hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
植物の生活環における光環境情報受容系の発達の制御に関する研究

植物の光形態形成における光受容タンパク色素フィトクロムには2つのアイソフォーム【I】,【II】が存在し、【II】型は光条件によらず常に少量蓄積されるが、【I】型は緑色組織に少く、黄化組織に多量に蓄積される。フィトクロム【I】の合成の光調節は、従来アベナを材料として転写レベルで研究されているが、確かに転写の調節が見られるものの必ずしもそれだけでは説明できないことが示された。本年度の研究では、エンドウを材料としてこの点を検討した。エンドウのフィトクロム【I】のcDNA(mRNAの3'端側約1kbに対応する)を【^(32)P】でラベルしたものをプローブとして、RNAブロットハイブリダイゼーションを行なった。黄化組織では約4.1kbを中心として高分子量側にひろがる濃いバンド,緑色組織では約4.6kbにシャープでうすいバンドが各々検出された。この結果は、フィトクロム【I】のmRNAには、4.1kbと4.6kbの2つの型があり、後者は常に存在するが、前者は暗所でのみ蓄積することを示唆している。そこで、各光条件下で生育した植物組織から抽出したmRNAを鋳型として、再度、cDNAのクローン化を行なった。残念ながら、緑色組織からは短いクローンが1つ得られたのみであったが、黄化組織からは多数のクローンが得られた。制限酵素分析により、クローンはA609(ほぼ完全長)のタイプの多数のクローンと、A301とに分けられた。塩基配列の解析の結果、A301には、3か所に各100塩基程度のGTで始まりAGで終わる配列の挿入があることがわかった。A301は、イントロンが取除かれる前のmRNA前駆体に対するcDNAと判断された。上記の4.6kbのmRNA分子種は、これに対応するものと推定された。以上の結果から、フィトクロム【I】mRNAの合成の光調節には、イントロンのスプライシングが関与しているという作業仮説が考えられる。
妊娠分娩産褥期に体験する女性のマイナートラブルへの看護援助モデルの構築

本研究は、妊婦が体験しているマイナートラブル(以下MTとする)に対する看護援助を開発することを目的として、平成11年度および12年度は文献検討を、また平成12年度から13年を中心に妊婦や助産師へのインタビューを、14年度はオーストリア・ウィーンでのマイナートラブルに関すると助産師へのインタビュー、さらにそれらの結果を基にして、作成した質問紙により、妊婦と助産師にアンケート調査をした。以上より、妊婦は当初考えていたより多くのMTの症状を抱えており、それに対する適切な対応方法も見つけられていなかった。そして、助産師に対して少しでもいいからMTに関する自分たちの訴えに耳を傾けてほしいという希望を持っていた。一方、助産師のMTに対する看護援助活動の問題として、MTを抱えている妊婦との関わりが短いためにその問題を充分に引き出せていないこと、たとえ援助が実施できても継続して関われず、自分のケアを振り返ることができないため、ケアの効果が充分に確認できていないこと、対処法が確立できていないMTが多いこと、症状のアセスメントが適切でない場合は異常を引き起こすことなど、が挙げられた。従って、妊婦に対するMTの看護援助として、傾聴し共感する姿勢をもつこと、妊娠によって生じる生理的現象の説明を行うこと、抱えている症状アセスメントを適切に行うこと、個別性(文化や時代背景も含めた)の違いを理解し尊重すること、妊娠週数による今後起こりうる問題の予測を行うこと、他職種との連携を密にすること、外来でのMTに対応できるためのシステム、例えばMTに関するパンフレットの作成や、仲間同士の交流の場の設定、助産師外来の常設等、を作ることが考えられた。今後は、各々の症状に対する原因の究明、およびそれへの具体的援助活動の開発が求められ、妊婦にとってより快適な妊娠期間となるような援助がさらに必要である。平成11年度は過去10年間におけるマイナートラブルに関する文献検討を主に研究を進めた。まず、和文献は医学中央雑誌の検索ソフトを用い、全体的な症状を示す「不快症状」「マイナートラブル」のキーワードと、マイナートラブルに含まれる個々の症状「つわり」「腰痛」など35のキーワードについて検索を行った。また洋文献は、mediline及びcinahlの検索ソフトを用い、和文献と同様に全体的な症状を示す"discomfort"のキーワード、個々の症状を示す"nausea""back pain"といった35のキーワードについて検索を行った。その結果、和文献は1365、洋文献は1786のヒット件数があり、そのうち研究の目的に沿うと考えられた和文献55と洋文献65の合計120文献を中心に妊娠中のマイナートラブルに関する検討を行った。分析の枠組みとしてはマイナートラブルの定義、症状、原因、日常生活の苦痛度、本人の対処、看護、治療といった視点があげられた。文献検討の結果、マイナートラブルそのものについての定義がされているものが非常に少ないこと、また、マイナートラブルに含まれるつわりや腰痛、浮腫といった症状について、妊婦の立場から日常生活への支障や生活の質といった視点で述べられている文献は非常に少ないことが明らかになった。また、症状の軽減についての看護について詳細に述べられている文献もあったが、科学的な根拠については不明瞭で、経験的にされているものがあった。これらの結果を踏まえ、現在は妊婦と看護者への面接調査を実施している段階であり、妊婦がマイナートラブルによりどのような日常生活を送っているのか、また看護者の援助はどのようなものであるのか、その実態を明らかにすることが次年度に向けての課題である。平成12年度は、11年度に行った文献検討をもとに、マイナートラブルとしてあげられている症状について分析を行った。その結果、文献の中で扱われていた症状は、痛み、かゆみ、しびれ、だるさなどの【全身に現れる症状】、排尿障害、排便障害などの【限局した症状】、性交時の症状といった【日常生活動作によって出現する症状】の大きく3つに分類された。

そして、マイナートラブルとされている症状は、医学的な問題を含まないものであるが故に、マイナートラブルの症状の原因やアセスメントの視点を明確にすることで、異常との判別が可能になることが示唆された。また、文献でマイナートラブルとしてあげられている症状は、医学的視点からみた症状と同じ表現のものがほとんどであり、看護の視点として妊婦の苦痛の度合いや、日常生活上で感じているものといった、妊婦の体験に近づいた症状で表現されているものはないことが明らかになった。これらのことから、看護ケアの対象としてのマイナートラブルの定義や、そのケアについて探求することが必要であると考えた。また、12年度はこれまでの文献検討の結果をもとに、インタビューガイドを作成し、妊婦13名と看護者5名のインタビューを実施した。その結果、妊婦はマイナートラブルによって、日常生活上の変化や苦痛を感じていること、その症状のとらえ方は個人によって様々であることが分かった。そしてその症状に対しては医療者や友人に情報を得たり、雑誌から情報を得るなどして妊婦自身が対処している場合もあったが、医療者から十分な対応が得られなかったり、その症状を我慢している場合もあった。看護者のインタビューは現在も実施中であるが、看護者がマイナートラブルの重要性を認識していない、あるいはマイナートラブルに対する看護援助に関して、対応の難しさ、自信のなさといった問題を感じていることが明らかになっている。来年度は、妊婦、看護者のインタビューの分析を続け、これらの結果をもとに、看護ケアが必要とされるマイナートラブルについての現状把握と、看護独自の介入方法を明確にすることを目指して質問紙を作成し、調査を進める予定である。平成13年度は、11年度に行った文献検討および12年度を中心として実施した妊婦へのインタビューと助産婦へのインタビューについての分析を深めた。妊婦へのインタビューは、妊娠17週から39週の間の妊婦に、本研究に参加することを同意した(初産婦9名、経産婦6名)15名に行い、その結果対象者は3-16個、平均8個のマイナートラブルを体験しており、内容は、便秘、腰痛、つわり、疲労感、睡眠障害などであった。一番多かったのは、便秘で10名が不快感を示していた。これらは、医療従事者に訴えても薬の処方のみであり、妊婦は、処方された薬も、胎児に影響があるのではないかと、服薬をせず我慢する場合が多かった。また、日常生活に関する困難さは症状により異なり、睡眠障害に関する問題が一番深刻に捉えられ、寝たいのに眠れない、夜間に頻回に目覚める、あるいは非常に眠いなどどうしようもなさを訴えていた。このような症状は、医療従事者に相談することなく、自分なりの対応法を模索するか、出産までだからと我慢していることが多かった。そのため医療者は、こうした妊婦の体験しているマイナートラブルを適切に把握し、これらの日常生活への困難さを経験できるような戦略を開発し、適切なアドバイスをする視点を持つことが必要であることが示唆された。
サルコペニアの一次的な原因としての神経筋接合部信号伝達障害の病態機構解明

サルコペニアと廃用性筋萎縮における神経筋接合部(NMJ)信号伝達障害が一次的な原因として注目されている。サルコペニアモデルマウスの脊髄運動神経細胞とNMJ筋終板(endplate)において、RiboTag mouseを用いた網羅的遺伝子発現プロファイリング解析とSPPLAT法によるproximity proteomics解析を行い、サルコペニアの原因に関わるSMN分子・endplate分子を同定し、CRISPR/Cas9によるノックアウトiPS細胞・ノックアウトマウスの解析により、サルコペニアにおけるNMJ病態を明らかにし新規治療法開発につなげる。
ペロブスカイト太陽電池と構成材料の光キャリアダイナミクスとその電子状態解析

時間分解EPR測定によりペロブスカイト太陽電池の電荷分離の詳細なメカニズムの解明を目的としています。そこで、ペロブスカイト薄膜および各電子・正孔輸送材料の薄膜における励起子の拡散運動と、ペロブスカイト太陽電池における励起子の拡散運動を比較し、ペロブスカイト太陽電池における電子移動メカニズムの解明を行っていきます。
中国南部の族譜:版本と手鈔本の社会的機能の比較を中心とした研究

まず、手書きの族譜と印刷された族譜の社会的機能を、広東省、海南省等で収集した族譜の事例をもとに比較考察した。手書きの族譜に共通しているのは、そこに記載された系譜関係等の情報を共有する人々の範囲が、あらかじめ閉ざされたものとして措定されており、より遠い族員や潜在的同族との間に新たな関係を築いたり発見したりする機能を負ったものではない点である。他方、印刷多部数型の族譜の編纂は、その編纂活動を通じて、それ以前には社会関係の不在であった人々もしくは社会関係が希薄であった人々の間に、新たな共通意識と社会関係を創出する機能を有していることが明らかとなる。「族譜」には、手書きによるただ一つの原本の筆記と多部数同時印刷による出版という2つの対極的な作成の方式が見いだされ、しかもそれがある程度まで時代や地域の偏差を超えて共存しているのは、単にそれが出版費用の問題などの便宜的理由によるものではなく、それらの様式が上で述べた2つの対極的な社会機能に対応しているからだと考えられる。次に、系譜記述の様式について収集した族譜類の分類を試みた上で、対極的な性格を示す海南省〓州市村話話者系の大型一枚布族譜と、海南省や広東省の宗親会組織が発行する現代的な宗譜との比較分析を行った。そして、今日進行しつつある宗族復興現象の特色を、こうした族譜の分析を踏まえて考察した。改革開放政策以降顕著となった宗族復興の諸活動は、宗族/宗親会間の断絶や異質性よりも、むしろ両者の連続性あるいは連動性を映し出している。香港をはじめとする外部社会との往来の活発化、地元経済の活性化等の展開は、両者の結びつきを一層密なるものにしつつあり、それに呼応して、各地の宗族や宗親団体が編み出す族譜も、より一層多様な体裁と用途をもつものとなりつつあることを明らかにした。本年度は、標記の研究の遂行のため、中国広東省において資料収集と調査を行った。平成13年11月19,20両日には、中国広東省広州市の中山図書館(正式名称は「広州市孫中山文献館」、広州市越秀区文徳路)において、同館所蔵の広東省一円の族譜の閲覧ならびにその一部の写真撮影を行った。今回の資料収集は、珠江デルタ周辺地域における典型的大規模宗族が清代から民国期にかけて編纂した族譜の様式を確認することを目的として行ったものである。今回参照した族譜のリストは以下の通り。京兆郡黎氏族譜(南海黎氏)・黎氏族譜(順徳)・蕭氏族譜(順徳)・祚昌長房家譜(順徳羅氏)・南雄黄氏族譜・東莞とう氏発祥祠世系・南雄とう氏族譜・興寧劉氏族譜・容奇関世澤堂家譜・順徳馬氏宗譜不分巻・東莞篁渓家譜不分巻(張氏)・新会県竹林里林氏族譜これらの族譜のうち、一部は印刷されたものであり、一部は手書きのものであり、その編纂動機などを比較するための資料を得た。また、広州市内での上記の文献資料収集に加えて、広東省海豊県において現代の族譜編纂事業についての聞き書き調査を実施した。この馬氏一族の族譜編纂事例は、近年中国東南部各地でみられるような、海外または香港在住の族員がイニシアティブをとった新しい族譜編纂事業の1例である。

それは、外地にわたって財をなした者が故郷の同族の系譜ならびに祖先の事績についてつまびらかにしたいという意志に、編纂動機の始点を有するものだが、同時に地元の側でも、文革期の祠堂、族譜の破棄などにより失われた同族間の系譜知識や連帯感を、そうした外部からの経済的、理念的刺激を契機として、再構築しようとする動きと考えることができる。本年度はまず、標記の研究の遂行のため、前年度までに収集した以下の族譜の分析を行った。A.中国広東省広州市の中山図書館所蔵の広東省一円の族譜:京兆郡黎氏族譜(南海黎氏)・黎氏族譜(順徳)・蕭氏族譜(順徳)・祚昌長房家譜(順徳羅氏)・南雄黄氏族譜・東莞〓氏発祥祠世系・南雄〓氏族譜・興寧劉氏族譜・容奇関世澤堂家譜・順徳馬氏宗譜不分巻・東莞篁渓家譜不分巻(張氏)・新会県竹林里林氏族譜B.広東省海豊県収集の族譜:海豊県南山羅氏族譜、海豊県西坑戴氏の族譜メモ、馬氏伯霄祖史記(海豊県城馬氏)また、調査の一環として別途収集した以下の族譜の分析を行った。海南省〓州市木堂鎮来山村阮氏宗譜(部分)、海南省臨高県王氏宗譜さらに、現代の宗族・同姓結合の新たな展開の現状を把握するため、平成14年11月に広東省南雄市珠〓巷において、各同姓団体による宗祠建設事業についての調査を行った。そして、これらの分析を踏まえ、平成14年12月25日には、東北大学文学研究科で開催された特定領域研究の研究発表部会において、研究発表「中国南部の族譜:手書き族譜と印刷族譜の社会的機能の比較を中心に」を行った。本年度はまず、前年度に引き続き以下の族譜の分析を行った。海豊県南山羅氏族譜、馬氏伯霄祖史記(海豊県城馬氏)、海南省臨高県王氏宗譜また、これらの族譜の記載内容の検証を、各地の地方志資料をもとに展開した。さらに、平成14年11月に広東省南雄市珠〓巷において、各同姓団体による宗祠建設事業について調査して収集した資料をもとに、現代の宗族復興活動に関する考察を行った。これらの研究成果の一部は、以下に示す論文、著書によって公開予定である。このほか特記すべきこととして、平成15年11月に訪問した海南省〓州市において、現地の手書き族譜をみる機会を得た。同地域の族譜は、中国の他地域のものとは形態が異なり、畳数畳文もの広さのある大きな1枚の紙に、始祖からの系譜を書き記してゆくタイプのものであり、数十年に1度行われる「開譜」という儀式以外には、みだりに開いてはならないとされている。しかし、今回は同市北部の三都鎮地区の顔塘下村という集落の羊氏一族のもとで、特別に族譜を閲覧する機会を得た。このタイプの族譜は多部数が一度に作られ族員によって共有される印刷本の族譜とは対極的な性格を示す族譜であり、印刷本と手書き本の族譜の機能を比較する上では重要な資料である。昨年までに収集した族譜についての分析を行った。特に、系譜記録に関する様式の違いに即して、従来から手元にあった族譜についても、あらためて再検討し分類を行った。こうした中で、特に対極的な形式・性格をもつものとして、(1)海南省〓州市地区の〓州話話者の諸宗族が保有する大型一枚布形式の族譜と、(2)同市の符姓宗親会が編纂した符氏の宗譜ならびに広東省珠江デルタ地域の黎姓宗親会編の宗譜をとりあげ、それらの性格を徹底して比較検討することにした。(1)については、養子や兼〓等について正確に記し、祭祀継承者を明確にすることに特に意を配ったその系譜記録上の特色を詳細に分析した。また、(2)については、人名録あるいは紳士録としての性格が優先され、系譜上の不連続、多様性については寛容なその性格を明らかにした。こうしたこれまでに収集した資料を基に分析を進めることと並行して、国内の研究機関において所蔵族譜の閲覧、研究者との情報交換等にも努めた。また、平成16年11月には広東省佛山市順徳区において現地の宗族活動についての調査を行った。
受刑者等の選挙権の剥奪に関する研究

日本国憲法第15条第3項には「成年者による普通選挙を保障する」と明記されているが,公職選挙法第11条第1項には「次に掲げる者は,選挙権及び被選挙権を有しない」として,第2号に「禁錮以上の刑に処せられその執行を終るまでの者」を,第3号に「禁錮以上の刑に処せられその執行を受けることがなくなるまでの者(刑の執行猶予中の者を除く。)」が列記されており,ここに議会制民主主義の政治過程の根幹に関わる重大な憲法問題がある。この問題の本質を探るため,従来から日本の選挙法の理論と実務にモデルを提供してきたアメリカ合衆国の諸州における同種の問題の構造を実証的に検分してきた。現地の関連訴訟の書類など第1次資料を中心とした文書の収集と整理を進めたとともに,とりわけニュー・ジャージ州立ラトガース大学に設置されている2つの法科大学院の双方を訪問し,カムデン校の州憲法研究所とニューアーク校の憲法訴訟クリニックに属する研究者各位の協力を得て,裁判所に係属中の訴訟の関係者に対する聴取調査を含む現地調査を遂行したことにより,近年では市民的及び政治的権利に関する国際規約に基づく人権委員会の報告書(2006年9月15日),欧州安全保障協力機構の民主制度人権事務所の報告書(2007年3月9日),あらゆる形態の人種差別の撤廃に関する国際条約に基づく人種差別撤廃委員会の報告書(2008年3月5日)など国際機関の文書によっても抜本的な是正が勧告されるまでになった同国における重罪犯の選挙権剥奪が,州権基調の連邦制度を固有の背景としつつ,それを共有しない日本の法制度にも通底する根源的な問題として,破廉恥罪という古典的な概念の歴史的な沿革に由来する要素を核心部分に内包していること解明した。また,現在の世界各国に類例をみないほど広範囲にわたって峻厳な剥奪の実態が看取される合衆国の諸州においては,この種の制度を運用する選挙実務の次元でもマイノリティ集団に属する有権者に対して差別的な効果を及ぼしている重大な過誤が多発していることを検知し,この点についても分析した。初年度である今年度は,アメリカ合衆国において重罪犯の選挙権剥奪(felon disenfranchisement)と呼ばれる問題について,これまでに発表された学術的な書籍や論文のほか,新聞や雑誌の記事,合衆国議会や州議会の議事録,合衆国裁判所や州裁判所の判決その他の訴訟記録などを関連資料として収集し,これらの整理および分析を進めたほか,9月20日から25日にかけて,フィラデルフィア市およびニュー・ヨーク市に渡航し,この問題をめぐって現に裁判所に係属中の訴訟の関係者に対する聴取調査を含む現地調査をおこなった。また,この問題に関する研究プロジェクトを展開しているブレナン・センターやセンテンシング・プロジェクトなど現地の複数のシンクタンクから関連資料の提供を受けたほか,これらに所属する研究者や実務家との意見交換もおこなった。合衆国では,重罪の有罪判決が確定して現に刑事施設に拘置されている受刑者のほか,執行猶予中や仮釈放中の重罪犯についても選挙権を剥奪している州が少なくなく,生涯にわたる剥奪が通例となっている州もあることから,この問題が前世紀末の大統領選挙の反省を出発点とする連邦選挙改革のなかで主要な改革課題の1つとされ,州によっては憲法や法律の改正によって是正がはかられてきたが,これを合衆国の法律や裁判所の判決によって統一的かつ抜本的に克服しようとする試みは,いずれも選挙法を原則として各州の専管事項とする連邦制度によって阻まれてきた。また,合衆国最高裁判所は,この種の剥奪を定める州の憲法や法律が特定の人種に対する差別を意図して制定された場合は別として,そのような差別の効果が確認されるだけでは合衆国憲法の平等保護条項に違反しないとする1974年と1985年の判決を,厳罰化傾向が進むなか従来にもまして各州の重罪犯の人種構成に明瞭な不均衡が看取されるようになった現在も,確固たる先例として堅持している。このような状況は,市民的および政治的権利に関する国際規約に基づいて9月15日に人権委員会から是正勧告を受けたほか,11月7日に実施された中間選挙の前後には,国内でも選挙結果に影響を及ぼしていることが懸念されるとして,あらためて論議されることになったが,特筆すべき新傾向としては,ニュー・ジャージ州立ラトガース大学法科大学院(ニューアーク校)の憲法訴訟クリニックがアメリカ自由人権協会や全米有色人種地位向上協会の同州支部などとともに同州の憲法に基づいて訴訟を提起した事件があり,州の最高裁判所において3月に敗訴が確定した後,合衆国の裁判所を経由することなく,9月13日に米州機構の人権委員会に申し立てがなされた。現在も係属中であり,いまだ成否は不明であるが,連邦制のもとで代表制と司法審査制が交錯する合衆国の選挙法に,国際連合の規約人権委員会も含めて国際機関の機能が関係するようになった新たな動向には,この研究の最終年度である次年度に向けて中心的な考察対象の1つとすべき意義があると考えている。

この問題の本質を探るため,従来から日本の選挙法の理論と実務にモデルを提供してきたアメリカ合衆国の諸州における同種の問題の構造を実証的に検分してきた。現地の関連訴訟の書類など第1次資料を中心とした文書の収集と整理を進めたとともに,とりわけニュー・ジャージ州立ラトガース大学に設置されている2つの法科大学院の双方を訪問し,カムデン校の州憲法研究所とニューアーク校の憲法訴訟クリニックに属する研究者各位の協力を得て,裁判所に係属中の訴訟の関係者に対する聴取調査を含む現地調査を遂行したことにより,近年では市民的及び政治的権利に関する国際規約に基づく人権委員会の報告書(2006年9月15日),欧州安全保障協力機構の民主制度人権事務所の報告書(2007年3月9日),あらゆる形態の人種差別の撤廃に関する国際条約に基づく人種差別撤廃委員会の報告書(2008年3月5日)など国際機関の文書によっても抜本的な是正が勧告されるまでになった同国における重罪犯の選挙権剥奪が,州権基調の連邦制度を固有の背景としつつ,それを共有しない日本の法制度にも通底する根源的な問題として,破廉恥罪という古典的な概念の歴史的な沿革に由来する要素を核心部分に内包していること解明した。また,現在の世界各国に類例をみないほど広範囲にわたって峻厳な剥奪の実態が看取される合衆国の諸州においては,この種の制度を運用する選挙実務の次元でもマイノリティ集団に属する有権者に対して差別的な効果を及ぼしている重大な過誤が多発していることを検知し,この点についても分析した。
哺乳動物個体に導入された外来遺伝子の安定性の検討

哺乳動物個体に導入された外来遺伝子の安定性を評価し,これを制御するためには,生殖細胞における染色体DNAの伝達,即ち,精原細胞における有糸分裂および精母細胞における減数分裂と,分裂に伴うDNA複製や修復に関して,分子レベルでの詳細な理解が必要である.本研究では,この機構を解明するために, DNA塩基配列・機能ともに既知の外来遺伝子をマウスゲノム組込み,マウスを,作用機作が明らかにされている種々の核酸代謝阻害剤で処理して,組込まれた既知外来遺伝子中に誘発された変化を,分子レベルで解析するという方法を採用した.このような高精度のDNA分析には,動物個体内で生じたゲノムDNAの変化を正確に検出・定量する系が必要であるので,ラムダファージの試験管内バッケージングシステムを応用してファージに生じた変化を塩基配列レベルで解析することを目指した.ベクターとしてラムダファージEMBL3/4を用い,これに大腸菌のsupF遺伝子を組込み,多数の組換えDNAを作製した.supF遺伝子はその塩基配列が明らかにさており,またマウスで発現しないので,マルチコピーとなってもマウスの個体発生には殆ど影響を与えないと考えられる.さらに以後のDNAシークエンス解析を容易ならしめるために, M13ファージとpBR322のゲノムの1部も組み込んだ組換え体も作成し,これらの試験管内におけるパッケージングの効率, supF遺伝子の安定性等の諸性質について検討を加え,マウスに導入する候補のクローンを選択した.一方購入したマイクロマニピュレータ及びマイクロインジェクタをもちいて,マウス受精卵にDNAを顕微注入する技術の修得を目指した.哺乳動物個体に導入された外来遺伝子の安定性を評価し,これを制御するためには,生殖細胞における染色体DNAの伝達,即ち,精原細胞における有糸分裂および精母細胞における減数分裂と,分裂に伴うDNA複製や修復に関して,分子レベルでの詳細な理解が必要である.本研究では,この機構を解明するために, DNA塩基配列・機能ともに既知の外来遺伝子をマウスゲノム組込み,マウスを,作用機作が明らかにされている種々の核酸代謝阻害剤で処理して,組込まれた既知外来遺伝子中に誘発された変化を,分子レベルで解析するという方法を採用した.このような高精度のDNA分析には,動物個体内で生じたゲノムDNAの変化を正確に検出・定量する系が必要であるので,ラムダファージの試験管内バッケージングシステムを応用してファージに生じた変化を塩基配列レベルで解析することを目指した.ベクターとしてラムダファージEMBL3/4を用い,これに大腸菌のsupF遺伝子を組込み,多数の組換えDNAを作製した.supF遺伝子はその塩基配列が明らかにさており,またマウスで発現しないので,マルチコピーとなってもマウスの個体発生には殆ど影響を与えないと考えられる.さらに以後のDNAシークエンス解析を容易ならしめるために, M13ファージとpBR322のゲノムの1部も組み込んだ組換え体も作成し,これらの試験管内におけるパッケージングの効率, supF遺伝子の安定性等の諸性質について検討を加え,マウスに導入する候補のクローンを選択した.一方購入したマイクロマニピュレータ及びマイクロインジェクタをもちいて,マウス受精卵にDNAを顕微注入する技術の修得を目指した.
コロナ放電に伴って発生するオゾン層の抑制(実調用ESP)

研究実績の概要線対平行平板形空調用電気集じん装置内のオゾン濃度分布についての測定を行った。集じん装置から発生するオゾン量の特性を調べるため,集じん装置の断面内のオゾン濃度分布を調べた。その結果,正極性のオゾン濃度分布は平板間隔の中央部にピ-クを持つ山形で,比較的狭い分布幅を示すことが分かった。一方,負極性のオゾン濃度分布は装置断面において,ほぼ一様であり,空間的,時間的に変動する。これは,負極性の場合,放電線上にコロナ起点が存在し,イオン風などの電気流体力学的流れ場により,装置内の流れ場が乱されるためであると考えられる。また,集じん装置で発生するオゾン量はコロナ電流にほぼ比例する。室内の二酸化炭素の濃度変化が発生オゾン層に及ぼす影響について調べた。その結果,正極性の場合,二酸化炭素濃度の増加に対して,発生オゾン量は減少するのに対し,負極性の場合は発生オゾン量は二酸化炭素の濃度の影響を殆ど受けないことが分かった。以上の結果を考慮して,オゾン抑制対策として放電線加熱法に対し,放電線加熱のオゾン濃度に及ぼす影響について実験的に調べ,その効果について理論的に検討した。その結果,放電線をジュ-ル加熱する方法により発生オゾン量が減少する特性を実験的に示した。この際,放電線の表面温度が発制オゾン量に影響するが,放電線の表面温度は装置内の電気流体力学的流れ場に大きく影響を受けることを指摘した。空調用集じん装置内の電気流体力学的流れ場の影響を調べるため,シュリ-レン法による流れ場の観察を行い,コロナ放電の影響を可視化して示した。この観測に基づき,集じん装置内に金網を,放電線と平行に放電線を中心として上流側と下流側に平板電極間隔と同じ間隔で設置した場合の流れ場がもっともコロナ放電の影響を受けないことを示した。
食道癌に対する制癌剤scveening panelの確立と併用療法に関する研究

食道癌培養細胞株計8株(TE-1,2,5,9,10,11,12,13)を用いて食道癌化学療法に汎用される3薬剤を含む4薬剤(CDDP,5-FU,VDS,VP-16)のdose response curveを作製し、各々のIC50値を検討した。その結果、TE-1は全ての薬剤に対し、点感受性であり、TE-10,11は、高感受性株であることが判明した。また、食道癌臨床検体を用いたSF-ATPAによる制癌剤感受性試験は、今までに施行してきた検体数を含め計約95検体で検討可能であり、検討例数の多いCDDP,5-FU,MMC,ADM,VP-16では、概ね1525%の感受性陽性率で、臨床におけるphase II studyの結果とほぼ同等の結果が得られた。次に、近年様々な固形腫瘍において高い抗腫瘍活性を認め、新たな作用機序(細胞におけるDNA topologyを司る酵素topoisomerase Iを阻害)を有するtopoisomerase(Topo)Iinhibitorであるcamptothecin(CPT)analog4薬剤(SN-38(SN);CPT11の活性体、9-Aminocamptothecin(9AC)、topotecan(TPT)、DX-8951(DX);新規合成水溶性topo I阻害剤)について、上記の食道癌株8株に対する抗腫瘍効果を検討した。すべてのanalogで、時間および用量依存性の殺細胞効果が認められ、4薬剤のIC50値を比較すると、全ての細胞株において殺細胞効果は、DX>SN>9AC>TPTの順であった。また、臨床食道癌検体16例においてこれら4薬剤の抗腫瘍効果を検討したところ、細胞株における結果と同様に、抗腫瘍効果はDX>SN>9AC>TPTの順であった。
ヒト側頭葉における長期記憶痕跡の形成機構および記憶想起メカニズムの解明

長期記憶は、記憶内容が海馬に入力された後、しばらく時間を経てから、側頭葉新皮質内に固定され、安定した記憶痕跡が形成されると考えられているが、その詳細は不明である。この研究では、fMRIを用いてヒト側頭葉内における長期記憶の形成および想起の機構を探った。対連合記憶課題を用いたその結果、記憶関連領域が1)顔や建物を処理する視覚野、2)海馬、3)外側側頭葉後部、4)外側側頭葉前部の4領域あった。これら領域間相互作用を解析すると、新しい視覚情報はまず海馬に入力され、後に外側側頭葉後部へと記憶固定し、想起時には外側側頭葉の後部から前部へと統合されることが示唆された。長期記憶は、記憶内容が海馬に入力された後、しばらく時間を経てから、側頭葉新皮質内に固定され、記憶痕跡が形成されると考えられている。しかし、その記憶痕跡がどのようにして形成されるのか、また、この記憶痕跡が記憶の想起においてどのような役割を果たすのかについては、ほとんど解明されていない。この研究は、ヒト側頭葉内における長期記憶痕跡の形成機構、および、その記憶痕跡の記憶想起メカニズムに対する役割を解明することを目的とする。今年度は、高解像度画像を用いて、脳機能領域を同定する方法の開発に着手した。脳領域間の相互作用を計算するうえで、fMRIの空間分解能が重要である。通常のfMRIでは、4mmないし3mm程度のボクセルで計測が行われているが、脳溝の両方のバンクを区別し、また海馬の複雑な構造との対応づけをするために、2mmないし1.5mmのボクセルサイズでfMRI計測を行う。ボクセルサイズが半分になると、ボクセル数が8倍になり、相関の計算量はボクセル同士の組み合わせに比例するので、64倍になる。計算量の著しい増大に対応するため、通常のPCではなく、スーパーコンピューターを導入した。また、膨大な計算量を必要としない新しい方法を開発することに成功した。さらに、高解像度MRIスキャンを実施し、開発した脳機能領域の同定方法を適用したところ、中心溝付近や下前頭葉において予想される機能的境界を描出することができ、来年度以降の記憶研究に応用する準備ができた。今年度は、記憶課題の最適条件を決定し、MRIスキャンによるデータの取得および解析を開始した。AとBというペアをトレーニングにより憶えたのち、AをみてBを想起する、という対連合記憶課題を用いた。2カ月以上前のトレーニングにより形成された古い記憶痕跡と、30分程度前に形成された新しい記憶痕跡を比較した。使用する視覚刺激を顔と建物の2種類とした。この2種類の視覚対象は、情報処理を担当する感覚野が、それぞれFFAとPPAという別の領域に分かれていることが知られており、顔と建物の想起という2条件間で比較することに適している。また、脳活動の領野間の相互作用を個々の被験者ごとで調べるために、1条件あたり30ペアに増やし、十分な自由度で計算した。3テスラMRIでデータ取得を開始した。現在までの解析の結果、顔と建物に共通の記憶痕跡が側頭葉前部にあり、顔と建物それぞれ別の記憶痕跡が側頭葉後部にあることが分かった。これは、顔と建物に共通の痕跡と、顔と建物を別にコードする痕跡が、それぞれ側頭葉の前方と後方領域に分かれて存在することを示した知見であり、これらの領域がどのように相互作用して記憶を取り出すかを解明する手掛かりとなることが期待される。長期記憶は、記憶内容が海馬に入力された後、しばらく時間を経てから、側頭葉新皮質内に固定され、安定した記憶痕跡が形成されると考えられている。AとBという組み合わせをトレーニングにより憶えたのち、AをみてBを想起する、という対連合記憶課題を用いた。

3テスラのMRIスキャンを使用し、顔と建物の2種類の視覚刺激それぞれについて、2カ月以上前のトレーニングにより形成された古い記憶跡と、30分程度前に形成された新しい記憶の想起に関連する脳活動を比較した。その結果、顔と建物に共通の記憶痕跡が外側側頭葉の前部にあり、顔と建物それぞれ特異的な記憶痕跡が外側側頭葉の後部にあることが分かった。さらに、1)顔や建物を処理する視覚野、2)海馬、3)外側側頭葉後部、4)外側側頭葉前部の4領域について、顔、建物それぞれについて領域間の相互作用をPPI法で解析すると、顔と建物どちらも、記憶入力時には1から2へ、記憶固定時には2から3へ、記憶想起時には3から4へという神経回路の存在が示された。これらの結果により、記憶痕跡のない新しい視覚情報はまず海馬に入力され、海馬は外側側頭葉の後部へと記憶を固定し、固定された記憶が想起される際は、外側側頭葉の後部から前部へと情報が統合されて想起に至ることが示唆された。微小脳領域の境界描出法の開発、記憶課題の最適なデザインの決定、MRIスキャンによるデータ取得とデータ解析の開始など、計画が概ね予定通り進んでおり、来年度の研究計画へ変更なく移行できると考えられるから。25年度が最終年度であるため、記入しない。今後、記憶課題のMRIデータをさらに解析し、領域間の相互作用を明らかにすることで、側頭葉内のどのような神経機構が記憶の想起に関わっているかを解明する。また、睡眠中の脳波と記憶痕跡形成の関係や、微小脳領域の境界描出法を用いて側頭葉内の機能領域構造を調べることにより、記憶の形成と想起の神経機構を統合的に理解すべく研究を進め、研究成果をまとめる。
サトイモプロトプラストからの植物体再生系の確立と再生植物における変異の調査

1.`えぐいも'におけるプロトプラストの材料カルスの作成法`えぐいも'ではこれまで,プロトプラストを単離するのに適したカルスが得られるまで1年以上を要し,カルス細胞の分裂や再生能力の低下が問題となった.そこで材料に適したカルスを短期間で得る方法を検討した.組織学的観察の結果,柔らかいカルスは黄化茎の表皮のすぐ下層の細胞を起源とすることが分かった。そこで,黄化茎切片を2mg/1の2,4-Dと2ipを添加したMS培地で培養して20日後に,カルス化した表皮部分を切り出し培養すると,均一な柔らかいカルスがすぐに得られた.また,2mg/1のNAAと2ipを添加したMS培地でのカルス誘導を試みた.その結果,増殖が速く再生能力の高いカルスが得られた.しかしこのカルスは,比較的大きな細胞塊により構成されていることから,懸濁細胞になりにくくプロトプラストの収量は低かった.このことから,プロトプラストの単離法の再検討や細胞の遊離化法の検討が必要であると考えられた.2.プロトプラストから再生した植物の変異`えぐいも'のプロトプラストから再生した植物は,生長が非常に遅く,葉が小さいといった異常形態を示した.`八頭'のプロトプラストから再生した植物は比較的正常に生長したが,球茎頂芽の茎頂を培養して生長させた植物と比較すると生長が遅かった.また,再生植物は,形態や生長速度の個体差が大きかった.これらのことから,変異が発生している可能性が考えられた.プロトプラストを経由せずに材料カルスから直接再生させた植物にも同様の異常がみられたことから,材料カルスの段階ですでに変異が起こっていると考えられた.染色体数では異常はみられなかったが,今後形態やDNAの調査などによりさらに変異の解析を行う必要がある.1.`えぐいも'におけるプロトプラストの材料カルスの作成法`えぐいも'ではこれまで,プロトプラストを単離するのに適したカルスが得られるまで1年以上を要し,カルス細胞の分裂や再生能力の低下が問題となった.そこで材料に適したカルスを短期間で得る方法を検討した.組織学的観察の結果,柔らかいカルスは黄化茎の表皮のすぐ下層の細胞を起源とすることが分かった。そこで,黄化茎切片を2mg/1の2,4-Dと2ipを添加したMS培地で培養して20日後に,カルス化した表皮部分を切り出し培養すると,均一な柔らかいカルスがすぐに得られた.また,2mg/1のNAAと2ipを添加したMS培地でのカルス誘導を試みた.その結果,増殖が速く再生能力の高いカルスが得られた.しかしこのカルスは,比較的大きな細胞塊により構成されていることから,懸濁細胞になりにくくプロトプラストの収量は低かった.このことから,プロトプラストの単離法の再検討や細胞の遊離化法の検討が必要であると考えられた.2.プロトプラストから再生した植物の変異`えぐいも'のプロトプラストから再生した植物は,生長が非常に遅く,葉が小さいといった異常形態を示した.`八頭'のプロトプラストから再生した植物は比較的正常に生長したが,球茎頂芽の茎頂を培養して生長させた植物と比較すると生長が遅かった.また,再生植物は,形態や生長速度の個体差が大きかった.これらのことから,変異が発生している可能性が考えられた.プロトプラストを経由せずに材料カルスから直接再生させた植物にも同様の異常がみられたことから,材料カルスの段階ですでに変異が起こっていると考えられた.染色体数では異常はみられなかったが,今後形態やDNAの調査などによりさらに変異の解析を行う必要がある.
ウラン化合物におけるカイラル超伝導の検証

強相関電子系における時間反転対称性の破れたカイラル超伝導状態を調べる2つの実験方法を提案し、その装置開発及び候補物質における測定を行った。1つは走査型磁気プローブ顕微鏡を用いた高分解能磁場分布測定であり、もう1つは極低温精密磁場侵入長異方性測定である。前者については、微小ホール素子およびSQUIDを用いた装置の立ち上げがほぼ完成し、カイラル磁性体における測定に成功した。後者については、30ミリケルビンまでの測定が可能となり、ウラン化合物においてカイラル超伝導状態で期待される温度依存性を得た。また、鉄系超伝導体FeSeの双晶境界近傍におけるカイラル超伝導の出現という予期せぬ結果も得られた。本研究では時間反転対称性の破れたカイラル超伝導に特徴的な性質を実験的に明らかにすることにより、複素数の秩序パラメータを持つ非従来型超伝導を検証することを目的としている。特に、時間反転対称性の破れの検証は、今までミューオンスピン回転およびカー効果による実験に限られていたが、いずれもカイラルドメインの直接観測には至っておらず、他の方法によるさらなる検証が重要な課題となっている。今年度は、カイラルドメイン直接観測のための走査型SQUID顕微鏡の立ち上げについて、システムの中心部分の構築を行った。ヘリウム温度におけるSQUID素子の最適化をおこない、また常温での走査の動作確認が完了しており、今後低温での実際の実験に移る。さらに、カイラル超伝導の秩序パラメータに期待される超伝導ギャップのノード構造の決定を合わせて行うために、精密磁場侵入長測定装置の改良を行った。具体的には、希釈冷凍機に設置したトンネルダイオード回路の冷却部分の改良を行うことにより、今まで試料導入時に100ミリケルビン程度に限られていた最低温度を、50ミリケルビン以下に更新することに成功した。ノード構造を決定するためには、できるだけ低温における磁場侵入長の温度依存性が重要であるため、この改良装置を用いることにより、ウラン化合物をはじめとしたカイラル超伝導候補物質について測定を開始する予定である。また、共同研究による走査型トンネル顕微鏡測定により、鉄系超伝導体FeSeの双晶境界近傍においてギャップ構造におけるノードの消失を観測し、この結果からカイラル超伝導が誘起された可能性を提唱した。この結果を受けて、FeSeについてもカイラル超伝導に伴う異常の観測を今後行う予定である。まず、カイラルドメイン直接観測のための走査型SQUID顕微鏡については、SQUID素子の最適化を行い、素子として十分な性能を得るに至っている。また、走査の動作確認も室温については完了しており、実際に微小ホール素子を装着して室温での試料上の磁場分布測定も可能となっている。現在、希釈冷凍機に装着するテストを行っているところであり、来年度極低温での測定が可能になると考えている。次に、磁場侵入長測定については、カイラル超伝導体URu2Si2のヘリウム3を用いた0.4ケルビンまでの磁場侵入長測定が完了しているが、カイラル超伝導に期待される超伝導ギャップのノード構造を決定するには、より低温のデータが必要であることが明らかとなった。このために、50ミリケルビン以下までの磁場侵入長測定が可能とする装置改良を行った。現在、50ミリケルビン以下の温度までの冷却を確認しており、50ミリケルビン以下の温度計校正を行っているところである。これまでに、この装置を用いて、重い電子系超伝導体CeCu2Si2の磁場侵入長測定を行い、今までd波と考えられていた超伝導状態で期待される温度依存性とは全く異なる振る舞いが観測され、超伝導ギャップにノードを持たないs波超伝導体であることが明らかとなった。この結果は現在までの主流な考え方であるスピン揺らぎを媒介とした非従来型超伝導に再考を促す結果である。さらに、鉄系超伝導体FeSeの走査型トンネル分光測定において、ノードの存在を意味するV型のコンダクタンス曲線が得られたが、双晶境界近傍でV型からU型に変化が観測され、時間反転対称性の破れによるノードの消失を示唆する結果を得た。これは鉄系超伝導体においてもカイラル超伝導状態が実現している可能性を実験的に初めて示したものである。平成28年度は、前年度明らかになった、鉄系超伝導体FeSeの双晶境界近傍におけるカイラル超伝導の誘起の可能性を受け、共同研究により角度分解光電子分光による超伝導ギャップの角度依存性を詳細に調べた。その結果、シングルドメインの試料においてはギャップが急激にゼロに近づく方向が同定され、本質的にノードを持つ超伝導体であることが示された。さらに、マルチドメインの試料においてはその方向においても有限にギャップが開いていることが明らかになった。これは、双晶境界において時間反転対称性が破れたカイラル超伝導が誘起され、虚数部が有限になることにより準粒子励起に有限のエネルギーギャップが生じることを明らかにしたものである。当初予定していた極低温の走査型SQUID顕微鏡の開発は極低温下での走査段階で明らかとなった問題点を解決するべく今後も研究をつづける予定である。

室温における微小ホール素子を用いた走査には成功し、これを用いてカイラル反強磁性体Mn3Snの磁場分布測定を行った。その結果、通常の磁化による磁場分布の成分以外に新たな成分の存在を明らかにした。この成分はこの系に期待されるベリー位相由来の軌道磁化を観測している可能性があり、これについてもさらなる研究を進める。強相関電子系における時間反転対称性の破れたカイラル超伝導状態を調べる2つの実験方法を提案し、その装置開発及び候補物質における測定を行った。1つは走査型磁気プローブ顕微鏡を用いた高分解能磁場分布測定であり、もう1つは極低温精密磁場侵入長異方性測定である。前者については、微小ホール素子およびSQUIDを用いた装置の立ち上げがほぼ完成し、カイラル磁性体における測定に成功した。後者については、30ミリケルビンまでの測定が可能となり、ウラン化合物においてカイラル超伝導状態で期待される温度依存性を得た。また、鉄系超伝導体FeSeの双晶境界近傍におけるカイラル超伝導の出現という予期せぬ結果も得られた。来年度は、まず走査型SQUID顕微鏡の極低温動作を実現し、カイラル超伝導候補物質の測定を行う。物質としては、ウラン系重い電子系超伝導体であるURu2Si2や、今年度カイラル超伝導の可能性が明らかになった鉄系超伝導体FeSeに焦点を当て、単結晶試料表面上の磁場分布測定を超伝導転移温度以下で行い、自発的な磁場が発生するかどうか、またその磁場がどのように分布してカイラルドメインを組んでいるかどうかを明らかにする。FeSeについては、双晶境界近傍でのみ時間反転対称性の破れが示唆されているため、本研究の走査型SQUID顕微鏡測定が非常に重要になると考えられる。次に磁場侵入長測定により、URu2Si2のギャップ構造の決定を行う。この系で示唆されているカイラル超伝導状態では、c軸方向に点状のポイントノードを持つカイラルd波の構造が期待されているが、同時にab方向に線状のラインノードの存在の有無が明らかになっていない。また、ごく最近の核磁気共鳴の研究では、スピン帯磁率の減少が見られておらず、スピン三重項である可能性も考える必要が出てきている。この場合、カイラルp波の超伝導構造も視野に入れる必要がある。これらの可能性を絞り込むために、ab面内およびc軸方向の磁場侵入長温度依存性を50ミリケルビンという極低温領域まで測定を行い、ギャップ構造を決定することにより、この系の超伝導秩序パラメータの対称性を議論し、カイラル超伝導の検証を行う。物性物理学研究内容の紹介
酵母VMA1エンドヌクレアーゼの蛋白質スプライシング機構

酵母VMA1遺伝子がコードする一本鎖蛋白質は、中央部のDNAエンドヌクレアーゼ(以下VDE)を切り出し、N末端側とC末端側をペブチド結合で接続して液胞性ATPase触媒サブユニットを生成する。ポリペブチド鎖の切り出しと接続によるこの現象は、蛋白質スプライシングと呼ばれており、自己触媒的に進行する。スプライシング反応ではC284, N737とC738が触媒残基と考えられている。これらをSerに置換し、N末端11残基とC末端10残基を付加して、スプライシング部位近傍のH362をAsnへ置換したスプライシング前駆体アナログX10SSS-VDEの大腸菌発現系を構築し、既に結晶化に成功しているので、これより得た回折強度データを用い、構造解析を進めた。ネイティブVDEの構造を探索分子として分子置換法により初期モデルを得、結晶学的精密化を行った。2分子のX10SSS-VDEと205個の水分子を含むモデルに対し、2.1Å分解能までの反射に対する結晶学的R因子は0.198(R_<free> 0.240)である。野生型VDEの構造と比較すると、スプライシングを担うドメイン(残基284-368, 438-462, 700-737)では主鎖の平均二乗差異は0.33Åと構造はほぼ同じである。付加したペブチド部分のうち、N末端6残基とC末端4残基について、明瞭な電子密度が観察された。スブライシング活性残基C284に相当するS284側鎖Oγ原子とG283主鎖C'の距離は3.1Åである。C284SγからG283C'への求核攻撃により、チアゾリジン骨格を有するテトラヘドラル中間体が生成し、その開裂により蛋白質スプライシング反応が進行すると結論した。これらの結果を学術誌に報告した。酵母VMA1遺伝子がコードする一本鎖蛋白質は、中央部C284-N737のDNAエンドヌクレアーゼ(以下VDE)を切り出し、N末端側M1-G283とC末端側C738-D1071をペプチド結合で接続して液胞性ATPase触媒サブユニットを生成する。ポリペプチド鎖の切り出しと接続によるこの現象は、プロテインスプライシングと呼ばれており、自己触媒的に進行する。スプライシング反応ではC284,N737とC738が触媒残基と考えられている。これらをSerに置換し、N末端11残基とC末端10残基を付加して、スプライシング部位近傍のH362をAsnへ置換した変異体VDE-X10SSSを発現・精製・結晶化した。110KにおいてX線回折強度データを測定し、X線結晶構造解析を行った。得られた結晶の空間群はP1(VDE2分子/非対称単位)であり、格子定数はa=66.2Å、b=68.8Å、c=58.5Å、α=103.1°、β=98.8°、γ=79.0°である。VDE-X10SSSの2.4Å分解能の結晶構造をN末端に6残基付加したXA-VDEの構造と比較すると、スプライシングを担うドメインでは主鎖の平均二乗差異は0.32Åと構造はほぼ同じであるが、エンドヌクレアーゼ活性ドメインの構造には差異が認められ、分子全体では1.31Åである。付加したペプチド部分のうち、N末端6残基とC末端4残基について、明瞭な電子密度が観察された。スプライシング活性残基のS284側鎖Oγ原子とG283主鎖C'の距離は3.0Åである。スプライシング反応の第一段階は、C284SγからG283C'への求核攻撃であると考えられる。スブライシング活性残基C284に相当するS284

側鎖Oγ原子とG283主鎖C'の距離は3.1Åである。C284SγからG283C'への求核攻撃により、チアゾリジン骨格を有するテトラヘドラル中間体が生成し、その開裂により蛋白質スプライシング反応が進行すると結論した。これらの結果を学術誌に報告した。
がんの放射線-化学併用療法を指向した放射線活性化型プロドラッグの開発

平成18年度に進めた研究によって、抗がん剤シタラビンのプロドラッグ化ならびに放射線照射によって機能を発現するケージドDNAの開発に成功した。今年度は、これら成果を応用して、放射線照射によって活性化されるケージドペプチドの構築と効率の良い放射線分解型置換基の開発を進めた。○放射線照射によって活性化されるケージドペプチドの開発:我々は、X線照射によって除去される置換基として、2-オキソアルキル基(oxo基)を見出している。今回、oxo基を用いた新たな機能性分子として、X線照射により酵素活性を制御する人工酵素の開発を目指し、その基礎研究としてoxo基を導入したアミノ酸の放射線反応を調べた。酵素の構成成分であるアミノ酸のうち、チロシン(Tyr)の水酸基にoxo基を導入した化合物Tyroxo、およびTyroxoを含むオリゴペプチドを合成し、その放射線反応を調べた。その結果、低酸素条件におけるX線照射により、速やかに無置換体が生成することを確認した。即ち、Tyroxoを用いることによって放射線照射により活性化されるケージドペプチドを構築できることを明らかにした。○効率良く除去される放射線分解型置換基の探索:今回、上述のoxo基に代わる、より感受性の高い放射線分解型置換基を探索した。oxo基の除去反応は、水の放射線分解により生成する水和電子による還元反応を経て進行することから、2-オキソアルキル基よりLUMOのエネルギーが小さく、高い電子親和性が期待されるホルミル基を導入した修飾チミジン(dfT)を設計した。DNAオリゴマーに導入し、放射線を照射した結果、効率よく分解されることを見出した。本申請研究では、放射線照射をトリガーとして活性を発現するプロドラッグの開発を進めている。従来までの研究過程で得た放射線照射により除去される置換基を利用して各種抗がん剤をプロドラッグ化するとともに、DNAに上記置換基を導入し、放射線照射により機能する人工核酸の構築を試みた。以下にその詳細を示す。1放射線照射により活性を発現するシタラビンプロドラッグ急性白血病や消化器癌等に抗がん効果を示す核酸誘導体のシタラビンのプロドラッグ化を試みた。塩基部N4位に放射線分解型置換基2-オキソプロピル基を導入したプロドラッグ(Oxo-Cyt)を合成し、放射線照射下における反応特性を調べた。その結果、Oxo-Cytは放射線照射下で速やかに活性化され、元の抗がん剤シタラビンを再生することを見出した。また、一連の活性化反応は低酸素条件で選択的に進行したことから、がん組織で特徴的に形成される低酸素細胞で薬効を発現することが期待される。細胞や動物を使った今後の応用研究が課題である。2放射線照射により機能化されるケージドDNA放射線照射をトリガーとして二重鎖形成を制御する人工DNAの開発を試みた。チミジンのN3位に上述の2-オキソアルキル基を導入すれば、二重鎖形成が抑制される一方、この人工DNAに放射線を照射した場合、正常構造のチミジンが再生して二重鎖形成能が回復すると考えた。実際に人工DNAを合成し、放射線照射した結果、無置換DNAを再生し、相補的なDNAと二重鎖を形成することを確認した。続いて、核酸切断活性をもつDNAオリゴマー(DNAzyme)に本システムを応用し、放射線活性化型のDNAzymeを合成した。修飾チミジンをもつDNAzymeそのものは切断活性を示さないものの、放射線照射によって標的配列切断機能を発現した。