hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
開口分泌促進および阻害活性を持つマストパラン関連ペプチドの開発

(1)マストパランのN末端フラグメントINLK-NH_2(I)及びC末端フラグメントKKIL-NH_2(II)は、nAChRの機能をμMオーダーで抑制する。そこで、作用点を明らかにするため、ペプチドシンセサイザーによりアナログ(Ac-INLK-NH_2、ES-INLK-NH_2、INLK-OH、INLG-NH_2、INLK(Ac)-NH_2、INLR-NH_2、INLO-NH_2)を合成した。(2)マストパラン・フラグメント(I)(II)は、高濃度K^+刺激およびヒスタミン、ブラジキニン、アンギオテンシンIIによるCA分泌には影響を与えず、ニコチン、AChなどのニコチン性アゴニストのみに抑制作用を示した。これより、(I)(II)は、クロム親和細胞ではnAChに選択的に作用することが明らかになった。また、結合部位はdose-response curveよりnAChRのACh結合部位とは異なると示唆された。そこで、その作用点を探索するため、合成した7種のアナログを用いて構造活性相関を検討した結果、フラグメントのamino基の必要性が認められないという興味深い結果が得られた。従って、レセプターへの作用点は必ずしも酸性アミノ酸が多く含まれる部位(イオンチャンネルなど)に限らないと推測される。更に、低分子量のフラグメントについても検討中である。(3)肥満細胞からのヒスタミン放出に対するフラグメントの効果を知るための基礎実験として(イ)ラット腹腔からの肥満細胞の分離・同定、及び(ロ)蛍光ラベル後(AQC)のヒスタミンをHPLCにより定量する方法を検討した。我々はMPの構造とCA分泌活性との相関について検討し、MP分子上にはN末端領域とC末端領域の2ヶ所にそれぞれ活性部位が存在することを見出した。そこで、MPのN末端4残基フラグメント(INLK-NH_2;N-4)及びC末端4残基フラグメント(KKIL-NH_2;C-4)を13種合成し、主にクロマフィン細胞への影響を検討した。その結果、両フラグメントは、それ自体ではCA分泌活性・Gタンパク質活性化作用・リシス作用を持たないが、MP及びアセチルコリン(ACh)によるCA分泌を著しく抑制するというデータが得られた。そこでさらにMPフラグメントを用いて以下に示す2つの研究を行った。(1)MPによるCA分泌機構の解析MPによるGTPase活性増強作用に対してはC-4のみが抑制作用を及ぼし、MPによるリシス作用に対してはN-4,C-4共に影響を与えなかった。つまり、いずれの場合もMPによるCA分泌作用とはフラグメントの影響に相違が見られた。これらの事より、MPは今まで考えられていた機能とは全く異なる機構でCA分泌を誘発する可能性が示唆された。(2)nAChRアンタゴニストの開発MPフラグメントは、AChと同様に他のnAChRアゴニスト刺激に対して抑制作用を及ぼしたが、脱分極・ヒスタミン・ブラジキニン・アンギオテンシンII刺激に対しては抑制作用を及ぼさなかった。このことよりMPフラグメントは選択的にnAChR受容体に作用し、その機能を低下させると推定される。また、AChのdose-response curveより、MPフラグメントはnAChRのACh結合部位とは異なる部位に作用し、N-4の構造と阻害活性との相関により、N-4はnAChRの疎水性及び酸性アミノ酸を多く含む部位に作用すると考えられる。
植物のMAPキナーゼカスケードを中心にしたタンパク質のリン酸化反応

NNPK1cDNAはタバコの増殖細胞からクローニングされたものであり、そのタンパク質はプロテインキナーゼ活性を有し、構造的にはMAPKKK(mitogen-activated protein kinaseの活性化キナーゼのキナーゼ)と類似しており、出芽酵母のある種のMAPKKKの変異を相補できる。本研究計画では、NPK1キナーゼの活性化因子をコードするcDNAを単離しその性質を明らかにした。その結果、そのcDNAは新奇なキネシン様タンパク質をコードしていること、このタンパク質はNPK1の調節領域に結合して、それを活性化することがわかった。さらに、NPK1は細胞周期のS期からM期にかけて存在していたが、その活性化因子はM期に特異的に蓄積していた。これらの結果から、NPK1は細胞分裂のM期の何らかの機能をしていると考えられる(町田)。篠崎らは、9種のMAPキナーゼ、4種のMAPKKキナーゼ、3種のMAPKキナーゼ、2種のS6キナーゼをクローニングした。ノーザン法で乾燥ストレスによる発現を調べた結果、いずれも低温、乾燥や塩ストレスによって誘導される特異的な遺伝子(ATMPK3,ATMEKK1,ATPK19)が存在することをみいだした。この結果から、MAPキナーゼ系が乾燥ストレスのシグナル伝達に関与していることが推定された。岡は、シロイヌナズナのプロテインホスファターゼPP1について研究し、PP1(あるいはタンパク質の脱リン酸)がエチレン応答(MAPKカスケードの関与が指摘されている)を正に制御していることが示唆された。中村は、タバコ葉細胞質膜のショ糖によって誘導される54kDa自己リン酸化タンパク質を精製し、これがCDPKの一分子種であることを示した。泉井は、トウモロコシC4型PEPカルボキシラーゼのリン酸化にはCa2+依存性プロテインキナーゼ(CDPK)も関与しうることを合成ペプチドを用いて示した。CDPKおよびCRK(CDPK-related PK)のcDNAクローンを得てその解析を行った。NPK1cDNAはタバコの増殖細胞からクローニングされたものであり、そのタンパク質はプロテインキナーゼ活性を有し、構造的にはMAPKKK (mitogen-activated protein kinaseの活性化キナーゼのキナーゼ)と類似している。NPK1遺伝子は茎頂や根の生長点や若い葉及びクラウンゴール腫瘍では活発に転写されているが、分化が終了した成熟葉では転写されていないことから、その機能は細胞増殖と関連していると考えられる。一方、篠崎らにより植物でも多種類のMAPキナーゼホモログを得ている。これらの結果は、高等植物にもMAPキナーゼカスケードが存在し、植物細胞の増殖・分化を制御している可能性を意味している。さらにこの研究を発展させるためには、すでに植物のMAPキナーゼあるいはそれと関連している可能性のあるタンパク質を研究しているグループとの共同研究が重要であろう。町田は、NPK1のシグナル伝達の経路を探るために、NPK1の上流因子のcDNAをクローニングした。その結果、新奇なキネシン様タンパク質のcDNAが得られた。このキネシン様タンパク質はNPK1と分子間相互作用をしてNPK1キナーゼを活性化する。篠崎は、シロイヌナズナより新奇なMAPKKK,MAPKKホモログcDNAをクローニングした。泉井、中村、飯は、CDPK (Ca^<++>-dependent protein kinases)ファミリーの転写が光り、しょ糖などにより上昇することを見いだした。岡は、シロイヌナズナのプロテインホスファターゼcDNAを、ステロイドホルモンで制御できるプロモーターの下流につなぎ、タバコに導入して形質転換植物を作製した。これにより、ホスファターゼの個体における役割を探ろうとしている。泉井は、トウモロコシC4型PEPカルボキシラーゼのリン酸化にはCa2+依存性プロテイン

キナーゼ(CDPK)も関与しうることを合成ペプチドを用いて示した。CDPKおよびCRK(CDPK-related PK)のcDNAクローンを得てその解析を行った。NPK1cDNAはタバコの増殖細胞からクローニングされたものであり、そのタンパク質はプロテインキナーゼ活性を有し、構造的にはMAPKKK (mitogen-activated protein kinaseの活性化キナーゼのキナーゼ)と類似しており、出芽酵母のある種のMAPKKKの変異を相補できる。本研究計画では、NPK1キナーゼの活性化因子をコードするcDNAを単離しその性質を明らかにした。その結果、そのcDNAは新奇なキネシン様タンパク質をコードしていること、このタンパク質はNPK1の調節量的に結合して、それを活性化することがわかった。さらに、NPK1は細胞周期のS期からM期にかけて存在していたが、その活性因子はM期に特異的に蓄積していた。これらの結果から、NPK1は細胞分裂のM期の何らかの機能をしていると考えられる(町田)。篠崎らは、9種のMAPキナーゼ、4種のMAPKKキナーゼ、3種のMAPKキナーゼ、2種のS6キナーゼをクローニングした。ノーザン法で乾燥ストレスによる発現を調べた結果、いずれも低温、乾燥や塩ストレスによって誘導される特異的な遺伝子(ATMPK3,ATMEKK1,ATPK19)が存在することをみいだした。この結果から、MAPキナーゼ系が乾燥ストレスのシグナル伝達に関与していることが推定された。岡は、シロイヌナズナのプロテインホスファターゼPP1について研究し、PP1(あるいはタンパク質の脱リン酸)がエチレン応答(MAPKカスケードの関与が指摘されている)を正に制御していることが示唆された。中村は、タバコ葉細胞膜のショ糖によって誘導される54kDa自己リン酸化タンパク質を精製し、これがCDPKの一分子種であることを示した。泉井は、トウモロコシC4型PEPカルボキシラーゼのリン酸化にはCa2+依存性プロテインキナーゼ(CDPK)も関与しうることを合成ペプチドを用いてしめした。CDPKおよびCRK(CDPK-related PK)のcDANクローンを得てその解析を行った。
結晶粒成長を抑制したプラズマ溶射によるナノ結晶コーティング

コーティング組織の均一性向上と溶射効率向上を図るために、溶射粉末として直径32μm53μmのFe-18mass%Cr-2mass%B合金の溶融アトマイズ粉を使用した。溶射チャンバ-内圧力や溶射距離などの条件を最適化した後に、この粉末を種々の温度のSS400鋼基材上に減圧プラズマ溶射した。これらのコーティング、および熱処理を施したコーティングの組織と特性を調べ、以下の結果を得た。1.コーティングの組織:溶射中に低温度に保ちながら作製したコーティングの主構成相は非晶質相とフェライトであり、熱処理によって非晶質相は分解して非平衡Fe_3Bが析出し、更に高温度では(Cr,Fe)_2Bが現れる。溶射中に1133K、あるいは1293Kの温度に保って作製したコーティング、および後者を1473Kで熱処理したコーティングは、フェライトと(Cr,Fe)_2Bから成る。1133K、および1293Kで得たコーティング中の(Cr,Fe)_2B粒子径は約200nm以下であり、ナノ粒子を強化相とするコーテイングを作ることができた。溶射中の温度を高めることによって、また後熱処理を施すことによって、コーティングを構成する扁平粒子間結合力が高まると共にポロシティが減少する。2.コーティングの特性:低温度で作製したコーティングのマイクロビッカース硬さは600以上であり、コーテイング自体の引張り強さは約670MPaである。これに対して、(Cr,Fe)_2Bのナノ粒子を分散したコーテイングでは、硬さは400450になるが、引張り強さは約1.4Gpaと極めて高くなる。1473Kで熱処理したコーティングの硬さは約300であるが、引張り強さは約1Gpaと高く、さらに耐磨耗性は本研究でのコーティング中で最も優れている。溶射の大きな特徴である急速凝固現象を利用してコーティング内に微細な結晶粒を生成させ、その粒成長を抑制することによって、機械的性質に優れたコーティングを得るための研究を行った。本研究では、鉄-ボロンコーティングを作るために、溶射粉末を次の2つの方法で作製した。(1)平均粒径2μmの純鉄粉末と平均粒径0.8μmの非晶質ボロン粉末をポリビニールアルコールを結合剤としてスプレードライし、これを分級して粒径32μm53μmの鉄-ボロン複合粉末を作製した。(2)53μm以下の粒径の純鉄粉と平均粒径0.8μmの非晶質ボロン粉末を混合してボールミリングし、分級を得て粒径32μm53μmの鉄-ボロン複合粉末を作った。これらの複合粉末を減圧のアルゴン雰囲気中の水冷鋼基板上にプラズマ溶射して得られたコーティングは、極めて微細な結晶粒径をもつα相と準安定γ相から成る。γ相にはボロンが過飽和に固溶しており、その格子定数は純鉄の格子定数よりも大きい。一方、α相の格子定数は純鉄のそれとほぼ同じであり、ボロンの過飽和固溶はほとんど見られない。溶射皮膜を600°C以上で熱処理すると、γ相は微細な粒径のα相に分解する。この時同時に形成される微細な準安定ボライドは結晶粒の成長を抑制する効果を持つ。さらに熱処理温度を高くすると、ボライドは安定なFe2Bとなり、これの粗大化とともに、マトリックスの粒径も大きくなる。

次年度は、より均質で面積の大きなコーティングを作るために、鉄-ボロンのアトマイズ粉末を作製して溶射し、組織を最適化した後、コーティングの耐磨耗性も測定する計画である。コーティング組織の均一性向上と溶射効率向上を図るために、今年度は溶射粉末として直径32μm53μmのFe-18mass%Cr-2mass%B合金の溶融アトマイズ粉を使用した。溶射チャンバー内圧力や溶射距離などの条件を最適化した後に、この粉末を種々の温度のSS400鋼基材上に減圧プラズマ溶射した。これらのコーティング、および熱処理を施したコーティングの組織と特性を調べ、以下の結果を得た。1.コーティングの組織:溶射中に低温度に保ちながら作製したコーティングの主構成相は非晶質相とフェライトであり、熱処理によって非晶質相は分解して非平衡Fe_3Bが析出し、更に高温度では(Cr,Fe)_2Bが現れる。溶射中に1133K、あるいは1293Kの温度に保って作製したコーティング、および後者を1473Kで熱処理したコーティングは、フェライトと(Cr,Fe)_2Bから成る。1133K、および1293Kで得たコーティング中の(Cr,Fe)_2B粒子径は約200nm以下であり、ナノ粒子を強化相とするコーティングを作ることができた。溶射中の温度を高めることによって、また後熱処理を施すことによって、コーティングを構成する扁平粒子間結合力が高まると共にポロシティが減少する。2.コーティングの特性:低温度で作製したコーティングのマイクロビッカース硬さは600以上であり、コーティング自体の引張り強さは約670MPaである。これに対して、(Cr,Fe)_2Bのナノ粒子を分散したコーティングでは、硬さは400450になるが、引張り強さは約1.4Gpaと極めて高くなる。1473Kで熱処理したコーティングの硬さは約300であるが、引張り強さは約1Gpaと高く、さらに耐磨耗性は本研究でのコーティング中で最も優れている。
ベロ毒素によって損傷したリボソームを検知し分解する新規機構の解明

腸管出血性大腸菌の産生するベロ毒素は,宿主リボソームRNAのSRL (Sarcin-Ricin Loop)とよばれる塩基配列を損傷する.しかし特定のヌクレオチドの損傷がリボソーム全体の機能にどのような影響を与え,細胞のどのような応答を引き起こすかについては,はっきりわかっていない.本研究では出芽酵母をモデルに,SRLに異常があるリボソームが生体内で機能不全となること,品質管理機構により分解を受けること,その分解に複数の因子が関わっていること,などを明らかにした.本研究では、出芽酵母の25S rRNAにおいて、サルシン・リシン・ループ(SRL)領域に変異を導入し、ベロ毒素等による損傷を受けた機能不全リボソームを模擬し、細胞内での安定性を追跡した。酵母RNAポリメラーゼI変異株のレスキュー系を用いたアッセイでは、SRL領域の塩基はどれを変化させた場合にもリボソームの機能を大きく毀損し、変異25S rRNAは細胞内で迅速に分解されることが分かった。いくつかの変異25S rRNAについて実験を行い、60S粒子に取り込まれた後に分解される変異体をひとつ、選び出した。この変異体を用いて、出芽酵母の遺伝子破壊株コレクション5000株をスクリーニングし、この変異体の分解に必要とされる因子を同定した。その結果、これまでに活性中心ペプチジルトランスフェラーゼ反応中心に変異をもつ機能不全25S rRNAを分解するために必要だと考えられてきたMms1をはじめ、複数の因子が、SRL領域の変異にも関与していることがあきらかになった。以上の結果はリボソームの品質管理機構が、単純なリボソーム中での変異の位置を認識して行われるものではなく、なんらかの形で機能そのものを監視している、というあたらしい見方を提示している。本研究では平行して、HeLa細胞にベロ毒素を投与する系での損傷28S rRNAの追跡を行った。qRT-PCRを用いた検出系を利用して定量することで、損傷した28S rRNAが、ゆるやかにではあるが、細胞内で減少していく、という事実を観察できた。今後この系に対して、Mms1のヒトホモログの因子をノックダウンするなどして、動物細胞での品質管理の全体像を解明したい。腸管出血性大腸菌の産生するベロ毒素は,宿主リボソームRNAのSRL (Sarcin-Ricin Loop)とよばれる塩基配列を損傷する.しかし特定のヌクレオチドの損傷がリボソーム全体の機能にどのような影響を与え,細胞のどのような応答を引き起こすかについては,はっきりわかっていない.本研究では出芽酵母をモデルに,SRLに異常があるリボソームが生体内で機能不全となること,品質管理機構により分解を受けること,その分解に複数の因子が関わっていること,などを明らかにした.出芽酵母のリボソーム品質管理機構の研究を行っている。本年度は計画どおり、SRLに変異を持つ25S rRNAを発現させるプラスミドを5000株の遺伝子破壊株に導入し、変異25S rRNAの分解が低下した株のスクリーニングを行った。得られた株については個別に培養して半減期を確かめ、最終的に分解に関与する数個の因子を同定することができた。これらの因子の欠損株において、SRLの変異体および他の機能不全25S変異体(40S-60Sのブリッジ部位、ペプチジル基転移中心など)の発現と安定性の確認を行ったところ、これらの因子の一部は複数の機能不全25S rRNAの分解に共通して必要な因子であることが明らかになった。また、並行して、これまでに25S rRNAの分解に関与することが分かっているRNaseの欠損株における安定性も解析したが、SRL変異体は他の変異体と同様に、同じセットのRNaseによって分解されていることが明らかになってきた。このことは、本研究で行っているSRLに損傷のある25S rRNAの品質管理機構が、特殊なものではなく、広くさまざまな機能不全リボソームを認識し分解する、一般的な機構であるということを示唆している。さらに本研究ではこれらの関与因子に対する動物細胞でのホモログも発見しており、現在、ノックダウンによる解析を行う準備を進めている。ベロ毒素を購入してリボソームを傷害する系において、これらのノックダウンが与える影響が損傷リボソームを安定化しないかどうか、検証したい。また関与する因子の中には信号伝達に重要なリン酸化酵素が含まれていることから、損傷リボソームの存在が細胞内でどのようなシグナルを誘導するのかについても詳しく調べる予定である。本研究では、初年度に出芽酵母の系を用いてSRL変異を持つリボソームRNAを分解する機構を解明する予定である。得られた情報を基にして二年目に動物細胞の系を用いて実際の毒素による損傷リボソームを研究することを計画している。これまでにすでにSRL変異体を5000株の遺伝子破壊株にて発現させ、分解が遅延する変異株を分離することに成功している。現在のところこの因子の含まれるファミリーの遺伝子を破壊したり、既知の結合因子の関与などを確かめる実験を行っているところである。SRLに損傷が入った場合にこれらの信号伝達因子が働いて、損傷リボソームの除去を行う仕組みが明らかになりつつある。今後さらに詳しいメカニズムを解明すると同時に、動物細胞の実験を開始したい。初年度に得られた、SRL変異体を分解するのに必要な因子が、種を超えて保存されている重要な信号伝達経路に関わる因子であることから、まずこの経路の全体像を出芽酵母を用いてさらに解明することが必要だと考えられる。

そのためにこの因子の結合因子、あるいは同じファミリーに属する因子などの破壊株を用いて、損傷リボソームRNAの安定性を精査し、さらには分解におけるユビキチン化の誘導の有無を確認したい。また本研究では動物細胞に毒素を投与する系を立ち上げることを目的としているので、前述のメカニズム解明の進行状況を見ながら、動物細胞の実験系も早い時期に稼働させたい。該当なし
アレー観測記録を用いた地震時地盤の同定と土の非線形化予測に関する研究

本研究は、鉛直アレー観測記録を用いて地盤を構成する各層のS波速度およびQ値を同定することにより、地震時地盤の動特性を推定することを目的とする。地盤の動特性を推定するため、従来より弾性波探査やPS検層が行われているが、強震時の土は顕著な非線形性を示すため、これらの方法では、地震時地盤の動特性を的確に把握できない。本研究では、国内で得られたいくつかのアレー観測記録を用いて、地震時地盤の動特性を等価線形的に推定し、考察を加えた。解析は周波数領域で行い、記録のフーリェ変換から得られる伝達関数とモデルの伝達関数との残差平方和を最小にするように地盤パラメータを決定する方法を一般化した。この方法を5層からなる実地盤に適用し、各層のS波速度およびQ値を同定し、PS検層による推定値と比較することにより、地震時地盤の動特性に検討を加えた。その結果、基盤および地中に設置された地震計による複数の記録を用いることにより、地震時地盤の動特性を精度よく推定できることがわかった。とくに、深さ520mの層では、同定したS波速度がPS検層のそれより10%程度小さくなり、土の非線形性が若干認められた。しかし、用いたアレー観測記録の多くが、振幅の小さい記録であったため、土の非線形性は顕著に現れなかった。したがって、地盤ひずみと土の非線形性の一般的関係を十分把握するには至らなかった。本研究の主な成果は、鉛直アレー観測記録による地盤同定の一般的手法を確立できたこと、同定した地盤特性の信頼性を確認できたこと、地盤ひずみが比較的小さい場合の土の非線形性ある程度把握できたことである。現在、振幅が比較的大きいアレー観測記録を用いて実地盤の同定を行い、地震時地盤の土の非線形性についての一般性のある予測式の開発を目ざしている。
大規模データを用いたアスリートの加速能力の分析と競技パフォーマンスとの関連調査

本研究の目的は、スポーツ競技において人が2次元平面上を移動する際の加速能力を定量化・モデル化すること、そして、その結果から「競技種目」、「競技レベル」、「ポジション(役割)」、「試合の局面」などの違いと加速能力の関係を明らかにすることである。競技パフォーマンスに影響を与える加速度成分を明らかにすることができれば、ゲーム分析やパフォーマンス分析だけでなく、ある速度あるいはある方向への加速を強化(補強)するための新しいトレーニング方法の開発や、その人に適した競技種目・ポジションの発掘につながる可能性がある。
β-フッ素脱離による触媒的炭素-フッ素結合活性化

β-あるいはα-フッ素脱離を経る、ビニル位およびアリル位炭素-フッ素結合の活性化手法を確立した。まず、β-フッ素脱離を経由する2-トリフルオロメチル-1-アルケンとアルキンの脱フッ素カップリング反応を2種類開発した。触媒量の0価ニッケル錯体存在下、添加剤としてトリエチルシランを作用させると1,1-ジフルオロ-1,4-ジエンが触媒的に得られ、ジボロン化合物を作用させると2-フルオロシクロペンタジエンが得られた。また、0価ニッケル錯体存在下、1,1-ジフルオロエチレンとアルキンを反応させると、[2+2+2]環化によってジフルオロアレーンを得た。この反応は、α-フッ素脱離を経ることが分かった。炭素-フッ素結合は高い結合エネルギーを持つため、これを切断しながら化学変換を行うことはこれまで困難であった。遷移金属触媒による炭素-フッ素結合切断の手法として、穏和な条件でも高効率に進行する「α-フッ素脱離」および「β-フッ素脱離」に着目し、これらを活用する含フッ素化合物の新規合成法を開発した。アリール基上の炭素-フッ素結合に比べ、活性化の報告例が少ない(1)ビニル位および(2)アリル位の炭素-フッ素結合に対し、活性化を達成した。(1) 0価ニッケル錯体の存在下で、1,1-ジフルオロエチレンに対してアルキンを作用させると、酸化的環化およびアルキン挿入を経て生成するメタラサイクルからα-フッ素脱離が進行し、置換フルオロベンゼンの高効率合成に成功した。さらに、同時に生成する二価ニッケル錯体をトリエチルボランとリチウムイソプロポキシドの混合系で再還元することにより、本反応の触媒化も達成した。(2)化学量論量の0価ニッケル錯体存在下、2-トリフルオロメチル-1-アルケンに対してアルキンを作用させると、酸化的環化によって生じるニッケラシクロペンテンからのβ-フッ素脱離が進行することで、2本の炭素-フッ素結合の切断を経て、2-フルオロシクロペンタジエンを収率良く合成した。これらの反応は、結合エネルギーの高い炭素-フッ素結合を切断するにもかかわらず、比較的穏和な条件下で進行することが分かった。炭素-フッ素結合は、高い結合エネルギーを持つ安定な化学結合である。近年では、遷移金属による酸化的付加を利用した炭素-フッ素結合の切断法が報告されつつあるものの、不活性な炭素-フッ素結合を切断するには、一般に激しい反応条件が必要であった。一方、遷移金属によるβ-フッ素脱離は、不活性な炭素-フッ素結合でも穏和な反応条件下で切断できるものの、これまで有機合成化学にほとんど用いられてこなかった。本研究では、β-フッ素脱離を活用する含フッ素化合物の新規合成法を開発した。触媒量の0価ニッケル存在下、2-トリフルオロメチル-1-アルケンに対しアルキンとトリエチルシランを作用させたところ、1,1-ジフルオロ-1,4-ジエンが高い収率で得られた。また、0価ニッケル触媒存在下、トリフルオロメチルアルケンに対しアルキン、ジボロン化合物、tert-ブトキシカリウム、およびフッ化マグネシウムを反応させたところ、[3+2]環化が触媒的に進行し、二つの炭素-フッ素結合の切断を伴って2-フルオロ-1,3-シクロペンタジエンが生成した。これらの反応では、ニッケル触媒によるβ-フッ素脱離を経由していることが反応機構研究によって指示された。このように、β-フッ素脱離を活用することで2-トリフルオロメチルアルケンとアルキンとの脱フッ素カップリングを達成し、さらに添加剤を変えるだけで二種類の含フッ素化合物の作り分けにも成功した。一方、0価ニッケル触媒存在下、1,1-ジフルオロエチレンとアルキンとを反応させてトリエチルボランとリチウムイソプロポキシドから発生したボラートを添加したところ、多置換フルオロベンゼンが得られた。詳細な反応機構研究を行った結果、この反応はβ-フッ素脱離ではなくα-フッ素脱離を経由していることが分かった。したがって、遷移金属触媒によるフッ素脱離の新たな手法を開発することに成功した。平成26年度は、遷移金属、フルオロアルケン、およびアルキンの酸化的環化によって生じるメタラサイクル中間体からのフッ素脱離を経る反応の開発を検討した。その結果、2-トリフルオロメチル-1-アルケンを基質として用いた場合は、予期した通りβ-フッ素脱離が起こり、フルオロシクロペンタジエンを合成できた。また、1,1-ジフルオロエチレンを基質として用いた場合は、ほとんど反応に用いられてこなかったα-フッ素脱離が起こることを見出し、フルオロアレーンの合成へとつながった。さらに、この反応では結合エネルギーの高いニッケル-フッ素結合を持つ錯体が反応中に生じるにもかかわらず、還元剤の適切な選択によって触媒化することができた。

したがって、平成26年度の本研究課題はおおむね順調に進展したと言える。有機合成化学今後は、すでに見出した2-トリフルオロメチル-1-アルケンとアルキンの反応において適切な添加剤を探索することにより、この反応の触媒化を目指す。また、フルオロアルケンの求電子的活性化を経る分子内環化反応にβ-フッ素脱離を適用することで、含フッ素ヘテロ環化合物の触媒的合成も検討する。交付決定額が申請書応募時に予定していた研究経費から大幅に減額されていた。本研究では、多種多様の高価な金属錯体および配位子を研究期間にわたって随時購入する必要があるため、初年度に予定していた装置の購入を見送り、2年目の物品費として温存することとした。上記理由の通り、生じた次年度使用額は、主に金属錯体および配位子等の試薬代(物品費)として用いる予定である。
回転・直動型二自由度スイッチトリラクタンスモータの機能要素技術の開発

回転と直動の運動の組み合わせは,工作機械における穴加工,穴の内径研磨など,多くの産業機械に見られる運動である.通常は,回転運動を回転型のモータに,直動運動をリニアモータに,それぞれ独立して負担させ,この二つのアクチュエータを結合することにより,回転・直動の二自由度運動を実現している.本研究では,この二自由度運動の一つのアクチュエータシステムによる実現と,駆動デバイスの小形化・高機能化をはかること目的に,リラクタンス力により回転力を発生するスイッチトリラクタンスモータ(以下SRMと記す)に着目した.従来の回転型SRMに,固定子磁極の回転軸方向の磁束密度分布を制御する機能を付加することにより,リラクタンス力によってトルクと同時に軸方向推力も制御することを可能とした.これにより,出力軸の回転と軸方向のストロークを両立するモータ機構を試作レベルで開発した.その諸元は次のとおりである.構造(突極:回転子4極,固定子6極),定格出力400W,定格回転数2000rpm,軸ストローク40mm,軸方向推力30N.このモータ機構を実用レベルとするために,「回転・直動する出力軸の回転角度と軸方向変位の同時検出法の開発と,回転・変位センサのSRM内への搭載」,「回転速度・トルクと軸速度・推力の制御法の確立」,「二自由度SRMの電磁気的および機械的最適設計」の課題に取り組み,各課題解決の指針を提案した.さらに,制御性能を維持しつつ,モータ駆動電気回路の電流センサの個数を低減する回路を提案し,実機試験によりその有用性を確認した.回転と直動の運動の組み合わせは,工作機械における穴加工,穴の内径研磨など,多くの産業機械に見られる運動である.通常は,回転運動を回転型のモータに,直動運動をリニアモータに,それぞれ独立して負担させ,この二つのアクチュエータを結合することにより,回転・直動の二自由度運動を実現している.本研究では,この二自由度運動の一つのアクチュエータシステムによる実現と,駆動デバイスの小形化・高機能化をはかること目的に,リラクタンス力により回転力を発生するスイッチトリラクタンスモータ(以下SRMと記す)に着目した.従来の回転型SRMに,固定子磁極の回転軸方向の磁束密度分布を制御する機能を付加することにより,リラクタンス力によってトルクと同時に軸方向推力も制御することを可能とした.これにより,出力軸の回転と軸方向のストロークを両立するモータ機構を試作レベルで開発した.その諸元は次のとおりである.構造(突極:回転子4極,固定子6極),定格出力400W,定格回転数2000rpm,軸ストローク40mm,軸方向推力30N.このモータ機構を実用レベルとするために,「回転・直動する出力軸の回転角度と軸方向変位の同時検出法の開発と,回転・変位センサのSRM内への搭載」,「回転速度・トルクと軸速度・推力の制御法の確立」,「二自由度SRMの電磁気的および機械的最適設計」の課題に取り組み,各課題解決の指針を提案した.さらに,制御性能を維持しつつ,モータ駆動電気回路の電流センサの個数を低減する回路を提案し,実機試験によりその有用性を確認した.本年度は,回転・直動二自由度スイッチトリラクタンスモータ(SRM)の試作,回転系および直動(軸方向)系を独立に制御するための回転角・軸方向位置センシング法の開発および駆動制御系の開発を行った.二自由度SRM試作機の設計においては,適正形状の導出に磁界解析と構造解析を活用し,機構部設計では回転と直動の両方に対応する軸受を検討した.二自由度SRMは出力軸が回転しながら直動するので,既存のセンサをコンパクトに内蔵して回転角度と軸方向変位を同時センシングすることが難しい.本研究では,光学式近接スイッチを固定子内の回転子円周上に3個設置し,直動する回転子の回転角度位置を非接触で検出する機構を採用した.軸方向変位の検出については,回転子が絶縁体を挟んだ電磁鋼板を軸方向に多数積層して作られることに着目し,電磁鋼板と絶縁体の磁気特性の違いを非接触変位計の目盛りとして利用することを提案しているが,試作1号機の段階では回転子が積層構造ではないため,出力軸に軸受を介して直動変位計を接続している.さらに,二自由度SRM用ドライバの電気回路およびコントローラを開発し,回転速度および軸方向変位の二つを独立に制御できることを確認した.

二自由度SRMは自由度が多い分,そのドライバにおける電流センサ個数が多くなるが,駆動電気回路の検討および信号処理部の改良により,電流センサ個数を低減しても制御性能を損なわない方法を提案し,駆動試験によりその有効性を実証した.回転と直動の運動の組み合わせは,工作機械における穴加工,穴の内径研磨など,多くの産業機械に見られる運動である.通常は,回転運動を回転型のモータに,直動運動をリニアモータに,それぞれ独立して負担させ,この二つのアクチュエータを結合することにより,回転・直動の二自由度運動を実現している.本研究では,この二自由度運動の一つのアクチュエータシステムによる実現と,駆動デバイスの小形化・高機能化をはかること目的に,リラクタンス力により回転力を発生するスイッチトリラクタンスモータ(以下SRMと記す)に着目した.従来の回転型SRMに,固定子磁極の回転軸方向の磁束密度分布を制御する機能を付加することにより,リラクタンス力によってトルクと同時に軸方向推力も制御することを可能とした.これにより,出力軸の回転と軸方向のストロークを両立するモータ機構を試作レベルで開発した.その諸元は次のとおりである.構造(突極:回転子4極,固定子6極),定格出力400W,定格回転数2000rpm,軸ストローク40mm,軸方向推力30N.このモータ機構を実用レベルとするために,「回転・直動する出力軸の回転角度と軸方向変位の同時検出法の開発と,回転・変位センサのSRM内への搭載」,「回転速度・トルクと軸速度・推力の制御法の確立」,「二自由度SRMの電磁気的および機械的最適設計」の課題に取り組み,各課題解決の指針を提案した.さらに,制御性能を維持しつつ,モータ駆動電気回路の電流センサの個数を低減する回路を提案し,実機試験によりその有用性を確認した.
計画都市の立地決定に至る意志及び経過の歴史地理学的再検討

都市の立地決定は、計画都市の場合、大別して二つのタイプに分かれる。一つは近代以前に多いタイプで、立地決定が1人の権力者によって為されるものである。もう一つは近現代に多いタイプで、権力者というよりは為政者の合議によって決定が下される。後者のタイプは、特に時代が新しいものは、立地決定に至る経過が記録に残されていると考えてよいから、それを把握することは容易である。しかし、北海道の諸都市や新大陸の諸都市でも、19世紀以前の計画都市では、立地決定に至る経過の完全な復原は、史料の散逸ではやくも困難になっていることが多い。一方、近代以前の計画都市の選地にあたっては、多くの場合選地主体者たる権力者の意図が記録されることはない(戦略機密なので)から、文献史料による方法で「意図」と「経過」を解くことは不可能と言ってよい。ところが、都市が作られたという事実は地表に、従って地図上に記録されて残り続けてきているから、これを資料として上記設問の解答を引き出すことが可能となる。徳川家康や織田信長の城と城下町の経営の意図、つまり安土や江戸をどうして選んだかという問題は、上記の歴史地理学的手法による研究で解答を得ることができた。例えば、江戸を徳川家康が選んで自らの権力の基盤都市として作ったのは、不確かな通説とは異なり、富士が見えるという意外な側面の事実を「不死身」と読みかえて、自身の納得できる理由[選地理由]としたと説明する方が明快であることを、研究代表者は明らかにした。その他、各研究分担者によって日本古代地方官衙、同近代の計画都市、前近代アジア都市、アメリカ・ワシントン、カナダ諸都市など具体的に取り上げて選地理由と経過を明快に説明する結果を得た。詳細は、報告書(冊子)に論述された通りである。都市の立地決定は、過去における「決断」の結果としてなされた。決断の主体や決断の結果のあらわれ方はさまざまで、千差万別、ケースバイケースと言って過言でない。従って、このような事柄が研究の対象たり得るかという議論もあり得るかと思う。その点の検討も、研究会では行なわれた。しかし、他都市の外延的拡大によって、外側から都市化が促されたような都市を除けば、ほとんどの都市(あるいは都市になる前段階の集落)は何らかの決断によって存在することになったのであるから、各都市の存在理由における最初の立地決断のウェイトは極めて大きい。この点は合意が得られた。個別事情を追跡することの意味についてさらに付言すれば、個別事情こそ「実態」にほかならず、この実態の集積・整理を経なければ、一般化を指向することができないことを強調しておきたい。さて、一般的に言えば古い時代における都市の立地決定は、権力保持者の恣意による場合が多い。そして、この恣意には、他に対する攻撃又は守備に関わる戦略的判断、その戦略的判断が実力に関わってなされる場合と神威によってなされる場合があること、権力者が自分の住む都市に対してなす恣意と自分は住まない都市に対してなす恣意とは別ものであることなど、さまざまなバラエティが含まれる。新しい時代における都市の立地決定は、権力者ないし意志決定の立場にある者の経済的恣意に依拠するケースが多いが、この場合も各ケースにおける恣意の具体的内容は多彩である。本年は、わが国の中世から近代に至る都市、すなわち安土、岐阜、江戸、静岡、苫小牧をはじめ、イギリス、アメリカ合衆国、カナダ、オーストラリア、中国の諸都市について、資料を集め検討を加えて、都市立地決定における恣意研究の意味を再認識しつつある。都市の立地決定は,計画都市の場合,大別して二つのタイプに分かれる。一つは近代以前に多いタイプで,立地決定が1人の権力者によって為されるものである。

もう一つは近・現代に多いタイプで,権力者というよりは為政者の合議によって決定が下される。後者のタイプは、特に時代が新しいものは立地決定に至る経過が記録に残されていると考えてよいから、それを把握することは容易である。しかし,北海道の諸都市や新大陸の諸都市でも,19世紀以前の計画都市では,はやくも立地決定に至る経過の安全な復原は史料の散逸で困難になっていることが多い。一方,近代以前の計画都市の選地にあっては,多くの場合選地主体者たる権力者の意図が記録に残されることはない(戦略機密なので)から,文献史料による方法で「意図」と「経経過」を解くことは不可能といってよい。ところが、都市が作られたという事実は地表に,従って地図上に記録されて残り続けてきているから,これを資料として上記設問の解答を引き出すことが可能となる。徳川家康や織田信長の城と城下町経営の意図,-つまり,安土や江戸をどうして選んだかという問題は,上記の歴史地理学的手法による研究で解答を得ることができた。例えば江戸を徳川家康が選んで自らの権力の基盤都市として作ったのは,不確かな通説とは異なり,富士が見えるという意外な側面の事実を「不死身」と読みかえて,自身の納得できる理由〔選地理由〕としたと説明する方が,明快であることを,研究代表者は明らかにした。その他、各分担研究者によって,北海道の札幌や旭川,アメリカ・ワシントン,カナダ諸都市などを具体的にとりあげて選地理由と経過を明快に説明する研究結果を得た。詳細は,報告書(冊子)に論述された通りである。
Bサイトスピネル硫化物における強磁場下量子振動測定によるフェルミ面研究

本研究で育成された純良試料を用いることで、CuV_2S_4は高圧力の印加によって、金属的伝導から半導体的伝導へと変化し、8GPa付近で金属-半導体転移を示すことが明らかとなった。通常の金属では圧力の印加は金属性を強める働きをするため、得られた結果はCuV_2S_4が示す伝導現象が極めて異常であることを示しており、常圧下で示す電荷密度波転移によって形成されるギャップ構造との関連性が示唆される。実際に、本研究で得られた純良単結晶によって、常圧下で状態密度にギャップ的構造が形成されることを光電子分光実験によって観測した。このギャップ的構造の形成を実験的に観測したのは本研究が初めてである。このギャップ的構造の形成を詳細に調べるため、CuTi_2S_4とCuV_2S_4単結晶の更なる高純度化と大型化に取り組み、ドハースファンアルフェン(dHvA)振動測定、シュブニコフドハース(SdH)振動測定を行った。単結晶は化学輸送法において輸送剤を調整することにより純良化されるが、純良化に伴い単結晶の大きさが減少する。大型でかつ純良な単結晶を育成するため、様々な輸送剤や単結晶育成方法を試みたが、量子振動測定が可能なほどの純良な大型単結晶を育成することができなかった。試料の純度や装置の感度が不十分である可能性も考えられるが、相関の強い物質であるため、より低温での強磁場下量子振動測定が必要であると考えられる。Bサイトスピネル硫化物のフェルミ面を実験的に明らかにすることを目的として、本年度はCuTi_2S_4及びCuV_2S_4に着目し、純良単結晶育成、ドハースファンアルフェン(dHvA)振動測定を行った。純良単結晶を育成するため、専用の電気炉を新設し、様々の条件で単結晶を育成した結果、CuTi_2S_4においては、単結晶育成に用いる輸送剤の量を限界まで少なくすることが純良単結晶の育成には重要であることがわかった。現在までのところ、残留抵抗率7μΩcmの単結晶を育成することに成功している。この値は、これまでに報告されている値の約1/17と非常に小さな値である。また、dHvA振動を測定するための最低条件である残留抵抗率(数μΩcm)と同程度であり、dHvA振動測定に耐え得る品質の単結晶であるがわかった。CuV_2S_4についても同様に純良単結晶を育成することに成功している。CuV_2S_4においては、輸送剤の量は石英管内体積に対して35mg/cm^3と非常に狭い範囲でのみ単結晶育成が可能であり、また育成した単結晶を適切な温度で熱処理する必要があることがわかった。単結晶育成後の熱処理によって、2段階の電荷密度波転移は、明瞭な跳びとして電気抵抗率や磁化率に現れることがわかった。量子振動測定装置として、内径2mmのピックアップコイルを有するdHvA振動装置を作製し、SdH振動測定できるように現状の電気抵抗率測定装置の分解能を向上させる改良を行った。育成した単結晶を用いたdHvA振動測定を行った結果、現在のピックアップコイルの内径(2mm)では十分な検出感度が得られないことがわかった。これは、単結晶の品質向上に伴ってその大きさが著しく減少するためであり、残留抵抗率7μΩcmの単結晶では1mm角程度の大きさであるために、ピックアップコイル内に大きな空間ができてしまい、検出感度が低下していることがわかった。そのため、内径の小さなピックアップコイルを作製すれば、dHvA振動を測定することができると考えている。
介護支援専門員の服薬支援コンピテンシー尺度の開発と妥当性の検証

本研究は、これから地域ケアシステムの構築に向けて、役割や多職種との連携がより一層重要となる、介護支援専門員のケアマネジメント能力に注目し、特に要介護者の生活を維持するため介護支援専門員が行っている服薬支援の実態を明らかにし、コンピテンシーに必要な要素を抽出し、介護支援専門員の服薬支援コンピテンシーを明らかにすることを目的としている。今年度は、平成29年30年度に基礎資格が異なる介護支援専門員9名を対象に行ったインタビュー調査を分析し、介護支援専門員が実際に行っている服薬支援やその特徴を明らかにした。その結果、介護支援専門員が行っていた服薬支援には、【利用者本人や家族、他職種から内服の情報収集】を行い、残薬確認、お薬手帳の確認、服薬作業能力の確認など服薬状況の情報取集を行っていた。また、介護支援専門員は【疾患や薬について調べる】ことをしていた。そして、普段の生活の様子や認知症症状の進行状況を利用者や他職種から【利用者の生活全体を把握】していた。また、普段の様子の異変があれば、【他職種へ相談・依頼】や【情報提供する人に呼びかける】ことで、相談や情報収集を行っていた。また【今後起こりうる可能性や危険性を予測】し、緊急性の判断をしながら観察を続け、その間に利用者や家族が納得できるように支援していた。そして、介護者の協力を得ながら、経済状況に応じたサービス提案を考えるなど【利用者の生活全体の支援を考える】ことも行っていることが明らかになった。基礎資格が医療系か福祉系により、介護支援専門員が行っている服薬行動には「アセスメントしながら行動しているかどうか」で特徴がみられた。医療系の介護支援専門員は、これまでの基礎資格での経験のもと、疾患や症状について知識をもち、【今後起こりうる可能性や危険性を予測】しながら支援していた。当初の予定では、服薬支援の事例を収集し、実際に介護支援専門員が服薬支援を行っている支援内容を明らかにするため10名に対してインタビュー調査予定だったが、現在、これまでにインタビュー調査した9名の分析を行っている段階で、インタビュー調査に至っていない。今後は介護支援専門員の基礎資格別で大半を占める福祉系(介護職)のインタビュー調査が必要となる。今後は、介護支援専門員の基礎資格別で大半を占める福祉系(介護職)の服薬支援の事例収集(インタビュー調査)を行い、平成29年30年度に基礎資格が異なる介護支援専門員を対象に行ったインタビュー調査と合わせて分析し、をまとめる。そして、文献レビューを行い介護支援専門員の服薬支援に必要な項目等をまとめ一覧表を作成する。文献レビューとインタビュー調査結果より明らかにした介護支援専門員が実際に行っている服薬支援やその特徴より、コンピテンシディクショナリを作成する。

当初の予定では、服薬支援の事例を収集し、実際に介護支援専門員が服薬支援を行っている支援内容を明らかにするため10名に対してインタビュー調査予定だったが、現在、これそのため、インタビュー実施者への謝金を使用していない。また、インタビュー内容の書き起こすための謝金も使用していないため、次年度の使用額が生じた。介護支援専門員の服薬支援の事例を収集し、実際に介護支援専門員が服薬支援を行っている支援内容を明らかにするため、インタビュー調査を行う。そして文献レビューとインタビュー調査結果より明らかにした介護支援専門員が実際に行っている服薬支援やその特徴より、コンピテンシディクショナリを作成する。今後実施予定のインタビュー調査での、調査協力謝金、データ整理謝金、ディクショナリー作成時のアドバイス謝金等に用いる。
レニン・アンギオテンシン系の制御による脳内Aβ蓄積の調節機序の解明

アルツハイマー病(AD)では、アミロイドβ蛋白(Aβ)蓄積機構の解明が重要な課題となっている。中年期の高血圧症はADの危険因子とされているが、血圧調節に重要な役割を担っているレニン・アンギオテンシン系(RA系)とAD分子病態とのin vivoでの関連は不明である。本研究では、RA系の鍵分子とAD分子病態との関連をADモデルマウスを使用して解明し、治療標的分子を明らかにする。
VII型コラーゲン欠損ヒト皮膚における基底膜関連分子の免疫電顕法による解析

劣性栄養障害型先天性表皮水疱症は遺伝子変異によりVII型コラーゲンが形成されないため、表皮基底板の下に水疱を生じる疾患である。VII型コラーゲンはIaminin 5とβ3鎖を介して結合していることがin vitroで報告されたものの、in vivoにおける他の分子との結合性、相互関係の詳細は未だ不明である。本研究の目的は劣性栄養障害型先天性表皮水疱症患者のVII型コラーゲン欠損皮膚を用いて、金コロイド免疫電顕法で他の基底膜構成分子の微細局在部位がどのような変化を来しているかを詳細に観察することにより、in vivoにおけるVII型コラーゲンと他の分子の相互関係を明らかにすることにある。1.患者集積、診断確定、遺伝子変異の同定診断の確定している本症患者および新患につき遺伝子検索を進めた。2例の新患の1例では一つの対立遺伝子にスプライスサイト変異が確認された。また、もう1例は6573+1G→Cというスブライスサイト変異と5504delA変異のヘテロ結合体であることが明らかとなった。しかし2例ともVII型コラーゲンは弱陽性に発現しており、免疫電顕検索には適さなかった。すでに診断確定し、VII型コラーゲン完全欠損している患者3例は遺伝子変異検索により、1例は5818delCという日本人における高頻度変異を母方アレルに持つことが確認された。2.患者皮膚を用いた金コロイド免疫電顕法すでに診断確定している患者3例より同意を得て採取した新鮮皮膚を実験に供した。BPAG2およびlaminin 5の局在部位をpost-embedding法を用いた免疫電顕にて観察し,正常皮膚との差違について検討した.その結果、ラミニン5、及びBPAG2のN末端は正常ヒト皮膚における局在と優位な差は認められなかったが、BPAG2のC末端は正常ヒト皮膚に比べ表皮基底細胞の細胞膜よりに大きく変異していることが確認された。この結果からBPAG2とVII型コラーゲンがそのC末を介して何らかの相互作用を有することが示唆された。劣性栄養障害型先天性表皮水疱症は遺伝子変異により表皮基底膜部の稽留線維の主成分であるVII型コラーゲンが形成されないため、表皮基底板の下に水疱を生じる疾患である。VII型コラーゲンはlaminin5とβ3鎖を介して結合していることがin vitroで報告されたものの、in vivoにおける他の分子との結合性、相互関係の詳細は未だ不明である。1.患者集積、診断確定、遺伝子変異の同定本年度には1例の新患があったが遠方のため、患者末梢血DNAを用いた遺伝子解析を行うにとどまり、新鮮皮膚を入手することができなかった。そのうち1例は一つの対立遺伝子にナンセンス変異が確認されている。2.患者皮膚を用いた金コロイド免疫電顕法すでに診断確定している患者より同意を得て採取した新鮮皮膚を凍結固定凍結置換しBPAG2およびlaminin5の局在部位をpost-embedding法を用いた免疫電顕にて観察し,正常皮膚での局在部位との差違について検討した.

その結果、ラミニン5、及びBPAG2のN末端は正常ヒト皮膚における局在と優位な差は認められなかったが、BPAG2のC末端は正常ヒト皮膚に比べ表皮基底細胞の細胞膜よりに大きく変異していることが確認された。この結果はBPAG2とVII型コラーゲンがそのC末を介して何らかの相互作用を有することを示唆している。この結果は2000.9.23第27回日本電顕皮膚生物学会において発表した。今後さらに症例を集積する予定である。劣性栄養障害型先天性表皮水泡症は遺伝子変異により表皮基底膜部の稽留線維の主成分であるVII型コラーゲンが形成されないため、表皮基底板の下に水泡を生じる疾患である。VII型コラーゲンはlaminin 5とβ3鎖を介して結合していることがin vitroで報告されたものの、in vivoにおける他の分子との結合性、相互関係の詳細は未だ不明である。本研究の目的は劣性栄養障害型先天性表皮水泡症患者のVII型コラーゲン欠損皮膚を用いて、金コロイド免疫電顕法で他の基底膜構成分子の微細局在部位がどのような変化を来しているかを詳細に観察することにより、in vivoにおけるVII型コラーゲンと他の分子の相互関係を明らかにすることにある。1.患者集積、診断確定、遺伝子変異の同定本年度には2例の新患があった。患者末梢血DNAを用いた遺伝子解析を行ったところ1例は一つの対立遺伝子に6573+1G→Cスプライスサイト変異が確認された。もう一例は電顕的に栄養障害型表皮水泡症と診断されたがVII型コラーゲン抗体のLH7.2は弱陽性に発現しており、VII型コラーゲン完全欠損皮膚ではなかった。遺伝子検索の結果、6573+1G→Cというスプライスサイト変異と5504delAという1塩基欠損によりフレームシフトから早期停止コドンが出現する変異のヘテロ結合体であることが明らかとなった。(石河晃ほか、第771回日本皮膚科学会東京地方会(研究)東京2002.3)2.患者皮膚を用いた金コロイド免疫電顕法残念ながら、2例ともVII型コラーゲンの完全欠損例ではなく、免疫電顕による解析の対象とはならなかった。昨年解析した1例の結果は既に2000.9.23第27回日本電顕皮膚生物学会において発表している。VII型コラーゲン完全欠損例は非常に希であり、また皮膚が脆弱で電顕解析には困難を伴うため、1例解析ではあるがこの結果を英文学術雑誌に投稿する予定である。
これまでにないRNAi技術と薬物送達手法による慢性動脈閉塞症の新たな治療法の創成

研究の目的:全く新しい設計理論に基づいて作成した血管新生を誘導する『RNA/DNAキメラ型siRNA』を『ハイブリッド・ナノバブル』中に封入し、『ソノポレーション法』を用いて虚血下肢筋組織に対して低侵襲的なsiRNA導入を行い、虚血周辺部に微小血管の新生を誘導し、新たに形成された側副血行路にて下肢血流障害が改善されたか否かについて組織及び動物個体レベルにて観察し、本siRNAの血管新生効果および本siRNAの局所投与法としての『ソノポレーション法』の有効性を明らかにすることを研究目的とし、研究を実施した。研究実施内容と成果:本年度は血管新生を誘導するRNA/DNAキメラ型siRNAや様々なsiRNAをハイブリッド・ナノバプル中に内包させ、ソノポレーション法を用いて低侵襲的にラット下肢筋組織内に導入し、どの核酸配列のsiRNAが効果的かつ有効であるかを確認する目的で微小血管の新生について経時的にかつ定量的に観察を行った。また組織学的に新生血管が誘導されているのか、否かについて確認することを目的に、新たに高解像度の顕微鏡を購入した。いくつかの酸配列のsiRNAにおいてソノポレーション法にて微小血管が新生されていることが確認されたが、実際に機能している血管(血流血管)なのか、あるいはまた、単なる微小毛細血管なのか、今後、血流計および血管造影を用いて微小血管の機能を確認することが必須と考えられた。また研究代表者め海外転出に伴い、既に次年度の廃止手続きを済ませている。