hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
Ｘ線ＣＴ装置を用いた三次元土壌水分量計測手法の開発と応用

近年,コンクリート材料内部を観察する手法として,X線CT(コンピュータトモグラフィー)装置が広く利用されている.この装置では,物質の密度の違いによるX線の吸収率の違いを検知し,内部構造を画像として表現できる.従って,土壌を計測した場合,水分の有無や大小によって土壌内部の密度が変わるため,水分量の違いを吸収率の違いとして検出できる可能性がある.本研究では,X線CT装置を用い,室内実験レベルで土壌内の3次元水分分布計測手法を確立する.またこの手法を用いて,土壌中の液状水の浸透および土壌凍結による凍上過程における水分分布および凍上による土壌の移動量の時間変化の計測を試みる.近年,コンクリート材料内部を観察する手法として,X線CT(コンピュータトモグラフィー)装置が広く利用されている.この装置では,物質の密度の違いによるX線の吸収率の違いを検知し,内部構造を画像として表現できる.従って,土壌を計測した場合,水分の有無や大小によって土壌内部の密度が変わるため,水分量の違いを吸収率の違いとして検出できる可能性がある.本研究では,X線CT装置を用い,室内実験レベルで土壌内の3次元水分分布計測手法を確立する.またこの手法を用いて,土壌中の液状水の浸透および土壌凍結による凍上過程における水分分布および凍上による土壌の移動量の時間変化の計測を試みる.
堆積構造の3次元解析に関連する流体場中の物質輸送と砂床の動的・幾何学的性質

堆積構造の三次元的特徴を理解するために、砂床形態を3次元的にとらえる必要がある。そこで、本質的に3次元形状であるバルハンと呼ばれる三日月型をした地形に関する水理実験を行った。バルハンは貧砂状況時に発生し、三日月の2つの先端(先端周辺を角(ホーン)と呼ぶ)を下流に向け、ホーンの間の湾部はスリップフェイスを形成する。従来、バルハンは水や空気が長時間一方向に流れる場でのみ発生すると言われてきた。しかし、自然界で、流向が絶えず一定している場所はほとんどなく、季節変動や時間変動など様々なタイムスケールでの流向変化に加えて、カオティックな揺らぎなどが作用するのが普通である。そこで、本研究課題では、表面波を発生させることで底面付近に、短周期(1.5秒から3秒)でリズミックに流向が変化する流れ場(振動流場)を作り、その中で安定して存在する砂床形態を調べた。実験結果は、従来の見地と異なり、振動流でもバルハンが発生することを示した。ただし、振動流は表面波に起因しているため、完全に対称的ではなく輸送(物質移動)を伴う。つまり表面波の進行方向と同じ向きに砂が移動し、この向きにバルハンはホーンの先端を向け移動する。ここで注目すべき点は、周期によってバルハンの形に違いが見られたことである。周期が1.5秒の場合は上流側の輪郭も、下流側の湾の部分の輪郭も直線的であり、全体的に「矢じり」型であったのに対し、周期が3.0秒のときは輪郭が丸みを帯び、全体的に「トランプのハート」型であった。バルハンに分類される自然地形どうしを比較しても、形は様々である。しかし、これまでは、それらの形状の差異は全く議論されずに、すべてバルハンとしで分類されるにとどまっていた。今回、バルハンの形にバリエーションがある理由について考える際の、重要な手がかりを得た。表面波を用いているので、周期は流れの非対称性と関連しており、これが地形に影響を与えていると考えられる。バルハンの向きから長期的な物質輸送の向きが、形状から短期的な流向変化の頻度がわかることになる。本年度は、振動流下で、貧砂状況での砂床形態を実験的に調べた。貧砂状況とは移動可能な砕屑物の量が十分でなく、基盤が部分的に露出するような状況を指す。実験にあたっては、あらかじめ小量の砂を限定された領域に散布し、表面波を発生させることにより、底面の砂に振動流を作用させた。その結果、従来振動流では発生しないと考えられていたbarchan(三日月型地形)が発生した。実験のbarchanは数センチ程度のリップル・サイズであった。Barchanは、もともとは孤立砂丘の典型として古くから知られており、沙漠以外にも海底や火星表面などでも多く見つかっている。Barchanは一つ一つは孤立しているが、通常同時に複数発生する。実験においてもバルハンは同時に多数発生し、個々の地形の類似性だけでなく、集団としてとらえた場合にも自然現象をよく再現していた。実験の振動流は表面波を起源としているので、時間平均をとると物質輸送が起きる。この輸送の向きがバルハンの向きを決定する。すなわち、表面波の進行方向へと、barchanの三日月の尖端を向ける。そして、この向きにbarchanはゆっくり移動する。同一水理条件においてbarchanは、クレストの高さに反比例する速度で移動することが分かった。この結果はフィールド調査の報告と調和的である。形状については、実験のbarchanと、これまで報告されている沙漠のbarchanとで相違があった。これの違いを定量化するためのパラメータを定義し議論した。結論を要約すると、実験の振動水流下で発生したbarchanの形状は、沙漠のbarchanに比べて相対的に、ホーンの部分(三日月の角)が短く、ボディーの部分が長いことが明らかとなった。一方、野外の水中barchanの報告例の中には、本実験のものと似た形状のものがあり、これらは従来一方向流れによると解釈されてきたが、波浪の影響が示唆される。

周期が1.5秒の場合は上流側の輪郭も、下流側の湾の部分の輪郭も直線的であり、全体的に「矢じり」型であったのに対し、周期が3.0秒のときは輪郭が丸みを帯び、全体的に「トランプのハート」型であった。バルハンに分類される自然地形どうしを比較しても、形は様々である。しかし、これまでは、それらの形状の差異は全く議論されずに、すべてバルハンとしで分類されるにとどまっていた。今回、バルハンの形にバリエーションがある理由について考える際の、重要な手がかりを得た。表面波を用いているので、周期は流れの非対称性と関連しており、これが地形に影響を与えていると考えられる。バルハンの向きから長期的な物質輸送の向きが、形状から短期的な流向変化の頻度がわかることになる。
肝虚血再潅流障害における血小板,血管内皮相互作用の解明と障害予防法の新しい開発

これまで肝虚血再灌流障害防止法として白血球・血管内皮の相互作用に着目して、超酸素分子分解酵素などを投与して防止効果を判定してきたが、これらは虚血後の肝微小循環動態を改善したものの、虚血後肝障害を十分に防ぐことはできなかった。そこで、本研究では白血球、類洞内皮以外の要因として血小板に着目して研究を行った。血小板を蛍光染色して肝虚血再灌後の血小板動態を解析したところ、クッパー細胞の存在下で血小板は虚血再灌流後に類洞内皮と膠着し、微小循環障害へとつながることが明らかとなった。I肝虚血再灌流後の肝類洞内の血小板動態について生体蛍光顕微鏡を用いて分析した。ラットを正常群とクッパー細胞除去群とに分けて20分間の肝虚血を施した。正常群では、再灌流30分後より血管内皮に膠着する血小板数が時間とともに増加することが確認された。さらに類洞灌流は低下し、肝逸脱酵素も上昇することが判った。一方で、クッパー細胞除去群では血管内皮に膠着する血小板数は増加せず、類洞灌流や肝機能も保たれていた。本研究では血小板は虚血再灌流後に血管内皮と膠着し、クッパー細胞の存在下で微小循環障害を引き起こして肝機能障害へとつながることが明らかとなった。II肝虚血再灌流酒害の防止効果について、好中球エラスターゼ阻害剤(Sivelestat)を用いて評価した。ラットを治療群と非治療群の2群に分けて20分間の肝虚血を施した。治療群ではSivelestat10mg/kgを投与し、非治療群では生食を投与した。生体蛍光顕微鏡を用いて再灌流後の微小血管内皮障害を評価した。またMDA法により組織、血中の過酸化脂質を測定し虚血再灌流障害の指標とした。さらに再灌流120分後に肝葉を取り出して組織傷害の評価を行った。治療群(Sivelestat投与群)では有意に虚血後の白血球膠着を抑制し、微小血管の灌流が保たれることが判明した。さらに組織ならびに血中の過酸化脂質の生成が抑制され、組織学的傷害も軽減された。現在結果の解析を行っているところである。肝虚血再灌流障害防止法のなかで、白血球・血管内皮の相互作用に着目して、超酸素分子分解酵素などを投与して防止効果を判定してきたが、これらは虚血後の肝微小循環動態を改善したものの、虚血後肝障害を十分に防ぐことはできなかった。そこで、本研究では白血球、類洞内皮相互作用以外の要因として血小板に着目して研究を継続した。生体蛍光顕微鏡を用いて虚血後の類洞内血小板動態を観察したところ、血小板は血流再開直後より類洞内皮に膠着し始め、再灌流時間の経過とともに膠着数は増加することが判明した。白血球と比較すると血小板は血流再開の早い段階(30分以内)で膠着し始めるという特徴があり、さらにほとんどの血小板の膠着する部位が門脈近傍(Zone1)であることが判った。このことは、クッパー細胞が多く存在することが知られているZone1において血小板と血管内皮の相互作用が強く働いていることを示唆するものである。そこで「再灌流直後のクッパー細胞と血小板の間の相互作用が、その後の白血球膠着を調節しているのではないか」という仮説をたてた。そして、虚血後の血小板膠着にクッパー細胞がどのように関与するかを明らかとするため、クッパー細胞除去モデルを作製し虚血後血小板動態を観察した。クッパー細胞除去群では正常群と比較して血小板膠着は3分の1にとどまり、類洞血流は保たれて肝障害も抵制されることを明らかにした。同様に白血球膠着も抑制されることが判明した。クッパー細胞の存在下で血小板は虚血再灌流後に類洞内皮と膠着し、微小循環障害へとつながることを明らかにした。
大腸菌のピルビン酸発酵をモデルとしたエネルギー代謝変異株による発酵生産の効率化

大腸菌K-12株由来のリポ酸要求性ピルビン酸生産菌を親株として、形質導入法によりF_1-ATPaseの欠損変異遺伝子atpA401を導入して得られたTBLA-1株では、生育は親株の70%に低下したが、菌体当たりのグルコース消費速度およびピルビン酸生産速度が親株の2倍および2.5倍に増大し、その結果ピルビン酸生産効率が大幅に向上した。平成6年度はTBLA-1株の性質を解明することを目的として検討し、次に示す成果を得た。1.F_1-ATPaseレベルとピルビン酸生産効率との関連性の検討:TBLA-1株から親株の10%の活性を持つF_1-ATPaseの部分復帰変異株を取得した。この株のピルビン酸生産能は親株と同じであった。従って、ピルビン酸生産の効率化のためには、F_1-ATPaseがさらに低下する必要があることが分かった。2.TBLA-1株における酸素消費量の変化:ピルビン酸生産培養時のTBLA-1株の酸素消費量は親株の1.7倍に増大していた。3.電子伝達系のチトクロムb含有量の測定:分光学的な測定の結果、TBLA-1株では含有量が親株の3倍に増大していた。2.の結果と合わせて考えると、TBLA-1株では糖消費の増大の結果過剰に生成されるNADHを再酸化するために、これらの変化が起こったと考察された。
＜９・１１＞以降の米現代小説におけるニューヨークの都市空間表象の諸相

現代米都市文学・文化作品および研究理論の基礎調査を行い、<9・11>事件の記憶の表象と事件後の都市空間表象について、近代文化との断絶と連続に注目して、その特徴を整理した。その上で、事件の経験が近代米小説の中で成立した摩天楼を中心とした都市空間の表象に与えた再解釈を研究した。さらに、調査の過程で明らかになった「精神的外傷と都市空間の表象」という主題について、家族関係との関連で都市空間の外傷を把握する小説群について研究した。また、日本人作家による米国を題材とした作品と、東日本大震災についての作品を考察に含める事で「災害の記憶と空間表象」についての比較文学的知見を得て、国際共同研究を開始した。平成25年度は、研究テーマの後半「<9・11>以降の都市:近代都市空間の読み直し」に焦点をあて、21世紀転換期の米文学・文化についての研究を行った。まず、現代アメリカ小説および映像作品の基本文献を調査し、書誌を制作した。<9・11>事件以降、都市空間がどのように表象され、また、<9・11>の経験が、近代米文学・文化の中で成立した都市空間にどのような再解釈を生んでいるのかを、特に20世紀転換期の都市表象と比較することで検討した。このため、書類整理のための消耗品を購入し、作業補助のTAに人件費を使用した。成果はiafor文化研究学会でポスター発表した。さらに、米国出張の際ニュージャージー州立大学ニューアーク校英文科講師ワイザー氏およびニューヨーク市立大学大学院ドラン准教授と意見交換し、書誌の拡大と共同研究(学会パネル発表・ワークショップ開催)の予定を得た。この調査の中で明らかになった「精神的外傷と都市空間の表象」というテーマに沿って、家族関係、特に母子関係との関係に着目し、ヘレン・デウィットとジョナサン・サフラン・フォアの作品についての論文を発表した。また昨年度に続き現代日本人作家の作品におけるニューヨーク・アメリカ表象について調査を行い、震災後の日本文化における空間表象について<9・11>以降のアメリカの文化についての考察と比較し、アメリカ比較文学学会全国大会で発表し、論文にまとめた(現在投稿・審査中)。さらに、昨年開始したデラウェア大学災害研究所ワクテンドルフ准教授との、「災害の記憶と空間表象」についての共同研究を進め、岩手県大槌町および福島県飯館村においてライフストーリーの聞き取り調査を行い、福島大学と東京家政大学が共催のシンポジウムにおいて講演を行った。同研究は平成26年度も<9・11>以降のアメリカ文化との比較の視点を取り入れる形で継続している。平成24年度は、研究テーマの前半「<9・11>事件の表象:空間と記憶の問題」に焦点を当て、21世紀転換期の米文学・文化についての研究を行った。まず、現代米小説を調査し、<9・11>事件の表象に関する基礎文献の調査を行い、書誌を制作した。成果は英語教育学会で発表した。さらに、米国出張の際、ニューヨーク大学大学院英文科レスリー講師およびニューヨーク市立大学大学院ドラン准教授と当該テーマについて意見交換し、さらなる書誌の拡大と共同研究(主たる実作者のインタビュー)の予定を得た。この研究の過程で得た知見から、コラム・マッキャンの小説における塔の表象についての論文を発表し、映画監督チャーリー・カウフマンのニューヨーク連作における摩天楼の表象についての論文を投稿した(2013年5月発行)。また、米文化研究学会全国大会において、日本人作家会田誠のニューヨーク表象を取り上げ、集合的な記憶のトラウマとその芸術表象についての考察を発表し、論文にまとめた(現在投稿・審査中)。さらに、研究に比較文化的視点を導入するため、東京家政大学大学院人間文化研究科主催の東日本大震災関連のシンポジウムに参加し、デラウェア大学災害研究所ワクテンドルフ准教授と意見交換、「災害における記憶とその表象について」というテーマで、ワクテンドルフ准教授との共同研究を開始した。また、同シンポジウムおよび狭山市公開講座にて「災害と文学」のテーマで一般向けのレクチャーの機会を得た。当初の計画ではアメリカ現代小説におけるニューヨークの都市空間表象のみを研究対象としていたが、研究の過程で「災害における文化の反応」という視点から、日本の文化事象との比較文化的なアプローチの有効性がわかり、アメリカの研究者との共同研究の機会を通し、さらに知見を深める可能性がひらけた。平成25年度は、研究計画後半のテーマに基づき、21世紀転換期の米都市文学についての研究を発展させる。具体的には、ポスト・コロニアル理論および現代ニューヨーク小説を広く調査し、<9・11>事件の記憶の表象と、事件後のアメリカ文化におけるニューヨーク都市小説の全体像を得る。平成24年度に行った基礎調査と合わせ、現代小説における新潮流を、近代のニューヨーク表象との断絶と連続が明らかになるようにその特徴を整理し、論文としてまとめる。

基礎資料の文献調査のため、アメリカ都市文学・文化関連資料の購入費用、資料整理のための人件費を必要とする。また、日本アメリカ文学界、日本アメリカ学会、日本英文学会の全国大会に参加し、発表、意見交換するための国内旅費を必要とする。MLA, ASA, PCA/ACAの全国大会に参加し、ニューヨーク市立大学大学院英文科スタッフ他現地研究者との打ち合わせ、資料収集をするための海外旅費を必要とする。これらの調査で得た成果を整理し発表するため、資料複写費、論文抜き刷り費を必要とする。
iPS 細胞由来のマクロファージによるアルツハイマー病の治療法の開発

本研究は、アルツハイマー病の原因物質である脳内のβアミロイドタンパクを分解あるいは除去する能力の高いマクロファージを作製する方法を開発し、これを用いてアルツハイマー病の治療法を開発することを目的とする。申請者は、これまでの研究において、マウスおよびヒトのiPS細胞から機能的な貪食細胞(マクロファージ)を作製する分化誘導技術とその遺伝的改変技術を確立している。これらの技術を応用して、iPS細胞由来のマクロファージの表面に、βアミロイドに対する抗体を発現させ、さらに、βアミロイドを分解するプロテアーゼであるネプリライジンを高発現させた。そして、ヒトiPS細胞由来の貪色細胞をscid(免疫不全)-アルツハイマー病モデルマウスに投与し、βアミロイドの蓄積量を低下させられるかどうか検討したアルツハイマー病の原因物質であるβアミロイドタンパクを分解するプロテアーゼであるNeprilysin(CD10)あるいはInsulin Degrading Enzyme(IDE)を発現するiPS細胞由来のマクロファージ(iPS-ML)を作成した。これらのiPS-MLが、培養系において培養液中のβアミロイドタンパクを分解することを確認した。次に、マウス脳間質液を微小透析法により経時的に採取し、脳間質液中のβアミロイドタンパク濃度の変化をモニタリングするシステムを作成した。そして、モデルマウス(アミロイドベータトランスジェニックマウス)脳内へiPS-MLを注入し、in vivoにおける治アミロイドβ現象効果の検討を行った。その結果、マウス脳内へこのiPS-MLを移入することにより、マウス脳間質液中の可溶性βアミロイドタンパクを減少させることが可能であるという結果を得た。そして、ヒトiPS細胞由来の貪色細胞をscid(免疫不全)-アルツハイマー病モデルマウスに投与し、βアミロイドの蓄積量を低下させられるかどうか検討したiPS細胞由来のマクロファージを用いてアルツハイマー病の原因物質の一つであるβアミロイドを除去し、疾患の治療することを目指して研究を行っている。これまでに、アルツハイマー病の原因物質であるβアミロイドタンパクに特異的な単鎖抗体を発現するマクロファージを作製した。そして、in vitroの解析においてこのマクロファージがβアミロイドタンパクに特異的な強力な貪食能力を有していることを確認している。βアミロイドタンパクに対する抗体に加えて、βアミロイドタンパクを分解する活性を有していることが知られているプロテアーゼを強制発現させたiPS細胞由来のマクロファージを作成した。in vitroでの検討により、これによってマクロファージによるβアミロイドタンパクを分解する活性が増強することを確認している。また、モデルマウス(アミロイドベータトランスジェニックマウス)を用いて、in vivoにおける治療効果の検討を行った。そして、マウスの側脳室内へのカテーテル留置による脳内への持続細胞注入システム、および、脳内アミロイドベータ量減少を指標とする効果判定系を確立した。若年性にアルツハイマー病を発症する家系の遺伝子解析から、この疾患の発症を促進する遺伝的因子として、βアミロイドタンパクの前駆タンパク質(APP)のアミノ酸置換変異、および、前駆タンパク質をプロセスしβアミロイドを産生するプロテアーゼであるPresenilinの変異が同定されている。変異型ヒトAPPとPresenilin遺伝子の合わせて5箇所の変異を同時に有するトランスジェニックマウス(5X-FADマウス)では、生後3か月目から脳内のβアミロイドタンパクの蓄積が認められる。このトランスジェニックマウスへ各種の遺伝的改変を施したiPS細胞に由来するマクロファージを移入し治療効果を検討する。この人工マクロファージを、トランスジェニックマウスの脳室内に留置したカテーテルから注入することにより、βアミロイドタンパクの蓄積を抑制することができるかどうか、検討する。細胞治療の効果は、ELISAあるいはWestern blotによる脳内に蓄積したβアミロイドタンパクの定量、および、組織学的な解析により評価する。平成24年度の研究費は、マウス飼育費、マウス脳内留置用カテーテル関連消耗品費、および、細胞培養関連試薬の購入費に充当する。
アルツハイマー病治療薬探索に資するヒトiPS由来細胞を用いた新規薬効評価系の構築

ラット培養ニューロンで蓄積したAβによる神経毒性発現機序がヒトニューロンにおいても重要であるかを検証し、ヒトニューロンを用いた薬効評価系の構築を目指した。最初にiPS細胞から神経幹細胞への分化を行い、フィーダー細胞を必要としない神経幹細胞を得た。また、ニューロンーアストロサイトの相互作用による細胞毒性への影響については、ラット培養ニューロン単独培養およびラット培養ニューロンーアストロサイトの混合培養を用いて検討を行ったところ、ニューロンとアストロサイトの相互作用によって、ニューロンへのAβへの感受性が変化することが示唆された。これまでに培養大脳皮質ニューロンを用いた検討により、Aβ処置により神経細胞死が誘発されることを示してきた。本研究においては、ヒトiPS細胞由来ニューロンを用いて、Aβ毒性の発現ならびに薬効評価系を構築することを目的としている。その基礎的データとしてまずPC12細胞を用いて、用いる実験資材ならびに試薬の妥当性について評価を行った。PC12細胞を96 well plateならびに384 well plateに播種し、WST-1などのいくつかの細胞毒性検出試薬を用いて、その細胞生存率の測定を行ったところ、96 well plateを用いて、CellTiter-Glo Luminescent Cell viability Assayを用いた際に再現性良く毒性の検出ができ、薬効評価系としての利用に向いていることが明らかとなった。さらにニューロンーアストロサイトの相互作用による細胞死の変化については、ラット培養ニューロン単独培養およびラット培養ニューロンーアストロサイトの混合培養を用いて検討を行った。ニューロン単独培養においては、Aβ毒性は観察されたが、混合培養系においてはその毒性の発現が顕著に減弱した。計画では、PC12細胞ならびにラット初代培養細胞での実験系の構築のあと、ヒトiPS由来ニューロンを用いた検討を進める予定にしていたが、ヒトiPS由来細胞まで進めることが出来なかったため。本年度は、ヒト由来iPS細胞からのニューロンへの分化誘導について検討を行った。まずiPS細胞から神経幹細胞への分化を行い、フィーダー細胞を必要としない神経幹細胞へと分化させた。これらをストックし、増殖させることで継代可能なiPS細胞由来神経幹細胞とした。この細胞にAβや酸化ストレスをはじめとする各種細胞毒を添加することにより細胞死を誘導したが、ラット初代培養大脳皮質ニューロンと比較して各種神経毒に対する感受性は低かった。続いて、これらの神経毒によって惹起されるiPS由来神経幹細胞におけるタンパク発現量の変化を2次元電気泳動を用いたプロファイリングによって検出を試みた。まず、代表的な酸化ストレスとして過酸化水素を処置した後、細胞を回収しそのタンパク発現量の変化を検討した。過酸化水素処置により2次元電気泳動像は変化を起こし、そのパターンは酸化ストレスの代表例としてストックした。Aβを含めた他の神経毒によるタンパク発現量の変化についても今後蓄積を行う予定である。さらに、昨年度の成果を受け、ニューロンとアストロサイトの相互作用により発現変化するタンパク性の機能分子の同定を進めた。ラット由来アストロサイトをニューロンと混合培養した後、アストロサイトのみを分離したものとアストロサイトのみで培養したものの両者からタンパク質を回収しその発現量の差異をマイクロアレイ解析により行った。その結果ケモカイン類の発現量が変化していた。さらにこれらのケモカイン類をニューロンのみの培養に添加することによりニューロンのグルタミン酸毒性に対する感受性を低下させた。以上の結果より、アストロサイトはニューロンとの接触によりケモカイン類の産生を増加させ、ニューロンに対して保護作用を有することが示唆された。上述のとおり、研究ペースとしてはすこし遅れているので、遅れを取り戻すべく、現状構築した実験系において、ヒトiPS由来ニューロンならびにアストロサイトを用いた研究を進め、当初の研究計画を遂行する予定である。薬理学本年度中は、ヒトiPS由来細胞を購入して行うことが出来なかったため、細胞購入費として使用予定だった分を次年度に繰り越した。次年度に細胞を購入して評価系の確立を目指す。
イネ突然変異系統13-45における白未熟粒発生機構の解明

近年、イネ登熟期の高温・低日射により白未熟粒の発生が問題となっているが、その発生機構には不明な点が多い。申請者らは、品種「日本晴」に重イオンビームを照射した集団より白未熟粒を多発する突然変異体13-45を分離した。そしてプロテオーム解析等により原因候補遺伝子を同定したものの、その発現量には差異は認められなかった。本研究では、(1)高温処理をした登熟中未熟種子におけるRNA-seq解析により、原因候補遺伝子を含む全ての遺伝子発現動態を明らかにするとともに、(2)変異体型の原因候補遺伝子産物の大腸菌発現系を構築して機能の変化を比較する。さらに(3)高温耐性品種や酒米・デンプン蓄積変異米等における原因候補遺伝子の役割を解析することで、13-45の白未熟粒発生機構の解明とその普遍的役割の解析を試みることを目的とした。平成29年度は、原因候補遺伝子の大腸菌発現系を構築し、発現タンパク質の機能解析を行った。原因候補遺伝子産物をグルタチオン-S-トランスフェラーゼ(GST)との融合タンパク質として大腸菌内で発現させ、原因候補遺伝子産物をGSTカラムを用いて高純度に精製することが出来た。原因候補遺伝子産物が有するATPase活性を調べたところ、13-45型は野生型に比べ、補酵素や基質を含まないときの最大活性が23%減少していることを明らかにした。また、原因候補遺伝子と相同な遺伝子を欠失した大腸菌の常温・高温下での相補試験により、13-45型はその機能を大きく損ねていることを明らかにした。すなわち、13-45型のタンパク質機能低下が、白未熟粒発生の主要因であることが示唆された。当初の目標通り、原因候補遺伝子の大腸菌発現系を構築し、発現タンパク質の機能解析を行った。その結果、原因候補遺伝子産物が有するATPase活性に関し、13-45型は野生型に比べ、補酵素や基質を含まないときの最大活性が23%減少していることを明らかにした。さらに、原因候補遺伝子と相同な遺伝子を欠失した大腸菌の相補試験により、13-45型はその機能を大きく損ねていることを明らかにした。以上により、13-45型のタンパク質機能低下が、白未熟粒発生の主要因であることを示唆することが出来たから。高温耐性品種や酒米・デンプン蓄積変異米等において原因候補遺伝子の構造と機能を解析することで、白未熟粒発生機構における当該遺伝子の普遍的役割の解析を試みる。また、突然変異体13-45に野生型の当該遺伝子を発現させた遺伝子組換え体を作製し、13-45や原品種「日本晴」とともに高温に対する温度反応性を解析する。
心血管病に対する創薬を目指した、プロレニンの構造と機能についての研究

プロコレニンは酵素レニンの不活性型前駆体である。ヒト血液中のプロレニン濃度はレニンの510倍高いことが知られているがその生理的意義についてはほとんど明らかにされていない。しかし最近、糖尿病の合併症としての血管病が進むとプロレニン濃度が上昇するという報告が相次いでいる。私たちは、プロレニンの構造と機能を解明することを通してプロレニンの生物学的意義を探ろうと研究を行っている。その中で昨年、プロレニン・プロセグメントの一部に抗体が結合するとプロレニンが活性化することを見出した。一方、Nguenらはレニン/プロレニン受容体の存年を同時期に明らかにした。そこで、本研究課題においてはこのプロレニン受容体とプロレニンの結合・活性化のメカニズムを明らかにすることによって、プロレニンの血管病への関わりを探り、その創薬への糸口を示すことを目的としている。平成15年度の研究成果としては、1)プロレニンの特異的アッセイ系を、すでに得られている各種抗体を用いて確立した。2)すでにクローニングされている遺伝子を用いた、組換え型プロレニン受容体の発現系の検討。特に、CHO細胞、cos細胞およびメサンギウム細胞培養系での発現システムを検討中である。来年度には、最も適した細胞培養系が確立できる予定である。3)プロレニンの受容体との結合性および活性化機構を明らかにするための予備実験を行つている。(レニン触媒の分子機構の解明を含む)プロコレニンは酵素レニンの不活性型前駆体である。(レニン触媒の分子機構の解明を含む)
アフリカ農村女性像の再検討

本年度は、研究の取りまとめをおこなった。まず、西アフリカのサバンナ地域の大部分では、女性による耕作への関与は植民地期の初期までは限定だったこと、しかし、その後、とくに1970年代80年代にかけて、女性たちが夫や息子など近親関係にある家族の男性とは別に自らで耕作を始めるようになっていったことを指摘した。そして、その一例として、調査地であるガーナ北部の西ダゴンバ地域を位置づけ、女性の耕作を支援する前提となっていた「女性の周縁化」論とはまったく逆の現象として、女性たちは、過去一世紀の間、家事や耕作の技術的な変化と農村経済の悪化を通じて、「耕作」という生産活動に新たに従事するようになったことを明らかにした。次に、土地や樹木、労働力など、農業に不可欠な生産資源の配分の過程を検討することで、男女の権力関係に着目して資源配分の男女間の差異を理解する手法の問題点について考察をした。また、農村部において、女性たちは土地を耕作してこなかったものの、夫や息子など家族の男性の作物の収穫を手伝い、また彼らの作物を市場で販売することで、作物や収益の分け前を得てきたこと、そして、収穫の手伝いを介して作物の分け前を得る実践は、1970年代以降の人口の増加と農業の低迷にともない、家族の枠組みを超えて不特定多数の男女の間で拡大したことを明らかにした。そのうえで、資源配分の男女格差を女性の経済的な福利の低下と結びつけてきたこれまでの女性支援をめぐる議論の手法上の限界を浮き彫りにし、女性の農業支援を推進してきたジェンダー平等の政策が、むしろ家計における女性の労働と支出の負担の増加に加担してきたという矛盾を指摘した。この成果として、論文の執筆と図書の刊行のための作業をした。29年度が最終年度であるため、記入しない。採用の一年目は、以下の二つの課題にとりくんだ。1)開発政策の女性支援論における「貧困の女性化」にかかわる言説の形成過程の批判的検討第一の課題として、「貧困」や「女性の従属」によって特徴づけられてきた「アフリカ農村女性像」が政策論において成立してきた歴史的背景を、関連研究の展開を追うことで検討した。まず、1970年に経済学者のエスター・ポズラップによって提唱され、女性支援政策がはじまるきっかけとなった「女性の周縁化」というフェミニズム史観に着目した。アフリカにおいて、かつて農業生産の主役だった女性が、近代化の過程においてその役割が失われたことを主張するボズラップの説は、西アフリカのサバンナ地域においてはあてはまらないことが人類学研究などから指摘されていた。それにもかかわらず、これらの主張は人類学内部の理論的な議論にとどまったために、経済学分野が牽引していた女性支援論に影響を与えてこなかったことを明らかにした。次に、とくに西アフリカのサバンナ地域を対象とした政策科学の研究において、「資源配分の男女格差」と女性の経済的な福利の低迷を結びつける仮説が強化されてきた一方で、男性から女性への収益の分配の実践については検討されてこなかったことを明らかにした。2)西アフリカのサバンナ地域の農村部の暮らしに関する史料の収集と分析第二の課題である、西アフリカのサバンナ地域における過去一世紀にわたる家族・農村経済の変容を明らかにするため、先行研究を整理し、また史料を収集して読み込みを進めた。調査の対象としては、採用者がこれまで民族誌的研究をおこなってきたガーナ北部のダゴンバ地域だけではなく、暮らしに共通項が多いガーナ北部の周辺地域、ならびにブルキナファソ(旧オートボルタ)のグル語圏の地域に焦点をあてた。採用二年目は、本研究で設定した三つの課題のうち一つを終わらせることができた。また、二つ目の課題にとりくむにあたり、これまで収集した史料に加え、多くの重要な史料を国内外の図書館から取り寄せることができたため、その分析も順調に進めることが可能になった。採用二年目は、西アフリカのサバンナ地域を対象に、過去一世紀にわたる家族の生計関係の変容を生態・経済環境の変動との関連も踏まえて明らかにするという課題に取り組んだ。とくに、ガーナ北部の西ダゴンバ地域を対象にした事例を中心に研究を進めた。事例研究をとおして、女性たちは周縁化したのではなく、水場の整備や製粉機の導入にともない家事労働を効率化させ、トラクターの導入など新たな技術の導入を通じてむしろ生産者として経済活動を広げてきたこと、一方で、フェミニストが歓迎すべき女性の耕作への「進出」と、それにともなう土地の配分の「男女格差の軽減」は、女性自身による収益機会を拡大させたものの、女性の経済的な福利の低下を意味していたことを明らかにした。また、地域では、かねてより収穫時の手伝いを介して農業の生産主体である男性からそうではない家族の女性たちへ、彼女たちの収穫時の手伝いを介して作物を分け与えるサヒブという実践がなされていたこと、そして、70年代以降の人口の増加と農業の低迷にともない、この実践が同居家族の枠組みを超えて集落レベルで拡大したことを明らかにした。ガーナ北部の事例にもとづく研究が順調に進んでいる。7月末から9月初めまで1ヵ月半にわたってガーナで調査をおこなった。アクラとタマレの公文書館では、18701980年代までの現ガーナ北部/旧英領ゴールドコースト(G.C.)のノーザンテリトリーズ(N.T.)を構成するタマレの中央局、ボルガタンガ北部県局、各地方郡局にて保管されていた年間・月刊報告書、議事録、日記、手紙を収集した。

また、タマレ近郊の農村部(トロンとフィヒニ)にて聞き取り調査をおこなった。調査から帰国後は、史料の読み込みをすすめ、ガーナ北部を対象にした事例研究の取りまとめに着手しはじめた。本年度は、研究の取りまとめをおこなった。まず、西アフリカのサバンナ地域の大部分では、女性による耕作への関与は植民地期の初期までは限定だったこと、しかし、その後、とくに1970年代80年代にかけて、女性たちが夫や息子など近親関係にある家族の男性とは別に自らで耕作を始めるようになっていったことを指摘した。そして、その一例として、調査地であるガーナ北部の西ダゴンバ地域を位置づけ、女性の耕作を支援する前提となっていた「女性の周縁化」論とはまったく逆の現象として、女性たちは、過去一世紀の間、家事や耕作の技術的な変化と農村経済の悪化を通じて、「耕作」という生産活動に新たに従事するようになったことを明らかにした。次に、土地や樹木、労働力など、農業に不可欠な生産資源の配分の過程を検討することで、男女の権力関係に着目して資源配分の男女間の差異を理解する手法の問題点について考察をした。また、農村部において、女性たちは土地を耕作してこなかったものの、夫や息子など家族の男性の作物の収穫を手伝い、また彼らの作物を市場で販売することで、作物や収益の分け前を得てきたこと、そして、収穫の手伝いを介して作物の分け前を得る実践は、1970年代以降の人口の増加と農業の低迷にともない、家族の枠組みを超えて不特定多数の男女の間で拡大したことを明らかにした。そのうえで、資源配分の男女格差を女性の経済的な福利の低下と結びつけてきたこれまでの女性支援をめぐる議論の手法上の限界を浮き彫りにし、女性の農業支援を推進してきたジェンダー平等の政策が、むしろ家計における女性の労働と支出の負担の増加に加担してきたという矛盾を指摘した。この成果として、論文の執筆と図書の刊行のための作業をした。2016年1月3月にガーナ北部のダゴンバ地域において現地調査をする予定にしていた。しかし、ブルキナファソのモシ地域などの民族誌研究を入手したところ、重要な内容を多く含んでおり、解析を進めてからフィールド調査に入った方がよいと判断したため、調査を採用二年目の2016年7月9月に延期した。採用二年目以降は、ガーナ北部とブルキナファソの行政史料と民族誌的研究をもとに過去一世紀にわたる家族の経済関係の歴史的変容について分析を進める。これをもとに、「女性の周縁化」を前提とし、「資源配分の男女格差」を女性の貧困と結びつけてきた開発援助政策の女性支援論における定説の代わりとなる見解を示したい。当初の予定では、隣国のブルキナファソも対象にして調査をおこないたいと考えていた。しかし、これまで収集した民族誌研究、ならびに入手済みの史料の分析をしたところ、ブルキナファソを研究対象として含めるには膨大な時間がかかることが判明した。また、ブルキナファソでの調査地の第一候補であるワイグヤは政情が不安定であり、現地調査をおこないにくい状況にある。よって、ガーナ北部を対象に研究を進めていくことにした。来年度は、研究の成果をとりまとめ、出版作業を進めていくとともに、日本アフリカ学会にて発表をおこなう。29年度が最終年度であるため、記入しない。
コンクリートにおける微細ひび割れ発生の機構分析とその応用

本研究では,石灰石骨材や膨張材,高炉セメントなどの使用材料,温度変化や持続応力の作用などの外部要因によってコンクリート内部に発生する「微細ひび割れ」に着目し,材料由来の微細ひび割れの発生機構を分析したうえで,せん断耐力をはじめとする構造物の性能への影響を実験によって明らかにすることを目的とした.初年度となる2018年度は,まず,石灰石骨材や膨張材,高炉セメント(石膏添加の有無)などの使用材料を変化させたセメントペースト,モルタル,コンクリートおよび骨材単体の材料物性を分析した.線膨張係数や自己収縮,膨張ひずみの計測を行い,材料の組み合わせによる基本物性の変化を体系的に分析した.次に,石灰石骨材と高炉セメントを用いてRCはりを作製し,蒸気養生を模擬した熱履歴を養生初期に与えた.材料間の線膨張係数が異なることによる微細ひび割れの発生の有無を観察した.その後,静的載荷試験を行い曲げせん断挙動を評価した.石灰石骨材を使用することによって,普通骨材を使用したRCはりと比較したせん断耐力は低下したが,熱履歴を与えた微細ひび割れが発生した場合には,石灰石骨材を使用した場合でも終局破壊時のせん断耐力が低下せず,普通骨材を用いた場合と同程度になる可能性が示された.せん断ひび割れ面からコアを採取して分析した結果,熱履歴を与えた場合には粗骨材の破断が減少しており,ひび割れ面における骨材のかみ合わせ効果の低下が抑制された可能性が示唆された.材料レベルでの体系的な検討が進むとともに,構造実験でも当初想定をしていた興味深い結果が得られたことから,概ね順調に研究が進展していると判断した.コンクリート内部に「微細ひび割れ」を発生させるものとして,構成材料における線膨張係数の相違と持続応力の作用に着目した検討を継続するとともに,特に自己収縮の影響を詳細に分析する.石灰石骨材および高炉セメント,膨張材を用いたコンクリートによる試験体を作製し,コンクリートが高温履歴や乾燥履歴,内部膨張を受けた場合について,収縮ひずみの変化,微細ひび割れの発生の有無,材料特性としての破壊エネルギーへの影響,構造性能としてのせん断耐力への影響に関する検討行う.材料レベルからの分析行うため,水和物組成の変化を化学分析によって同定し,考察を深める.持続応力の影響に関しては,圧縮場の影響の大きなa/dの小さなディープビームにおけるせん断耐力変化を議論する.本研究では,石灰石骨材や膨張材,高炉セメントなどの使用材料,温度変化や持続応力の作用などの外部要因によってコンクリート内部に発生する「微細ひび割れ」に着目し,材料由来の微細ひび割れの発生機構を分析したうえで,せん断耐力をはじめとする構造物の性能への影響を実験によって明らかにすることを目的とした.初年度となる2018年度は,まず,石灰石骨材や膨張材,高炉セメント(石膏添加の有無)などの使用材料を変化させたセメントペースト,モルタル,コンクリートおよび骨材単体の材料物性を分析した.線膨張係数や自己収縮,膨張ひずみの計測を行い,材料の組み合わせによる基本物性の変化を体系的に分析した.次に,石灰石骨材と高炉セメントを用いてRCはりを作製し,蒸気養生を模擬した熱履歴を養生初期に与えた.材料間の線膨張係数が異なることによる微細ひび割れの発生の有無を観察した.その後,静的載荷試験を行い曲げせん断挙動を評価した.石灰石骨材を使用することによって,普通骨材を使用したRCはりと比較したせん断耐力は低下したが,熱履歴を与えた微細ひび割れが発生した場合には,石灰石骨材を使用した場合でも終局破壊時のせん断耐力が低下せず,普通骨材を用いた場合と同程度になる可能性が示された.せん断ひび割れ面からコアを採取して分析した結果,熱履歴を与えた場合には粗骨材の破断が減少しており,ひび割れ面における骨材のかみ合わせ効果の低下が抑制された可能性が示唆された.材料レベルでの体系的な検討が進むとともに,構造実験でも当初想定をしていた興味深い結果が得られたことから,概ね順調に研究が進展していると判断した.コンクリート内部に「微細ひび割れ」を発生させるものとして,構成材料における線膨張係数の相違と持続応力の作用に着目した検討を継続するとともに,特に自己収縮の影響を詳細に分析する.石灰石骨材および高炉セメント,膨張材を用いたコンクリートによる試験体を作製し,コンクリートが高温履歴や乾燥履歴,内部膨張を受けた場合について,収縮ひずみの変化,微細ひび割れの発生の有無,材料特性としての破壊エネルギーへの影響,構造性能としてのせん断耐力への影響に関する検討行う.材料レベルからの分析行うため,水和物組成の変化を化学分析によって同定し,考察を深める.持続応力の影響に関しては,圧縮場の影響の大きなa/dの小さなディープビームにおけるせん断耐力変化を議論する.
アナトミカルバランスモデルを応用した顎変形症治療システムの構築

顎変形症患者に対して行われる外科的矯正治療は、短期的に顎顔面口腔領域の硬組織と軟組織の構造を大きく変化させるため、治療に伴い呼吸機能に大きな影響を与えると考えられている。そのため、呼吸機能に配慮した外科的矯正治療の計画が必須であるが、治療に関する基本指針は未だ確立されていないのが現状である。そこで、顎顔面領域の硬組織と軟組織の量的バランスが深く関与するとした従来のanatomical balance model (ABM)を応用し、硬組織と軟組織の相対的位置関係の概念を反映させた新たなABMを考案し、術後の呼吸機能を予測する術前の顎顔面領域の形態に関するパラメータを抽出することで、呼吸機能に配慮したエビデンスに基づいた外科的矯正治療の基本指針を提案することが本研究の目的である。具体的には、骨格性下顎前突症患者および骨格性下顎後退症患者を対象として、術前と術後6か月、術後1年の3時点で呼吸機能評価および形態評価を行う。本年度は術式が術後の呼吸機能に与える影響に関して検討を行い、骨格性下顎前突症患者を対象として検討した内容をThe 11th Asian Pacific Orthodontic Conferenceで発表しPosterboard Presentaion 2nd Place Reserchを受賞した。また骨格性下顎後退症患者を対象として検討した内容を第29回日本顎変形症学会総会・学術大会で発表した。骨格性下顎前突症患者に関しては目標の8割程度のサンプル数が集まっており、順調に解析が進んでいる。下顎後退症に関しては、現在サンプルを集めている段階である。今後、骨格性下顎前突症患者のサンプルを増やすことを想定しているが、もともと症例数が少ない疾患であるので今後該当患者のリクルートに難航することが予想される。また、研究代表者の所属機関での勤務が今年度より非常勤となったため、今後研究の進捗が遅れる可能性が考えられる。そのため、今後の対応として研究協力者を増員し、ミーティングを随時行いスムーズに研究進捗への影響を最小限になるよう配慮したいと考えている。研究代表者の所属機関での勤務が今年度より非常勤となり、研究活動が一部制限された影響により、次年度使用額が生じた。次年度は、計測機器の補充や実験データ解析に関するソフトウェアの購入を検討している。
AIKキナーゼファミリーの癌細胞における発現と機能

Auroraファミリーキナーゼは染色体分配および細胞質分裂に関与すると考えられており、ショウジョウバエと出芽酵母から最初にクローニングされた。ヒトでは、少なくとも3種類の関連遺伝子(Aurora A、B、C)が存在することが明らかとなっている(課題名にはAIKとしているが、最近Aurora A、B、Cの統一名が提唱された)。今回、ヒトAuroraファミリーについて以下の諸点を明らかにした。2)大腸癌とAuroraAおよびAurora Cの発現の相関:Aurora AおよびAurora Cの癌との関連を調べるために、抗Aurora Aおよび抗Aurora C抗体を用いて大腸癌組織の免疫組織染色を行った。大腸癌組織において、Aurora Aの過剰発現が78例中53例(68%)で、Aurora Cの過剰発現が78例中40例(51%)で観察された。また、これらの蛋白質を過剰発現している試料間には相関がないことから、Aurora AとCは異なる機構で発現異常が起こっていると考えられた。3)膀胱癌とAurora Aの発現量との相関:Aurora A蛋白質に対する特異抗体を用いて、膀胱癌組織の病理組織標本を染色した。高い比率で組織病理型に関わらず、癌組織のみが陽性に染色された。一方、良性腫瘍では陰性ないし部分的に染色されたにすぎなかった(投稿中)。
Netsの概念に基づく２光子レーザー顕微鏡を用いた壊死性腸炎の病態解明と治療戦略

本研究では、第一にNECモデルの作成・観察を行う予定とした。まず、LPSの投与による生体内の変化を確認するため、腹腔内に致死量のLPSを注入し、経時的にGFPマウスの盲腸壁の微小循環を観察した。2光子レーザー顕微鏡の深部イメージの獲得という利点を活かして、同一個体で、盲腸壁の漿膜面から粘膜面までを同時間帯で観察するというユニークな方法で観察・記録(動画・静止画)と解析を行った。LPS投与により、急性期には、毛細血管還流後のPost capillary venuleにおいてのみ、白血球・血小板・血管内皮による相互作用でこれらの複合体が形成されていくことが判明したが、同一個体の同時間帯における毛細血管レベルでは、これらの複合体形成は全く認められなかった。さらに同Post capillary venuleにおける白血球のローリング数やローリングスピード、同血管レベルにおける血流速度や血管壁に与えるShear forceなどについても測定を行い、毛細血管レベルよりもPost capillary venuleにおいて、より早期にダイナミックな変化が発生していることが判明した。同成果は現在、論文投稿中である。今後、NECモデルにおいてLPS投与だけでなく、低酸素暴露を二光子レーザー顕微鏡での観察中に行うことにより、腸管壁内の微小血管において、微小血栓の形成や微小循環不全の発生過程をリアルタイムに評価する予定である。またNETs形成領域に露出・放出された物質(ヒストン/HMGB1/NOなど)について特異的蛍光抗体を用いて、リアルタイムに同定し定量化を行う予定である。さらにNECにおける薬剤等の治療効果だけでなく予防効果をも、分子レベルの解析だけでなくリアルタイムなin vivo解析と合わせることで、より信頼性の高い薬剤効果判定を可能とする予定である。現在、NECモデルとしては、LPS投与のみの観察・記録・解析を進めている状態である。ここまでの実験遂行状況はおおむね順調である。今後は、LPS投与に、さらに低酸素暴露などの侵襲を追加することで、より臨床的な壊死性腸炎モデルに近似させていく必要があること、またそのためには動物モデルをGFPマウスからGFPラット新生児へ移行していく必要があり、これらの準備を進めている段階である。これまでの実験系は、動物実験メインで遂行しており、当初の予定よりも費用が安く抑えられたため、次年度使用額が生じた。今後、実験系の中で、NETs形成領域に露出・放出された物質(ヒストン/HMGB1/NOなど)に対する特異的蛍光抗体の購入費用に充当する予定である。

またNETs形成領域に露出・放出された物質(ヒストン/HMGB1/NOなど)について特異的蛍光抗体を用いて、リアルタイムに同定し定量化を行う予定である。さらにNECにおける薬剤等の治療効果だけでなく予防効果をも、分子レベルの解析だけでなくリアルタイムなin vivo解析と合わせることで、より信頼性の高い薬剤効果判定を可能とする予定である。これまでの実験系は、動物実験メインで遂行しており、当初の予定よりも費用が安く抑えられたため、次年度使用額が生じた。今後、実験系の中で、NETs形成領域に露出・放出された物質(ヒストン/HMGB1/NOなど)に対する特異的蛍光抗体の購入費用に充当する予定である。
注意の範囲に基づく反すうの持続過程の検討

本研究では,注意の範囲に基づく反すうの持続過程を検討する。研究1では,反すうの構成要素である思考内容の感情価と思考時間を操作したうえで,反すうによる注意の範囲の差異を検討する。研究2では,ネガティブ気分を誘導した後に注意の範囲を操作することで,ネガティブ気分下での注意の範囲による反すうの差異を検討する。このことで,反すうによって注意の範囲が狭くなることでさらに反すうが維持されるいう双方向の因果関係が明らかになり,反すうの認知的情報処理に注意の範囲という新たな視点を提供することができると考えられる。
Ras-ERK経路拮抗因子DA-Rafによる組織形成・再生とがん抑制の分子機構

本研究では,Ras-ERK経路拮抗因子DA-Rafによる組織形成とがん抑制について,次のことがらを明らかにし,これらの分子機構を解明した.(1) TGF-β1による2型肺胞上皮細胞から筋線維芽細胞への上皮・間葉転換に,DA-RafによるRas-ERK経路の抑制が働いていた.(2)筋細胞分化の過程でみられるアポトーシスと筋細胞分化にDA-Rafが働いていた.(3) KRAS活性化突然変異をもつがん細胞においてDA-Rafの発現が消失していること,またDA-Rafの不活性化突然変異やSNPがK-Rasによるがん化を抑制できないことから,DA-Rafががん抑制蛋白質であるということを明らかにした.肺胞形成に働いている筋線維芽細胞(MyFb)の分化誘導因子として,TGF-βが働いていることを明らかにし,さらにTGF-βによって誘導されるMyFb分化のシグナル伝達経路を解明する.そのために,肺胞上皮細胞2型(AEC2)にTGF-β1を作用させたところ,上皮間葉転換(EMT)が起こり,MyFbが形成された.このEMTによるMyFbの形成においては,TGF-β1によって誘導されたSmadシグナリングがMyFbマーカーの発現に働いていた.このSmadシグナリングが働くためには,DA-Rafがnon-SmadシグナリングのRas-ERKカスケードを抑制することが必要であることを明らかにした.骨格筋細胞分化と筋再生の過程でDA-Rafの発現が上昇し,筋細胞分化と筋再生に必須の役割を果たしていることを明らかにする.wtマウス由来の衛星細胞由来の細胞の分化の過程では,DA-Rafの発現が顕著に誘導された.このDA-Rafの発現誘導に伴い,ERKカスケードの活性化が抑制され,筋特異的転写因子myogeninおよび細胞増殖抑制因子Rbの発現が誘導された.DA-Rafの不活性化や発現低下が,活性型K-Rasによる肺腺がんなどのがんにつながることを明らかにし,DA-Rafががん抑制蛋白質であることを実証する.そのためにまず,DA-RafのSNPsに着目して解析した.Ras結合ドメインのframeshift SNPsをもつDA-Raf(R30ins)とDA-Raf(W74ins),およびmissense SNPをもつDA-Raf(R52Q)は,活性化K-Rasと結合しなかった.さらにこれらのDA-Rafは活性化K-RasによるERKの活性化と細胞のがん化を抑制しなかった.したがってこれらのSNPsをもつDA-Rafは活性化K-Rasによるがん化を抑制する機能を欠損していると考えられる.肺胞形成におけるDA-Rafの機能については,TGF-β1によるEMTを介したAEC2からMyFbの形成におけるDA-Rafの機能を解明した論文を出した.骨格筋細胞分化と筋再生におけるDA-Rafの機能については,衛星細胞からの筋細胞分化の過程においてDA-Rafが必須の機能を担っていることを示唆する結果を得た.DA-Rafががん抑制蛋白質であることの実証については,いくつかのSNPsによりDA-Rafががん抑制機能を欠損していることを示す結果を得た.骨格筋細胞分化と筋再生の過程でDA-Rafの発現が上昇し,筋細胞分化と筋再生に必須の役割を果たしていることを明らかにする.マウスC2C12筋芽細胞の分化の過程で,DA-Rafの発現が顕著に誘導され,ERK活性が低下し,高頻度でアポトーシスが誘導された.またC2C12細胞にDA-Rafを過剰発現させると,増殖条件下でもERK経路が阻害され,アポトーシスが誘導された.いずれの場合にもアポトーシスは,Badを阻害するリン酸化の低下,およびcaspase-3の活性化を介して誘導された.アポトーシスは筋細胞分化における筋細胞融合の誘導を介して,筋形成や筋再生に働いていることが報告されている.したがってDA-Rafによるアポトーシスの誘導は,筋細胞分化と筋再生に重要な役割を果たしていると考えられる.さらに,DA-Rafががん抑制蛋白質として作用するために,Ras-ERK経路のドミナントネガティブ拮抗因子として機能する分子機構を解析した.Rafは活性化Rasに結合しない場合には,CR2とCR3に14-3-3が結合して閉鎖構造をとり,細胞質に局在していた.一方,DA-RafはCR2とCR3を欠損している.そのため14-3-3が結合せず,常に開放構造をとり細胞膜に局在して,活性化Rasに結合しやすい状態でいた.こうしてDA-RafはRafに対してドミナントネガティブ作用を示すことが明らかになった.骨格筋細胞分化と筋再生におけるDA-Rafの機能については,衛星細胞由来の筋芽細胞の分化の過程においてみられるアポトーシスの誘導に,DA-Rafが働いていることを示す結果を得た.またこのアポトーシス誘導の分子機構を明らかにした.DA-Rafががん抑制蛋白質であることの実証については,SNPの一つや肺がんでみられる突然変異をもつDA-Rafが,活性型K-Rasによるがん化に対するがん抑制機能を欠損していることを明らかにした.この結果から,DA-RafはK-Rasによるがん化に対してがん抑制蛋白質として機能していることが強く示唆された.さらにDA-RafがRas-ERK経路のドミナントネガティブ拮抗因子として機能する分子機構を解明した.