hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
銀塩を用いる溶媒抽出法および液膜法による高度不飽和脂肪酸の分離精製

1.硝酸銀水溶液による高度不飽和脂肪酸エチルエステル(PUFA-Et)の抽出平衡DHA,EPAなどのPUFAのエチルエステル(EPA-Et,DHA-Et)を含む油相と硝酸銀水溶液間の抽出平衡を測定した.PUFA-Etはその不飽和結合数とほぼ同じ数の銀イオンと錯体を形成して水相に抽出されること,油相溶媒効果はUNIFAC式で予測できること,水相へのアルコール添加は配分比を著しく増加させることを見出した.2.向流多段抽出による高度不飽和脂肪酸エチルエステル(PUFA-Et)の分離精製抽出部と洗浄部を備えた向流多段抽出装置を用いて,硝酸銀水溶液を抽剤として,カツオ油エチルエステル(カツオ油-Et)中のEPA-EtとDHA-Etを分別抽出分離する場合について,汎用性のある計算法を提出した.センターフィード方式の向流バイブロミキサ-を用いて,カツオ油-Etを原料として連続抽出実験を行い,実験結果を上記の計算モデルに基づいてシミュレートとした.3.含浸液膜による高度不飽和脂肪酸エステルの汲み上げ輸送硝酸銀水溶液含浸液膜により,PUFA-Etの抽出平衡に対する溶媒効果を利用して,PUFA-Etをそのn-ドデカン溶液からm-キシレン溶液汲み上げ輸送することができた.また,その輸送速度をシミュレートすることができた.4.循環液膜による高度不飽和脂肪酸エチルエステルの汲み上げ輸送原料油相を含む攪拌槽と受容相溶媒を含む攪拌槽間に硝酸銀水溶液を循環させる方式の循環液膜法を提案した.受容相温度を原料相温度より高く保つことにより,分配比の温度効果を利用して,温度差を駆動力とするPUFA-Etの汲み上げ輸送を実現した.溶媒効果,および温度効果を利用する汲み上げの輸送の報告は,本研究が最初である.1.硝酸銀水溶液による高度不飽和脂肪酸エチルエステル(PUFA-Et)の抽出平衡DHA,EPAなどのPUFAのエチルエステル(EPA-Et,DHA-Et)を含む油相と硝酸銀水溶液間の抽出平衡を測定した.PUFA-Etはその不飽和結合数とほぼ同じ数の銀イオンと錯体を形成して水相に抽出されること,油相溶媒効果はUNIFAC式で予測できること,水相へのアルコール添加は配分比を著しく増加させることを見出した.2.向流多段抽出による高度不飽和脂肪酸エチルエステル(PUFA-Et)の分離精製抽出部と洗浄部を備えた向流多段抽出装置を用いて,硝酸銀水溶液を抽剤として,カツオ油エチルエステル(カツオ油-Et)中のEPA-EtとDHA-Etを分別抽出分離する場合について,汎用性のある計算法を提出した.センターフィード方式の向流バイブロミキサ-を用いて,カツオ油-Etを原料として連続抽出実験を行い,実験結果を上記の計算モデルに基づいてシミュレートとした.3.含浸液膜による高度不飽和脂肪酸エステルの汲み上げ輸送硝酸銀水溶液含浸液膜により,PUFA-Etの抽出平衡に対する溶媒効果を利用して,PUFA-Etをそのn-ドデカン溶液からm-キシレン溶液汲み上げ輸送することができた.また,その輸送速度をシミュレートすることができた.4.循環液膜による高度不飽和脂肪酸エチルエステルの汲み上げ輸送原料油相を含む攪拌槽と受容相溶媒を含む攪拌槽間に硝酸銀水溶液を循環させる方式の循環液膜法を提案した.受容相温度を原料相温度より高く保つことにより,分配比の温度効果を利用して,温度差を駆動力とするPUFA-Etの汲み上げ輸送を実現した.溶媒効果,および温度効果を利用する汲み上げの輸送の報告は,本研究が最初である.1.硝酸銀水溶液による各種不飽和脂肪酸エチルエステル(PUFA-Et)の抽出平衡エイコサペンタエン酸(EPA),ドコサヘキサエン酸(DHA)などのPUFAエチルエステルの抽出実験を行い,抽出機構を明かにすることができた.また,PUFA-Etの分配比Dに対する油相溶媒効果は非常に大きく,その傾向はグループ寄与法の一種であるUNIFAC式で推算した油相中のPUFA-Etの活量係数を用いることにより整理できた.2.液膜によるPUFA-Etの吸み上げ輸送EPA-Etのn-ドデカン溶液(原料相)を仕込んだ撹拌槽Fとm-キシレン(受容相)を仕込んだ撹拌槽Sの間に硝酸銀水溶液(液膜相)を循環させる方式の2槽式循環液膜によるEPA-Etの輸送実験を行った.原料相-液膜相間のEPA-Etの分配比Dは受容相-液膜相間のDより大きいのでEPA-Etが原料相から受容相へ濃度勾配に逆らって汲み上げられた.両槽中の溶質濃度の経時変化は,本研究で提出した透過モデルにより良好に説明できた.また,原料油としてカツオ油-Etを用いたとき,原料中のDHA-EtとEPA-Etのみが選択的に汲み上げ輸送された.さらに,硝酸銀水溶液を親水性多孔質膜に含浸させて調製した含浸液膜を用い,EPA-Etをそのn-ドデカン溶液からm-キシレン溶液に汲み上げ輸送することができた.この結果は,EPA-Etの分配比に対する溶媒効果を利用して汲み上げ輸送に成功した最初の研究として注目される.また,透過速度は,各相での物質移動,油水界面での抽出平衡を考慮した膜透過モデルにより良好にシミュレートできた.

なお,油相中のPUFA-Etを膜を通して硝酸銀水溶液に輸送する膜抽出操作,およびその逆の膜逆抽出操作についても速度論的検討を行った.3.抽出カラムによるカツオ油-Et中のPUFA-Etの分離抽出部,洗浄部を備えた抽出塔としてセンターフィード方式のバイブロミキサーを試作し,抽出温度,各部の油水流量比などの影響を検討しつつある.向流多段抽出による高度不飽和脂肪酸エチルエステル(PUFA-Et)の分離精製抽出部と洗浄部を備えた向流多段抽出装置を用いて,硝酸銀水溶液を抽剤として,カツオ油エチルエステル(カツオ油-Et)中に含まれるPUFA-Etのうちのエイコサペンタエン酸エチルエステル(EPA-Et)とドコサヘキサエン酸エチスエステル(DHA-Et)を分別抽出分離する場合について,汎用性のある計算法を提出した.モデル計算の結果,本抽出系の分配平衡が温度に著しく依存することを利用すれば,抽出部,洗浄部の温度を調節することにより,抽残液中のEPA-Etの純度,抽出液中のDHA-Etの純度,およびそれらの収率を制御することが可能であり,高純度品が得られることが明らかになった.次に,抽出部と洗浄部を備えたセンターフィード方式の向流バイブロミキサ-を用いて,カツオ油-Etを原料として連続抽出実験を行った.実験結果は,本抽出装置が抽出部,洗浄部それぞれ1理論段よりなるとした計算結果と一致した.2.含浸液膜による高度不飽和脂肪酸の分離-膜支持体の検討-銀イオンを静電相互作用で膜に安定に保持できる膜支持体の開発を目指して,プラズマグラフト重合法により,アクリル酸(AA)および2-アクリルアミド-2-メチル-1-プロパンスルホン酸(AMPS)をポリエチレン多孔質膜にグラフト重合して,それぞれカルボキシル基,スルホン酸基を有する多孔質イオン交換膜を作製した.これを含浸液膜支持体として硝酸銀水溶液を含浸させ,PUFA-Etの汲み上げ輸送実験を行った.AA膜では,全く膜透過は認められなかったが,AMPS膜では透過が起こり,(PUFA-Ag)錯体の移動度が固定イオン基に著しく依存することが判明した.
ATL細胞に発現するT細胞活性化抗原OX40の病態生理学的意義

ATL細胞の臓器浸潤とin vovo増殖におけるOX40の役割について検討した。(1)新鮮ATL細胞におけるOX40発現17例のATL患者から末梢血単核球またはリンパ節細胞を分離し、FACSにてOX40およびgp34の発現を調べところ、17例中15例で特別な刺激なしにOX40の発現を認めた。OX40のリガンドであるgp34は全例で陰性であった。リンパ節と皮膚病変部の生検標本の免疫組織染色でも浸潤白血病細胞がOX40を強く発現していた。また、十分な細胞数が得られた7例についてHUVECを用いた細胞接着実験を行い、少なくとも3例において抗OX40抗体または抗gp34抗体で抑制される有意の接着を観察した。(2)OX40の細胞内シグナル伝達機構ヒトT細胞株HSB-2のOX40transfectantを用いてOX40の細胞内シグナル伝達機構を解析した。ゲルシフトアッセイにより、膜結合型または可溶型gp34添加30分後にNF一κBの活性化が認められた。OX40の細胞内ドメインのdeletion mutantを作成してそれぞれのtransfectantでのNF-kBの活性化を検討した結果、アミノ酸配列255-262に対応する領域(GGSFRTPI)が、NF-κBの活性化に必要であることが示された。TNF受容体ファミリーで受容体でシグナル伝達に関わることが報告されているTRAF分子群について、OX40との結合性およびシグナル伝達への関与を調べたところ、TRAF2、TRAF3、TRAF5がin vivoでOX40と結合することが示された。またTRAF2とTRAF5のdominant negative型の導入よってOX40刺激後のNF-κBの活性化が著明に抑制され、またTRAF3を同時に導入するとさらに抑制された。以上のことから、OX40のシグナル伝達においてNF-κBの活性化にはTRAF2とTRAF5が関与し、TRAF3はむしろ抑制的に働くのではないかと考えられた。
分子情報の育種への利用・開発

本研究は、新遺伝子の創出と探索の両面で分子情報を利用して育種素材を作出することを目的とし、1)座内組換えを利用したシス因子の多様化と、2)突然変異によるトランス因子の多様化について研究を行った。塩基配列変異と花粉分析からWx遺伝子座内組み換え頻度がゲノム平均の5倍以上であることが判った。したがって、異なる起源をもつもち系統間雑種(ヘテロアレーレ)個体の自殖種子から玄米の表現型によって粳粒となる復帰組換え体を得、座内変異の多様化技術は実行可能であると結論できた。Wx遺伝子の発現はトランス因子によっても調節されるので、漏出型トランス因子を利用して突然変異を効果的に選抜する技術開発を行った。本実験で供試した漏出型トランス因子は、Wx^bの発現を特異的に抑制し、25°C前後ではwx様表現型を示すが、20°C前後では粳様となった。EMS処理した後代を低温下で栽培しwx様表現型の個体を選抜したところ、温度非反応性の変異体が得られた。発現様式の比較から、この変異遺伝子は温度非反応性遺伝子であることが判ったので、本法はアミロース含量の安定品種に利用出来ると結論された。現実に育種的要求の高い北海道品種での温度非反応性を作出するには、北海道品種に漏出型トランス因子を導入した系統を作出後に変異誘発するのが効率的であるので、そのための中間素材を作出することが出来た。本年度はコメの良食味安定化を図る目的で、アミロース合性酵素をコードするもち遺伝子発現の温度反応性に注目し、1)座内組換えを利用したシス因子の多様化、2)突然変異によるトランス因子の多様化について実験を進めた。1)まず、もち遺伝子座内組換え頻度とDNA物理的地図との関連を調査したところ、蛋白コード領域の両端の距離は約0.13cMであった。この組換え頻度は、もち遺伝子近傍領域と比較して約10倍高かった。したがって、ヘテロアレーレの個体から復帰組換え体はかなりの頻度で得ることができる。現在までに得られた、外国産と日本産品種間雑種で得られた復帰変異を調査したところ、残念ながら、いずれも日本産品種のプロモーターを保持しており、予測通りその発現はWx^b型で温度反応性を示した。現在、外国産品種のプロモーターをもつ復帰変異を作出を急いでいる。2)イネの低アミロース含量変異体の一つは、胚乳表現型が低温下(約20°C)で糯様から粳様に変化する。この変化はもち遺伝子発現の温度反応に起因しているので、変異体種子にEMS処理を行い温度に反応しない突然変異の誘発を行った。処理後代を低温下で栽培したところ、大半の個体では温度に反応して糯様から粳様に変化した。500個体中、糯様のまま変化が見られないものが1個体見いだされた。その後代について、温度反応性を制御環境下において検討した。ウエスタンブロッティングおよびアミロース含量の結果から、この変異体は温度非反応性をもつと考えられた。温度非反応性遺伝子は、低温によっても食味の悪化を防ぎ食味の安定化を図る上に育種的利用が可能になると思われる。分子情報を利用して新しいWx遺伝子を創造するため、本年度は、1)座内組換えを利用したシス因子の多様化と、2)突然変異によるトランス因子の多様化について研究を行った。塩基配列変異と花粉分析からWx遺伝子座内組み換え頻度がゲノム平均の5倍以上であることが明らかとなった。したがって、異なる起源をもつもち系統間雑種(ヘテロアレーレ)個体の自殖種子から玄米の表現型によって粳粒となる復帰組換え体を得る技術は実行可能であると結論できた。

本実験で供試した漏出型トランス因子は、Wx^bの発現を特異的に抑制し、25°C前後ではwx様表現型を示すが、20°C前後では粳様となった。EMS処理した後代を低温下で栽培しwx様表現型の個体を選抜したところ、温度非反応性の変異体が得られた。発現様式の比較から、この変異遺伝子は温度非反応性遺伝子であることが判ったので、本法はアミロース含量の安定品種に利用出来ると結論された。現実に育種的要求の高い北海道品種での温度非反応性を作出するには、北海道品種に漏出型トランス因子を導入した系統を作出後に変異誘発するのが効率的であるので、そのための中間素材を作出することが出来た。
高速成膜PLD法により作製した厚膜磁石の異方化と高性能・超小型モータへの展開

本研究では、添加物を利用した異方性ならびに等方性Nd-Fe-B系磁石膜の磁気特性の改善について検討した。加えて、小型デバイスへの応用についても検討した。以下に得られた結果の概要を示す。(1)異方性厚膜磁石Ga添加したターゲットをもとに垂直異方性Nd-Fe-B系磁石膜をPLD法により作製し、その磁気特性ならびに結晶構造について検討した。その結果、Nd_<2.6>Fe_<14>B+Ga_<0.5at.%>ターゲットを用いた際、最も優れた磁気特性が得られた。(Mr:0.95T、Hc:876kA/m、(BH)_<max>:146kJ/m^3)Ga添加した全ての試料において、垂直異方化に起因するNd_2Fe_<14>B相の(004)、(006)、(008)面のピークが観察された。更に、(008)面と(410)面の反射強度比はNd含有量の増加に伴い大きくなり、垂直方向への配向性の向上が確認された。(2)等方性厚膜磁石(3)各磁石膜を利用したデバイス上記試料を摩擦駆動型モータやミリサイズモータへの応用を検討した。本研究ではNd-Fe-B系厚膜磁石の作製方法として、数10 μm/h程度の比較的高い成膜速度を得ることが可能なPLD法を用いた。材料自身の高性能化を目的とし、透過型電子顕微鏡(TEM)を用い等方性磁石膜の観察を行なった結果、結晶粒の微細化ならびに均一化を促すことが磁気特性を向上させる有効な手段であることが示唆された。そこで、等方性磁石膜の磁気特憐を向上させる方法として、ナノ構造制御の観点から、(1)パルス熱処理法ならびに(2)添加元素を施す手法について検討した。さらに、異方性磁石膜に関しても、同様な観点から、添加元素を施す手法を適用し、磁気特性ならびに配向性の向上について検討した。今年度に得られた知見を以下に示す。(1)パルス熱処理法とターゲットへの他元素の添加を融合させた手法により、等方性磁石膜の更なる保磁力の向上を実現した、特に、Gaを添加したターゲットを用い作製した磁石膜では、最大1669kA/mの著しく高い保磁力を実現した。加えて、他元素の添加はターゲット含有のα-Fe量を増加させた際にも保磁力向上に対し有効であることを明らかにした。Zr、Nbを添加したターゲットを用い作製した磁石膜の(BH)_maxは、添加元素を施していないターゲットを用い作製した磁石膜のものに比べ向上し、約70kJ/m^3を得た。(2)添加元素が異方性磁石膜の磁気特性ならびに配向性に及ぼす影響について検討した。その結果、Gaを添加したターゲットを用い作製した磁石膜では、磁気特性ならびに配向性が向上し、残留磁化:0.94T、保磁力:843kA/m、(BH)_max:153kJ/m^3を得た。この磁石膜の(BH)_maxは添加元素を施していないターゲットを用い作製した磁石膜のものに対し、約2倍であった。本研究では、Ga添加したターゲットをもとに垂直異方性Nd-Fe-B系磁石膜をPLD法により作製し、その磁気特性ならびに結晶構造について検討した。以下に得られた知見を示す。(1)Nd_<2.4>Fe_<14>B組成にGaを0.5at.%添加したターゲットを用いることにより、無添加ターゲットを用いた試料に比べ、保磁力は100kA/m、残留磁化は0.2T程度向上した。また結晶構造観察により、Nd_2Fe_<14>B相の(004)、(006)、(008)面といった垂直異方化に起因する結晶面からの反射強度が無添加ターゲットで作製したものと比較して強く観察された。(3)Ga添加した全ての試料において、垂直異方化に起因するNd_2Fe_<14>B相の(004)、(006)、(008)面のピークが観察された。

更に、(008)面と(410)面の反射強度比はNd含有量の増加に伴い大きくなり、垂直方向への配向性の向上が確認された。本年度は「高エネルギーYAGレーザを用い作製する異方性Nd-Fe-B系磁石膜」において、更なる特性向上ならびにデバイスへの展開を図ると共に、異方性制御がより容易なSm-Co系厚膜磁石についても検討した。具体的な研究成果を以下に挙げる。(1) Nd-Fe-B系異方性厚膜磁石において、Ga添加量を0.5at%に固定し、Nd含有量を変化させ作製したターゲットを利用したところ、Nd_<2.6>Fe_<14>B+Ga_<0.5>at%ターゲットを用いた際、残留磁化:0.95T、保磁力:876kA/m、(BH)_<max>:146kJ/m^3の値を実現した。加えて、上記の試料において成膜を終了した後、更に基板加熱のみをチャンバー内で継続し異方性厚膜磁石を作製したところ、継続時間を最適化することで角型性ならびに残留磁化、(BH)_<max>をより一層向上できることが明らかとなった。そのひとつの結果として、加熱継続時間を15分の条件で作製した際、残留磁化:1.05T、保磁力:617kA/m、(BH)_<max>:183kJ/m^3の値が得られており、本研究室で開発してきたNd-Fe-B系異方性厚膜磁石の磁気特性の中で最も優れた硬磁気特性の発現に至った。(2)上記の試料を新規なマイクロモータ(摩擦駆動型マイクロモータ)に搭載すると共に、その動作確認を行った。(3) SmCo5ターゲットを利用し、基板加熱を施しながら高速成膜した際、400°C程度の比較的低い基板温度において面内異方性が発現するとともに、更なる基板温度の上昇に伴い、面内異方性が消失し等方性の厚膜磁石となる様子が観察された。しかしながら、更に基板温度を800°C程度まで増加させることにより、垂直方向に異方性が発現することが明らかとなった。
新規インスリン抵抗性改善転写因子とエネルギー代謝因子ネットワークの解析

我々は、転写調節の視点からインスリンシグナル制御機構解明を試みる目的で、抑制因子SREBP-1cと拮抗してIRS-2を活性化する転写因子を想定し、探索した結果、新規の転写因子TFE3を発見した。本研究では、この新規転写因子のエネルギー代謝における詳細な生理機能を解析を主眼とした。IRS-2の転写活性化を含めたインスリンシグナル活性化の分子機序が解明され、本因子によるインスリン抵抗性改善作用を介した糖尿病や生活習慣病に対する治療的意義の可能性が細胞、個体両面から示唆された。まずアデノウイルスを用いてTFE3をマウスの肝臓において過剰発現し、遺伝子発現プロファイルをDNAチップを用いて網羅的に検索した。その結果、IRS-2,Akt,HexokinaseII,Insiglなどインスリン作用に関連の深い遺伝子の発現が活性化していることがわかった。それに一致して、インスリンシグナル特にIRS-2/PI3K/Akt経路や、GSK-3βなどが肝臓や培養肝細胞において活性化しグリコーゲン合成が活性化していることが確認された。IRS-2,HKII,Insiglのプロモーター解析の結果、TFE3の直接的な標的遺伝子であることも確認された。特にIRS-2においては、TFE3とFoxo1が相乗的にIRS-2プロモーターを活性化することが確認された。このような転写調節を介したインスリンシグナルの亢進に伴い、正常マウスのみならずKKマウス、ob/obマウス、ストレプトゾトシン処理マウスなど種々の糖尿病モデルマウスにおいても、血糖が低下した。糖代謝の改善のみならず、タンパク合成も活性化し、脂質合成は、SREBPの切断の阻害を介して抑制されていた。このようにTFE3は生活習慣病、メタボリックシンドロームの包括的な治療効果が期待された。さらにこの新規転写因子のエネルギー代謝における詳細な生理機能を脂肪組織ならびに骨格筋のエネルギー代謝責任臓器におけるTFE3の機能を明らかにすることで、TFE3による生活習慣病の治療への応用を目指し展開中である。我々は、転写調節の視点からインスリンシグナル制御を試みる目的で、抑制因子SREBP-1cと拮抗してIRS-2を活性化する転写因子を想定し、探索した結果、新規の転写因子TFE3を発見した。本年度は、この新規転写因子のエネルギー代謝における詳細な生理機能を明らかにし、IRS-2の転写活性化を含めたインスリンシグナル活性化の分子機序を解明し、本因子によるインスリン抵抗性改善作用を介した糖尿病や生活習慣病に対する治療的意義の可能性を細胞、個体両面で検討した。その結果、IRS-2,Akt,HexokinaseII,Insig1などインスリン作用に関連の深い遺伝子の発現が活性化していることがわかった。IRS-2,HKII,Insig1のプロモーター解析の結果、TFE3の直接的な標的遺伝子であることも確認された。

糖代謝の改善のみならず、タンパク合成も活性化し、脂質合成は、SREBPの切断の阻害を介して抑制されていた。このようにTFE3は生活習慣病、メタボリックシンドロームの包括的な治療効果が期待された。我々は、インスリンシグナルを活性化する転写因子を想定し探索した結果、新規の転写因子TFE3を発見し昨年度は主に肝臓における作用を動物で検討し、インスリンシグナルの増強を中心とした多彩な代謝作用を報告した。本年度は、この新規転写因子のエネルギー代謝における詳細な生理機能を脂肪組織ならびに骨格筋のエネルギー代謝責任臓器におけるTFE3の機能を明らかにすることで、TFE3による生活習慣病の治療への応用を目指した。脂肪組織における機能解析に重点をおき解析を行ってきた。TFE3の過剰発現およびノックダウンのRNAiのアデノウイルスを作成し、マウス脂肪由来細胞3T3-L1へのそれらアデノウイルスを感染させ脂肪細胞分化に対する機能を検討した。TFE3の過剰発現細胞では前駆脂肪細胞から成熟脂肪細胞への形態的な変化が阻害され、細胞の分化が抑制された。逆にTFE3をノックダウンした細胞においては細胞の分化は亢進した。遺伝子発現への影響を網羅的に検討したところ、分化を制御する諸遺伝子については形態の変化に伴い様々な影響を認めた。特に脂肪分化のマスター遺伝子であるPPARgおよびaP2(FABP4)についてはTFE3過剰発現では抑制されるのに対し、ノックダウンでは逆に発現は増強される。TFE3の直接的なターゲット遺伝子としていくつかの候補を得ているが詳細を検討中である。中でも、低酸素の際に発現が上昇するHIF-1aの遺伝子発現にTFE3が積極的に関与していることを明らかにしている。低酸素およびHIF-1aが脂肪細胞の分化を抑制する報告は複数あり、TFE3-HIF-1a経路が脂肪細胞の分化を制御の可能性を今後検討する必要がある。また、現在、脂肪特異的発現TFE3マウスの作成が完了し、その表現系について、生活習慣病の治療の視点から解析を行っている。
Ｔｈ１７細胞系蛋白が前眼部慢性炎症・感染において果たす役割の解明

角膜とは、眼球の正面にある透明な構造で光を眼球の奥まで通し、レンズとしての役割と、眼球内の構造を保護するバリア機能とを併せ持ちます。角膜に外傷や感染症で強い炎症や傷を生じると、角膜は混濁して視力低下がおこります。最近、Th17細胞という、白血球の一種であるT細胞の新たな種類が発見され、関節リウマチなどの膠原病の原因となるインターロイキン17(IL-17)などの免疫、炎症に関与する細胞間情報伝達物質を分泌することが解明されました。本研究では角膜の炎症とIL-17受容体との関係に着目し、アルカリ外傷および角膜感染症モデルで角膜のIL-17受容体の発現が上昇することを明らかにしました。本研究の目的は、前眼部の感染防御と炎症におけるインターロイキン(IL)-17産生T(Th17)細胞系蛋白の役割について解明することである。前眼部の炎症性疾患、感染性疾患についてIL-17に着目し、網羅的に検討された研究報告は未だ少ない。今年度は、前眼部炎症でのTh17細胞系蛋白の役割を解明するため、アルカリ角膜外傷モデルでのTh17細胞系蛋白の発現を検討した。C57BL/6マウスの片眼にアルカリ外傷を作製し、1、2、5、7、28日目に眼球を摘出し、未固定で凍結後、7μm厚に薄切し、角膜上皮・実質を含んだサンプルをレーザーマイクロダイセクション法で作製し、IL-17A, !L-17F, IL-17RAのmRNA発現についてreal time RT-PCRで測定した。無処置マウスをコントロール群とし、Mann-Whitney U検定で統計を行った。角膜サンプルにおいて、コントロール群、アルカリ外傷群ともにIL-17A, !L-17Fの発現は認められなかった。一方、マウスアルカリ外傷モデルの角膜でIL-17R発現が外傷後1、2、7日目に上昇していた。これらの結果から、Th17細胞系蛋白は眼表面炎症に関与している可能性が示唆された。本研究の目的は、前眼部の感染防御と炎症におけるインターロイキン(IL)-17産生T細胞系蛋白の役割を解明することである。今年度は、前眼部の感染性疾患とIL-17関連タンパクについて培養角膜上皮および実質細胞を用いて検討した。方法は、緑膿菌から分泌されるポリペプチドであるExotoxin A(ExA)で培養角膜上皮、実質細胞を24時間刺激し、Th17細胞系蛋白のmRNA発現をreal time RT-PCRで測定した。無刺激の細胞をコントロールとし、t検定で統計を行った。細胞生存率はいずれの刺激でも90%以上を維持できた。前年度のマウスアルカリ外傷モデルと同様、角膜上皮、実質細胞でExA刺激によるIL-17A発現の上昇はみられず、一方IL-17RAの発現は角膜上皮、実質細胞でそれぞれ1.65±0.1(平均値±標準偏差)、1.91±0.26倍に有意に増加した。他に、ExA刺激によるIL-17RB、IL17-RE、IL-23A、IL-23R、CCL20の有意な発現上昇が角膜上皮、実質細胞で認められた。さらにIL-17RAのmRNA発現について緑膿菌の細胞壁成分であるlipopolysaccharideで角膜上皮、実質細胞の24時間刺激を行った。上皮細胞では有意に増加したが、実質細胞では変化がなかった。また、IL-17RAの感染早期の変化を検討するためExA刺激後6時間を比較し、実質細胞のみで有意なmRNA発現上昇がみられた。以上の結果から、角膜でIL-17 RAの発現が緑膿菌毒素、細胞壁成分の刺激により上昇し、上皮と実質で刺激の種類・時間により異なった反応を示すことが明らかとなった。今後の研究の展開は、角膜でのIL-17RA発現上昇の機序につき検討を進めていく予定である。Th17細胞はヘルパーT細胞のサブセットであり、Th17細胞から産生されたIL-17は、その感染防御機能に加え、自己免疫疾患で炎症を増悪させる因子として注目されている。

今年度は、特に炎症と感染という広範な病態においてその作用を発揮するTh17に関連する蛋白、すなわちTh17細胞から分泌されるIL-17、およびIL-17によって標的細胞から分泌される様々な蛋白{炎症性サイトカイン(IL-6)、ケモカイン(CCL20, IL-8)、抗菌ペプチド(β-defensin2)}に注目した。本研究では、前眼部炎症におけるTh17に関連する蛋白の検討を、培養角膜上皮細胞、慢性炎症モデルマウスを用いて行っている。最初に、ヒト培養角膜上皮細胞におけるIL-17R発現をreal-time RT-PCRにより確認することができた。また、培養角膜上皮細胞では、IL-17およびTNF-α刺激によって炎症性サイトカイン・ケモカインの発現が上昇することが上皮細胞のreal-time RT-PCRで明らかになった。一方、β-defensin2の発現上昇は認められなかった。慢性炎症モデルとして、角膜にアルカリを浸漬した濾紙を暴露させて作成したアルカリ外傷眼で急性炎症が鎮静化した外傷後1ヶ月を経過したマウス角膜を用いて検討を行っている。現在実験結果の解析途中であるが、抗マウスIL-6R抗体の局所投与によって角膜実質におけるIL-23 mRNA発現が低下することが示された。これらの結果は、前眼部の慢性炎症の病態にTh17細胞系蛋白が重要な役割を果たしていることを示唆する。前眼部炎症に関する培養角膜上皮・実質細胞、マウスモデルを使用しての実験は、概ね順調である。臨床検体の結果は現在集積されているところであり、平成25年度以降も計測予定である。慢性前眼部炎症に関する培養角膜上皮細胞、マウスモデルを使用しての実験は、概ね順調である。感染についての研究は平成24年度以降で完成させたいと考えており、現在準備中であるが、当初の計画通りである。臨床検体の結果は現在集積されているところであり、平成24年度以降も計測、分析予定である。抗マウスIL-17抗体を用いたアルカリ角膜外傷における抑制実験は、現在進行中である。さらに、細菌細胞外毒素による培養角膜細胞の刺激実験を施行する予定である。前眼部感染・炎症症例(感染性角膜潰瘍、非感染性角膜潰瘍、アレルギー性角結膜疾患、Stevens-Johnson症候群、シェーグレン症候群)の臨床涙液検体についても症例数が蓄積してきており、網羅的に解析を行う予定である。細菌細胞外毒素による培養角膜細胞の刺激実験、感染性角膜潰瘍モデルを用いた前眼部感染におけるTh17に関連する蛋白の検討を施行する予定である。前眼部感染・炎症症例(感染性角膜潰瘍、非感染性角膜潰瘍、アレルギー性角結膜疾患、Stevens-Johnson症候群、Sjögren症候群)の臨床涙液検体についても網羅的に解析を行う予定である。マウスの購入費用、real-time RT-PCR、ELISA、免疫組織化学的検討を行う際の試薬購入費用にあてる予定である。マウスの購入費用、抑制実験で使用する抗マウスIL-17抗体、real-time RT-PCR、ELISA、免疫組織化学的検討を行う際の試薬購入費用にあてる予定である。
希土類元素とNd-Sr同位体によるアジア-太平洋沿海砕屑性テレーンの地史解明

本州、北海道、韓国の主要なテレーンで採取した砂岩-泥岩試料は全岩化学組成の上から顕著なコントラストを示す。本州では、四万十-丹波、三波川、黒瀬川テレーンにおける砂岩-泥岩試料は主・微量成分、希土類元素に関して、比較的分化の進んだCIAまたはACM堆積物の特徴を示す。コンドライトで規格化したREEパターンはLa_N/Yb_N比平均値はそれぞれ10.4-10.9、8.2、9.2であり、また、Gd_N/Yb_N比はそれぞれ1.72-1.33、1.45、1.71と違いがある。低いGd_N/Yb_N比はジルコンやガーネットの濃集を示している。負のEu異常はこれら3テレーンのすべてに共通して認められる(Eu/Eu*平均値は0.77-0.73,0.63,0.79)。渡島半島テレーン(北海道)の珪質岩に於ける高いLa_N/Yb_N比(平均値11.00)とより大きな負のEu異常(Eu/Eu*=0.64)は比較的成熟した起源物質を示している。蝦夷層群下部イドンナップ帯岩石における低いLa_N/Yb_N比とEu/Eu*比(平均値9.74と0.69)は苦鉄質物質のより大きな影響を反映して、より上位に向かって減少(6.76と0.78)していく。Gyeongsang累層群(韓国)における平均的なLa_N/Yb_N比(13.5)は、この累層群に対比される関門層群中のもの(8.8)に比べ、より大きいが、Eu/Eu*比平均値は類似している。四万十、三波川、大島、蝦夷イドンナップテレーンのNdモデル年代は著しく異なる。四万十帯のモデル年代は、大部分が1.0-1.4Gaにはあるものの、0.74から1.6Gaの幅を示し、領家と肥後テレーンの起源物質の中間的な年代値となっている。二つの三波川結晶片岩試料は1.04と1.2Gaという類似したモデル年代を示し、四万十帯プロトリス、つまり源岩の共通性の可能性を示唆する。渡島半島テレーンのモデル年代は著しく古く(1.44-1.85Ga)、Yangtzeクラトンの年代と類似し、おそらくそれらを起源とする。下部蝦夷イドンナップテレーンのモデル年代は、渡島半島テレーンものより若く(1.05-1.31Ga)、上部蝦夷イドンナップテレーンにおいてはさらに若く(0.71-0.93Ga),このことはおそらく付加体内においてリサイクルした海洋地殻の影響が反映されているのであろう。造山帯としての日本列島の平均的な上部地殻組成(JOAUC)に対する元素組成規格値は、同じテレーンにおいて、REEやHFSEは良く類似しているにもかかわらず、ある種の元素(例えば、Fe,Mn,Mg,Ca,P,Sc,V,Cr,Niなど)は負の異常を示す。元素の枯渇は渡島半島、蝦夷イドンナップ、四万十テレーンにおいてもっとも顕著であり、また、泥岩に比べ砂岩で著しい。この異常はJOAUC平均値の中で、ある種の元素については修正しなくてはならないであろうことを示している。

渡島半島テレーンのモデル年代は著しく古く(1.44-1.85Ga)、Yangtzeクラトンの年代と類似し、おそらくそれらを起源とする。下部蝦夷イドンナップテレーンのモデル年代は、渡島半島テレーンものより若く(1.05-1.31Ga)、上部蝦夷イドンナップテレーンにおいてはさらに若く(0.71-0.93Ga),このことはおそらく付加体内においてリサイクルした海洋地殻の影響が反映されているのであろう。造山帯としての日本列島の平均的な上部地殻組成(JOAUC)に対する元素組成規格値は、同じテレーンにおいて、REEやHFSEは良く類似しているにもかかわらず、ある種の元素(例えば、Fe,Mn,Mg,Ca,P,Sc,V,Cr,Niなど)は負の異常を示す。元素の枯渇は渡島半島、蝦夷イドンナップ、四万十テレーンにおいてもっとも顕著であり、また、泥岩に比べ砂岩で著しい。この異常はJOAUC平均値の中で、ある種の元素については修正しなくてはならないであろうことを示している。本プロジェクトの今期の課題は,データの蓄積であった。平成13年度に,3地域の試料の主要元素及び微量元素の化学分析が完了した。分析した試料は,山口県関門層群から24の砂岩及び泥岩試料,韓国Gyeongsang層群からの60試料,山陰地域における中新世の背弧堆積岩と火山岩の150試料である。山陰地域の分析データをまとめて公表の運びになっている。公表データには,2001年度に採集した84の試料の分析値が含まれる。また,北海道渡島帯のジュラ系(Esashi, Okamotsugawa, Kamiso, Toi Complexes)から88試料を採集した。これらの試料は,イドンナップ層や蝦夷層群に関する既存のデータと比較検討するためのものであり,北海道における内帯の起源物質に関する基礎的データを提供するはずである。これらの試料はXRF分析の準備を行っているところである。四万十テレーンからの34試料に関して,ICP-MSによってREE分析を行った。この分析は,四万十テレーンのデータをイドンナップ層群や田辺層群に関してこれまでに得られている溶液ICP-MSデータと十分に比較検討するために行った。ニュージーランドTorlesseテレーンからの36試料のREE分析も行った。これは,本テレーンに関する最初の高精度のデータである。予察的なSrおよびNd同位体分析も,四万十テレーンからの15試料から開始し,続行中である。ニュージーランドMurihikuテレーンの試料のXRF分析行い,国際誌に投稿した。これらの研究と同時に,ニュージーランドの付加テレーンの研究を行っており,OtagoのKaka Pointsequenceから41試料を採集し,このブロックのテレーンの起源を検討するために分析を行った。北海道樺戸山地において,白亜系熊根尻層群より72試料の砂岩と泥質岩の試料採取を行った.これらの試料は,イドンナップ帯のデータと比較する事が目的である.これらの試料は現在分析のため試料調整中である.すでに試料採取を済ませてあるジュラ系の渡島帯試料について選択した74試料の蛍光X線分析は現在進行中であり,それらはこれまで得られているいずれの試料よりも珪長質である.溶液ICPMS分析をニュージーランドの29試料について行い,その特性の解釈については現在進行中である.四万十帯の試料についてはRb-SrならびにNd-Sm同位体分析用に準備を行い,現在分析待ちである.Geological Magazineに投稿したMurihiku帯の論文は受理され,泥質岩の炭素含有量に関する定量性の研究成果も現在印刷中である.イドンナップ帯の主成分・微量成分元素の分析結果は,札幌で行われたPPO-Asia Symposiumで成果の公表がなされた.希土類元素と主成分元素による四万十帯・イドンナップ帯・Torl esse帯の論文は現在準備中である.
モデル系を用いた水溶液中の構造形成の解析

(1)当初計画項目についての報告。1.ドデシルジメチルアミンオキシド(D12DAO)/水系の固体の示差走査熱量解析。カチオン種では、水を含まない場合は炭化水素鎖の融解の後に結晶が融解したが、水濃度2wt%では炭化水素鎖の融解が結晶の融点となった。融点、融解熱は共に水含量の増加とともに減少し、14%では検出困難となった。1:1種では、66°C(T_2)の主転移、46°C(T_1)の副転移共に水含量に依存せず一定であった。転移熱はT_2の方が大きく減少し、6%で検出困難。T_1の方は10%で検出困難。1:1の組成が安定であることが示された。2. DDAO/水系の相図作成。X線回折の結果を併用して、概略的な相図(温度一濃度)を、イオン種、1:1種、非イオン種の3種について作成した。いずれも、濃度増加により、L_1→H_1→C-+L_αの相転移を示した。1:1種か最も低濃度でH_1へ転移した。3.赤外線分光法の適用の可能性。C14DAOの固体のKBr錠剤法では、1:1種の場合のみ波数900付近に特異な吸収帯を見い出し、赤外吸収による構造解析の可能性が高くなった。4. C10DAOの固体状態の示差走査熱量測定。C10DAOについて、イオン種/非イオン種の比率を変えた試料のDSC測定により、1:1種の場合、相転移はC12の2箇所とは異なり1箇所のみであった。(II)当初計画外の小角中性子散乱(SANS)と電気泳動光散乱(ELS)を行なった。無添加塩系では、cmcの組成依存性が正則溶液論に従はない異常を示したが、SANSから会合数は組成によらずほぼ一定(75)であった。添加塩系ではミセルは棒状に成長すること、1:1種のほうが大きく成長することが確認された。(III)以上の研究の結果、当初目的の二本鎖型への変換に有利な条件の推定が可能となり、これに基づきC14DAOについて、粘弾性を示す溶液が見い出され、低温電子顕微鏡からは紐状ミセルが密に絡み合い、分岐も見い出された。プロトン化という物理的変化による一本鎖-二本鎖変換の実現に大きく近づくことが出来た。1.試料の合成。ドデシルジメチルアミンより対応するアミンオキシドであるDDAOを合成・精製した。冷却遠心機の使用により効率よく合成できた。2.DDAO固体の示差走査熱量測定。カチオン種(α_M=1)では91°C(T_1)付近と79°C(T_2)付近に吸熱ピークが存在した。T_1以下では干渉色が観測され、T_2は融点であった。120°Cまでは安定で、分解点に対応する発熱ピークは123°C付近であった。T_1/°C=79。【.upper filled triangle.】H_1/kJmol^<-1>=32.8。【.upper filled triangle.】S_1/JK^<-1>mol^<-1>=94。半塩酸塩(α_M=0.5)は46°C(T_1)と66°C(T_2)付近に二つの吸熱ピークがあり、130°Cまでは融解せず、分解点は139°C付近であった。半塩酸塩はカチオン種より安定で液体状態では存在せず、分解点も高い。非イオン種は無定形の非晶状態にある。半塩酸塩とカチオン種以外では、異なる組成(α_Mが01まで0.1きざみ)の試料のDSCを測定した。α_Mが0.60.9の場合、吸熱ピークが4本程度観測された。半塩酸塩相とカチオン種の相の二相系として解釈できる。他方α_Mが00.4の場合、半塩酸塩に対応した吸熱ピークのみが観測され、それらの大きさがα_Mと共に増加した。この場合も非イオン種と半塩酸塩に対応した二相系と考えられる。このように非イオン種、半塩酸塩とカチオン種(塩酸塩)が安定な分子種であることが結論され、これは溶液中のミセル形成或いは気一液界面からの結論と良く一致する。3.低イオン強度下でのミセル形成のpH(ミセル組成)依存性。無添加塩系ではcmcは最小値を示さず、α_M<0.3でほぼ一定、α_M>0.4で急激に増大した。α_M>0.8の領域でのcmcの減少は添加された塩酸が塩として作用する効果に基づく。異なるα_Mにおけるミセルの自由エネルギーを比較する方法を提案し、それに基づき、α_Mが0.3-0.4の間で急激に3倍程度に増加することを示した。

融点、融解熱は共に水含量の増加とともに減少し、14%では検出困難となった。1:1種では、66°C(T_2)の主転移、46°C(T_1)の副転移共に水含量に依存せず一定であった。転移熱はT_2の方が大きく減少し、6%で検出困難。T_1の方は10%で検出困難。1:1の組成が安定であることが示された。2. DDAO/水系の相図作成。X線回折の結果を併用して、概略的な相図(温度一濃度)を、イオン種、1:1種、非イオン種の3種について作成した。いずれも、濃度増加により、L_1→H_1→C-+L_αの相転移を示した。1:1種か最も低濃度でH_1へ転移した。3.赤外線分光法の適用の可能性。C14DAOの固体のKBr錠剤法では、1:1種の場合のみ波数900付近に特異な吸収帯を見い出し、赤外吸収による構造解析の可能性が高くなった。4. C10DAOの固体状態の示差走査熱量測定。C10DAOについて、イオン種/非イオン種の比率を変えた試料のDSC測定により、1:1種の場合、相転移はC12の2箇所とは異なり1箇所のみであった。(II)当初計画外の小角中性子散乱(SANS)と電気泳動光散乱(ELS)を行なった。無添加塩系では、cmcの組成依存性が正則溶液論に従はない異常を示したが、SANSから会合数は組成によらずほぼ一定(75)であった。添加塩系ではミセルは棒状に成長すること、1:1種のほうが大きく成長することが確認された。(III)以上の研究の結果、当初目的の二本鎖型への変換に有利な条件の推定が可能となり、これに基づきC14DAOについて、粘弾性を示す溶液が見い出され、低温電子顕微鏡からは紐状ミセルが密に絡み合い、分岐も見い出された。プロトン化という物理的変化による一本鎖-二本鎖変換の実現に大きく近づくことが出来た。
Rasを介したRaf-1活性化機構の細胞内可視化解析

低分子量G蛋自質Rasとその標的タンパク質セリン/スレオニンキナーゼRaf1の相互作用は、細胞増殖、分化において重要な情報伝達反応の一つであるが、増殖・分化刺激後の細胞内における両者の時空間的な情報伝達反応の様相は詳しく解析されていない。そこで、上皮成長因子(EGF)刺激後のRas/Raf1相互作用反応特性を明らかにするため、蛍光タンパク質(GFP)を融合させたRasとRaf1を細胞内で可視化し、多分子平均観察、1分子観察の異なる2つの方法でそれらの挙動を解析した。多分子解析により以下の点が明らかになった。(1)刺激後のRasとRaf1の相互作用反応は細胞膜上で空間的に不均一に起きた。RasとRaf1が特に濃縮して60分以上も反応を持続させる部位が局所的に現れ、そこからは膜ラッフルが形成された。(2)EGFが細胞膜上に均一に結合しているにもかかわらず、一部の細胞膜部位に存在するRasはRaf1と相互作用しなかった。これらは、外部刺激が細胞膜に一様に入力されても、Rasの活性化や、RasからRaf1への情報伝達反応が細胞膜の場所により異なる事を示唆している。一方、1分子解析により、(1)EGF刺激前後に関わらずRasとRaf1は細胞膜と細胞質を行き来し、膜上滞在時間の時定数は数百ミリ数秒であった。(2)RasとRaf1の相互作用反応が特に持続した膜ラッフルの様な部位でも、個々のRasやRaf1分子は数秒以内に入れ替わっていた。これらは、個々のRasとRaf1の膜上の相互作用はせいぜい数秒間しか維持されない動的な反応であることを示している。以上の結果から、Ras/Raf1細胞内情報伝達反応は、個々の分子を秒オーダーで入れ替えながら、分子間相互作用反応を局所的に数十分間にもわたり維持する動的で不均一な性質を持つことが明らかになった。
キシロシルフルクトシドを用いたう蝕予防甘味剤の開発

初年度は、キシロシルフルクトシド(XF)の合成および精製方法の検討と、S.Sobrinusのグルカン合成酵素(GTase)に及ぼすXFの影響を検討した。XFはキシロ-スとスクロ-スを基質としてB.subtilisのレバンスクラ-ゼを作用させることにより収率よく合成された。また、活性炭カラムクロマトグラフィ-により、XFを高純度に精製できた。XFのほかにガラクトシルフルクトシド(GalF)、アラビノシルフルクトシド(AraF)も合成した。XFはS.sobrinus 6715株のGTaseーIを効率よく阻害することが確認された。GalF、AraFの阻害率は低かった。次年度は、口腔内細菌によるXF、GalF、AraFの発酵性の検討と、S、sobrinusのGTaseの精製を行なった。う蝕原性レンサ球菌によるXFの初期発酵速度は、対照のスクロ-スのそれに比べると著しく遅いことが分った。S.sobrinus MT3791株のGTaseを精製した結果、非水溶性グルカン合成酵素(GTaseーI)と2種の水溶性グルカン合成酵素(GTaseーSa,ーSb)が得られた。最終年度は、GTaseーI,Sa,Sbに及ぼすXFの影響を調べた。XFはいずれのGTaseに対しても拮抗阻害を示した。また、スクロ-スの消費を抑制することも確認された。XFはマウスの体重、臓器重量に影響せず、病理組織学的にも特記すべき所見はなく、急性、亜急性毒性を示さなかった。最後にXFのう蝕原性をヒトロ腔内う蝕原性試験で調べた結果、XFのう蝕原性は対照のスクロ-ズに比べて有意に低いことが分った。抗う蝕原性作用は認められなかった。以上より、XFは低う蝕原性甘味剤として利用しうる可能性をもつ糖質であると結論された。本年度は、キシロシルフルクトシド(XF)の大量合成法と精製法の検討を行い、精製XFが、Streptococcus mutansのスクロースからのグルカン合成に及ぼす影響と、口腔内連鎖球菌のXF発酵性について予備的に検討した。XFの合成には、Bacillus subtilis var saccharo lyticus由来の精製レバンシュクラーゼを用いた。2%スクロースと10%キシロースを基質とし、本酵素存在下で40°C、48時間反応させた後、活性炭カラムクロマトグラフィーにて精製した。XFの収率は約14%であった。このXFの純度は、HPLCで調べた結果、98%であった。この方法で500gの精製XFが得られた。XFの大量合成法についてはほぼ問題解決したが、大量精製法についてはなお検討中である。XFのグルカン合成阻害作用について、S.mutans 6715株由来の精製した不溶性グルカン合成酵素(IGTase)を用いて検討した。スクロース:XF=1:1のとき、XFはIGTase作用を約90%阻害し、これは、従来粗GTaseで調べた阻害率に匹敵するものである。また、S.mutans 6715株はXF分解能をもたなかったが、他のS.mutans株またはS.sanguis株の中に、弱いXF分解能をもつと思われる株がみられた。現在、詳細に検討中である。また、ヒトロ腔内におけるXFのう蝕

原性検定試験のための予備実験も現在続行中である。今後、XFの大量精製法の確立と併せ、XFの基礎的性状(グルカン合成阻害機作、発酵性)をより詳細に明らかにした上で、う蝕予防甘味剤の応用に向けた実験を行う予定である。昨年度に引続き、キシロシルフルクトシド(XF)のin vitroにおける抗う蝕原性を中心に検討した。Streptococcussobrinus MT3791株よりグルコシルトランスフェラ-ゼ(GTase)を精製し、不溶性グルカン合成に関与するGTaseーI、水溶性グルカン合成に関与するGTaseーSa,GTaseーSbを得た。それぞれのミカエリス定数Kmと、XF存在下のKiを求めた。その結果、XFはいずれのGTaseをも効率より阻害することが確認された。今年度はさらにXFとは異なるフルクトシド(ガラクトシルフルクトシド、アラビノシルフルクトシド)も酵素的に合成し、S.sobrinusによる両糖質の発酵能とグルカン合成阻害活性を調べたが、抗う蝕原性の観点からXFより優れたものはなかった。昨年度に引続き、キシロシルフルクトシジ(XF)のin vitroおよびin vivoにおける抗う蝕原性を中心に検討した。Streptococcus sobrinus MT3791株の精製グルコシルトランスフェラ-ゼ(GTaseーI,GTaseーSa,GTaseーSb)に及ぼすXFの影響を詳細に検討した結果、XFは3種のGTaseの基質であるスクロ-スに拮抗する形でグルカン合成を阻害し、GTaseによるスクロ-スの消費を抑える拮抗型阻害剤であることが確認された。一方、in vivoにおけるXFの(抗)う蝕原性を、ヒト口腔内でのICT(Intraoral cariogenicity test)で調べた。ウシ歯片を固定したアプライアンスを用い、歯片を2%スクロ-ス単独、2%XF単独、2%スクロ-ス+2%XFで頻回処理した後、アプライアンスを口腔に装着する操作を数日間繰り返し、歯片上に蓄積されたプラ-ク量と歯片の硬度低下を調べた。XF単独処理の場合、歯片の平均硬度低下はスクロ-ス単独の場合の約15%で、XF自身のう蝕原性は極めて低いことが分かった。スクロ-ス+XF処理の場合の平均硬度低下はスクロ-ス単独処理の場合の約78%で、顕著ではないがXFは抗う蝕原性も示した。XFの安全性については現在も実験続行中である。BALB/cマウスに2%XFを飲料水として与え、8週間の体重変化を追跡した結果では、対照群との間に有意の変化は観察されていない。なお、XF以外に4種の新しい糖質を酵素合成し、GTaseに対する阻害効果を検討したが、XFより優れた糖質はなかった。