hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
プレニルトランスフェラーゼにおける分子進化経路の解明

真正細菌由来のゲラニルゲラニル二リン酸合成酵素は,その生成物鎖長決定(CLD)領域中に他の短鎖型プレニル二リン酸合成酵素に見られる芳香族アミノ酸を欠く。そのため、同領域中の挿入配列が生成物制御に大きく寄与すると考えられてきた。しかしながら、植物病原菌Erwinia uredovora由来の同酵素を用いた部位特異的変異導入実験の結果、挿入配列が欠損した変異型酵素は野生型とほぼ同鎖長の生成物を与え、また、昨年度までの研究において酵母由来ゲラニルゲラニル二リン酸合成酵素で見いだされた新たなCLD領域も、同酵素の生成物決定機構には影響しないことが示された。これらの結果は真正細菌由来ゲラニルゲラニル二リン酸合成酵素が他の短鎖型酵素とは異なる部位により生成物鎖長を制御していることを強く示唆するものである.そこで,類縁の酵素の立体構造をもとに、CLD領域以外に存在し,かつ生成物炭素鎖と相互作用しうる比較的嵩高いアミノ酸残基を複数選択し、それぞれをアラニンに置換した.その結果,一部の変異型酵素で生成物鎖長の伸長に成功し,生成物鎖長制御に関与する全く新たなCLD領域を発見することができた.これらの知見は、短鎖プレニル二リン酸合成酵素において少なくとも3種類のCLD領域が存在し、酵素種、生物種によって使い分けられていることを示すものであり、同種酵素の分子進化を考える上できわめて興味深い。真核生物由来のゲラニルゲラニル二リン酸(炭素数20)合成酵素は,他の短鎖型プレニル二リン酸合成酵素に関する過去の研究において明らかにされた生成物鎖長決定(CLD)領域中に重要保存残基を欠き,中鎖および長鎖型酵素と類似した配列を持つため,既知のものとは異なる機構により生成物鎖長制御を行っていると推測されてきた.同酵素と系統的に近縁な,好熱性アーキアSulfolobussolfataricus由来ヘキサプレニル二リン酸(炭素数30)合成酵素のCLD領域を,酵母由来ゲラニルゲラニル二リン酸合成酵素の同領域の配列で置換したところ,生成物鎖長はほとんど変化しなかった.この結果からも真核生物由来ゲラニルゲラニル二リン酸合成酵素が他の短鎖型酵素とは異なる部位により生成物鎖長を制御していることが強く示唆された.そこで,過去の真正細菌由来の短鎖型酵素への変異導入実験において,CLD領域以外に存在し,かつ生成物鎖長に変化を及ぼした変異位置を選び,酵母由来ゲラニルゲラニル二リン酸合成酵素の対応するアミノ酸残基に部位特異的変異を導入した.その結果,一部の変異型酵素で生成物鎖長の伸長に成功し,CLD領域外に存在する同部位が生成物鎖長制御に関与していることが示された.さらに,S. solfataricus由来ヘキサプレニル二リン酸合成酵素の対応するアミノ酸残基に部位特異的変異を導入することで生成物鎖長を部分的に短縮できることも明らかになった.これらの知見は,真核生物由来ゲラニルゲラニル二リン酸合成酵素の分子進化経路が他の短鎖型酵素とは異なることを示唆するものである.真正細菌由来のゲラニルゲラニル二リン酸合成酵素は,その生成物鎖長決定(CLD)領域中に他の短鎖型プレニル二リン酸合成酵素に見られる芳香族アミノ酸を欠く。
咬合が顎関節円板切除手術予後に及ぼす影響について

家兎を顎関節症の研究モデルとして用い、顎関節の円板切除を行ない、また臼歯を定期的に削除することにより咬合の低下が顎関節手術に及ぼす影響を調べた。第1群は対象群とし、第2群は臼歯のみ削除したもの、第3群は円板切除のみしたもの、第4群は円板切除と臼歯削除をしたもととした。なを、臼歯の歯冠削除は左右上下とも1週間ごと歯頸部まで行ない、前年度は実験期間を3カ月としたが、今年度は実験期間を6カ月とした。第2群での下顎頭においては術後3カ月で見られなかった表層の肥厚が術後6カ月では見られた。しかし軟骨層(分化層、肥大層)での変化は見られなかった。一方、3群4群では術後3カ月に見られた表層の凹凸不整は術後6カ月では平滑となり、軟骨層も術後3カ月と比べ薄くなっていたが、両群間に差は認められなかった。下顎頭の骨梁に関したは、いずれの群でも変化は見られなかった。下顎頭周囲組織変化観察には手術操作に直接関係のない下関節腔前方滑膜腔部の滑膜組織を対象にした。その結果、術後6カ月の滑膜に関しては1群と2群間では差はなく、3群4群では45層になっており、3カ月時点と変化はなかった。以上の所見よりまとめると、術後後3カ月では切除された円板の高径を補うように軟骨層が肥厚するが、術後6カ月になると骨の改造機転が進む。一方、咬合の低下は顎関節に変化をもたらすものの、その程度は6ケ月間で表層の肥厚化程度であり、顎関節円板切除後の短期治癒に大きな影響を与えるほどではないことが判明した。しかしながら咬合の低下はわずかながら顎関節に影響を及ぼしていることより、長期間にわたればその影響は大きいと推察された。家兎を顎関節症の研究モデルとして用い、顎関節の円板切除を行い、また臼歯を定期的に削除し、下顎頭骨組織ならびにその周囲組織に及ぼす影響について調べた。実験期間はいずれも3ケ月間とした。第1群は対照群とし、第2群は臼歯を削除したもの、第3群は左側円板切除したもの、第4群は左側円板切除と臼歯を削除したものとした。なお、臼歯の歯冠削去は左右上下臼歯とも1週間ごとに歯頚部まで行った。下顎頭においては、第一群(対照群)と第2群との間に差は認められず、第3群と第4群の間にも差は認められなかった。関節円板を削除した群(第3群と第4群)では、軟骨層(分化層、肥大層)の肥厚が認められた。下顎数周囲組織は、滑膜細胞を観察した。観察部位は、下関節腔前方滑膜腔部の下顎頭前方下部とした。滑膜細胞では、下顎頭と同様、関節円板を削除した群(第3群と第4群)では、正常の2層に比べて、45層となっているのが認られた。また、第1群と第2群の間、第3の群と第4の群の間には差は認められなかった。つまり、下顎頭においても、下顎頭周囲組織においても、臼歯の歯冠削除による影響は手術後3ケ月では認められないように思われた。また、酵素抗体法による免疫染色を行った。全群でSー100タンパク、ニュ-ロンスペシフィックエノラ-ゼ、セクレタリ-コンポ-ネントにおいて陽性を示したが、ケラチンでは陰性であった。各群間の差は認められなかった。当初、円板切除後の短時間における変化を検索する予定であったが、以上のごとく術後3ケ月では、臼歯の歯冠削除の影響がほとんどないため、術後6ケ月の変化を観察することが必要となり、次年度(平成4年度)に引続き実験を予定している。

一方、咬合の低下は顎関節に変化をもたらすものの、その程度は6ケ月間で表層の肥厚化程度であり、顎関節円板切除後の短期治癒に大きな影響を与えるほどではないことが判明した。しかしながら咬合の低下はわずかながら顎関節に影響を及ぼしていることより、長期間にわたればその影響は大きいと推察された。
相互作用のあるトポロジカル絶縁体・超伝導体の研究

トポロジカル絶縁体・超伝導体は相互作用がある場合にはその性質はあまりよく理解されていない。本研究では、まず、相互作用のあるトポロジカル絶縁体における有限サイズ効果について解析を行いその性質を明らかにした。また、今後実現が期待されているトポロジカル超格子の研究の第一歩として、すでに実現しているf電子系超格子の研究を行い次元性の役割などを議論した。本課題においては、近年注目を集めるトポロジカル絶縁体・超伝導体における相互作用の効果を調べることを目的としている。23年度は、トポロジカル絶縁体の基本的なモデルでの相関効果を解析的・数値的な方法を使って研究した。特に、相互作用の重要でない系では実験的に観測されている有限サイズ効果の相互作用依存性や、有限サイズでのみ現れるウムクラップ散乱の効果などを解析した。前者に関しては、系のサイズが十分小さいときと大きいときの有限サイズ性に起因するギャップの評価を行い、その物理的描像を議論した。有限サイズ効果に対する相互作用の影響はこれまで議論されていなかったが、本研究によって、小さな系に対しては物理的に自然に期待される相互作用依存性が実際に成立していることを示した。また後者に関しては、その存在が期待される新奇状態「エッジ・モット・トポロジカル絶縁体」の可能性を、エッジ間ウムクラップ散乱の効果に着目して議論した。その結果、エッジ間ウムクラップ散乱によっては、エッジ・モット・トポロジカル絶縁体状態は実現される可能性が低いことを示した。本研究は、エッジ・モット・トポロジカル絶縁体状態の自然な定義と物理的に重要と思われる散乱プロセスに着目したものであり、本研究課題の今後の進展の基礎となりうるものである。また、技術的には、強力な数値計算の方法である数値繰り込み群の拡張を行っており、今後の相互作用のあるトポロジカル絶縁体の解析にも応用可能なものである。24年度は、2つの理論的動機から相互作用のある超格子の研究を行った。1つ目の動機となる先行研究は、トポロジカル絶縁体を用いた超格子においてワイルフェルミオンが出現する新しい量子相の発見であり、2つ目はf電子系におけるトポロジカル絶縁体の可能性の指摘である。実験的にもこれらを融合した状況が実現しつつある。本研究では、すでに実験的に実現されているCeIn3/LaIn3とCeCoIn5/YbCoIn5超格子を念頭に、f電子系超格子の研究を行った。まず、f電子系の基本的性質の一つである重い電子の形成とその性質について、昨年度に発展させた手法である非一様動的平均場を用いて解析を行った。その結果、超格子においては、3次元異方的な重い電子形成についてはエネルギースケールはただ1つしか存在しない一方で、その輸送特性については2ー3次元クロスオーバーが見られることを明らかにした。本研究は重い電子系において次元クロスオーバーを明らかにした最初の研究であり、f電子系超格子を理解する上でも基本となる結果と考えられる。また次に、実験で見られている磁性や超伝導の性質を理解するために、揺らぎ交換近似を用いて研究を行った。その結果、3次元的な反強磁性スピン揺らぎのある系に超格子構造を導入すると、スピン揺らぎは強く抑えられる一方で、超伝導は非常に安定であることが分かった。このことは、よく知られているホッピング異方性をパラメータとした場合とは定性的に異なる新しい結果であり、超格子特有の現象と考えられる。さらに、動的平均場の結果を現象論的に導入することで、実験でみられている大きな上部臨界磁場を説明できることを示した。これらのf電子系超格子の解析は、今後、相互作用のあるトポロジカルな超格子を考える上で基本的な理解の枠組みを与えるものである。技術的理由:研究開始当初は、従来知られている数値計算の技法が有用であろうと考えていたが、本研究のモデルの複雑さのために計算方法の改良を必要とした。また、計算量が多く、一つ一つのデータを得るために時間を要した。物理学的理由:新奇状態の可能性の探索を行ったが、計算結果はそれについて否定的であったため、その確認に時間を要した。その他:遠隔地の共同研究者間の議論のやりとりに時間を要してしまった。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後は、昨年度の研究で得られた知見をもとに、さらに詳しくトポロジカル絶縁体・超伝導体における相互作用の効果を調べるとともに、磁性不純物を加えた系などの新しい方向の研究も行う。さらに、カイラル超伝導体における角運動量などの古くて新しい問題にも挑戦し、独自の方向性を見出したいと考えている。また、昨年度の研究の反省を活かして、より問題意識や研究目的を明確にしながら研究を推進する。
パフォーマンス・アセスメントによる高次思考能力の測定

パフォーマンスを通して,自ら考え,情報収集し,判断し,論理的に結論を導き出す能力の測定についての研究を行った。パフォーマンス・アセスメントで頻繁に指摘されるのは,評定者による主観的評価とそれに関連する評定エラーである。本研究では,まず全米学力調査(NAEP)で評定者トレーニングや評定者エラーのチェックがどのように行われ,その結果どの程度の評定一致度が得られているかについてまとめた。つぎに,評定者エラーに関する先行研究を,記述的指標による検討,一般化可能性理論によるエラー成分の分析,項目反応モデル(FACETSモデル)による評定者効果の分析,の3つに分け,それぞれについて先行研究から得られる知見についてまとめた。その結果,評定者側の要因は,適切なトレーニングと明確な評定基準を与えることで,かなりの程度防げることがわかった。むしろパフォーマンス・アセスメントで問題なのは,どの課題かによる被験者のパフォーマンスの不安定さであった。このことから,パフォーマンス・アセスメントにおいては,コンパクトな課題を数問設け,課題のバランスをとることが必須であるといえる。つぎに実証研究として,評定基準の詳しさ,評定者数,課題数についての検討を行った。その結果,30分程度のトレーニングでは,評価観点の解釈や得点の与え方を徹底するまでには至らず,評定基準を詳しくして与えても追加的な効果はないということがわかった。また,評価の観点・側面を絞り込んだからといって,評定の一貫性や一致度が高まるとは限らないこと,得点の相対的な順位を用いる場合は少なくとも2人以上の評定者が,絶対的な値を用いる場合は4人以上の評定者が必要になることも明らかになった。また,新たな研究のデザインを考え,そのために必要なパフォーマンス課題の作成と,評定対象者の認知能力的な特徴を知るための課題,質問紙の作成を行った。今年度の前半は、H13年度に基盤(B)(課題番号11551004、研究代表者:柳井晴夫)にて収集したデータを再分析し、その結果を日本教育心理学会第44回総会にて発表した(2002年10月、発表論文集p371「評定基準の詳しさが評定の信頼性に与える影響について」、単著)。この研究では論述式課題の採点における信頼性を取り上げ、どの程度詳しい評定基準を用意すれば、どの程度の評定者間信頼性が確保できるのかを検討した。3群の評定者(各3名)にそれぞれ異なる詳しさの評定基準を与え、ある論述式課題に対する答案を分析的視点、多角的視点、論理的思考の3側面から評定させた。評定基準を具体的かつ詳細に定めるほど、評定者間のずれが小さくなることが予想された。しかし分析の結果、詳しさを変化させた効果は見られず、どの群の評定者間信頼性も同じような値となった(級内相関係数で.385から.721)。このことから、評定すべき側面の定義が評定者に理解される限り、評定基準はあまり詳しくなくてもよいことがわかった。また、評定者数の効果を調べたところ、論述式課題のような主観性の高い評定の場合、1名の評定者では信頼性が低すぎて実用に耐えないこと、3名用いてもまだ信頼性が十分高いとはいえないことが明らかになった。評定の信頼性を確保するには、評定基準の記述に頼らず、数人の評定者を用いることが重要であるといえる。今年度の後半は次なる調査の準備を行い、H15.3にデータ収集を行った。

この調査では、「論理的思考力」「批判的思考力」「発想力」「論述力」などをみる検査と、「曖昧さへの耐性」「多角的視点」「認知的持続性」という思考スタイルに関する質問紙を実施し、加えて、テーマを与えてプレゼンテーションを行わせビデオに収録したり、他者のプレゼンテーションのビデオを見て質問や議論を行うといった課題を実施した。今回のデータ収集は小規模ではあるが、この結果を来年度早々に分析し、H15年度中に実施する本格的な調査につなげたい。平成15年3月に行った実験調査で、14名分の小論文と論理的思考能力検査、学業に関連する行動傾向の自己認知、大学で必要とされる資質に関する認知、およびそれに関する15分程度のプレゼンテーションについて、筆記式とビデオ(mini DV)によりデータを収集した。また、他者のプレゼンテーションを見て評価する能力を調べるため、14名の被験者に提示する事例を計4パターン作成した。平成15年度は、まず以上の資料のデータ入力、およびビデオをVHSとDVDにダビングする作業を行った。そしてこれらの資料に基づき、プレゼンテーションというパフォーマンスを通じて相手の能力・資質が評価できるかどうかの調査を行った。被験者は、同じ学生仲間という立場から評定してもらうため、心理学の学部2年生6名を用いた。時期は平成16年3月である。評定内容としては、理解力・論理的思考力、発想力・意外性、言葉による表現力、学生としての資質、など本人の資質に関する14項目、および、はっきりした、まとまった、飽きる、などプレゼンテーションの印象に関する17項目である。またこれと同時に、同じ被験者を用い、小論文から書き手の小論文評価(総合、論理性、分析性)の順位、学力テスト(国、数、英、およびこれらの合計)における順位が再現できるか逆に、小論文とその書き手の、ある評価・学力の側面における順位だけを知らされた場合、その評価・学力の側面が推測できるか小論文の評定に際し、書き手の所属大学や学力に関する情報を操作して与えた場合、小論文の評価はそれに引きずられるかについてのデータも得た。これらはまだデータとして少ないので、平成16年度の前半は引き続き調査を行ってデータを追加し、小論文やパフォーマンスから、何がどの程度読み取れるのかについてまとめたい。これまでの調査から、小論文と論理的思考能力検査、学業に関連する行動傾向の自己認知、大学で必要とされる資質に関する認知、およびそれに関する15分程度のプレゼンテーションについての資料に基づき、プレゼンテーションというパフォーマンスを通じて相手の能力・資質が評価できるかどうかの調査を行った。評定内容としては、理解力、論理的思考力、発想力・意外性、言葉による表現力、学生としての資質、など本人の資質に関する14項目、および、はっきりした、まとまった、飽きる、などプレゼンテーションの印象に関する17項目である。またこれと同時に、同じ被験者を用い、(1)小論文から書き手の小論文評価(総合、論理性、分析性)の順位、学力テスト(国、数、英、およびこれらの合計)における順位が再現できるか(2)逆に、小論文とその書き手の、ある評価・学力の側面における順位だけを知らされた場合、その評価・学力の側面が推測できるか(3)小論文の評定に際し、書き手の所属大学や学力に関する情報を操作して与えた場合、小論文の評価はそれに引きずられるかについてのデータも得ている。この資料に加え、人物評価の基準となる信頼性のある能力評価に関する情報を収集した。
１８００年前後のドイツにおける「リベラル・アーツ」

1800年前後の大学論・学問論を「リベラル・アーツ」の観点から分析した。取り上げたのは、カント、フィヒテ、シュライアマハー、W・フンボルト、ゲーテ、シラー、ノヴァーリスなどである。また、ドイツの研究図書館で、18世紀の大学の実状について文献調査した。大学史においては、1810年のベルリン大学創立が、世界の大学に影響を及ぼした画期的出来事とみなされてきたが、本研究は、それ以前の、1800年前後の大学論・学問論を取り上げ、21世紀の「リベラル・アーツ」に寄与する要素を取り出した。本研究の目的は、ドイツの1800年前後の哲学者(カント、フィヒテ、シュライエルマッハ、W・フンボルト、シェリング)や文学者(ゲーテ、シラー、ノヴァーリス、F・シュレーゲル)の大学論をとおして、現代の「リベラル・アーツ」をめぐる議論に一石を投ずることである。平成24年度には、以下の二つの共同研究に参加して、現代日本における「リベラル・アーツ」の課題について知見を深めることができた。一つは、青山学院大学総合研究所の「キリスト教大学の学問体系論」プロジェクトである。ここでは、現代日本の大学における「哲学」や「人文学」の位置づけについて意見交換できた。特別講演会「人文学と制度」(西山雄二、平成25年3月9日)においては、コメンテーターとして意見を述べた。二つ目は、青山学院女子短期大学総合文化研究所の「リベラル・アーツの比較研究」プロジェクトである。この関連では、「教養教育にとっての『古典』の問題」や「源氏物語と日本の『教養』」の問題について、意見交換ができた。平成23年度の「研究実績の概要」に書いたように、1800年前後のドイツの「リベラル・アーツ論」を論じるためには、宗教改革やルネサンス以来の、人間論・学問論・教育論を視野に入れる必要があると考えるにいたった。この関連で、ルターと同時代の人文主義者・非党派的思想家であるセバスティアン・フランクや、16世紀後半の思想家ヴァレンティン・ヴァイゲルのテクストを読み、翻訳した(教文館より平成25年度に出版予定)。フランクについては、『青山學院女子短期大學紀要』(第66輯、平成24年)に「パラドクスとしての福音セバスティアン・フランクの『パラドクサ』をめぐって」を発表した。平成24年度には、以上のような日本における意見交換、文献解読などに時間を使ったので、ドイツにおける調査は次年度に持ち越すこととした。2013年度には、7月にドイツ初期ロマン派の詩人・哲学者・自然科学・技術者であるノヴァーリスの学問論をまとめて、学問体系論の研究グループにおいて発表した。("Credo Ut Intelligam, Vol.4,研究プロジェクト「キリスト教大学の学問体系論」研究報告論集、第4号、1320頁、青山学院大学総合研究所、2014年3月)1800年前後のドイツにおけるリベラルアーツを理解するには、ルター以降のプロテスタントの大学教育や、以前から進めているドイツ語圏近代の神秘思想も重要と考えている。この研究はリベラルアーツ教育論に、教育思想を越えた新しい面を開くものとなるはずである。この観点から、ルターと同時代の人文主義者であるセバスティアン・フランクの「パラドクサ」とヴァレンティン・ヴァイゲルの「世界の場所について」を翻訳し、解説を書いた。ヴァイゲルの「世界の場所について」は16世紀のリベラルアーツのなかで新時代の宇宙論やグローバルな世界像を学んだ思想家が、キリスト教について考察した作品である。この翻訳は2014年5月に出版された。(『キリスト教神秘主義著作集第12巻、十六世紀の神秘思想』教文館、2014年5月、152347頁、554579頁)2014年2月から3月には、ロンドン、ヴォルフェンビュッテル(ドイツ)、ミュンヘンで研究した。ロンドンでは、クウェイカーの図書館と医学史図書館(Wellcome Library)で調査、ヴォルフェンビュッテルではHerzog August Bibliothekで文献調査をし、研究者と意見交換した。ミュンヘンでは教授(Professor Konrad Feilchenfeldt)とリベラルアーツおよび1800年前後のドイツ文学・思想に関して意見交換し、アドヴァイスしていただいた。ミュンヘンでは古書店、書店での文献探索も有益であった。本研究の目的は、1790年代から1810年に至る時期のドイツの哲学者と文学者の大学論や学問論をとおして、「リベラル・アーツ」の理念を探究し、現代の「リベラル・アーツ」論に寄与することである。その際、1810年のベルリン大学創立以前に焦点を置き、19世紀の専門化の中で忘れ去られていった知の総合性に注目したいという意図がある。平成23年度には、研究実施計画どおり、平成26年度までの研究全体に関わる大学史、大学論、高等教育論、学問論に関する文献を、日本語・英語・ドイツ語にわたり、広く調査し、集めた。

この過程で、研究課題である「1800年前後のドイツにおけるリベラル・アーツ」を理解し、その特徴を際立たせるには、宗教改革とルネサンス以来の16-18世紀の人間論や自然論や学問論をも視野に入れる必要があると考えるに至った。この関連で、平成23年度には、「近世プロテスタント圏神秘思想における『スピリチュアリティ』」(鶴岡・深澤編『スピリチュアリティの宗教史下巻』リトン、2012年1月25日、241ー269頁)と題する論文を書いた。日本人は世俗化の進んだ19世紀後半以降にヨーロッパと直接的に関わるようになったため、「和魂洋才」というように、ヨーロッパの「魂」ないし「スピリチュアリティ(霊性)」を視野にいれずにヨーロッパ文化を受容した面があり、この問題は、本研究の目的であるリベラル・アーツ論や大学論にも関わる。また、研究実施計画に記したように、日本シェリング協会のシンポジウム(平成23年7月3日、山口大学、「自然における光と闇」)において、「近世自然神秘思想における『ガイスト』と『自然』」と題して報告した。ここでは、東日本大震災とその後の状況は、現代の高等教育にも問題を投げかけていると考え、人間と自然の関係の問題、科学論や学問論に関し考察した。研究課題『1800年前後のドイツにおける「リベラル・アーツ」』のもとに、1790年代から1810年までの時期のドイツの哲学者(カント、フィヒテ、シュライアマハー、W・フンボルト、シェリング)と文学者(ゲーテ、シラー、ノヴァーリスなど)の大学論・学問論を研究している。平成26(2014)年度には、9月2日から17日の約2週間、オランダ、ドイツ東部で調査研究を行った。オランダではヘルメス学図書館を訪ね、ドイツ東部ではノヴァーリスの生家にある初期ロマン派研究センター、ヴァイマールのゲーテ博物館で調査した。イェーナにほぼ一週間滞在し、18世紀末のドイツ初期ロマン主義者(ノヴァーリス、シュレーゲル兄弟など)、シラーとゲーテ、フィヒテやシェリングのような哲学者に関し、実地調査、文献調査を行った。イェーナは、当研究課題の中心地であり、フィールドワークによる収穫が豊かにあった。平成27(2015)年3月2日から15日にかけての約2週間、ドイツ西部のマールバッハの文学資料館(Deutsches Literaturarchiv Marbach)に滞在し、調査した。とくにシラーに関して研究をすすめた。この文学資料館は研究者向けに仕事しやすい環境を提供している。日本ヘルダー学会、日本シェリング協会、青山学院大学総合研究所「キリスト教大学の学問体系論」プロジェクト及び青山学院女子短期大学総合文化研究所「リベラル・アーツの比較研究」プロジェクトのメンバーと、当研究課題について意見交換する機会を与えられ、考えを深めることができた。平成26(2014)年度には、このテーマに関する研究発表として、論文を2つ発表した。ドイツ思想、ドイツ文学、比較文化平成24年度には、日本国内の研究者との意見交換により、現代日本の「リベラル・アーツ」の課題に関し理解を深めることができた。研究発表し、意見交換する場(青山学院大学総合研究所や青山学院女子短期大学総合文化研究所プロジェクト)を充実させることができたことも、次年度以降の研究につながっていくはずである。
ヒト精巣機能の制御機構に関する研究

ヒト精巣機能の制御機構を解明することは、男子不妊症などの内分泌疾患の診断及び治療や、男性ホルモン依存性前立腺癌の治療に重要である。本研究では男子不妊症治療に使用されているhMG及びhCGの適切な投与法を検討するために、これらホルモンのヒト精巣に及ぼす影響をSertoli細胞機能としてのFSH受容体とLeydig細胞機能としてのLH受容体をin vivo及びin vitroにて測定した。次に前立腺癌の治療薬として従来使用されてきたエストローゲン剤と最近開発されたGnRH analogのヒト精巣に及ぼす影響を同様の方法で検討した。(1)hMG投与後経時的にヒト精巣FSH受容体をin vivo(男子不妊症患者の生検精巣を用いた)及びin vitro(精巣器官培養)の系で測定し、hMG投与後57日目までヒト精巣FSH受容体が減少する(down-regulasionをうける)ことを明らかにした。(2)hCG投与後経時的にヒト精巣LH受容体と同様にin vivo及びin vitroの系で測定し、ヒト精巣LH受容体もhCG投与後57日間減少することを証明した。以上の(2)の研究結果より、男子不妊症に対するhMG+hCG療法におけるhMG、hCGの投与法について有力な知見を得た。(3)エストローゲン投与下におけるヒト精巣FSH、LH受容体の変化をin vivo(前立腺癌患者の除睾術により得られた精巣を用いた)及びin vitro(精巣器官培養)の系で測定し、エストローゲンがLeydig細胞機能(LH受容体)のみ抑制することを証明した。(4)GnRHanalog投与下におけるヒト精巣FSH、LH受容体の変化を同様にin vivo及びin vitroの系で測定し、GnRHがヒト精巣に対しては直接作用を有していないことを明らにした。以上(3)(4)の研究結果より、前立腺癌のホルモン治療剤の作用機序が明らかになり、前立腺癌ホルモン治療における薬剤選択に有力な知見を得た。器官培養下のヒト精巣およびラット精巣にhuman menopausal genadotropin(hMG)およびhuman chorionicgonadotrapin(hCG)を投与した後follicle sumulating hormone(FSH)受容体およびluteinizing hormone(LH)受容体の変化を観察し,これら受容体の制御機構を検討した.ヒトおよびラット精巣組織はそれぞれ前を腺癌患者Wistarラットより得た.hMGまたはHcgをそれぞれ4V/ml, 800/mlの濃度で培養液に加え, 24時間培養した後,毎日培養液を交換し培養を続けた.培養開始後1, 3, 5, 7, 14日後に精巣組織のFSHおよびLH受容体をそれぞれ測定し, hMGおよびhCGを加えないコントロールと比較検討した.ヒトのFSH受容体は1日後でhMGを添加していないコントロール値の約40%に減少し, 7日後より再び増加し, 14日後には,ほぼコントロールと同じになった.ラットのFSH受容体は1日後で,ヒトの場合と同様にコントロール値の約40%に減少したが,ヒトより回復がはやく, 2日後より再び増加し始め, 7日後でほぼコントロール値と同じになった.hCG添加によるヒトおよびラットのLH受容体の変化はヒトおよびラットのFSH受容体の変化とほぼ同様な結果であった.以上の結果より,ヒトおよびラットの精巣FSH, LH受容体はhMGおよびhGの精巣への直接作用によって, down regulationを受け, FSHおよびLH結合部位が減少すると結論された.ヒト精巣機能の制御機構を解明することは、男子不妊症などの内分泌疾患の診断及び治療や、男性ホルモン依存性前立腺癌の治療に重要である。(2)GuRH analog投与下におけるヒト

精巣FSH、LH受容体の変化と同様にin vivo及びin vitroの系で測定し、GnRH analogがヒト精巣に対しては直接作用を有していないことを明らかにした。以上(1)(2)の研究結果より、前立腺癌のホルモン治療剤の作用機序が明らかになり、前立腺癌ホルモン治療における薬剤選択に有力な知見を得た。
Rubiconによる心臓オートファジーの制御機構解明と創薬への応用

重要な細胞内分解機構の一つであるオートファジーは、細胞内恒常性を維持することによる細胞保護的役割を持っている。オートファジーを抑制する数少ない因子であるRubiconについて解析することにより、オートファジーによる心筋細胞内恒常性維持のシステムについて基礎的検討を行うことを目的とする。野生型マウスや初代培養心筋細胞を用いて、種々の負荷におけるRubiconの発現量の変化を解析する。また心筋細胞特異的Rubicon欠損マウスを用いた病態モデルを作製し、解析する。これらの検討により、新規創薬につながる分子標的を明らかにし、心不全治療への応用を目指す。細胞内分解系であるオートファジーは細胞内恒常性を維持し、細胞保護的な役割を有している。心臓の機能や構造を維持するために、心筋細胞においてもオートファジーが重要な役割を果たしていることが報告されている。本研究ではオートファジー抑制分子であるRubiconを中心とした解析を行うことにより、オートファジーによる心筋細胞内恒常性維持のシステムについての基礎的検討を行い、新しい心不全治療の開発につなげることを目的とした。ラット新生児から単離した初代培養心筋細胞に薬剤刺激を加えたところ、Rubiconの明らかな発現量の変化を認めなかった。成獣と新生児の違い、もしくは圧負荷と薬剤刺激の違いのため、初代培養心筋細胞では圧負荷条件下の心臓におけるRubiconの発現状態を再現することが難しいと考えられた。心筋細胞特異的Rubicon欠損マウスはメンデルの法則に従って生まれ、8週齢において心エコー上、明らかな構造的および機能的異常を認めなかった。また、定常状態ではLC3およびp62で評価したオートファジー活性はRubicon欠損マウスと対照群の間で顕著な差はなかった。この結果は、心臓での定常状態におけるオートファジーの制御はRubiconによる影響が小さいことを示唆している。この結果を受け、圧負荷手術を施行したところ、対照群において心肥大のみを呈する時期に、Rubicon欠損マウスは左室の拡大および収縮能の低下を認めた。また肺重量の増加を認め、心不全を呈することが明らかとなった。この心臓サンプルを用いた解析にて炎症や細胞死については両群間に大きな差を認めなかった。さらに、オートファジー活性も明らかな上昇を認めなった。つまり、Rubiconの欠損によりオートファジー活性が上昇し、それが圧負荷誘導性心臓リモデリングに保護的に作用する、という当初の仮説と全く異なる結果が得られた。圧負荷病態モデルにおいてオートファジー活性の低下を認めたが、それを初代培養心筋細胞において再現することができなかった。そのため、この手法において、オートファジーへの影響について解析を続けることは難しいと考えられた。一方、心筋細胞特異的Rubicon欠損マウスを用いた圧負荷誘導性心不全病態モデルを作製することに成功し、表現型の解析がほぼ終了した。そのため、現在までの進捗状況としては、おおむね順調に進展していると評価できる。当初の仮説では、オートファジーの抑制因子であるRubiconを欠損させることによって、心保護的作用を有するオートファジーを活性化させた場合、圧負荷誘導性心臓リモデリングの軽減が見られ、心不全の表現型が改善されると考えていた。しかしながら、心臓特異的Rubicon欠損マウスでは心臓肥大期において心不全の表現型を示した。またオートファジー活性には明らかな違いを認めなかった。これらのことから、Rubiconがオートファジーとは異なるメカニズムで心臓保護作用を有する可能性があることが示唆された。これは仮説と全く異なる逆方向の表現型であり、これまでRubiconで報告されてきたオートファジーを基本とする病態の解明ができないため、全く新たなメカニズムを解明することを目指す。

この結果を受け、圧負荷手術を施行したところ、対照群において心肥大のみを呈する時期に、Rubicon欠損マウスは左室の拡大および収縮能の低下を認めた。また肺重量の増加を認め、心不全を呈することが明らかとなった。この心臓サンプルを用いた解析にて炎症や細胞死については両群間に大きな差を認めなかった。さらに、オートファジー活性も明らかな上昇を認めなった。つまり、Rubiconの欠損によりオートファジー活性が上昇し、それが圧負荷誘導性心臓リモデリングに保護的に作用する、という当初の仮説と全く異なる結果が得られた。圧負荷病態モデルにおいてオートファジー活性の低下を認めたが、それを初代培養心筋細胞において再現することができなかった。そのため、この手法において、オートファジーへの影響について解析を続けることは難しいと考えられた。一方、心筋細胞特異的Rubicon欠損マウスを用いた圧負荷誘導性心不全病態モデルを作製することに成功し、表現型の解析がほぼ終了した。そのため、現在までの進捗状況としては、おおむね順調に進展していると評価できる。当初の仮説では、オートファジーの抑制因子であるRubiconを欠損させることによって、心保護的作用を有するオートファジーを活性化させた場合、圧負荷誘導性心臓リモデリングの軽減が見られ、心不全の表現型が改善されると考えていた。しかしながら、心臓特異的Rubicon欠損マウスでは心臓肥大期において心不全の表現型を示した。またオートファジー活性には明らかな違いを認めなかった。これらのことから、Rubiconがオートファジーとは異なるメカニズムで心臓保護作用を有する可能性があることが示唆された。これは仮説と全く異なる逆方向の表現型であり、これまでRubiconで報告されてきたオートファジーを基本とする病態の解明ができないため、全く新たなメカニズムを解明することを目指す。
新たに見出した核膜孔因子Nup88のビメンチン結合によるがん増悪化の分子機序解明

腫瘍組織で過剰発現したヌクレオポリンNup88が癌を悪性化する機構は不明である。我々は、新規に見出したNup88とビメンチン中間径フィラメントタンパク質の相互作用を解析し、この細胞運動性への関与を検討した。Nup88はビメンチンに特異的かつ直接的に結合した。Nup88のN末端541アミノ酸残基がビメンチン分子のN末端の96アミノ酸残基に結合した。この相互作用はビメンチンの重合・脱重合過程に影響した。細胞に過剰発現させたNup88はビメンチン存在下で細胞運動性を促進した。Nup88はビメンチンの重合・脱重合過程を変化させることによって細胞の運動性に寄与するのかもしれない。本年度はNup88-Vimentin結合の阻害ペプチドのスクリーニング並びにこの結合の生理的意義を解明する足がかりを得るために、Nup88のビメンチン結合ドメインの同定、両因子の細胞内共局在性、ならびにNup88のVimentin重合に与える効果を検討した。その結果、1)免疫沈降法によってNup88のC末端領域がvimentinと結合すること、2)Nup88をHeLa細胞に過剰発現してもVimentinとの明確な共局在性が見えないこと、および3)Nup88を過剰発現することにより、可溶性Vimentinが増加することを示唆した。一方、次年度以降の計画の一部を前倒しし、上皮間葉転換に対するNup88過剰発現の効果を検討したが、MCF-7細胞ではTGFbを添加した場合にも、Nup88の過剰発現に依存した上皮間葉転換の促進効果は確認できなかった。本年度は主に、Nup88とVimentinとの結合を競合的に阻害するペプチドのスクリーニング並びにそのin vivoおよびin vitroでの効果を評価すること、およびNup88過剰発現細胞の運動性を検討した。阻害ペプチドのスクリーニングに関しては、ペプチドの結合ターゲットとなる上記2因子それぞれの結合ドメインの同定を試み、VimentinのN末端領域がNup88と結合することを見出したものの、Nup88側の結合ドメインに関しては以下の2点技術的な問題により同定できなかった。1)構築した幾つかのNup88 deletion constructの発現量がまちまちであった。2)これらのconstructsの免疫沈降法による沈降効率が悪く、実験の再現性が低かった。次に、細胞の運動性に対するNup88過剰発現の効果を検討したところ、Vimentinを発現しているHeLa細胞のNup88過剰発現株において、有意に運動性を亢進したが、Vimentinを発現していないMCF-7細胞では亢進されないことを見出し、Vimentin依存性を示唆した。一方、次年度に実施予定であったNup88発現応答性遺伝子のスクリーニングを前倒しで行い、がんの発生および悪性化に関わることが報告されている11種類の候補因子を同定したので、定量PCRによる遺伝子発現解析を進めている。以下の1に関して解析が遅れているが、2、3については概ね順調に解析できている。1)技術的な問題により、Nup88とVimentinの相互の結合ドメインを絞りきれていないため、これらのドメインに対して結合する阻害ペプチドのスクリーニングが遅れている。2)細胞運動性に対するNup88の促進効果がVimentin発現に依存していることを示唆した。3)次年度に実施予定であったNup88発現に応答して発現変化する幾つかの候補遺伝子を同定し、その遺伝子レベルの発現を既に解析中である。本年度は、Nup88とビメンチン双方の結合ドメインの決定とこの結合を阻害するペプチドを探索するとともに、Nup88と上皮間葉転換との関係を、細胞運動性あるいは関連因子の遺伝子およびタンパク質レベルでの発現変化の点から検討した。まず、Nup88とビメンチンとの結合を競合的に阻害するペプチドのスクリーニングに関して、ターゲットとなる両タンパク質の結合ドメインの同定を進めたところ、Nup88側の結合ドメインは同定できなかったが、ビメンチン側の領域として、ビメンチン繊維の脱重合に必要なN末端の約100アミノ酸残基を同定した。同定したビメンチン側のNup88結合部位に対する阻害ペプチドの探索は行わなかった。次に上皮間葉転換との関連性について、ビメンチンを発現しているHeLa細胞と発現していないMCF-7細胞においてNup88を過剰発現した場合の細胞運動性に対する効果を調べた。結果として、Nup88はビメンチンに依存して細胞運動性を促進する可能性を示した。さらにNup88過剰発現細胞に対する上皮間葉転換の促進因子であるTGFβの効果や、上皮間葉転換の促進因子の発現を検討したが、目立った変化はなかった。最後に、HeLa細胞とMCF-7細胞のNup88発現株を利用して上皮間葉転換関連遺伝子の発現変化を網羅的に調べ、両細胞株において共通して発現変化する11個の遺伝子を得た。このうち、ヘッジホッグ経路を構成する因子に注目し、その遺伝子およびタンパク質の発現量が大きく変化することを確認した。H27年度から継続して、Nup88とビメンチンの結合を阻害するペプチドのスクリーニングを目指し、標的となる双方の結合ドメインの同定を試みていたが、結果としてビメンチン側のNup88結合ドメインしか同定できなかった。この領域の過剰発現はビメンチンの重合を阻害することがわかっており、これを標的にしたペプチドをスクリーニングしてもNup88との結合を特異的に阻害することが期待できなかったためペプチドのスクリーニングを断念した。

したがって、この研究に関しては必ずしも全ての順調に進展したとは言えない。一方、H28年度に実施を計画した研究に関しては、震災によって研究活動の停止を余儀なくされたにもかかわらず、一部の研究をH27年度後半から前倒しで実施したことが奏効して順調に進展した。以上から、全体として、計画は概ね順調に進展したと判断した。昨年度までに我々は、種々のがん細胞に過剰発現している核膜孔因子Nup88と細胞骨格因子の一つであるビメンチンとの相互作用ががんの悪性化に関与する可能性を考えて研究を進めてきた。これまでにNup88を過剰発現した培養細胞の運動性が、ビメンチンの細胞内発現に依存していることを示唆した。さらに、この結合を阻害してやればがん細胞の運動性を抑制できると考えられたため、これを阻害する分子の創出に貢献すると思われたNup88およびビメンチンの結合様式および結合ドメインの同定を試みた。しかしながら、細胞粗抽出液を用いた検討では、両者の結合ドメインを明確にすることはできなかった。この点に関して本年度は、リコンビナントのGST融合型Nup88および市販のリコンビナントビメンチンを用いて、再度結合ドメインの同定を試みた。その結果、ビメンチンのN末端側の高度にリン酸化される1-96アミノ酸残基が全長のNup88に結合すること、Nup88のN末端の1-541アミノ酸残基が全長のビメンチンに結合すること、および、ビメンチンの1-96アミノ酸残基がNup88の1-541アミノ酸残基に結合することを示し、両者の結合ドメインを同定できた。さらにビメンチンのリン酸化はNup88との結合に影響を与えないことを示唆した。以上の結果から、当初計画していた、Nup88とビメンチンの相互作用を阻害するペプチドの創出に向けた基礎的な知見を得ることができた。腫瘍組織で過剰発現したヌクレオポリンNup88が癌を悪性化する機構は不明である。我々は、新規に見出したNup88とビメンチン中間径フィラメントタンパク質の相互作用を解析し、この細胞運動性への関与を検討した。Nup88はビメンチンに特異的かつ直接的に結合した。Nup88のN末端541アミノ酸残基がビメンチン分子のN末端の96アミノ酸残基に結合した。この相互作用はビメンチンの重合・脱重合過程に影響した。細胞に過剰発現させたNup88はビメンチン存在下で細胞運動性を促進した。Nup88はビメンチンの重合・脱重合過程を変化させることによって細胞の運動性に寄与するのかもしれない。本年度はNup88のVimentin結合を阻害するペプチドをスクリーニングするために、免疫沈降法によるNup88側の結合ドメインの同定を試みた。しかしながら、幾つかのNup88のdeletion constructsの細胞内発現量が少なかったこと、および、GST融合型Nup88を利用したin vitroアッセイ系の構築を試みたものの、当該融合蛋白質の不溶性のため実験系を構築できなかったことが影響し、結合ドメインの正確な絞り込みができていない。
繊維性I型コラーゲンの糖化と血管平滑筋細胞のインテグリン機能に関する研究

糖尿病患者における動脈硬化症の進展に、血管壁の細胞外マトリックス蛋白の糖化(advanced glycation end product : AGE)が関与すると考えられている。このようなAGE蛋白が血管平滑筋細胞の機能の変化に影響を与え、動脈硬化症の進展に影響を与える可能性がある。今回、AGEの血管平滑筋細胞機能に及ぼす影響を、糖化I型繊維性コラーゲンを用いたin vitro培養系を用いて検討した。糖化繊維性I型コラーゲンはglycolaldehydeを用いて作製した。正常または糖化・架橋させた繊維性コラーゲン上における血管平滑筋細胞の遊走を、前年度報告したBoyden-Chamber法に加えて、リング内に密集培養した細胞の外部への遊走距離から評価した。Platelet-derived growthfactor (PDGF)-BBを遊走因子として用い、48時間後に遊走した細胞を定量化したところ、非糖化繊維性コラーゲンと比べて、糖化コラーゲン上では血管平滑筋細胞の遊走は完全に抑制されていた。また、血管平滑筋細胞からの血管新生因子であるvascular endothelial growthfactor (VEGF)と血管新生抑制因子であるthrombospondin-1の発現・分泌をNorthern blot法、ELISA法により測定したところ、糖化コラーゲン上ではVEGFの分泌低下、thrombospondin-1の発現亢進が観察された。またインテグリンの発現様式としては、α2インテグリンの発現低下、αvインテグリンの発現上昇がWestern blot法、Northern blot法で認められた。また糖化コラーゲン上ではmatrix metalloprotemase (MMP)-2の活性化低下がzymographyにより認められた。すなわち糖化コラーゲン上では平滑筋細胞の遊走低下、血管新生因子発現低下、血管新生抑制因子発現亢進が観察され、血管形成が抑制された状態と考えられた。これらの現象は、糖尿病状態において報告されている虚血部位の側副血管形成障害との関連が予測される。最後に、糖化コラーゲンによる血管平滑筋細胞の遊走抑制はαvβ3インテグリン阻害抗体、またrecombinant MMP2の添加によっても回復しなかったが、抗CD36抗体により回復した。この事より、AGEコラーゲンがCD36を介して血管平滑筋細胞遊走を阻害したと考えられる。今回、AGEの血管平滑筋細胞機能とインテグリン(マトリックス受容体)機能に及ぼす影響を、糖化I型繊維性コラーゲンを用いたin vitro培養系を用いて検討した。このような結果より、糖化繊維性コラーゲン上ではMMP-2の活性化が障害され、その結果平滑筋細胞の遊走が著明に抑制される可能性が考えられた。このような糖化コラーゲンの作用は糖尿病性動脈硬化症の進展において、血管平滑筋細胞による血管リモデリング作用を障害するとも考えられ、その制御が重要と考えられる。

この仮説を証明するため、糖化繊維性コラーゲン上でのインテグリン発現調節、recombinant MMP-2またはnative, active MMP-2発現アデノウイルスベクターの導入による糖化コラーゲン上での細胞遊走への影響を検討中である。糖尿病患者における動脈硬化症の進展に、血管壁の細胞外マトリックス蛋白の糖化(advanced glycation end product : AGE)が関与すると考えられている。このようなAGE蛋白が血管平滑筋細胞の機能の変化に影響を与え、動脈硬化症の進展に影響を与える可能性がある。今回、AGEの血管平滑筋細胞機能に及ぼす影響を、糖化I型繊維性コラーゲンを用いたin vitro培養系を用いて検討した。糖化繊維性I型コラーゲンはglycolaldehydeを用いて作製した。正常または糖化・架橋させた繊維性コラーゲン上における血管平滑筋細胞の遊走を、前年度報告したBoyden-Chamber法に加えて、リング内に密集培養した細胞の外部への遊走距離から評価した。Platelet-derived growthfactor (PDGF)-BBを遊走因子として用い、48時間後に遊走した細胞を定量化したところ、非糖化繊維性コラーゲンと比べて、糖化コラーゲン上では血管平滑筋細胞の遊走は完全に抑制されていた。また、血管平滑筋細胞からの血管新生因子であるvascular endothelial growthfactor (VEGF)と血管新生抑制因子であるthrombospondin-1の発現・分泌をNorthern blot法、ELISA法により測定したところ、糖化コラーゲン上ではVEGFの分泌低下、thrombospondin-1の発現亢進が観察された。またインテグリンの発現様式としては、α2インテグリンの発現低下がWestern blot法で認められた。昨年度報告した糖化コラーゲン上でのmatrix-metalloproteinase (MMP)-2の活性化低下と合わせて、糖化コラーゲン上では平滑筋細胞の遊走低下、血管新生因子発現低下、血管新生抑制因子発現亢進が観察され、血管形成が抑制された状態と考えられた。これらの現象は、糖尿病状態において報告されている虚血部位の側副血管形成障害との関連が予測された。最後に、糖化コラーゲンによる血管平滑筋細胞の遊走抑制はαvβ3インテグリン阻害抗体、またrecombinant MMP2の添加によっても回復しなかった。現在、AGE受容体の関与を検討中である。
高等植物における硫黄同化に関する遺伝子群の組織化と分子制御

【目的】システイン合成酵素(CSase)は高等植物の硫黄固定経路における鍵酵素であり、オルガネラ局在性が異なる3種のisozymeが存在することが知られている。演者らは、これらの生合成経路の分子レベルでの解明を目的としてCSase遺伝子のクローニングを進め、ホウレンソウからそれぞれ細胞質、葉緑体に局在するCSaseA、CSaseB、及びミトコンドリアに局在すると考えられるCSaseCのcDNAのクローニングに成功している。本研究では、CSaseB、CSaseCのトランジットペプチド(TP)配列のタンパク輸送機能を明らかにすることを目的とし、TP遺伝子のトランスジェニック植物での発現と解析を行った。
α_1-アドレナリン受容体サブタイプ特異的な修飾に関与する分子-疾患との関連

我々はこれまでの研究結果からα_<1A>-アドレナリン受容体(以下、α_<1A>-受容体と略)が生体内で何らかの機能的な修飾を受けていると考えた。そしてこの受容体に対する生体内相互作用分子をイースト2ハイブリッド法により検索し、スナピンを分離同定した。スナピンは神経伝達物質の遊離に関与するタンパクとして発見されたがその機能は十分に解明されていない。PC12細胞を用いてスナピンとα_<1A>-受容体間の相互作用と受容体の機能への影響について調べたところ、スナピン共存下では受容体活性化により惹起される細胞外からのカルシウム流入が著しく増大することがわかった。さらにこの際関与しているチャネルの特性を調べたところ、受容体作動性カルシウムチャネルの分子的実体であると現在考えられているTRPCチャネルのそれと一致した。そこでスナピンとTRPC6チャネル間の相互作用を検討した結果、スナピンがα_<1A>-受容体とTRPC6チャネルの両分子と相互作用して"α_<1A>-受容体-スナピン-TRPCチャネル"というリンクを形成することを明らかにした。このリンクによる生理反応の増大機構について本研究により明らかにしたのは以下の通りである。α_<1A>-受容体の活性化により、1."α_<1A>-受容体-スナピン-TRPC6チャネル"間の相互作用がそれぞれ増強する。2.細胞の非興奮時にはTRPC6チャネルはその多くが小胞体膜上に存在しているのに対して、α_<1A>-受容体の活性化によりこのチャネルが細胞膜上への移行する。3.細胞膜上のTRPC6チャネルが増大したことにより、このチャネルを介した細胞外からのカルシウム流入が著しく増大かつ持続する。このように"α_<1A>-受容体-スナピン-TRPCチャネル"間のリンクが生体内でのα_<1A>-受容体の機能を調節する役割を担っていることを明らかにした。我々はα_<1A>-アドレナリン受容体(以下、α_<1A>-受容体と略)の相互作用分子として、スナピンを同定した。スナピンは神経伝達物質の遊離に関与する分子として発見されたが、その機能は十分に解明されていない。本研究において我々は、スナピンがα_<1A>-受容体により活性化されるカルシウムシグナルの調節分子であることを突き止めた。すなわち、α_<1A>-受容体とスナピンを共発現したPC12細胞では、α_<1A>-受容体刺激により惹起される細胞外からのカルシウム流入が増大し、その結果、細胞内のカルシウムが持続的に高濃度に維持されることを発見した。得られた具体的な結果は以下の通りである。1.ラット脳におけるα_<1A>-受容体とスナピン間の直接的相互作用を免疫沈降法により証明した。2.PC12細胞膜上(内側)に観察されるα_<1A>-受容体とスナピンの共存、および受容体刺激に伴う両者の局在の変化。3.α_<1A>-受容体刺激により惹起される細胞内カルシウム上昇に対するスナピン共発現の影響(PC12細胞)。tonic phase(細胞外からのカルシウム流入)がスナピン共存下では著しく増大し、かつ持続した。4.このようなカルシウム流入に関与するチャネルはSK&F96365,2-APBに感受性であった。5.両者を共発現するPC12細胞においてスナピンをノックダウンすると、カルシウム流入の増大は消失した。