hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
光化学系IIに存在するシトクロムb-559は光ストレスを緩和する能力を持つか?

光化学系II酸化側の過剰酸化による光ストレスと,シトクロムb-559の分子的性質の変化を解析し次の成果を得た.光化学系II標品中に含まれるシトクロムb-559には酸化還元電位の異なる3つの型(高電位,中電位,低電位型)があり,それぞれの酸化還元電位(Em_7)は+435, +237, +45mVである.ヒドロキシルアミン処理光化学系II標品を光照射し,光化学系IIの過剰光酸化を引き起こすと,それに伴い高電位型のシトクロムb-559が減少し,新しい電位型(遷移中電位型,Em_7=+350mV)が生じ,この遷移中電位型もやがて減少し中電位型を経て,低電位型になる.高電位型から遷移中電位型への変化はTyr_Zの光破壊に,遷移中電位型の減少はTyr_Dの光破壊に対応する.これらのことは高電位型シトクロムb-559はTyr_Zへ,遷移中電位型はTyr_Dへの電子供与により光化学系IIへの光ストレスを緩和する可能性を示唆するものである.さらに,光化学系II酸化側でのMnの結合が高電位型シトクロムb-559の安定性に寄与することを見いだした.光化学系II膜標品のヒドロキシルアミン処理によりMnクラスターを破壊しても,シトクロムb-559の電位は変化しないが,同標品になお残存するMnをEDTA処理により除去すると高電位型が中電位型へ変化し,Mnを再添加すると可逆的に中電位型が高電位型に戻る.さらに同標品を,さらにカルボキシル基の化学修飾剤1-Ethy1-3- (3dimethyl-aminopropyl) carbodiimide (EDC)でD1/D2タンパク質上のMn結合部位を修飾するとMn添加による高電位型再回復はみられない.Mn^<2+>の効果は特異的であり,Ca^<2+>,Mg^<2+>,Zn^<2+>には再回復効果はみられなかった.おそらくD1/D2蛋白質上のMnクラスターが壊れていても,Mn結合部位へなにがしかのMnが結合していることが,高電位型の安定性に寄与しているものと考えられる.光化学系IIの光障害は反応中心還元側の過剰還元にもとづく場合と,酸化側の過剰酸化にもとづく場合が知られている。本年度は光化学系II酸化側の過剰酸化による光障害と,シトクロムb-559の分子的性質の変化を解析した。光化学系II標品中に含まれるシトクロムb-559には酸化還元電位の異なる3つの型(高電位,中電位,低電位型)があり,それぞれの酸化還元電位(E_<m7>)は+435,+237,+45mVであった。この3型はヘム周辺の分子的微環境(特に疎水性に関わる)の違いを反映したものと考えられる。これら3電位型の割合は光化学系II標品のヒドロキシルアミン処理によって影響されなかった。ヒドロキシルアミン処理光化学系II標品を光照射し,光化学系IIの過剰光酸化を引き起こすと,それに伴い高電位型のシトクロムb-559が減少し,代わりに今まで知られていなかった新しい電位型(遷移中電位型,E_<m7>=+350mV)が生じることを見いだした。さらに,この遷移中電位型はやがて減少し中電位型を経て,低電位型になることを明らかにした。高電位型から遷移中電位型への変化はTyr_Zの光破壊に,遷移中電位型の減少はTyr_Dの光破壊に対応することも見いだした。これらのことは高電位型シトクロムb-559はTyr_Zへ,遷移中電位型はTyr_Dへの電子供与により,光化学系IIの光ストレスを緩和する可能性を示唆するものである。光化学系II酸化側の過剰酸化による光ストレスと,シトクロムb-559の分子的性質の変化を解析し次の成果を得た.光化学系II標品中に含まれるシトクロムb-559には酸化還元電位の異なる3つの型(高電位,中電位,低電位型)があり,それぞれの酸化還元電位(Em_7)は+435, +237, +45mVである.ヒドロキシルアミン処理光化学系II標品を光照射し,光化学系IIの過剰光酸化を引き起こすと,それに伴い高電位型のシトクロムb-559が減少し,新しい電位型(遷移中電位型,Em_7=+350mV)が生じ,この遷移中電位型もやがて減少し中電位型を経て,低電位型になる.高電位型から遷移中電位型への変化はTyr_Zの光破壊に,遷移中電位型の減少はTyr_Dの光破壊に対応する.これらのことは高電位型シトクロムb-559はTyr_Zへ,遷移中電位型はTyr_Dへの電子供与により光化学系IIへの光ストレスを緩和する可能性を示唆するものである.

さらに,光化学系II酸化側でのMnの結合が高電位型シトクロムb-559の安定性に寄与することを見いだした.光化学系II膜標品のヒドロキシルアミン処理によりMnクラスターを破壊しても,シトクロムb-559の電位は変化しないが,同標品になお残存するMnをEDTA処理により除去すると高電位型が中電位型へ変化し,Mnを再添加すると可逆的に中電位型が高電位型に戻る.さらに同標品を,さらにカルボキシル基の化学修飾剤1-Ethy1-3- (3dimethyl-aminopropyl) carbodiimide (EDC)でD1/D2タンパク質上のMn結合部位を修飾するとMn添加による高電位型再回復はみられない.Mn^<2+>の効果は特異的であり,Ca^<2+>,Mg^<2+>,Zn^<2+>には再回復効果はみられなかった.おそらくD1/D2蛋白質上のMnクラスターが壊れていても,Mn結合部位へなにがしかのMnが結合していることが,高電位型の安定性に寄与しているものと考えられる.光化学系II膜標品中に含まれるシトクロムb-559には酸化還元電位の異なる3つの型(高電位,中電位,低電位型)があり、それぞれの酸化還元電位(Em_7)は+435,+237,+45mVであり、光化学系II酸化側の光ストレスにより高電位型が低電位型へ変化していくこと,さらにその変化はシトクロムb-559の光ストレスの緩和への寄与を反映するものであることを明らかしてきた.本年度は光化学系II酸化側でのMnの結合が高電位型シトクロムb-559の安定性に寄与することを見いだした.光化学系II酸化側のMnクラスターを破壊し,水の光分解活性を失活させるヒドロキシルアミン処理によってはシトクロムb-559の電位は影響されなかった。しかし,ヒドロキシルアミン処理光化学系II膜標品になお残存するMnをEDTA処理により除去すると高電位型が中電位型の変化する.このような標品にMn2+を再添加すると可逆的に中電位型が高電位型に戻ることが明らかになった.さらにNH_2OHとEDTAで処理した光化学系II膜標品を,さらにカルボキシル基の化学修飾剤1-ethyl-3-(3-dimethyl-aminopropyl) carbodiimide (EDC)てD1/D2タンパク質上にあるMn結合部位を修飾し,Mnの結合を阻害するMn添加による高電位型再回復はみられなかった.Mn^<2+>の効果は特異的であり,Ca^<2+>,Mg^<2+>,Zn^<2+>には再回復効果はみられなかった.おそらくD1/D2蛋白質上のMnクラスターが壊れていても,Mn結合部位へなにがしかのMnか結合していることが,高電位型の安定性に寄与しているものと考えられる.
極長鎖脂質による生体機能調節とその破綻による病態の分子機構の解明

極長鎖脂肪酸の産生を担う脂肪酸伸張酵素ELOVL1の遺伝子変異がヒトにおいて皮膚神経疾患を引き起こすことを明らかにした。この変異はヘテロ接合性デノボELOVL1突然変異(c.494C>T; p.S165F)であった。患者は表皮の過剰増殖と角化の亢進(魚鱗癬)を示した。また,神経症状として痙性対麻痺,中枢性眼振,視力低下などが観察された。脳白質において脱髄が観察され,痙性対麻痺および中枢性眼振の原因となっていると考えられた。一方,視神経が萎縮しており,視力低下の原因となっていた。この変異は,ELOVL1の酵素活性を失わせた。一方,ドミナントネガティブ効果は示さなかった。この変異体の細胞内局在は正常であった。患者の細胞中では炭素数(C)24の鎖長を持つセラミドとスフィンゴミエリンが減少していた。Elovl1の遺伝子のノックアウト(KO)マウスは,皮膚バリア異常のために新生致死となる。そこで,神経系を含めた極長鎖脂肪酸の皮膚バリア形成以外の機能を解明するために皮膚でのみElovl1の発現を回復したマウス(皮膚バリアレスキューElovl1 KOマウス)を作成し,解析した。このマウスの血清を用いた各種生化学試験では異常は観察されなかった。脳におけるC24セラミドの量の低下が観察された。不飽和結合を2つ持つ極長鎖脂肪酸(C24:2)は広範な組織のスフィンゴ脂質中に存在する。C24:2スフィンゴミエリンは飽和タイプのC24:0スフィンゴミエリンに比べ,脂質マイクロドメインにおける局在量が少なかった。皮膚バリアレスキューElovl1 KOマウスの脾臓,小腸ではC24:2セラミド量が減少しており,Elovl1がC18:2アシルCoAからC24:2アシルCoAへのアシル基の伸張を行うことが明らかになった。また,セラミド合成酵素CERS2の遺伝子KO細胞中でもC24:2セラミドが減少していたことから,ELOVL1が産生したC24:2アシルCoAを利用してCERS2がC24:2セラミドを産生することが明らかとなった。本年度の交付申請書に記載した内容はすべて完了した。ELOVL1変異患者の解析に関しては交付申請書に記載していなかった病理学的な解析に成功した。また,C24:2極長鎖セラミドの解析においても,本年度の交付申請書に記載していなかったマイクロドメイン局在の減少やセラミド合成酵素CERS2の合成への関与を明らかにした。皮膚バリアレスキューElovl1 KOマウスの脳における詳細な解析(電子顕微鏡による詳細なミエリンの観察,ミエリン特異的タンパク質による免疫染色など)を行う。また,皮膚バリアレスキューElovl1 KOマウスの行動実験バッテリー,特に痙性対麻痺,中枢性眼振,視力低下に関連する項目を行う。質量分析によってセラミド以外の脂質の詳細な解析を行う。特にミエリンに多く存在するガラクトシルセラミド,スルファチド,スフィンゴミエリン,エタノールアミンプラズマロージェンの定量を行う。減少が見られた脂質の合成酵素の活性測定,発現量の解析を行い,神経症状発症の分子機構の解明を行う。また,セラミド合成酵素

CERS2の遺伝子KO細胞中でもC24:2セラミドが減少していたことから,ELOVL1が産生したC24:2アシルCoAを利用してCERS2がC24:2セラミドを産生することが明らかとなった。本年度の交付申請書に記載した内容はすべて完了した。ELOVL1変異患者の解析に関しては交付申請書に記載していなかった病理学的な解析に成功した。また,C24:2極長鎖セラミドの解析においても,本年度の交付申請書に記載していなかったマイクロドメイン局在の減少やセラミド合成酵素CERS2の合成への関与を明らかにした。皮膚バリアレスキューElovl1 KOマウスの脳における詳細な解析(電子顕微鏡による詳細なミエリンの観察,ミエリン特異的タンパク質による免疫染色など)を行う。また,皮膚バリアレスキューElovl1 KOマウスの行動実験バッテリー,特に痙性対麻痺,中枢性眼振,視力低下に関連する項目を行う。質量分析によってセラミド以外の脂質の詳細な解析を行う。特にミエリンに多く存在するガラクトシルセラミド,スルファチド,スフィンゴミエリン,エタノールアミンプラズマロージェンの定量を行う。減少が見られた脂質の合成酵素の活性測定,発現量の解析を行い,神経症状発症の分子機構の解明を行う。
ユビキタス環境下で取得した感性情報のモデル化とその応用に関する研究

本研究では、非接触型ICカード、カメラなどのデバイスを利用して、モノ(例:洋服)への個人の行動の観測と、モノに関する電子公告に対する反応の観測を行えるユビキタス環境を開発した。またこのユビキタス環境を用いて、モノへの個人の興味とそのモノへの個人の行動の関係を、数理的にモデル化する手法を考案した。これらの結果により、人々にアンケートなどの直接的な質問をすることなく、人々の興味に適する可能性のあるモノの情報を推定できるユビキタス環境の仕組みを構築した。本研究は、携帯電話、非接触型ICカード、カメラなどのデバイスを利用して、店舗内での洋服や雑貨など(以後、モノとする)への個人の行動を観測し、モノに関する個人の行動と興味の関係を数理的にモデル化することにより、個人が身体的・心理的に負担を感じることなく、各自の興味に適するモノの情報を携帯電話や店舗内の情報端末を通して手に入れることができるユビキタス環境を構築することを目標としている。本年度では、以下の2点を行った。1.興味を持ったモノに対する人の行動とそのモノの特徴との関係をデータベース化する仕組みを構築した。具体的には、ユビキタス環境に設置したセンサーの情報から(1)モノを触る、(2)モノを眺める、(3)モノの置いてある場所へ移動するという行動を抽出し、その行動をおこなったモノの特徴とともにデータベース化する仕組みを開発した。2.個人が興味を示したモノの特徴をルール化とそれらルールを構成する特徴の統計的な分析することにより、個人の興味を推定するモデルを作成した。またこのモデルに基づいて、個人が興味を持つ可能性のあるモノの推定し、それを視覚的に表示する仕組み「興味マップ」を開発した。この興味マップ上の位置により、モノに対する興味の度合いを視覚的に理解できるようにした。本年度の成果により、「どのような特徴を持つモノに対してその人は行動をするのか」という興味の推定を個人ごと行うことを可能とした。本研究は、非接触型ICカード、カメラなどのデバイスを利用して、店舗内での洋服や雑貨など(以後、モノとする)への個人の行動を観測し、モノに関する個人の行動と興味の関係を数理的にモデル化することにより、個人が身体的・心理的に負担を感じることなく、各自の興味に適するモノの情報を店舗内の情報端末を通して手に入れることのできるユビキタス環境を構築することを目標としている。本年度では、以下の2点を実現した。1.ユビキタス環境の強化:各個人のいる場所をセンサーで特定し、その個人の近くの情報提示装置(例えば、ディスプレイ)に、その個人の興味に適する可能性のあるモノの情報を、その個人の興味を推定するモデルを用いて提示する機能のプロトタイプを構築し、先行研究で作成したユビキタス環境に追加した。2.興味の推定実験とモデルの改良:強化したユビキタス環境を設置した模擬店舗内において、被験者による購買実験を行った。購買実験の途中で情報提示装置にその個人の興味に適するモノの情報を提示し、その情報に対する個人の行動の観測を行った。提示したモノに興味を持ったモノに関しては、それを注視する傾向がみられ、その結果を利用して個人の興味を推定するモデルの改良を行った。興味の推定のモデル化には、ラフ集合と統計手法を組み合わせた手法を開発し、またモデル化の結果を2次元マップとして表現する方法を確立した。本年度の成果により、各個人の興味に適するような情報を投げかけることにより、各個人の興味をより詳しく推定することを可能とした。
新事業開発における事業化への飛躍と後退をもたらす経営要因に関する研究

この研究では企業が新事業開発に取り組む際に、製品やサービスを生産して顧客に届ける活動の仕組みとしての事業システムと、その活動を通じて収益を上げる仕組みとしてのビジネスモデルの構築の巧拙が、事業化促進のカギを握るとの仮説を立て、これを検証する事例調査を実施した。結果として、この仮説を支持する事例を中小企業を中心にいくつか収集することができたが、大企業の成功事例は期待したほどの数を得ることができなかった。研究の2年目である平成24年度は、事前の研究計画に基づいて前年度に構築した試論モデルの検証作業を試みるべく、事例収集のための企業訪問調査に取り組んだ。しかしながら、調査対象に予定していた企業から訪問受入の了解が得られなかったり、ヒアリングした結果がモデル仮説にマッチしないなどの課題が生じて、必ずしも当初に想定していた数の事例を集めることができなかった。とりわけ、新たな事業アイデアの構築に取り組む事例の数が十分に収集できず、仮説の検証作業が期待したほどには進まなかったが、それでも4つの事例を基にして「イノベーションと中小企業の新事業創出」のテーマで論文を執筆し、日本中小企業学会論集(平成24年8月刊行)に査読論文として発表した。また、現段階の研究成果の一部を論文「日本のモノづくり企業の進路」として『産政研フォーラム』No.97に寄稿したり、いくつかの業界や経済団体の研究会や会合などで招聘講演として報告し、企業の経営者や専門家との意見交換を実施した。研究の最終年度である平成25年度は、前半で前年度までに得られた研究成果で構築したモデルの有効性を検証すべく、事例研究のヒアリング調査を行い、後半ではその研究成果を論文等に取り纏める作業を行った。この3年間の研究では、企業が新事業開発に取り組むさいには、提供する製品やサービスを生産して顧客に配給する活動の仕組みとしての事業システムと、その提供活動を通じて収益を上げる仕組みとしてのビジネスモデルの創出と結合が、事業化促進のカギを握るとの仮説を立て、これを検証する事例調査を実施した。結果として、その仮説を支持する事例を中小企業を中心にいくつか収集することはできたが、大企業の成功事例は期待したほどの数を得ることができなかった。同時に、事例調査から明らかになったこととして、新事業開発の前進を阻む要因はケース・バイ・ケースであり、その特定化や一般化は困難であった。事業化の実現にはアイデアの着想から経営として軌道に乗るまでに、10年近い年月を要する場合がほとんどであり、その間に一進一退を繰り返しながら活動が進む中で、事業化の後退をもたらす原因は、マネジメントとして組織がコントロール可能な要因ばかりではなく、リーマン・ショックや東日本大震災のような外部環境の劇的な変化や、技術進歩や政府の規制など、事業着手時には事前に想定できない諸要因が大きく影響することを、あらためて認識した。そこで研究の途中から、組織は将来の不確実性に対してマネジメントとしてどのように対処し得るかと、製品の設計段階において機能・性能を重視した設計とは視点を異にした設計に着目した研究を付加することにした。しかしながら、その取組は時間的な制約もあって十分な成果を得るまでには至らず、今後も研究を継続する予定である。研究の1年目である平成23年度は、事前の研究計画に基づいて新事業の創出に取り組んでいる企業へのヒアリング調査を実施し、試論的なモデル構築を試みた。具体的には従来の事業とは異なる新事象の創出に取り組む中小企業5社と、中国で新事業に取り組む大企業4社への訪問調査を行い、ヒアリングにより必要な資料を収集した。それと同時に、大学院生の協力を得て関連する研究成果の文献サーベイを行い、データならびに資料を整理して、2年目の本格的なヒアリング調査の準備作業をほぼ計画通りに終えることができた。とりわけ、この研究の焦点として取り上げる新事業の創出活動の遅滞や後戻りをもたらす原因や要因について、開発を目指す新技術や新製品のコンセプトやアイデンティティに関する新規性や画期性の程度が、開発活動に要する時間や費用を大きく左右し、活動の進捗に影響を及ぼすという新たな知見を得ることができた。この研究成果は論文「日本企業に求められるイノベーション行動」として、『産政研フォーラム』No.91に寄稿した。また、現段階での試論モデルをベースにして研究成果の一部を、平成23年10月に開催された日本中小企業学会第31回全国大会の統一論題において、「イノベーションと中小企業の新事業創出」のテーマで報告し、他の研究者との討論を通じて今後の課題や検討すべき事項に関する知見を深めることができた。その後、この報告内容を基にした論文を執筆し、平成24年6月末に刊行される日本中小企業学会論集に審査論文として掲載される予定である。計画時点で想定していた数の企業事例のヒアリング調査を行うことができなかった。その理由としては、調査対象に予定していた企業から訪問受入の了解が得られなかったり、ヒアリング結果が仮説モデルに適合せず、データとして利用できなかったことによる。他方、関連する研究分野の先行研究のサーベイを踏まえた理論的な考察については順調に進んでおり、研究成果の一部を論文や招聘講演などの形で発表することはできた。

研究の初年度である平成23年度の主たる目的は、予備的なヒアリング調査を通じて試論モデルの構築を試みることと、関連する研究成果に関する文献サーベイを行ってデータや資料を整理することであったが、この両者とも大学院生の協力を得ながら、ほぼ当初の予定通りに作業を進めることができた。また、現段階での研究成果を論文や学会報告を通じて発表することができた。とりわけ、中小企業学会全国大会では統一論題報告の機会を与えられ、研究内容について多くの学会員との情報交換や議論を重ねることができ、大変に有意義であった。平成25年度は最終年度であり、前半では事例の数を増やすためのヒアリング調査を精力的に進めて研究の遅れを取り戻し、後半では最終的な研究成果の取り纏めを行って、学会や研究会で報告したり、論文等の印刷物として発表する予定である。平成24年度については、前年度に構築した試論モデルと新製品の事業化を実現するための事業アイデアの有効性について、できるだけ数多くの企業へのヒアリング調査を行うことでサンプル企業の数を増やして理論仮説の検証を試みる。とりわけ、規模規模や業種による影響を小さくするために、小規模企業から大企業まで対象企業の規模の幅を拡げたり、業種についても機械関連の企業だけでなく、日用生活用品を扱う企業なども含めるように配慮したい。また、関連する研究成果の文献サーベイも継続して行い、既存の研究成果との差別化を図りたいと考えている。前年度からの30万円ほどの繰越額については、主に事例調査のための調査旅費として使用し、事例のサンプル数を増やす予定である。また、次年度に交付される研究費については、当初の計画にしたがって最終的な研究成果を取り纏めるために、収集したデータ等を整理する謝金、ならびに得られた研究成果に関して専門家との意見交換を行うための費用などに充当する予定である。前年度からの10万円ほどの繰越額については、仮説検証のためのヒアリング企業の数を増やすさいの旅費として使用する予定である。また、次年度に交付される研究費については、当初の計画に沿って、研究テーマに関連する文献の購入、ヒアリング調査のための旅費、ならびに収集した資料やデータ整理のための謝金を中心に使用する予定であり、これによって研究を円滑に進めることができると考えている。
干潟を含む極浅海域での大気-波浪-海洋-底質輸送結合モデルの構築と深化

本研究では,光波測距儀による地盤高測量と底質浮遊輸送フラックス計測を併用し,シルト・粘土の質量に基づいた土砂収支法を提案するとともに,熊本県白川河口域の潮間帯干潟上での土砂収支に適用した.平常時には潮間帯干潟は堆積傾向を示し,河川流入シルト量の6割が地形変化に寄与する.出水直後では干潟地形は侵食傾向を示す.以上より,出水時に河川から流入したシルト・粘土は一旦沖まで流出するが,平常時に潮汐によって沖側から運ばれ,潮間帯に再流入するプロセスが示唆された.本研究では,光波測距儀による地盤高測量と底質浮遊輸送フラックス計測を併用し,シルト・粘土の質量に基づいた土砂収支法を提案するとともに,熊本県白川河口域の潮間帯干潟上での土砂収支に適用した.平常時には潮間帯干潟は堆積傾向を示し,河川流入シルト量の6割が地形変化に寄与する.出水直後では干潟地形は侵食傾向を示す.以上より,出水時に河川から流入したシルト・粘土は一旦沖まで流出するが,平常時に潮汐によって沖側から運ばれ,潮間帯に再流入するプロセスが示唆された.浅海域での底質輸送や地形変化予測の数値モデルにおいて、沈降速度や巻き上げ係数などの底質輸送パラメータを推定することは、砂質土のみならず粘性土においても非常に重要である。しかしながら、これらのパラメータを決定する上で重要な浮遊物質の大きさや密度は、潮汐、波浪、河川流入、Suspended Sediment Concentration(SSC)、塩分、温度、化学的要因などの影響を受け、複雑な環境要因によって支配されている(Voulgaris・Mayer,2004)。これらの複雑な環境を実験室で再現するのは、非常に困難であるため(Sternbergら,1999)、底質輸送パラメータの推定にあたっては、対象とする現地においてこれら環境要因データの取得が不可欠である。本研究では、潮間帯を含む内湾浅海域でのオイラー・ラグランジュ計測手法の確立に向けた初段階として、LADの改良を試み、現地実験を行い、その基本性能などの検討を行った。観測結果から、改良型LADは、潮汐と伴に移動し、浮遊物質の輸送特性を調べるための濁度・水平流速・流向を計測できることを確認することが出来た。また、実験的ではあるが、取得した濁度の等値線から沈降速度を算出することができた.さらに、その近似式がVan Leussen(1999)が示した指数の範囲(n=0.53.5)にあることが確認できた。しかしながら、本計測機器やデータ解析手法に関しては、まだ改良・検討の余地が残されており、さらなる改良や検証実験を実施し、精度検証を実施する予定である。対象干潟上に6本の観測ラインを設置し,2004年5月から毎月地盤高測量を実施している.2005年9月頃に干潟が急激に侵食(50cm程度)されているが,その期間に異常な外力変動は存在しないため,人的要因を調査したところ,2005年7-8月に白川河口で86,000m^3(延長2.4km,幅40m)の澪筋浚渫が実施されていた.この量は白川出水時のシルト流入量にほぼ一致する.また,2008年7月にも同じ場所で約6,000m^3の澪浚渫が実施されていたので,今回の検討では2006年10月2007年10月の期間で行った.水位・流速・濁度・塩分の計測はR2ライン上の堤防から沖に約400mのA点,約1,040mのB点および約1,520mのC点の3ヶ所で実施した.土砂収支はシルト・粘土の質量ベースで評価する.土砂収支式の既知量は以下の手順で求める.1)対象領域を小領域に分割し,まず体積変化量を算出した.2006年10月を基準とし,各小領域の中では地盤高を一定と仮定し,観測毎に総和する事で体積変化量を求めた.この体積変化量は,(空隙),(砂),(シルト・粘土)の線形和で表現できるので,シルト・粘土のかさ密度を室内実験から1.0t/m^3とし,その存在割合を10,30,50%と変更しながら質量Q(kg)を算定した.2)白川から流入するシルト・粘土の体積量は栗山・橋本(2004)と同様に河川流量に比例した経験式を使用した.また,その体積量に1)と同様のかさ密度を掛け合わせ質量に変換した.主要な結論は以下の通りである.(1)平常時には潮間帯干潟は堆積傾向を示し,河川流入シルト量の6割が地形変化に寄与する.沿岸方向では潮汐起因のシルト・粘土の流入・流出はほぼバランスしている.(2)出水直後では干潟地形は侵食傾向を示す.これは沿岸方向のバランスが崩れ,より南向きへ流出するためである.以上より,出水時に河川から流入したシルト・粘土は一旦沖まで流出するが,平常時に潮汐によって沖側から運ばれ,潮間帯に再流入するプロセスが示唆された.
感性指標と分光分析法を融合した食品の鮮度評価法の開発

食品の鮮度をデジカメ画像解析と近赤外ハイパースペクトルイメージ(HSI)技術によって数値化した。前者では視覚に基づく感性的鮮度を,後者では成分量による化学的鮮度を評価できる。同一のキャベツ切片が乾燥する過程を重量とともに上記の方法で測定した。デジカメ画像の解析からは、輝度分布の尖度や歪度が水分の変化と相関を持つことが明らかとなった。一方、近赤外HSI法で得られたスペクトルと水分含量のPLS回帰により、キャベツに含まれる水分と画像の輝度分布との相関も示された。以上により視覚的鮮度と化学的鮮度の相関が確認され、イメージング技術によって新しい鮮度指標の数値化の可能性が示された。視覚に基づく感性的な食品の鮮度評価(視覚的鮮度)および、従来から存在する分析化学的に得られる化学成分の量(化学的鮮度)をハイパースペクトルイメージング技術を用いて同時に数値化することを目的として研究を遂行した。視覚的鮮度は、デジタル画像の統計的処理によって数値化可能なことが心理学的手法によって判明している。イチゴとキャベツを対象とし、画像統計変数と主観的な鮮度評価の関係を解析した。イチゴでは輝度分布の影響が強く、空間周波数の影響は弱かったが、キャベツでは空間周波数の効果も大きいことが明らかになった。また、魚の眼を対象とした試験では3個体3時点の画像9枚を刺激として用意し、一対比較を行った。その結果、異なる個体間でも輝度分布の変数が鮮度判断に効果を持つ可能性が示された。また、複数個体から安定的に画像統計変数を得る撮影法として、4方向それぞれの照明下で撮影する方法を確立した。この方法から画像統計変数を抽出、分析する方法を開発し、トマトの鮮度評価への適用を試みた。一方、化学的鮮度について検討するため、近赤外ハイパースペクトルイメージング装置を用いてキャベツの鮮度劣化過程を調べた。デジタルカメラ画像測定および重量測定と同時に同一のキャベツを測定し、近赤外スペクトルデータとキャベツの水分の時間変化について回帰分析を行った。結果として輝度分布(視覚的鮮度)と水分(化学的鮮度)が明らかな正の相関を持つことが確認され、イメージング技術によって鮮度の数値化が可能であることが示唆できた。デジタルカメラ画像から抽出できる画像統計学的変化には輝度分布だけでなく、空間周波数成分もある。これらの変数と主観的な鮮度評価の関係を解析した。サンプルはイチゴとキャベツであった。イチゴは169時間、キャベツは32時間にわたって撮影した。参加者の画像の鮮度評価と、画像統計学的変化の関係を分析したところイチゴでは輝度分布の影響が強く、空間周波数の影響は弱かったが、キャベツでは空間周波数の効果も大きいことが明らかになった。また、魚の眼を画像サンプルとして複数個体の食材画像を用い、画像の輝度分布変数が鮮度判断に効果を持つかを検討した。3個体3時点の画像から眼の部分をトリミングした画像9枚を刺激として用い、一対比較法にて鮮度判断を行った。実験参加者はどちらがより新鮮に見えるかを二肢強制選択により判断した。この結果、異なる個体間の鮮度評価においても画像に含まれる輝度分布の変数が鮮度判断に効果を持つ可能性が示された。一方、不可視波長の画像情報について検討するため、近赤外ハイパースペクトルイメージング(HSI)装置のセットアップを行った。これは近赤外分光スペクトル情報を与えるため、成分の定性・定量分析が可能である。光源とカメラ、被写体である食品の配置や、近赤外光および紫外光を含めた不可視波長による測定のための最適なセッティングを検討した。デジタルカメラ画像測定と連携し、同一のキャベツをHSI装置によって測定し、スペクトルデータと水分の時間変化について回帰分析による評価を試みた。ハイパースペクトルイメージング装置のセンサ不調とその修理のため約半年の遅れが発生している。ハイパースペクトルイメージング装置を用いた研究について、遅延を解消するため実験をペースアップする。本研究課題の推進のため、次年度の研究費は交付申請時の計画どおり使用する。なお、次年度使用額43,470円は、研究費を効率的に使用して発生した残額であり、次年度に請求する研究費と合わせて研究計画遂行のために使用する。
糖鎖の分子認識発現機構の特異性解析

本研究は、複合糖質の分子認識に関わる重要オリゴ糖単位を合成するために、糖質水解酵素を触媒素子として、従来では達成し得ない実践的合成プロセスの確立を目指す。合成したオリゴ糖鎖を認識マーカーとして高分子に組み込んだ糖鎖高分子を構築したり、BIAcore(生物学的特異作用分析装置)のバイオセンサーリガンドと成し、これらと糖結合タンパクとの相互作用の解析から糖鎖認識発現の機作を究明していく。最初に、ムチン型糖鎖I型の構造ミミック単位である3-O-β-ガラクトシル-α-N-アセチルグルコサミニド配糖体(Galβ1-3GalNAcα-pNP)をブタ精巣β-ガラクトシダーゼのガラクトシル転移反応を活用し、ラクトースとp-ニトロフェニルα-N-アセチルガラクトサミニドとから従来では達成し得ない効率的な合成に成功した。次に、スフィンゴ糖脂質オリゴ糖単位として知られているラクト-N-トリオース(GlcNAcβ1-3Galβ1-4Glc)単位の合成すべくNocardia orientalis起源β-N-アセチルヘキソサミニダーゼを用い、受容体のラクトースグリコシド誘導体へのN-アセチルグルコサミニル転移反応を試みた。この場合、受容体基質とシクロデキストリンとを包接複合体となし反応を行うとGlcNAc転移の位置選択性の操作が可能で、目的化合物の収率の向上ををもたらした。さらに、α結合したL-フコース3糖の合成をAlcaligenes sp.起源α-L-フコシダーゼのフコシル転移反応により、p-ニトロフェニルα-L-フコシドとN-アセチルラクトサミンから高収率で2′-O-α-L-フコシル-N-アセチルラクトサミンを得た。これまでに酵素合成で得たp-ニトロフェニルβ-ラクトサミニドを出発原料に用いてニトロ基を還元後、p-アクロイルアミノフェニル配糖体とし、これをモノマーにして重合反応を行い糖鎖ポリマー(pA-LacNAc)を得た。同じ合成プロセスでpA-IsoLacNAc、pA-Lac等を得た。これらはレクチンとの糖鎖認識に基づいた結合特性を示し、糖鎖プローブとしての利用が期待できた。
共役高分子膜の分子線エピタキシ-法による堆積とエレクトロニクスへの応用

平成6年度は本研究の最終年度であるので高分子膜堆積条件の最適化、堆積膜の光物性評価に重点をおきこれまでの研究成果を取りまとめた。(1)銅フタロシアニン(CuPc)の堆積条件の確立β型の粉末をるつぼ内に入れ真空中で加熱処理を行い含まれているアルコールを除去した。アルコールが完全に除去されたCuPcを蒸発セルに入れた。セル材料には熱伝導性のよい銅を用い、上部には直径1mmの細孔を設け、成長の際昇華温度まで加熱され気体となったCuPcがこの細孔から基板へむかう分子線となるようにした。セル温度を280°Cに設定し、成長開始前に基板のpreheatingを300°C1時間行った。成長は室温で行われたが、セルからの輻射熱のため成長時の基板温度は80°C前後に上昇していた。基板としてマイカ、ガラス(コ-ニング7059)、Si(111)を用いた。(2)マイカ、ガラス上のCuPcX線回析測定よりガラス基板上では分子平面がほぼ垂直に、マイカ基板上では基板に平行に成長した。いずれの場合も分子結晶が確認された。マイカ上のCuPcの光吸収スペクトルは溶液状態のものと異なり最高被占軌道(HOMO)、最低空軌道(LUMO)間の遷移がみられ、マイカ上のCuPcが結晶となっていることを示した。HF処理により水素で表面のダングリングボンドを終端したSi(111)上のCuPcは紫外線照射により青色発光を示した。しかし照射時間が長くなるにつれ、発光強度は減少した。紫外光照射によりCuPcの結晶構造が変化するように思われる。このことは他に報告例がなく非常に興味深い。以上の様にMBE法によりCuPcの分子結晶を各種基板上に堆積させる技術を確立し、本研究の目的の大半を果した。特にSi上へのCuPcの堆積技術は今後、無機半導体と有機半導体の複合へと発展し新機能デバイスへの道を開いたといえる。当初の計画においては、高分子膜成長開始は平成5年度の予定だったが、予想以上に、MBE装置の修理に時間がかかり、平成6年度にもちこされる結果になった。積極的な情報収集により、高分子膜を真空蒸着する際の供給セル温度の均一性の重要性が理解され、そのためのセル設計のノウハウが修得された。これらは今後の堆積膜の高品質化に役立つ。また、蒸気圧の比較的低いフタロシアニン、ポリイミド系は、基板の冷却を必要とせず高品質膜が可能と見通しがついた。具体的な研究実積を以下に示す。1.現存のMBE装置改造代表者の東工大から電通大への移動により装置の移管が行われた。装置は故障が多く長期間使用されなかったので高真空を得るための真空ポンプ部品の修理交換が行われ、真空度10^<-8>torrを保持できる様になり高分子膜の成長が可能な状態になった。2.情報収集高分子膜の真空蒸着に関する情報は数少なく、積極的に関連研究を行なっている数ケ所の研究機関を訪問し、高分子膜の真空蒸着に携わっている研究者から装置及び実験上のノウハウを詳しく聞き、数々の参考文献も取得した。これらの情報をもとに、今後実験を行なう際の重要点が明確に理解された。

平成6年度は、本研究の最終年度であるので、高分子堆積条件の最適化、堆積膜の電気・光物性評価に重点を置きこれまでの研究成果の取りまとめを行う。平成6年度は本研究の最終年度であるので高分子膜堆積条件の最適化、堆積膜の光物性評価に重点をおきこれまでの研究成果を取りまとめた。(1)銅フタロシアニン(CuPc)の堆積条件の確立β型の粉末をるつぼ内に入れ真空中で加熱処理を行い含まれているアルコールを除去した。アルコールが完全に除去されたCuPcを蒸発セルに入れた。セル材料には熱伝導性のよい銅を用い、上部には直径1mmの細孔を設け、成長の際昇華温度まで加熱され気体となったCuPcがこの細孔から基板へむかう分子線となるようにした。セル温度を280°Cに設定し、成長開始前に基板のpreheatingを300°C1時間行った。成長は室温で行われたが、セルからの輻射熱のため成長時の基板温度は80°C前後に上昇していた。基板としてマイカ、ガラス(コ-ニング7059)、Si(111)を用いた。(2)マイカ、ガラス上のCuPcX線回折測定よりガラス基板上では分子平面が基板にほぼ垂直に、マイカ基板上では基板に平行に成長した。いずれの場合も分子結晶が確認された。マイカ上のCuPcの光吸収スペクトルは溶液状態のものと異なり最高被占軌道(HOMO),最低空軌道(LUMO)間の遷移がみられ、マイカ上のCuPcが結晶となっていることを示した。HF処理により水素で表面のダングリングボンドを終端したSi(111)上のCuPcは紫外線照射により青色発光を示した。しかし照射時間が長くなるにつれ、発光強度は減少した。紫外光照射によりCuPcの結晶構造が変化するように思われる。このことは他に報告例がなく非常に興味深い。以上の様にMBE法によりCuPcの分子結晶を各種基板上に堆積させる技術を確立し、本研究の目的の大半を果した。特にSi上へのCuPcの堆積技術は今後、無機半導体と有機半導体の複合へと発展し新機能デバイスへの道を開いたといえる。
現代中国の企業会計制度に関する研究

平成8年から3年間にわたる本研究は、基本的には次のような3つの目的をもって実施し、新たな知見といくつかの研究成果が得られた。それぞれに即して報告していきたい。1、中国の新しい会計法規と各業種の会計制度、とくに「具体会計準則」草案の内容を整理すること。これについては中国の制度会計が会計法、会計準則、各種の業種別会計規則という3つの階層をもって成立していることを明らかにした。また中国の具体会計準則の制定は、予想より遅れていたのであるが、平成10年度にやっと動き出した(一気に6つの基準が制度化された)事情やその背景などを中国現地を訪問し、研究者と意見交換するなかで理解できた。2、日本や欧米諸国、国際会計基準との比較検討を通してその特徴と問題点を明らかにすること。これらについても広く文献を渉猟し、検討してきたが、基本的には中国の具体会計準則の内容は国際会計基準などに非常に近いものとして作り上げられてきていることがわかった。ただ社会主義をいまなお国是とする中国には資本会計などで独特の特徴があり、これらを発展させるために労働者持分会計や付加価値会計を提唱する研究者も現れてきている。これについては筆者の研究論文を参照されたい。3、国有企業における会計部門や中国の会計士事務所の業務を調査し、会計改革がどのように具体的に進展しているかを考察すること。これらについても中国の北京や上海で論文のレビューを受ける機会を利用して訪問調査をしてきたが、会計士事務所の所員数と業務量の増大、大学の会計学部の発展に企業会計制度の改革の息吹が感じられた。税理士制度も開始された。なお今後の課題としては、中国では昨年より政府会計や非営利事業会計などが大きく変わり、企業会計だけでなく、こうした公会計の研究も中国の会計では重要である。平成8年度の研究は、以下のように実施し、新たな知見といくつかの研究成果が得られた。1、中国の企業会計制度の文献や資料の収集活動を継続し、強化してきた。東京や大阪の証券取引所や証券会社、大学、研究機関等を訪問調査してきた。その結果、中国の証券市場や株式会社制度、企業の上場問題などの資料、中国の経済改革と開放政策によってこれまで公布されてきた企業会計に関わる各種の法律や条例などをほぼ収集することができた。2、平成8年度から外国旅費が認められたことを活用し、8月19日より9日間中国現地を訪問し、中国の国有企業の改革や企業会計に携わってきた様々な関係者と意見交換をし、筆者の研究内容についてレビューを受けた。日本でもよく知られた国有大企業である首都鉄鋼公司の管理部門を担当してきた高級経済師から、企業改革と経営請負制、会計制度の現状について議論し、また中国のベンチャー企業として著名な連想企業集団や北大方正集団においても同様な意見交換をした。さらに中国社会科学院、北京商学院、人民大学とその付属の会計士事務所などを訪問し、筆者の研究論文について意見を求めた。この結果、北京の国有大企業とベンチャー企業の会計制度と財務の現状、会計制度改革の動向など筆者の研究に有益な示唆を得た。3、平成8年度に購入したパソコンによってインターネットの利用が可能となり、資料や情報の収集能力が飛躍的に高まった。わが国の研究機関だけでなく、中国研究を進めている欧米の大学や研究機関からも情報収集できることは画期的なことであった。これは当初予定していなかったことであるが、今後はきわめて重要な研究手段となることは確実である。平成9年度の研究は、平成8年度の研究を踏まえて、以下のように実施し、新たな知見といくつかの研究成果が得られた。

東京や大阪の私立大学や証券取引所、研究機関等を訪問調査してきた。その結果、中国の証券市場や株式会社制度、企業の上場問題などの資料が取得できた。こうした中国の経済や証券制度の研究や資料収集もかつてとは違って我が国においてかなり進んできていること、研究者も増加していることなどが感じられた。2、平成8年度から外国旅費が認められたことを活用し、9年度も8月に中国現地を訪問し、中国の会計制度の改革に関わってきた財政部会計局や財政科学研究所の研究者、北京商学院会計学部謝志華教授、天津財経学院会計学部田昆儒副教授などと意見交換をし、筆者の研究内容についてレビューを受けた。とくに中国の会計準則の制定が遅れている状況やその背景などを具体的に指摘していただいたこと、企業会計において管理会計技法の何がどの程度活用されているかについて議論し、意見交換できたことは有益であった。中国の公認会計士制度の一層の発展と社会的地位向上が感じられた。3、昨年以上にインターネットの利用による資料や情報の収集能力は飛躍的に高まった。わが国の研究機関だけでなく、中国研究を進めている欧米の大学や研究機関からも情報収集できることは画期的なことであった。平成10年度の研究は、平成9年度の研究を踏まえて、以下のように実施し、新たな知見といくつかの研究成果が得られた。1、本年度も8月に中国現地を訪問し、中国社会科学院や中国の会計制度の改革に関わってきた財政部会計局の研究者、北京商学院会計学部謝志華教授、天津財経学院会計学部田昆儒副教授、などと意見交換をした。また筆者の研究内容についてもレビューを受けた。とくに遅れていた中国の具体会計準則の制定が10年度に動き出した(一気に6つの基準が制度化された)事情やその背景などを具体的に説明していただいたこと、国際会計基準との調和化の問題について議論し、意見交換できたことは有益であった。中国では公認会計士制度の整備に加えて、税理士制度も始まったことなども新しい動きとして興味深いものであった。2、本年度が研究の最終年度であるため、いくつかの学会や研究会で積極的に研究報告をし、議論と貴重な意見をいただいた。国際公会計学会全国大会、千里山会計学研究会、京都会計学研究会、比較会計研究会日中共同シンポジュームなどである。こうした中で数年前と比較して中国の企業会計に関心をもつ研究者や中国から日本の大学院で研究している留学生が増加していることには驚かされた。3、本年度も中国の企業会計制度の文献や資料の収集活動を継続し、強化してきたが、インターネットの利用による資料や情報の収集能力が飛躍的に高まってきた。中国のホームページが増加し、新しい法律などもネット上で取得できるものもあらわれてきた。例えば中国の証券法や新しい会計準則も全文を雑誌より早く入手できたのである。今後インターネット活用が研究交流と共に中国の研究でも不可欠となってきた。
メタボリックシンドロームの新規治療標的としての脂肪細胞S1P受容体の研究

炎症性アディポサイトカインの分泌亢進はメタボリックシンドロームの病態に重要な枠割を果たしている。本研究では、スフィンゴシン1リン酸(S1P)は成熟脂肪細胞においてIL-6, MCP-1など炎症性アディポサイトカイン分泌を刺激すること、この作用は5種類のS1P受容体のうち、S1P3受容体を介しており、その特異的拮抗薬は炎症性アディポサイトカインの抑制に有効であることを明らかにした。この結果はS1P3受容体特異的拮抗薬がメタボリックシンドロームの病態を改善する可能性を示唆している。<研究目的>本研究は、メタボリックシンドローム(MetS)の基礎病態として、セラミド(Cer)の代謝産物であるスフィンゴシン1リン酸(SIP)に着目し、S1Pとその受容体のアディポサイトカイン分泌への関与とMetSの治療標的としての可能性の探求を目的とする。平成20年度は、1)S1Pとそのアゴニスト・アンタゴニストが炎症性アディポサイトカイン発現分泌におよぼす影響、2)S1P1S1P5受容体のサイトカイン分泌への関与、3)S1Pを介した飽和脂肪酸のサイトカイン分泌作用、以上の解明に取り組んだ。<研究方法>S1Pおよびパルミチン酸(Pal)、S1PアゴニストFTY720およびS1P1特異的アゴニストSEW2871、S1P1/3アンタゴニストVPC23019とともにsiRNAを利用して、成熟脂肪細胞からの炎症性サイトカイン分泌に対する効果を検討した。<研究結果>1)成熟脂肪細胞において、S1PおよびFTY720はIL-6、MCP-1の発現・分泌を有意に亢進させた。2)VPC23019は、S1PによるIL-6、MCP-1の発現・分泌亢進を抑制した。3)SEW2871は、IL-6、MCP-1の分泌亢進作用を示さなかった。4)新規方法の確立により、困難とされた成熟脂肪細胞に対するsiRNAの導入で80-40%のノックダウンが可能となった。4)S1P3受容体のノックダウンにより、PalのIL-6、MCP-1分泌亢進作用は約50%抑制された。5)de novo Cer合成酵素の発現抑制は、PalによるIL-6、MCP-1分泌亢進を有意に抑制した。<研究成果の意義>脂肪細胞からの炎症性サイトカイン分泌の亢進は、慢性炎症性疾患としてのMetSの病態として重要である。本研究成果により、S1Pが脂肪細胞からのIL-6, MCP-1分泌を促進し、高脂肪食のMetS増悪作用の一部はSIP受容体を介している可能性が示唆された。<研究目的>本研究は、メタボリックシンドローム(MetS)の基礎病態として、セラミドの代謝産物であるスフィンゴシン1リン酸(S1P)に着目し、S1Pとその受容体のアディポサイトカイン分泌への関与とMetSの治療標的としての可能性の探求を目的とする。平成21年度は、前年度の知見を基礎に、S1P受容体(S1P1S1P5)のいずれがアディポサイトカイン分泌に関与するかをさらに検討し、また飽和脂肪酸のアディポサイトカイン分泌作用におけるS1P受容体の役割を検討した。<研究方法>S1Pおよびパルミチン酸(Pal)存在下で、S1P2特異的アンタゴニストJTE013、S1P1特異的アンタゴニストW146およびS1P1-siRNAを利用して、3T3-L1脂肪細胞からの炎症性アディポサイトカイン分泌に対する効果を検討した。<研究結果>1)成熟脂肪細胞において、S1PによるIL-6、MCP-1の発現・分泌亢進に対して、S1P2特異的アンタゴニストJTE013は抑制効果を示さなかった一方、S1P1特異的アンタゴニストW146はこれを部分的に抑制した。2)Palの炎症性サイトカイン分泌促進作用に対しても、JTE013は抑制を示さず、W146はわずかに抑制効果を示した。3)S1P3受容体のノックダウンにより、S1P, PalのIL-6、MCP-1分泌亢進作用が抑制されたが、S1P1受容体のノックダウンでもこれらのサイトカイン分泌はわずかに抑制された。本年度の研究成果により、S1Pの炎症性アディポサイトカイン分泌促進機序として、主としてS1P3受容体が関与しており、飽和脂肪酸のアディポサイトカインに対する作用の一部も同受容体を介している可能性が示唆された。

<研究目的>本研究は、メタボリックシンドローム(MetS)の基礎病態として、セラミドの代謝産物であるスフィンゴシン1リン酸(S1P)に着目し、S1Pとその受容体のアディポサイトカイン分泌への関与とMetSの治療標的としての可能性の探求を目的とする。平成21年度の知見として、5種類のS1P受容体(S1P1-S1P5)のうち、主としてS1P3受容体が炎症性アディポサイトカィン分泌促進に関与することが明らかとなった。当初計画でメタボリックシンドロームモデル動物に投与予定であったVPC23019は、S1P1優位の阻害作用を旨示し、S1P3受容体に対する拮抗作用は弱いことから、十分な効果は期待できないと判断した。このため、H22年度はまずS1P3受容体特異的拮抗薬の効果を確認し、動物モデルの投与に適した薬剤の検討を行った。<研究方法>S1P存在下で、3T3-L1脂肪細胞からの炎症性アディポサイトカイン分泌に対する、S1P3受容体特異的拮抗薬であるBML-241の効果を検討した。またS1P受容体の下流シグナル分子とされるRho kinaseの阻害薬Y-27632の効果も合わせて検討した。<研究結果>成熟脂肪細胞において、S1PによるIL-6、MCP-1の発現・分泌亢進に対して、S1P3受容体特異的拮抗薬BML-241は、容量依存性に有意の抑制効果を示した。またY-27632もS1Pによる炎症性サイトカインの分泌増加を著明に抑制した。<研究成果の意義>本年度の研究成果により、S1P3特異的拮抗薬の炎症性アディポサイトカィン分泌抑制効果が明らかとなった。S1Pは広範な細胞機能を調節しており、その受容体全般に作用する拮抗薬の使用は副作用の危険性が高い。本研究によりS1P3特異的拮抗薬が十分に有効であることが判明したため、本薬剤を用いた動物実験に着手している。
籠目DNA origamiが叶える極小分子の高分解能立体構造解析法の開発

本研究は通常のクライオ電子顕微鏡観察において粒子の選択および3次元再構成がうまく計算できないような分子量100kDa以下の分子に対して、籠目型DNAを鋳型として用い、分子を籠目の中心位置に固定することで粒子の選択を可能にするための技術を開発することを目的としている。負染色法によってMotAの構造解析を行い、その大きさと形を測定することに成功した。これをもとに、籠目型DNAの中心空間がMotAよりも大きくなるように、また標的分子が特定の位置に固定化されるようにビオチンタグが付加された4本のDNAをデザインした。この籠目型DNAorigamiの形成を電気泳動及び負染色法で評価した。本研究は通常のクライオ電子顕微鏡観察において粒子の選択および3次元再構成がうまく計算できないような分子量100kDa以下の分子に対して、籠目型DNAを鋳型として用いて、分子を籠目の中心位置に固定することで粒子の選択を可能にするための技術を開発することを目的としている。籠目型DNA実験に用いる標的分子として、回転べん毛モーターの固定子MotA/MotBを用いることにした。MotA/MotB複合体はそれぞれ4:2の割合で結合することで複合体を形成すると考えられており、4:2複合体を一つの単位として、回転子であるべん毛基部体の周りに最大11個配置することで300Hzもの高速回転を実現していると考えられている。近年、MotAはMotBなしで4量体を形成することが明らかとなっており、MotAホモ4量体での分子量は128kDaと非常に小さい。より小さな分子に対して観察、解析できる技術を開発することを目的としているため、今回の実験ではMotA複合体を用いることにした。DNAは設計次第で様々な形状や大きさの鋳型を作ることが可能となるため、このMotA複合体に適した籠目をデザインすることが可能であり、そのためには粒子の大きさの情報が必要になる。そこでまず、粒子の大きさを定量的に測定するために、通常のクライオ電子顕微鏡観察での撮影及び構造解析を試みた。粒子の小ささのために画像のS/Nが悪く、粒子の自動選択、構造解析はどちらも成功せず、分子の大きさの定量的な測定には至らなかった。そこで、MotA複合体を重金属で染色、固定した試料を用いて、構造解析を行ったところ、分解能26オングストロームでの解析に成功した。大きさと形状を評価するには十分な分解能であり、高さ、幅、奥行きはそれぞれ約93、85、80オングストロームで、細胞質側に大きなドメインを持つことが明らかとなった。今回、ターゲットとしたべん毛モーターの固定子の大きさはわずか190kDa程度と非常に小さく、特に今回実験に用いたMotAのみからなる複合体は128kDaと更に小さく、一般的にクライオ電子顕微鏡での構造解析は非常に困難である。実際今回の実験でMotA複合体のクライオ写真を撮影し、自動での粒子選択、構造解析を行ったが、どちらも成功しなかった。しかし、医薬分野におけるターゲット分子はこれと同程度か、それよりも小さいことを考えると、それを克服する技術は必須要求である。今回の実験で、籠目型DNAを用いて鋳型を作成し、その六角型の中心に標的分子を固定するためには、標的分子の大きさと形状の情報が必須である。今回分解能オングストロームでの構造解析によって、詳細な構造を明らかに出来ないが、この標的分子において最も適した籠目型DNAによる鋳型をデザインする上で最も重要な大きさの情報を得ることができた。この情報をもとに籠目型DNAのデザイン及び制作に挑戦する。昨年、負染色法によってMotAの構造解析を行い、その大きさと形を測定することに成功し、その結果約93、85、80オングストロームで、細胞質側に大きなドメインを持つことが明らかとなった。この大きさの情報をもとに、籠目型DNAorigamiの中心空間がMotAよりも大きくなるように、DNAorigamiの材料となる4本のDNAをデザインした。そのうち1本にはアビジンタグをつけることで、標的分子が特定の位置に固定化されるように設計されている。この籠目型DNAorigamiを不染色法、クライオ電子顕微鏡で評価した。