hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ナノ病原体の統合生物学 -宿主細胞内絶対寄生の複合生命体としての理解に向けて-

さらに植物ウイルス抵抗性遺伝子JAX1の機能解析を目的として、JAX1とウイルス因子の相互作用解析を行い、複製酵素とJAX1が結合することを明らかにした。<病原性誘導メカニズムの解明>ファイトプラズマがコードする葉化因子ファイロジェンPHYL1とその標的である植物のMADS-boxタンパク質を植物細胞に導入するとMADS-boxタンパク質が特異的に分解されることを明らかにした。また、阻害剤処理によりPHYL1がプロテアソームを利用してMADS-boxタンパク質を分解することを明らかにした。ファイトプラズマの病原性因子TENGUによる不稔症状経路について解析し、JA経路遺伝子が関与することを示し、TENGU形質転換体でJA蓄積量が減少することを明らかにした。<ナノ病原体増殖制御因子の探索>ファイトプラズマに共通して保存される転写開始因子RpoDに着目して条件検討を行い、in vitro転写系を開発した。この系を利用してRpoDにより転写制御されるファイトプラズマ遺伝子rrnBのプロモーター配列を特定し、その配列を持つファイトプラズマ遺伝子を網羅的に特定した。また、植物ウイルスタンパク質NPの細胞内輸送を観察し、ミオシンモータータンパク質のドミナントネガティブ変異体を用いた解析により、クラスXIミオシンによりNPが輸送されることを明らかにした。<ナノ病原体の逆遺伝学的解析>植物ウイルスがコードする核酸結合タンパク質NTBによる細胞死誘導メカニズムについて解析し、NTBのN末端に存在する両親媒性ヘリックス構造が細胞死誘導に関与し、NTB発現によりER膜構造が変化することを明らかにした。全ての研究項目において平成27年度に設定した研究課題を達成した。さらに<抵抗性・感受性遺伝子の機能解析>においては植物ウイルスに対して抵抗性を示すシロイヌナズナ変異体の原因遺伝子をファインマッピングにより同定するなど、当初の計画以上に進展していると考えている。<抵抗性・感受性遺伝子の機能解析>植物ウイルスが感染できないシロイヌナズナ変異体から単離した感受性遺伝子EXA1について種々の解析を行った。EXA1遺伝子の相補性検定、アリル試験等によりEXA1が植物ウイルスに対する感受性遺伝子であることを同定した。EXA1はGYFドメインを有するタンパク質をコードし、植物で広く保存される機能未知遺伝子であった。exa1変異体のプロトプラストでウイルス増殖が阻害されたことから、EXA1が細胞レベルでウイルス増殖に正に制御する働きをもつことを示した。また、新たな植物ウイルス感受性遺伝子nCBPを同定した。さらにJAX1発現植物が新たに複数種のポテックスウイルスに対して抵抗性を示すことを明らかにした。
重症病態における内皮細胞機能変化の時間空間的イメージング手法による病態生理の解明

重症患者の病態解明や危機的状況の患者救命率の向上のためには、その微小循環環境の解明は必須である。しかし、臨床において危機的状態の患者に対する正確な病態をリヤルタイムに把握することは困難である。本研究の目的は重症病態での微小循環を生体蛍光顕微鏡イメージングンク技術を用いて、内皮細胞構造の病的変化(グリコカリックス層の脱落や血管内皮細胞の形状変化)の関連性を明らかにし、様々な輸液や治療薬の病態改善効果を解明することにある。H.28年度は、マウスALBの生成方法の検討やHES70の蛍光標識すること、そして正常状態でのFITC-HES70の投与効果を検討した。H.29年度は脱血モデルにおいて、生理食塩水、HES130とマウスアルブミンを脱血と等量輸液蘇生した後に、FITC-HES70とTMR- DEX40kDaを投与し、120分間の継時的な生体蛍光顕微鏡での観察を行なった。また、同様の実験系でWGA-FITCを投与し、内皮細胞表層を染色し、グリコカリックスの損傷の程度を評価した。病的な状態におけるFITC-HES70の継時的変化やその局在性は異なっていた。また下半期ではマウスアルブミンの生成した。H.30年度は、脱血実験系にて、これまでの実験結果を踏まえ、生理食塩水とALB、生理食塩水とHES130の混合液による輸液蘇生実験を行った。現在、末梢間質の蛍光色素の変化、血管内の蛍光色素の変化やHESの局在に関してデータを解析し、論文作成中である。これまでに、FITC-HES130投与や敗血症、トランスジェニックマウスでの酸素誘導など、計画した全ての実験は完了していない。研究実施延長をH.31年度に行い、FITC-HES130の蘇生投与実験を脱血モデルに限定して、HES製剤の先行投与効果に関して実験を集中し、HESの局在性を中心に研究を行う計画である。当初に計画していたマウスALBの入手とHES130の蛍光色素標識に関して、様々な理由で大幅に時間を要し、研究進捗状況の遅れが発生した。しかし実験の優先順位を考慮し、組織酸素分圧の測定は行わない計画に修正し、実験系を脱血モデルを中心に行うこととしたことで、実験計画は概ね順調に進んでいる。しかし、危機的な重症状態におけるHES製剤の血管内壁の局在性に関しては、本研究の中心的な事柄であり、研究期間の延長を行い、研究目的の達成に務める。H.31年度は、行えなかったFITC-HES130投与による蛍光強度の測定や敗血症、HES130やマウスアルブミンの先行投与の効果などに関してより多くの知見を得たいと考えている。H.31年度は、HES130の先行投与、ALBの先行投与におけるHESの局在有意性をより明らかにし、同様の実験系でFITC-HES130の間質への蛍光強度の変化を捉え、出血によりダメージを受けたグリコカリックスとHESとアルブミンとの関係性を明確に解明しようと考えている。本年度中に、敗血症に関する同様の実験も行う予定である。さらにマウスアルブミンの蛍光標識も試み、重症病態におけるアルブミンの役割に関して解明する。麻酔や集中治療領域における重症患者の病態解明や、大量出血等の危機的状態の救命率を向上のために、その微小循環の解明は必須であると考える。しかし、実際の臨床において、大量出血や重症敗血症の正確な病態をリヤルタイムで把握することは困難である。本研究の目的は、急性出血モデル、敗血症モデルにおける毛細血管レベルでの事象をin vivo顕微鏡イメージング技術を用いて観察する事により、個体の微小循環及びその環境をリアルタイムに観察し、変化に富む血管内皮細胞の機能を明らかにし、同時に組織化学的観点から内皮細胞構造の病的変化(グリコカリックス層の脱落や血管内皮細胞の形状変化)の関連性を解明し、輸液や治療薬の病態改善効果を明確にすることにある。H28年度は、マウスアルブミンの生成やHES70の蛍光標識及びその投与である。具体的には、脱血モデルにおいて、生理食塩水、HES130、マウスアルブミンを同量輸液して蘇生し、FITC-HES70とTMR-DEX40kDaを投与した実験系において、120分継時的に生体蛍光顕微鏡で観察した。また、同様の実験系でWGA-FITCを投与して内皮細胞表層を染色し、グリコカリックスの損傷の程度を評価した。データ解析は、まだ完了してないが、様々な病態(通常、脱血、敗血症状態)におけるFITC-HES70の継時的変化やその局在性は異なっていた。今後データ解析し、詳細な比較検討を行う。実験当初は、現在日本で使用されているHES製剤(分子量:70000、130000)をFITCで標識し正常状態のマウスの血管透過性を定量化、時間的、空間的な評価を行う予定であったが、HES130000の入手が困難であったため、HES-70000の標識を成功するに止まった。また、牛アルブミンを使用した実験では、急性出血や敗血症に伴う生体反応のみではなく、他の生体反応が生じ、正確な生体情報を得ることができなかったので、新たにマウスアルブミンの入手が必要になった。しかし、非常に高価で、必要量を考慮すると、マウスアルブミンの生成が必要であると判断した。

その生成にはかなりの時間を要し、実験計画の遅延や計画変更を余儀なくされた。実験の重要性を考慮し、組織酸素分圧の測定は行わない方針とした。来年度は、HES130000の蛍光標識とマウスアルブミンの蛍光標識を中心に実験を行うことにし、現在の計画通り、DEX、HES、ALBに蛍光色素のFITCを標識し、FITCー40000 DEXの血管透過性及び白血球-内皮細胞相互作用の観察、定量化、イメージングは行う。しかし、H29年度は、NS、HES、VOL投与によるグリコカリックスの機能評価を行うのが中心課題であるため、できるだけ早期に蛍光標識を完了するように配慮する。麻酔や集中治療領域における重症患者の病態解明や、大量出血等の危機的状態の患者の救命率を向上には、その微小循環の解明は必須である。しかし、実際の臨床において、大量出血や重症敗血症の正確な病態をリヤルタイムに把握することは困難である。本研究の目的は、急性出血モデルや敗血症モデルにおける微小循環レベルでの事象をin vivo顕微鏡イメージング技術を用いて観察する事により、個体の微小循環及び、その環境をリアルタイムに観察し、変化に富む血管内皮細胞の機能を明らかにし、同時に組織化学的観点から内皮細胞構造の病的変化(グリコカリックス層の脱落や血管内皮細胞の形状変化)の関連性を解明し、輸液や治療薬の病態改善効果を明確にすることにある。H28年度は、マウスアルブミンの生成方法の検討や正常状態でのHES70の蛍光標識及びその投与にほとんどの研究時間を費やした。H.29年度は脱血モデルにおいて、生理食塩水、HES130、マウスアルブミンを同量輸液して蘇生し、FITC-HES70とTMR-DEX40kDaを投与した実験系において、120分間、継時的に生体蛍光顕微鏡で観察しテータを補足した。また、同様の実験系でWGA-FITCを投与して内皮細胞表層を染色し、グリコカリックスの損傷の程度を評価した。様々な病態(通常状態、脱血状態、敗血症状態)におけるFITC-HES70の継時的変化やその局在性は異なっていた。後半でマウスALBの生成に成功した。マウスALB投与下で、脱血モデルにおける同様の実験を行った。実験のデータ解析を行い、詳細な検討を行っており、現在までのデータの集積(末梢間質の蛍光色素の変化、血管内の蛍光色素の変化、HESの局在)に関してデータを解析、学会報告を予定し、論文執筆中である。H.30年度は、ALBを蛍光染色し、敗血症に関して同様の実験を行う予定である。実験当初に計画していたマウスALBの入手とHES130の蛍光色素の結合に関して計画していたようにできなかったことが進捗状況の遅れの最大の原因であり、実験計画の遅延や計画変更を余儀なくされた。実験の優先順位を考慮し、組織酸素分圧の測定は行わない計画とした。時間は非常にかかってしまったが、HES130の蛍光標識および、マウスALBの生成には成功しているので、H.29年度は、順次計画通り実験を行っていく予定であった。本研究の実験の特性上、大量のマウスアルブミンが必要であり、再実験の必要性が生じ、ALBの量産を試みたが、うまくいかず、さらに時間を費やした。残念なことに本年度予定していたALBの標識作業ができていない状況となった。HES130の蛍光標識と生成は、計画通り行われたため、来年度は、FITC-40000 DEXの血管透過性、グリコカリックスの評価及び白血球-内皮細胞相互作用の観察、定量化、などを行う。実験が順調に進めば、ALBの標識や敗血症モデルでのグリコカリックスの損傷評価を行う予定である。重症患者の病態解明や危機的状況の患者救命率の向上のためには、その微小循環環境の解明は必須である。
血清トランス脂肪酸レベルと食物アレルギー発症の関係

平成25年11月より「食物アレルギー予防効果に関するランダム化臨床試験」を開始した。具体的には出生第1日目より、母乳のみの群(母乳が足りないときはミルクではなく、明治エレメンタルフォーミュラ:牛乳アレルギー児用の牛乳蛋白をアミノ酸乳に置き換えた治療用ミルクを加える:母乳栄養±アミノ酸乳)と母乳を主体にしつつも明治ほほえみを少量(生後1カ月未満では5ml以上、それ以降1日40 ml以上)加える群(母乳栄養+少量ミルク)にランダムに振り分け、2歳健診時のアトピー感作ならびに2歳までの即時型食物アレルギーの発生頻度を比較する臨床試験である。平成28年5月で312例に達し、新規登録を終了した。最終解析において、5カ月時および2歳時の採血検査で、牛乳に対して明らかに母乳栄養±アミノ酸乳群の方が母乳栄養+少量ミルク群より牛乳に対する食物感作の程度が低かった(5か月時:P=0.0001, P=0.005)。5か月時血清25OHDの3等分に分けた際の中間群と介入の間に有意な相互作用が認められた(P=0.02)。即時型食物アレルギーは(リスク比, 0.20; 95%信頼区間、0.07-0.57; P=0.0007)、アナフィラキシー型食物アレルギーは(リスク比0.08, 95%信頼区間0.01-0.58,P=0.001)、即時型卵白アレルギー(リスク比0.13, 95%信頼区間0.020.99,P=0.02)、即時型牛乳アレルギー(リスク比0.10, 95%信頼区間0.010.77,P=0.006)、即時型小麦アレルギー(リスク比0.14, 95%信頼区間0.021.15,P=0.03)、全ての即時型反応において同様に前者が後者より有意に少なかった。一方、即時型牛乳アレルギーのリスク比に比べると、卵白を含め他の食材による即時型アレルギーのリスク比は低かった。研究計画上では当初400例以上必要と計算されたが、中間解析で既に有意差がついたため312例の段階で登録を終了した。上記の如く、生後6時間など早期に母乳に少量ではあってもミルクを加えることによってアナフィラキシーが14倍に増えることが明らかになった。また、即時型は5倍にリスクを上げることが判った。逆に生後5日以降などにミルクを母乳に加えても、母乳と比べて食物アレルギーが増えるわけではないことが判明した。このことは、生後24時間など早期に異種蛋白を児が直接摂取することで感作を惹起し、後々即時型アレルギー反応を引き起こすという新しい概念につながった。今回の研究ではエビデンスとしては明確となったが、そのメカニズムがまだ不明であり、出生後5日間の腸内細菌叢の変化を追う次の研究につなげ、既に2019年1月より開始した。今回の臨床試験結果は現在論文投稿中である。本研究の結果は「生後数日だけ完全母乳で栄養し、生後5日目以降などであればミルクを加えても食物アレルギーにはなり難い」という結論に至り、これは世界中で実践可能で、このことにより食物アレルギーの発症を劇的に抑制できるため、今回の研究実施の意義は極めて大きかったと自負するものである。また、当初の予定であったトランス脂肪酸測定は、血清濃度があまりにも低く測定限界以下となり断念した。その代り、アラキドン酸、エイコサペンタエン酸、ドコサペンタ塩酸等の脂肪酸を24種測定し、主研究を投稿したのち、統計解析・論文化に入る予定である。5か月、2歳時点での残血清を用いて、ビタミンD結合蛋白、PD-1, PD-L1, PD-L2をELISAで測定し、以下に述べる小項目13を平成31年度内に実施論文化する予定である。大項目;主研究の結果を英語論文として誌上発表する。小項目1;血清脂質の食物アレルギー発症への関与;今までアラキドン酸などの血清脂肪酸が食物アレルギー発症と関係するという論文や関係ないとする論文があり、定説はない状況である。今回の研究ではフォローアップ率が高く、食物アレルギーの診断も食物負荷試験を実施するなど、かなりしっかりしたものである(過去の論文では親の自己申告に頼っている場合も少なくない)。今回の研究コホートにより、この議論に終止符をうつ。臨床試験は順調に推移しており、平成28年の5月で310例の登録を終了した。ほぼ全例で5か月時の採血を終了し、2歳時の採血も半数以上で終了した。即時型食物アレルギーは55例(17.8%)で発生している(まだ増える見込み)。全例が2歳の誕生日をむかえるまでフォローアップするので、試験は平成30年の5月で終了予定である。平成28年度はおよそ400検体のPUFAを測定し、TFA測定の検量線を描くところまで終了した。統計解析、食物アレルギーとの関係性ならびに母親の食生活との関係性は全例のPUFAおよびTFA測定が終了した時点で行う予定である。

*ラウリン酸、ミリスチン酸、ミリストレイン酸、パルミチン酸、パルミトレイン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、γ-リノレン酸、リノレン酸、アラキジン酸、エイコセン酸、エイコサジエン酸、5-8-11エイコサトリエン酸、ジホモ-γ-リノレン酸、アラキドン酸、エイコサペンタエン酸、ベヘニン酸、エルシン酸、ドコサテトラエン酸、ドコサペンタエン酸、リグノセリン酸、ドコサヘキサエン酸、ネルボン酸、「食物アレルギー予防効果に関するランダム化臨床試験」は順調に進行しており、フォローアップ率も99%以上である。本研究の方では既に有意差もでている。当該研究では、PUFAの測定は順調であるが、TFAの測定システムに若干の遅れがでている。しかし、HPLCにより検量線を描くことに成功し、平成29年度は鋭意検体測定の実施に入る。平成25年11月より「食物アレルギー予防効果に関するランダム化臨床試験」を開始した。具体的には出生第1日目より、母乳のみの群(母乳が足りないときはミルクではなく、明治エレメンタルフォーミュラ:牛乳アレルギー児用の牛乳蛋白をアミノ酸乳に置き換えた治療用ミルクを加える:母乳栄養±アミノ酸乳)と母乳を主体にしつつも明治ほほえみを少量(生後1カ月未満では5ml以上、それ以降1日40 ml以上)加える群(母乳栄養+少量ミルク)にランダムに振り分け、2歳健診時のアトピー感作ならびに2歳までの即時型食物アレルギーの発生頻度を比較する臨床試験である。平成28年5月で310例に達し、新規登録を終了した。中間解析において、5カ月時および2歳時の採血検査で、牛乳に対して明らかに母乳栄養+少量ミルク群の方が母乳栄養±アミノ酸乳群より牛乳に対する食物感作の程度が高かった(5か月時:P=0.0001, P=0.003)。二次エンドポイントの即時型食物アレルギーは(リスク比4.7, 95%信頼区間2.58.7, P<0.0001)、アナフィラキシー型食物アレルギーは(リスク比7.0, 95%信頼区間0.956.6, P=0.03)、即時型卵白アレルギー(リスク比4.1, 95%信頼区間1.79.6, P=0.0005)、即時型牛乳アレルギー(リスク比14.2, 95%信頼区間1.9106.5, P=0.0005)、即時型小麦アレルギー(リスク比7.1, 95%信頼区間0.957.0, P=0.03)、即時型ナッツ類などその他アレルギー(リスク比4.6, 95%信頼区間1.020.8, P=0.03)、全ての即時型反応において同様に前者が後者より有意に多かった。一方、即時型牛乳アレルギーのリスク比に比べると、卵白を含め他の食材による即時型アレルギーのリスク比は低かった。研究計画上では当初400例以上必要と計算されたが、中間解析で既に有意差がついたため310例の段階で登録を終了した。上記の如く、生後6時間など早期に母乳に少量ではあってもミルクを加えることによって牛乳アレルギーが14倍に増えることが明らかになった。また、即時型は5倍、アナフィラキシー反応は7倍、卵は4倍、小麦は7倍など、牛乳以外の食品についても非特異的に即時型アレルギーのリスクを上げることが判った。逆に生後5日以降などにミルクを母乳に加えても、母乳と比べて食物アレルギーが増えるわけではないことが判明した。このことは、生後24時間など早期に異種蛋白を児が直接摂取することで感作を惹起し、後々即時型アレルギー反応を引き起こすという新しい概念につながった。今回の研究ではエビデンスとしては明確となったが、そのメカニズムがまだ不明であり、出生後5日間の腸内細菌叢の変化を追うなど次の研究につなげたいと考えている。今回の臨床試験結果の全データが6月中には出揃う予定なので、7月8月中には論文投稿する。
日常的「出来事」の機能解剖研究

我々が日常的に経験した「出来事」を様々な記憶要素の連合と考え、その脳メカニズムの解明を目指している。「場所」「人物」「物体」の3種類の記憶要素の脳内表象と、これらが情動体験と連合するメカニズムが研究対象である。本年度は、より統制された実験課題によって3種類の記憶要素の連合メカニズムを明らかにした。記憶要素をコントロールするために、学習セッションを用いて人工的に「出来事」記憶を操作した。被験者が探偵として事件を解決するロールプレイング形式の学習(偽体験)セッショシを行わせ、形成された人工的な「出来事」で実際の自伝的「出来事」をモデル化した。事件が起きた場所の写真で文脈プライミングを行う条件と行わない条件で「人物」と「物体」の認知課題を被験者に行わせた。文脈プライミングを行った場合、「人物」と「物体」の認知時に連合している出来事を想起する処理過程が効率化され、連合に関与する脳領域の活動が低下することが期待される。測定した認知時の脳活動を、2条件間で比較した結果、左の海馬と下側頭回前部にプライミングに伴う活動低下が見られた。これらの領域が「場所」「人物」「物体」の3種類の記憶要素を出来事として統合する役割を担うことが、世界で初めて明らかとなった。この成果について現在学会発表・論文執筆を準備中である。さらに事件解決の成否や被験者の性格と、学習セッション・認知セッションでの脳活動との相関を検討し、情動体験との連合メカニズムを解析中である。本研究では、我々が日常的に経験した「出来事」を様々な記憶要素の連合と考え、その脳メカニズムの解明を目指す。本年度は「場所」「人物」「物体」の3種類の記憶要素の脳内表象と、これらが情動体験と連合するメカニズムを研究対象とした。当初の計画では3種類の記憶要素について、既知刺激と未知刺激に対する反応が異なる脳領域と、関連する情動体験量と脳反応量が相関する領域を一つの実験で明らかにする予定であったが、本研究及び関連研究の成果に基づき、3つの独立した実験として遂行した。1.本研究のプロトタイプとして進めてきた「人物」と「物体」と情動価値(危険)の統合メカニズムの研究が完了し、それぞれの要素の情動価値が並列処理され「状況」として統合される脳ネットワークが明らかとなった(国際学会発表済み、論文準備中)。2.名前認知実験の結果から、「人物」に関連する記憶要素が個人的知人と有名人との間で複雑に重複することが明らかとなった(国際学会発表済み、論文投稿済)。そこで有名人について、性格・身体運動・視覚イメージ・知識の4つの記憶要素を仮定し、その脳内表象を同様に研究した。その結果、性格と知識の脳内表象が左後部皮質の異なった領域で明らかとなった(国内学会発表済み、国際学会発表予定)。3.「人物」と「場所」について、既知に「個人的」と「有名」の2カテゴリーを考慮し、未知刺激との比較を行う写真刺激提示を用いたfMRI研究を行った。提示反復による賦活減少が記憶への関与の指標になることを利用し、既知カテゴリーと反復提示の影響を「人物」と「場所」で比較する。現在実験最終段階である。本年度は継続中のfMRI実験を完了し新たに2つの実験を開始した。1)「人物」と「場所」について、提示反復による賦活減少を指標に、「個人的」と「有名」の既知カテゴリーの脳内表象を調べた。記憶要素・既知カテゴリーに共通の表象と、それぞれ固有の表象とについて、総体的に明らかにすることが出来た(国際学会発表済み、論文準備中)。これは世界初の成果である。2)記憶要素間や情動体験量をコントロールするために、学習セッションを用いて人工的に「出来事」記憶を操作する実験を開始した。動画を用いたロールプレイング形式の学習(偽体験)セッションを被験者に行わせ、形成された人工的な「出来事」で実際の自伝的「出来事」をモデル化できるか、想起課題遂行時の脳活動を比較して検討する。既に刺激の選定が完了し、fMRI実験を準備中である。3)上記2に密接に関連して、出来事を経験する際に、状況を構成する要素に対しての反応の個人差について検討を行う実験を開始した。、複雑な社会的状況を示す動画や写真の認知の際の脳活動とアンケートで得られた各被験者の日常生活習慣や性格傾向との相関を解析する。既にアンケートの作成が完了し、fMRI実験を準備中である。

文脈プライミングを行った場合、「人物」と「物体」の認知時に連合している出来事を想起する処理過程が効率化され、連合に関与する脳領域の活動が低下することが期待される。測定した認知時の脳活動を、2条件間で比較した結果、左の海馬と下側頭回前部にプライミングに伴う活動低下が見られた。これらの領域が「場所」「人物」「物体」の3種類の記憶要素を出来事として統合する役割を担うことが、世界で初めて明らかとなった。この成果について現在学会発表・論文執筆を準備中である。さらに事件解決の成否や被験者の性格と、学習セッション・認知セッションでの脳活動との相関を検討し、情動体験との連合メカニズムを解析中である。
炉心溶融により生じる水素デトネーションの基礎的研究

炉心溶融時に生ずる水素に起因するデトネーションに関して、3年間に以下の研究成果を得た。(1)炉心溶融時の雰囲気中に存在する水蒸気がデトネーションへの遷移(DDT)に及ぼす影響を実験的に調査するために、水蒸気濃度を0%から4-5%へと変化させた結果、全長13mのデトネーション管では3-8%の水蒸気を含む混合気ではDDTが生じなかった。実験条件によりこの限界は変化した。衝撃波管を用いた実験では、DDTが生ずるまでの誘導時間は、水蒸気濃度と初期温度に強く依存した。(2)局部的に混合気濃度が異なる場合、すす膜観測より、通常のすす膜構造と異なる規則的模様が観測され、複数の燃焼形態か混在することが観察された。(3)生じたデトネーションが構造物間の狭い空間を伝播する際の挙動については、間隙長一定の場合に、デトネーションのセルサイズが同一であっても混合気の組成によって伝播形態が大きく異なった。さらに混合気の組成(当量比、窒素およびアルゴン希釈割合)を大きく変化させた場合は、同一のセルサイズに対しては水素過剰混合気の方が速度欠損が大きかった。同一希釈量では、窒素希釈の方がアルゴン希釈よりも間隙内速度欠損が大きかった。(4)デトネーション管端にステンレスチューブを複数本最密になるよう挿入し、チューブ内径および長さがDDT過程に及ぼす影響について調べた結果、チューブの挿入によりDDT距離が大幅に短縮された。本研究の遂行にあたり、石井一洋、三宅淳巳、坪井孝夫と同行の大学院生がアーヘン工科大学を訪れ、アーヘン大学のオリビエ教授、シュミット助手、ビークリング助手、グレーニッヒ教授を招聘し、研究打ち合わせ並びに共同実験を行った。炉心溶融時に生ずる水素-空気混合気のデトネーションに関して、本年度は主として下記の研究を行った。1.デフラグレーションからデトネーションヘの遷移2.狭い間隙中を伝播するデトネーションの挙動3.伝播限界圧力付近のデトネーションの挙動1の研究は、水素-空気混合気が燃焼開始後に複雑な構造物内を火炎伝播することによる局所圧力上昇、ならびにそれによるデトネーションヘの遷移(DDT)を実験的に模擬するものである。条件を簡単にするため円管内にオリフィスを設けそこを通過する噴流火炎による衝撃波の生成を確認した。2の研究は、発生したデトネーションが構造物間を伝播する際の挙動を調べたものであり、間隙長と伝播速度の関係を明らかにするとともに、セルサイズより間隙長が十分小さい場合には大幅な速度変動が生ずることがわかった。3の研究は、伝播限界条件付近におけるデトネーションの不安定性を実験的に調べたもので、デトネーションを構成する衝撃波面と反応面との分離、反応面の加速、デトネーション波面の再形成、といったの過程の繰り返しにより大幅な速度変動が引き起こされ、ある初期圧力の範囲内で上述の不安定性が生ずることが分かった。また、上記研究の遂行にあたり平成11年9月より約3ヶ月間アーヘン工科大学助手Arne Schmidを横浜国立大学に招聘し、上記1の実験装置製作および実験を行った。さらに、平成12年1月に研究分担者である三宅淳巳および石井一洋がアーヘン工科大学衝撃波研究所を訪れ、上記2、3の研究成果の交換および今後の研究計画に関する打ち合わせを行った。炉心溶融時に生ずるデトネーションに関して、本年度は主として下記の研究を行った。1.水素-空気-水蒸気混合気中におけるDDT過程2.濃度勾配を有する混合気中におけるデトネーションの生成

3.水素-酸素混合気の狭い間隙内の伝播挙動1の研究は、炉心溶融時に雰囲気中に存在する水蒸気がデトネーションへの遷移(DDT)に及ぼす影響を実験的に調べるもので,水蒸気濃度を1.2%から3.2%へと上昇させた場合には、全長約13mのデトネーション管ではDDTが生じなかった。また、衝撃波管を用いた実験では、DDTが生ずるまでの誘導時間は、水蒸気濃度と初期温度に強く依存し、初期圧力にはあまり依存しない結果を得た。2の実験は、炉心溶融時の形成される水素混合気は必ずしも空間的に一様ではないため、局所的に混合気濃度が異なる場におけるデトネーション生成を対象としたものである。その結果、DDT自体は、それが生じやすい混合気濃度の領域において形成されたが、すす膜上において、通常のデトネーション伝播で見られる不規則なセル構造とは明らかに異なる規則的な模様が観察され、複数の燃焼形態が混在しているものと思われる。3の研究は、生じたデトネーションが構造物間の狭い空間を伝播する際の挙動を調べたものであり、間隙長一定の場合、デトネーションのセルサイズが同一であっても混合気の組成によって伝播形態が大きく異なる結果を得た。また、上記研究の遂行にあたり、平成12年8月より約1ヶ月間、研究代表者である坪井孝夫と同行した大学院生1名がアーヘン工科大学衝撃波研究所を訪れ、互いの情報交換とともに水素-空気混合気中でのDDT過程に関する実験を行った。また、平成13年1月中旬より約2週間、共同研究者であるアーヘン工科大学衝撃波研究所ヘルベルト・オリビエ教授を本学に招聘し、研究成果の交換および今後の研究計画に関する打合せを行った。炉心溶融時に生ずるデトネーションに関して、本年度は主として下記の研究を行った。1.水素デトネーションの狭い間隙内における伝播挙動2.水素一酸素混合気のDDT機構の解明1の研究は、生じたデトネーションが構造物間の狭い空間を伝播する際の挙動を調べたものである。昨年度の結果より、間隙長一定の場合に、デトネーションのセルサイズが同一であっても混合気の組成によって伝播形態が大きく異なる結果を得ているが、本年度は混合気の組成を大きく変化させて、当量比、窒素およびアルゴン希釈割合が伝播に及ぼす影響について調べた。その結果、同一のセルサイズに対しては水素過剰混合気の方が間隙内における速度欠損が大きいことかわかった。また同一希釈量では、窒素希釈の方かアルゴン希釈よりも間隙内速度欠損が大きく、デトネーションか減衰しやすい結果が得られた。2の研究は、水素混合気において積極的にDDT過程を引き起こすことにより、デトネーションに遷移しやすい条件を探すものである。デトネーション管端にステンレスチューブを複数本最密になるよう挿入し、チューブ内径および長さがDDT過程に及ぼす影響について調べたものである。その結果、チューブの挿入によりDDT距離が大幅に短縮されること、外径4.4mmおよび外径7.0mmのチューブではDDT距離は大きく変化しないものの、前者の場合は早期にDDTが起こることがわかった。また、上記研究の遂行にあたり、平成13年9月より約3ヶ月間、アーヘン工科大学衝撃波研究所ヨルグ・ビークリング助手を本学に招聰して共同実験を行った。さらに、平成13年9月より約2ヶ月問、共同研究者であるアーヘン工科大学衝撃波研究所ハンス・グレーニッヒ教授を本学に招聰し。研究成果の交換および研究取り纏めに関する打合せを行った。
FLIPによるユビキチン・プロテアソームシステムの制御

FLIPはCaspase8とよく似た構造を持つがCaspase活性を持たないため、Caspase8と競合することによりアポトーシスを阻害する。FLIPはアポトーシスを阻害する以外に、b-cateninのユビキチン化を阻害することによりWntシグナルを増強する。この分子機構を詳細に解析した結果、以下のことを明らかにした。1,FLIPはb-cateninだけでなくHIF1a、XIAP、GFP-degronなど様々なタンパク質のユビキチン化を阻害し、これらタンパク質の細胞内蓄積を増加させた。FLIPのユビキチン化阻害活性は、FHPタンパク質が細胞内で凝集塊を形成する性質と密接な相関があり、これらの性質にはFHPのDEDドメインが重要であることがわかった。FLIPを多量に発現している肺がん細胞では大部分のFLIPタンパク質が界面活性剤で可溶化できず、免疫染色により肌IPタンパク質が細胞内で小さな凝集塊を形成していることが示された。この細胞でsiRNAによりFHPの発現量を低下させると、Wntシグナル、HIF-1シグナルいずれも低下した。2,FHPタンパク質のC末に核移行シグナルが存在し、FLIPはCRM1依存的に核と細胞質をシャトルしていることを明らかにした。FLIPのC末42アミノ酸を欠損させたFHP変異体、あるいはFHPの核移行シグナルに変異を導入したFHP変異体は、b-cateninの蓄積増加を起こすが、Wntシグナルの増強活性を示さなかった。またこれらのFLIP変異体は主に細胞質に存在し、核移行活性が著しく低下した。FLIPタンパク質に核外移行シグナル配列を付加すると、FLIPタンパク質の大部分が細胞質に局在し、Wntシグナル増強活性が著しく低下した。これらの結果から、核内に存在するFLIPはWntシグナル活性化に関与する事が示唆された。FLIPはb-cateninのユビキチン化を阻害することによりWntシグナルを増強する事を昨年度報告した。今年度はFLIPによるb-cateninのユビキチン化阻害機構を解析した結果、FLIPはb-cateninだけでなく様々な細胞内タンパク質のユビキチン化を阻害することを見出した。FLIPを共発現した細胞ではHIF-1、XIAP等ユビキチン・プロテアソームシステムにより分解されるタンパク質の蓄積量が増加し、HIF-1のシグナルも増強した。GFPにユビキチン化シグナルを融合したGFP-degronは細胞内で速やかにユビキチン化されプロテアソームにより分解されたが、FLIPを発現するとGFP-degronの蓄積量が増加した。FLIPを発現した細胞内ではFLIPが凝集体を形成し、ユビキチンがこの凝集体に濃縮され細胞質でのユビキチン量が減少していた。FLIPを発現しユビキチン化活性が低下した細胞にユビキチンを多量に発現させると、細胞内でのGFP-degronの蓄積が低下した。これらの結果から、FLIPによるユビキチン化阻害機構は、少なくとも一部はFLIPによる細胞質ユビキチンの減少によるものであることが示唆された。FLIPを多量に発現している肺がん細胞ではFLIPが凝集体を形成していた。この細胞でsiRNAによりFLIPの発現量を低下させると、Wntシグナル、HIF-1シグナルいずれも低下した。これらの結果からFLIPを多量に発現したがん細胞ではタンパク質ユビキチン化反応が制御され、Wntシグナル、HIF-1シグナルが増強し、細胞の悪性化に関与している可能性が考えられた。

FLIPはCaspase8とよく似た構造を持つがCaspase活性を持たないため、Caspase8と競合することによりアポトーシスを阻害する。FLIPはアポトーシスを阻害する以外に、b-cateninのユビキチン化を阻害することによりWntシグナルを増強する。この分子機構を詳細に解析した結果、以下のことを明らかにした。1,FLIPはb-cateninだけでなくHIF1a、XIAP、GFP-degronなど様々なタンパク質のユビキチン化を阻害し、これらタンパク質の細胞内蓄積を増加させた。FLIPのユビキチン化阻害活性は、FLIPタンパク質が細胞内で凝集塊を形成する性質と密接な相関があり、これらの性質にはFLIPのDEDドメインが重要であることがわかった。FLIPを多量に発現している肺がん細胞では大部分のFLIPタンパク質が界面活性剤で可溶化できず、免疫染色によりFLIPタンパク質が細胞内で小さな凝集塊を形成していることが示された。この細胞でsiRNAによりFLIPの発現量を低下させると、Wntシグナル、HIF-1シグナルいずれも低下した。2,FLIPタンパク質のC末に核移行シグナルが存在し、FLIPはCRM1依存的に核と細胞質をシャトルしていることを明らかにした。FLIPのC末42アミノ酸を欠損させたFLIP変異体、あるいはFLIPの核移行シグナルに変異を導入したFLIP変異体は、b-cateninの蓄積増加を起こすが、Wntシグナルの増強活性を示さなかった。またこれらのFLIP変異体は主に細胞質に存在し、核移行活性が著しく低下した。FLIPタンパク質に核外移行シグナル配列を付加すると、FLIPタンパク質の大部分が細胞質に局在し、Wntシグナル増強活性が著しく低下した。これらの結果から、核内に存在するFLIPはWntシグナル活性化に関与する事が示唆された。
転写因子Nrf2の発癌防御における役割の解明

Nrf2により制御されている遺伝子群が,化学物質による膀胱癌の発生防御に果たす役割を明らかにするために,nrf2欠損マウスに対して,N-nitrosobutyl(4-hydroxybutyl)amine(BBN)を投与し,発癌実験を行った.nrf2欠損マウスでは,浸潤癌の発生率が高く,オルティプラッツによる発癌抑制効果も認められなかった.以上により,膀胱の化学発癌の防御には,Nrf2により制御されている遺伝子群の機能が必須であることが確認された.また,AhRにより制御されている遺伝子群が,化学発癌の発生を促進するかどうかを明らかにするために,AhRの抑制機能を有するAhRRの遺伝子欠損マウスを用いて,AhR機能の亢進状態における化学発癌のおこりやすさを検討した.その結果,当初の予想に反して,AhRR遺伝子欠損マウスでは,ベンツピレンの皮下投与により,皮下腫瘍の発生が,むしろ抑制されるという傾向が得られた.面白いことに,この抑制傾向は,AhRR::Nrf22重欠損マウスでは解除されることから,Nrf2の制御下の遺伝子群の働きによるものと推測される.すなわち,AhR制御下の遺伝子群の機能亢進に伴い,ベンツピレンの酸化が促進され,それにより,Nrf2制御下の遺伝子群の誘導も亢進し,結果的にベンツピレンの代謝が促進されて,癌の発生が抑制されたものと考えられる.(2)Nrf2制御系とDNA修復酵素の機能的相互作用の検討Nrf2制御下の遺伝子群の作用は,DNAの酸化障害を予防するために重要であると予想され,Ogg1,MutYなどのDNA修復酵素は,酸化障害を受けた塩基の除去修復に必須である.そこで,Nrf2::Ogg1あるいはNrf2::MutY2重欠損マウスでは,DNAの酸化障害が著しく増悪するものと予想し,それらのマウスに対して酸化剤KBrO_3を経口投与しつつ,ベンツピレンの皮下投与を行い発癌の程度を検討した.その結果,野生型nrf2 alleleの有無と癌発生の相関は認められたものの,残念ながら,これまでに野生型とOgg1欠損マウス,MutY欠損マウスの間,Nrf2欠損マウスとNrf2::Ogg1あるいはNrf2::MutY2重欠損マウスの間に有意な差は認められていない.この原因としては,KBrO_3の皮膚局所への移行が不十分で,Ogg1やMutYの貢献が十分に検出できなかったためと考えられる.Nrf2により制御されている遺伝子群が,化学物質による膀胱癌の発生防御に果たす役割を明らかにするために,nrf2欠損マウスに対して,N-nitrosobutyl(4-hydroxybutyl)amine(BBN)を投与し,発癌実験を行った.nrf2欠損マウスでは,浸潤癌の発生率が高く,オルティプラッツによる発癌抑制効果も認められなかった.以上により,膀胱の化学発癌の防御には,Nrf2により制御されている遺伝子群の機能が必須であることが確認された.また,AhRにより制御されている遺伝子群が,化学発癌の発生を促進するかどうかを明らかにするために,AhRの抑制機能を有するAhRRの遺伝子欠損マウスを用いて,AhR機能の亢進状態における化学発癌のおこりやすさを検討した.その結果,当初の予想に反して,AhRR遺伝子欠損マウスでは,ベンツピレンの皮下投与により,皮下腫瘍の発生が,むしろ抑制されるという傾向が得られた.面白いことに,この抑制傾向は,AhRR::Nrf22重欠損マウスでは解除されることから,Nrf2の制御下の遺伝子群の働きによるものと推測される.すなわち,AhR制御下の遺伝子群の機能亢進に伴い,ベンツピレンの酸化が促進され,それにより,Nrf2制御下の遺伝子群の誘導も亢進し,結果的にベンツピレンの代謝が促進されて,癌の発生が抑制されたものと考えられる.Nrf2制御下の遺伝子群の作用は,DNAの酸化障害を予防するために重要であると予想され,Ogg1,MutYなどのDNA修復酵素は,酸化障害を受けた塩基の除去修復に必須である.そこで,Nrf2::Ogg1あるいはNrf2::MutY2重欠損マウスでは,DNAの酸化障害が著しく増悪するものと予想し,それらのマウスに対して酸化剤KBrO_3を経口投与しつつ,ベンツピレンの皮下投与を行い発癌の程度を検討した.その結果,野生型nrf2 alleleの有無と癌発生の相関は認められたものの,残念ながら,これまでに野生型とOgg1欠損マウス,MutY欠損マウスの間,Nrf2欠損マウスとNrf2::Ogg1あるいはNrf2::MutY2重欠損マウスの間に有意な差は認められていない.この原因としては,KBrO_3の皮膚局所への移行が不十分で,Ogg1やMutYの貢献が十分に検出できなかったためと考えられる.
体内完全埋め込み式機能的電気刺激システムの開発

体内完全埋め込み用双曲カフ電極(AKITA CUFF ELECTRODES)を開発し、それを用いてブロック刺激の機能的電気刺激(FES)への応用を行った。筋疲労試験として、Wister系ラット15匹、25肢の内側腓腹筋を被験筋として、駆動刺激周波数100Hzを用い、ブロック刺激周波数20、50、100Hzのブロック刺激併用下での筋疲労を駆動刺激単独の場合と比較した。その結果、駆動刺激周波数20Hzでは、ブロック刺激周波数200Hz以下で筋収縮力の低下を認めなかったが、駆動刺激周波数50、100Hzではブロック刺激の併用によりブロック効果が得られた。駆動刺激周波数100Hzの駆動刺激下では、ブロック刺激周波数20、50、100Hzのブロック刺激により筋疲労が抑制された。駆動刺激周波数100Hzに20、50、100Hzのブロック刺激周波数のブロック刺激を併用した場合、FESにおけるclosed-loop制御での下肢機能再建の際に、より筋疲労を抑制できる可能性が示唆された。本研究で開発した完全埋め込み用双曲カフ電極は筋疲労試験中も刺激再現性に優れ、破断がなく耐用性も十分であった。このことより、本型の体内完全埋め込み用双曲カフ電極は、十分にヒトの臨床応用に使用可能と思われた。従来のepimysial電極と比べて、刺激の再現性という点では、はるかに優れており、有用である。次のステップとして、ヒトへの応用を考えている。これまで経皮的埋め込み電極を用いて脊髄損傷、脳卒中などによる麻痺肢の再建を行ってきた。しかし、消毒の煩わしさや感染の危険、断線・移動などの問題があった。そのため、完全埋め込み電極を用いたシステムの開発がこの分野では必須であった。本研究では、今年度(1)片麻痺再建用完全埋め込み電極の開発、(2)本電極を用いたブロック刺激による筋疲労抑制実験、を行った。電極は総腓骨神経に巻き付けることができ、生体内安定性が高く、インピーダンスが低く、断線・移動の起きにくい双曲カフ型電極(AKITA CUFF ELECTRODE)を開発した。まず動物実験に使用した。麻酔下にラットの坐骨神経上に本電極を巻き付け駆動刺激用とし、さらにその遠位にブロック刺激用として計2本の電極を設置した。刺激は極めて安定しており、電極周囲に異物反応なども認めなかった。頻回、長期の刺激でも安定しており、十分に実用的であり、ヒトヘの応用も可能と思われた。ラット12匹18肢を用いたブロック刺激による筋疲労抑制実験では、従来いわれていた数百から数万Hzの高頻度刺激でなくとも駆動刺激100Hzではブロック刺激周波数20100Hzでも筋疲労抑制効果が得られることが判明した。本結果は、ヒトに完全埋め込み式再建システムを応用する場合、筋疲労抑制により長時間にわたり動作再建をするものである。今後は、closed-loop controlに対応させるため、間欠的なブロック刺激下での筋疲労の評価が必要である。昨年度、体内完全埋め込み用双曲カフ電極(AKITA CUFF ELECTRODES)を開発し、それを用いてブロック刺激の機能的電気刺激(FES)への応用を行った。

駆動刺激周波数100Hzに20、50、100Hzのブロック刺激周波数のブロック刺激を併用した場合、FESにおけるclosed-loop制御での下肢機能再建の際に、より筋疲労を抑制できる可能性が示唆された。本研究で開発した完全埋め込み用双曲カフ電極は筋疲労試験中も刺激再現性に優れ、破断がなく耐用性も十分であった。このことより、本型の体内完全埋め込み用双曲カフ電極は、十分にヒトの臨床応用に使用可能と思われた。従来のepimysial電極と比べて、刺激の再現性という点では、はるかに優れており、有用である。次のステップとして、ヒトへの応用を考えている。
東アジア直接投資時代を迎えた企業連携・産業金融・地域協力の複層構造と政策課題

本研究は昨今の東アジア経済の構造転換を「直接投資時代」への移行段階として規定し、その本質を企業連携、産業金融、地域協力という三つの局面において総合的な把握を試みた。この場合、直接投資の雁行型拡大により好調を続けてきたアジア経済が1997年タイの通貨危機以降、地域全体が構造的な危機を露呈している現状に鑑み、以下の三つの追求すべき課題を設定した。(1)「アジア型発展」モデルが90年代の後半に急激に機能不全に陥った理由は?。再び成長基調に乗せるための条件と問題点は何か。(2)経済成長の持続化ためには成長段階に合わせて人材の質を高める必要があるが、学校教育と企業内教育とどちらが有効であろうか。(3)「アジア型発展」モデルは、究極的には日本企業による企業内国際分業の展開及び高度化にその本質がある。今後の直接投資は、大企業よりは中堅中小企業による国境を越えた成長戦略がカギになるものと考えられるが、彼らの国際化を支える競争優位や企業文化とは何か。以上の三つの課題に対する我々の答えは以下の通りである。(1)「アジア経済」の成長は、アメリカ、日本、アジア諸国の3者(トライアングル)による技術、資本、地域協力の枠組みに内在する「協力」と「緊張」の好循環によるもの。しかし、昨今の通貨危機のなかで既存のトライアングルが持つ弱点がはっきりしてきた。特に、金融・通貨面での対応能力が脆弱である点が明らかになった。対応策としては、地域経済路力機構(ASEANやAPEC)の機能強化、共通通貨や通貨圏の設置などが不可欠であるが、問題は2大勢力の円(日本)と人民元(華人経済)が共通目的に向けて協力できるかである。(2)日本の高度成長は質の高い人材を長期安定的に供給できた点に負うところが大きいが、教育投資による経済的効果に関する定量分析によれば、いわゆる学校教育による労働生産性の増加効果はそれほど大きくない。企業内教育(OJTを含む)の重要性を示唆する結果である。(3)中堅企業の国際化がアジア経済を再び成長軌道に乗せるには非常に重要なファクターである。高い競争力を持つ中部圏の製造企業11社に対するヒヤリング調査から以下の点が確認された。第一は、全体として国際化にはまだ消極的であること。第二は、ある特定技術分野に特化した専業企業が多いこと。第三は、カリスマ的な創業者による独特の組織文化を共有していること。第四は、上位文化として製造業や熟練の継承に好都合の地域文化(中部圏)が存在していること。アジア経済の再生には、こうした中堅企業の対アジア進出と組織文化の地域的な拡散が大きく寄与するものと考えられる。

本研究は、1990年代以降芽生えつつある東アジア経済の構造変化の内容及び方向性を、中部圏企業に対するアンケート調査(発送1200社、回収304社、回収率25.3%))を通じてその一端を把握する。今までの東アジア経済とは貿易によって結ばれた経済構造であったが、80年代後半以降、急激に進展する対外直接投資の相互浸透は、経済構造の質的変化を引き起こしている。経済関係の枠組みが貿易から直接投資へと変化すると、当然企業の動きも変化する。では、こうした構造変化に対して中部圏企業はどのように対応しているのか。周知のとおり、中部圏は日本を代表する巨大な産業集積を持つと同時に、それぞれの産業がグローバル競争に晒されているので、他の地域に比べて環境変化によるインパクトの度合いが大きい。しかし、今までの中部圏企業に対する評価は、国際化、グローバル化、ソフト化といった産業社会の構造変化には、どちらかといえば、保守的・消極的であるという否定的なものが多かった。今回のアンケート調査でも保守的な側面が見られたが、一部には従来とは違った新たな動きを読みとることができたので、以下に簡単に取り上げる。1.中部圏企業による海外投資はまだ低いが、すでに海外拠点を持つ企業の場合は海外生産比率は飛躍的に増加。2.中国を将来もっとも有望な市場として認識しながらも、生産拠点はまずアセアン諸国を中心に展開。3.アジアNIES拠点の賃金上昇にも関わらず既存拠点の閉鎖を通じた拠点合理化の動きはない。4.円高基調に合わせた海外調達の増加。5.雇用空洞化はマスコミが騒ぐほどではないが、38%の企業がここ10年間従業員が減少したと報告。6.今後の経営の見通しは7割以上の企業が楽観的な展望。7.適正為替レートとして多数の企業(34.5%)が100円109円台と指摘。8.大部分の企業は円高基調は日本経済の構造調整のためには不可欠であると指摘。9.円高基調はアジア地域における新たな分業構造の誕生を刺激する触媒として認識。その他。本研究は昨今の東アジア経済の構造転換を「直接投資時代」への移行段階として規定し、その本質を企業連携、産業金融、地域協力という三つの局面において総合的な把握を試みた。この場合、直接投資の雁行型拡大により好調を続けてきたアジア経済が1997年タイの通貨危機以降、地域全体が構造的な危機を露呈している現状に鑑み、以下の三つの追求すべき課題を設定した。(1)「アジア型発展」モデルが90年代の後半に急激に機能不全に陥った理由は?。再び成長基調に乗せるための条件と問題点は何か。(2)経済成長の持続化ためには成長段階に合わせて人材の質を高める必要があるが、学校教育と企業内教育とどちらが有効であろうか。(3)「アジア型発展」モデルは、究極的には日本企業による企業内国際分業の展開及び高度化にその本質がある。今後の直接投資は、大企業よりは中堅中小企業による国境を越えた成長戦略がカギになるものと考えられるが、彼らの国際化を支える競争優位や企業文化とは何か。以上の三つの課題に対する我々の答えは以下の通りである。(1)「アジア経済」の成長は、アメリカ、日本、アジア諸国の3者(トライアングル)による技術、資本、地域協力の枠組みに内在する「協力」と「緊張」の好循環によるもの。しかし、昨今の通貨危機のなかで既存のトライアングルが持つ弱点がはっきりしてきた。特に、金融・通貨面での対応能力が脆弱である点が明らかになった。
核、葉緑体、ミトコンドリアへ移行するイネCPD光回復酵素の輸送機構とUVB抵抗性

イネの紫外線UVB抵抗性を決定するCPD光回復酵素は、核、葉緑体、ミトコンドリアに移行して、CPD修復の機能を担う、triple targeting proteinであることを見出した。各オルガネラへの移行のメカニズムを解析した結果、(1)391-401番目のアミノ酸配列(MHGFMRMYWAK)が、ミトコンドリア移行に関与し、(2)487-489番目の3アミノ酸(KKR)は核移行に関与していることを見出した。ミトコンドリア移行シグナル配列は、これまでに見出されていない新規のシグナル配列であり、進化の過程で太陽光に常に曝される環境で生きるようになった高等植物が、ミトコンドリア障害を防ぐために新たなミトコンドリア移行のメカニズムを獲得したのではないかと推察された。本年度は以下の2つの課題について解析を行った。【課題1】種々の植物・生物種におけるCPD光回復酵素の各オルガネラへの移行の実態に関する解析本課題では、種々の植物(オオムギ、コムギ、トウモロコシ、アラビドプシス)や酵母、藍藻などの単細胞生物を材料に、CPD光回復酵素の各オルガネラへの移行の実態を、オルガネラ分画、生化学的手法により調査した。その結果、大変興味深いことに、イネ、トウモロコシにおいては全てのオルガネラでの局在が確認されたが、他のコムギ、オオムギ、アラビドプシスでは検出されなかった。すなわち、CPD光回復酵素の局在には植物種間差があることが分かり、オルガネラ局在の違いがUVB抵抗性に影響を及ぼしている可能性が示唆された。また、酵母ではミトコンドリアへの移行が確認された。【課題2】イネCPD光回復酵素の核、葉緑体、ミトコンドリアへの移行に関わるシグナル配列の同定、ならびにオルガネラ輸送のメカニズムに関する解析本年度の解析により、核、およびミトコンドリアへの移行に関わるシグナル配列は、核ではC末端付近の3アミノ酸、ミトコンドリアではC末端より内側の20アミノ酸領域を利用して移行していることが分かった。酵母においては、ミトコンドリアへの移行シグナルが報告されている。その結果と比較すると、イネにおいては、その配列は有しておらず、また酵母でのその配列はN末端付近にあるにも関わらず、イネではC末端側であることから、イネのミトコンドリアへの移行機構は、イネが独自に獲得した機構であることが推定された。【課題1】CPD光回復酵素の核・ミトコンドリアへの移行に関わるシグナル配列の同定、CPD光回復酵素の細胞内局在とUVB抵抗性CPD光回復酵素の部分配列とGFPとの融合タンパク質を用いた発現解析を行った結果、イネCPD光回復酵素(全長506アミノ酸)のC末端領域385-506番目のアミノ酸配列とGFPの融合タンパク質においては、核とミトコンドリアへのGFPの局在が観察された。きらにより範囲を限定して解析したところ、(1)391-401番目のアミノ酸配列(MHGFMRMYWAK)が、ミトコンドリア移行に関与し、(2)487-489番目の3アミノ酸(KKR)は核移行への関与に関与していることが示唆された。なお、これらの配列は、既知のClass II型のCPD光回復酵素間で高く保存されており、イネ以外の高等生物においても、CPD光回復酵素はミトコンドリアへ移行して機能する能力を有している可能性が考えられた。現在、各々の移行配列を他のアミノ酸に変換したコンストラクトをアラビドプシスのCPD光回復酵素欠損株uvr2に導入し、核、ミトコンドリアへの移行が出来ない組換え体の作製を行っている。【課題2】CPD光回復酵素の葉緑体への移行に関わるシグナル配列の同定葉緑体移行配列を解析するための一過的発現解析条件検討を行った。その結果、吸水後5日目のイネ第1葉を用いることで、イネCPD光回復酵素の全長のC末端にGFPを融合したタンパク質の発現が、核、葉緑体で確認することが出来た。これらの結果は、他の植物にはない、イネ特有のオルガネラ輸送機構が必要である可能性が示唆された。現在、葉緑体移行シグナル配列の絞り込みを行っている。最終年度にあたる本年度は、以下の2課題について解析を行い、植物の各オルガネラでのDNA修復機能の獲得とUVB環境適応戦略との関係について考察することを目的に研究を実施した。【課題1】CPD光回復酵素の葉緑体への移行に関わるシグナル配列の同定イネ幼植物第1葉を材料に、CPD光回復酵素遺伝子の全長、または部分配列にGFPを連結したコンストラクトをパーティグルガン法によるディレーション解析に葉緑体への移行シグナル配列の同定を試みた。