hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
大学生ピアおよびＩＴを活用した高校生のデートDV予防支援プログラムの開発・評価

プログラム実施・評価にむけて準備を進めている。研究代表者の異動にともない、大学生ピアの募集および養成が当初計画のようにできなくなった。2017年度は、当初計画の実施を試みたが物理的要因もあり困難であった。同時に、研究協力校の募集についても再検討が必要になり、研究全体の進行が大幅に遅れることとなった。2018年度の成果は、高校生のデートDV予防のためのHP作成、介入群の授業で使用する教材の作成である。加えて、プログラム作成関連してデートDV予防に関する総説を執筆・公開した。1)高校生のデートDV予防のためのHPは、プログラムの目的に基づき、研究者による繰り返しの検討を行い作成をした。2019年2月14日にhttps://tkws.jp/tokiwa/withyou/で公開した。デートDVに関する基礎的な情報・知識(スライド形式、他団体の動画へのリンク)、デートDV予防を支援する団体の紹介、本研究会による相談が柱となっている。2)介入群の授業で使用する教材(power point)は、プログラムの目的に対して内容を整えた。デートDVとは何か、なぜデートDVを予防する必要があるのか、高校生におけるデートDVの特徴、みんなでデートDVを予防する文化醸成の必要性、デートDVに関する情報及び知識を収集し学習していく必要性、相談することの意義、当研究会のwebサイトの紹介で構成している。3)デートDV予防について健康問題の視点から捉え現状をレビューし、「健康問題としての高校生・大学生のデートDVの現状と予防の検討」(総説)として、常磐看護学研究雑誌に投稿し、掲載にいたった。現在、介入群7校、非介入群5校の研究協力が得られており、研究に関するスケジュールを調整を終えている。2019年度に実施・評価予定である。2017年度に研究代表者が職場を異動し、研究環境が変わったことに伴う研究進捗の遅れがあった。その後、研究計画を一部変更し研究に取り組んだが、当初の遅れを回復することができないままに最終年度に至った。大学生ピア養成の遅れとともに、大学生ピアが高校のスケジュールに合わせて講義・講演することの限界も見えてきた。また、文献検討からは、単に相談ができるということが目標ではなく、互いがデートDVに気づいて行動を修正していくようにすることの重要性が示唆された。これらを踏まえ、プログラム評価は、大学生ピアまたは研究者によるデートDV予防支援のための講義・講演による違いをみるだけではなく、講義・講演をきっかけにHPを見て、デートDV予防に関する適切な認識を持ち、予防行動がとれるようになるかを評価することに修正した。遅れている大学生ピアの養成については、平成29年度前半を目標に進行している。現在、プログラムはほぼ完成し、実施・評価段階にある。ピアの養成およびプログラムを実施できる共同研究者を追加した。
光受容蛋白質の運動と機能の相関

膜蛋白質バクテリオロドプシン(BR)は、光を吸収することにより膜の内外に水素イオンの濃度勾配を作り出す。この光駆動プロトンポンプの反応中間体は低温下でトラップすることが可能であり、これらの構造解析も行われている。しかし温度と蛋白質の運動との関係は不明確であるため、われわれはX線結晶構造解析法を用いて構造の温度依存性を調べている。今年度は昨年度に引き続きBRの結晶の質と結晶の取り扱い技術の向上に努めた。BRの結晶化は粘性の高い脂質中で行うため、昨年度に脂質からの取り出しの技術も確立したが、その技術をさらに向上させた。その結果、脂質をほぼ完全に除去できるようになった。その結果X線回折像で脂質由来の回折リングがなくなり、バックグラウンドを低下させることに成功した。この結晶を用いてX線回折実験を再度行い、100Kから200Kまでの温度で、実験室のX線発生装置を用いて1.8A超分解能の回折データの収集を行った。また大型放射光施設Spring-8のBL38B1で温度変化させた測定を行った。このデータの分解能は1.6A程度に達した。このデータは解析中である。現在までに結晶格子の軸長の変化を見出した。a, b軸の長さは温度とともに増加していくのに対して、c軸は170K程度で長さが最大となった。これはa, b軸方向はBRの膜面内方向であるのに対し、c軸は膜面に垂直な方向であることから、膜面と膜面の間に存在する水の影響が示唆された。BRの結晶化は粘性の高い脂質中で行うため、その取扱が難しくバッチ法でのみしか行えなかった。このため取扱を工夫することにより、蒸気拡散法を用いた結晶化手法を確立した。また析出した結晶の粘性の高い脂質からの取り出しの技術も確立した。さらに結晶化条件を工夫することにより、従来よりも大きく厚い結晶が得られるようになった。この結晶を用いてX線回折実験を行ったところ、実験室のX線発生装置であるにもかかわらず、1.8Å超の分解能データが得られるようになった。またこの結晶を用いて構造の温度依存的変化を調べるために100Kから170Kまでの温度で回折データの収集を行った。このデータは現在解析中である。また結晶化に用いる脂質を変えることにより、より粘性の低い環境下での結晶化に成功した。このことにより従来の脂質では結晶化中にBR濃度が低くなっても蛋白質を加えることができなかったが、粘性の低い環境では可能となった。さらにマクロシーディングによる結晶の巨大化にもつながると考えられる。これによりさらに分解能の高い結晶が得られるようになると考えられる。
ハイパフォーマンスコンクリートを用いた構造物の耐久性能評価

本研究は,構造物中への自己充填性能を有するハイパフォーマンスコンクリートを用いた構造物の耐久性能を合理的に評価する手法の構築を目指して行い,以下の成果を得た.1)乾燥収縮ひびわれコンクリートの組織構造と組織中における水分の微視的挙動に基づき,コンクリート中の水分の移動,水分の逸散にともなうコンクリートの収縮を統一的に表現する材料モデルを開発した.また,これらの材料モデルの改良を重ねた.収縮を拘束された条件下において,コンクリートに導入される応力とコンクリートの有効ひずみの関係,ならびにひびわれが発生するときの応力を実験的に導出した.以上の材料モデルを有限要素解析プログラムに組み込むことにより,構造物の乾燥収縮ひびわれの発生を数値的に予測する手法の開発に取り組んだ.本プログラムは未だ完全なものではなく,今後改良を重ね,精度と適用性の向上を計る必要があるが,個別に作成した材料モデルを統合し,一般条件下の構造物の乾燥収縮挙動を予測可能とした意義は大きい.2)温度ひびわれセメントの鉱物組成と個々の鉱物の反応に基づき,コンクリート中のセメントの水和発熱,水和にともなう強度の発現性状を,高い精度で予測する材料モデルを開発した.さらに,セメントのみならず,高炉スラグ,フライアッシュを混入した場合についても適用可能な形に発展させた.これらの材料モデルを有限要素解析プログラムに組み込み,一般条件下の構造物の温度ひびわれ危険度を予測する手法を開発した.この手法を用いて,ハイパフォーマンスコンクリートの温度ひびわれ抵抗性に関する材料配合設計法を提案した.本研究は,構造物中への自己充填性能を有するハイパフォーマンスコンクリートを用いた構造物の耐久性能を合理的に評価する手法の構築を目指して行い,以下の成果を得た.1)乾燥収縮ひびわれコンクリートの組織構造と組織中における水分の微視的挙動に基づき,コンクリート中の水分の移動,水分の逸散にともなうコンクリートの収縮を統一的に表現する材料モデルを開発した.また,これらの材料モデルの改良を重ねた.収縮を拘束された条件下において,コンクリートに導入される応力とコンクリートの有効ひずみの関係,ならびにひびわれが発生するときの応力を実験的に導出した.以上の材料モデルを有限要素解析プログラムに組み込むことにより,構造物の乾燥収縮ひびわれの発生を数値的に予測する手法の開発に取り組んだ.本プログラムは未だ完全なものではなく,今後改良を重ね,精度と適用性の向上を計る必要があるが,個別に作成した材料モデルを統合し,一般条件下の構造物の乾燥収縮挙動を予測可能とした意義は大きい.2)温度ひびわれセメントの鉱物組成と個々の鉱物の反応に基づき,コンクリート中のセメントの水和発熱,水和にともなう強度の発現性状を,高い精度で予測する材料モデルを開発した.さらに,セメントのみならず,高炉スラグ,フライアッシュを混入した場合についても適用可能な形に発展させた.これらの材料モデルを有限要素解析プログラムに組み込み,一般条件下の構造物の温度ひびわれ危険度を予測する手法を開発した.この手法を用いて,ハイパフォーマンスコンクリートの温度ひびわれ抵抗性に関する材料配合設計法を提案した.本研究は,ハイパフォーマンスコンクリートを用いた構造物の耐久性能の合理的予測手法の構築を目指し,当該年度は主として,構造物の挙動を予測する際に必要な各材料構成式の開発に重点を置いた。まず乾燥収縮ひびわれの予測のために必要な材料挙動を,1)コンクリート中の水分の移動,2)水分の逸散にともなう体積変化,3)体積変化の拘束による応力の導入,4)持続拘束応力によるひびわれの発生に大別し,これらの基礎的特性の検討,構成式の開発を行った。以下にその成果の概要を記す。1)コンクリートの細孔組織構造とそこでの微視的機構に立脚した水分移動のモデルを開発し,単調な乾燥過程については,十分適用可能であることを確認した。現在,本モデルをコンクリート中の種々の水分移動現象に対し一般化することに取り組んでいる。2)水分移動モデルと同様のアプローチにより,体積変化挙動を予測するモデルを開発し,単調な乾燥過程のみならず,乾燥経路(乾燥速度,乾燥と湿潤,乾湿繰り返し)依存性を取り入れることに成功した。3)1軸拘束ひびわれ試験を実施し,通常の乾燥速度のもとでは,構造体の中のコンクリートの有効ひずみと応力の関係が,線形に近くなることが明かとなった。これは、時間依存性変形の影響を常に含んだ形で観察されるためであると考察し,したがって,部材,構造物レベルにおいて,乾燥収縮による応力の導入を予測する際には,近似的にこの関係を用いることができるとの知見を得た。4)一軸拘束ひびわれ試験の結果から,持続拘束引張応力を受けるコンクリートの引張強度は,静的な強度に比較して低下していることを確認した。また,研究代表者,分担者らがすでに開発している,温度ひびわれの予測手法を発展させ,ハイパフォーマンスコンクリートを用いた構造物の温度ひびわれ危険度判定を合理的に行う手法の開発を行った。今年度の成果をふまえ次年度には,乾燥収縮ひびわれに関しても,ひびわれ危険度判定手法の開発を行う予定である。本年度は,構造物の耐久性能を予測するために必要な材料モデルの高精度化と適用範囲の拡張,ならびにそれらを組み合わせて一般条件下におかれた構造物の劣化現象(ひびわれの発生)を予測する数値解析プログラムの開発を並行して行った.それぞれの課題に関し以下の成果が得られた.

1)材料モデル乾燥収縮ひびわれの予測に必要なコンクリート中の水分移動モデルは,セメントペースト中の細孔,骨材界面の空隙,骨材中の空隙を考慮し,それらにおける水分の非可逆な挙動を表現することにより,コンクリート中の乾燥過程だけでなく,吸湿,吸水,およびその繰り返し過程についても適用可能なモデルへと発展させた.温度ひびわれの予測に必要なコンクリート中のセメントの水和発熱モデルは,セメントのみならず,高炉スラグ,フライアッシュを混入した場合についても適用可能とした.2)構造物のひびわれ予測コンクリート中の水分の移動,水分の逸散にともなうコンクリートの収縮,応力の発生を予測することにより,構造物の乾燥収縮ひびわれの発生を予測する有限要素解析プログラムを作成した.今後,精度と適用範囲の向上を計らねばならないが,個別に作成した材料モデルを統合し,一般条件下の構造物の乾燥収縮挙動を予測可能とした意義は大きい.温度ひびわれに関しては,改良した発熱モデル,強度発現モデルを汎用プログラムに組み込み,ハイパフォーマンスコンクリートの温度ひびわれ抵抗性設計法を提案した.
サル頭頂葉における異種感覚情報の統合機序の研究

前年度まで研究してきた頭頂葉における眼球位置と視覚対象に関する情報の統合過程と比較する意味で、本年度は頭頂葉に加え側頭葉のニューロン活動の解析も行った。おもに、次の2つの点に関しての研究を行った。1)海馬傍回における空間情報と物体情報の統合。海馬傍回は、嗅周囲皮質と並んで種々の情報を嗅内皮質へと伝えるゲートだと考えられている。しかし、嗅周囲皮質がおもに物体情報を担っているのとは異なり、海馬傍回は空間情報と物体情報の両方を処理していると考えられてきた。しかし、これまでのところニューロンレベルでの証拠がなかった。今回我々は、視覚刺激に対する海馬傍回のニューロン応答性を調べ、空間情報と物体情報の両方を処理していることを明らかにした。2)上側頭溝皮質における視覚情報と聴覚情報の統合。上側頭溝は多種感覚野として知られている領域であるが、ニューロンレベルで異種感覚情報の統合がおこっているのかを調べた。結果、上側頭溝には、ある視覚情報と聴覚情報を同時に受容したときだけ応答するニューロンが見つかった。
メカニカルストレス応答性骨代謝におけるストレス応答シグナル経路の役割

骨へのメカニカルストレスはリモデリングサイクルの維持に重要である.骨形成を担う骨芽細胞が間葉由来であるのに対し,骨吸収を行う破骨細胞は免疫担当細胞と同じく造血幹細胞に由来していることから,両者の相互作用の理解には骨免疫学研究の展開が求められている.本研究は,骨芽細胞へのメカニカルストレス負荷によりMAPKKKのひとつTAK1が活性化される機構を解明し,さらにその下流において破骨細胞分化因子であるIL-6の産生に寄与するシグナル伝達の詳細を明らかにした.骨へのメカニカルストレスはリモデリングサイクルの維持に重要である.骨形成を担う骨芽細胞が間葉由来であるのに対し,骨吸収を行う破骨細胞は免疫担当細胞と同じく造血幹細胞に由来していることから,両者の相互作用の理解には骨免疫学研究の展開が求められている.本研究は,骨芽細胞へのメカニカルストレス負荷によりMAPKKKのひとつTAK1が活性化される機構を解明し,さらにその下流において破骨細胞分化因子であるIL-6の産生に寄与するシグナル伝達の詳細を明らかにした.メカニカルストレスは骨代謝において重要な役割を果たしている。我々はこれまでに、MC3T3-E1骨芽細胞は伸展刺激により、ストレス応答MAPキナーゼのひとつ、JNKを介してFn14を、p38MAPキナーゼを介してケモカインMCP-3の新規発現を誘導することを明らかにしている。しかしながら、これらの分子の骨代謝における役割は不明な点が多く、さらにメカニカルストレス応答性に発現が上昇することから、その機能解析は骨メカノバイオロジーの分子レベルでの理解、および骨代謝の分子生理または分子病理的解釈の上で重要である。これを受けて本年度は、Fn14とMCP-3の分子特性、すなわち、翻訳後修飾の機構や特異的生理作用の解析に重点を置き研究を展開した。その結果、(1)Fn14はN末にシグナルペプチド配列を有している(2)シグナルペプチドが切断されたと考えられる成熟型のFn14を発現している細胞群は、リガンドTWEAKの刺激によりアポトーシスを引き起こす。対照的に、成熟型Fn14を発現していない細胞群はTWEAK誘導性のアポトーシスに耐性である(3)野生型MCP-3は細胞内にて翻訳されたのち、N末を切断されたもののみが細胞外へ分泌される(4)このN末部分にはやはりシグナルペプチド類似配列と推定上のトランスメンブレン領域が存在する(5)この部位のDeletion Mutantは分泌不全型の表現型を示し、細胞内に蓄積されることを明らかにした。これらの観察により、骨芽細胞はメカニカルストレス負荷により速やかに外環境への感受性を変化させることができ、さらにケモカインを分泌することによって造血幹細胞由来細胞を自身のもとへ遊走させる能力がある可能性が示唆された。骨のリモデリングは破骨細胞による骨吸収を骨芽細胞による骨形成で埋め戻すサイクルによって成り立っている.メカニカルストレスは骨形成を促進することがこれまでの航空宇宙科学領域の研究から明らかになっているものの,通常の地上生活において大理石骨病が発症することは無い.このことから,力学的負荷下においても何らかの機構によって破骨細胞とのカップリングが維持されていることが推察されるが,その詳細は明らかになっていなかった.我々はこれまでに,MC3T3-E1骨芽細胞は伸展刺激により,ストレス応答MAPキナーゼJNKを介してFn14を、p38MAPキナーゼを介してケモカインMCP-3の新規発現を誘導することを明らかにし、その役割について検討を行ってきた。そこで本年度は、骨芽細胞伸展刺激時にJNK・p38経路を活性化する上流MAPKKKの同定に重点的に取り組んだ。その結果、(1)MC3T3-E1への伸展刺激によりTGF-β-activated kinase 1 (TAK1)が活性化される(2)活性化されたTAK1はJNK・p38のみならずNF-κB経路に対してもシグナル伝達を行う(3)この時のTAK1の活性化には細胞外Ca2+の流入とそれに引き続くCaMKIIの活性化が必要である(4)TAK1により活性化されるJNK・p38およびNF-κB経路は協調的にサイトカインIL-6の新規発現を促す(5)IL-6は可溶化型IL-6の存在依存的にMC3T3-E1に破骨細胞形成の必須因子Receptor activator of NF-κB ligand (RANKL)の発現を誘導することを明らかにした。これらの観察より,骨芽細胞のTAK1経路はメカニカルストレス負荷により活性化され,JNK・p38およびNF-κB経路を介したIL-6の産生により,破骨細胞とのカップリングを制御することが示された.
言語の文脈情報処理の研究

本研究の目的は、文脈情報処理のために必要な知識構造と処理機構を明らかにすることである。このため次のような視点から基礎的研究を行った。1.自然言語理解ための文脈処理機構とそれに必要な知識構造に関する研究を行い、基本的な部分のアルゴリズム化を行った。この結果をもとに空間的状況について記述した文章を対象にして、文書構造から対象世界の構造の復元を行うシステムのプロトタイプを作成した。また、関数型とオブジェクト指向の処理機構を組み合わせた意味解析機構を実現した。(堂下)2.新聞の社説を分析し、テキストの一貫性・連結性がテキストの表層表現にどのように反映されるかを明らかにした。文を事実を記述する文、話者の認識を示す文、話者の価値判断や主張を表明する文などに分類することによって、テキストの修辞的構造を認識するシステムを作成した。また、250の社説を分析することにより、修辞的構造と照応表現との間の強い相関が照応表現の解析に有効な手がかりとなることを明らかにした。(辻井)3.日本語の標準的な文の解析を行いX-バー理論によって、日本語の文構造のより精密で、明示的な表示方法を明らかにした。この表示に基づいて、文の焦点位置を決定するアルゴリズムを提案した。また、この焦点位置と疑問、否定の焦点との相関についても考察を行い、知見を得た。(田窪)4.既に部分的に作成した予備的な対話システムを、本年度導入した知的処理システムの上に移植し、複数の対話領域(対話の話題、テーマ)に対処できることをねらった日本語対話理解システムを試作した。このシステムを、対話の「自然さ」、処理速度等の観点から分析・評価を行った。(米澤)62年度以降は、上に述べた研究成果をもとに、曖昧性解決、実データ(新聞社説データ)の解析、文法(辞書+規則)の作成、構文・意味解析の並列処理手法の開発などを行う予定である。
ウィリアム・カムデンの系譜におけるブリティッシュアイデンティティの探究と成立

2年目となる2018年度は、研究協力者と意見交換をしながら、歴史補助学の各領域に引き続き注目しながら研究を展開した。国際的な研究ネットワークによる研究交流を積極的に実施し、国内においても研究分担者と定期的に面会し、相互に研究報告を行った。成果としては1英国ヨーク大学グレアム・パリー名誉教授との共同研究および英国での文献資料調査を実施した。カムデンの後継者として重要な存在であるアンティクエリーのウィリアム・ダグデールの著作とその背景について考察を深め、パリー教授との共著論文を国際学術誌に投稿した。(現在は審査中の段階にある。)2研究分担者の佐藤正幸教授とは、アトラスに関する考察を進めた。成果を論文の形にまとめるまでには至らなかったが、17世紀の好古学研究における貴重な文献を精査することができた。3アトラス以外ではとくに17世紀の貨幣学(numismatics)に関連する資料の分析を開始した。4好古学の研究手法の発展に関して、研究協力者である英国スターリング大学アンガス・ヴァイン博士との共同研究を進めた。アーカイブ科学という新たな視点から好古学研究者による資料収集・資料管理を考え、英国における好古学研究の成立をとらえるというヴァイン氏の考察は、綿密な調査によってのみ可能となるものと言える。これについては、2017年度に実施した国際研究集会においてヴァイン氏が扱ったテーマとして、研究報告書の形にして二か国語で記録した。歴史補助学についての考察は順調に進んでいる。また、国際的共同研究が大変有意義な結果をもたらしており、論文を完成し、国際学術誌に投稿するに至った。2018年度に執筆・投稿したものが、次年度は形となって公開される見込みである。2019年度には国際シンポジウム、国際研究集会を計画していて、本研究課題が扱うテーマをより多くの研究者に認知してもらい、意見を寄せてもらう予定である。初めの2年間で十分に扱ってこなかった著者とその主要作品を十分に検討し、17世紀英国の好古学研究におけるブリティッシュアイデンティティの探究に関して研究を深める。現地調査・共同研究も積極的に実施し、カムデンとカムデンの後継者たちの好古学的研究手法にとくに注目して研究を発展させていく。研究初年度にあたる2017年度は、ウィリアム・カムデン研究を中心にプロジェクト全体の核となる部分を再検討し、2年目以降の研究の基礎作りを行うことを意図した。そのため、国際的な研究ネットワークの構築を行い、研究交流を積極的に実施することとした。成果としては1夏季休暇を利用して、近世英国好古学研究の第一人者である英国ヨーク大学グレアム・パリー名誉教授との共同研究および英国での文献資料調査を実施した。パリー教授からはカムデンおよびカムデンの系譜にある好古学者の文献について専門的知見を得た。英国では、稀覯本専門店の助言を得ながら、本プロジェクトを進めるのに不可欠な貴重文献資料を入手することもできた。2近世イタリア好古学研究の権威であるエドゥアルド・トルタローロ氏(イタリア東ピエモンテ大学)を招聘し、研究交流を行った。そして、英国に限らず、ヨーロッパ大陸の歴史・好古学研究・文献資料にアプローチするという、歴史学者ならではの広い視点からの研究手法を学ぶことができた。3若手好古学研究家として著名なアンガス・ヴァイン氏(英国スターリング大学)を招聘し、研究交流を行った。2018年1月には、ヴァイン氏をメインスピーカーに迎えて、国際研究集会を開催した。ヴァイン氏からはカムデンの新たな一面に関する研究論文を発表してもらい、研究代表者・研究分担者その他2名の日本人研究者が論考の発表を行い、貴重な国際研究交流の機会を得ることができた。海外研究ネットワークの構築が非常に首尾よく進み、また、それによって行われた研究交流が大変意義深かった。

2018年度に執筆・投稿したものが、次年度は形となって公開される見込みである。計画を着実に実行していけるように文献資料収集、現地調査、国際研究交流を進めていく。2019年度には国際シンポジウム、国際研究集会を計画していて、本研究課題が扱うテーマをより多くの研究者に認知してもらい、意見を寄せてもらう予定である。初めの2年間で十分に扱ってこなかった著者とその主要作品を十分に検討し、17世紀英国の好古学研究におけるブリティッシュアイデンティティの探究に関して研究を深める。現地調査・共同研究も積極的に実施し、カムデンとカムデンの後継者たちの好古学的研究手法にとくに注目して研究を発展させていく。
前駆破骨細胞のL-セリン感知・応答機構と骨髄微小環境における生理的重要性の検証

破骨細胞は骨量維持の主役であり、そのRANKL刺激によるin vitroでの分化誘導には培地中のセリンが必須である。破骨細胞分化におけるセリンの作用機構とこの現象の生理的意義の理解を目的に解析を進めた結果、セリンのみの欠乏でアミノ酸飢餓ストレスが引き起こされていること、前駆破骨細胞ではセリン合成系酵素の発現が低いこと、生体内では骨芽細胞が前駆破骨細胞へのセリンの供給に寄与していることを見出した。前駆破骨細胞は分化に際し、非必須アミノ酸L-セリン(Ser)を必須因子としている。本申請ではSerの破骨細胞分化における作用機構の解明と、この現象の持つ生体内での生理的意義について理解を深めることを目指した。本年度は以下の成果を得た。1)Ser飢餓によるアミノ酸感知・応答経路への影響Ser飢餓によりmTORC1経路、GCN2-eIF2alpha経路の両アミノ酸感知シグナル経路の活性に変化が見られ、Serのみの欠乏でアミノ酸飢餓ストレスが引き起こされていることが分かった。また、これまで注目していたRANKの発現に加え、c-FmsにもSer飢餓条件下での発現低下を見出した。2)前駆破骨細胞・骨芽細胞におけるL-セリン合成系・輸送系の評価骨芽細胞は前駆破骨細胞に比べてSer合成系の各酵素(PHGDH,PSAT-1,PSPH)を強く発現していることが分かった。また前駆破骨細胞では中性アミノ酸輸送系としてASCT2、LAT2の発現が認められたのに対し、骨芽細胞ではASCT1、LAT1の発現が優位であった。さらに輸送系ASCの阻害剤を作用させたところ、前駆破骨細胞へのSerの取り込みおよび破骨細胞への分化が抑制されることが分かった。3)骨芽細胞・前駆破骨細胞特異的de novo Ser合成能欠損マウスの作成骨芽細胞が、前駆破骨細胞に対する骨髄局所でのSerの供給源である可能性について検証するため、現在、骨芽細胞または前駆破骨細胞特異的にde novoSer合成系酵素PHGDH遺伝子を欠損するコンディショナルノックアウトマウスについて、それぞれ必要となるCreマウス、Floxedマウスを入手し、作成中である。前駆破骨細胞は、分化に際し非必須アミノ酸L-セリンを必須因子としている。本申請では破骨細胞分化における作用機構の解明と、この現象の持つ生体内での生理的意義について理解を深めることを目的とした。1)セリン飢餓によるアミノ酸感知・応答経路への影響前年度の研究から前駆破骨細胞ではセリン合成系酵素の発現が低く、セリン飢餓に脆弱であることが示唆された。前駆破骨細胞特異的にPhgdhを欠損するマウスより骨髄マクロファージを調製したが、in vitroでの増殖・分化には培地中に存在するセリンのみで十分であった。セリン合成系の律速酵素であるPhgdhを前駆破骨細胞に過剰発現したところ、セリン非存在下においても破骨細胞の形成が見られ、Phgdhの発現レベルがセリン感受性を規定する可能性が示唆された。2)前駆破骨細胞・骨芽細胞におけるL-セリン合成系酵素の評価セリン合成系酵素Phgdhについて、骨髄での発現に関して検討を行った。その結果、Phgdhは骨芽細胞において強く発現されており、逆に破骨細胞前駆細胞を含む骨髄腔中の血球系細胞ではPhgdhの発現がきわめて低いことが分かった。3)骨芽細胞・前駆破骨細胞特異的de novoセリン合成能欠損マウスの作成骨芽細胞が前駆破骨細胞に対する骨髄局所でのセリンの供給源である可能性について検証するため、骨芽細胞または前駆破骨細胞特異的にPhgdh遺伝子を欠損するコンディショナルノックアウトマウスを作成した。いずれのマウスにおいても通常通り出生、成長し、特に外見上も目立った異常は見られなかった。骨芽細胞特異的なコンディショナルノックアウトマウスについて、9週齢での骨密度測定を行ったところ、野生型との差は見られなかった。しかし破骨細胞の数や形態には異常が見られたことから、他の週齢でも同様の検討を行う必要性があると考えられる。
少数歯欠損におけるインプラントの咬合状態の変化と被圧変位特性データとの比較

本研究では下顎第一大臼歯のインプラント治療前,終了直後,3-6カ月後及び1年後の歯列全体における咬合の変化を,筋電計と咬合力測定フィルム,新たに開発された歯咬合接触分析装置を使用して咬合状態の変化を計測し,得られたデータを被圧変位特性のグラフと比較することでインプラントの咬合状態を明らかにした.研究結果より,インプラント部の咬合荷重が天然歯と比較して小さい場合でも,隣接歯の咬合接触に有意差は認められなかった.またインプラント部は装着直後と装着後3カ月では,有意差は認められなかった.歯科治療において,特に“口腔インプラント治療"は,外科的侵襲を伴う手術のリスクや咬合問題での永続性が求められる上でのリスク,また治療費が高額に及ぶ場合など,安全や安心を損なう場合が多くなり(日本口腔インプラント治療指針より),安全性が強く求められている.先般,国民生活センターから日本歯科医学会,日本口腔インプラント学会,日本補綴歯科学会,日本口腔外科学会,日本歯周病学会へ口腔インプラント治療に関する要望書が出され,またマスコミでも大きく口腔インプラント治療が取り上げられた.これらの経緯を経て,日本口腔インプラント学会では,2012年に「口腔インプラント治療指針」を策定したが,咬合に関する記述は少なく,統一的な見解は示されなかった.いままで申請者らの研究グループは,そのエビデンスの少ないインプラントの最適な咬合を明らかにすることを目的に,咬合間隙の付与がインプラントと天然歯への荷重分配に及ぼす影響について研究を行ってきた.本研究では,下顎第一大臼歯部のインプラント治療前,終了直後,3-6カ月後よび1年後の,歯列全体における咬合の変化を,筋電計と咬合力測定フィルム(T-SCAN),新たに開発されたブルーシリコーン®を使用して咬合状態の変化を計測し,得られたデータを被圧変位特性のグラフと比較することで,少数歯欠損におけるインプラントの咬合状態の変化と被圧変位特性データとを比較し,インプラントの最適な咬合状態を明らかにすることを目的とした.歯科治療において,特に口腔インプラント治療は外科的侵襲を伴う手術のリスクや咬合問題での永続性が求められる上でのリスク,また治療費が高額に及ぶ場合など,安全や安心を損なう場合が多くなり(日本口腔インプラント治療指針より),安全性が強く求められている.先般,国民生活センター日本歯科医学会,日本口腔インプラント学会,日本補綴学会,日本口腔外科学会,日本歯周病学会へ口腔インプラント治療に関する要望書が出され,またマスコミでも大きく口腔インプラント治療が取り上げられた.これらの経緯を経て,日本口腔インプラント学会では,2012年に「口腔インプラント治療指針」を策定したが,咬合に関する記述は少ない.今まで申請者らの研究グループは,そのエビデンスの少ないインプラントの最適な咬合を明らかにすることを目的に,咬合間隙の付与がインプラントと天然歯への荷重配分に及ぼす影響について研究を行ってきた。本研究では下顎第一大臼歯のインプラント治療前,終了直後,3-6カ月後及び1年後の歯列全体における咬合の変化を,筋電計と咬合力測定フィルム(T-SCAN),新たに開発された歯咬合接触分析装置を使用して咬合状態の変化を計測し,得られたデータを被圧変位特性のグラフと比較することで少数歯欠損におけるインプラントの咬合状態の変化と被圧変位特性データを比較し,インプラントの最適な咬合状態を明らかにする事を目的とした.本研究では大きく以下の3段階に分けて研究計画を立案している.1.インプラント上部構造装着前・装着直後・装着後3-6カ月・装着後1年の咬合状態のデータを採取する.2.各時期のデータの相互的評価を行うことである.3.シミュレーションから算出されたインプラントの被圧変位特性と,1)より得られたデータとの比較検討.平成27年度の主な研究目的は,インプラント上部構造装着前・装着直後・装着後3-6カ月・装着後1年の咬合状態のデータを採取し,各時期のデータの相互的評価を行うことである.被験者の条件設定として,臼歯部1歯中間欠損部のインプラント治療予定者20名で被験歯列の条件として被験歯であるインプラント以外は天然歯でインプラント部を含め中切歯から第二大臼歯までの28本がそろっていて,動揺歯がなく,歯周基本検査にて4 mm以上のポケットや,矯正治療の既往がなく,顎関節症や咀嚼筋の疼痛,顎運動異常などの顎口腔機能異常症状がない者とした.現在被験者は14名まで資料採取しており,この段階で相互評価をして学会発表を行った.歯科治療において,特に口腔インプラント治療は外科的侵襲を伴う手術のリスクや咬合問題での永続性が求められる上でのリスク,また治療費が高額に及ぶ場合など,安全や安心を損なう場合が多くなり(日本口腔インプラント治療指針より),安全性が強く求められている.先般,国民生活センター日本歯科医学会,日本口腔インプラント学会,日本補綴学会,日本口腔外科学会,日本歯周病学会へ口腔インプラント治療に関する要望書が出され,またマスコミでも大きく口腔インプラント治療が取り上げられた.これらの経緯を経て,日本口腔インプラント学会では,2012年に「口腔インプラント治療指針」を策定したが,咬合に関する記述は少ない.今まで申請者らの研究グループは,そのエビデンスの少ないインプラントの最適な咬合を明らかにすることを目的に,咬合間隙の付与がインプラントと天然歯への荷重配分に及ぼす影響について研究を行ってきた。

本研究では下顎第一大臼歯のインプラント治療前,終了直後,3-6カ月後及び1年後の歯列全体における咬合の変化を,筋電計と咬合力測定フィルム(T-SCAN),新たに開発された歯咬合接触分析装置を使用して咬合状態の変化を計測し,得られたデータを被圧変位特性のグラフと比較することで少数歯欠損におけるインプラントの咬合状態の変化と被圧変位特性データを比較し,インプラントの咬合状態を明らかにした.研究結果より,インプラント部の咬合荷重が天然歯と比較して小さい場合でも,隣接歯の咬合接触に有意差は認められなかった.またインプラント部は装着直後と装着後3カ月では,有意な変化は認められなかった.本研究では下顎第一大臼歯のインプラント治療前,終了直後,3-6カ月後及び1年後の歯列全体における咬合の変化を,筋電計と咬合力測定フィルム,新たに開発された歯咬合接触分析装置を使用して咬合状態の変化を計測し,得られたデータを被圧変位特性のグラフと比較することでインプラントの咬合状態を明らかにした.研究結果より,インプラント部の咬合荷重が天然歯と比較して小さい場合でも,隣接歯の咬合接触に有意差は認められなかった.またインプラント部は装着直後と装着後3カ月では,有意差は認められなかった.本研究は大きく以下の3段階に分けて研究計画を立案している.1.インプラント上部構造装着前・装着直後・装着後3-6カ月・装着後1年の咬合状態のデータを採取する.2.各時期のデータの相互的評価3.シミュレーションから算出されたインプラントの被圧変位特性と1)から得られたデータとの比較検討.平成26年度の研究計画の主な目的は,1.インプラント上部構造装着前・装着直後・装着後3-6カ月・装着後1年の咬合状態のデータを採取する,ことである.被験者の条件設定として,臼歯部1歯中間欠損部のインプラント治療予定者20名で,左右片側を1単位としてインプラント体が埋入される側の歯列とした.その他,インプラント部位以外は天然歯列で第2第臼歯まで28本揃っており,歯周状態を定期的に担当医が管理・把握しており,矯正治療の既往がないこととした.現段階では約10名のデータを採取し,この時点での国内・海外での発表・論文を作成することができた.今後は各時期のデータの相互的評価とミュレーションから算出されたインプラントの被圧変位特性と,資料採得によって得たデータとの比較検討を順次遂行予定である.研究が予定通りに進まない場合として想定されるのは,被験者数の欠落である.その場合は,出来る限り多くの被験者でデータ採取を行うために,所属研究室以外に本学歯科病院インプラントセンターにも同意を得てデータ採集(被験者の提供)に協力頂く.また,インプラントの咬合に関する研究に豊富な経験を持つ日本口腔インプラント学会指導医である佐藤裕二が申請者の所属する研究室にいることから,常に助言が得ることが可能である.インプラント今後は,2.各時期のデータの相互的評価3.シミュレーションから算出されたインプラントの被圧変位特性と1)から得られたデータとの比較検討,を順次逐行予定である.研究が予定通り進まない場合として想定されるのは,被験者数の欠落である.その場合は,出来る限り多くの被験者でデータ取りを行うために,所属研究室以外に本学歯科病院インプラントセンターにも同意を得てデータ取り(被験者の提供)に協力頂く.
ヒト甲状腺癌特異癌遺伝子PTCの癌成因としての役割とその発現調節機構の解明

最近,ヒト甲状腺癌に特異的に発現している異常癌遺伝子か報告されそれは,vecntor tyrosine Hinasc一つである〓のvearrangementでtransforming gonefor najillauy Hiyoid CarcimomaであることからPTCと呼ばれた。そこで22人の甲状腺乳頭がん組織を用いて、このPTCの存在を調べたが、全例にPTCは検出されなかった。すなわち日本の甲状腺乳頭がんにPTCの関与はないと思われる。甲状腺がんcell line NPAとWRDの細胞増殖機構の解明を試みた両細胞ともにTg遺伝子の発現がみられ、甲状腺細胞因果であることは明かとなったが、TSH刺激に対するCAMPの〓生はみられなかった。またTSHの特異的結合もみられなかった。さらにTSHmRNA,TgmRNAはTSH刺激に対して反応はみられなかった。これらのことからこの甲状腺がん細胞はTSHレセプターG蛋白に異常があることが示唆された。このNPA cellはCAMPやforakalinでDNA合成抑制され、TSHで無反応であった。すなわちTSHレセプター情報伝達に障害が認められた。サイトカイン,特にILIは細胞増殖に関与しているが、これを加えるとDNAの合成は強く抑制された。これは同時にcmyc mRNAを抑制しており、これを介してのDNA合成の抑制を示唆された。以上よりILIの甲状腺癌のあるものでは抗腫瘍性の作用を有することが判明した。ヒト甲状腺癌に特異的に発現していることが発見された癌遺伝子であるPTC遺伝子をはじめとする各種癌遺伝子の甲状腺癌の発症や増殖に果たす役割およびこれらの癌遺伝子の発現調節機構を解明するための研究を行なっている。手術で得られた甲状腺腫瘍組織におけるPTC遺伝子の発現は22例中全例で陰性であったため、唯一PTC遺伝子の発現が認められた甲状腺乳頭癌由来細胞株(TPCー1)を用いて実験系を構築し、研究を進めている。具体的には、甲状腺癌細胞の増殖機構の一部にPTC遺伝子が関与しているか否かを調べるために、PTC遺伝子に対するアンチセンスオリゴヌクレオチドを合成し、TPCー1細胞培養液中に添加し、細胞の増殖能を^3Hサイミジンの取り込みを指標に検討した。その結果、センス・アンチセンスオリゴヌクレオチドの両者ともにTPCー1細胞の^3Hサイミジンの取り込みを抑制せず、現在までのデ-タではTPCー1細胞においてはその増殖にPTC遺伝子が関与している可能性は非常に低いことが示唆された。現在は、同様の実験系を用いて甲状腺特異遺伝子(Tg,TPO,TSHーR)の発現に及ぼすPTC遺伝子の影響について検討中である。さらに、別の甲状腺乳頭癌由来細胞株(NPA)における検討では、PTC遺伝子の発現はみられなかったが、cーmyc癌遺伝子は過剰発現していることが見いだされてた。このcーmycの過剰発現は、インタ-ロイキン1(ILー1)により抑制され、これと平行して細胞の増殖もILー1によって抑制されることが確認された。また、NPA細胞にはTSH受容体が発現しているが、TSHに対する反応性は全く欠如しており、この機序として、TSH受容体の発現量の低下だけでなく、TSH受容体とG蛋白のカップリングに異常があり、細胞内情報伝達系が破確していることが明らかになった。今後さらに、癌細胞における細胞内情報伝達系の掛常についた詳細に検討を進めてゆく予定である。
植込み型デバイス遠隔モニタリングシステムによる新しい在宅心不全管理方法の開発

本研究では、胸郭内インピーダンスをはじめとする生体情報の遠隔モニタリングが、心不全急性増悪の早期発見および入院予防の新たなツールとして有用か否かを評価し、さらに心不全入院を予防するための新しいアルゴリズムを開発することを目的とした。ICDないしはCRT-P, CRT-D移植後の患者を、遠隔モニタリング群と非遠隔モニタリング群に分けて登録しフォローアップした。平成24年4月1日から平成25年3月末まで名古屋大学医学部附属病院において、ICD症例が22例、CRT-P症例が3例、CRT-D症例が26例の合計51症例の新規植込みがあった。そのうち遠隔モニタリング群は30例、非遠隔モニタリング群は21例であった。遠隔モニタリング群では、OptiVol Fluid Indexが閾値60Ω・dayを超過する場合にケアアラートが医療者側に送信される設定とし、適宜患者に電話連絡を行い外来受診を勧めた。平成25年3月末現在は、症例登録期間中でありフォローアップデータが十分ではないが、OptiVolFluid Indexの閾値60Ω・dayでは心不全の早期発見として偽陽性が多い傾向があった。我々の検討では、OptiVol Fluid Indexの閾値を120Ω・dayとしても偽陰性を増やすことなく偽陽性を減らすことが可能であった。アラートが発動されるOptiVolFluid Indexにのみ着目するのではなく、連続した胸郭内インピーダンスの低下の方が実際の心不全の状態を把握しやすい。また遠隔モニタリング群においては心不全の早期発見のみならず、不整脈イベントやリードの不具合なども早期に発見可能であった。両群における入院率の差については今後のフォローアップの結果を待つ必要がある。
無限ネットワーク上のポテンシャル論とその応用

1与えられた制約条件を満たす有限ネットワーク上の流れが存在するための必要十分条件として良く知られているGaleの定理が無限ネットワーク上においても成立することを証明し、最大流れ最小切断定理の研究に応用した。マンハイム大学Oettli教授のサンドイッチ定理を使って、汎関数から流れを具体的に構成することに成功した。2無限ネットワーク上で種々の制約条件を満たすポテンシャルが存在するための必要十分条件を、サンドイッチ定理及び無限線形計画法におけるファルカスの補助定理を用いて研究した。その成果は投稿中。3無限グラフ上の等周不等式とポアンカレ・ソボレフの不等式の同値性に関するAnconaの結果を一般化した形で無限ネットワーク上においても成立することを証明した。また、上記1で得られた許容流れの存在問題との同値性やディリクレポテンシャルの空間の特性付けに応用できることが判明した。この成果は投稿中。4無限ネットワーク上の離散型倉持核がディリクレ関数の部分族に対する再生核であり、ある種の極値問題の最適解として得られることを利用して、無限ネットワークの2点を結ぶパスの族の極値的長さが三角不等式を満たすことを証明した。また、ディリクレポテンシャルの族に対する再生核であるグリーン関数の性質を用いて、理想境界において制約を受ける流れとそうでない流れに関する2種の極値問題の値が等しくなるための必要十分条件を得た。その成果は投稿中。この成果は投稿中。
「単一系」に立脚した磁気嵐数値モデルの開発と磁気嵐研究の新展開

磁気嵐などの擾乱時に地球磁気圏中の荷電粒子が大きく変動することは知られているが、その過程についてはよくわかっていない。複雑で多様な磁気嵐現象とそれに付随する荷電粒子の運動を理解するために、可能な限り全体を一つのシステムとして捉えるシミュレーションの開発を行った。内部磁気圏で生じる力学的非平衡の結果生じる電場が放射線帯を再編させること、内部磁気圏を起源とする電流が磁気赤道までほぼ瞬時に伝わることなどを明らかにした。複雑で多様な磁気嵐現象を一つのシステムとして理解するため手段として、内部磁気圏に捕捉された様々な荷電粒子の振る舞いを記述する方程式系の定式化と新しいシミュレーションコードの開発を行った。これまでは、数eVのエネルギーを持つ粒子の集合であるプラズマ圏、数keVから数百keVのエネルギーを持つ粒子の集合であるリングカレント、それ以上のエネルギーを持つ粒子の集合である放射線帯において、それぞれ個別のシミュレーションが用いられてきた。新たに開発したシミュレーションでは、数eVから10MeVという7桁ものエネルギー幅をシームレスに記述することができる。磁気赤道面に固定した座標系を用い、非ダイポール磁場のもと粒子の移流を解くことができるため、グローバルMHDシミュレーションによって表現した外部磁気圏モデルと結合することが容易にできる。テスト計算として経験的な電場モデル、磁場モデルを与えたところ、各エネルギー帯において以下のような特徴的なエネルギー分散構造を再現することができた。低エネルギー帯の局所的な断熱加速、ノーズ型分散構造と高エネルギー粒子分布の分離、磁気圏境界に粒子が衝突することによる消失にエネルギー依存があることが含まれる。このシミュレーションは、数100keV以上のエネルギーを持つ粒子の輸送過程を理解することや、グローバルMHDシミュレーションが記述する誘導電場による輸送と加速の効果、そして粒子の断熱加速の限界を理解する上での基盤モテルとして資されていく。また、内部磁気圏と電離圏という異なるプラズマ状態を一つのシステムを捉えるため、両者が結合したシミュレーション(CRCM)を実施し、磁気嵐時の赤道付近で生じる逆電流ジェット現象を説明することができた。このことは、内部磁気圏と磁気赤道が電磁気的に直接結合していることを意味している。地球磁場に捕捉されている全ての荷電粒子の輸送過程を把握することを目的とした新しいシミュレーションコードの開発を昨年度に引き続き継続して行った。このシミュレーションは以下の3つの特長がある。(1)数eVから10MeVという7桁ものエネルギー幅をシームレスに解くことができる。(2)非ダイポール磁場のもと粒子の移流を解くことができる。(3)磁気赤道面に固定した座標系を用いている。したがって、グローバルMHDシミュレーションによって表現された外部磁気圏モデルと結合し、より現実的な内部磁気圏の粒子環境を表現することが容易にできる。開発はほぼ完了し、実際の磁気嵐に相当する電場・磁場を与え、磁気嵐時における内部磁気圏荷電粒子の実空間・位相空間での時間発展を解いた。衛星によるその場観測と比較を早急に行う予定である。一方、リングカレントを構成する高エネルギーイオンが早く消失するという観測事実を説明するために、内部磁気圏と電離圏とが結合したシミュレーションを実施した。磁気嵐時のように夜側尾部の磁力線が大きく引き延ばされると磁力線の曲率勾配は小さくなる。イオンの旋回半径が磁力線の曲率勾配に匹敵するようになると、イオンの断熱不変量は保存されず、ロスコーンに入った粒子は電離圏へ降下し、プロトンオーロラを光らせる。この過程を採り入れたシミュレーションを初めて実施し、リングカレントが時定数約6時間で消失できること、プロトンオーロラの発光強度から求めた降下陽子のエネルギー率を概ね説明するなどの良好な結果を得た。電荷交換反応ではリングカレントの早い消失を説明できず、引き延ばされた磁力線によってピッチ角散乱を受けることがリングカレントの早い消失にとって本質的に重要であることを意味し、これは、リングカレントに対する新しい描像を与えるものである。地球を取り巻く放射線帯は光速に近い速度を持つ電子や陽子で構成されている。1950年代後半に放射線帯が発見されて以来、その変動については活発な議論がいまなお続いている。今年度は、サブストームと呼ばれる擾乱現象が放射線帯に及ぼす影響に着目した。これまで本研究で開発した内部磁気圏荷電粒子輸送コードとグローバル電磁流体シミュレーションを組み合わせ、太陽風から電離圏に至るまでの空間構造、ならびに放射線帯を含む内部磁気圏粒子の階層構造が一体となった系を計算機上に構築した。その結果は以下のとおりである。サブストームのオンセットとともに内部磁気圏で強まったプラズマ圧は、外側からは磁気張力に、内側からは磁気圧に押されプラズマは振動を始める。その結果電場は数分の周期で振動する。電場の振幅は大きいが、継続時間が短いため、放射線帯の中心部に対しては殆ど影響を及ぼさない。その後、西向きの電場構造とプラズマ高圧部がゆっくりと地球方向へ移動を始める。

数分10分程度の周期で地球を周回する粒子は、このゆっくりと地球方向へ移動する西向きの電場によって地球方向へ押し込まれ、同時に断熱的加速を受けるようになる。オンセット開始から約30分後、放射線帯外帯の中心部において、1MeVのエネルギーを持つ電子は外から流入した電子によって入れ替わる。サブストームは放射線帯に対して大きな影響を与えるが、従来考えられてきたような磁力線構造の双極子化で単純に説明できるものではなく、磁気圏と電離圏が結合した系における動力学を考えなければならないことが明らかとなった。
出芽酵母の時計遺伝子ホモログ,GTS1,の出芽タイミング調節機構

我々がショウジョウバエ時計遺伝子(PER遺伝子)をプローブとして酵母遺伝子ライブラリーからクローニングしたGTS1遺伝子は、DNA合成非依存的に出芽に必要な細胞サイズを変化させ、出芽のタイミングを調節する、つまり細胞周期のリズムを調節する遺伝子で、酵母における時計遺伝子ホモログである可能性が示唆される。この遺伝子のコピー数を変化させ、GTS1遺伝子産物(Gts1p)の機能について検討した。その結果Gts1pが増加すると酵母の耐熱性が高くなる、分裂寿命が短くなる、胞子形成開始のタイミングが遅くなる現象が観察された。酵母Two-Hybrid Systemを使って機能領域を検索したところ、Gts1pはホモダイマーを形成して機能し、ホモダイマー形成に必要な領域が、あるグループのABCカセットタンパク質とヘテロダイマーを形成することが明らかとなった。またGts1pを高発現した株で、シクロヘキシミド、カドミウム耐性が野生株に比べ優位に減少していた。したがってGts1pはABCカセットタンパク質とヘテロダイマーを形成し薬剤の体外排出を阻害する事により、薬剤耐性を減少させるものと考えられる(投稿準備中)。一方細胞内でGts1pと相互作用する蛋白質をTwo-Hybrid Systemで検索したところ、いくつかのポジティブクローンの中に解糖系の酵素2種類Glyceraldehyde-3-phosphatedehydrogenase,Pyruvate kinaseが含まれていた。解糖系はエネルギー産生系として酵母細胞の出芽に関与しているので、GTS1遺伝子の破壊株、多コピー株及び野生株の3種の株を用いてGtslpの解糖系のultradian oscillation(NADH量を指標とした)に対する効果を検討した。その結果3種の株の間でoscillationの数に変化はにられなかったが、野生株に比べ破壊株で最も振動が強く持続時間も長かった。逆に多コピー株では振動が弱く持続時間も短かった。この変化は加えたグルコースの取り込みの変化によるものではなかった。したがってGTS1遺伝子産物は解糖系のリズムに影響を与えているものと考えられる。我々が出芽酵母から単離したGTS1遺伝子は、DNA合成非依存的に出芽に必要な細胞サイズを変化させ、出芽のタイミングを調節することから、細胞周期のリズムを調節する出芽酵母の時計遺伝子ホモログである可能性が示唆された。今回、細胞周期および細胞サイズ以外にGTS1遺伝子のコピー数の変化により影響を受ける細胞現象があるかどうかを検討した。出芽酵母の変異株は、WT(野性株)、TMpGTS1(多コピー導入株)、TMΔgts1(遺伝子破壊株)を用いた。1)出芽酵母の熱耐性に対するGTS1遺伝子の効果。定常期にある上記3種の株の一定数を55°Cで処理した後、プレートに播き生存率を求めたところ、3種の株の中でTMpGTS1が最も生存率が高く、TMΔgts1が最も低かった。同様なことを対数増殖期の細胞に対して行ったが効果はみられなかった。したがって、Gts1蛋白質は、定常期の出芽酵母細胞細胞に対して、熱耐性を上げる働きがあることが示唆された。2)出芽酵母の分裂寿命に関する効果。出芽酵母は他の真核生物とは異なり、出芽によって増殖するので、一つの親細胞から出芽した娘細胞数をカウントすることにより、親細胞の分裂寿命を測定することができる。3種の株についてそれぞれの分裂寿命を調べたところ、TMpGTS1が最も分裂寿命が短くなった。このことはGts1蛋白質が分裂寿命に対してネガティブな効果があることを示唆している。3)胞子形成に対する効果。

胞子形成は酵母の分化と考えられる。GTS1遺伝子の胞子形成に対する効果を検討したところ、TMpGTS1で最も胞子形成率が低く、しかも胞子形成が始まるタイミングも遅いという結果が得られた。このことは、細胞の分化に対してもGts1蛋白質がネガティブな効果があることを示唆している。以上のようにGTS1遺伝子は様々な細胞現象に影響を及ぼすことが明らかとなった。我々がショウジョウバエ時計遺伝子(PER遺伝子)をプローブとして酵母遺伝子ライブラリーからクローニングしたGTS1遺伝子は、DNA合成非依存的に出芽に必要な細胞サイズを変化させ、出芽のタイミングを調節する、つまり細胞周期のリズムを調節する遺伝子で、酵母における時計遺伝子ホモログである可能性が示唆された。本年度は1)細胞内でGts1pと相互作用する蛋白質の検索、およびGts1pの機能領域、2)外界環境(温度、栄養、薬剤など)のGTS1変異株にたいする影響を解析し、細胞周期の制御機構とGTS1遺伝子との関連について解析を行った。1)細胞内でGts1pと相互作用する蛋白質の検索するために酵母cDNAライブラリーをTwo-Hybrid Systemでスクリーニングしたところ、いくつかのポジティブクローンの中に解糖系の酵素2種類が含まれていた。解糖系はエネルギー産生系として酵母細胞の様々な生命現象に関与していると思われるので、現在Gts1pとの結合部位、生物学的リズムに対する効果を検討している。2)Gts1pの発現量を変えた変異株を種々の薬剤、重金属の存在下で培養したところ、Gts1pを高発現した株で、シクロヘキシミド、カドミウム耐性が野生株に比べ優位に減少していた。その機構について検討したところ、多剤耐性に関与する一連の膜タンパク質(ABCカセットタンパク質)に共通して見られる領域とGts1pのC末側にが結合することを見いだした。従って、Gts1pは、細胞膜上に存在し薬剤や重金属の排出を行うABCカセットタンパク質と結合することにより、薬剤の体外排出を阻害する事により、薬剤耐性を減少させるものと考えられる。(投稿準備中)細胞内でGtslpと相互作用する蛋白質の検索するために酵母cDNAライブラリーをTwo-Hybrid Systemでスクリーニングしたところ、いくつかのポジティブクローンの中に糖代謝に関係する2種類の酵素Glyceraldehyde-3-phosphatedehydrogenase,Pyruvate kinaseが含まれていた。糖代謝はエネルギー産生系として酵母細胞の様々な生命現象に関与していると思われるので、GTS1遺伝子の破壊株、多コピー株及び野生株の3種の株を用いてGts1pの解糖系のultradian oscillationについて検討した。すなわち飢餓状態の酵母細胞の懸濁液にKCNを加えミトコンドリアの機能を停止させた後グルコースを加えることにより、解糖系のみのリズムをその代謝物であるNADH量の振動で検討した。