hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ストレス蛋白質発現調節を軸とした、食品成分が有する新規発癌抑制機能についての解析

今回得られた研究成果は、発癌予防効果を示す食品成分の抗癌機能を科学的に立証したものであり、今後、様々な発癌予防食品の発掘に繋がる重要な知見と成り得ると考えられる。本研究では、発癌予防効果を有する食品成分に備わる共通の新機能として、“熱ショック蛋白質発現調節による発癌抑制機能"の詳細を明らかにした。1つ目は、レスベラトロールやカプサイシンが、Hsp90に対する著明な発現低下作用を介して癌細胞分裂を停止させ癌細胞増殖抑制作用を発揮している事、2つ目は、クルクミンやヘスペレチンが、Hsp70もしくわ14ー3ー3蛋白質に対する発現低下作用を介して癌細胞死を誘導し癌細胞増殖抑制作用を発揮している事の発見が挙げられる。ポリフェノール類が有する癌細胞に対する細胞死促進作用や細胞分裂抑制効果が、Hsp70やHsp90等のストレス蛋白質を介したものであることが明らかにできたことによる。ストレス蛋白質発現抑制を介した細胞死誘導機能と細胞周期停止作用が、癌細胞増殖抑制機能を発揮する他の食品成分にも備わる共通の機構か否かの検証を行う。現在、他のポリフェノール類であるヘスペレチンや唐辛子の辛味成分であるカプサイシン等にも同様の効果があることを見出していることから、これら食品成分が示す細胞死誘導機能と細胞周期停止作用の詳細な分子メカニズムを明らかにしていく予定である。病態栄養学レスベラトロールによる細胞周期停止メカニズムについての検討:昨年度の結果に基づき、レスベラトロールによる細胞周期停止(チェックポイント)の分子機構を明らかにする。Hsp90による細胞周期制御システムについて、停止が確認された周期を制御する各々の、サイクリン、cdkとcdcの活性化(標的タンパク質Rbのリン酸化)、E2Fの転写活性などを指標に解析を行い、食品成分が発揮する癌細胞周期停止メカニズムを明らかにする。クルクミンによる癌細胞死誘導機能についての検討:Hsp70は、ミトコンドリアを介した細胞死誘導因子であるBaxやApaf-1と結合することで、これら分子の機能を阻害し細胞死を抑制することが分かっている。そこで、ミトコンドリア細胞死誘導経路でのHsp70の役割に焦点をあて、クルクミンが有する新しい発癌抑制メカニズムを明らかにしていく予定である。
逐次形状測定法の高精度部品への適用に関する研究

研究代表者の研究室において開発された逐次二点法は工作機械と加工物等対象の真直度を二点の間隔で測定された相互の変位のデータから求めることが可能な全く新しい真直度測定法であり、その基礎的な性質とμm台の測定に効果を発揮することについて、工作機械の精度改善に寄与することが明らかにされていた。近時の超精密加工の発展により、真直度についてもサブミクロンの精度が望まれる状況にあるが、しばしば実用されているレーザ装置による測定では、繰り返し測定の結果を平均化することが形状精度測定に要求されているように、ばらつきが大きく、サブミクロンの形状精度測定には必ずしも適していないと見られる。一方超精密加工の動向に対応するべく0.01μmの分解能を有する容量型変位センサが開発されており、逐次二点法にこれを用いることによりサブミクロンの真直度測定の可能性が期待されるに至っている。本研究では工作機械の基本要素であるXYテーブルを対象に逐次法、レーザ測定法により真直度測定を試みた。この結果、レーザ測定法によれば、空気流その他の基づく外乱の影響を平均化等によって極力抑止して安定な測定結果を得た場合に、ようやく真直度の傾向が認められることに終っている。しかし、逐次法によれば、0.1μm台の真直度が繰り返し精度よく求められることを明らかにしている。この際、テーブルの運動の真直度のみらなず、案内の真直度が同時に求められることが大きな特徴であるが、測定データから真直度を求めるアルゴリズムについても、二つの真直度を独立に求める記述を新たに提示し、これによる測定結果を示している。逐次二点法がサブミクロンの真直度測定にレーザ法よりも安定、かつ精度よく用い得ることを示したが、テーブルの運動に伴う回転の影響の評価については今後の課題である。逐次測定法の基本である逐次二点真直度測定法は研究代表者等によって開発されたものであり,旋盤等において特別の規準を設定せずに工具台の真直度と被削材等の真直度を同時に測定することができる独自の形状測定法である.繰り返し測定にたいして精度が良く,振動等の外乱があっても安定に測定できる点に特徴を有している.反面相対変位測定のセンサーの性能に測定精度が左右されることが問題点でもある.従来は渦電流変位計や電気容量型変位計が用いられ,測定分解能としては1μmであった.本研究では変位測定のセンサーに容量型ではあるが単体の測定分解能として0.01μmを可能とする高精度のものを用い,磁気ディスク平面度等超精密加工の形状精度の測定に応用してその評価を新たな観点から進める一方,逐次二点測定法の高精度化の限界を確認しようとするものである.本年度は初年度であり,主要設備として容量型高精度微小変位計,静圧空気支持の高精度XYテーブルを購入,このテーブル自体の真直度,磁気ディスクの平面度について逐次測定法を使用する基本構成について検討した.この間,変位計については測定対象との設定間隔が微少であるため,その調整法設定間隔と出力との較正,雑音特性,パーソナルコンピュータの信号取り込み法の検討等を進めている.また, XYテーブルについては,静圧空気支持のスライドの駆動特性, NC駆動の位置決め精度, NC駆動系とソフトウェアを構築するパーソナルコンピュータとの結合法等について基礎的な検討と考察を進めた.磁気ディクスを対象とした測定については,これを取り付ける駆動モータとXYテーブルを組み合わせた装置の構成の可能性について検討した.

特に平面度の測定については逐次二点法により平面全面を効果的に覆う測定点移動法,高速測定の実施の際における振動の影響の除去法,測定結果の表示法等について基礎的な検討を行った.前年度購入設置した空気静圧XYテーブルを対象に真直度の測定を進めた。同テーブルの他、本研究の範囲内で容量型高精度変位測定装置マイクロセンスを、また他経費により圧力供給用小型圧縮機、同テーブル設置用定盤、圧力制御弁等を購入設置している。本研究の目的は、最近の超精密加工発展と共に寸法精度、表面粗さ等の著しい精度向上が伝えられている中で、これにともなって期待されている真直度の向上に対し逐次二点測定法の対応の可能性を明らかにすることにある。実用的にはレーザーによる測定が用いられているに至っており、本研究においても比較のためにはレーザーによる測定を行っている。レーザー測定には既設のHP社製測定装置を用いた。その分解能は0.1μmであるが、この桁の数値は測定中に少なからず変動しており、平均化処理を行った測定値についても平均値回りに分散が発生している。この結果、テーブルの移動に対して真直度を測定するとき繰り返し測定に対する精度はよくなく、好ましい測定結果が得られた場合でも辛うじて傾向が読み取れる程度に終わっている。二個の変化センサの間隔は変位計の外径を考慮しもっとも短くなる7mmとし、130mmの区間で測定された。アルゴリズムについて、従来はテーブルの精度と対象の精度が回帰する関係によって記述されていたが、これが独立に求められる記述としうることを明らかにしている。磁気ディスク用A1基板のように高精度の対象を外部においた場合、テーブルの案内自体を対象とした場合等について逐次二点法による測定を実施した。この結果、上記何れの場合についても対象については特に繰り返し精度よく0.1μm台の真直度測定が可能なこと、テーブルの運動についても供給圧の安定化を図ることによって繰り返し精度よく測定でき、レーザー測定より信頼性が高いこと等を明らかにした。
流動触媒層反応器の宿命的限界を突破するためのフィードフォワード制御システムの開発

反応によるモル数減少を伴う反応を流動層反応器で行うと、非流動化により安定な操作が不可能となる。これは反応によってエマルション相でのガス速度が最小流動化速度よりも小さくなることが原因である。本研究では二酸化炭素の水素化を流動層で行い、変動する圧力の平均、標準偏差、優勢周波数および周期性によって非流動化が起きやすい条件になったことを検知できることを示した。また、これらのインデックスにしきい値を設定し、その値を超えると温度やガス供給を停止することによって反応条件を非流動化域からシフトさせる自動制御を行った。これによって、非流動化の頻度やその程度を緩和し安定な操作が可能となることを明らかとした。ガス体積が減少する反応においては、宿命的に良好な流動性が得られない。工業装置において安定な運転を実現するために、良好な流動性を維持した操作ができるようなフィードフォワード制御システムを提案することを主たる目的として研究を行った。本年度は、非流動化の前駆体を早期に検出する手法を確立した。流動層の上部が固定層となって、チャンネルが発生すると圧力損失は低下し、チャンネルが閉塞して粒子塊がリフトされる場合には圧力損失が上昇する。また、このような現象が起きる前にエマルション相は収縮するはずで、圧力変動の周期に影響が出ると考えられる。したがって、工業装置においては、圧力変動の測定から流動化状態を推測する方法が現実的と考えた。本研究においてはガス体積減少を伴う反応として二酸化炭素の水素化反応を行い、層底部における圧力をオンラインで測定してその信号をコンピュータに取り込み、解析を行った。解析で用いた指標は、圧力変動の平均、圧力変動の標準偏差、自己相関係数および優勢周波数である。サンプリング幅を0.6 sに設定し、流動性の悪化を検知するためにそれぞれの指標における最適なしきい値求めた。その結果、流動性の悪化が起きたケースのうち53.1%のケースで自己相関係数による検知が最も早く検知しており、圧力損失による検知よりも平均で0.75 sほど早く検知できた。これは、非流動化によってエマルション相が凝集して圧力損失の上昇や低下が起きる前に、エマルション相の収縮によって気泡挙動が影響を受け、圧力変動の周期性に早く影響が現れた結果と考えられる。また、非流動化の原因であるエマルション相の収縮メカニズムを調べるために、流動化ガスを切り替えることによって、非流動化現象を観察した。さらにガラスビーズを充てんした固定層における実験により、層内の圧力変化の原因が分子の拡散速度の違いによることを明らかにした。ガス体積が減少する反応を流動触媒層反応器において行う場合には、宿命的に良好な流動性が得られない。本年度は、反応の条件が非流動化がおきる可能性が高い領域に入った場合にそこから回復するための操作について検討を行った。反応としては二酸化炭素の水素化反応をモデル反応として利用した。反応時にBed Collapse法によってエマルション相の膨張率を測定することにより、反応速度が高くなりガス体積減少速度も大きくなると、流動化しているときの平均的なエマルション相膨張率も低くなることが分かった。また、層の底部で測定した圧力損失の信号をウェーブレット解析した結果、非流動化の可能性が高い領域では、圧力変動の優勢周波数が低くなるとともに周期性も悪くなることが分かった。このことは、エマルション相の収縮が気泡挙動にも影響を与え、小さな気泡が分散して上昇する良好な流動化状態ではなく、大きな気泡が偏在するような好ましくない流動状態になっていることを意味する。このような状態で、エマルション相のどこかで粒子に対する重力と抗力のバランスがいったん崩れるとそれが小規模であっても、回復せずに層の広い範囲に拡大して非流動化につながると考えられる。このような領域から抜け出すための指針は、反応によるモル数減少速度を低下させることやモル数の減少割合を小さくすることである。前者を実現するには、反応温度を下げて反応速度を低下させることが考えられ、後者については二酸化炭素の供給速度を下げて、水素が過剰になるようにすることが考えられる。それぞれの方法を反応をともなう実験において試したところ、非流動化が起きる可能性を低下できることが分かった。化学量論によってモル数(定圧定温ではガス体積)が減少する反応を流動触媒層反応器で行う場合には、宿命的に良好な流動性が得られない。本研究では工業装置において安定な運転を実現するために良好な流動性を維持した操作ができるようなフィードフォワード制御システムを提案することを目的とした。すでに、圧力変動の周波数および周期性の低下を知ることにより、非流動化が起きる可能性が高い条件になったことを検知できることを示した。さらに、一時的に温度を少し下げることによって、体積減少速度を低下させ、非流動化が起きやすい条件からシフトできることも明らかにしてきた。また、本研究で対象とした二酸化炭素の水素化反応では、一方の反応原料である二酸化炭素の供給速度を落として、水素過剰にすることによって非流動化を避けることも可能であった。今年度は、二酸化炭素の水素化によるメタン生成反応を流動触媒層反応器で行う場合にフィードフォワード制御の効果を検証した。量論比の原料ガスを反応器に供給し、希釈ガスは使用しなかったため、反応率が100%になると総モル数は60%まで低下する条件である。層下部での圧力変動をサンプリングしてリアルタイムでの信号解析より平均圧力損失、優勢周波数および信号の周期性を計算した。

これらの指標のいずれかが設定したしきい値を超えた場合に制御を行った。信号の解析と反応条件の制御はコンピュータで行った。制御を入れた操作では、非流動化が起きる割合が減少した。ただし、反応温度が高い条件では反応速度の上昇によって体積減少速度も高くなり、非流動化の程度はより深刻になるため、非流動化の阻止率は小さくなった。しかし、非流動化まで至った場合でもその程度は緩和されることが分かった。これらの結果から、体積減少をともなう流動層反応器では圧力変動の変化を利用した制御を行うことによって、良好な流動状態を維持できることが示された。反応によるモル数減少を伴う反応を流動層反応器で行うと、非流動化により安定な操作が不可能となる。これは反応によってエマルション相でのガス速度が最小流動化速度よりも小さくなることが原因である。本研究では二酸化炭素の水素化を流動層で行い、変動する圧力の平均、標準偏差、優勢周波数および周期性によって非流動化が起きやすい条件になったことを検知できることを示した。また、これらのインデックスにしきい値を設定し、その値を超えると温度やガス供給を停止することによって反応条件を非流動化域からシフトさせる自動制御を行った。これによって、非流動化の頻度やその程度を緩和し安定な操作が可能となることを明らかとした。本研究では、流動触媒層反応器において体積が減少する反応を行う場合に良好な流動性を維持した操作ができるようなフィードフォワード制御システムを提案することを目的としている。そのためには、非流動化がおきる可能性が高い反応条件になった場合に、その可能性を下げる操作の必要がある。本年度は、反応温度を下げることや一方の反応原料を過剰に供給することにより、体積減少速度を低減して良好な流動性を維持できることを明らかにした。したがって、研究の最終目的に対して、おおむね計画通りに進行しており、3年目での最終目標の70%程度の達成ができたと考えられる。化学工学平成27年度は流動層反応器において、二酸化炭素の水素化反応によるメタン生成を行う場合にフィードフォワード制御を組み入れることによって、良好な流動性を保持できることを実証する。前年度に圧力変動の解析から非流動化が起きやすい反応条件になっていることを検知できることを確認した。本年度は、回復操作として温度制御が利用できることが分かった。そこで、これらのシステムを組み合わせて、反応操作におけるフィードフォワード制御が設定通りに働くかどうかの検討を行う。本研究では、流動触媒層反応器においてモル数が減少する反応を行う場合に良好な流動性を維持した操作ができるようなフィードフォワード制御システムを提案することを目的としている。そのためには、まず、流動性の低下を迅速に検知する方法を確立する必要がある。本年度は、反応器底部での圧力をオンラインで取り込むことによって、圧力変動パターンから流動化の状態を検知することが可能であることを明らかにできた。
蛋白質分解を介した腫瘍・間質の相互作用

がん細胞の浸潤装置として機能する膜型マトリックスメタロプロテアーゼ(MT1-MMP)は、そのプロテアーゼ活性を介してがん細胞の浸潤や増殖を制御するだけでなく、がん微小環境の制御因子でもある。本研究では、MT1-MMPの新基質の同定、プロテアーゼ活性の制御、MT1-MMPを細胞内の結合因子同定、MT1-MMPの非プロテアーゼ活性、腫瘍制御の標的分子としての有用性評価に関する解析を進めて成果を得た。1、MT1-MMPによるCD44の切断特異性の解析がん細胞の運動には様々な分子が関与している。我々は以前に細胞外基質分解にかかわるMT1-MMPの発現が細胞運動を亢進させることを見出しており、その仕組みの一部としてヒアルロン酸受容体であるCD44のsheddingがあることを見出してすでに報告した。今年度は、CD44をMT1-MMPが基質とする仕組みへの、MT1-MMPの触媒ドメインとヘモペキシン様(Hpx)ドメインの関与を解析した。CD44の切断活性はMT1-MMPと類似するほかの膜型MMPでも観察されるが、切断効率およびその結果生じる断片には相違が見られる。これらのMT-MMPsとMT1-MMPのドメインスワッピングを行い、それぞれのドメインが担う役割を解析した。その結果、HpxドメインはCD44に対する結合活性を持ち、触媒ドメインは特定部位での切断活性を持っていた。CD44に対する切断活性の相違は触媒ドメインの特異性を反映していた。触媒ドメインを欠く変異体の発現は、おそらくCD44への結合の競合のために野生型MT1-MMPによるCD44の切断を抑制した。2、がん細胞のMT1-MMPを標的とした腫瘍抑制MT1-MMPのHpxドメインは上記研究で明らかになったCD44だけでなく、細胞外基質の主要成分であり、MT1-MMPの基質でもあるI型コラーゲンにも結合する。この結合はMT1-MMPによるコラーゲン分解にも必要とされる。従って、触媒部位を欠くMT1-MMP変異体は野生型酵素に対してdominant negativeに働く可能性がある。そこで、MT1-MMP発現ヒト腫瘍細胞株でこの変異体を発現させることにより、その細胞の腫瘍形成を抑制できるか否かをマウスへの皮下移植モデルで検討した。変異体の発現はその細胞の造腫瘍性を強く抑制した。抑制効果はMT1-MMP発現細胞に特異的であり、少なくともMT1-MMPを発現している腫瘍細胞の造腫瘍性が、細胞増殖のシグナルだけでなく、細胞外でのプロテアーゼ活性によっても制御されることが明らかとなった。現在まで、MT1-MMPに特異的な阻害剤の開発はされておらず、腫瘍抑制の標的としての有用性の評価がされていなかったが、この結果によって、少なくとも腫瘍細胞が発現するMT1-MMPを阻害することは、腫瘍形成の抑制につながりうることが示された。1、MMP-2とMT1-MMPを介した腫瘍・間質の相互作用腫瘍の形成にはがん細胞と間質の相互作用が重要である。本研究では間質由来のMMP-2と、癌細胞由来のMMP-2活性化因子であるMT1-MMPが腫瘍形成に及ぼす影響を、MT1-MMPを欠損するマウス細胞株をMMP-2の変異マウスに移植することにより検討した。MT1-MMP欠損細胞は同系の野生型マウスに移植しても腫瘍を形成しないが、MT1-MMPの発現依存性に腫瘍形成を示した。しかし、MMP-2欠損マウスではMT1-MMPを発現しても腫瘍形成は見られない。MMP-2の供給により、MT1-MMP依存性の腫瘍形成が回復することから、MMPを介した腫瘍・間質の相互作用が腫瘍形成に必須である関係がin vivoの実験ではじめて示すことができた。MT1-MMPは細胞性のコラーゲナーゼ活性を持ち、コラーゲンマトリックス内での細胞増殖にはMT1-MMPを介したコラーゲン分解が必須であることが知られている。従って、MT1-MMPを介したコラーゲナーゼ活性がどのような制御下にあるかを知ることは腫瘍形成を制御する観点からも重要である。本研究では、MT1-MMPによるコラーゲン分解がHPXドメインを介したダイマー形成を必要とすることをはじめて明らかにした。この様なダイマー形成依存性のコラーゲナーゼ活性は可溶性のコラーゲナーゼとして知られるMMP-1には見られないことであり、MT1-MMPによるコラーゲン分解を特異的に阻害する手がかりを与えるものである。1.腫瘍血管新生におけるMT1-MMP発現と役割腫瘍・間質で機能するプロテアーゼとして膜型マトリックスメタロプロテアーゼMT1-MMPに着目している。今年度は腫瘍血管新生におけるMT1-MMPの関与を解析した。MT1-MMPノックアウトマウスの組織では血管新生に障害があることが知られている。血管内皮細胞の培養では確かにMT1-MMPの発現が観察されるが、組織片から伸長する血管ではMT1-MMPの発現部位は伸長する血管細胞の先端部分に限局することが明らかとなった。

血管内皮細胞は平滑筋細胞と相互作用することによって血管の成熟が起こる。MT1-MMPの発現抑制は平滑筋細胞との接着によりおこること、先端細胞は平滑筋細胞に覆われていないことによりMT1-MMPの発現が維持されていることが明らかとなった。MT1-MMPの発現を抑制するシグナル系としてはTie2が重要であることなどを明らかにした。2.ラミニン5の単鎖成分を特異的に検出するモノクローナル抗体の作製基底膜の主要成分としてラミニン332(Laminin-5: Ln-5)が知られている。Ln-5はヘテロ3量体のポリペプチド鎖で構成されるが、腫瘍組織ではその一つであるγ2鎖の単独発現があり、悪性度との相関が強いことが知られている。γ2鎖はMT1-MMPによって優先的に切断され、その断片が細胞運動を刺激し、細胞死を抑制する活性を持つことが報告されている。しかし、全てのγ2鎖に対する抗体はLn-5にも反応するために、生体内に単鎖で存在するγ2鎖を高感度で検出する方法はなかった。今回、Ln-5は反応せず、γ2鎖にだけ反応するモノクローナル抗体の作製に成功した。本抗体は免疫染色で悪性腫瘍組織のγ2鎖にのみに反応し、正常基底膜は染色しない。此れまで、高感度の検出方法がなかったγ2鎖の腫瘍における役割を検証する研究の材料として有望である。MT1-MMPはがん細胞の浸潤装置として重要である。浸潤装置を構成するタンパク質を同定するために、MT1-MMP会合タンパク質の網羅的プロテオミクス解析を行って様々な細胞膜、細胞質タンパク質を同定した。その中で、MT1-MMPの細胞内ドメインに結合する新規タンパク質を解析した。本タンパク質は、細胞質でRhoAの活性化を阻害することが知られているp27^<kip1>の結合タンパク質であった。その過剰発現はRhoAの活性をを促進することからp27kip1 releasingfactorfrom Rho(p27RF-Rho)と命名した。P27RF-Rhoは細胞内にあって基質接着面に斑様の分布を示した。細胞をLPAで刺激すると、p27RF-Rhoの存在部位でRhoAの活性化が観察されると同時に、アクチン重合が起こり、その周囲で細胞外基質の分解が亢進した。このことから、p27RF-Rhoががん細胞の浸潤突起形成を制御することが明らかとなった。また、p27RF-Rhoの発現を抑制すると、LPA刺激に応答した浸潤突起形成が顕著に阻害された。浸潤突起にはMT1-MMPが局在することから、p27RF-RhoはMT1-MMPの浸潤過程における機能を浸潤突起形成を通して制御していることが明らかとなった。マクロファージは腫瘍形成を促進する重要ながん微小環境の制御因子である。マクロファージのエネルギー産生は好気的解糖系に依存している。解糖系の制御は、通常は低酸素分圧下で活性化されるHIF-1が担っているが、マクロファージでは恒常的なHIF-1活性化がみられる。今回、HIF-1を好気的条件下で抑制している因子FIH-1をマクロファージ特異的に解除している因子としてMint3を同定した。マクロファージの腫瘍形成への関与を遮断する新たな経路としての応用性を考える。
近隣諸国への金型技術移転の進展とわが国金型産業の競争力に関する研究

昨年度までの研究で「技術」「市場」「人材教育」の3要因を満たすことでその国の地場系金型メーカーをメインプレーヤーとした金型産業が発展するモデルを「韓国型金型産業発展モデル」と名づけた。本年度はこの韓国モデルがアジアで普遍的かどうかについて検証を試みた。この検証ために中国で現地調査を行った。これまでに調査を行った上海市周辺、大連市周辺に加え、広州市および深〓市で調査を実施した。特に有意な結果が得られた地域は大連市および広州・深〓市である。大連市では政策当局が率先して、「技術」「市場」「人材教育」の3要因を満たす努力を行っていた。この結果、現地では日系企業など調達基準の厳しい外資系企業が、中低品位金型であれば地場系金型企業から金型を調達できる段階まで現地金型産業が発達していた。広州・深〓市では「市場」があるという状況の中、自由競争の中で自発的に「技術」「人材教育」を満たす努力がなされていた。その結果、場合によっては中品位金型以上の金型でも外資系企業が現地系企業から金型を調達できる水準にまで現地金型産業が発達していた。これらの調査の結果、韓国モデルの3要因を満たすことにより、プラスチック金型であればある程度以上の水準の金型が現地系企業により製作できる状況になることが観察でき、韓国モデルはプラスチック金型についてはアジアで普遍的金型発展モデルになりうることが判明した。日本金型市場への影響についてはこれら近隣諸国の地場系金型産業の発展は直接的には大影響を及ぼしていないと類推できた。ただしこの点はさらに研究を深める必要がある。また、キャッチアップの著しい近隣諸国でも高品位プレス金型については発展が遅れている。本年度はこの点を解明する手がかりとしてかつて日本が順送プレス金型技術を学んだ米国で調査を実施した。この点についてはまだ堵についたばかりであり今後の研究課題である。平成15年度は、わが国の金型産業の現状を再認識するため、文献調査および国内の金型関連団体、金型メーカーへの聞き取り調査を実施した。その結果、発注メーカーのコスト削減とグローバル展開などにより、経営環境が悪化している現状が明らかとなった。その現状打破のため、金型メーカーは韓国、中国などの企業へ発注を行うなどしているが、それが結果として近隣諸国の金型企業を教育するという結果につながっていることが明らかとなった。また、「技術」の観点より、NC工作機械やCAD/CAMなど、製造、設計両面でデジタル化が進行することにより、技能の機械への体化やデータの形での形式知化が進行し、これにより従来東アジア諸国の金型産業発展の上でボトルネックとなっていた部分を解消し、より技術移転のハードルが低くなったことが明らかとなった。また、韓国などの文献研究により韓国市場内で金型の需要が増大し、それにより現地金型メーカーが学習をより進めていることも明らかとなった。さらに、韓国などが大学、大学院などの直等教育機関で金型科を設置し、人材育成に力を入れていることも明らかとなった。こうした「技術」「市場」「人材」の3つの要因が好方向に働くことで韓国の金型産業は従来の停滞を打破し、日本に急速にキャッチアップしていることが判明した。金型は注メーカーへのインタビューでも2002年以降は日本金型メーカーをへず直接韓国金型メーカーに発注するなど韓国金型メーカーの信頼度が向上していることが明らかとなった。中国に関してはそのレベルには達していないものの、一部金型メーカーでは技術導入と香港や台湾などの企業から技術を学習したり人材を雇用するなどレベル向上のための努力が行われていることが明らかとなった。本年度は、「技術」「市場」「人材」の3要因がこう方向に働くことで韓国金型産業が日本にキャッチアップしたという仮説を実証的に検証することが目的であった。この点に関し、日本および韓国、中国などで金型企業、金型ユーザー、金型教育機関、金型関連組合、などを訪問し、聞き取り調査を行った。技術:製造技術に関してはNCワイヤーカッティング機、EDM機、マシニングセンターなどの精度が1990年代に飛躍的に向上し、それまで職人に依存していた暗黙知的技能が機械に体化されたことが聞き取り調査からうかがえた。このことにより機械をうまく使いこなすことが出来れば高精度の加工が可能となった。また、これまで2次元図面の3次元展開が出来ず、金型製作上の大きなボトルネックとなっていた設計技術に関し、3次元CAD/CAMの登場により直感的に設計が可能となった。一方でこうした技術変化は操作する人材の訓練が必要であり、機械を導入しただけではうまく機能しないことが中国での聞き取り調査より明らかとなった。市場:金型のメインユーザーである自動車、電気・電子産業の動向を調査した結果.韓国の金型産業の技術力が飛躍的に躍進した1990年代に、自動車、電気・電子産業の発展も著しいことが明らかとなった。こうした市場の成長と取引増加により、設備機器の導入の源泉となるだけでなく、顧客との双方向の学習が行われ、金型企業のノウハウが蓄積されたことが聞き取り調査よりうかがえた。人材:韓国の金型教育機関での聞き取り調査および韓国金型企業への裏づけ調査を行った。新しい技術は訓練された人材がいなければうまく機能しないが、韓国では金型教育期間により訓練された人材が多く輩出され、韓国金型企業に多く送り込まれた。このことが韓国金型産業の発展に大きく寄与したことが、金型企業の側からも明らかとなった。

以上、「技術」「市場」「人材教育」の3つの要因により金型産業が発展するモデルを「韓国型金型産業発展モデル」と名づけた。昨年度までの研究で「技術」「市場」「人材教育」の3要因を満たすことでその国の地場系金型メーカーをメインプレーヤーとした金型産業が発展するモデルを「韓国型金型産業発展モデル」と名づけた。本年度はこの韓国モデルがアジアで普遍的かどうかについて検証を試みた。この検証ために中国で現地調査を行った。これまでに調査を行った上海市周辺、大連市周辺に加え、広州市および深〓市で調査を実施した。特に有意な結果が得られた地域は大連市および広州・深〓市である。大連市では政策当局が率先して、「技術」「市場」「人材教育」の3要因を満たす努力を行っていた。この結果、現地では日系企業など調達基準の厳しい外資系企業が、中低品位金型であれば地場系金型企業から金型を調達できる段階まで現地金型産業が発達していた。広州・深〓市では「市場」があるという状況の中、自由競争の中で自発的に「技術」「人材教育」を満たす努力がなされていた。その結果、場合によっては中品位金型以上の金型でも外資系企業が現地系企業から金型を調達できる水準にまで現地金型産業が発達していた。これらの調査の結果、韓国モデルの3要因を満たすことにより、プラスチック金型であればある程度以上の水準の金型が現地系企業により製作できる状況になることが観察でき、韓国モデルはプラスチック金型についてはアジアで普遍的金型発展モデルになりうることが判明した。日本金型市場への影響についてはこれら近隣諸国の地場系金型産業の発展は直接的には大影響を及ぼしていないと類推できた。ただしこの点はさらに研究を深める必要がある。また、キャッチアップの著しい近隣諸国でも高品位プレス金型については発展が遅れている。本年度はこの点を解明する手がかりとしてかつて日本が順送プレス金型技術を学んだ米国で調査を実施した。この点についてはまだ堵についたばかりであり今後の研究課題である。
レーザー照射によるサルのV1-LGNフィードバック経路のみの選択的破壊技術の確立

脳の一部が破壊されたときに見られる脳機能の障害からその破壊された脳部位の機能が推定でき、外科的手術などにより脳部位の除去などが行われてきたが、これらの手法ではある領域に存在する神経細胞全部を破壊してしまい、ある特定の種類の神経細胞だけを選んで破壊することは不可能である。本研究では、レーザーを用いることで、ある投射関係にある神経細胞のみを選択的に破壊できるこれまでにない画期的な脳障害モデルの確立を試みている。方法としてはまず光活性物質であるクロリンをビーズ(逆行性輸送物質)に結合させ、これを脳内に注入した。このビーズークロリン複合体は軸索末端のシナプスから取り込まれ、逆行性輸送により神経細胞の細胞体へと運ばれる。そして逆行性輸送される先の部位にレーザーを照射した。するとクロリンが活性化して一重項酸素を産生して神経細胞死を誘導する。昨年度にマウスでモデルを確立したので、本年度はサルでこの技術の導入を目指し、V1(1次視覚野)からLGN(外側膝状体)へフィードバック投射するニューロンの選択的破壊を試みた。サルの実験ではビーズ-クロリンが目的の部位であるLGNに的確に注入される必要がある。そこで注入と細胞活動の測定が同時に行える注入針を作製し、光応答を測定することでLGNを正確に同定し、ビーズ-クロリンを注入する技術を確立した。そして2週間後V1にレーザーを照射した。さらに4週間後に脳組織サンプルを作製したところ、ビーズ-クロリンがLGNへ的確に注入されていることを確認した。またV1にも逆行性輸送されていた。選択的破壊については脳サンプルの顕微鏡観察により確認を行っているところである。この技術が完全なものとなれば、これまで詳細には解明されていないV1からLGNへのフィードバック経路が視覚情報処理においてどのような役割を担っているのか明らかになるであろう。このビーズ-クロリン複合体は軸索末端のシナプスから取り込まれ、逆行性輸送により神経細胞の細胞体へと運ばれる。このモデルではいかに多くのクロリンをビーズに結合できるかがポイントであり、幾つかの縮合剤と反応液を試した。縮合剤としては水溶液中のペプチド結合の縮合剤として一般的に用いられているEDACを用い、反応液にはMES緩衝液を用いた。そしてRNOアッセイよって一重項酸素の産生量を測定し、最終的にビーズのクロリン活性を3mM当量まで上げることに成功した。このビーズをマウスの外側腹側核(VL)に注入し、運動野にレーザーを照射して、運動野からVLへ投射する神経細胞の破壊を試みたところ、運動機能の傷害が観察され、このモデルが上手く機能していることが確認された。今後はこの技術を用いてサルの1次視覚野(V1)から外側膝状体(LGN)へフィードバック投射している神経細胞のみの選択的破壊を目指す。
歩行運動を利用したUWBパルスレーダによる人体形状の高速イメージング技術の開発

近年、テロや犯罪を防ぐための監視システムは安全な社会を維持するために必要な技術となりつつある。しかし、監視カメラはプライバシーの問題により設置できない場所が存在し、防犯上の死角が生じるという問題があった。光学カメラと異なり、レーダは形状のみを画像化するため、プライバシーの問題と防犯を両立することができる。UWBレーダおよび高速立体レーダイメージング手法(SEABED法)による画像化技術は、そのための有望な手法である。本研究では従来のSEABED法と異なり、アンテナ走査の代わりに人体の歩行運動を利用したイメージング手法の開発を行うことを目的とする。昨年度は、未知の時間的に変動する歩行運動と人体の形状の双方を推定するイメージング手法の開発を行い、数値計算による特性評価を行った。最終年度となる本年度は、以下の研究を行った。昨年度に開発された手法の有効性を確認するため、実際の人体の歩行運動に近い運動モデルに同手法を適用し、そのイメージング性能を調べた。具体的には、被験者が歩行している様子を動画撮影した。次に、撮影動画に対し画像処理を行うことで歩行運動を時間の関数として推定し、モデル化した。こうして得られた歩行運動モデルへ昨年度に開発したイメージング手法を適用し、同手法で使用するパラメータを最適化し、推定精度を改善した。その結果、提案手法は実際の歩行運動に対しても高精度な形状推定を実現することが確認された。テロや犯罪を防ぐ目的で、UWBレーダおよび高速立体レーダイメージング手法(SEABED法)がプライバシーと安全性を両立する有望な手法であると我々は考えている。本課題では従来のSEABED法と異なり、アンテナ走査の代わりに人体の歩行運動を利用したイメージング手法の開発を行うことを目的とする。初年度となる本年度は、主に以下の分野の技術開発および検討を行った。(1)干渉条件下でのイメージング技術研究室設備であるUWBレーダシステムを用いて人体模型からの散乱波を測定し、人体の複雑形状に起因する散乱波の干渉がSEABED法へ大きな影響を与えることを確認した。カルマンフィルタによる散乱波信号の追跡により干渉を除去し、干渉条件下での高精度なイメージング手法を開発した。(2)人体のUWB信号散乱特性によるイメージングへの影響解析UWB帯域における人体の誘電率および導電率の周波数依存性を考慮し、人体を目標とする場合のSEABED法の精度解析を行った。その結果、金属目標を想定したSEABED法の精度上限である1/100波長と同程度の誤差が人体の散乱周波数特性により生じることが明らかとなり、その補正量を数値計算により導いた。(3)時間可変速度の直線運動目標のイメージング技術歩行運動が時間的に任意に変化する直線内の運動モデルを用いて、速度変化の影響を補正して人体イメージングする速度補正型SEABED法を開発し、数値計算によりその有効性を確認した。同手法では水平方向に2個のアンテナを設置し、それぞれでUWB信号の送受信を行う。人体表面の散乱中心は形状に依存するため、従来の干渉計を用いることができない。本手法では人体形状に依存しない速度推定法を開発し、推定速度を用いることで受信信号を等速直線運動の場合の信号に変換し、高精度なイメージングを実現した。
空間捕捉によるタンパク質の構造・機能制御および高効率構造解析

分子を限られた空間に捕捉すると、溶液やバルク状態では見られない新しい性質や反応性が発現する。最近我々は、分子の空間捕捉により分子の観測手段が変わることに着目し、「結晶化の工程を必要としないX線構造解析手法(結晶スポンジ法)」を創出した。本研究では、これらの知見をタンパク質分子に応用する。すなわち、人工的なケージにタンパクを空間捕捉し、(1)タンパクの性質を制御する。(2)タンパクの反応性を制御する。さらには、(3)タンパクの新しい構造解析手法を創出する。ここに生まれる成果は、合成生物学や構造生物学にまで波及する独創性の高いライフサイエンス技術につながることが期待される。
ハイパーブランチポリマー群の設計と次世代光学材料の創製

19年度はハイパ-ブランチポリマ-を用いた干渉を基本原理とするホログラム記録材料の創製またハイパ-ブランチコア-シェル型の複合微粒子の作製に成功した。20年度はハイパ-ブランチ構造でシリカや高分子粒子を被覆した光反応性カルバメ-ト(DC)基をもつ無機・有機の微粒子(粒径= 150300nm)を合成し、それらのコロイド結晶を構築することに成功した。これらが発現する構造色についてその反射スペクトルからBragg反射で理論的に整理できることを明らかにした。19年度に計画したホログラム記録とハイパーブランチゲルコアーシェル型の複合ミクロスフェアの合成に成功した。1)屈折率の異なる光重合性モノマーにハイパーブランチポリマーを溶解させ、レーザーによる干渉縞で明部・暗部を形成させ規則的屈折率分布パターンを構築させた。このホログラム材料を評価したところ、ブルーレイ(Sony)の6080倍の記録容量をもつ次々世代のメモリーデバイスへ有力材料であることを明らかにした。2)4-vinylbenzyl N, N-diethyldithiocarbamate (VBDC)とdivinylbenzene (DVB)のリビングラジカル乳化重合をUV照射下で行い、ハイパーブランチゲルのシード微粒子を合成した。この重合はリビングラジカル機構で進行するため微粒子の表面は光官能性のdiethyldithiocarbamate (DC)基をもつ。次いでMMAを光誘起ATRPでグラフトさせ、コアーシェル型の複合微粒子を合成する技術を確立した。この微粒子は平成20年度の継続研究でフォトニック結晶の作製に使用する予定である。20年度に計画したコロイド結晶の作製に成功し、構造色の反射スペクトルによる解析を行った。1) t-butyl methacrylate(BMA)とethyleneglycol dimethacrylate(EGDM)のエマルジョン重合からPBMA架橋微粒子を合成した。次いでこれをシードとしてMMA,inimer:4-vinylbenzyl N,N-diethyldithiocarbamate(VBDC),EGDMで被覆したコアーシェル微粒子をエムルジョン重合で作製した。この微粒子は表面に光官能性のcarbamate(DC)基をもつので光誘起ATRPでMMAをグラフトし、brush-core型の微粒子も合成した。これらの粒子径は150-300nmであり重合条件で制御した。コアーシェル微粒子をガラス基板にキャストし、粒径に依存した赤-黄-緑-青のコロイド結晶形成による構造色が発現した。反射スペクトルからBragg反射から計算できる面心立方格子の(111)面からの反射光であることを解析・証明した。またビニルモノマーを含浸させDCからの光グラフト重合で構造を固定したフィルムも作製できた。2)この技術をシリカ微粒子に応用した。すなわちシリカを高分子膜で被覆し表面にDC基を導入したり、光誘起ATRPでブラシ構造をもつシリカハイブリッド微粒子を作製した。この微粒子もコロイド結晶を形成し、構造色を発現する。このように発色団を使用しない光学材料を開発した。
近赤外線CTの非侵襲的脳機能検査法実用化への展開研究

本年度の研究では、in vivoにおける血流およびヘモグロビン(Hb)酸素飽和度の変化を検出することを目的として、Wistar系ラットのほかに、スナネズミを用いた実験を行なった。本研究で用いたスナネズミはWilis動脈輪形成不全があるため、総頸動脈の結紮により前脳部にはっきりとした虚血を起こすことが可能である。スナネズミの左総頚動脈を一時的に結紮して断層像を撮影し、その後再開通してから更に断層像を撮影した(結紮時間は約15分)。805nmによる結紮前と後の差画像から、脳のあると思われる部分に血流量の低下が見られ、再開通後に血流の増加が見られた。しかしながら、血流低下に左右差は見られなかった。805-780nmの断層像より、左側(結紮側)の結紮に伴うHb酸素飽和度の低下と再開通に伴う上昇が見られたが、位置的には脳ではなく、眼球であった可能性も否定できない。一方、Wistar ratを用いた片側総頸動脈結紮実験でははっきりとした血流低下あるいはHb酸素飽和度の低下は認められなかった。in vivoの動物の断層像を再構成するのにどの様な方法が最も適しているか、対象物の推定吸収により4種類の重み関数(a,p,r,s)と3種類の再構成プログラム(直線バックプロジェクション法(BP),共役勾配法(CGM),最急降下法(IRST))の組み合わせで検討した。その結果、対象物の吸収を最も高く想定した重み関数aとIRSTの組み合わせが最も検出能が高いことが判明した。本研究により、タイムゲート法を用いず、MonteCalro法を用いた重み関数法が近赤外線CTには有効であり、動物における機能画像取得も可能足りうることを証明した。7001,200nmの近赤外光は頭蓋骨をを透過する上、ヘモグロビン(Hb)やミオグロビン(Mb)などのへム蛋白質やシトクロム酸化酵素a,a_3の銅蛋白質はこの波長範囲に吸収帯を持つ。この性質を利用して690nm、780nm及び805nmの半導体レーザー光の吸収を測定しCT画像を作成する本近赤外線C丁装置では脳内の血流や酸素濃度、神経活動などが測定可能である。しかし、改良前での本装置では血液をHbを含まない人工血漿に置換することによってしかこれらの測定が行えなかった。そこで、今回は人工血漿に置換することなく測定出来るか否かを検討する目的で、先ず脳内へ血液を供給する重要な動脈である総頚動脈のうち、一側(右側)のみを結紮し脳内の酸素濃度をoxyHbとdeoxyHbの解析により測定した。その結果、右側の総頚動脈の結紮は右脳の酵素濃度を低下させることを示すCT画像が得られた。このことから本装置を用いて人工血漿に血液を置換することなく、酸素濃度の変化を測定出来ることが出来ることが明らかとなった。次いで、本装置によるてんかん発作焦点を同定するために、てんかん発作を引き起こすPentylenetetrazole(PT)の末梢投与時の脳の血流変化の測定を行った。その結果、てんかん発作を起さない量のPT(10mg/kg)の末梢(腹腔内)投与は脳内の血流を変化させなかったが、てんかん発作を引き起こす量のPT(40mg/kg)の末梢投与は脳内のある部位を中心とした範囲の血流を増加させた。この血流の増加部位がてんかん発作の焦点である可能性があるので現在その局所の精査と脳波を用いた確認を行っている。

7001,200 nmの近赤外光は頭蓋骨を透過する上に、ヘモグロビン(Hb)やミオグロビン(Mb)などのヘム蛋白質やシトクロム酸化酵素にa,a_3の銅蛋白質はこの波長範囲に吸収帯を持つ。この性質を利用して690 nm、780 nm及び805 nmの半導体レーザー光の吸収を測定し、従来の直線バックプロジェクション法ではなく散乱光の吸収をも情報として採用する光の拡がりを考慮した演算法と新たな画像解析プログラムを用いてCT画像を作成する本近赤外線CT装置では脳内の血流、酸素消費や神経活動などが測定可能となった。しかも、以前の装置では血液をHbを含まない人工血漿に置換しないと測定が不可能であったが。本装置では測定可能であることが明らかとなった。即ち、麻酔下でラットの一側の双頚動脈を結紮すると同側の酸素濃度が減少することが、oxyHbとdeoxyHbの解析により認められた。次いで本装置によるてんかん発作時の脳の血流変化の測定を行ったところ、発作を引き起こすpentylenetetrazoleを末梢に投与したり、FeCL_3を脳内に投与したりすると、てんかん発作を引き起こす各々の薬物量の投与により血流の増加が局所的に認められ、このことがてんかん脳波の出現と平行することを示す知見が予備実験の段階ながら認められた。今後、この知見の確認と触覚、痛覚、温度覚、嗅覚などの刺激時の脳内の局所血流の変化の検討を行いたいと考えている。本年度の研究では、in vivoにおける血流およびヘモグロビン(Hb)酸素飽和度の変化を検出することを目的として、Wistar系ラットのほかに、スナネズミを用いた実験を行なった。本研究で用いたスナネズミはWilis動脈輪形成不全があるため、総頸動脈の結紮により前脳部にはっきりとした虚血を起こすことが可能である。スナネズミの左総頚動脈を一時的に結紮して断層像を撮影し、その後再開通してから更に断層像を撮影した(結紮時間は約15分)。805nmによる結紮前と後の差画像から、脳のあると思われる部分に血流量の低下が見られ、再開通後に血流の増加が見られた。しかしながら、血流低下に左右差は見られなかった。805-780nmの断層像より、左側(結紮側)の結紮に伴うHb酸素飽和度の低下と再開通に伴う上昇が見られたが、位置的には脳ではなく、眼球であった可能性も否定できない。一方、Wistar ratを用いた片側総頸動脈結紮実験でははっきりとした血流低下あるいはHb酸素飽和度の低下は認められなかった。in vivoの動物の断層像を再構成するのにどの様な方法が最も適しているか、対象物の推定吸収により4種類の重み関数(a,p,r,s)と3種類の再構成プログラム(直線バックプロジェクション法(BP),共役勾配法(CGM),最急降下法(IRST))の組み合わせで検討した。その結果、対象物の吸収を最も高く想定した重み関数aとIRSTの組み合わせが最も検出能が高いことが判明した。本研究により、タイムゲート法を用いず、MonteCalro法を用いた重み関数法が近赤外線CTには有効であり、動物における機能画像取得も可能足りうることを証明した。
ノックアウトマウスを用いたDrs誘導アポトーシスと発癌抑制機構の解析

Drsは小胞体においてアポトーシス誘導蛋白ASYと結合し、ヒト癌細胞株にCaspase-12,-9,-3の活性化を介するアポトーシスを誘導する。また、我々が作製したDrsノックアウト(KO)マウスでは約30%に悪性腫瘍が発生することから、Drsは悪性腫瘍発生に癌抑制遺伝子として働くと考えられる。Drs KOマウス由来細胞を用いて、Drsの生理機能と癌化抑制との関連を解析し,以下のことを明らかにした。1.Drs KOマウス由来肺癌細胞株にDrsを再導入するとヌードマウスでの造腫瘍能が顕著に抑制された。また、この細胞を低血清で培養するとcaspase-12,-9,-3の活性化を伴うアポトーシスが誘導された。3.Drs KO MEF細胞では低血清条件下で誘導されるオートファジーがWT MEF細胞に比べて顕著に抑制された。また、この抑制は、Drs遺伝子をウイルスベクターで再導入することによって解除された。5.Drsはオートファジー後期進行に関わると考えられているRab24分子と相互作用し、オートファジー誘導時に、共局在化した。6.Drs結合蛋白としてストレス応答蛋白GADD34を新たに同定した。7.KOMEF細胞を用いた実験から、DrsとGADD34はグルコース枯渇時の細胞生存やウイルス増殖抑制にも関与していることを明らかにした。また、GADD34はmTOR経路を抑制しうることも見出した。これらの結果からDrsがアポトーシスだけでなく、Rab24を介してオートファジーの制御にも関わっていること、またDrsがGADD34を介してウイルス感染防御やストレス環境下での細胞応答にも関わることがわかってきた。今後、KOマウスおよびKO細胞を用いて、オートファジーと発癌抑制との関連、およびDrs/GADD34によるストレス応答とウイルス増殖抑制の分子機構を明らかにしてゆきたい。4.電子顕微鏡とGEF-LC3を用いた実験から、Drs KO細胞におけるオートファジー抑制の作用点はautophagosomeからautolysosomeに移行する後期成熟過程であることがわかった。Drs遺伝子は3つのSushiモチーフと膜貫通ドメインを持つ新しいタイプの癌抑制遺伝子である。また、我々が作製したDrsKOマウスでは約30%に悪性腫瘍が発生した。Drs誘導アポトーシスと癌抑制との関連を解析し、以下のことを明らかにした。1.DrsKOマウスに生じた肺癌から樹立した癌細胞株LC-T1にレトロウイルスベクターによってDrsを再導入すると、ヌードマウスでの造腫瘍能が顕著に抑制され、この腫瘍組織ではcaspase-3,-9の活性化を伴うアポトーシスが亢進していた。3.DrsKO MEF細胞はラバマイシンなどの薬剤によるアポトーシスに耐性を示すだけでなく、低血清条件下で誘導されるオートファジーも抑制されることからDrsがオートファジー制御にも関与していることを見出した。4.Drsと結合する分子としてストレス応答蛋白GADD34を新たに同定した。また、GADD34は癌抑制蛋白TSCと相互作用しmTOR経路を抑制することも明らかにした。これらの結果からDrsがアポトーシスだけでなくオートファジーを制御する経路にも関わっていること、またDrsがGADD34/TSCを介して蛋白合成や細胞成長を制御するmTOR経路を抑制することがわかってきた。

今後、DrsKOマウスおよび細胞を用いて、Drsによるアポトーシス、オートファジー、mTOR経路制御の分子機構を詳細に解析することにより、これらの経路が発癌制御とどのように関わっているのかを明らかにしてゆきたい。Drsは小胞体においてアポトーシス誘導蛋白ASYと結合し、ヒト癌細胞株にCaspase-12,-9,-3の活性化を介するアボトーシスを誘導する。また、我々が作製したDrsノックァウト(KO)マウスでは約30%に悪性腫瘍が発生することから、Drsは悪性腫瘍発生に癌抑制遺伝子として働くと考えられる。Drs KOマウス由来胎児繊維芽細胞を用いて、Drsの生理機能と癌化との関連を解析し,以下のことを明らかにした。2.Drs KO細胞では低血清条件下で誘導されるオートファジーがWT細胞に比べて顕著に抑制された。また、この抑制は、Drs遺伝子をDrs KO細胞に再導入することによって解除された。4.Drsはオートファジー後期進行に関わると考えられているRab24分子と相互作用し、オートファジー誘導時に、共局在化した。5.Drs KO細胞では、VSV感染によるウイルス増殖がWT細胞に比べて顕著に亢進された。6.Drs結合蛋白GADD34はVSV感染により誘導され、蛋白合成制御に関わるmTOR経路を抑制することによりウイルス増殖を抑制した。これらの結果からDrsがアポトーシスだけでなく、Rab24を介してオートファジーの制御にも関わっていること、またDrsがGADD34を介してウイルス増殖制御にも関わることがわかってきた。今後、Drs KOマウスおよびKO細胞を用いて、オートファジーと発癌抑制との関連、およびDrsによるウイルス増殖制御の分子機構を明らかにしてゆきたい。