SCIDマウス移植皮膚においてPPPのTリンパ球浸潤を認めた症例において血清中ヒトIL-17が上昇していたことから、PPP病態形成においてTh17が関与している可能性が示唆された。1.ヒト/SCIDキメラマウスの作成について、90%以上の移植皮膚生着率を達成している。2.移植皮膚浸潤Tリンパ球のサブセットの検討;Th17細胞が移植皮膚上皮に浸潤することが免疫染色にて確認された。3.マウス血清中サイトカインから病態に関与するT細胞サブセットを検討;SCIDマウス血清中にヒトIL-17の検出に成功した。これらの結果は、研究開始前に想定していた結果であり、実験はおおむね順調に進展している。実験は、当初の計画通りに進んでおり、下記のように次年度計画へすすむ予定である。(1)末梢血リンパ球、扁桃リンパ球のIL-17、IFN-r、IL-10産生細胞の検出と調査当科で扁桃摘出術を施行するPPP患者と睡眠時無呼吸症候群患者(コントロール群)から末梢血と、摘出した扁桃を提供していただき、比重遠沈法でリンパ球を分離する。このリンパ球を12時間培養し、ERISPOT法にてこれらのリンパ球におけるIL-17,IFN-rの産生細胞数を測定する。PPP患者群はPPPスコアを用い軽症群、重症群に分類し、コントロール群とあわせた3群の間にIL-17産生細胞数の有意な差があるか検討する。IL-17は、IL-22とともに慢性皮膚疾患において皮膚症状を増悪させるサイトカインとして注目されており、PPPの重症度との相関が存在するかは興味深い点である。(2)PPPスコアの算出;これまで掌蹠嚢胞症の皮疹のスコアリング方法に確立されたものはなく、皮疹の重症度や扁摘の治療効果の判定は、医師や患者の主観的な評価により行われる傾向にあった。
フィトクロムによるグリセリン酸キナーゼの細胞内局在制御機構の解析

次世代シーケンサーを用いたmRNA-seq解析により、フィトクロムが転写制御に加え、それとほぼ同じ規模で、シロイヌナズナゲノムの6.9%にも及ぶ遺伝子に対して選択的スプライシング制御を行うことを明らかにした。さらに、光シグナル伝達のネガティブレギュレーターであるSPA3について、その選択的スプライシングパターンがフィトクロムシグナル依存的に変化し、そのことが生理学的に光形態形成の促進に寄与することを実証した。以上の結果から、フィトクロムが、遺伝子発現の異なるステップである転写と選択的スプライシングを、直接かつ同時に制御することで、植物の光応答を引き起こすことを実証し、植物の光情報利用における新奇機構を世界に先駆けて発見した。26年度が最終年度であるため、記入しない。植物の主要な光受容体フィトクロムB(phyB)は、PIFと呼ばれる転写因子群を介した転写制御により光シグナルを伝達すると、現在一般的に考えられている。しかし我々は大規模な順遺伝学的解析を徹底的に行い、その結果、phyBがPIFを介した転写制御に加えて、新奇スプライシング制御因子RRC1を介して選択的スプライシング制御も行うことを発見した。そこで本研究では、現時点で不明である、phyBによる標的遺伝子の選択的スプライシング制御の分子機構と光生理学的意義の解明を目指す。本年度は、フィトクロムによる選択的スプライシング制御の標的遺伝子をシロイヌナズナのゲノム内で網羅的に同定する目的で、次世代シーケンサーを用いたmRNA-seqを行い、フィトクロムシグナル依存的にスプライシングパターンを変化させる遺伝子をゲノムワイドに解析した。その結果、シロイヌナズナゲノム内にて、1000を超える遺伝子が、定常状態でのmRNA量を変化させることなく、その選択的スプライシングパターンを、フィトクロム依存的に、赤色光に応じて1時間以内に素早く変化させることが明らかとなった。さらに、Gene Ontology解析を行った結果、フィトクロムによる転写制御の主な早期標的遺伝子が、過去の報告通り転写因子であるのに対して、フィトクロムによる選択的スプライシング制御を赤色光照射後1時間以内に受ける主な遺伝子はRNAスプライシング関連遺伝子であることが明らかとなった。また、光シグナル伝達関連遺伝子にて、フィトクロムによる選択的スプライシング制御が有意に高頻度で認められ、その中でも特に、概日時計やCOP/DET経路の主要構成因子をコードする遺伝子がフィトクロムによる選択的スプライシング制御を有意に受けることが明らかとなった。本研究では、フィトクロムによる標的遺伝子の選択的スプライシング制御の1)分子機構と2)光生理学的意義の解明を目指しているが、そのうち2)に対して、本年度にあげた成果によりその目標がある程度達成できたと考えられる。フィトクロムによる選択的スプライシング制御の生理学的意義を明らかにするために、今回のmRNA-seqで同定された1000を超える標的遺伝子のうち、フィトクロムのシグナル伝達に重要であることが既に報告されているいくつかの特定の遺伝子について、フィトクロムシグナル依存的に生じるスプライスバリアントの生理機能を形質転換植物において調べるなどして、解析を進める。
中国華東・華南地区と日本の文化交流

初年度には中国の山東半島から琅邪台、連雲港をへて淮南に至る沿海地域、さらに淮南より南下して揚州・鎮江・南京などの調査を行った。沿海地域は遣唐使の時代から近代に及ぶ日中交流の関口であり、淮南-鎮江ルートはまた遣唐使達が往来した地域である。この調査についてはメンバーの一人、松浦章氏が「歴史研究班の海外調査」(『東西学術研究所々報』72)として報告されている。また成果の一部が藤善の「琅邪台-徐福伝説」(『阡陵』37号、1998年9月)、「文書・記録の日中文化交流」(『東西学術研究所紀要』32号、1999年3月)松浦の「清乾隆五十七年貢期の琉球進貢と鄭文英の客死」(『南島史学』51号、1998年5月)、高橋隆博「筥・櫛筥・手筥-手筥の成立をめぐって」(『手筥』駸々堂、1999年3月)などに発表ずみである。二年度は浙江大学のメンバー両名が来日し日中交流史関係の資料・典籍の調査を積極的に行い多くの結果を得た。王勇氏の「遣唐使時代のブックロード」(『アジア遊学』-東アジアの遣唐使、勉誠社、1999年3月)、王宝平「黄遵憲『日本国志』源流考-『芸苑日渉』との関係をめぐって-」(『江戸・明治期の日中文化交流』浙江大学、2000年10月)などは、その一部である。最終年度は中国の厦門・泉州・福清・福州などの調査に従事した。泉州では全長2,5kmにおよぶ安平橋と、海外交通史博物館を見学し、福清県では上張村にある民家を調査した。安平橋は宋の紹興八年(1138)に建造されたもので、花崗岩を長く切り橋梁とした独特の建築であり、上張村の民家は葉一族の100人ほどが居住してきたものという。清朝の乾隆年間に建てられ、200年以上の歴史を持つ。研究協力者で建築史の永井氏が成果を発表する予定である。また海外交通史博物館では泉州の民俗史料を調査したが、その生活用品と風俗が琉球および九州南部のものと近似するのには驚かされ、今後は物の交流に注目すべきことを再認識させられたのは大きな成果である。長い日中関係に最も重要な役割を果たしてきた中国の沿海地域、とりわけ山東・江蘇・浙江・福建の各地における日中交流史上の遺産を洗い直し、地域性、地方差を勘案しながら、新しい問題提起を試みようとするのが主目的である。この主旨に従い、今回の調査は山東半島の青島に始まり、淮水河口の連雲港に至る海岸線と、淮安より洪沢湖周辺地域の旧運河沿いの諸地域、さらに揚州より鎮江に至るルートを調査した。

近年の日中関係史で盛んに取り上げられる徐福伝説の舞台となった瑯〓台周辺、日中交渉史の隠れたルートの一つである連雲港と『西遊記』を育んだ文学のメッカ花果山を踏査。淮南では「琉球国京都通事諱文英鄭公之墓」の所在を探り、淮陰県図書館の裏地にこれを発見した。乾隆五十八年(1793)に入朝した通事鄭文英が同年十一月十日この地で病死し埋葬されたもの。その経緯については研究分担者の松浦章氏によって『南島史学』51号に「清乾隆五十七年貢期の琉球進貢と鄭文英の客死」と題して発表公刊が予定されている。一方、入唐・入宋の際、必らず使用した旧運河には注目すべき関係遺址が多い。その一つの泗州(現〓〓県)普光(照)王寺は僧伽和尚信仰の根本道場であるが清初、淮水の氾濫により水没したままとなっている。唐以降、治水、水運の神として信仰を集め、入唐・入宋僧達の記録にみえており、日本にも観音信仰とともに導入された事実がある。今回、水上に現われた明租陵とあわせ周辺の調査にあたった。揚州大明寺、鎮江金山寺などを含め、日中関係史に見逃せない寺院や運河、梁津さらに日本文化に大きな影響を与えた『文選』ゆかりの焦山、米〓墓など今後の研究に楽しみな調査結果が得られた。長い日中関係史に最も重要な役割を果してきた中国の沿海地域、とりわけ山東・江蘇・逝江・福建・広東の各地における日中交流史上の遺産を洗い直し、またそれぞれの地域と日本との文化交流をめぐって地域性、地方差を勘案しながら、新しい問題提起を試みようとするのが研究の主目的である。この本旨に従い、昨年度は華東地域の調査に重点を置いたが、今年度は主として中国の研究分担者による日本側の調査を実施した。両者とも現地郷土史家と交流の機会を持ち、中国人ならではの新知見を得た。王宝平の成果は地方紙のニュースに取り上げられ、また各機関の日中交流資料の蒐集につとめ関西大学東西学術研究所においてその一端を「なぞの銚文棟の『日本国志』について」に口頭発表した。一方、王勇・王宝平・藤善は杭州市で開催の国際シンポジウムに参加発表。成果は近日中に勉誠社より出版の予定である。三人はまた彼我の船舶が発着した普陀山とその周辺調査を実施した。松浦・高橋・藤善は広州と肇慶・南海・香港の調査、中山大学の研究者と意見の交換を行い、博物館・光孝禅寺(旧額制止寺)などを調査した。初年度には山東半島より連雲港に至る華東の沿海地域および近世琉球王朝の使節が往来した連雲港-淮安ルートに加え、遣唐使以来利用されてきた淮安-揚州-鎮江-南京ルートの諸地域を調査し、すでにいくつかの成果を発表した。中国の研究協力者が研究調査に来日した昨年度に続き、最終年度にあたり華南地域の中、隠元・鄭成功に象徴される日中関係史の宝庫、福建省の沿海地域を中心に遺跡・文献等の調査を実施した。10月5日より同12日にかけて班長以下の4名に美術・建築の研究者各1名を同行し、福州・福清・泉州・晋江・廈門をめぐり多くの収穫を得た。泉州では閲台関係史博物館・古船博物館のほか海外交通史博物館を訪れ、館長の王連茂氏ほかと学術交流の場を持てた。福州では福州博物館ののち福建師範大学を訪れ、かねて依頼した予備調査の礼を述べ謝必震、方宝川、林国平教授らと、今後の日中関係史における福建省の役割と展望について意見を交換した。福清は隠元の故郷として、また最近は蛇頭の問題で有名となったが、黄檗山周辺の調査と再建間もない萬福寺を見学。住民の協力を得て豪農の故居および建築様式を詳細に見ることが出来た。また廈門では廈門大学人類博物館において歴史研究所々長の揚国棹、歴史系主任陳支平ならびに研究調査を支援している韓昇教授らと学術討論を行い、今後の日中関係史には沿海地域のみでなく内陸部にもメスを入れるべき示唆と資料提供を受けた。調査協力、学術交流の継続を約し有意義であった。
小脳顆粒細胞の形態と移動の極性を司る細胞骨格制御因子の機能解析

脊椎動物中枢神経系の複雑な回路網形成には、分裂層で誕生した個々のニューロンが細胞移動して正しく配置し、入出力細胞に向かい樹状突起や軸索を発達させることが不可欠である。本研究では、発生中直角な方向転換を挟み、接線移動と放射移動を連続して経験する小脳顆粒細胞をモデルとして、中枢神経系ニューロンの移動と形態の極性を制御する分子機構を明らかにすることを目指した。昨年度までに、転写因子Pax6が顆粒細胞の双極性軸索の伸長と軸索内の細胞移動を司る細胞骨格編成機構の上流にあることを明らかにし、野生型とPax6変異顆粒細胞で差次的に発現する複数の分子をdifferential display法で単離した。これらのうち特に細胞骨格編成に直接関与しうる細胞内シグナル伝達因子に注目して、顆粒細胞の移動と形態の極性調節に関与する細胞骨格編成分子の同定を試みた。顆粒細胞の二相性の極性移動を再構成できる組織片培養系を用い、阻害剤の添加や分子の強制発現を行った結果、Ca依存型PKCの活性を阻害した顆粒細胞で接線移動の速度が有意に減少し、Ca依存型PKCが顆粒細胞の接線移動の制御に関与する事が明らかになった。また培養下の顆粒細胞にGFPを強制発現させ、移動のダイナミクスをタイムラプス共焦点顕微鏡で詳細に追跡した。その結果、顆粒細胞の二相性の移動は、各々将来軸索と樹状突起に分化する性質の異なる先導突起に導かれて起ることが明らかになった。脊椎動物中枢神経系の複雑な回路網形成には、分裂層で誕生した個々のニューロンが細胞移動して正しく配置し、さらに情報伝達の方向に従って樹状突起や軸索を発達させることが不可欠である。本研究の目的は、小脳顆粒細胞をモデルとして、中枢神経系ニューロンの移動と形態の極性を制御する分子機構を明らかにすることである。我々はこれまでの研究で、顆粒細胞の双極性軸索の伸長と軸索内の細胞移動を司る細胞骨格編成機構に、転写因子Pax6の働きが必要であり、それがアクチン骨格の不安定化を引き起すRho/ROCK伝達経路とは独立の機構に関与することを明らかにした。本研究ではさらに、Pax6により転写制御を受け、顆粒細胞の移動と形態の極性調節に関与する細胞骨格編成分子の同定を試みた。具体的には野生型とPax6変異顆粒細胞で差次的に発現する分子をdifferential display法で単離した。これらの分子それぞれにつき定量的PCR法とin situハイブリダイゼーションを行った結果、En1、Hox11などの転写因子、PK Cbeta, FK506BP, SH3P2などの細胞内シグナル伝達分子、PDGFなどの分泌性因子の発現が、Pax6変異動物で有意に減弱している事が明らかになった。これらのうち特に細胞骨格編成に直接関与しうる細胞内シグナル伝達因子に注目して、顆粒細胞の極性移動を再構成できる組織片培養系を用い、阻害剤の添加や分子の強制発現を行い、機能解析を行っている。
小児脂肪肝の発症と体脂肪分布との関連について-800人のユホ-ト集団を用いて

1.1994年東北地方A町立の公立中学校生徒844名を対象として体脂肪分布、超音波断層法を用いた脂肪肝の測定を実施した。脂肪肝の診断は肝実質のエコーレベルの上昇、音響減衰の増加、肝内脈管の不明瞭化の三項目を基準とし各項目毎に0、1、2点とスコアー化しその総合得点で評価した。脂肪肝(スコアー>or=3)の有病率は全体で2、25%、男子3、4%、女子0、99%(X^2=4.43、P<0.05)であった。体脂肪分布の変数である体重、Waist/Hip比、腹壁皮下脂肪厚に関しては脂肪肝のグループの方がそうでないグループに較べて大きく、統計学的に有意の差が認められた(P<0.0005)。年齢、身長に関しては脂肪肝のグループの方がそうでないグループとの間に有意の差はなく、小児の成長と脂肪肝発症との間には関連がないことが示唆された。2.肝脂肪侵潤あり(スコアー>or=1)と診断されたもの27名を症例とし、肝脂肪侵潤なく肥満でもないもの65名をランダムに選んでコントロールとした。インスリン、C-Peptide, C-Peptide/インスリン比、血糖、総コレステロール、中性脂肪、HDLコレステロール、LDLコレステロール、VLDLコレステロール、収縮期血圧、拡張期血圧各々の変数について肝脂肪侵潤が認められたグループではインスリン、C-Peptide、中性脂肪、LDLコレステロール、VLDLコレステロール、収縮期血圧、拡張期血圧がコントロールに較べて有意に高く(P<0.01)、C-Peptide/インスリン比、HDLコレステロールはコントロールに較べて有意に低かった(P<0.01)。また、血糖、総コレステロール値については両グループに有意な差は認められなかった。3.以上の疫学的研究結果より、すでに小児期において脂肪肝が注目すべき有病率をもって存在すること、小児脂肪肝発症には性差が存在すること、Syndorome-X(インスリン抵抗性症候群)の発症の基盤として脂肪肝の存在が重要であることが示唆された。
マラソン能力と肥満に関連するミトコンドリアゲノム多型

本研究では、ミトコンドリアゲノム多型と個体のエネルギー産生能力との関連を明らかにするために、肥満者・非肥満者・一般の糖尿病患者・血管病変の顕著な糖尿病患者・百寿者・パーキンソン病患者・アルツハイマー病患者、各96人、およびエリート長距離走選手48人、合計720人のミトコンドリアゲノム全塩基配列を決定した。これに基づいてミトコンドリア多型データベースを構築し、分子系統学的解析を行った。蛍光ビーズを用いてミトコンドリアゲノム多型を網羅的に分析するシステムを開発した。これを用いて、生活習慣病患者を中心に2,908例について166種のミトコンドリアゲノム多型の分析を終えた。その結果、女性ではメタボリックシンドロームに罹りにくい3種のハプログループ(N9a,G1,D5)が見いだされた。一方、糖尿病発症の危険因子となるF型と防御因子となるN9a型が見いだされた。男性ではハプログループFが糖尿病発症の危険因子であること、女性ではハプログループN9aが糖尿病に対する防御因子であり、ハプログループFとAが糖尿病の危険因子であることが明らかになった。さらにハプログループNgbとM7cは心筋梗塞の防御因子であり、ハプログループG1は危険因子であった。男性ではハプログループN9bが心筋梗塞の防御因子でありハプログループG1が危険因子であった。このように本研究によって肥満など生活習慣病に関連する多数のミトコンドリアゲノム多型が発見された。ミトコンドリアゲノム多型と個体のエネルギー産生能力との関連を明らかにするために96例の若年肥満者のミトコンドリアゲノムの全塩基配列(16569塩基×96例=159万塩基)を決定した結果、555個の多型が検出され、30塩基に1個の割合で多型が見つかった。このうち512カ所が一塩基置換(single nucleotide polymorphism, SNP)であった。リボソームRNAおよびトランスファーRNA遺伝子領域の多型は72個、蛋白質をコードする遺伝子の多型は317個見いだされ、アミノ酸置換を伴う多型は95個であった。ミトコンドリアの電子伝達系酵素およびATP合成酵素の遺伝子をコードしている翻訳領域を含むゲノムの全塩基配列を分析する系を開発した。これを利用して、肥満者・非肥満者・一般の糖尿病患者・血管病変の顕著な糖尿病患者・百寿者・パーキンソン病患者各96名合計576個体についてミトコンドリアゲノムの全塩基配列を決定し、多型データベースを構築した。今年度はアルツハイマー病患者96名ミトコンドリアゲノムの全塩基配列を決定し、672個体のミトコンドリア多型データベース(http://www.giib.or.jp/mtsnp/)を構築した。男子マラソン優勝者のミトコンドリアゲノムの全配列を解析し、互いに連鎖する5カ所のアミノ酸置換を見いだした。これらの多型の中からNADH脱水素酵素第5サブユニット(ND5)のアミノ酸置換Tyr159Hisに注目し、若年肥満者96名と若年非肥満者96名のミトコンドリアゲノムの全配列の解析結果と比較した。その結果、この多型は若年肥満者7名と若年非肥満者1名に見いだされた(オッズ比=7.5,p=0.03)。このことは、マラソンに適性を示すミトコンドリアゲノム多型が、肥満に関連していることを示している。ミトコンドリアゲノム多型と個体のエネルギー産生能力との関連を明らかにするために、肥満者・非肥満者・一般の糖尿病患者・血管病変の顕著な糖尿病患者・百寿者・パーキンソン病患者・アルツハイマー病患者、各96人合計672人のミトコンドリアゲノム全塩基配列を決定した。これに基づいてミトコンドリア多型データベース(http://www.giib.or.jp/mtsnp/)を構築し、分子系統学的解析を行った。3497C>T(ND1:A64V)

多型と1119T>C(12SrRNA:472U>C)多型は、若年肥満者96名中の5名で検出されたが、糖尿病患者96名では検出されなかった(p=0.029)。これらの多型を含むハプログループB4cは肥満しやすい個体を代表している可能性がある。一方、8684C>T(ATP6:T53I)多型は糖尿病患者96名中の5名で検出されたが、若年肥満者96名では検出されなかった。この多型の糖尿病患者における頻度(5.2%)は健常人での頻度(0.7%,3/410)よりも有意に高かった(p=0.008)。糖尿病群における頻度(5.2%,5/96)は、他の4群での頻度(1.3%,5/384;百寿者0/96,アルツハイマー病患者1/96,若年非肥満者2/96,パーキンソン病患者2/96)よりも有意に高かった。このことから、ハプログループM8aを代表する8684C>T多型を有する個体は、若年では肥満傾向を有しないが、中年以降に糖尿病に罹患しやすいと推定される。このようにハプログループ間においてミトコンドリア機能の相違が存在し、肥満や糖尿病への易罹患性に関与していると考えられる。ミトコンドリアゲノム多型と個体のエネルギー産生能力との関連を明らかにするために、肥満者・非肥満者・一般の糖尿病患者・血管病変の顕著な糖尿病患者・百寿者・パーキンソン病患者・アルツハイマー病患者、各96人、およびエリート長距離走選手48人、合計720人のミトコンドリアゲノム全塩基配列を決定した。これに基づいてミトコンドリア多型データベース(http://www.giib.or.jp/mtsnp/)を構築し、分子系統学的解析を行った。蛍光ビーズを用いてミトコンドリアゲノム多型を網羅的に分析するシステムを開発した。これを用いて、生活習慣病患者を中心に2,908例について166種のミトコンドリアゲノム多型の分析を終えた。その結果、男性ではメタボリックシンドロームに関連するハプログループは見いだされなかったが、女性ではメタボリックシンドロームに罹りにくい3種のハプログループ(N9a,G1,D5)が見いだされた。一方、糖尿病発症の危険因子となるハプログループFと防御因子となるハプログループN9aが見いだされた。男性ではハプログループFが糖尿病発症の危険因子であること、女性ではハプログループN9aが糖尿病に対する防御因子であり、ハプログループFとAが糖尿病の危険因子であることが明らかになった。さらにハプログループN9bとM7cは心筋梗塞の防御因子であり、ハプログループG1は危険因子であった。女性では心筋梗塞に関連するハプログループは見いだされなかったが、男性ではハプログループN9bが危険因子でありハプログループG1が防御因子であった。このように本研究によって肥満など生活習慣病に関連する多数のミトコンドリアゲノム多型が発見された。
機械的刺激およびリポ蛋白LDLが血管平滑筋細胞の増殖に及ぼす影響

ラット大動脈より酵素法分離法にて得た血管平滑筋細胞はラミニン処理したシリコン膜上で培養すると増殖し、シリコン膜を伸展させると平滑筋細胞も比例して伸張した。平滑筋細胞がconfluentに達した後、無血清培地に替え、48時間後に^3Hチミジンを加え、伸展による核酸合成の増加を測定した。機械的伸展刺激によりチミジンの取り込みは3倍に増加した。一方LDLを培地に100μg/ml加えるとチミジンの取り込みは約15倍増加した。伸展刺激とLDLを同時に加えると核酸合成は対照に比べて23.5倍に増加した。すなわち両者の核酸合成に対する相加ないし相乗作用があった。次に機械的伸展刺激のc-fos遺伝子発現に及ぼす影響についてNorthern blot方を用いて検討した。同遺伝子発現は伸展前には全く無かったが、伸展開始後15分で最高となり、45分では発現がすでに低下していた。このとき対照遺伝子のGAPDH遺伝子発現はすべてに同等に見られた。疫学および臨床経験で認識されていた動脈硬化に対する危険因子が、培養細胞においても確認された。今後動脈硬化予防方法の解明に本研究を発展させたい。
ヘリカル・ワインディング法による円筒LVLの成型技術の開発

まず、スパイラルワインダーについて、従来、紙管用の装置であったものを、木材単板を螺旋状に巻き付け積層接着することの出来るものに改造した。すなわち、長さ6m、直径12.5cmのマンドレルの周りに抜取可能な鋼製の長さ3m,肉厚10mmの円筒をはめ込み、二対の駆動用エンドレスベルトを用いて、その上に幅40mm、厚さ2.5mmの帯状の木材単板(繊維方向は幅方向)を右巻及び左巻に交互に巻き重ねて行くことの出来るものに改造した。次に、この巻き付け操作に耐える強度の帯状の木材単板(繊維方向は幅方向)を用意するために、単板の裏面に補強用の裏打ちシートを接着剤で張り合わせる実験を行なったが、実用的な価格範囲の材料の中では適当なものは見つからなかった。つぎに、単板をミシン掛けすることを試みた。その結果、ポリエステルの糸を用いて2本のミシン掛けを行なったものは、実用的に十分な強度を持つことが分かった。ミシン掛けによって単板は簾状に細かく割れる傾向が見られる。力学的な性能には著しい低下はないが、外見上問題である。次に、一層毎に単板の繊維方向を左右に或る角度傾けて、いわゆる交錯木理を持たせて積層接着した場合の積層材の力学的効果を調べた結果、交錯角度20°までは繊維方向と殆ど変わらない強度と弾性率を持つことが分かった。これは異方弾性理論からも裏付けられる。最後に、ミシン掛けした単板を用いて、上記のスパイラルワインダーによる単板積層円筒の試作実験を行なった。その結果、種々の改良点が明かとなったが、全体としてこの方法は実用化の可能性を持つことがわかった。
脳における細胞移動の動態と分子機構

脳の発生過程では多くの細胞は生れた場所とは異なる場所へと移動する。例えば中枢神経系を構成する神経細胞は、脳室に面した脳室層(小脳の一部の細胞は菱脳唇)で最終分裂を終えたのち、細胞によって定められた場所へと移動する。移動の距離は細胞によって異なるが、中には正中線を越えて反対側へ移動するものさえある(Altman and Bayer,1978;Tan and LeDouarin,1991など)。したがって細胞移動は脳の発生にとって極めて重要な問題である。然るに移動の解析方渋、なかでもその動態の解析方法の欠除のため、神経細胞の移動の機構に関する知見は驚くほど乏しい。そこで本研究では脳の神経細胞の移動を可視化する新しいシステムを開発し、その動態の解析を進めるとともに、遺伝子導入によりその分子機構を明らかにする事を目的として研究をおこなった。脊椎動物の脳では現在までに神経細胞の遊走には脳室層に対して垂直な方向(ラジアル方向)と脳表面に対して平行な方向(タンジェンシャル方向)の2つの移動方向があることが知られており、前者はラディアルグリア、後者はそれ以外(神経細胞の突起等)が足場になるとされている。本研究では前者のモデルとして大脳皮質の神経細胞、タンジェンシャル方向に移動する後者のモデルとしてprecellebellar nucleiを形成する菱脳唇の神経細胞を選んで研究をおこなった。その結果、1)分裂中の運動の段階2)最終分裂を終えた神経細胞が、最終位置まで移動する段階3)最終位置に到達した神経細胞が動きをとめてさらに分化してゆく段階を捉えることが出来た。またさらに平成13年度では、前年度に得た細胞移動の解析データをもとに神経細胞の移動に関わると思われる遺伝子の評価をもおこなった。然るに移動の解析方法、なかでもその動態の解析方法の欠除のため、神経細胞の移動の機構に関する知見は驚くほど乏しい。移動の距離は細胞によって異なるが、中には正中線を越えて反対側へ移動するものさえある(Altman and Bayer,1978;

Tan and LeDourarin,1991など)。したがって細胞移動は脳の発生にとって極めて重要な問題である。然るに移動の解析方法、なかでもその動態の解析方法の欠除のため、神経細胞の移動の機構に関する知見は驚くほど乏しい。そこで本研究では脳の神経細胞の移動を可視化する新しいシステムを開発し、その動態の解析を進めるとともに、遺伝子導入によりその分子機構を明らかにする事を目的として研究をおこなった。脊椎動物の脳では現在までに神経細胞の遊走には脳室層に対して垂直な方向(ラジアル方向)と脳表面に対して平行な方向(タンジェンシャル方向)の2つの移動方向があることが知られており、前者はラディアルグリア、後者はそれ以外(神経細胞の突起等)が足場になるとされている。本研究では前者のモデルとして大脳皮質の神経細胞、タンジェンシャル方向に移動する後者のモデルとしてprecellebellar nucleiを形成する菱脳唇の神経細胞を選んで研究をおこなった。その結果、1)分裂中の運動の段階2)最終分裂を終えた神経細胞が、最終位置まで移動する段階3)最終位置に到達した神経細胞が動きをとめてさらに分化してゆく段階を捉えることが出来た。またさらに平成13年度では、前年度に得た細胞移動の解析データをもとに神経細胞の移動に関わると思われる遺伝子の評価をもおこなった。
πアリル・0価鉄複合体-キラルブレンステッド酸触媒による新規アリル化反応の開発

本研究は、金属・キラルブレンステッド酸触媒による新規ホモアリルアミン合成法の開発を主題に、以下の研究計画に準じ21年度の研究を遂行した。(1)光活性キラルブレンステッド酸触媒の設計・開発(2)アリルトリメチルシランとイミン類との櫻井-細見アリル化反応への応用(3)触媒反応系についての評価(4)クロチル化反応への展開(1)高活性キラルブレンステッド酸触媒の設計・開発:ペルフルオロフェニル基の強力な電子求引性と特異的なスタッキング相互作用に着目し、ペンタフルオロフェニル基を有する、新規キラルリン酸触媒の合成を試みた。種々検討し、MOM-(R)-BINOLおよびMeO-(R)-H8BINOLから誘導した光学活性ペルフルオロリン酸の合成法を確立することができた。(2)(3)(4)アリルトリメチルシランとイミン類との櫻井-細見アリル化反応への応用と評価:得られた新規リン酸触媒を用いて、イミン類への櫻井-細見アリル化反応を試みた。反応は、ベンゾイル基を有するアシルイミンとアリルトリメチルシランを用い、種々の反応溶媒中、1当量のキラルリン酸触媒存在下で行った。いずれの溶媒を用いた場合でも反応は円滑に進行し、ベンゾイル基を種々検討したところ、3,5位にtertブチル基を有するベンゾイルイミンを用いた場合に、エナンチオ選択性が飛躍的に向上し、最高99%eeで目的生成物が得られた。また、本触媒系はクロチル化反応にも有効であり、良好なジアステレオかつエナンチオ選択性で、1,2位置換型ホモアリルアミンを与えた。本研究は、金属・キラルブレンステッド酸触媒による新規アリル化反応の開発を主題に、以下の研究計画に準じ20年度の研究を遂行した。高活性キラルブレンステッド酸触媒の設計・開発(2)アリルトリメチルシランとイミン類との櫻井-細見アリル化反応への応用(3)触媒反応系についての評価(1)高活性キラルブレンステッド酸触媒の設計・開発:ペルフルオロフェニル基の強力な電子求引性と特異的なスタッキング相互作用に着目し、3, 3位にペンタフルオロフェニル基を導入した、新規キラルリン酸触媒の合成を試みた。具体的には、R-ビナフトールから誘導したMOMBINOLの3, 3'位をn-BuLiによりリチオ化後、ヘキサフルオロベンゼンを作用させ、3, 3'位にペンタフルオロフェニル基を有するMOMBINOLを76%の収率で合成した。続いて、文献既知の方法により、脱MOM後、リン酸化を経て、所望の新規キラルリン酸触媒を良好な収率で合成した。(2)(3)アリルトリメチルシランとイミン類との櫻井-細見アリル化反応への応用と評価:得られた新規リン酸触媒を用いて、イミン類への櫻井-細見アリル化反応を試みた。いずれの溶媒を用いた場合でも反応は円滑に進行し、特に、トルエンを溶媒として用いた場合に、良好な収率かつ中程度のエナンチオ選択性で目的とするホモアリルアミンが得られた。さらに、ベンゾイル基を種々検討したところ、3, 5位にねtertブチル基を有するベンゾイルイミンを用いた場合に、エナンチオ選択性が飛躍的に向上し、最高99%eeで目的生成物が得られることが明らかとなった。