hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
DUSP6/MKP-3による膵癌征圧

遺伝子治療:高力価精製非増殖型アデノウィルスベクターをCsC1密度勾配分離精製法により作成し、生物学的力価を決定した。DUSP6/MKP-3を用いた膵癌制圧機構の解明を目的に研究を行い、以下の成果を得た。1.DUSP6導入による遺伝子動態の解析:マイクロアレイ解析によりDUSP6導入により発現が顕著に抑制される遺伝子80個を抽出し、これらは細胞周期・分裂関連16、信号伝達系9、DNA複製・維持7、その他機能13、機能未知35遺伝子に分類された。細胞分裂関連遺伝子において発現調節機構を解析し、MAPK活性とそのpromoter活性が相関することを見いだした。発現が亢進する遺伝子83個を抽出し、これらは細胞内輸送6、細胞増殖関連5、信号伝達系4、転写調節4、免疫関連4、その他機能19、機能未知41遺伝子に分類された。2.細胞死関連分子を中心とした蛋白レベルでの機能分子の同定と解析:DUSP6導入によりBH3ドメイン蛋白の発現が変化することを見いだした。3.実際的なin vivoでの実験的遺伝子治療:ヒト膵がん細胞のヌードマウス皮下移植腫瘍形成モデルでDUSP6組込高力価精製非増殖型アデノウィルスベクターの注入効果を解析し、腫瘍の著明な縮小を一部で認めたが全個体の総合では統計学的有意差は得られなかった。4.DUSP6遺伝子の不活化機構:DUSP6の遺伝子発現調節候補領域における解析でintron1のCpG集中領域にhypermethylationを見いだした。Hypermethylationは原発性膵癌組織においてDUSP6蛋白の発現消失、特に低分化型腺癌で有意な相関を認め、その発生に関与することが示唆された。5.膵前癌病変におけるDUSP6蛋白発現の変化:DUSP6蛋白発現を膵上皮内腫瘍性病変(PanIN),膵乳頭粘液性腫瘍(IPMN)において検索し、PanINでは発現が保持され、癌化のゲートキーパーとして機能している可能性が示されたが、IPMNでは一部で発現が減弱しており、その発生に関与する可能性が示された。
栽培技術の根幹となる環境収容力:ヒラメ稚魚でのモデル的解析

本課題では,わが国において海産魚類の中ではもっとも放流尾数が多く,栽培漁業のモデル魚種と位置づけられるヒラメ稚魚を対象に,環境収容力の推定に関わる生態学的諸要素の抽出を目的に実験的放流を実施した.目的に見合った放流実験,放流後の精密な追跡調査並びに資料の多面的分析を行うため,日本栽培漁業協会,京都大学,並びに福井県立大学との共同研究チームを組織し,研究を進めた.モデル実験フィールドを若狭湾西部海域の和田浜と由良浜に設定し,放流の時期・サイズ・場所を変えた複数年にわたる人工生産種苗の大量放流実験を行い,密度依存的個体群調節機構の実験生態学的解明を試みた.その結果,放流魚の摂食状態は、年によるならびに季節によるアミ類現存量,さらにはヒラメ稚魚個体あたりの相対的なアミ類現存量に高い相関をもつことが明らかとなった.また,生き残りと密接に関連する個体の日成長は放流尾数や天然魚と放流魚を合わせたヒラメ稚魚総数とは負の相関を示すことが認められた.さらに,大量の人工種苗の限られた範囲への放流は,アミ類の急激な一時的密度低下や過密状態により天然ヒラメ稚魚の摂食状態(摂食行動)を低下させることが明らかにされるとともに,アミ類を餌として成育場を共有する他の魚類の接触にも一時的な影響を与える可能性など,成育場の生態的諸関係に一定の影響を与える可能性が示された.ヒラメは稚魚期の餌をアミ類へ特化させた魚種であり、放流稚魚の胃内容物の漁と質,日成長ならびに分布状態を,餌資源アミ類と競合者天然ヒラメ稚魚の動態との関連で分析することにより,環境収容力の現実的目安となる放流可能量推定への道が開けると考えらた.本課題では,わが国において海産魚類の中ではもっとも放流尾数が多く,栽培漁業のモデル魚種と位置づけられるヒラメ稚魚を対象に,環境収容力の推定に関わる生態学的諸要素の抽出を目的に実験的放流を実施した.目的に見合った放流実験,放流後の精密な追跡調査並びに資料の多面的分析を行うため,日本栽培漁業協会,京都大学,並びに福井県立大学との共同研究チームを組織し,研究を進めた.モデル実験フィールドを若狭湾西部海域の和田浜と由良浜に設定し,放流の時期・サイズ・場所を変えた複数年にわたる人工生産種苗の大量放流実験を行い,密度依存的個体群調節機構の実験生態学的解明を試みた.その結果,放流魚の摂食状態は、年によるならびに季節によるアミ類現存量,さらにはヒラメ稚魚個体あたりの相対的なアミ類現存量に高い相関をもつことが明らかとなった.また,生き残りと密接に関連する個体の日成長は放流尾数や天然魚と放流魚を合わせたヒラメ稚魚総数とは負の相関を示すことが認められた.さらに,大量の人工種苗の限られた範囲への放流は,アミ類の急激な一時的密度低下や過密状態により天然ヒラメ稚魚の摂食状態(摂食行動)を低下させることが明らかにされるとともに,アミ類を餌として成育場を共有する他の魚類の接触にも一時的な影響を与える可能性など,成育場の生態的諸関係に一定の影響を与える可能性が示された.ヒラメは稚魚期の餌をアミ類へ特化させた魚種であり、放流稚魚の胃内容物の漁と質,日成長ならびに分布状態を,餌資源アミ類と競合者天然ヒラメ稚魚の動態との関連で分析することにより,環境収容力の現実的目安となる放流可能量推定への道が開けると考えらた.適正な放流尾数の算定には,生育場での環境収納力の評価が最も重要な生態学的前提となる。環境収容力を推定する実験生態学的手法の1つとして,良質のヒラメ人工種苗を生育場に大量に放流し,人為的に過密状態を作り出すことにより,放流魚と天然魚より構成されるヒラメ個体群の生態的諸変化を多面的に解析する道がある。1999年には,過去2年間の放流時期,放流サイズの検討を引き続き,放流尾数の検討を行う予定であったが,種苗生産用親魚に病気が発生し,大量放流は実施できなかった。1997年・1998年に得られた放流再捕魚と天然魚ならびに1999年に採集された天然魚の胃内容物,日摂食量,耳石輸紋による日成長量,RNA/DNA日を調べるとともにアミ類の季節的出現状態を調べた。胃内容物は3年間を通して体長5cm未満ではアミ類が中心であったが,それ以上ではカタクチイワシなどの魚類が中心となった。年間を通して当海域には20種を越えるアミ類が出現し,それら全体の出現量には顕著な季節変化が見られ,6月中旬にピークに達した。胃内容物重量指数や日接触量は年や時期により異なり,環境中のアミ類現存量と相関するとともに稚魚の成長によく反映した。大量放流が行われ,その後も放流稚魚が滞留した場所と放流魚の存在が見られなかった隣接場所で天然魚の摂餌状態,日成長量,RNA/DNA比を調べたところ,前者の天然稚魚では摂餌量の低下,空胃率の上昇,核酸比の低下,日成長量の低下が認められ,人工種苗の天然稚魚への影響の一端が確認された。これまでの放流及び放流サイズがその後のヒラメ稚魚の生残や成長に及ぼす影響の検討に加え、本年度には環境条件の異なった放流場所の影響を調べる放流実験を行った。放流場所にはこれまで放流実験を行ってきた福井県和田浜と天然ヒラメ稚魚の生態調査を続けてきた京都府由良浜を選定した。

前者はアミ類の種構成が多様で量は少ない反面、強力な捕食者や競合者も少ないのに対し、由良浜は逆の特徴を持つ。6月7日及び8日にそれぞれの海域に全長5.5cmの人工種苗を6万尾ずつ放流し、追跡調査を行った。両海域ともにほぼ同様の曳網方法と曳網回数にも関わらず、和田浜では180尾の放流稚魚が再捕されたのに対し、由良浜での再捕はわずかに6尾のみであった。このような差が生じた原因は不明であるが、由良浜の群集構造はより複雑で放流直後に強度の捕食圧がかかった可能性が推定された。ヒラメ稚魚と同様にアミ類を摂餌する魚類としてアラメガレイ・ホウボウ・イシガレイがあげられた。これら3種の時空間分布より、汀線付近での放流ヒラメ稚魚の高密度化とイシガレイの分布が重なり、胃内容物を調べた結果、放流によるヒラメ稚魚の高密度化により、イシガレイ稚魚の胃内からアミ類が消え、放流による一時的な他魚種の摂食への影響が明らかとなった。また、過去の放流と同様に、局所的な放流によりその近辺の天然ヒラメ稚魚の空胃率が著しく上昇することも再確認された。本年度は昨年に引き続き,福井県和田浜と京都府由良浜の2つの成育場に人工種苗を放流し追跡飼査を行った.これまでの調査や知見から,和田浜ではヒラメ稚魚の主要な餌生物であるアミ類現存量は低く,由良浜では高いと想定される.2001年5月21日に和田浜に4万尾(平均全長59.21mm),5月29日に由良浜に9万尾放流した(平均全長62.11mm).和田浜ではアミ類の1曳網当たりの湿重量が0.3g前後であったのに対し,由良浜では約4gと餌環境ははるかに優れていると考えられた.両成育場ともに人工種苗は放流後1週間以内に急激に採集されなくなったが,比較的大型で放流したため放流1カ月後まで採集され続けた.その減少傾向に両成育場間で大きな違いは認められなかった.再捕された人工種苗の胃内容物を分析したところ,両成育場間に明瞭な差異が認められた.和田浜に放流された人工種苗はアミ類をほとんど摂食しておらず,その他の甲殻類(カニ類やスナモグリの1種)を摂食していた.一方,由良浜では調査期間を通してアミ類,とりわけAcanthomysis属が胃内容物の大部分を占めた.また,和田浜では放流後1週間以上にわたって人工種苗が高い空胃個体率を示したのに対し,由良浜では放流3日後には空胃個体はほとんど認められなくなった.したがって,成育場の餌環境の違いは胃内容物組成や摂食状態に明確に反映され,さらに放流後の成長にも影響することが明らかとなった.また,和田浜汀線域における潜在的捕食者と推定されたキンセンガニの出現やヒラメ稚魚の捕食をmtDNAを用いて検討した.
分岐部はく離壁上における移動速度とアテロ-ム発生部位との相関

血管の幾何学的形状に起因する流れ構造、とりわけ壁せん断応力が、動脈硬化の発生と促進に対して重要な役割を担うことに着目した。人体の腹部大動脈から下腸間脈への分岐モデルを対象とし、壁面せん断応力(運動量移動速度)分布を検討した。本年度は、昨年度に引続き複雑な腹部大動脈モデルをアクリル樹脂により作製し、埋め込んだ約300本の測定用白金電極を用い、限界電流法により壁面せん断応力を測定した。流れは、レイノルズ数1200以下の層流域流れ、および準定常と考えられる脈動流である。(1)支管外壁上では、壁せん断応力は上流より分岐点にかけて減少し、分岐直後で極小値、その下流で主管十分上流の値より大きな2つの極大地をとる。その後、壁せん断応力は振動しながら十分下流の漸近する。一般に、この周期的変動は上流の主管外周部の流体が支管へ旋回しながら流入することにより発生する。この流れ構造は、分岐管流れの大きな特徴である。さらに、二次元モデルによればこの領域で流れが剥離することが知られているが、支管外壁曲率半径の大きな腹部大動脈三次元流路ではこの剥離流れが発生しないことは大きな特徴である。(2)主管外壁上では、分岐部近傍で壁せん断応力は小さくなり、分岐点が負の値となる。このことから、分岐後に剥離流れが発生する。(3)分岐部の流れ分割点(Flow Apex)は流れの淀み点のため、壁せん断応力は極小値をとる。この点の若干下流の主管・支管内壁上で壁せん断応力は急激に増加し主管十分上流の値の5倍以上の最大値をとる。その後、下流へと急激に減少し、漸近値へ近づく。(4)脈動流では、支管外壁上のせん断応力の変動は他の部位における変動よりも小さい。今後、脈動流での壁せん断応力と初期動脈硬化との相関づける検討する。血管の幾可学的形状に起因する流れ構造が、動脈硬化の発生と促進に対して重要な役割を担うことに着目し、運動量移動速度(壁面せん断応力)分布を検討した。対象とした流路は、人体の腹部大動脈から下腸間膜への分岐モデルである。本年度は生体の複雑な腹部大動脈モデルを、アクリル樹脂により作製し、各四分円断面上に測定用電極を計300本(白金電極)埋め込んだ。測定では、拡散抵抗支配の酸化還元系の電解液を用い、電気化学的方法により各部位の壁面せん断応力を測定した。本年度得られた結果を以下に記す。(1)支管外壁上では、せん断応力は上流より分岐点にかけて減少し、分岐後若干下流で減少値をとり、その後振動しながら下流へと増加する。一般に、2次元モデルによればこの領域で流れがはく離することが知られているが、実際の3次元流路ではこのはく離流れが発生しないことは大きな特徴である。(2)主管外壁上では、分岐部近傍でせん断応力は小さくなり、分岐後の若干下流ではく離流れが発生する。(3)分岐部の流れ分割点(Flow Apex)は流れの淀み点となるため、せん断応力は極小値をとる。この点の若干下流でせん断応力は急激に増加し、下流へと振動しながら漸近的に減少していく。(4)以上の結果より、動脈硬化の発生し易い分岐部支管壁上と流れ分割点でのせん断応力分布はこれまでの2次元モデルでは予測のつかなかったものであり、今後これまでの結果と動脈硬化の発生とを関連づけて、より詳細に検討する。血管の幾何学

的形状に起因する流れ構造、とりわけ壁せん断応力が、動脈硬化の発生と促進に対して重要な役割を担うことに着目した。人体の腹部大動脈から下腸間脈への分岐モデルを対象とし、壁面せん断応力(運動量移動速度)分布を検討した。本年度は、昨年度に引続き複雑な腹部大動脈モデルをアクリル樹脂により作製し、埋め込んだ約300本の測定用白金電極を用い、限界電流法により壁面せん断応力を測定した。流れは、レイノルズ数1200以下の層流域流れ、および準定常と考えられる脈動流である。(1)支管外壁上では、壁せん断応力は上流より分岐点にかけて減少し、分岐直後で極小値、その下流で主管十分上流の値より大きな2つの極大地をとる。その後、壁せん断応力は振動しながら十分下流の漸近する。一般に、この周期的変動は上流の主管外周部の流体が支管へ旋回しながら流入することにより発生する。この流れ構造は、分岐管流れの大きな特徴である。さらに、二次元モデルによればこの領域で流れが剥離することが知られているが、支管外壁曲率半径の大きな腹部大動脈三次元流路ではこの剥離流れが発生しないことは大きな特徴である。(2)主管外壁上では、分岐部近傍で壁せん断応力は小さくなり、分岐点で負の値となる。このことから、分岐後に剥離流れが発生する。(3)分岐部の流れ分割点(Flow Apex)は流れの淀み点のため、壁せん断応力は極小値をとる。この点の若干下流の主管・支管内壁上で壁せん断応力は急激に増加し主管十分上流の値の5倍以上の最大値をとる。その後、下流へと急激に減少し、漸近値へ近づく。(4)脈動流では、支管外壁上のせん断応力の変動は他の部位における変動よりも小さい。今後、脈動流での壁せん断応力と初期動脈硬化との相関づける検討する。
クラスター内包フラーレンの電子状態解析と高圧導電性の評価

金属元素(Ce, La, Lu, Er, Y, Tm)やクラスター分子(Lu2C2, Sc3N, Sc3C2)を内包したフラーレンのUPS測定を行い、密度汎関数に基づく理論計算からシュミレーションスペクトル(SS)を合成して、実測UPSと比較することにより、内包された金属種などの酸化数及びクラスター分子の幾何構造について検証した。Ce@C80とLa2@C80では半導体的な性質であることやD3d対称であることなど、Sc3C2@C80ではSc3C2クラスターに2つの構造が存在することなどを報告した。単金属を内包した金属内包フラーレン(M@Cn)の場合、Lu, Er, Y, Tmは+3価で、フラーレンケージに3電子移動してCn3-となるが、金属2個を内包したM2@Cnでは内包された金属間に2電子が共有された結果、フラーレンケージには4電子移動してCn4-となることが分かった。Lu2C2@Cn(n= 7690)では、内包されたLu2C2クラスターのC=C結合軸に対して垂直配位した四面体構造をしており、n数の増大に伴い、二面角が大きくなり、n>84では平面構造になることが示唆された。金属やクラスターを内包した全ての内包フラーレンで、空のフラーレンと比べてバンドギャップは小さくなるが、いずれも半導体的(バンドギャップ≠0)であることが分かった。2.0eVのバンドギャップを有するSc3N@C80に高圧を印加して電気抵抗の温度依存性を測定した結果、約9GPaでは金属的な電気伝導性を示した。降圧により常圧時の電気抵抗値を再現したことからフラーレン重合などの化学変化でないことを確認した。現在、投稿準備中である。その他、同じ実験手法にて、高圧電導性評価実験としてCa0.5Sr0.5C6)やAgxBi2ーxSe3と(NH3)yNaxFeSe)の電気抵抗の圧力依存や超電導性の評価実験も行った。初年度の実験実施計画では、フラーレンケージに複数の原子(団)を内包しているクラスター内包フラーレンの光電子スペクトルを測定して、内包されたクラスターの内包構造や内包原子からフラーレンケージへの電荷移動量などを見積もることを目的とした。H27年度の研究実績として、C3v対称性を有するC82に2個の金属種(Tm, Lu, Y, Er)を内包したTm2@C82-C3v, Lu2@C82-C3v, Y2@C82-C3v, Er2@C82-C3vのπ電子構造とケージの対称性との相関について調べた。その結果、同じケージ対称性を有する内包フラーレンの電子状態は内包された金属種には依存せず、互いに良く似たπ電子構造となることが分かった。密度汎関数(DFT)を用いた電子状態の理論計算結果と光電子スペクトルを比較しながら、内包された原子種の位置と電荷移動量について検証した結果、内包された金属の酸化状態は+3価であるが、フラーレンケージへは4個しか電子移動しておらず、内包された金属原子間に2個の電子が局在していることが推定された。また、Li@C60とSc3C2@C82の光電子スペクトルを測定して、これらの電子構造について詳細に検討した。これらの研究結果については、関係する学会にて4件の研究発表および2件の学術論文(査読あり)として発表済みである。一方、超高圧+極低温条件下でのクラスター内包フラーレンの電気伝導性を評価するため、直流4端子法による電気抵抗測定が可能となるスクリュウ型ダイヤモンドアンビルセル(s-DAC)を新規購入してクラスター内包フラーレン薄膜試料の電気伝導度測定のための予備実験を開始した。研究計画の初年度は、複数個の原子を内包したクラスター内包フラーレンの光電子分光測定を行い、内包された原子種およびクラスター内包によるフラーレンケージの電子状態の変化を調べることを目的とした。これまでに6種類の内包フラーレンの光電子分光測定に成功し、密度汎関数(DFT)による理論計算手法と組みして電子状態解析を行った。それらの研究結果について、関係する学会にて4件の研究発表および2件の学術論文(査読あり)として発表済みである。研究代表者は平成27年4月から愛媛大学から岡山大学に移籍し、この研究拠点の移動に伴って、本研究計画の主な実験設備である光電子分光測定装置一式およびその他の研究設備の移設が必要になった。そこで、平成27年度後半に光電子分光測定装置(蒸着試料作製用の超高真空槽、ヘリウム光源およびX線源、電子エネルギー分析装置Scienta SES-100を備えた超高真空槽、他)の移転作業を行なった。また、移転による実験研究環境の変更に伴い、平成27年度中に設備備品購入を予定していた真空蒸着制御装置の年度内調達を延期した。一方、次年度以降に実験計画していたクラスター内包フラーレンの超高圧+極低温条件下での電気伝導度測定に必要な超高圧発生装置としてスクリュ加圧式ダイヤモンドアンビルセル(DAC)を調達して予備的実験として圧力校正や電気伝導度の測定実験を開始した。研究計画の2年目では、初年度の実験計画を継続しながら最終年度に計画している研究実験の予備的な実験を実施した。H28年度の研究実績として、フラーレンケージ内にルテチウムの原子が挿入されたLu2@C82-C2vとLu2@C90(II)の光電子スペクトル測定を行った。

他の金属を挿入した内包フラーレンと同様に、Lu内包フラーレンでも、価電子帯上部にフラーレンの電子状態に特徴的な炭素ー炭素間のσ結合やπ結合に由来する電子構造を確認することができた。また、これまでに、Luを挿入したLu内包フラーレンで観測された911 eV付近の結合エネルギーに相当する2本の構造がLu2@C82-C2vとLu2@C90(II)においても確認できた。この2本のピークについてはLuの内殻準位に相当すると推測されていた。今回、Lu2@C82-C2vの試料を使って20200 eVの入射光エネルギーにて光電子スペクトル測定を行った結果、光電子強度の励起光依存性からLu4f7/2とLu4f5/2であること、価電子帯の最上部付近の構造にはLu軌道が寄与しないこと、内包されたLuは+3価であることなどが明らかとなった。一方、本年度、新たに調達したスクリュウ型ダイヤモンドアンビルセル(DAC)を利用して内包フラーレンの室温極低温における高圧電導性の評価実験の測定準備を進めた。電気伝導性評価の予備試験として、フラーレンと同素体である炭素系超伝導体やFeSe系の室温1.5Kおよび常圧30GPaまでの直流4端子電気抵抗測定を実施した。これらの研究成果の一部について、日本物理学会、日中半導体国際会議、PRIUSシンポジウムにて研究発表を行った。研究計画の2年目は、計画初年度に引き続き、複数個の原子を内包したクラスター内包フラーレンの光電子分光測定を行い、内包された原子種およびクラスター内包によるフラーレンケージの電子状態を調べることを目的とした研究実験を進めた。それらの研究成果は、関連する学会やシンポジウムにて3件の研究発表を行い、並行して学術雑誌への投稿も準備中である。また、クラスター内包フラーレンの超高圧+極低温条件下での電気伝導度測定に必要な超高圧発生装置としてスクリュ加圧式ダイヤモンドアンビルセル(DAC)を購入して予備的な実験を行い、FeSe系化合物やグラファイト層間化合物の超電導性の評価研究において2件の研究発表を行った。また、内包フラーレンの電気伝導性を評価する際、当初計画では蒸着薄膜を測定試料としていたが、十分な試料量を試験できないため比較的に大量合成されているSc3N@C80を高圧電気伝導性の評価試料として調達した。研究計画の3年目では、超高圧(5GPa以上)条件下での直流4端子法での電気伝導度測定の実験計画を進め、クラスター内包フラーレンおよびその関連物質への適用とその実証試験を行った。超高圧条件下での実験ではスクリュー加圧式ダイヤモンドアンビルセル(DAC)を使い、070GPaまでの超高圧発生を確認し、1K室温までの電気伝導度、X線回折および磁性の圧力依存性の測定実験が可能となった。そこで、高圧力下で高い電気伝導性を示す関連物質である(EDA)yMxFeSeおよび(EDA)yMxFeSe0.5Te0.5(M=アルカリ金属)、Ca0.5Sr0.5C6、AgxBi2ーxSe3、(NH3)yNaxFeSeの各試料について測定実験を行った。その結果、これらの電気伝導度の圧力ー温度依存性が明らかとなり、超伝導性に関する新たな知見が収集された。一方、フラーレンC80ケージ内にSc3Nを挿入したSc3N@C80の粉末試料について、015GPaまでのX線回折ピークの圧力依存性を観測した結果、7GPa付近までは単調にピークシフトしたが、7GPa以上では新たなピークの出現などが観測された。これは高圧力による化学変化が起こったと推察される。
抗菌薬による腸内フローラの変化が及ぼすCYP3A4代謝薬剤の薬効・安全性への影響

本研究では、ヒトにおいて、いまだ明らかにされていない抗菌薬投与による腸内フローラの変化が及ぼすCYP3A4代謝薬剤への影響およびそのメカニズムを明らかにすることを目的に、1抗菌薬投与によるCYP3A4代謝薬剤の薬効・有害作用発現頻度の解析(医療データベース研究)、2抗菌薬投与によるCYP3A4代謝薬剤の薬物動態・腸内細菌叢の変化の評価(臨床薬理研究)および3抗菌薬投与の模擬環境下におけるヒト肝細胞、腸管細胞でのCYP3A4代謝薬剤の代謝に関わる因子の遺伝子発現・活性の評価(基礎薬理研究)を行う。
湛水深のコントロールを用いた水稲生育制御の新水稲栽培技術としての確立

水稲の安定多収栽培の一つとして一部の篤農家で行われている深水栽培を、一般の農家が利用できる生育制御技術として確立するための基礎的知見を得るために、深水栽培条件下の1)水稲の生育、2)根系の発達、3)根系の生理機能の変化や特徴を検討し、さらに4)収量の増大の可能性を検討するために栽植密度の増加に対する生育と収量反応性について評価を行い次の結果を得た。1)分げつ盛期から始める約2週間の深水処理は品種を問わず有効茎歩合を大きく改善することを認めた。2)深水期間中の深水区の根の発達は分げつの出現抑制と同調して抑制され、一時的に慣行浅水管理の対照区に比べて劣ったが、慣行の栽培管理で根量増加の停滞や減少が認められる最高分げつ期以降の時期(深水区の処理完了以降の時期に相当)においては量、分布の様相とも劣ることはなく、出穂期以降の収量に貢献の高い時期には対照区を上回る傾向を示すことを明らかにした。3)深水処理期間中の根の活力(本研究においては呼吸量を活力の指標とした)は対照区よりも高い傾向が認められ、個々の根の機能は深水下であっても高く維持されていることが明らかとなった。処理終了後の活力は対照区と同程度に推移した。4)深水処理による増収の可能性を検討した結果、深水処理を適期に行うことで慣行の栽植密度区(22株/m^2)では約30%収量が増大した。有効茎歩合の高い生育型を示す深水区では、群落の生産構造に無駄のないことから田植機で実施可能な最大の栽植密度(30株/m^2)に設定したところ、さらに約10%の増収効果が認められた。深水処理による1株籾重の増大の効果と併せると慣行の栽培法に比べて約40パーセントの収量増の可能性が推察された。以上のように本研究では、水稲の生育に対する深水処理の効果を詳細に検討し、本栽培方法が生育制御技術として有効であることを示すことができた。また、本方法を実栽培に導入した際の増収程度と、最大限実現可能と考えられる増収率を具体的に示すことが出来た。今年度は水稲生育制御のための湛水深のコントロールが根系の発達と根系の生理に及ぼす影響について解析した.日本晴を供試して処理区(深水管理)と,対照区(浅水管理)の2区で行った.処理区は分げつ盛期から最高分げつ期に至る17日間水深約28cmの深水とした.根系発達の解析は,土壌に垂直に挿した塩ビ板に沿って生育させた根系(壁面観察法)を撮影し,根の像が占める面積(根面積)について解析した.処理終了時期の処理区の根系をみると,総根面積(根量)は対照区よりも小さく,領域別に解析した結果,浅い角度(0°45°)と株から離れた領域の根面積が劣った.また,根重についてもこの時期は対照区よりも少なかった.しかし出穂期にかけて根面積と根重は顕著に増加し,出穂期には対照区を上回った.処理区の根面積を領域別に解析した結果,処理終了時から出穂期にかけて深い角度(45°90°)で根系が著しく発達することが明らかとなった.根の深根性の程度を示す「根の重心」は出穂期に対照区を大きく上回っていた.また,処理区のT/R比(地上部/地下部乾物比)は,処理終了時期から出穂期にかけて対照区よりも小さくなり,すなわち根への乾物分配が優ることが推察された.以上から深水処理によって,根系の発達は一時的に抑制されたが,深水処理終了時期から出穂期にかけてはより発達し,深く張ることが明らかとなった.次に幼穂形成期を含むこの生育時期の根の活力は収量への影響が大であることから,呼吸量を解析した結果,深水区の単位根重当たりの呼吸活性は,深水という嫌気的な条件下に置かれていたことにもかかわらず,対照区に比べて劣る傾向は認められなかった.来年度は出穂期にかけての根系の著しい発達の詳細な観察にあわせて,さらにその生理機作について体内エチレン濃度の変化,地上部・地下部の物質分配(N^<15>,C^<13>)の変化から検討する予定である.水稲の安定多収栽培の一つとして一部の篤農家で行われている深水栽培を、一般の農家が利用できる生育制御技術として確立するための基礎的知見を得るために、深水栽培条件下の1)水稲の生育、2)根系の発達、3)根系の生理機能の変化や特徴を検討し、さらに4)収量の増大の可能性を検討するために栽植密度の増加に対する生育と収量反応性について評価を行い次の結果を得た。

3)深水処理期間中の根の活力(本研究においては呼吸量を活力の指標とした)は対照区よりも高い傾向が認められ、個々の根の機能は深水下であっても高く維持されていることが明らかとなった。処理終了後の活力は対照区と同程度に推移した。4)深水処理による増収の可能性を検討した結果、深水処理を適期に行うことで慣行の栽植密度区(22株/m^2)では約30%収量が増大した。有効茎歩合の高い生育型を示す深水区では、群落の生産構造に無駄のないことから田植機で実施可能な最大の栽植密度(30株/m^2)に設定したところ、さらに約10%の増収効果が認められた。深水処理による1株籾重の増大の効果と併せると慣行の栽培法に比べて約40パーセントの収量増の可能性が推察された。以上のように本研究では、水稲の生育に対する深水処理の効果を詳細に検討し、本栽培方法が生育制御技術として有効であることを示すことができた。また、本方法を実栽培に導入した際の増収程度と、最大限実現可能と考えられる増収率を具体的に示すことが出来た。
大腸癌の発生進展に関わる新世代がん遺伝子の活性化機構:遺伝子診断と分子標的治療の開発を目指して

近年のがん研究はより広範で多様な分子種を包含し,従来は生命現象の一部と考えられていた分子群をも細胞形質転換やがん化に関わる分子として認識するようになってきた。このような動向に鑑み,本研究はこれら複数の新規がん関連分子を大腸がん病態との関連から解析し,発がん・進展の分子機構に迫ることを目的とする.β-カテニンの特異的活性化・制御の分子機構を解明するために,細胞内におけるβ-カテニンの生理的発現やがん化シグナルの活性化機構に関与する可能性のある分子を個別的に対象にして,大腸癌における発現や動態をβ-カテニンの活性化パターンと比較検討した.laser capture microdisectionによる解析の結果,β-カテニンの腫瘍浸潤先進部における特異的活性化がAPCがん抑制遺伝子の不活化に依存しないことが解った.ついで,大腸発がん・進展過程に関与する遺伝子のうちこのがん化シグナルとの関連が想定されるp53やrasとの関連性を調べた.その結果,β-カテニン活性化はp53がん抑制シグナル不活化やrasがん化シグナル活性化とは明らかな交差応答を示さなかった.一方,約80%大腸癌ではβ-カテニンとrasのいずれかのがん化シグナルが活性化され,両者が同時に活性化されている腫瘍は悪性度が高く,転移や再発が高率であったことから,β-カテニンとrasの組合せ解析は大腸癌の分子診断に有用であると結論された.β-カテニンがん化シグナル制御の本質はユビキチンシステムに起因する.我々が同定したβ-TrCP(E3ユビキチンリガーゼ受容体)はβ-カテニンシグナル依存的に誘導され,β-カテニンとともにIkBαをユビキチン化分解することによりNF-κBシグナルを誘導することを報告してきた.この成果に基づいて,大腸癌病態におけるβ-カテニンのユビキチン化分解システムの関与を明らかにする目的で,切除大腸癌を対象にβ-TrCPの発現(mRNA,蛋白)と局在を解析し,β-カテニンやNF-κBの活性化,アポトーシス,がん病態との関連について検討した.その結果,β-TrCPはβ-カテニンがん化シグナルおよびNF-κB細胞生存シグナルを同調させることにより,大腸癌の進行と悪性度や臨床病態に重要な影響を及ぼすことが明らかとなった.一連の成果は大腸発がん・進展機構の解明,悪性度・予後などのがん病態の分子診断や,このがん化シグナルの制御・転写因子を標的にした分子治療法開発のための分子基盤となることが期待される.近年のがん研究はより広範で多様な分子種を包含し,従来は生命現象の一部と考えられていた分子群をも細胞形質転換やがん化に関わる分子として認識するようになってきた。このような動向に鑑み,本研究はこれら複数の新規がん関連分子を大腸がん病態との関連から解析し,発がん・進展の分子機構に迫ることを目的とする.β-カテニンの特異的活性化・制御の分子機構を解明するために,細胞内におけるβ-カテニンの生理的発現やがん化シグナルの活性化機構に関与する可能性のある分子を個別的に対象にして,大腸癌における発現や動態をβ-カテニンの活性化パターンと比較検討した.laser capture microdisectionによる解析の結果,β-カテニンの腫瘍浸潤先進部における特異的活性化がAPCがん抑制遺伝子の不活化に依存しないことが解った.ついで,大腸発がん・進展過程に関与する遺伝子のうちこのがん化シグナルとの関連が想定されるp53やrasとの関連性を調べた.その結果,β-カテニン活性化はp53がん抑制シグナル不活化やrasがん化シグナル活性化とは明らかな交差応答を示さなかった.一方,約80%大腸癌ではβ-カテニンとrasのいずれかのがん化シグナルが活性化され,両者が同時に活性化されている腫瘍は悪性度が高く,転移や再発が高率であったことから,β-カテニンとrasの組合せ解析は大腸癌の分子診断に有用であると結論された.β-カテニンがん化シグナル制御の本質はユビキチンシステムに起因する.我々が同定したβ-TrCP(E3ユビキチンリガーゼ受容体)はβ-カテニンシグナル依存的に誘導され,β-カテニンとともにIkBαをユビキチン化分解することによりNF-κBシグナルを誘導することを報告してきた.この成果に基づいて,大腸癌病態におけるβ-カテニンのユビキチン化分解システムの関与を明らかにする目的で,切除大腸癌を対象にβ-TrCPの発現(mRNA,蛋白)と局在を解析し,β-カテニンやNF-κBの活性化,アポトーシス,がん病態との関連について検討した.その結果,β-TrCPはβ-カテニンがん化シグナルおよびNF-κB細胞生存シグナルを同調させることにより,大腸癌の進行と悪性度や臨床病態に重要な影響を及ぼすことが明らかとなった.一連の成果は大腸発がん・進展機構の解明,悪性度・予後などのがん病態の分子診断や,このがん化シグナルの制御・転写因子を標的にした分子治療法開発のための分子基盤となることが期待される.
戦後教育学形成期における知識人・民間教育運動・教職員組合の三者関係に関する研究

2年度目にあたる平成30年度は、以下のような本格的な調査とそこで入手した史料等の整理・分析を行った。初年度に引き続いて、(1)日教組及び教育図書館の史料収集、(2)基本文献および古書史料の収集を進め、4人が分担して整理し、分析を行った。同時に、(3)6回の研究会を定期的に開催して各自の分析結果を検討し、成果の共有化を図った。(4)その成果を、日本教育学会および日本大学教育学会において発表した。(1)日教組及び教育図書館での史料収集とその整理:教育図書館が所蔵する1950年代の全国教研及び国民教育研究所関連の史料を閲覧するとともに、日教組が所蔵する機関会議や教文部の史料を閲覧し、必要なものを複写し、各自で整理・分析を行った。(2)本研究課題に関連する基本文献および古書史料を、文献・史料リストを作りながら書店および古書店を通じて入手した。また、一部の史料は、教育図書館、大学図書館、国会図書館等で閲覧・入手した。特に、教育学者と民間教育運動との関係については、教職員組合が直接関係しない領域での関係も重要になるため、人物の伝記的な書籍やそれに言及した雑誌記事などに目を配りつつ、体系的に閲覧・入手を進め、各自で整理・分析を行った。(3)定期的な研究会:定期的に研究会を開催した(計6回)。研究打ち合わせのほか、各自の分析作業の進捗状況の報告、ゲスト・スピーカーによる専門的知識の提供をもとにした討議を行った。各自の分析作業の成果報告を行うとともに、相互の成果を組み合わせて三つのアクター(教育学者を含む知識人・民間教育運動・教職員組合)の間の関係を明らかにしていくための討議を行った。(4)その成果の一部を、日本教育学会(9月・於宮城教育大学)および日本大学教育学会(12月・於日本大学)において発表した。平成30年度は本格的な調査および分析を行い、概ね当初の研究計画どおり進めることができた。ただし実施を予定していた「単組所蔵の史料の収集とその整理」については、資料の保管状況が予想以上に悪く、選定作業や複写作業などを十分に行うことができなかった。当初調査を予定していた2単組以外で、研究計画時に候補として挙がっていた複数の単組の資料保管状況を再度調査して、調査対象とする単組の変更等の可能性を検討したが、対象とする1950年代の資料が十分に保存されていいないなど、研究計画の見直しが必要となっている。最終年度の令和元年度内に終了するよう、研究計画を見直す。他方で、最終年度に予定していた学会発表を本年度に実施し、研究成果全体の取りまとめに向けて大きく前進した。3年度目にあたる令和元年度は、研究成果とりまとめの時期となる。日教組及び教育図書館での史料調査は追加調査として補足的に行う予定だが、主として分析作業と成果のとりまとめに向けた各自の作業及び、各自の成果を組み合わせたトータルな構造の析出が主要な課題となる。本研究の最終課題である「戦後教育学がその輪郭を形成した時期である1950年代において、教育学者を含む知識人、民間教育運動と教職員組合との三者が、どのような関係構造のもとで教育運動言説の形成に関与したのかを、社会史的な文脈に位置づけ明らかにする」という課題を達成するため、定期的な研究会を4ヶ月に1度程度を開催し、夏季および冬季に研究合宿を行う。研究会および合宿において討議を行い、成果のとりまとめの方向を明確にしていく。最終的には、論文化して研究成果を公表する。なお、「単組所蔵の史料の収集とその整理」については、当初予定していた単組を対象に、研究課題を明らかにする上で必要不可欠な部分に限定して実施する予定である。初年度の平成29年度は、当初の研究計画どおり本格的な分析のため以下のような準備作業にあてた。(1)日教組及び教育図書館の史料収集、(2)基本文献および古書史料の収集を進め、4人が分担して整理吟味した。同時に、(3)3回の研究会を定期的に開催し、夏季および冬季に合宿研究会を開催した。(1)日教組及び教育図書館での史料収集とその整理:教育図書館が所蔵する1950年代の全国教研及び国民教育研究所関連の史料を閲覧するとともに、日教組が所蔵する機関会議や教文部の史料を閲覧し、必要なものを複写した。(3)本研究課題に関連する基本文献および古書史料を、文献・史料リストを作りながら書店および古書店を通じて入手した。特に、教育学者と民間教育運動との関係については、教職員組合が直接関係しない領域での関係も重要になるため、人物の伝記的な書籍やそれに言及した雑誌記事などに目を配りつつ、体系的に閲覧・入手を進めた。(4)定期的な研究会:4ヶ月に1度、定期的に研究会を開催した。研究打ち合わせのほか、各自の作業の進捗状況の報告、ゲスト・スピーカーによる専門的知識の提供をもとにした討議を行った。また、夏季および冬季に合宿を実施し、各自の作業の成果報告を行うとともに、相互の作業を組み合わせて三つのアクター(教育学者を含む知識人・民間教育運動・教職員組合)の間の関係を明らかにしていくための討議を行った。初年度の平成29年度は本格的な分析のため準備作業を行い、概ね当初の研究計画どおり進めることができた。

ただし、研究計画で平成29年度に実施を予定していた「単組所蔵の史料の収集とその整理」については、資料の保管状況が予想以上に悪く、選定作業や複写作業などを十分に行うことができなかった。特に、東北の単組については、震災の影響もあり、作業を行う際に安全上の配慮が必要になっている。そのため、平成30年度内に一応のめどを立てて終わらせるとしていた単組調査については、最終年度の平成31年度内に終了するよう、研究計画を見直す見込みである。2年度目にあたる平成30年度は、以下のような本格的な調査とそこで入手した史料等の整理・分析を行った。初年度に引き続いて、(1)日教組及び教育図書館の史料収集、(2)基本文献および古書史料の収集を進め、4人が分担して整理し、分析を行った。同時に、(3)6回の研究会を定期的に開催して各自の分析結果を検討し、成果の共有化を図った。(4)その成果を、日本教育学会および日本大学教育学会において発表した。(1)日教組及び教育図書館での史料収集とその整理:教育図書館が所蔵する1950年代の全国教研及び国民教育研究所関連の史料を閲覧するとともに、日教組が所蔵する機関会議や教文部の史料を閲覧し、必要なものを複写し、各自で整理・分析を行った。(2)本研究課題に関連する基本文献および古書史料を、文献・史料リストを作りながら書店および古書店を通じて入手した。また、一部の史料は、教育図書館、大学図書館、国会図書館等で閲覧・入手した。特に、教育学者と民間教育運動との関係については、教職員組合が直接関係しない領域での関係も重要になるため、人物の伝記的な書籍やそれに言及した雑誌記事などに目を配りつつ、体系的に閲覧・入手を進め、各自で整理・分析を行った。(3)定期的な研究会:定期的に研究会を開催した(計6回)。研究打ち合わせのほか、各自の分析作業の進捗状況の報告、ゲスト・スピーカーによる専門的知識の提供をもとにした討議を行った。各自の分析作業の成果報告を行うとともに、相互の成果を組み合わせて三つのアクター(教育学者を含む知識人・民間教育運動・教職員組合)の間の関係を明らかにしていくための討議を行った。(4)その成果の一部を、日本教育学会(9月・於宮城教育大学)および日本大学教育学会(12月・於日本大学)において発表した。平成30年度は本格的な調査および分析を行い、概ね当初の研究計画どおり進めることができた。ただし実施を予定していた「単組所蔵の史料の収集とその整理」については、資料の保管状況が予想以上に悪く、選定作業や複写作業などを十分に行うことができなかった。当初調査を予定していた2単組以外で、研究計画時に候補として挙がっていた複数の単組の資料保管状況を再度調査して、調査対象とする単組の変更等の可能性を検討したが、対象とする1950年代の資料が十分に保存されていいないなど、研究計画の見直しが必要となっている。最終年度の令和元年度内に終了するよう、研究計画を見直す。他方で、最終年度に予定していた学会発表を本年度に実施し、研究成果全体の取りまとめに向けて大きく前進した。2年度目にあたる平成30年度は、本格的な調査とそこで入手した史料等の整理・分析を行う。引き続き日教組及び教育図書館での史料調査を進める。
廃蛍光管の自動識別・有価資源完全回収装置の開発

本研究では以下の(1)から(3)の識別法により各種廃蛍光管を自動選別する装置を開発した(約2700本/時間の処理能力)。(1)UV光照射時の蛍光管の発光状態をカメラで撮影し、画像処理を用いて三波長蛍光管を判別する方法を開発。(2)電界中に置かれた蛍光管の光をカメラで撮影し、導電性を判別する方法を開発。(3)AE(Acoustic Emission)センサと線形判別法、画像処理とニューラルネットを用いてフィルムの有無を判別する方法を開発。これらの判別率は全て100%であった。さらに、(4)フィルムの剥離、ガラスの切断を行う装置を試作した。近年,世界のレアアース供給国である中国は,国内産業の高度化を目指すため,レアアースの生産及び輸出管理を強化しており,世界各国でレアアース供給の不安定化が懸念されている。蛍光管には,蛍光体としてレアアースを使用した種類があるので,廃蛍光管から高純度にレアアースを回収できれば,我が国のレアアース資源の安定確保に貢献できることが予想される。本研究では,UV光照射によりレアアースを使用した蛍光管,AE(Acoustic Emission)センサによりプラスチック製被覆を有する蛍光管を識別するソフトウェアの精度向上,電界によるガラス管内部の導電性被膜の有無を識別する機能の追加,プラスチック製被覆の剥離法,蛍光粉回収のためのガラス管切断法を検討することを目的に研究を行った。以下に,平成28年度に実施した研究成果について述べる。・プラスチック製被覆の有無を識別する際,プラスチックの経年変化等により識別誤差を生じていたが,従来の線形関数を用いた識別アルゴリズムよりも識別精度の向上が見込まれる非線形判別法の一つであるニューラルネットワークを導入するためのプログラムを作成した。・電界中に置かれた蛍光管が,導電性被膜の有無により,発光状態が異なることを見出していたが,蛍光管の発光状態の観察に,従来のカメラで撮影した画像よりも室内の明るさ等の外乱の影響を受けにくいフォトトランジスタを用いた方法に変更した。さらに,導電性の有無を識別する際,電界を発生するテスラコイルと蛍光管の適切な位置関係を明らかにした。・リニアスライダーを用いて,ガラス管を覆うプラスチック製被覆を剥離する雛形装置を試作した。さらに,集光型赤外線ヒーターを用いて,蛍光粉回収のため,蛍光管両端のガラス管を切断する雛形装置を試作した。平成28年度は,計画していたUV光照射によりレアアースを使用した蛍光管,AEセンサによりプラスチック製被覆を有する蛍光管を識別するソフトウェアの精度向上を目指したニューラルネットワークアルゴリズムの導入,電界によるガラス管内部の導電性被膜の有無を識別する機能の追加及びテスラコイルと蛍光管の適切な位置関係の検討,プラスチック製被覆の剥離,蛍光粉回収のためのガラス管切断の雛型装置を試作することができ,研究計画はおおむね順調に進展している。本研究は,3種類のセンサを用いて,安価な装置による三波長蛍光管の識別,現在目視で行われているプラスチック製の被覆有無の識別,現在対応できていない蛍光管内部の導電性皮膜有無の識別を自動化し,高品位のレアアース回収のための廃蛍光管自動選別装置を開発することを目的とした。以下に、平成29年度の概要を述べる。・テスラコイルにより発生した電界中で、ガラス管内部の導電性被膜の有無により、発光の違いを生じる。電界分布のシミュレーションを行った結果、この原因が、筒状の導電性被膜による静電遮蔽によることを明らかにし、識別のために最適なテスラコイルと蛍光管の位置関係を決定した。さらに、電界中の蛍光管の発光の様子を、カメラ画像よりも天井灯などの環境の影響を受けにくい、フォトレジスタンスの抵抗変化を用いて測定し、抵抗値の平均と分散を変数とする判別分析を適用した結果,誤判別のない導電性皮膜有無の識別が可能となった。・蛍光管を覆う被覆には、目視によって識別できるものとできないものがある。目視によって識別できる蛍光管については、本研究でこれまで開発した手法で、誤判別なく識別が可能となっている。本研究では目視によって識別できない蛍光管に対して、従来の線形判別法よりも識別精度の向上が見込まれる非線形判別法の一つであるニューラルネットワークのプログラムを作成した。・開発した識別機能に、蛍光管の搬送・回収を行う独自のハードウェア/ソフトウェアを追加し,最大46本/分(約2700本/時間)の処理能力で、連続的に、三波長蛍光管の識別、導電性被膜有無の識別、目視で判断できる被覆有無の識別を、誤りの無く選別する廃蛍光管自動選別装置の開発に成功した。さらに、レアアース回収のための要素技術である被覆剥離、ガラス管切断の手法と機構を検討し、被覆剥離・ガラス管切断の雛型装置を試作した。

蛍光管には,飛散防止用の被覆や昆虫が集まるのを防ぐUV光吸収被覆で覆われたものがある。UV吸収被覆で覆われた蛍光管は,UV光を照射しても蛍光管内部にUV光が届かないため,レアアースを使用した三波長蛍光管と使用していない白色蛍光管の識別ができない。また,レアアース粉回収のためにガラス管両端を切断する際,発生するガラス粉が不純物となるため,被覆を自動で剥離し,ガラス粉の発生の少ない装置の開発が望まれている。平成29年度は,平成28年度の知見をもとに,プラスチック剥離及びガラス管切法を検討し,不純物の混入の少ない装置の開発を目指す。以下に,平成29年度の研究の推進方策について述べる。・試作した雛型装置をもとに,プラスチック製被覆を自動で剥離する装置及び不純物となるガラス粉の発生しにくいガラス管を切断する装置を作製する。・回収した全種類の蛍光管を用いて,UV光照射,AEセンサ,フォトレジスタ等の複数のセンサを用いた識別機能を有する実験装置の選別実験を行い,本装置の有効性を検討する。・選別試験の分析結果をもとに,蛍光管及びガラス等の有価資源を自動で高純度に完全分離回収するための各機能の最適な条件を検討する。・レアアースリサイクルの推進による循環社会を推進するためのシステムつくりを検討する。資源処理工学
細胞周期特異的増殖阻害毒素CDTの作用機序に関する研究

2.CDTAは、精製標品のN末分析の結果、シグナル配列は切断された後、さらにN末端アミノ酸がプロセスされていることを明らかにした。また脂肪酸取込み実験からCDTAは脂質修飾されることを明らかにした。3.蔗糖密度勾配超遠心分画法によってリコンビナントCDTA, B, Cともに外膜に局在することからCDTAがリポプロテインとして外膜に局在後、CDTB, CDTCと複合体を形成し、分泌されると推測される。4.種々の歯周病原菌において、AaのみでCDT遺伝子の存在が確認できた。CDT活性は46株中株間で大きな差が認められ、非常に強いCDT活性を示す3株が認められた。5.種々の培養細胞を用いて精製AaCDTの作用したところ、G2/M block、細胞膨化の後に死んでいくことを確認したが、その中で末梢リンパ球、MOLT4,Jurkat T cellにはアポトーシスを誘導することを見出した。CDT誘導アポトーシスの細胞内シグナル伝達系の中心を担うカスペースについて阻害剤を用いて検索したところ、カスペース2と7の関与が示唆された。平成12年度研究計画にそって以下の研究成果を挙げた。1)CDT活性コンポーネントの精製Actinobacillus actinomycetemcomitansCDT遺伝子領域は3つの遺伝子cdtA,cdtB,cdtCからなり、これらがタンデムに並んでいる。それぞれの遺伝子のシグナル配列切断部にあわせてアミノ末端にFLAGあるいはHisx6タグをつけて発現させた場合、大腸菌内で発現を確認したが、精製過程で不溶化し、inclusion bodyからの精製を試みたが同様の理由によって精製ができなかった。そこで細胞内移行性シグナルであるTAT配列、haemaglutinドメインを持つ長いタグを持つ発現ベクターpTAT-HAを用いて同様の発現を試みたところ、大腸菌で発現を確認し、低収率ながら精製標品を回収することができた。そこでcdtA,cdtB,cdtC各コンポーネントの再構成実験を行い、CDT活性発現にはCDTA,CDTB,CDTCの3つのコンポーネントが必要であること、それらの比率は2:1:2であることが示唆された。さらに研究の過程でCDTAはシグナル切断されたのちperiplasmあるいは上清中でさらにプロセシングを受け、アミノ末端側が短くなったCDTA'になることを見い出した。そこでcdt領域(cdtA,cdtB,cdtCを含む)のcdtCの下流にHisx6タグをつけたDNA断片を作成し、これを用いた組み換え体を作成した。この組み換え体の培養上清から金属キレートレジンを用いてCDT活性を持ったCDTA,CDTB,CDTC複合体を精製することに成功した。現在、この複合体の組成について検討中である。2)他の歯周病原菌のcdt遺伝子のクローニング平成13年度研究計画にそって以下の研究成果を挙げた。1)Actinobacillusactinomyce temcomitans (Aa) CDTを大腸菌でリコンビナント蛋白として発現し、His-tag配列を用いてCDTA, B, C複合体を活性コンポーネントとして精製することに成功した。さらにCDTA, B, Cに対して作成したウサギ抗体を用いてCDTBが複合体内部に存在すること、また精製したCDTAは、質量分析の結果、N末端アミノ酸51-58残基がプロセスされていることを明らかにした。蔗糖密度勾配超遠心膜分画法によってリコンビナントCDTA, B, Cともに外膜に局在することを明らかにした。以上の結果からCDTAがリポプロテインとして外膜に局在したのちに、CDTB, CDTCと複合体を形成し、分泌されることを明らかにした(投稿中)。2)70株を越す歯周病原菌について細胞膨化活性測定ならびにdegenerated mixed primerを用いたCDT遺伝子PCR検索を行った結果、AaのみでCDT遺伝子の存在が確認できた。CDT活性は株間で大きな差が認められたので臨床公離株CDTB遺伝子領域について塩基配列を決定した所、非常に強いCPT活性を示す株のアミノ酸配列がY4株(最初に私どもがクローニングした株)と1残基のみ異なっていることを見出した。

3)多くの培養細胞を用いて精製AaCDTの作用を検討したところ、ほとんどの細胞がG2/M block、細胞膨化の後に死んでいくことを確認したが、その中で末梢リンパ球、MOLT4,Jurkat T cellにはアポトーシスを誘導することを見出した(投稿準備中)。4)平成13年にアメリカの二つのグループが大腸菌とキャンピロバクターのCDTBがDNase活性を持つという報告した。それに基づき、私どもは精製AaCDTを用いてプラスミドpUC19を処理する方法を試みたが彼らの結果を再現できなかった。