hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
インフルエンザウイルス分節化ゲノムの高次集合体形成とＲａｂ１１依存的極性輸送機構

ウイルスは増殖性の低下がみられ、継代復帰することが確認できた。しかし相手分節Yの分節集合シグナルではない位置に「ウイルス増殖全般を底上げする1アミノ酸変異」や「意義未解明の変異」が得られるのみで、この手法でも分節間相互作用に関与する領域の推定は困難であった。これらの失敗をふまえ、ウイルスRNAポリメラーゼのポリシストロニック発現による人工vRNP作成と、これを用いた試験管内相互作用検出系の構築を開始した。プローブ特性およびウイルス増殖性等によるバイアスをうけないため、今後より詳細に選択的分節集合メカニズムが解析可能になると考えている。ウイルス学当初の研究計画では報告年度および最終年度において「全分節にわたる相互位置関係の検証」を行なう予定であった。初年度に当初予定よりも早く研究が進捗したため、報告年度までに仮の8分節相対配置を決定することができた。当初計画通り、得られた相対配置の検証作業を次年度(最終年度)に行なうことが可能である。「in situ Proximity Ligation Assay (PLA)による近接vRNP分節対の検出」について、当初計画では報告年度において「PLA検出プローブの設計を行い特定2分節間の近接頻度検出にPLAが利用可能か評価する」としていた。実際は、核酸プローブ設計指針の確定と反応系の構築および改善が比較的速やかに完了したため、核酸プローブin situ PLAの実証実験として、翌年度遂行予定であった「全分節にわたる相互位置関係の検証」をすでに始めている。当初以上の進展状況にある理由は、困難が予想された反応系構築について比較的初期段階で改善すべき点が明確になったこと、そして不具合が発生する条件あるいはメカニズムを明確にすることができたためである。これにより、予測される不具合を核酸プローブ設計の段階で回避可能になり、改善された反応系を用いてより信頼性の高いデータを得ることが可能になった。平成26年度(最終年度)の研究実施計画当初の計画通り「極性輸送素過程ごとの分節集合比率の算出」を行い、「Rab11-FIP3/4依存的なアピカル面への微小管輸送」および「微小管末端から形質膜到達までの分子機構」の解析を通じて分節集合がどの素過程で行なわれるのかを決定する。また「分節集合シグナルに変異を有する人工vRNPの作製と分節集合の変化」を組換えウイルスの作成と復帰変異の検証を基にして行なう。【平成25年度の研究実施計画】前倒し遂行中の「全分節にわたる相互位置関係の検証」を継続し、可能であれば平成26年度に計画している「極性輸送素過程ごとの分節集合比率の算出」を行う。相互位置関係の検証について具体的には、前年度まで複数混合プローブにより行っていた分節近接の評価を、特定2プローブによる評価へ切り替え、vRNP複合体上の近接領域の推定など立体的位置関係の把握を行う。もしプローブ毎の特性が大きく異なり特定2プローブによる評価ではデータ信頼性に問題がある場合、複数プローブでの評価に留める。なお「Rab11-FIP3/4依存的なアピカル面への微小管輸送」および「微小管末端から形質膜到達までの分子機構」の解析については、当初計画通り平成25年度に行う。【平成26年度の研究実施計画】
高山帯ガレ場に生息するヒバリ個体群の生活史適応と遺伝構造の解明

高山帯ヒバリの研究は、本年度は北海道・樽前山において、研究分担者である東海大学の松井晋博士と、東海大学の4年生2名とで、ヒバリ個体群の繁殖状況と、その個体群を維持している吹上昆虫相のの調査に重点を置いて行った。4年生の1名は今中層の調査を担当し、もう1名はヒバリの縄張り分布の作成を行った。その結果、頂上付近を中心に、約30羽のオスのさえずりが確認され、ヒバリが樽前山には多く生息していることが明らかになった。またこれまで報告のなかった中国地方のヒバリ分布を確かめるために研究代表者が鳥取県伯耆大山を訪れ、ヒバリの生息分布の調査を行なった。その結果、1600m付近の急斜面に4ー5羽のヒバリが生息していることを確認した。またメスの存在も確認された。北海道・樽前山の調査結果については、日本鳥学会2018年度大会で報告し(伊藤ほか)、現在、論文を英文で作成中である。また伯耆大山の記録については研究代表者が邦文で論文を作成中である。DNA解析実験は、現在、年度をまたいで進行中である。研究は、2018年度は研究分担者の協力を得て、北海道・樽前山において系統的な、内容の濃い研究を行うことができた。この調査結果については、日本鳥学会2018年度大会で報告し、現在、英文で国際誌に投稿すべく、論文を作成中である。伯耆大山の記録についても論文を作成中で、総じて、研究は順調であるといえる。2019年度は論文作成を重点的に行う。また北海道での調査を継続する。吹上げ昆虫の動体はヒバリのみならず高山の生態系を決定づけるキーファクターになっていると思われ、今後、この点に着目して一般化を進めたい。研究分担者において、DNA解析実験が年度をまたいで進行中であるため。
初代培養細胞における癌化抑制機構の研究

我々は、ラット胎児初代培養細胞(REF)とREF由来の繊維芽細胞株を用いてHPVのE6E7やv-srcなどの癌遺伝子による細胞癌化を抑制する因子がREFで発現していることを明かにし、どのような因子が癌化抑制に関与しているかを解析してきた。その1つのアプローチとしてREFcDNAライブラリーから癌化形質抑制に関与する遺伝子のクローニングを試みてきたが、その過程で新規に分離した遺伝子drsはC端に膜貫通ドメイン、N端に接着因子であるセレクチンファミリーに保存されている補体結合モチーフを持ち、ラット繊維芽細胞においてv-srcやv-rasなどの癌遺伝子によってそのmRNAの発現がdownregulateされるだけでなくこれら遺伝子による細胞癌化に対して抑制的に働くことを明かにしてきた。さらにヒト癌発生におけるdrs遺伝子の関与の可能性を検討するためにdrs遺伝子のヒトホモログを分離した。ノーザンブロット法によりヒトdrs遺伝子のmRNAの発現をヒト正常組織で調べたところ心臓、大腸、小腸、前立腺、精巣、卵巣、などの組織で強い発現が認められるのに対し末梢血、胸腺、脳、肺、肝臓、筋肉などではほとんど発現は認められず高い組織特異性があることがわかった。そこでdrs遺伝子発現の高い結腸から由来した癌細胞株について検討したところ、調べたほとんどの大腸癌細胞株においてdrs mRNAの強い発現抑制が認められた。また、drs遺伝子をこれら大腸癌細胞株の一つであるLoVo細胞にレトロウィルスベクターを用いて導入したところ増殖抑制が認められることを見い出した。これらの結果はヒト癌の発生においてもdrs遺伝子が抑制遺伝子として機能している可能性を示している。REF cDNA発現ライブラリーをv-srcトランスフォーム細胞株にトランスフェクトして得たリバータント細胞株より回収したcDNA(R124)の全塩基配列を決定した。このcDNAは全長1.8kbで164アミノ酸の蛋白をコードできるORF (open reading frame)を持ち、ORFのC端に1つの膜貫通ドメインとN端に3つの補体結合ドメインがある。現在までのところ、既知の遺伝子との相同性は認められない。このcDNAとhybridizeするmRNAは正常ラット細胞株では発現しているが、v-src,v-fps,v-ras,v-abl,v-mos,v-sis,polyomavirus middle Tなどの癌遺伝子によるトランスフォーム細胞株で著しくその発現が低下していた。またv-srcの温度感受性変異株を導入した細胞株においてv-src遺伝子の機能発現と並行してこのmRNAのdownregulationが認められた。血清飢餓によってG0期に同調させたF2408細胞に血清を加えた後このmRNAの発現量の変化を調べたところ血清添加後2-3時間後に減少することを見い出した。したがってこの遺伝子は成長因子などのmitogenによるシグナル伝達にも関与している可能性が考えられる。癌遺伝子の機能発現によってそのmRNAがdownregulateされることからこの遺伝子は正常形質を維持するのに必要な癌抑制遺伝子の可能性が高いと考えられるが、抑制遺伝子であることを証明するためにはさらに強力なプロモーターのもとでこの遺伝子を強制発現させることによって癌化抑制活性を調べることが必要である。現在,分離したこの遺伝子の高発現クローンでの癌遺伝子に対する感受性を検討中である。ラット初代培養細胞cDNAライブラリーから我々が新規に分離した遺伝子Drsはv-src,v-rasなどの癌遺伝子や血清刺激によってそのmRNAの発現がdownregulateされる。Drs遺伝子の癌化における役割を明らかにするためにラット正常細胞株に強力なプロモーターのもとでこの遺伝子を強制発現させ細胞増殖能やウイルス癌遺伝子によるトランスフォーメーションに対する影響を検討した。強力なプロモーターと選択マーカーとしてNeo耐性遺伝子を持つpSRaNeoベクターにDrs cDNAを組み込んだ組み換えplasmidを作製し、正常ラット繊維芽細胞株F2408にDNAトランスフェクション法により導入することによって外来Drs cDNAを高発現している細胞株を分離した。

これらのDrs高発現細胞株にv-srcやv-K-ras遺伝子を持つレトロウイルスを感染させ軟寒天培地中でのコロニー形成能や単層培養でのフォーカス形成能を調べたところ、外来Drs遺伝子非発現細胞株と比べてこれらのトランスフォーメーション活性の有意の低下が認められた。一方、細胞増殖能や細胞飽和密度は外来Drs遺伝子の発現によって影響を受けなかった。これらの結果から、Drs遺伝子はv-srcやv-K-rasなどの遺伝子によってdownregulateされるだけでなくこれらの癌遺伝子によるトランスフォーメーションに対して抑制的に働くことが考えられる。Drsはその遺伝子構造から細胞膜で外からの何らか(細胞接着など)の刺激にたいするレセプターとして働く可能性が考えられるので、今後この遺伝子の正常細胞おける生理的な機能を検討するとともにヒト癌発生における関与のについても検討してゆきたい。我々が初代培養細胞における癌化抑制の機構を明かにすることを目的としてラット初代培養細胞cDNAライブラリーから分離したdrs遺伝子はC端に膜貫通ドメイン、N端に接着因子であるセレクチンファミリーに保存されている補体結合モチーフを持ち、v-srcなど種々の癌遺伝子によってそのmRNAの発現がdownregulateされること、およびラット細胞株に強力なプロモーターのもとで高発現させるとv-src癌遺伝子によるトランスフォーメーションを抑制することから細胞癌化に対して抑制的に働く新規癌抑制遺伝子である可能性が高いことが分かってきた。本年度、我々はdrs遺伝子のヒト癌発生への関与の可能性を検討するためにdrs遺伝子のヒトホモログを分離しヒト癌細胞におけるdrs遺伝子の機能を解析し以下のことを明かにした。1.ヒトdrs遺伝子のmRNAは心臓、大腸、小腸、前立腺、精巣、卵巣、などの正常組織で高発現しているのに対し末抹血、脳などではほとんど認められずその発現には組織特異性がある。2.調べたほとんどの大腸癌細胞株と約50%の卵巣癌、精巣癌においてdrs mRNAの強い発現抑制が認められた。3.レトロウイルスベクターにdrs遺伝子を組み込んだ組み換えウイルスを作成し、drs mRNA発現が低下していた大腸癌細胞株LoVoに導入して、その癌化形質の変化を調べたところdrs発現細胞ではvecterだけの細胞と比べて細胞形態の顕著な変化とsoft agarでのcolony形成の低下が認められた。また、細胞増殖能もdrsの導入によって抑制された。これらの結果はヒト癌の発生においてもdrs遺伝子が抑制遺伝子として機能している可能性を示している。
森戸辰男文書の分類整理に基づく1960年代教育政策分析の基礎研究

本研究の目的は、主に2つあった。第1は、新たに発掘された森戸辰男(1888年1984年)関係の諸史料を整理分類し、データベース化したうえで文書目録を作成・公刊することである。このことによって、膨大な森戸関係の文書整理は、ひとつの段階を終えることになるだろう。第2は、それらの諸資料を活用して、特に中央教育審議会において4期連続で会長の職にあった時期(1963年6月1971年7月)を中心に、高度経済成長期における教育政策分析の基礎研究を行うことにある。政府・財界と教育運動との対立といった単純な図式を越えた基礎研究の必要性が求められている。このような研究目的に即して、3年間の研究実績は、以下の2つの点に認められる。第1に、森戸関係資料の段ボール箱98箱の分類整理作業が精力的に進められた。文書の整理作業は、有効な分類項目が検討されながら進められた。分類整理の段階は、史料の多寡(量)によってまとまりをつけている段階で、それらをさらに質的な観点から分類していくことを課題とした。とくに◇日本学術会議・教育美術振興会、国立大学事務局長会議・教育刷新委員会・国際理解研究会・日本育英会・教育改革・教育(社会・一般)は、さらなる分類が必要であり、◇森戸メモ、◇森戸講演関係、◇森戸宛書簡、◇森戸原稿は、分類整理に工夫を要する項目である。第2は、現在までに分類整理を終えた資料の文書目録を作成することである。現段階で整理し分類しうる範囲での、森戸辰男関係資料目録の作成を行った。森戸の広範な活動が浮かび上がらせることができるよう、(1)戦前・戦中、(2)戦後I、(3)原稿・その他、(4)書簡、(5)中央教育審議会関係資料の観点から『森戸辰男文書の分類整理に基づく1960年代教育政策分析の基礎研究』として研究成果を刊行した。平成9年度は、横浜市史編集室所蔵の森戸辰男文書の整理作業に着手した。文書の整理作業は、有効な分類項目が検討されながら、進められた。現在、分類項目として設定しているのは、以下のとおりである。◇文部省関係◇中央教育審議会関係◇日本学術会議・教育美術振興会、国立大学事務局長会議・教育刷新委員会・国際理解研究会・日本育英会・教育改革・教育(社会・一般)、◇国語審議会、◇広島大学関係、◇能力開発研究所・英語教育協議会関係◇国際理解教育研究会・日米文化教育交流会議関係、◇定期刊行物・政府刊行物関係、◇僻地教育・肢体不自由児教育・日本図書館関係、◇新聞関係、◇ユネスコ、◇児童画コンテスト、◇日米文化教育テレビ、◇労働関係、◇放送関係、◇森戸メモ、◇森戸講演関係、◇森戸宛書簡、◇森戸原稿、といった項目である。これらはそまのの、森戸の広範な活動の示しているといえよう。ただ、分類整理の段階で言えることは、現在のところ、史料の多寡(量)によってまとまりをつけている段階で、それらをさらに質的な観点から分類していくことが課題となっている。特に◇日本学術会議・教育美術振興会、国立大学事務局長会議・教育刷新委員会・国際理解研究会・日本育英会・教育改革・教育(社会・一般)は、さらなる分類が必要である。分類整理類作業は、その分類の項目の立て方と内容分類に立ち入る程度によって膨大な時間を要するものである。書簡類の整理は、まさにその典型である。

来年度は、基本的に今年度の作業を継続しつつ、限られた予算と時間の中で、森戸の広範な活動が浮かび上がらせることができる、質的な観点からの分類整理を心がけたい。平成10年度も、横浜市史編集室所蔵の森戸辰男文書の整理作業を継続した。文書の整理作業は、有効な分類項目が検討されながら、進められた。現在、分類項目として設定しているのは、以下の通りである。◇文部省関係、◇中央教育審議会関係、◇日本学術会議・教育美術振興会、国立大学事務局長会議・教育刷新委員会・国際理解研究会・日本育英会・教育改革・教育(社会・一般)、◇国語審議会、◇広島大学関係、◇能力開発研究所・英語教育協議会関係、◇国際理解教育研究会・日米文化教育交流会議関係、◇定期刊行物・政府刊行物関係、◇僻地教育・肢体不自由児教育・日本図書館関係、新聞関係、◇ユネスコ、◇児童画コンテスト、◇日米文化教育テレビ、◇労働関係、◇放送関係、◇森戸メモ、◇森戸講演関係、◇森戸宛書簡、◇森戸原稿、といった項目である。今年度は、特に◇森戸宛書簡、◇森戸講演関係、◇森戸メモ、◇森戸原稿についての分類整理を行い、資料1点に対応ずる目録カードの作成を行った。書簡については、欧文書簡(森戸宛・航空便)、はがき類(森戸宛・年賀状その他挨拶状を含む)について分類した。欧文書簡は、唱和20年代半ばから30年代末のもので、ユネスコ関係、IUA開催の事務連絡が多かった。はがき類は、ラジオ放送についての反響や叙勲の祝い状などが含まれていた。講演関係、原稿の下書きのメモ類については、ほとんどが着想を書き付けた走り書き・断片がほとんどであった。来年度も、基本的に今年度の作業を継続しつつ、限られた予算と時間の中で、森戸の広範な活動が浮かび上がらせることができる、質的な観点からの分類整理を心がけた文献目録の作成も予定している。本研究の目的は、主に2つある。第1は、新たに発掘された森戸辰男(1888年1984年)関係の諸史料を整理分類し、データベース化したうえで文書目録を作成・公刊することである。このことによって、膨大な森戸関係の文書整理は、ひとつの段階を終えることになるだろう。第2は、それらの諸資料を活用して、特に中央教育審議会において4期連続で会長の職にあった時期(1963年6月1971年7月)を中心に、高度経済成長期における教育政策分析の基礎研究を行うことにある。政府・財界と教育運動との対立といった単純な図式を越えた基礎研究の必要性が求められている。このような研究目的に即して、最終年角の研究実績は、以下の2つの点に認められる。第1に、前年度に引き続いて、森戸関係資料の段ボール箱98箱の分類整理作業が精力的に進められたことである。文書の整理作業は、有効な分類項目が検討されながら進められている。分類整理の段階は、史料の多募(量)によってまとまりをつけている段階で、それらをさらに質的な観点から分類していくことを課題とした。特に◇日本学術会議・教育美術振興会、国立大学事務局長会議、教育刷新委員会・国際理解研究会・日本育英会・教育改革・教育(社会・一般)は、さらなる分類が必要であり、◇森戸メモ、◇森戸講演関係、◇森戸宛書簡、◇森戸原稿は、分類整理に工夫を要する項目である。今年度の整理の中心は、この中でも量が多い◇森戸宛書簡について進められた。第2は、現在までに分類整理を終えた資料の文書目録を作成することである。今年度は3年間の最終年度にあたることから、現段階で整理し分類しうる範囲での、森戸辰男関係資料目録の作成を行った。
福島県県北地域における小児救急の課題に応じた看護支援プログラムの開発

本研究では、地方都市における小児救急看護の現状を把握し、地域の特性や現場で働く看護師の実践に即した意見を考慮した看護支援プログラムを開発した。看護師は、「広範囲の医療圏で小児に不慣れな医師と看護師で子どものケアになれない看護師が多忙な中でケアを行い、学習の機会も乏しい」く、保護者は「正しい知識が乏しく、子どもに症状が出るとすぐに不安で受診する」事などが明らかとなった。この結果から、看護師・保護者向けに学習プログラムを開発した。本研究では、福島県に焦点を絞り、地方都市における小児救急看護の限所を把握し、地域の特性や現場で働く看護師の実践に即した意見を考慮した看護支援プログラムの開発を目的としている。そこで、今年度の計画として福島県における小児救急医療と小児救急看護の地区診断を行った。その地区診断の結果として、実際に福島市の第一・二次救急を扱う病院を対象とした調査では、救急外来を受診した15歳未満の子どもは全体の27.5%を占めていた。これらの患児の多くは第二次救急ではなく、軽症ですぐに自宅に帰ることが出来る一次救急の患児であったと報告されている。これを、医師・看護師それぞれ1名で対応している病院が多く、非常に厳しい状況にある事がわかった。また、福島県内の救急外来の医師と看護師は必ずしも小児看護の経験があるわけではなく、福島県内の看護師からも第一次小児救急看護の現場で子どもと家族への対応が困難であるという意見があり、子どもと家族への対応に困難を抱いていることが分かった。昨年度は福島県の地区診断を行い、今年度は福島県内の第二次救急指定病院の看護師へのフォーカスグループインタビューと福島県内の保育所及び幼稚園に通う子どもの保護者へのアンケート調査が終了し、現在分析中である。看護師のフォーカスグループインタビューの分析結果では「広範囲の医療圏で小児に不慣れな医師と看護師が対応している」「電話で診療可能な施設を紹介し、受診の判断の手助けを行う」「子どもの重症度を見極めながら、母親に子どもが病気になった際の対応方法を説明する」「電話相談での受診の判断に悩みながらも、受診後は子どもを直接見て、重症度を見極めながら、その場で具体的に説明する事を心がけている」「子どもの看護の経験・育児経験も様々であり、小児看護の研修の有無も様々である」「子どものケアに慣れない看護師が多忙な中でケアを行い、学習の機会も少ない」「親は正しい知識が乏しく、子どもに症状が出ると不安ですぐに救急外来を受診する」「親は昼間に受診しにくい状況であり、さらに受診を薦める環境である」「救急時だけではなく、健康な時から病気になった時の対応方法を説明する」以上の9つのカテゴリーが導き出された。この結果から、看護師の学習機会の確保と保護者への救急時の家庭看護方法の知識の講習が必要であると考えられる。保護者へのアンケート調査結果では家族形態や自宅から病院までの所要時間等の違いでの受診行動の有違差は認められなく、保護者は救急外来は救急対処の場所ではなく、通常の完壁な治療を行う場所との認識が強い事が明らかになった。今後は、これらの結果と保護者のインタビューの結果から看護プログラムの開発を進めていく予定である。福島県の地区診断、福島県内の第二次救急指定病院の看護師へのフォーカスグループインタビューと福島県内の保育所及び幼稚園に通う子どもの保護者へのアンケート調査を実施した。その結果、福島県内の看護師は「広範囲の医療圏で小児に不慣れな医師と看護師が対応している」「子どものケアに慣れない看護師が多忙な中でケアを行い、学習の機会も少ない」事が明らかとなった。また、保護者は「親は正しい知識が乏しく、子どもに症状が出ると不安ですぐに救急外来を受診する」「親は昼間に受診しにくい状況であり、さらに受診を薦める環境である事が明らかとなった。この結果から、看護師保護者向けの学集会が必要と考え、マルカム・ノールズの成人学習理論アンドラゴジーの学習プロセスの構成要素を取り入れた学習プログラムを検討し開発した。福島県内の看護師向けのプログラムは広範囲の医療圏をカバーするために、救急外来受診の有無について保護者との相談に関する内容を中心に、また、外来受診時の子どもと保護者への対応についての学習内容とした。保護者については自宅から病院までの距離が長いことから、家庭看護の方法、受診の目安を学習内容とした。広い福島県での学習プログラムであるため、どちらも1日で修了するものとた。

さらに、成人学習理論の学習ニーズの自己診断を行い、参加者同士と講師が相互に話し合いながら学習ニーズを確認し、到達目標を明確にした上で学習を進めるプログラムとした。今までに無い、広範囲の医療圏に対応したプログラムであり、一方的な講義形式ではなく、大人である看護師・保護者を対応とした成人学習理論を基盤とした学習プログラムであり、効果があるものと考えられる。24年度が最終年度であるため、記入しない。
分子ヒステリシスの基礎研究

「分子ヒステリシス」錯体の詳しい熱力学的および動力学的な研究を行なった。複核錯体の各化学種間のエネルギー関係、異性化エネルギー、異性化速度、中間酸化種間の電子移動速度など必要なすべての熱力学的、動力学的パラメーターを求めた。中間酸化種間のエネルギー差は2.1kJ/moleと小さく、電子移動速度は0.12sec^<-1>と非常に遅い。これが分子ヒステリシスを示す原因となっている。また、異性化エネルギーは55kJ/moleと36kJ/moleであり、異性化速度は3.8と13sec^<-1>である。完全に機構の解明ができた。これらの研究を踏まえて異性化のエルネギー、異性化速度、異性化酸化還元電位はどのような要因で支配されているか?を明かにするため、各種スルフォキシドを用いた単核ペンタアンミンルテニウム錯体の電気化学挙動をしらべた。これより次のことが明かになってきた。Ru(III)-SOおよびRu(III)-OSの安定性(平衡定数)が重要であり、その安定性はスルフォキシド置換基とルテニウムとの立体反発に密接に関連している。この研究によりスルフォキシド分子の動きやその速さを電位的に制御することが可能になってきている。また、「分子ヒステリシス」を分子の記憶現象として一般化できるか?について考察して、それらのもつ本質を明かにした。そして、どのような条件でそれらが可能かを議論した。また、今後、どのような領域でそれらが見いだされるかについても議論した。本研究目的に沿って既に合成した錯体1.5ーdithiacycloocfaneー1ーoxideーbispentaammineーruthenium(II)について、その性質と分子ヒステリシスの機構を研究した。スルフォキシドのイオウ配位と酸素配位の酸化還元電位は+1.06、+0.06Vであった。また、チオ-ル配位では+0.58Vの可逆的な酸化還元電位を示した。これらの挙動をよく調べると中間酸化状態は酸化方向でOSRu^<2+>ーRu^<3+>Sが生成し、還元方向でSORu^<3+>ーRu^<2+>Sが生成する。これは酸化還元に対して生成する化学種が別のものであることを示している。つまり、この化合物は酸化還元に対してヒステリシスを示す。なぜヒステリシス挙動するかまだ完全に解明されたわけではないが、酸化還元に伴う異性化の速度や電子移動の速度と密接に関係していることがわかった。中間酸化状態の熱力学的及び速度論的安定性に関する考察は次年度に行うが、この研究により分子ヒステリシスのメカニズムを理解できるものと考えている。多核錯体において他の研究の系でも分子ヒステリシスが見られており、この概念は種々の分野へ広がりを見せている。本研究により、分子ヒステリシスをもった化合物の記録媒体への利用、特に分子サイズの新しい記憶素子の構築も可能であろう。これが実現されれば、従来のメモリ-に比べて約10^<10>倍もの高密度記録が可能となるであろう。

これらの研究を踏まえて異性化のエネルギー、異性化速度、異性化酸化還元電位はどのような要因で支配されているか?を明かにするため、各種スルフォキシドを用いた単核ペンタアンミンルテニウム錯体の電気化学挙動をしらべた。これより次のことが明かになってきた。Ru(III)-SOおよびRu(III)-OSの安定性(平衡定数)が重要であり、その安定性はスルフォキシド置換基とルテニウムイオンとの立体反発に密接に関連している。この研究によりスルフォキシド分子の動きやその速さを電位的に制御することが可能になってきている。また、「分子ヒステリシス」を分子の記憶現象として一般化できるか?について考察して、それらのもつ本質を明かにした。そして、どのような条件でそれらが可能かを議論した。また、今後、どのような領域でそれらが見いだされるかについても議論した。
ヒトIL-2レセプターβ鎖の粘膜附属リンパ装置における発現とその免疫病理学的意義

増殖因子が腫瘍細胞を分裂増殖させるシグナル伝達に主要な役割を演じているが、そのメカニズムを解明することが現在もっとも重要な急務の一つになっている。最近、われわれはヒトT細胞の培養細胞系を用いて、インターロイキン2(IL-2)とIL-2レセプターα鎖・β鎖とが結合して小胞が形成され、細胞内に入ること及び、IL-2添加後30分には核近傍にIL-2レセプターβ鎖(IL-2Rβ)が発現すること等を免疫電顕法を用いて明らかにした。これらIL-2Rβの基礎実験に加えて、ヒト小腸の粘膜附属リンパ装置のリンパ球にIL-2Rβの発現を観察した。現在、粘膜附属リンパ装置(MALT)という概念が出され免疫系細胞と上皮細胞との直接的な関係が証明され、悪性リンパ腫の発生・増殖にも深い関係があることが示唆されている。実験方法はヒトT細胞系(IL-2に依存して増殖するILT-Mat、IL-2に依存せずに増殖するMT-2等)及び摘出したヒト消化管を用い。培養細胞系は、10%胎児牛血清添加RPMI培地(10RPMI)にて2時間37°CCO_2ふ卵器でpreincubationし、PBSにて2回洗滌後IL-2、100単位/mlを4°Cで30分間incubationした。PBSにて洗浄後3%BSA添加PBSにて所定時間37°Cincubationする。所定時間後periodate-cysine-paraformaldehyde(PLP)にて浮遊細胞の状態のまゝ加え、1時間固定し次にこの固定液のまゝmicrowaveをかけ(37°Cを越えないようにする)、4°Cに戻して後固定した(総計4時間)。ヒト消化管(Peyer板を含むMALT)は摘出したものを適当な大きさに切り出して培養細胞と同様に固定した。ヒト消化管のMALTにおいてはIL-2Rαは8例中1例に発現を見たがIL-2Rβはその1例においても検出できなかった。T細胞培養系においては30°Cで突然に突起が形成される現象を見い出したが増殖には関係しなかった。粘膜付属リンパ装置(MALT)におけるILー2レセプタ-β鎖の発現を検索することを目的として実験を行なった。既に我々はヒトT細胞系の培養株を用いて免疫組織化学的検索を行ない、ILー2Rβの発現を認めている。しかしILー2Rβの発現はα鎖の発現に比し、約1/100と非常に少なく、免疫組織化学的検索にも困難を伴うことが予想されたので、初めにILー2Rαでスクリ-ニングする必要があると考えた。方法はヒト消化管(潰瘍性大腸炎・クロ-ン病・大腸癌等および病変から離れた正常と考えられる腸粘膜ー小腸を含む)を過ヨウ素酸リジンパラホルムアルデヒド(PLP)にて0°C、1時間固定し、固定液の中でマイクロウェ-ブ(37°Cを越えないようにする)処理し、その後0°CでPLPにて後固定(総計4時間)した。凍結切片を作製して免疫ペルオキシダ-ゼ法にて免疫染色を施した。ILー2Rαでスクリ-ニングを行ないα鎖陽性の場合にはβ鎖、CD3・4・8、TCRγ・δ鎖、ICAMー1等の接着因子の局在を検索した。結果はヒト消化管疾患の中潰瘍性大腸炎4例、クロ-ン病1例、大腸癌(3例)近傍のリンパ装置・パイエル板のいずれにも陰性であった。現在ヒト大腸悪性リンパ腫の検索を急いでいる。考察:現在までILー2Rαの陽性例を認めていない。しかし症例がまだ少ないためILー2レセプタ-の発現に関してはまだ結論を出せない段階である。大腸悪性リンパ腫に関してはILー2RαのみならずILー2Rβの発現も大いに可能性があるので検索をいそいでいる。その結果、悪性リンパ腫の発生やその増殖パタ-ンの相違点等に関する知識を得る可能性がある。

所定時間後periodate-cysine-paraformaldehyde(PLP)にて浮遊細胞の状態のまゝ加え、1時間固定し次にこの固定液のまゝmicrowaveをかけ(37°Cを越えないようにする)、4°Cに戻して後固定した(総計4時間)。ヒト消化管(Peyer板を含むMALT)は摘出したものを適当な大きさに切り出して培養細胞と同様に固定した。ヒト消化管のMALTにおいてはIL-2Rαは8例中1例に発現を見たがIL-2Rβはその1例においても検出できなかった。T細胞培養系においては30°Cで突然に突起が形成される現象を見い出したが増殖には関係しなかった。
骨髄移植、臓器移植の新戦略

申請者らは、分割照射(5.5Gyx2)と門脈より骨髄細胞(BMC)を移植することにより、難治性の自己免疫疾患が自然発症するMRL/lprマウスの治療に成功した(Blood95:1862,2000)。これは、門脈より骨髄細胞(BMC)を注入すると、donor側のストローマ細胞と多能性造血幹細胞(P-HSC)が同時に肝にtrapされ、肝で造血が促進されることに依るということが明らかになった(Stem Cells 19;144-150;226-235,2001)。そこで、申請者らは、donorのストローマ細胞の生着をさらに促進する新しいBMTの方法として新しい骨髄採取方法(perfusion method:T細胞の混入を防ぎ、ストローマ細胞の採取率を高める)をモンキーを用いて開発し(Stem Cells 18:453-456,2000)、BMCを骨髄内に直接注入する方法を開発した(Blood97:3292-3299,2001)。臓器移植に関しては、streptozotocin誘発糖尿病ラットにおいてdonorのラットより膵島を分離し、9.0Gyの放射線を照射したrecipientにこの分離した膵島とBMCsを門脈内へ注入することにより糖尿病が100%治療できることを発見した(Transplantation In press)。i)この方法は低放射線照射のconditioningにより、治療抵抗性のMRL/lprマウスの自己免疫疾患の治療を可能にした(Blood 97:3292-3299,2001)。一方、多能性造血幹細胞と間葉系幹細胞との間には主要組織適合抗原複合体(MHC)のClass Iaの拘束性が存在することを見出した(Stem Cells 19:46-58,2001)。IBM-BMTを用いて、この方法の有効性と発展性を次のような実験でさらに確認した。i)骨粗鬆症のモデルマウスSAMP6を用いて、若齢の正常マウスの骨髄をIBM-BMTることより骨粗鬆症が予防できることを発見した。その理由として、recipientのosteroblastsが、donor由来のosteoblastsに置換されていることによることが明らかになった。ii)ラットの系で、IBM-BMTを併用することにより、アロのラットの下肢の移植に成功した。iii)強皮症のモデルマウス(TsKマウス)を用いて、IBM-BMTにより強皮症のみならず、肺気腫が治療できることを発見した。以上、IBM-BMTは、造血幹細胞のみならず、間葉系幹細胞を効率良く骨髄内へ移植が可能で、再生医療の分野にも強力な武器となり得る。

申請者らは、骨髄移植に関しては、分割照射(5.5Gy x 2)と門脈より骨髄細胞(BMC)を移植することにより、難治性の自己免疫疾患が自然発症するMRL/lprマウスの治療に成功した(Blood 95:1862,2000)。これは、門脈より骨髄細胞(BMC)を注入すると、donor側のストローマ細胞と多能性造血幹細胞(P-HSC)が同時に肝にtrapされ、肝に造血が促進されることに依るということが明らかになった(Manuscript in preparation)。そこで、申請者らは、donorのストローマ細胞の生着をさらに促進する新しいBMTの方法として新しい骨髄採取方法(perfusion method:T細胞の混入を防ぎ、ストローマ細胞の採取率を高める)をモンキーを用いて開発し、補体を使用せずに抗T抗体のみでT細胞を除いて、BMCを骨髄内に直接注入する方法を開発した(Submitted for publication)。臓器移植に関しては、streptozo tocin誘発糖尿病ラットにおいてdonorのラットより膵島を分離し、9.0Gyの放射線を照射したrecipientにこの分離した膵島とBMCsを門脈内へ注入することにより糖尿病が100%治療できることを発見した(Submitted for publication)。ii)この方法は、皮膚.膵等の臓器移植にも低放射線照射で拒絶反応を抑制することが可能である(Manuscript in peparation)。2)多能性造血幹細胞と間葉系幹細胞との間には主要組織適合抗原複合体(MHC)のClass Iaの拘束性が存在することを見出した(Stem Cells 19:46-58,2001)。骨髄内(Intra-bone marroow : IBM)に骨髄細胞を,直接移植する新しい骨髄移植方法(lBM-BMT)を開発(Blood 97:3292-3299,2001)し、この方法の有効性と発展性を次のような実験でさらに確認した。i)骨粗嶺症のモデルマウスSAMP6を用いて、若齢の正常マウスの骨髄をIBM-BMTすることより骨粗鬆症が予防できることを発見した(Blood submitted)。その理由として、recipientのosteroblastsが、donor由来のosteoblastsに置換されていることによることが明らかになった。ii)ラットの系で、IBM-BMTを併用することにより、アロのラットの下肢の移植に成功した(Blood submitted)。iii)強皮症のモデルマウス(TsKマウス)を用いて、IBM-BMTにより強皮症のみならず、肺気腫が治療できることを発見した(Nature Medicine submitted)。以上、lBM-BMTは、造血幹細胞のみならず、間葉系幹細胞を効率良く骨髄内へ移植が可能で、再生医療の分野にも強力な武器となり得る。
ノックオンインプランテーションによる固体表面の同位体組成の変化に関する研究

イオンビームで銅やニッケルの表面を衝撃した際に、ノックオンインプランテーションによって生じる表面の同位体組成の変化は、蒸発や拡散など通常の物理化学的過程によって生じるものと比べれば大きい。しかし、その大きさは標的物資により変化し、けい酸塩鉱物などでは比較的小さい。したがって、同位体組成の変化の詳細を研究するためには、同位体比測定精度が、【10^(-4)】の桁であることが必要である。現有の装値は12×【10^(-3)】程度の精度であるので、本年度はその向上を計るための基礎的研究を行った。以上の目的のため、まず第一に質量分析計中を通過するイオンの軌道を実験的にはあくし、イオン光学的に正しい軌道を走行しているか否かを知る必要がある。このため、質量分析計の電場と磁場の中間に、新たに二個のモニター電極を挿入し、イオンビームの中心面からのずれを検出した。それによると、標的(試料)付近のTopographyや導電性の不均一からくる電場の乱れが二次イオンの軌道に微妙に影響していることが分った。また、二次イオンの引出し電場とレンズ電場の軸のわずかなずれも軌道を中心面からずらしていることも分った。イオン軌道の中心面からのずれは、新たに挿入したモニターを見ながら諸条件を調整することにより、かなりの程度避けられることを確認した。さらに標的(試料)付近に電子をスプレイすることにより、試料付近の電場の乱れの影響を小さくすることができることも確かめた。これは試料が金属の場合でも有効であった。今後イオン軌道のr方向の調整についても対策を講じる予定である。これらの基礎研究により、同位体比測定精度が向上するものと期待される。精度が向上すれば多様な結晶構造の標的について、同位体効果の詳細を実験的に究明する予定である。
人工誘導胚体外内胚葉細胞を用いた臓器創生と移植治療への応用

本研究では、動物体内で臓器を創成する胚盤胞補完法を用いた幹細胞由来臓器移植の実現を目指し、ヒトと共通の疾病を自然発症する唯一の動物種であるイヌを研究対象として人工胚体外内胚葉細胞(iXEN細胞)由来臓器の作製および作製臓器を用いたトランスレーショナルリサーチを目的とし、実験を遂行する。本研究が完成すれば、イヌiXEN細胞を用いた臓器補完技術を使用することで、ヒト臨床試験の疾患治療モデルの作製を行うことが可能であり、得られた情報を人医学に応用し、多くの疾患の治療・機序の解明に寄与することができると考えられる。本年度は、当研究者が作製したイヌiXEN細胞のキメラ形成能の有無を確認するとともに、イヌiXEN細胞の培養条件をヒトに応用することにより、ヒトiPS細胞からイヌiXEN細胞と類似した幹細胞の誘導した。また、新型のセンダイウイルスベクターを用いることで、イヌ体細胞から遺伝子組み換えが無く、酵素を用いた単一細胞継代が可能なイヌiPS細胞の作製に成功し、これを論文報告した。イヌiXEN細胞においては、BCL2遺伝子等の細胞死阻害を誘導する遺伝子発現が無ければ、キメラ胚内で死滅することが確認できたので、当初の計画通り細胞死阻害を誘導する遺伝子を導入し、キメラ胚の作製を試みる。今年度は、イヌiXEN細胞のキメラ形成能を確認するとともに、ヒトにおいてもiXEN細胞に類似した細胞を誘導することができた。また、より安全性の高いイヌ多能性幹細胞の作製に成功したことから、これらの幹細胞を用いることで、胚盤胞補完法による臓器作製を進める予定である。平成30年度は、研究計画からは少し遅れているが、一方で、新たな幹細胞の作製にも成功しており、特に、イヌiXEN細胞に類似したヒトiXEN様細胞の作製はこれまで報告されておらず、研究の新たな発展が期待できることから、全体としておおむね順調に進展していると考えられる。イヌiXEN細胞は、キメラ胚内で死滅することが確認できたので、当初の計画通り、BCL2遺伝子等の細胞死阻害を誘導する遺伝子を発現させることで、キメラ胚の作製を試みる。
表皮におけるセラミド1(acylceramide)の合成・代謝経路の解明

1.ヒト角化細胞(以下KC)を培養し、confluentになった段階で、(1)低濃度Ca(0.07mMCa^<2+>)無血清Keratinocyte Growth Medium(以下KGM)、(2)高濃度Ca(1.8mMCa^<2+>)無血清KGM、並びに(3)10%FBS添加のDMEM/Ham F-12(2:1)の培養液の条件に変更し、KCの分化(角化不溶性膜の合成を指標)とω-hydroxyceramide(以下ω-OHCer)の生成を比較した。その結果、(3)のKCの角化不溶性膜の合成が最も高く、同時にω-OHCer合成も高まった。また、細胞破壊物中のω-OHase活性の亢進も(3)の細胞で観察された。さらに、CYP4A(主要なω-OHase酵素蛋白質)抗体を用いたWestern blottingにより(3)の細胞でCYP4Aの発現が最も強く認められた。これらの結果から、KCの分化に伴うω-OHCer合成の亢進が確認されたと共に、ω-OHaseの発現と活性がω-OHCer合成の調節に重要であることが示唆された。2.(3)の培養系を用いてMinimoidin(脂肪酸の炭素鎖延長阻害剤)を添加したところω-OHCerの生成が抑制されたことから、ω-OHCerは長鎖脂肪酸が合成された後に生成されるものと推測された。3.(3)の培養系を用いてFumonisin B1(Ceramide synthase阻害剤)を添加してもω-OHCerが生成されたことから、ω-OHCerはいったん生成されたCerのω-末端が水酸化されて生成されることが推測された。4.三次元ヒト培養細胞(test skin,東洋紡)を、角化が起こる以前(通常出荷の一週間前)に入手し、肉眼的に角化が確認される以前と角化後のceramide1の収量を比較した。その結果、肉眼的角化後のceramide1の収量がそれ以前のものと比較して優位に増加することから、ceramide1は角化とともに生成が促進されることが判明した。以上の結果から、角質細胞間脂質の一つであるceramide1の合成・代謝経路について次のような結論を得た。Ceramide1の前駆物質であるω-OHCerは、角化細胞の分化とともに合成が亢進し、長鎖脂肪酸が先に合成され、そのω-末端が水酸化されてからsphingosineと結合して生成されてくる。角化とともにω-OHCerのω位の水酸基にlinoleic acidがester結合してceramide1が生成される。

昨年度の実験によって、皮膚バリヤーの形成に重要な働きを有する角質細胞間脂質の一つであるceramide 1の前駆物質であるω-hydroxyceramide(以下ω-OHCer)は、(1)角化細胞の分化とともに合成が亢進する、(2)長鎖脂肪酸が先に合成され、そのω-末端が水酸化されてからsphingosineと結合して生成されてくる、ことが明らかになった。今年度は、角化細胞が分化して行くどの時点でω-OHCerのω位の水酸基にlinoleic acidがester結合してceramide 1が生成されるかを検討した。昨年度はsubmerge培養法を用いたが、今年度はceramide 1の収量を十分確保する目的で三次元培養法を用いた。三次元ヒト培養細胞(test skin,東洋紡)を、角化が起こる以前(通常出荷の一週間前)に入手し、肉眼的に角化が確認される以前と角化後のceramide 1の収量を比較した。その結果、肉眼的角化後のceramide 1の収量がそれ以前のものと比較して優位に増加することから、ceramide 1は角化とともに生成が促進されることが判明した。この結果は、臨床的に確認されている角化とともにbarrier機能が高まる事実、ならびにceramide 1が少ないとされているアトピー性皮膚炎患者では角層のbarrier機能が低いという事実とも一致する興味深い結果であり、ceramide 1が角層のbarrier形成に重要な要素であることを示すものと考えられた。
イネにおけるいもち病安定抵抗性の遺伝機構の解明

イネいもち病に対して安定した抵抗性を示すことで知られている西アフリカのジャポニカ品種Moroberekanのいもち病抵抗性の遺伝機構を解明するため、Moroberekan中に複数存在する抵抗性遺伝子に関する準同質遺伝子系統を作成し、抵抗性遺伝子の同定を行うことを目的に実験を行っている。現在までの実施結果は以下の通りである。高度羅病性インディカ品種CO39とMoroberekanとの組合せより育成された組換近交系の中から、Moroberekan由来の真性抵抗性遺伝子もしくは圃場抵抗性遺伝子をもつと推定され、なおかつ遺伝的背景がCO39に近似した系統を選抜した。次に選抜した系統中の抵抗性遺伝子の遺伝分析を行うため、CO39との交配を行いF_2-F_3を養成した。F_2世代では、後の選抜のために出穂期、稈長等の調査を行うとともに、目的とする抵抗性遺伝子に連鎖すると推定されるRFLPマーカーの分離を調べた。現在F_3世代で抵抗性遺伝子の分離を調査中である。これらの結果より、複数存在する抵抗性遺伝子のいずれを選抜系統がもつか明らかにするとともに、遺伝子分析用に養成したF_3系統の中から、形態選抜及びmarker-assisted selectionにより、各抵抗性遺伝子に関する準同質遺伝子系統を選抜する。これらの準同質遺伝子系統のうち、真性抵抗性遺伝子に関するものについてはいもち病菌レース判別用の品種として今後利用していく。圃場抵抗性遺伝子に関するものについては、遺伝子座のfine mappingのための材料として用いる予定である。目的とする真性抵抗性遺伝子の既知の遺伝子との対応関係については、選抜系統の菌系に対する反応パターン及びRFLP分析結果から、Pi-5(t)はPi-3、Pi-7(t)はPi-1、と類似の遺伝子であることが示唆された。これらの遺伝子間の対立性についても現在分析中である。
メカニカルアロイング法による高活性触媒の調製

遷移金属の触媒活性に対するメカノケミカル効果について検討した。テスト反応として(1)シクロヘキセンの脱水素反応および(2)FischerーTropsch合成を利用した。(1)ガラス製ミルにニッケル粉末を充填しヘリウム雰囲気下で粉砕することにより活性化すると、シクロヘキセンの脱水素反応が室温でも起こるほど高い触媒活性が得られることが明らかになった。鉄とニッケルの混合粉末を活性化したところ、ニッケル50%以上で高い活性が得られた。ニッケルとアルミナの混合物でも同様の活性が得られたことから、鉄は粉砕助材として働き、ニッケルの新生面が高い触媒活性を示したと結論した。(2)試作した振動ミルを用いてメカノケミカルに活性化した触媒を試料として、FischerーTropsch合成を行った。触媒としては鉄、ニッケルおよびマンガンなどの遷移金属を用いた。ヘリウム雰囲気下で粉砕によって活性化したのち、水素と一酸化炭素の混合気体を導入し120°Cで反応させたところ、いずれの触媒でもわずかのメタン生成が確認された。そこで、反応温度を120°Cに保ち混合気体雰囲気下で触媒を粉砕したところ、多量のメタン生成が確認された。言い替えれば、120°Cという比較的低い温度でも、メカノケミカルな活性化を行うことによりFischerーTropsch反応が実現できたことになる。メタン生成量はニッケルを触媒としたとき最も多かった。鉄を触媒したときは、炭化水素の生成量は低下した。しかし、炭素数の多いエタンおよびプロパンの生成を確認できた。鉄とニッケルの混合物(50wt%)を触媒としたところ、炭化水素の生成量は単一金属の場合の中間になり、エタンが生成することがわかった。以上のように、遷移金属をメカノケミカルにを活性化することで、FischerーTropsch合成が比較的低温で実現できることが明らかになった。1.シクロヘキセンの脱水素反応ガラス製ミルにニッケル粉末0.5gを充填し、ヘリウム雰囲気下で粉砕することにより活性化すると、シクロヘキセンの脱水素反応が室温で起こるほど高い触媒が得られることが明らかになった。ニッケルに鉄を加えることにより触媒活性が向上した。鉄とニッケルの比率を変えたところ、ニッケルの比率が50%以上の時高い活性を示した。この触媒についてX線回折法で分析したが、合金の生成は認められなかった。また、鉄粉の代わりにアルミナ粉末を加えて粉砕しても、ニッケルー鉄の場合と同様の活性を得ることができた。これらの結果は、鉄は粉砕助剤としての役割をしたものと考えられる。ニッケルを粉砕しメカノケミカルに活性化した後、適当な気体に接触させてから触媒反応を行い、気体の被毒効果を検討した。その結果、酸素、一酸化炭素など金属と結合しやすい気体の被毒効果が高かった。以上、この反応に対するメカノケミカル効果は、粉砕による金属新生面の生成にあると結論した。次年度は合金の触媒活性について検討したい。2.新振動ミルの粉砕効率粉砕効率を向上させるため、ステンレス鋼製の新しい振動ミルを設計製作した。設計に際し特に注意した点は、雰囲気および温度が制御できかつ十分な粉砕効率が得られることである。アルミニウムーマグネシウムおよびアルミニウムー鉄の二元系を選んで、粉砕効率を検討した。その結果、いずれの系も3時間以上粉砕すると無定形化するほど十分粉砕されることがX線解折の結果わかった。また、粉砕助剤としてアルミナ粉を添加することにより、粉砕時間は半分に短縮できた。しかし、新たなX線回折ピ-クは認められず、合金生成を確認するに至らなかった。次年度は本振動ミルを用いてFischerーTropsch合成を試みる予定である。

前年度の成果を受けて、試作した振動ミルを用いてメカノケミカルに活性化した触媒を試料として、FischerーTropsch合成を行った。触媒としては鉄、ニッケルおよびマンガンなどの遷移金属を用いた。ヘリウム中であらかじめ粉砕・活性化しておき、ヘリウムを排気後水素と一酸化炭素の混合気体を導入し、室温に3時間静置しても変化は起こらなかった。つづいて、水素と一酸化炭素の混合気体中、室温で粉砕を行ったところ、一酸化炭素が触媒表面に吸着するが、炭化水素類の生成は認められなかった。そこで、反応温度を120°Cに上げ、温度の効果を検討した。粉砕によって活性化したのち、混合気体を導入し120°Cで反応させたところ、いずれの触媒でもわずかのメタン生成が確認された。そこで、反応温度を120°Cに保ち混合気体雰囲気下で触媒を粉砕したところ、多量のメタン生成が確認された。言い替えれば、120°Cという比較的低い温度でも、メカノケミカルな活性化を行うことによりFischerーTropsch反応が実現できたことになる。メタン生成量はニッケルを触媒としたとき最も多かった。鉄を触媒としたときは、炭化水素の生成量は低下した。しかし、炭素数の多いエタンおよびプロパンの生成を確認できた。鉄とニッケルの混合物(50wt%)を触媒としたところ、炭化水素の生成量は単一金属の場合の中間になり、エタンが生成することがわかった。以上のように、遷移金属をメカノケミカルにを活性化することで、FischerーTropsch合成が比較的低温で実現できることが明らかになった。今後は、反応条件、混合成分およびメカニカルアロイングの効果について検討する予定である。
プレコンディショニングによるLTP抑制現象の研究

本研究の目的は,プレコンディショニングによる長期増強(long-term potentiation : LTP)誘導抑制のメカニズムの明示である。そのメカニズムを「特定周波数のプレコンディショニング刺激が複数の2次情報伝達系を賦活し、その後のLTP誘導を抑制する」と仮定し、(1)プレコンディショニング時のシナプス後細胞へのCa^<2+>流入、細胞内Ca^<2+>storeからの放出,(2)長期増強誘導抑制に関与する2次情報伝達系の検討、(3)LTP誘導の可否とテタヌス刺激後シナプス後細胞でのCa^<2+>濃度との相関、を電気生理学的および薬理学的に検討した。その結果,LTP誘導抑制が,(1)プレコンディショニング時シナプス後細胞へのNMDA受容体を介したCa^<2+>流入とlnositol triphosphate(lP3)受容体を介した細胞内Ca^<2+>storeからのCa^2放出の両者がメカニズムに関与している,(2)cyclic AMPを介したmodulationを受ける,(3)テタヌス刺激で上昇した細胞内Ca^<2+>濃度の半滅期にLTP誘導の可否が依存する,事が明らかにされた。従ってLTP誘導抑制のメカニズムは,(1)プレコンディショニングかシナプス後細胞のNMDAおよびlP3受容体の両者を活性化して特定の情報伝達系を賦活し,(2)その後にテタヌス刺激を与えても細胞内Ca^<2+>上昇の半減期を縮めて、LTP誘導を抑制する,ことが示唆された。海馬CA1ニューロンを1Hz前後の低頻度シナプス入力刺激でプレコンディショニングすると、同じ経路にその後テタヌス刺激を与えても長期増強(Long-term potentiation:LTP)が誘導できない(Fujii et al.,Brain Res.,555(1991)112)。本研究では「特定周波数のプレコンディショニング刺激が複数の細胞内リン酸化反応を賦活し、テタヌス刺激時の細胞内Ca^<2+>濃度の上昇を抑制するためにLTPの誘導が抑制される」とメカニズムを仮定し、(1)プレコンディショニング刺激後のシナプス後細胞内Ca^<2+>濃度測定、(2) LTP抑制に有効な2次情報伝達系の特定、(3)有効なプレコンディショニングの有無とテタヌス刺激後シナプス後細胞でのCa^<2+>濃度との相関、を検討を通じて実証する。平成10年度に申請者は、低頻度シナプス入力刺激中のNMDA型グルタミン酸受容体およびアデノシンA2受容体の活性化がプレコンディショニングによるLTP誘導抑制現象を増強することを確認した。アデノシンA2受容体が活性化は海馬CA1シナプス後細胞のcyclic AMPを増加させて、(1)プレコンディショニング時にNMDA receptor/Ca^<2+>channelの活性化を増強してカルシウム依存性リン酸化過程の活性化を促進する、(2)A kinaseに依存するリン酸化過程の活性化を促進する、ことでLTP誘導抑制を増強すると考えられた。現在、プレコンディショニング後一定時間、シナプス後細胞に上記リン酸化酵素阻害薬を与え、LTP誘導抑制に関与する2次情報伝達系を同定している。本研究の目的は,プレコンディショニングによる長期増強(long-term potentiation: LTP)誘導抑制のメカニズムの明示である。そのメカニズムを「特定周波数のプレコンディショニング刺激が複数の2次情報伝達系を賦活し、その後のLTP誘導を抑制する」と仮定し、(1)プレコシディショニング時のシナプス後細胞へのCa^<2+>流入、細胞内Ca^<2+>storeからの放出,(2)長期増強誘導抑制に関与する2次情報伝達系の検討、(3)LTP誘導の可否とテタヌス刺激後シナプス後細胞でのCa^<2+>濃度との相関、を電気生理学的および薬理学的に検討した。