hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ベローズとシリンダからなる粗微動空気圧アクチュエータによるサブナノポジショニング

空気圧サーボアクチュエータを用いることで,発熱がなく磁場の影響を受けない精密位置決め粗微動ステージを開発し,サブナノオーダーの位置決めを実現することを目的とした研究の最終年度(2年目)として,下記の成果が得られた.1.空気圧ベローズアクチュエータを用いた微動ステージを除振台上に設置して,位置決め特性を評価した.制御用サーボ弁には研究者らが開発したスリット機構を用いたが,昨年と比較して最大流量の小さい新型のものを採用し,流体振動の抑制と制御性能の向上を目指した.さらに,オブザーバを用いたフィードバック制御方法を実装した.その結果,全変位領域(±100μm)において7nm以下の位置決め精度が達成できることを実験によって確認した.2.粗動ステージである静圧軸受け機構を用いた最大変位100mm,付加重量90Kgのセラミックス製の空気圧サーボテーブルにおいては,ステージとサーボ弁間の配管の影響について実験的に考察した.その結果,配管長と内径によってサーボ弁の固有周期を適切に調整することで, 0.4μm以下の位置決め精度が確保できることを実験によって明らかにした.3.粗動ステージ上に微動ステージを搭載した粗微動ステージを構成し,粗動ステージの位置決め誤差を微動ステージで補償する制御方法を提案し,実装した.位置決め制御実験を行い, 20mmストロークの移動に対して, 2.0μm以下の位置決め誤差を微動ステージによって補償し, 50nm以下の位置決め精度が実現できることを示した.さらなる精度の向上には粗動ステージの振動抑制が重要であることがわかった.空気圧サーボアクチュエータを用いることで発熱がなく磁場の影響を受けない精密位置決め粗微動ステージを開発し,サブナノオーダーの位置決めを実現することを目的とした研究の初年度として,下記の成果が得られた1.空気圧ベローズアクチュエータを用い,市販の圧電素子駆動ステージの10倍の最大変位±1mmを有する微動ステージの設計製作を行っ.た.設計にあたっては,有限要素法を用いてあらかじめ解析を実施し,ヒンジ部の力と変位の比例関係の確保に留意した.2.設計製作した微動ステージを除振台に固定して,ベローズ内の圧力とともに,テーブル位置をレーザ変位計で測定し,無制御時のヒステリシスと線形性,および位置決め特性を評価した.さらに,フィードバック制御実験を行った.制御用サーボ弁には,報告者らが開発したスリット機構を用いることで流体振動を抑制した新しいものを用いた.その結果,全変位領域において10nm以下の位置決め精度が達成できることを実験によって確認した.3.静圧軸受け機構を用いた非接触駆動を実現した空気圧駆動の粗動ステージにおいては,負荷による特性変化の実験が実施可能となるように,ステージの改良を行った.また,サーボ弁の固有周期と位置決め制御性の関係を数値解析および実験の両面から考察し,その成果は研究論文としてまとめた.さらに,ステージとサーボ弁間の配管の影響について実験的に考察し,配管長と内径によってサーボ弁の固有周期を適切に調整することで, 0.05mm以下の位置精度が確保できることを実証した.4.粗動ステージの性能向上を目指し,新たに最大変位100mmのセラミックス製の粗動ステージレを製作した.空気圧サーボアクチュエータを用いることで,発熱がなく磁場の影響を受けない精密位置決め粗微動ステージを開発し,サブナノオーダーの位置決めを実現することを目的とした研究の最終年度(2年目)として,下記の成果が得られた.1.空気圧ベローズアクチュエータを用いた微動ステージを除振台上に設置して,位置決め特性を評価した.制御用サーボ弁には研究者らが開発したスリット機構を用いたが,昨年と比較して最大流量の小さい新型のものを採用し,流体振動の抑制と制御性能の向上を目指した.さらに,オブザーバを用いたフィードバック制御方法を実装した.その結果,全変位領域(±100μm)において7nm以下の位置決め精度が達成できることを実験によって確認した.2.粗動ステージである静圧軸受け機構を用いた最大変位100mm,付加重量90Kgのセラミックス製の空気圧サーボテーブルにおいては,ステージとサーボ弁間の配管の影響について実験的に考察した.その結果,配管長と内径によってサーボ弁の固有周期を適切に調整することで, 0.4μm以下の位置決め精度が確保できることを実験によって明らかにした.3.粗動ステージ上に微動ステージを搭載した粗微動ステージを構成し,粗動ステージの位置決め誤差を微動ステージで補償する制御方法を提案し,実装した.位置決め制御実験を行い, 20mmストロークの移動に対して, 2.0μm以下の位置決め誤差を微動ステージによって補償し, 50nm以下の位置決め精度が実現できることを示した.さらなる精度の向上には粗動ステージの振動抑制が重要であることがわかった.
粥状硬化巣に存在する脂溶性アルデヒドの壊死性中心形成機序と血小板活性化能の検討

我々は,リン脂質の2位の多価不飽和脂肪酸が過酸化されアルデヒドとなったアシルグリセロホスホコリン(GPC)コアアルデヒドが,酸化LDL中に存在していることを報告した(J Lipid Res 36:1876,1995)。本研究により,ヒト粥腫にも,アシルGPCコアアルデヒドが存在していることを明らかにし(Circulation 94:I-707,1996),さらに,ヒト粥腫には,1位がエーテル結合したアルキルGPCコアアルデヒドも存在していることを明らかにした(Atherosclerosis 134:183,1997)。その生物活性についても検討を加え,C5アルキル(ヘキサデシル)GPCコアアルデヒド:1-O-hexadecyl-2-(5-oxovaleroyl)GPCは,約50nMのED50で,血小板活性化因子受容体を介して洗浄家兎血小板を凝集させることを明らかにした。C5アシル(パルミトイル)GPCコアアルデヒド:1-palmitoyl-2-(5-oxovaleroyl)GPCは,血小板凝集は惹起しなかったが,血小板のShape Changeを惹起した(Atherosclerosis134:183,1997)。C5アシル(パルミトイル)GPCコアアルデヒドは,Fogelmanらにより,minimally oxidized LDLの活性脂質の一つと報告された(J Biol Chem 1997)。粥状硬化の形成が,過酸化の関与した慢性炎症として理解され,その疾病としての発症に,脂質に富んだ粥腫の崩壊とそれに続く血栓形成が重要視されつつある。本研究により,炎症のメディエーターであるエイコサノイドやPAFと同じ前駆リン脂質から過酸化により生成し,PAF受容体を介して血小板を凝集させる新しい活性脂質を,ヒト粥腫に同定した。GPCコアアルデヒドの内皮依存性弛緩反応抑制作用や,CEコアアルデヒドの細胞障害作用についてさらに検討を進めている。ホスファチジルコリン(PC)コアアルデヒドは,粥状硬化巣に存在する過酸化脂質であり,血小板活性化因子(PAF)類似の構造を持つ。1位がエステル結合したアシルPCが過酸化されると,アシルPCコアアルデヒドが生成し,エーテル結合したアルキルPCからは,アルキルPCコアアルデヒドが生成する。2位がアラキドン酸のPCからは,炭素鎖長5(C5)のC5コアアルデヒドが生成し,リノール酸のPCからは,炭素鎖長9のC9コアアルデヒドが生成する。C5アルキルPCコアアルデヒドは,約50nMのED50で,洗浄家兎血小板を凝集させた。1μMのC5アルキルPCコアアルデヒドによる血小板凝集反応は,0.1μMのCV-6209および50μMのBN52021という化学構造の異なる二種のPAF受容体アンタゴニストにより,それぞれ完全に抑制された。C5およびC9アシルPCコアアルデヒドは,10μMでも洗浄血小板を凝集させず,20μMでは溶解させた。1位のエーテル結合の重要性および,PAF受容体アンタゴニストを用いた検討から,C5アルキルPCコアアルデヒドは,PAF受容体を介して血小板を凝集させるものと考えられた。この結果は,PCコアアルデヒドが,血小板凝集を介して,動脈硬化の進展発症に寄与している可能性を示唆する。さらに,PAF受容体を有する他の血管壁構成細胞に対しても,PCコアアルデヒドが生物活性を有する可能性も示唆している。

平成9年度は,1位がエステル結合した1-palmitoyl-2-(5-oxovaleroyl)GPC(C5アシルGPCコアアルデヒド)の血小板活性化能について検討した。オゾン分解/トリフェニルホスフィン還元法で作製した,C5アシルGPコアアルデヒド標準品を,洗浄家兎血小板に加え,血小板凝集計で凝集曲線を記録した。さらに,Light-Scattering Theoryに基づくShape-Change Parameterを検討した。C5アルキルGPCコアアルデヒドと異なり,C5アシルGPCコアアルデヒドは,10μMでも血小板を凝集させず,PAF受容体を介する血小板凝集における1位のエーテル結合の重要性が確認された。C5アシルGPCコアアルデヒドは,血小板凝集を惹起しなかったが,濃度依存性に血小板のShape Changeを惹起した。このShape Changeは,PAF受容体アンタゴニストによっては殆ど抑制されず,プロテインキナーゼC(PKC)阻害剤(スタウロスポリン)や,サイトカラシンDにより抑制された。
種々の生理機能を持つ複合糖質の化学的調製法に関する研究

糖鎖遺伝子の解明のための研究を進めるにあたり複合糖質を純粋にかつ量的にも十分に供給することは重要な課題である。我々は、これまでにシアリダーゼの逆反応を利用してシアル酸含有糖鎖の合成法を検討し、この方法により得られたシアリルグルコースを用いてガングリオシドM5の合成を行った。今回、シアリダーゼによる合成反応の効率を上げる目的で、目的物を系外に除去し繰り返し反応できるよう基質を設計し、その酵素反応を検討した。まず、シアリダアーゼの基質特異性がそれほど厳格でないことに着目し、糖鎖の還元末端に負電荷を持つアクセプターをえらび、生成物を電荷の差を利用して分離する方法を検討した。その結果、カルボキシル基を有するアクセプター1および2を用いて酵素反応を行うと、0.10.2%と低収率ではあるがシアル酸の結合したジサッカリドおよびトリサッカリドをそれぞれ生成することが明かとなった。そこで陰イオン交換樹脂を用いて生成物をシアル酸およびアクセプターから分離し、繰り返し酵素反応をおこない顕著な収率の低下なしに5回繰り返すことができた。以上、1回の反応は低収率ではあるものの、電荷の差を利用して生成物を比較的容易に原料から分離し繰り返し酵素反応を行う方法を確立することが出来た。
グループ２型シャペロニンにおけるサブユニット間協調作用機構の解明

細胞質におけるタンパク質品質管理において重要なグループ2型シャペロニンの反応機構の解明を目指して研究を行った。ストップト・フロー法及びX線一分子追跡法を用いた解析により、構造変化過程を明らかにした。まず、ATP結合により各サブユニットが構造変化し、サブユニット間の協調作用によるClosed型に構造転移する、さらにATP加水分解に伴う回転運動によりタンパク質のフォールディンを行う。最後に逆に回転することによるOpen型に構造転移し、フォールドしたタンパク質が放出される。また、野生型リングと変異型リングで構成されるアシンメトリック体の構築に成功し、2つのリングが独立して機能することを明らかにした。本研究の目的は、超好熱性古細菌Thermococcus sp.strainKS-1由来グループII型シャペロニン(CPN)のリング間及びリング内サブユニット協調作用機構解明を目的である、本年度は、非対称CPN(CPN^<ASR>)及びリング内に変異を含むCPNを構築し、機能解析を行った。リング間の協調作用機構解明を目的に、循環置換型連結CPN(CPN^<cpc>)を用いて,野生型サブユニットで構成されたリングと変異型サブユニットのリングからなるCPN^<ASR>の構築と機能解析を行った。CPN^<cpc>は2個のサブユニットを連結し,そのN末端95アミノ酸残基を削除してC末端に付加した変異体である。ArPase活性欠損サブユニットから構築したCPN^<cpc>と野生型サブユニットを共発現させ、CPN^<ASR>を構築した。CPN^<ASR>は十分な基質捕捉能を有しているにも関わらず、フォールディング活性の低下が見られた。また,ATPase活性は野性型の約50%の活性を保持していた。さらに、時分割X線回折追跡法による解析を行い、野生型と同様にATP依存的ねじれ運動を検出した。この結果から、リング間の協調作用は存在するが、不可欠ではないことが示唆された。さらに、リング内の協調作用機構解明を目的に、ループ領域にTrpを導入したL56W変異体と、ATP依存的な構造変化が起こらないArP加水分解活性欠損体を連結させたCpn(FA)_8を作製した。L56W変異体はclosedへ構造変化するとTrpの蛍光強度が増大する。Stopped-flow装置を用いた経時的な構造変化解析では、L56wホモオリゴマーと同様にArp濃度依存的に蛍光強度が増大し、構造変化することが確認された。しかし、L56Wホモオリゴマーに比べCpn(FA)_8の構造変化速度は遅かった。この結果は、ATP依存的に構造変化できないサブユニットが、隣接した野生型サブユニットの効果により構造変化したことを示している。本研究は、グループ2型シャペロニン(CPN)のリング間及びリング内サブユニット協調作用機構の解明を目的としている。本年度は、昨年度に引き続いて、リング間協調作用解明を中心に研究を行った。野生型サブユニットで構成されたリングと失活型サブユニットのリングからなる非対称CPN(CPN-ASR)を構築することにより、リング間協調作用が必要であるかどうかを明らかにすることができる。昨年度は、循環置換連結CPN(CPN-CPC)を用いたCPN-ASR構築方法を開発し、その機能を解析した。CPN-CPCは2個のサブユニットを連結し,そのN末端95アミノ酸残基を削除してC末端に付加した変異体であり、立体障害により野生型とリングをキメラのリングを形成することはない。ATPase活性欠損サブユニットから構築したCPN-CPCと野生型サブユニットを共発現させ、それぞれに付加したTag配列を利用したアフィニティクロマトグラフィーによるCPN-ASRを構築した。CPN-ASRがATP依存的なタンパク質フォールディング活性を有し、回転運動を行うことから、グループ2型シャペロニンでは、リング間の協調作用は不可欠ではないことが示唆された。しかし、CPN-CPCは、野生型で作成してもATPase活性や変性タンパク質との相互作用などが異常であり、CPN-ASRの機能に影響を与えている可能性がある。そこで、CPN-CPCを用いたCPN-ASRの機能解析を継続して行うとともに、構造への影響が比較的少ない8連結体によるCPN-ASRを構築と解析を行った。その結果、いずれの方法でも昨年と同様な結果が得られ、グループ2型シャペロニンの反応サイクルでは、リング間の協調作用が必要ではなく、独立して機能することが明らかになった。この結果は、グループ2型シャペロニンが1型シャペロニンとは様々な点で異なることを示している。本研究では、グループ2型シャペロニン(CPN)のリング間及びリング内サブユニット強調作用機構の解明を目的としている。H25年度までに、リング内サブユニット協調作用機構を解明し、2つのリングが独立して機能することを示す結果を得ることに成功した。

リング間の協調作用機構の解明では、野生型サブユニットのリングと変異体サブユニットのリングから構成された非対称型CPNを構築して実験を行った。ATPase活性を失った変異体を用いて実験を行ったが、CPNはATP結合だけでも構造変化するので、ATP結合による構造変化による協調作用の可能性が残っていた。そこで、平成26年度では、ATP結合能を失った変異体を用いて非対称CPNを作成して実験を行った。従来、シャペロニンではATP結合能を欠損した変異体の存在は知られていなかったため、新たにATP結合欠損変異体の構築から行った。CPNの結晶構造からATPとの結合にK165が関与していると予想した。K485W変異体がATPaseの活性に影響を与えずにATPの結合に伴い蛍光を変化することが分かっていたので、K165A/K485W変異体を作成し、K165A変異体がATP結合能欠損変異体であることを明らかにした。K165Wを用いて非対称CPNを作成し、リング間協調作用機構を解析した結果、K165Wで構築した非対称CPNでも2つのリングが独立して機能することを示す結果が得られた。さらに、DXTでリングの回転運動を解析したところ、Wildタイプとほぼ同じリングの回転運動が観察された。本研究によりグループ2型のリング内、リング間のサブユニット協調作用はほぼ完全に解明されたので、目標は完全に達成された。最近の研究でグループ1型シャペロニンでも弾丸型ではなくフットボール型構造が主であり、各リングが独立して機能することを示唆する結果が報告されている。各リングが独立して機能するという我々の結果はシャペロニン共通のものである可能性もある。26年度が最終年度であるため、記入しない。生化学、生物工学、構造生物学26年度が最終年度であるため、記入しない。循環置換型連結CPNの構築が困難であると予想されたが、設計に成功し、予想よりも早く構築することができた。その結果、非対称CPNの構築と機能解析を予定よりも早く実施することが可能となった。8連結体はプロテアーゼ等により分解されやすいため、CPN-ASRの精製や機能解析が困難であった。このため、CPN-CPCを用いた場合と比較して、良いデータを得ることは出来なかった。また、変異体としてATPase分解能欠損体を用いて実験を行ってきたが、ATP結合能があることから、ATP結合の効果の可能性があるので、リング間協調作用が必要ではないことを証明するには、ATP結合能欠損体を作成して実験を行うことが必要となった。循環置換型連結CPNの他に8連結体を用いた非対称CPNの構築を行い、2種類の非対称CPNの機能を比較することで、リング間協調作用機構を解明する。本年度は、ATP結合能欠損変異体を作成し、これまでに開発した技術を用いて、リング間及びリング内のサブユニット協調作用機構を解明する計画である。グループ1型も含めたシャペロニンの研究において、ATPase結合能欠損変異体の研究はほとんど行われていない。
現代中国における葬儀からみた「人」のあり方に関する社会人類学的研究

本研究は、葬儀従事者へのインタビュー、火葬場での参与観察、中華民国期以来の葬儀関連政策に関する文書資料の分析を方法として、葬儀の場で表現される、近現代中国における「人」の概念の変遷を明らかにした。中華民国期に「発明」された新たな様式である「追悼会」は、中華人民共和国期に至って個人と国家を直接向き合わせる儀式へと変容したが、改革開放以降、殯儀館のサービスに多様化がみられ、徐々に「個人化」するとともに、かつて排除された「孝」、「家庭」内での期待された役割が入り込み、「人」の主要な表現となりつつある。ただし、そこで強調される「孝」や「良き夫、妻」は、旧社会のそれとは同一ではないことを明らかにした。研究初年度の本年度は、おもに、葬儀を通じて具現化される政府の公式な見解における「人」の在り方を検討するために、以下の作業をおこなった。1)著名な人物の葬儀に関する情報を収集し、そこで人物がどのように形容されてきたのかを文献から検討するための基礎作業をおこなった。具体的には新聞資料の収集、インターネット上の葬儀のニュースの閲覧・保存、個別の葬儀の文字記録(追悼文や弔辞など)を著作から収集した。2)中国の殯儀館(追悼式会場兼火葬場)職員のうち、直接追悼儀式に携わる司会、会場設営を担当する人物を中心に、座談会を開き、近年の葬儀に関する意見交換をおこなった。とくに、追悼儀式における「人」の形容のあり方と、故人の生前を演出する際に留意している点、近年の変化などを中心に意見を収集した。1)の作業からは、民政局を中心に刊行される追悼会のマニュアルで強調される国家と個人を直面させるような関係性が確認でき、追悼儀式の導入以降一貫して志向されてきた「あるべき」人物像が継続していることが確認できた。著名人の死に際して、すくなくとも、メディア上では、故人の死を顕彰するための文法として、未だに追悼儀式の基本的モチーフが有用であると考えられる。他方で、2)の作業、これはおもに一般の人々の葬儀に関するレベルの作業となるが、1)とは異なる側面、とりわけ、「家族」や「孝」などの紐帯が近年強調されていると、殯儀館職員には受け止められていることを確認した。ただし、職員たちの認識する「伝統的」な価値が、過去のそれと同様であるかは更なる検討を要する。これらの資料を基に仮説モデルを構築し、次年度以降の本調査では、実際の追悼儀式における演出に参加するとともに、すでに退職した職員らへのインタビューを中心に近過去の追悼会を再構成し、その比較から、近年の変化について検討するものとする。本年は研究2年目にあたり、昨年予備調査をおこなった施設およびメールで申し込みをしていた施設への調査をおこなった。具体的には、2015年9月に陝西省中部地方都市に所在する殯儀館、2016年3月に江蘇省の殯儀館にて調査をおこなった。主な内容としては、実際の葬儀(「追悼会」)のなかで、遺族がどのように故人を表象することを欲し、従業員によって故人がどのように演出されているのかを調査した。その結果、近年では、国家・社会とのかかわりが重視されたかつての「追悼会」とは様相を異にしており、遺族からは(新たに構築されつつある、過去のそれよりも小規模な)「家族」とのかかわりに関心が寄せられ、葬儀施設従業員からは過去の儒教的な用語を運用することで、新たな「孝行」の概念が形成されつつある(たとえば、「二十四孝」のうち幾人かの人物、行いを取捨することで「現代版二十四孝」を創造するなど)状況を明らかにできた。最終年に向けて、考察すべき焦点を明らかにする調査データが得られたことから、本年の研究は順調に進んだと言える。「研究実績の概要」に記述した理由により、「おおむね順調に進展している」と評価した。ただし、文献資料の収集が、計画当初よりも若干遅れているため、計画以上の進展とは言えないと考える。昨年度まで内陸部の葬儀・火葬施設(殯儀館)で収集した資料を相対化するため、春季に南京市の殯儀館にてインタビュー調査と、実際の葬儀の見学を行った。ここから、少なくとも両地域において、近年の殯儀館における葬儀の形成と傾向性については、大きな差異がないことを確認した。9月には、3年目となる参与観察地点(陝西省の殯儀館2か所)にて、葬儀の申し込みから準備、遺体搬入、保存、実際の葬儀、火葬、埋葬に至る過程を観察した。なお、一部の事例では埋葬については別個となったため、最終確認のとれないものがあった。また最終年度となる本年は、過去2年間のデータを、参与観察に従事した殯儀館の職員とチェックし、解釈についても誤りがないか、二重のチェックを施した。加えて、理解モデルを提示し、彼らと議論を行った。その後、9月と11月に開催された、民俗学者の集まる機会において、本研究の意義と現時点での結論についての議論を行い、交流と意見交流を通じて、理解モデルの洗練化を図った。遺族の、現代葬儀への感覚をフォローする資料として、近年刊行されたいくつかの葬儀論集および、インターネット上での交流サイトを用いた。ただし、前者は殯儀館組織により編集されており、後者は匿名であることから、その扱いに注意を要する。以上、研究計画作成時に企画した調査は、予定通り終了し、12月以降は、資料の入力と分析を進め、現在に至る。

本研究は、葬儀従事者へのインタビュー、火葬場での参与観察、中華民国期以来の葬儀関連政策に関する文書資料の分析を方法として、葬儀の場で表現される、近現代中国における「人」の概念の変遷を明らかにした。中華民国期に「発明」された新たな様式である「追悼会」は、中華人民共和国期に至って個人と国家を直接向き合わせる儀式へと変容したが、改革開放以降、殯儀館のサービスに多様化がみられ、徐々に「個人化」するとともに、かつて排除された「孝」、「家庭」内での期待された役割が入り込み、「人」の主要な表現となりつつある。ただし、そこで強調される「孝」や「良き夫、妻」は、旧社会のそれとは同一ではないことを明らかにした。予定した事前調査および考察枠組みの構築を、順調に行うことができたため、(2)とした。最終年には、現地調査の補足および分析枠組みの修正のために、夏季に本年の中心的調査地にてフィールドワークおこなう。加えて、遅れ気味であった、文献による死者表象の作業に注力する。また、最終的な成果を提出するために、現在までの研究で得られたデータ、分析枠組みについて、中国における類似の関心を持つ研究者との議論、交流による洗練をめざすため、そのために、中国で行われる文化人類学、民俗学に関するシンポジウムに参加する予定である。社会人類学次年度は、予定通り、夏季、冬季におこなう現地調査を中心に、国内の研究機関における文献資料調査とあわせて、作業の全体像を描いている。ただし、冬季に調査予定の施設については、交渉が難航しており、結果によっては、研究に影響ない範囲で、第2候補の施設への変更も視野に入れた調整が生じる可能性もある。中国で複写予定であった資料のうち、一部が新たに外国人に対して複写不可となったため、その分が使用されず、代替措置として次年度に関連する資料集の購入に切り替える必要が生じた。また、研究計画当初予定していなかった、国立民族学博物館への、中国少数民族の葬送儀礼の資料閲覧に出張したため、この費用について当初支出の予定では計上していない出張が加わった。研究計画時に予定していた国内研究施設への資料閲覧が実施できなかったため(当該施設が夏季にマイクロフィルム閲覧機の調整をおこなったため使用できなかった)、旅費に差額が発生した。また、座談会に集まっていただいた人々が公務待遇であったため、謝金を支払うことができなかったため、謝金に差異が発生した。使用計画として、複写が不可となった行政文書については、筆写および関連する葬儀施設の資料集購入によって補完する予定である。資料についてはすでに実見しており、最終年度の調査の際に当該施設を訪問した折に、購入についての承諾を得ている。本年度閲覧できなかった資料は、マイクロフィルム閲覧機の調整が終了したとのことから、2015年度に閲覧することとし、そのための旅費として2015年度に使用する予定である。
血管周囲神経リモデリングの研究とこれを標的とする新規薬物の探索

血圧の調節維持に重要な役割を果たしている抵抗血管の緊張を調節している血管周囲神経の血管収縮性交感神経および血管拡張性ペプチド作動性神経機能変化を改善し,この神経の再分布(神経リモデリング)を促す新しい作用機序を持つ新規薬または神経再分布促進薬を探索すると同時に,この機序を持つ新規薬の開発における評価法を確立する目的で行った.平成1618年度研究により下記の知見を得た。1)フェノール塗布法により減少した神経分布が再生することが明らかとなり神経リモデリングが生じることを見出した。この実験的神経リモデリング法を用いて血管周囲神経再分布促進薬を探索するために、除神経術施行後、神経成長因子(NGF)、アドレノメジュリン(AM)、アンジオテンシンII(AngII)、肝細胞成長因子(HGF)を植え込み型浸透圧ポンプで連続投与し、腸間膜動脈を免疫染色し、神経分布密度の測定を行った。その結果、NGF、AM、HGFに血管周囲神経再生作用があることが判明した。AngIIの作用に対しては、AT1およびAT2受容体遮断薬の併用効果について検討した結果、AngIIはAT2受容体を介して血管周囲神経再生効果を起こすことを明らかにした。2)8週齢SHRおよびWKYに各種抗高血圧薬としてアンジオテンシン変換酵素阻害薬(ACE阻害薬,テモカプリル,アンジオテンシンII(A II)受容体拮抗薬(カンデサルタン,ロサルタン),血管拡張薬(ヒドララジン)を飲料水または餌に混入して7週間与え,薬物治療を行ったSHRとWKYの血管周囲神経の分布密度と機能について解析した。その結果、AngII抑制薬のみがSHRにおいて変化した血管周囲神経の分布と機能を改善した。以上の結果から、血管周囲神経リモデリングにはAngIIが重要な役割を果たしており、AT2受容体刺激作用を持つ薬物の開発が重要であることが明らかとなった。さらに、神経成長因子によるCGRP神経の再分布促進作用はAT2-R遮断薬によってのみ抑制され、NPY神経再分布促進作用はAT1-R遮断薬によってのみ抑制された。一方、脊髄後根神経節におけるAT2-RmRNA量はNGFによって増加し、RT1-R遮断薬によって抑制された。AT1-RmRNA量も神経成長因子によって増加したが、AT2-R遮断薬によって抑制された。以上の結果から、神経成長因子による血管周囲神経再分布促進作用は脊髄後根神経節のAT2-R受容体が重要な役割を果たしていることを明らかにした。血圧の調節維持に重要な役割を果たしている抵抗血管の緊張を調節している血管周囲神経の血管収縮性交感神経および血管拡張性ペプチド作動性神経機能変化を改善し,この神経の再分布(神経リモデリング)を促す新しい作用機序を持つ新規薬または神経再分布促進薬を探索すると同時に,この機序を持つ新規薬の開発における評価法を確立する目的で行った.さらに,病態において血管周囲神経が血管の機能変化に応じて再分布を行う血管周囲神経リモデリングについて検討した。本年度の研究により下記の知見を得た。

1)血管周囲神経の再分布と再分布促進薬の探索:血管周囲神経の再分布を検討するために、実験動物として10週齢のWistar系雄性ラットを用い、上腸間膜動脈の起始部付近を剥離し、10%フェノール液を血管周囲に塗布した。術後3、5、7、10、15日目に腸間膜動脈血管床を摘出し、第1、第2および第3分枝の血管を固定してホールマウント標本とし、ペプチド含有神経(CGRP神経)および交感神経(ニューロペプチドY ; NPY含有)の免疫染色を行い,血管周囲神経分布密度の経時的変化を検討した。その結果、NPY神経分布密度は5目で最も減少しその後徐々に回復した。一方、CGRP神経密度は3日目に最大減少し殆ど回復しなかった。さらに、除神経された血管の機能を調べるために、フェーノール塗布術後5および10日目に腸間膜動脈血管床の灌流標本を作製し、その灌流圧を抵抗血管の収縮張力として測定した。その結果、血管周囲神経性反応の減弱が観察された。次に血管周囲神経再分布促進薬を探索するために、除神経術施行後、神経成長因子(NGF)、アドレノメジュリン(AM)、アンジオテンシンIIを植え込み型浸透圧ポンプで連続投与し、上記の方法で神経の分布を検討した結果、NGFおよびAMに血管周囲神経再生作用があることが示唆された。2)病態動物における血管周囲神経リモデリングとその改善薬の探索:平成17年度研究計画の準備として、SHRの加齢における血管周囲神経の分布と機能変化を検討する目的で、8および15週齢のSHRとWKYを用い、腸間膜動脈の神経密度を免疫組織学的に検索した。その結果、SHRではCGRPおよびAM神経のみが加齢に従って減少することが観察された。一方、SHRのNPY神経分布はWKYよりも大きかったが、加齢にしたがって変化しなかった。SHRでは血管神経リモデリングが起こっていることが示唆された。血圧の調節維持に重要な役割を果たしている抵抗血管の緊張を調節している血管周囲神経の血管収縮性交感神経および血管拡張性ペプチド作動性神経機能変化を改善し,この神経の再分布(神経リモデリング)を促す新しい作用機序を持つ新規薬または神経再分布促進薬を探索すると同時に,この機序を持つ新規薬の開発における評価法を確立する目的で行った.本年度の研究により下記の知見を得た。1)平成16年度における研究において、フェノール塗布法により減少した神経分布が再生することが明らかとなり神経リモデリングが生じることを見出した。この実験的神経リモデリング法を用いて血管周囲神経再分布促進薬を探索するために、除神経術施行後、神経成長因子(NGF)、アドレノメジュリン(AM)、アンジオテンシンII(AngII)、肝細胞成長因子(HGF)を植え込み型浸透圧ポンプで連続投与し、腸間膜動脈を免疫染色し、神経分布密度の測定を行った。その結果、NGF、AM、HGFに血管周囲神経再生作用があることが判明した。AngIIの作用に対しては、AT1およびAT2受容体遮断薬の併用効果について検討した結果、AngIIはAT2受容体を介して血管周囲神経再生効果を起こすことを明らかにした。
東アジア新石器文化の実年代体系化による環境変動と生業・社会変化過程の解明

東アジア新石器文化に対し、炭素14、年輪、酸素同位体、ルミネッセンス、古地磁気の多様な年代測定法による実年代体系化を図り、気候復元など生態史と考古編年を対比させ、同位体分析による食性復元、定住度を反映する遺構の比熱痕跡分析など自然科学分析を先史試料に適用し、日本列島、朝鮮半島、中国大陸など東アジア新石器文化における自然環境と文化変化の関連、地域間交流史を体系化することを目的とする。研究1年目として、分担者との研究打合せをおこない、研究方針について検討した。東アジア新石器文化に対し、炭素14、年輪、酸素同位体、ルミネッセンス、古地磁気の多様な年代測定法による実年代体系化を図る目的のうち、炭素14年代測定については日本国内および朝鮮半島の新石器時代に関する測定を30例以上重ねることができた。その結果について分析を進め、いくつかについては成果報告などによって示している。年輪年代、酸素同位体比については分担者とともに試料採取をおこない、測定準備を進めている。ルミネッセンスについても分担者と之までの測定例に関する評価を進めており、今後学会発表などで示していく予定である。また、年代測定の試料を得る目的で、福島市による福島市和台遺跡の発掘調査に参加し、縄紋時代中期の年代測定用試料を採取した。出土土器などから、土器付着物によるtansの14年代測定、熱ルミネッセンス測定、古地磁気測定用の試料を選び、測定することを検討している。まだ測定結果が出され、年代的位置づけについて評価できた例は多くはないが、小林謙一2019「韓国南東部の遺跡における炭素14年代測定」『紀要』第276号(2019/3),小林謙一「縄紋土器付着炭化物の同位体分析の検討ー縄紋前期におけるC4植物の調理痕跡の可能性ー」『日本文化財科学会第35回大会研究発表要旨集』(2018/8)などで示すことができた。2018年度に第1回の研究打合せもおこない、分担者や協力者と研究方針についての摺り合わせをおこなった。自らの研究方向として福島県にて縄文時代の発掘調査に関連した縄紋時代の試料採取をおこなうと同時に、韓国における新石器時代試料の年代測定をおこなうなど、東アジアにおける年代対比の一環となるデータ集成に着手することができた。平成31年度は、日本各地の試料を採取し測定しつつ、韓国新石器時代・青銅器時代の試料を関係機関に照会し収集・測定する。年輪年代・酸素同位体分析が可能な縄紋時代の木材を収集し、測定する。福島県和台遺跡・井出上ノ原遺跡、愛媛県上黒岩第2岩陰遺跡、神奈川県大日野原遺跡、東京都滝坂遺跡など、これまでに研究代表者が発掘調査をおこなった遺跡出土試料で測定法の再検証を試み、検討会を行う。平成32年度以降に、炭素14年代と年輪年代、酸素同位体比、ルミネッセンス法など複数の年代。測定法を相互に検証し、新たな視点を提示したい。その成果について、公開研究発表会をおこないたい。

年輪年代・酸素同位体分析が可能な縄紋時代の木材を収集し、測定する。福島県和台遺跡・井出上ノ原遺跡、愛媛県上黒岩第2岩陰遺跡、神奈川県大日野原遺跡、東京都滝坂遺跡など、これまでに研究代表者が発掘調査をおこなった遺跡出土試料で測定法の再検証を試み、検討会を行う。平成32年度以降に、炭素14年代と年輪年代、酸素同位体比、ルミネッセンス法など複数の年代。測定法を相互に検証し、新たな視点を提示したい。その成果について、公開研究発表会をおこないたい。科研費で測定している年代値を集成したデータベース.2017年度小林科研年代測定値集成16を掲載。
微生物由来新規カルボキシルプロテアーゼの構造と機能

原核生物由来の最初のカルボキシルプロテアーゼ(CP)であり,且つ,ペプスタチン非感受性CPであるPseudomonas sp.(PCP)とXanthomonas sp.(XCP)の酵素を始めBacillus coagulans J-4酵素,高温細菌由来CP,クマモリシンの合計4種類の酵素を対象に,これらCPの構造と機能を総合的に考察する。更に,CPの進化を考察すると共にCPの全体像を探る。1.野生型酵素の解析(実施場所:Dunn研究室)クマモリシンを対象に新シリーズの基質を用いて速度論的解析を行い.本酵素のサブサイト構造の特徴を明らかにした。これらの成果はJ.Biochem.に投槁中。2.触媒残基の同定(実施場所:小田研究室)先にPCPとXCPの触媒残基について遺伝子工学的手法で検討し,PCPではAsp170とAsp328,XCPではAsp169とAsp348が触媒残基と推察した。今回,化学修飾法で検討しPCPのGlu80とGlu235,XCPのGlu75とGlu222などが,これらCPの基質結合に重要であることを明らかにした。本酵素遺伝子の主部分の取得に成功した。現在,上流の欠損部分について行っており,本年度中には完了予定。4.動物細胞を対象に新規ペプスタチン非感受性CPの検索(実施場所:Kay研究室)サイエンス(Vol.277)にPCP,XCPと相同性のあるプロテアーゼがヒト脳リソソームに存在し,これが遺伝病に関係することが発表された。Kay研究室において鋭意検討したが,記すべき成果は現在のところ得られていない。目的原核生物由来の最初のカルボキシルプロテアーゼ(CP)であり、且つ、ペプスタチン非感受性CPであるPseudomonassp.とXanthomonas sp.の2種類の酵素を対象に反応速度論的解析を加える。その成果を基にこれらCPの構造と機能を総合的に考察する。更に、CPの進化を考察すると共に、このCPの全体像を探る。1.野生型酵素の解析(実施場所:Dunn研究室)B.M.Dunn研究室に滞在し、教授の開発した新世代合成基質を使用して、両CPの速度論的解析を行った。その成果はJ.Biochem.,120,845-850(1996)に発表した。2.触媒残基の同定(実施場所:小田研究室)これらCPの触媒残基を同定する目的で、化学修飾法と遺伝子工学的方法の2つを平行して進めた.その結果,後者の方法によりPCPとXCPの触媒残基をそれぞれAsp170,Asp328及びAsp169,Asp348と推定できた.現在,カルボジイミドを用いる化学修飾法で確認を行っている。3.動物細胞を対象に新規ペプスタチン非感受性CPの検索(実施場所:Kay研究室)新規CPはいずれも微生物由来である。動物細胞を対象にペプスタチン非感受性CPを検索し,その諸性質を解明すると共に,生理的役割を探ることを当初計画した。しかし,本年度は実施できなかった。原核生物由来の最初のカルボキシルプロテアーゼ(CP)であり,且つ,ペプスタチン非感受性CPであるPseudomonas sp.(PCP)とXanthomonas sp.(XCP)の酵素を始め,その後発見されたBacillus coagulans J-4酵素,クマモリシンの合計4種類の酵素を対象に反応速度論的解析を加える。更に,CPの進化を考察すると共に,CPの全体像を探る。1.野生型酵素の解析(実施場所:Dunn研究室)2.触媒残基の同定(実施場所:小田研究室)

一次構造上,PCPとXCPは50%以上の相同性が認められるが,ベプスタチン感受性CP(Aspartic proteinase)とは全く相同性が無く,更に,既報のCPに例外なく認められる触媒残基配列(D^*-T-G,D^*:触媒残基)も無い(J.Biol.Chem.,269,1994)昨年,遺伝子工学的方法で推定した両CPの触媒残基の確証を得る目的で,現在,^<13>Cラベル化カルボジイミドを用いて検討中である。このことについて検討したが,クローニングには至らなかった。4.動物細胞をs象に新規ペプスタチン非感受性CPの検索(実施場所:Kay研究室)諸事情によりs本年度は実施できなかった。サイエンス(Vol.277)にPCP,XCPと相同性のあるプロテアーゼがヒト脳リソソームに存在し,これが遺伝的に欠損すると幼年期に死亡することが発表された。我々も鋭意検討を加えたい。原核生物由来の最初のカルボキシルプロテアーゼ(CP)であり,且つ,ぺプスタチン非感受性CPであるPseudomonas sp.(PCP)とXanthomonas sp.(XCP)の酵素を始め,Bacillus coagulans J-4酵素,高温細菌由来CP,クマモリシンの合計4種類の酵素を対象に,これらCPの構造と機能を総合的に考察する。更に,CPの進化を考察すると共に,CPの全体像を探る。1.野生型酵素の解析(実施場所:Dunn研究室)クマモリシンを対象に新シリーズの基質を用いて速度論的解析を行い,本酵素のサブサイト構造の特徴を明らかにした。これらの成果はJ.Biochem.に投稿中。2.触媒残基の同定(実施場所:小田研究室)先にPCPとXCPの触媒残基について遺伝子工学的手法で検討し,PCPではAsp170とAsp328,XCPではAspl69とAsp348が触媒残基と推察した。今回,化学修飾法で検討しPCPのGlu80とGlu235,XCPのGlu75とGlu222などが,これらCPの基質結合に重要であることを明らかにした。本酵素遺伝子の主部分の取得に成功した。現在,上流の欠損部分について行っており,本年度中には完了予定。4.動物細胞を対象に新規ペプスタチン非感受性CPの検索(実施場所:Kay研究室)サイエンス(Vol.277)にPCP,XCPと相同性のあるプロテアーゼがヒト脳リソソームに存在し,これが遺伝病に関係することが発表された。Kay研究室において鋭意検討したが,記すべき成果は現在のところ得られていない。
筋萎縮性側索硬化症原因遺伝子変異体による神経細胞死機序の解明

スーパーオキシド・ジスムターゼ1(SOD1)は、家族性筋萎縮性側索硬化症(FALS)の原因遺伝子のひとつで、変異SOD1は何らかの毒性機能を獲得することで発症に関与すると考えられている。一方、若齢発症型の家族性ALSの原因遺伝子として同定されたALS2は劣性遺伝型であり、その欠損型変異が疾患を誘導することから、野生型ALS2遺伝子に何らかの細胞保護作用があり、その機能が遺伝子変異により失われると推測した。そこで、毒性獲得型のSOD1変異体遺伝子が誘導する神経細胞死に対する野生型ALS2遺伝子の影響について検討した。培養運動神経細胞に野生型ALS2遺伝子と変異型SOD1遺伝子を共導入したところ、変異SOD1が誘導する細胞死が野生型Alsin(ALS2遺伝子がコードする蛋白質)により抑制されることが明らかとなった。また、野生型Alsinが変異型SOD1に結合し、野生型SOD1には結合しないことが分かり、これらの蛋白質の物理的な結合と細胞死誘導及び抑制が関連していることが示された。すなわち、変異型SOD1は内在性野生型Alsinに結合することでその機能を抑制し、その結果として細胞死が起こるが、導入遺伝子から発現したAlsinが過剰に存在すれば変異型SOD1に拮抗して細胞死誘導を阻止することができると推測された。これらの研究と同時に、細胞死抑制因子ADNFが、FALS型SOD1変異によるin vitroでの神経細胞死やモデルマウスのALS発症を抑制することを明らかにした。さらに、細胞死抑制因子Humaninについて、その機能解析を進めると共に、Aβによる健忘モデルマウスでの健忘阻止効果を検証しその結果を発表した。家族性筋萎縮性側索硬化症(ALS)原因遺伝子のひとつALS2は、劣性遺伝型であり、その欠損型変異が疾患を誘導することから、その機能の喪失が病因となると予想される。つまり野生型ALS2遺伝子に何らかの細胞保護作用があり、その機能が遺伝子変異により失われると推測した。そこで、もうひとつの家族性ALS原因遺伝子であるスーパーオキシドジスムターゼ1(SOD1)変異体遺伝子が誘導する神経細胞死に対する野生型ALS2遺伝子の影響について検討した。さらに、AlsinのSOD1変異体への結合部位を同定したところ、分子中央部分のRho GEF類似ドメインであることが明らかとなった。このドメインは低分子G蛋白質Rhoの活性化に関与するグアニン交換因子(GEF)の配列と類似していることから、細胞内シグナル伝達に重要であると予想される。以上の内容を論文発表したが(JBC, in press)、今後さらにこのRho GEF類似ドメインの活性とAlsinの細胞死抑制機能との関連性について検討する予定である。これらの研究と同時に、Alsinに結合する蛋白質を探索するyeast two hybrid screeningを実施し、既に結合分子を同定した。その結合分子の役割について現在検討中である。一方、ALSの神経細胞死の対照として検討を進めているアルツハイマー病における神経細胞死についても、その詳細な解析が進み、その成果を発表した。スーパーオキシド・ジスムターゼ1(SOD1)は、家族性筋萎縮性側索硬化症(FALS)の原因遺伝子のひとつで、100種以上のFALS型変異が報告されている。変異SOD1は何らかの毒性機能を獲得することで発症に関与すると考えられている。

本研究では、孤発性ALS患者から最近同定された新たな変異N19S(第19アスパラギンのセリン置換)に着目し、この変異体とALS発症との関連性をin vitroで解析した。FALS型SOD1変異体と同様にN19S-SOD1を培養運動神経細胞に発現させると細胞死が誘導されたが、その細胞死率はFALS型変異体よりも低かった。さらに、FALS型SOD1の共通の毒性要因と考えられ野生型では起こらない変異体蛋白質の凝集化や多量体化も、N19S変異で観察され、FALS型変異体よりもその程度が低いことが分かった。すなわち、N19S-SOD1は弱い細胞毒性を有することが明らかとなった。加えて、N19S-SOD1発現細胞を酸化剤や蛋白質分解の阻害剤で処理すると、未処理のFALS型変異体と同等の蛋白質凝集化や多量体化が認められた。これらの結果から、N19S変異による細胞毒性は、単独ではALS発症の十分な毒性要因となはならず、外因性ストレスの負荷で毒性が促進されてALS発症の要因となると考えられた(投稿準備中)。また、FALSの劣性遺伝性原因因子alsinの結合蛋白質の解析により、alsinが脳の発生等に必須の分子を制御する機能を持つことがわかり、現在詳細に検討中である。これらの研究と同時に、細胞死抑制因子ADNFが、FALS型SOD1変異によるin vitroでの神経細胞死やモデルマウスのALS発症を抑制することを明らかにした(JNR2004)。さらに、Aβによる健忘モデルマウスでの細胞死抑制因子Humaninの健忘阻止効果を検証しその結果を発表し準(JNR2005)。
動脈硬化予防に果たす女性ホルモンの役割と食事因子―ノックアウトマウスによる検討

閉経後の女性では、閉経前の女性と比べて、心筋梗塞や動脈硬化などの循環器疾患の発症率が有意に高いことがよく知られている。閉経後の女性では女性ホルモンのエストロゲンの低下が著しく、これが動脈硬化の病因であると理解されてきた。エストロゲンは男性ホルモンのテストステロンを基質として、卵巣などの生殖器官に存在するアロマターゼと呼ばれるチトクロームP-450酵素の触媒によりつくられる。平成12・13年度の検討によって、アロマターゼ遺伝子をノックアウトしたマウスに高コレステロール食を4ヶ月間与えても、動脈硬化を発症することができないことがわかった。マウスは元来動脈硬化を発症しにくい動物であり、エストロゲンの欠如だけでは動脈硬化発症には至らないものと思われた。そこで、平成14年度には、自然発症的に動脈硬化をきたすアポEノックアウトマウスを購入し、アロマターゼ遺伝子とアポE遺伝子の両遺伝子をノックアウトしたダブルノックアウトマウスの作成を試みている。イソフラボンを含む大豆たんぱく質には、抗動脈硬化作用があることが知られている。さらに平成14年度には、水に抽出したSPIをカラム処理することによって、イソフラボンを除いたIF-SPI(Isoflavone-Free SPI)を調製した。アポEノックアウトマウスをSPI又はIF-SPIを含む飼料で飼育し、イソラフボンに抗動脈硬化作用があるか検討した。C57BL/6系統の♂アポEノックアウトマウス(8ヶ月齢)をSPI食(n=3)とIF-SPI食(n=2)で、3週間飼育した。SPI食マウスはIF-SPI食マウスに比べ、血清総コレステロールは減少傾向、HDL-コレステロールは増加傾向、大動脈起始部の輪切り標本では動脈硬化病変がやや弱いようにみられた。以上のことから、大豆たんぱく質ではなくイソフラボンに抗動脈硬化作用があることが示唆された。閉経後の女性では、女性ホルモンのエストロゲンの低下が著しく、これが動脈硬化の病因であると理解されてきた。今回、アロマターゼ遺伝子をノックアウトしたマウス♂、♀(ノックアウトマウス、系統B_6129J 8週齢体重24.2±3.8gn=20)と正常なマウス♂、♀(コントロールマウス、系統B_6129J 8週齢体重23.0±3.6g n=11)を、高コレステロール食(20%ビタミンフリーカゼイン、59.5%シュクロース、5%コーンオイル、5%ラード、1%コレステロール、0.3%タウロコール酸、0.1%プロピルチオウラシルを含む)またはコントロール食(20%ビタミンフリーカゼイン、65.8%シュクロース、5%コーンオイル、0.1%プロピルチオウラシルを含む)で14ヶ月間飼育し、各群マウスの血清Total-Cholesterol(T-C)とHDL-Cholesterol(HDL-C)を分析した。また、各マウスの大動脈をパラフィン包埋後、ヘマトキシリン・エオジン染色し、光学顕微鏡で観察し、エストロゲンの有無が、動脈硬化性疾患にどのような影響が与えられるかを検討した。高コレステロール食で飼育したマウスのいずれもT-Cの増加、HDL-Cの低下がみられたが、その変化は小さかった。唯一、高コレステロール食で1ヶ月飼育した♀ノックアウトマウスでT-C1966mg/dl、HDL-C 26.32mg/dlと動脈硬化病変を期待されるものがあった。

このマウスでは血管内部の内膜に脂質の沈着が見られ、動脈硬化症に進行するのではないかと思われた。従ってエストロゲンは動脈硬化性疾患の予防に寄与していることが示唆された。閉経後の女性では、閉経前の女性と比べて、心筋梗塞や動脈硬化などの循環器疾患の発症率が有意に高いことがよく知られている。閉経後の女性では、女性ホルモンのエストロゲンの低下が著しく、これが動脈硬化の病因であると理解されてきた。エストロゲンは男性ホルモンのテストステロンを基質として、卵巣などの生殖器官に存在するアロマターゼと呼ばれるチトクロームP-450酵素の触媒によりつくられる。今回、アロマターゼ遺伝子をノックアウトしたマウス系統B6129J、4ヶ月齢の♂[体重30.6±5.4g(n=9)]、♀[体重23.1±3.4g(n=10)]と正常なマウス♂[体重25.3±2.6g(n=7)]♀[体重21.7±3.0g(n=11)]を、高コレステロール食(5%コレステロール、0.5%コール酸、10%ラードをCRF-1に添加したもの)またはコントロール食(CRF-1)で4ヶ月間飼育し、各群マウスの血清Total-Cholesterol(T-C)とHDL-Cholesterol(HDL-C)を分析した。また、各マウスの大動脈をパラフィン包埋後、ヘマトキシリン・エオジン染色し、光学顕微鏡で観察し、エストロゲンの有無が、動脈硬化性疾患にどのような影響が与えられるかを検討した。光学顕微鏡によるマウスの大動脈血管の観察より36匹のマウスからは動脈硬化の病変は見られなかった。いずれのマウスにおいても高コレステロール食を与えると、血清T-Cは、約1.52倍有意に増加し(214271mg/dl)、HDL-C/T-C×100(%)は、約40%に有意に減少した。このことから、高コレステロール食を与えると、LDL-Cの増加が考えられる。昨年の同様な検討で♀-/-マウス一例に高コレステロール食負荷による動脈硬化病変がみられたが、その血清T-Cは1966mg/dl、HDL-Cは26mg/dlであり、今回の実験における高コレステロール食負荷-/-マウスのT-Cは動脈硬化を引き起こすには明らかに低すぎたものと思われる。平成12・13年度の検討によって、アロマターゼ遺伝子をノックアウトしたマウスに高コレステロール食を4ヶ月間与えても、動脈硬化を発症することができないことがわかった。マウスは元来動脈硬化を発症しにくい動物であり、エストロゲンの欠如だけでは動脈硬化発症には至らないものと思われた。
病的ヒト心房筋異常自動能に対する心房性ナトリウム利尿ペプチドの作用

1.研究経過:開心術時に得たヒト右心耳より0.8×2.0mm大の櫛状筋を摘出し標本とした。その活動電位と収縮張力に対する心房性ナトリウム利尿ペプチド(ANP)の作用を検討したが、有意な変化が認められなかった。そこで二連式K^+およびNa^+感受性微小電極を用い、細胞内K^+およびNa^+イオン活性を実測し、当標本の約70%が示す異常自動能の発生機序を検討することにした。他方、本標本を細切し、コラゲナ-ゼやプロテア-ゼを含む液を潅流することにより単一ヒト心房筋細胞を分離し、これにパッチクランプ法を適用し、ANPの電気生理学的作用の検討を試みた。2.結果:ヒト心房筋細胞の、細胞内K^+活性(a^i_K)は平均99.7mMまた細胞内Na^+活性(a^i_<Na>)は平均6.9mMであった。また静止膜電位は平均ー44mVと脱分極がみられ、これが異常自動能発生の直接的原因と考えられた。以上の成績より本標本のa^i_<Na>とa^i_Kは生理的な濃度範囲内にあることが分かった。すなわち当標本が脱分極している原因として、a^i_Kの減少やa^i_<Na>の増加(NaーKポンプ機能の傷害)は否定され、膜のK^+透過性の低下が強く示唆された。他方、ヒト心房筋単離細胞の回収率は31症例中4個と悪く、4個の中3個は無Ca^<2+>液で潅流しなければ細胞が劣化し実験不可能となった。単離に成功した最良の細胞においても内向き整流K^+電流Na^+電流、一過性外向き電流は記録出来たが、当初からANPの作用を検討しようと計画していたCa^<2+>電流は、一過性外向き電流に隠れて十分観察出来なかった。本単離細胞が生理的か否かを検討する目的で、無Ca^<2+>潅流下、保持電位ー40mVでー120mVから+60mV、500msecのパルスを加えた時の電流ー電圧曲線を求め、対照と作用機序の明らかな薬剤アセチルコリンとニコラジル存在下で比較した。その結果、両薬剤とも予想通りの結果が得られ、我々の細胞単離法の妥当性が示された。3.展望:単一ヒト心房筋細胞に対するANP作用の検討は今後の課題としたい。1.研究経過:開心術時に得た病的ヒト心房櫛状筋を1.0×3.0mm大に摘出し、その活動電位と収縮張力を同時記録し、これに対する心房性ナトリウム利尿ペプチド(ANP)の効果を検討した。結果を要約すればANP(10^<-6>10^<-4>g/ml)は、異常自動能やTriggered Activity、収縮張力に対しては抑制的に作用し、活動電位持続を軽度短縮した。