hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マイクロウェーブを利用したトマトの水ストレス状態の非破壊的検出法の開発

近年,熱画像,近赤外線,CCD TVカメラにより得られた画像処理を利用した農作物の成長,ストレス状態,肥料の状態等を非破壊的に,検出しようとする研究が,盛んに行われるようになった.いずれの研究も,電磁波の一種である可視光から赤外線領域の光の吸収あるいは反射特性と,植物体の保有する化学的成分や状態との関連付けを行い,非破壊的に計測することを自的とするものである.本研究もこれらの研究に属するものであるが,光と比較するとかなり長波長の1GHzから3GHzの周波数帯のマイクロウェーブを利用することにより,植物体の一部だけではなく植物体全体としての水ストレス状態を検出しようとするものである.定対象の植物体を含めた空間のマイクロウェーブの伝送特性は,植物の水分の分布,化学的組成、形態、温度の変化など非常に多くの要因によって複合的に影響を受ける.それらの影響を全部含めた状態の中で,S21を測定する事で植物の水ストレス状態の非破壊的検出が可能であるか実験的検証を行った.検証に当たっては,本研究が採用している測定方式であるオープンスペース法固有の電磁波の反射や干渉など,環境が測定に与える影響を低減させるために電波吸収体を導入した。12/12時間(明期/暗期),気温を26/19°C(明期/暗期),測定高さにおける光量子密度を200±10μmolm^2 s^<-1>の条件下で,植物に水ストレスを与え,水ストレス付加後の時間経過に伴うマイクロウェープの伝送特性(S21)の変化と,植物体の生理状態を表す光合成速度及び気孔コンダクタンスの変化を測定した.マイクロウェーブの周波数は,1GHzから3GHzを使用した。実験的の結果、1200MHz付近の低い周波数域では、初期の軽い水ストレスの検出に有効であり、2400MHz以上の高い周波数域では、中程度以上の重い水ストレスの検出に有用であることが明らかになっか。また、植物体の成長に伴い、水ストレスの植物体に与える影響は,S21の変化に大きな影響を与えることがわかった.マイクロウェーブを応用した測定システムは,本質的に,対象とする物質の物理的特性(印加された電場に対する物質の分極の時間応答遅れによる誘電率の周波数依存性,誘電緩和現象)を利用する。この物理的特性の測定法は,時問領域あるいは周波数領域における方法に2分される。時間領域の解析法にTDR(Time Domain reflectometry)法がある。TDR法では,非破壊的な計測ができないこと,測定対象に直流電圧を印加する方法のため,金属電極表面に電気化学プロセスによるイオン伝導や電気分解が生じる試料の場合は測定が難しいとされる。植物の生体組織が電解質を含んでいることから測定には向いていないと考えられ,研究代表者らは採用していない。周波数領域の解析法(研究代表者らが採用している手法)では,このような問題はなく正確な測定が可能である。周波数領域の測定手法は8種類あり,植物体を非破壊的に測定できる手法は,一対のホーンアンテナを使用し,アンテナ間のマイクロウェーブの伝播を測定するFree Space法と同軸ケーブルの一端を測定対象に接触させ,マイクロウェーブ信号を送り,端面からの反射信号を測定し信号処理するOpen-ended Coaxial Probeによる方法の2種類のみである。
老化による末梢神経再生遷延の分子機構の解明

平成11年度は、老齢モデルとされる生後約44週のラットや2年のラットの末梢運動神経損傷モデル(ラット舌下神経損傷モデル)を用い、損傷運動ニューロンにおける各種遺伝子発現応答の違いをin situハイブリダイゼイション法によってさらに広範に検討した。しかし、運動ニューロンにおいては、これらの分子の発現はいずれも老齢ラットと成熟ラットの間には著明な変化はなかった。そこで、損傷運動ニューロンの近傍に存在するミクログリアやアストロサイトについても、神経軸索損傷後の形態や分子発現動態を検討した。ミクログリアについてはOX42をアストロサイトについてはGFAPをマーカーとして検索した。その結果、加齢にともないミクログリアは増加しており、神経損傷を与えなくとも運動神経細胞近傍のミクログリアは極めて多いことが明らかになった。神経障害後は老齢ラットにおいてもミクログリアの活性化は見られるが、生後44週のラットに比べ、2年のラットでは活性化が若干低下していることが明らかになった。一方、GFAPを指標にしたアストロサイトの動態については、加齢が進むにつれてGFAPの染色性が増加しており、加齢ラットでは障害後にはGFAPの発現がわずかに増加傾向を示すものの、成熟期のラットに比べると、軸索障害後の発現のコントラストはほとんど見られないことが明らかになった。このような、グリアの加齢に伴う発現変化が根底にあることが、障害後の運動ニューロンの再生動態に何らかの変化を与えているのかもしれない。末梢運動神経損傷モデル(ラット舌下神経損傷モデル)を用いて神経障害時の各種遺伝子発現応答の違いをin situハイブリダイゼイション法によって検討した。生後4週のラットを用いて我々が行った実験では、軸索損傷後には各種成長因子の受容体、それら受容体の下流に存在する細胞内情報伝達分子、フリーラジカルの消去系分子、グルタミン酸毒性防御因子、などが神経軸索損傷後に発現の低下を示した。そこで、これらの遺伝子応答が、老齢モデルとされる生後約44週のラットや2年のラットにおいてどのような発現を示すかを検討した。本年度は神経栄養因子の受容体のうちGDNFの受容体であるcRet、GFRa-1、LIF受容体のLIF-R、NGFの低親和性のp75、BDNFの受容体のTrkBについて検討した.これらはいずれも生後4週では損傷後発現上昇することが明らかになっている。神経軸索切断後の運動ニューロン細胞体での遺伝子発現は、4週、44週、2年でいずれも著明な違いは認められなかった。ただ、LIF受容体においてのみ若干応答が低下する傾向が見られた.今後はこれらについての例数を増やすと同時により詳細な検討が必要と考えられる。また、フリーラジカルの消去系の分子としてSODやグルタチオンリダクターゼ、グルタチオンペルオキシダーゼについて検討したが、これらに関しても明らかな応答の違いが認められなかった.次年度の問題点として、生後2年のラットは実際に老齢モデルとして適しているのかどうか若干の考察が必要と考えられる。また本年度検討した分子以外の候補分子についても検討する予定である.さらに、筋由来の栄養因子についても検討する必要があると考えられる。
余暇概念とストレス対処に基づいた子どもの逸脱行動に関する計量学的モデルの検証

中学生用に開発した余暇行動関連尺度(余暇概念、余暇退屈度、余暇活動)、ストレス対処尺度、中学生のQOL(生活の質)尺度、中学生の社会的逸脱概念尺度、等を含む調査票を用いて、中学生を対象にして上記の概念の関係を計量学的に分析した。余暇行動は、実際に行っている余暇活動とその余暇活動に対する主観的認知で把握した。また、ストレス対処法に関しては、8因子の典型的なストレス対処因子を23項目で推計した。さらに、逸脱概念は、タバコを吸う、物を盗むなどの具体的な逸脱行動がどの程度の逸脱度として自己認知されているかで推計した。社会的逸脱概念尺度の総合得点を従属変数と捉え、他の概念をこの総合得点に影響を及ぼす独立変数として扱うと、社会的逸脱概念に対する影響力は生活の質が最も強く(-.184<r<.360^<**>)、ストレス対処(-.073<r<.225^<**>)、余暇概念(.032<r<.209^<**>)、そして余暇行動の順序で影響力は低下していくことが明らかとなった。また注目すべき点は、「目的の明確でない自由時間」が長くなればなるほど、社会的逸脱概念は高くなることが明らかとなった事であった。他の独立変数では、例外なく独立変数に向上が観察されると、社会的逸脱概念の逸脱度は低下する関係が観察された。すなわち、中学生においては、社会的逸脱概念の逸脱度を低下させる為には、何らかの目的を持った時間を構造的に与える事が重要であると考察される。一方、上記の独立変数間の相互作用は強く、特に生活の質のサブスケール(家族関係、友人関係、学業成績)、ストレス対処尺度のサブスケール(心的合理化と自己批判)、及び余暇退屈度の相関は全て1%水準で有意であった。すなわち、これらの概念は複雑な相互関係を持っており、どのようにして、中学生に目的のある自由時間を持たせるかについては今後詳細な研究が必要である。また、放課後の自由時間は積極的に活用されているが、それが必ずしも遊びとして認識されているわけではない事が示唆された。今年度は、予定されていた子供用の調査票の開発が行われた。これは、余暇活動とストレスに関するものである。また、調査票の妥当性及び信頼性に関するチェックの為にパイロット調査が行われた。このパイロット調査票における調査項目の柱の一つとして、子供の余暇概念及び余暇活動に関する項目が挙げられるが、これは、我々が過去5年間にわたって約2000人を対象に行ってきた余暇調査によって開発されたもので、LSS,LBS,LDBといったレジャー・アセスメント・ツールをベースに再構成されたものである。この過去の調査票を基に、その内容と読みやすさを考慮して子供用にアレンジした項目がパイロット調査票に採用された。ストレスに関する部分は、米国(フロリダ州)で使われている学校調査の項目や過去に使用された子供のストレスに関する質問項目などを参考にすると共に、子供たちに直接かかわっている教員に対するインタビューを参考にして、新たに開発した。また、小学生と中学生に同一の調査票を使用することは好ましくないので、少なくとも2種類の調査票が必要であるが、現時点では小学校用の調査票でパイロット調査が進行している。サンプルは青森県内の都市部(青森市)、準都市部(十和田市)、及び非都市部(浪岡町)の小学校から、それぞれ約75名(トータルで約230名)を用いた。現在、調査票を回収中のため、全サンプルの分析結果は報告できないが、来年度に予定されている本調査に向けて、結果の分析と質問項目のトリミングが行われている。分析には、各項目の基礎統計分析のほかに、サブスケールごとの信頼性分析及び共分散構造分析法を用いた妥当性のチェックが行われている。また、上記の古典理論に基づく分析のほかに、項目反応理論を用いた分析で調査票全体のトリミングが進行中である。今年度までに行われた調査・研究では、次のことが考察された。成人のデータでは、余暇行動をマーケットベースで捉えたが、調査対象が若年層のため、被説明変数である余暇行動を「遊び」として捉えなければならない。現在、日本には「成人の余暇概念」に相当する「子供の遊びの概念」の尺度が存在しないため、尺度の妥当性の検証が困難である。我々は「子供の遊びの概念」をカイヨワの遊びの類型論を参考にして改善した。平成12年度までに改善された中学生用の余暇行動と逸脱行動に関する調査項目及び先行研究から、現在の項目に関して、共分散構造をより現実を描写するものにする為に、次の諸点でさらに改良する必要があると判断された。(1)逸脱行動の計量的定義(十分な分散が得られるような逸脱行動の評価が必要である)(2)被説明変数としての余暇行動の選択(遊びの類型化について見直す必要がある)(3)子供達の生活全般を評価できる尺度の追加(子供達の生活の質を評価できるような尺度が必要である)(4)学業成績や家庭の状況を把握できる変数の追加(たとえば、教員による評価を変数に加える試みが求められる)(5)調査票のレイアウトの改善(個人のプライバシーを確実に確保できるレイアウトでなければならない)また、これまでに得られたデータ及び先行研究などから、小学生は日本語の程度表現に関する理解度が低いため得られたデータの信頼度に問題がある可能性がある。このため、日本語の表現を改善する必要がある。

以上の諸点に留意しながら、来年度実施予定の再調査では、共分散構造モデルの再構築を含め、これまで我々が行ってきた成人被験者のデータと比較し得る形で分析を試みたい。中学生用に開発した余暇行動関連尺度(余暇概念、余暇退屈度、余暇活動)、ストレス対処尺度、中学生のQOL(生活の質)尺度、中学生の社会的逸脱概念尺度、等を含む調査票を用いて、中学生を対象にして上記の概念の関係を計量学的に分析した。余暇行動は、実際に行っている余暇活動とその余暇活動に対する主観的認知で把握した。また、ストレス対処法に関しては、8因子の典型的なストレス対処因子を23項目で推計した。さらに、逸脱概念は、タバコを吸う、物を盗むなどの具体的な逸脱行動がどの程度の逸脱度として自己認知されているかで推計した。社会的逸脱概念尺度の総合得点を従属変数と捉え、他の概念をこの総合得点に影響を及ぼす独立変数として扱うと、社会的逸脱概念に対する影響力は生活の質が最も強く(-.184<r<.360^<**>)、ストレス対処(-.073<r<.225^<**>)、余暇概念(.032<r<.209^<**>)、そして余暇行動の順序で影響力は低下していくことが明らかとなった。また注目すべき点は、「目的の明確でない自由時間」が長くなればなるほど、社会的逸脱概念は高くなることが明らかとなった事であった。他の独立変数では、例外なく独立変数に向上が観察されると、社会的逸脱概念の逸脱度は低下する関係が観察された。すなわち、中学生においては、社会的逸脱概念の逸脱度を低下させる為には、何らかの目的を持った時間を構造的に与える事が重要であると考察される。一方、上記の独立変数間の相互作用は強く、特に生活の質のサブスケール(家族関係、友人関係、学業成績)、ストレス対処尺度のサブスケール(心的合理化と自己批判)、及び余暇退屈度の相関は全て1%水準で有意であった。すなわち、これらの概念は複雑な相互関係を持っており、どのようにして、中学生に目的のある自由時間を持たせるかについては今後詳細な研究が必要である。また、放課後の自由時間は積極的に活用されているが、それが必ずしも遊びとして認識されているわけではない事が示唆された。
花崗岩類の脆性ー塑性遷移領域での力学挙動と地殻応力に関する実験的研究

本研究は、花崗岩類を用いた変形実験から、脆性-塑性遷移での構成則を構築することを目的としている。今年度は、既存の固体圧変形試験機を用いて、花崗岩類の変形挙動の調査を開始するとともに、流体圧制御の可能なサーボ型の固体試験機の設計開発を行った。既存の試験機を用いて細粒の花崗岩類をもちいた剪断変形実験を封圧:1.5 GPa、温度:800°C、歪速度:10^-5 /sの条件で剪断歪7程度までの変形実験を行った。試料は過去の研究でも用いられており、主に2030%石英、4050%長石、2040%黒雲母からなるGneiss Minutiを使用した。すべての試料はγ1程度で降伏し、最大剪断強度は700800 MPa程度であった。試料は降伏後、著しい歪軟化を示した。回収試料の微細組織観察から、剪断歪が3以上の試料では、試料中心に細粒の伸長した黒雲母の配列によって特徴づけられる剪断帯が形成され、その後の変形は剪断帯での黒雲母の底面すべりによって賄われていることが明らかになった。一方、剪断体からはなれた部分では、剪断歪の増加により受動的に回転するが、結晶内塑性による変形は停止する。このことは、ある程度の歪量を被った大きな剪断帯中では、主すべり(剪断)面以外は、ほとんど変形が止まる(つまり組織発達も停止する)ことを示唆し、断層帯全体の強度も断層面を構成する弱い鉱物の強度で代表されるということを示している。既存の固体圧変形試験機を使った上記の成果に加え、間隙水圧制御およびさらなる高封圧下での変形を可能にするGreen型固体圧変形試験機を制作した。超硬鋼帯巻圧力容器に上部からエンドロードを加えることで、既存のアセンブリを使用したまま、封圧2 GPaでの変形実験が可能になった。これにより実際の上部地殻に近いさらなる低温(高応力)下での変形実験が可能になった。本研究は複数の鉱物からなる岩石の強度の歪・歪速度・圧力依存性などを精査することで、地殻応力の推定につながる花崗岩類の脆性-塑性遷移領域での構成則(応力と歪・歪速度の関係式)の構築を目指している。上記の目的に対して、初年度は既存の試験機により、歪量の異なる岩石試料を用意し、歪と強度および組織の関係を定性的にではあるが明らかにすることができた。これは当初の想定を上回るものである。特に、歪マーカーを使用した実験により剪断歪量がγ1を超える辺りから、試料中に剪断帯が形成され、その後は、剪断帯周囲では受動的に変形することが明らかになった。このことは、ある程度の歪量を被った大きな剪断帯中では、主すべり(剪断)面以外は、ほとんど変形が止まる(つまり組織発達も停止する)ことを示唆し、地質学的観察から報告されている剪断帯内での組織の不均質性に関して重要な示唆を持つ。今後は、剪断体の発達をより細かく歪の関数として明らかにするとともに、回収試料の微細組織観察から組織の発達過程を明らかにしていく。特に剪断帯中心部と剪断帯から離れた部分において、変形を司る鉱物とその変形機構を明らかにすることで剪断体の発達による地殻岩石のレオロジー特性の変化を歪の関数として定量的に理解する。上記の目的に対して、初年度に得られたデータに加え、2台の試験機を駆使して、さらなる実験を行うことで、剪断体の発達をより細かく歪の関数として明らかにし、微細組織の発達過程を明らかにしていく。特に剪断帯中心部と剪断帯から離れた部分において、詳細な微細組織観察を行うことで、変形を司る鉱物とその変形機構を明らかにすることで剪断帯の発達による地殻岩石のレオロジー特性の変化を歪の関数として定量的に理解する。また岩石の変形がバルクでの流動から剪断帯でのすべりに移行した前後において、力学挙動における圧力依存性などを精査する。また新規作成した試験機にはAE計測や間隙水圧制御機構を導入し、包括的に地殻岩石の脆性ー塑性遷移付近での力学特性を明らかにしていく。

回収試料の微細組織観察から、剪断歪が3以上の試料では、試料中心に細粒の伸長した黒雲母の配列によって特徴づけられる剪断帯が形成され、その後の変形は剪断帯での黒雲母の底面すべりによって賄われていることが明らかになった。一方、剪断体からはなれた部分では、剪断歪の増加により受動的に回転するが、結晶内塑性による変形は停止する。このことは、ある程度の歪量を被った大きな剪断帯中では、主すべり(剪断)面以外は、ほとんど変形が止まる(つまり組織発達も停止する)ことを示唆し、断層帯全体の強度も断層面を構成する弱い鉱物の強度で代表されるということを示している。既存の固体圧変形試験機を使った上記の成果に加え、間隙水圧制御およびさらなる高封圧下での変形を可能にするGreen型固体圧変形試験機を制作した。超硬鋼帯巻圧力容器に上部からエンドロードを加えることで、既存のアセンブリを使用したまま、封圧2 GPaでの変形実験が可能になった。これにより実際の上部地殻に近いさらなる低温(高応力)下での変形実験が可能になった。本研究は複数の鉱物からなる岩石の強度の歪・歪速度・圧力依存性などを精査することで、地殻応力の推定につながる花崗岩類の脆性-塑性遷移領域での構成則(応力と歪・歪速度の関係式)の構築を目指している。上記の目的に対して、初年度は既存の試験機により、歪量の異なる岩石試料を用意し、歪と強度および組織の関係を定性的にではあるが明らかにすることができた。これは当初の想定を上回るものである。特に、歪マーカーを使用した実験により剪断歪量がγ1を超える辺りから、試料中に剪断帯が形成され、その後は、剪断帯周囲では受動的に変形することが明らかになった。このことは、ある程度の歪量を被った大きな剪断帯中では、主すべり(剪断)面以外は、ほとんど変形が止まる(つまり組織発達も停止する)ことを示唆し、地質学的観察から報告されている剪断帯内での組織の不均質性に関して重要な示唆を持つ。今後は、剪断体の発達をより細かく歪の関数として明らかにするとともに、回収試料の微細組織観察から組織の発達過程を明らかにしていく。特に剪断帯中心部と剪断帯から離れた部分において、変形を司る鉱物とその変形機構を明らかにすることで剪断体の発達による地殻岩石のレオロジー特性の変化を歪の関数として定量的に理解する。上記の目的に対して、初年度に得られたデータに加え、2台の試験機を駆使して、さらなる実験を行うことで、剪断体の発達をより細かく歪の関数として明らかにし、微細組織の発達過程を明らかにしていく。特に剪断帯中心部と剪断帯から離れた部分において、詳細な微細組織観察を行うことで、変形を司る鉱物とその変形機構を明らかにすることで剪断帯の発達による地殻岩石のレオロジー特性の変化を歪の関数として定量的に理解する。また岩石の変形がバルクでの流動から剪断帯でのすべりに移行した前後において、力学挙動における圧力依存性などを精査する。また新規作成した試験機にはAE計測や間隙水圧制御機構を導入し、包括的に地殻岩石の脆性ー塑性遷移付近での力学特性を明らかにしていく。
発生工学的手法を用いた筋変性の分子機構の解明と新たな治療法の開発に関する研究

我々はメロシン欠損先天性筋ジストロフィーのモデルマウスであるlamininalpha2 chain遺伝子に変異を持つマウス(dy3K)を作成し、その筋変性の機序を調べた。メロシン欠損の筋ジストロフィーでは、Duchenne型筋ジストロフィー(DMD)と同様、fast twitch fiberの中でもMHC IIBタイプの筋線維が主に変性を起こすと考えられてきた。そこで,MHC IIBを欠損させたマウスを、アメリカコロラド大学のLeinwand博士から譲渡してもらい、dy3Kとかけ合わせて、LAMA2(-/-)MHC IIB(-/-)のダブルノックアウトマウスを作成し、ラミニン欠損による筋変性に対するfiber typeの影響を検討した。しかしMHC IIBを欠損したマウスでは、ラミニン欠損による筋変性はdy3Kと同程度で起こり、前脛骨筋の筋線維数、重量、マウスの寿命に有為差はなく、laminin alpha2 chain欠損によう先天性筋ジストロフィーにおいて従来言われているfast typeの中で、特にIIBfiberが筋変性に陥りやすいのではないかと言う仮説は否定された。次にdy3Kの初期段階の変性のメカニズムを検討したところ、筋変性が起こりはじめる生後9-10日に、エバンスブルー色素法により、一過性の膜透過性の異常な亢進を検出した。次に、筋変性後におこる筋再生途上の筋管で、TUNEL陽性細胞が出現し、アポトーシスに関与する活性型のcaspase-3の発現が検出された。それらの結果として、筋再生が著しく抑制されていたのである。従って、ラミニン欠損による筋ジストロフィーでは筋再生過程に細胞死が誘導され、筋再生が著しく抑制されることが明らかになった。しかも、正常マウスの再生筋では発現が誘導されるラミニンα5鎖の発現が、dy3K骨格筋の再生過程では誘導されないことが、こうした現象の背景となっていると考えられた。今後、基底膜の異常によるアポトーシスを抑制することがラミニン欠損による筋ジストロフィーの治療に結びつく可能性がある。骨格筋の基底膜は、主としてラミニン、コラーゲンtype4などから構成されるが、そのうちラミニンはalpha2、beta1、gamma1の3chainからなるheterotrimerの形を取り、メロシン(あるいはラミニン2)と呼ばれてきた。欧米で多いメロシン欠損型の先天性筋ジストロフィーではalpha 2 chain遺伝子に異常が見出されている。従って我々が作製したラミニンalpha 2 chainの発現を完全に欠損したマウス(FEBS Letters 415:33-39,1997)は、メロシン欠損型先天性筋ジストロフィーのよいモデルであると考えられる。最近、ラミニンには2種類のレセプターがあることが指摘されている。一つは、ジストロフィン軸あるいはユートロフィン軸につながるalphaジストログリカンであり、もう一つは、インテグリン複合体alpha7/beta IDである。ラミニンalpha2chainの異常が、シグナル伝達機構との関連で、alphaジストログリカン及びインテグリン複合体のどちらと関連が深いのかは明らかではないが、ラミニンalpha2chainの異常の病態では、alphaジストログリカンやジストロフィンの発現が保たれるのに対し、インテグリン複合体alpha7/beta1Dの発現は減少するとされている。そこで、dy3Kマウスの骨格筋を詳細に観察すると、生後比較的早期から筋変性を生ずるが、myosin IIB chainの発現が始まる時期に一致している。そこで、特に筋変性を生じないmyosin IIB chain遺伝子のノックアウトマウスとdy

3Kマウスを交配して、その筋変性とmyosin IIB chainの発現が本質的に関わるかどうか検証することを試みた。米国のコロラド大学のLeinwand教授と共同で交配実験を行ったところ、大変驚いたことに、double knock out mouseは外見上、dy3Kマウスと変わらぬ筋変性を示した。今後は、double knock out mouseの経過を詳細に検討することで、alphaジストログリカン及びインテグリン複合体の二つの経路の内、どちらの経路が影響を受けているのか検討したい。また、メロシン欠損による病態と同じく、myosin IIB chainが発現してぃるfast fiberが障害されやすいジストロフィン欠損による病態に対しても、ジストロフィン欠損によるmdxマウスとmyosin IIBchain遺伝子のノックアウトマウスを交配して、その表現型の詳細な解析を行いたいと考えている。我々はメロシン欠損型先天性筋ジストロフィーのモデルマウスであるlamininalpha2 chain遺伝子に変異を持つマウス(dy3K)を作成し、その筋変性の機序を検討した。メロシン欠損型の筋ジストロフィーでは、Duchenne型筋ジストロフィー(DMD)と同様、速筋型筋線維の中でもmyosin heavy chain(MHC)IIBタイプの筋線維が主に変性を起こすと考えられてきた。そこで、MHC IIBを欠損させたマウスを、アメリカコロラド大学のLeinwand博士から譲渡してもらい、dy3Kとかけ合わせて、dy3K MHC IIB(-/-)のダブルノックアウトマウスを作成し、ラミニン欠損による筋変性に対する、fiber typeの影響を検討した。しかしMHC IIBを欠損したマウスでは、ラミニン欠損による筋変性はdy3Kと同程度で起こり、前脛骨筋の重量、筋線維数、マウスの寿命に有為差はなく、laminin alpha2 chain欠損による先天性筋ジストロフィーにおいて指摘されてきた速筋型筋線維のなかで特にMHC IIB線維が、筋変性に陥りやすいのではないかと言う仮説は否定された。次にdy3Kの初期段階の筋変性のメカニズムを検討したところ、次のような結果が明らかになった。1)エバンスブルー色素法により、筋変性が起こりはじめる生後9-10日に、一過性の異常な膜透過性の亢進を検出した。2)筋変性後におこる筋再生途上の筋管で、TUNEL陽性細胞が出現し、アポトーシスに関与する活性型caspase-3の発現が亢進していた。3)2)の結果として、筋再生が著しく抑制されていた。従って、ラミニン欠損による筋ジストロフィーでは筋変性に引き続く筋再生過程に細胞死が誘導され、筋再生が著しく抑制されることが明らかになった。基底膜の異常によるアポトーシスを抑制することがラミニン欠損による筋ジストロフィーの治療に結びつく可能性がある。今後は、ラミニンの二つあるレセプターのうち、alpha-ジストログリカン、インテグリン複合体の何れが筋変性、アポトーシスに結びつくのか検討する。
オプトケモメカニカル変換機能をもつ生命機械融合ウェットロボティクスの創製

光-化学-力学エネルギー変換機能をもつ生命機械融合バイオアクチュエータを創製するため、光照射により細胞内外でイオンの流入を引き起こす役割を持つタンパク質である光感受性イオンチャネルを持つ筋細胞を遺伝子工学を駆使して分化制御し、作製する技術を確立した.MEMSデバイスとの融合及び筋組織の光駆動実験を行い,光駆動型のバイオアクチュエータによるマイクロロボットの駆動実験に成功した.生命機械融合ウェットロボティクスや光応答性人工筋肉の設計ツールとなる基盤技術を確立すること、及び光刺激が筋細胞の分化機構にどのように関わっているかを解明すること等、基盤技術の構築と基礎研究による成果をあげることができた.本研究は、細胞ビルドアップ型ウェットロボティクスを構築する上で、制御手法の問題点を、光遺伝子工学を用いることで解決し、光-化学-力学エネルギー変換機構を発現したセンサ&アクチュエータ機能を持つ、生命機械融合ウェットロボティクスの分野を新たに開拓することを目指す。原理として、光を照射すると、細胞内外で筋収縮に関連するイオンの流出入を引き起こすイオンチャネルに着目し、遺伝子工学によって光感受性チャネルを持つ筋細胞を作製し、光でワイヤレス制御する手法の確立を目指す。今年度は、まず、光を照射されると、細胞内外でイオンの流入を引き起こす役割を持つタンパク質である光感受性イオンチャネルに着目し、高効率な光感受性イオンチャネルを持つ筋細胞を遺伝子工学を駆使して分化制御し作製した。次に、遺伝子操作によってオプトメカノケミカル変換機構を発現した筋細胞をマイクロマシンの部品としてアセンブリし、光で非接触に筋細胞バイオアクチュエータを制御する実験を行った。光応答性人工筋肉の設計ツールとなる基盤技術を確立することを工学と生物学の両面からアプローチしていく。1.光反応性チャンネル分子を発現する筋細胞を持つ遺伝子組換えショウジョウバエ、及びGFPなどの蛍光分子でラベルされた筋細胞をもつ遺伝子組換えショウジョウバエの開発2.オプトジェネティクスを用いた光駆動制御法の構築3. MEMSデバイスとの融合及び筋組織の光駆動実験を行った。光反応性チャンネル分子を発現する筋細胞を持つ遺伝子組換えショウジョウバエ、及びGFPなどの蛍光分子でラベルされた筋細胞をもつ遺伝子組換えショウジョウバエの開発に成功し、MEMS構造体と融合した駆動実験、制御実験に成功した。本研究は、細胞ビルドアップ型ウェットロボティクスを構築する上で、制御手法の問題点を、光遺伝子工学を用いることで解決し、光一化学一力学エネルギー変換機構を発現したセンサ&アクチュエータ機能を持つ、生命機械融合ウェットロボティクスの分野を新たに開拓することを目指す。原理として、光を照射すると、細胞内外で筋収縮に関連するイオンの流出入を引き起こすイオンチャネルに着目し、遺伝子工学によって光感受性イオンチャネルを持つ筋細胞を作製し、光でワイヤレス制御する手法の確立を目指す。さらに、光刺激が筋細胞の分化機構にどのように関わっているかを解析することで、ウェットロボティクスの設計指針となる基盤技術を確立する。1.光刺激と微細加工技術による細胞分化機構の制御と解明未分化な細胞が分化・成熟する過程が活動依存的であることが様々な細胞や組織において報告されている。細胞の配向や配置に加えて、力学的刺激が可能な微細構造体をマイクロ加工技術を用いて作製し、上記のオプトジェネテイクスによる光刺激と組み合わせることで細胞の分化および成熟の誘導、制御を試みた。光刺激で活動.分化を制御しながら様々な細胞外環境下においてin vitroで解析できる培養筋モデルを構築した。2.光応答性人工筋肉組織の開発実験によって見出した分化制御の知見や技術を適用し、細胞の接着・剥離を可能にする微細構造パターンや磁場を用いて成熟した高い収縮能を持つ培養筋組織構造体を作製した。実験によって見出した分化制御の知見や技術を適用し、細胞の接着・剥離を可能にする微細構造パターンや磁場を用いて成熟した高い収縮能を持つ培養筋組織構造体を作製することに成功し、光応答性人工筋肉組織の基本原理を確認できた。成果として、国際会議にてベストポスター賞を受賞、論文採択、投稿につながった。本研究は,細胞ビルドアップ型ウェットロボティクスを構築する上で,制御手法の問題点を,光遺伝子工学を用いることで解決し,光一化学一力学エネルギー変換機構を発現したセンサ&アクチュエータ機能を持つ,生命機械融合ウェットロボティクスの分野を新たに開拓することを目指す.原理として,光を照射すると,細胞内外で筋収縮に関連するイオンの流出入を引き起こすイオンチャネルに着目し,遺伝子工学によって光感受性イオンチャネルを持つ筋細胞を作製し,光でワイヤレス制御する手法の確立を目指す.さらに,光刺激が筋肉の収縮と機能と細胞内のサルコメア形成過程,筋細胞の分化機構にどのように関わっているかを解析することで,ウェットロボティクスの設計指針となる基盤技術を確立する.そこで,筋肉の収縮と機能と細胞内のサルコメア形成過程を観察し,評価する実験系を構築した.筋肉の収縮は,筋細胞内のサルコメアにより引き起こされ,筋肉の構築,細胞内シグなリングや代謝などに重要な役割を果たす.サルコメアの形成過程を観察することで,筋疾患などの筋肉の病気に関する知見が得られる.今年度は,遺伝子工学を用いて作製した光応答性筋細胞を光刺激することで,筋収縮の最小単位構造であるサルコメアの形成制御を試みた.筋細胞内でサルコメアが構築される現象のリアルタイム観察に成功し,その過程を解析した.本研究では,遺伝子工学を用いて作製した光応答性筋細胞を光刺激することで細胞内カルシウム濃度を変化させ、細胞内でサルコメアの構築への影響をリアルタイムで観察した.

各時刻におけるサルコメアのタンパクの分布をフーリエ変換し,フーリエ変換の振幅でサルコメア構築の程度の時間的な変化を定量的に評価し,光刺激の影響を確認した.光-化学-力学エネルギー変換機能をもつ生命機械融合バイオアクチュエータを創製するため、光照射により細胞内外でイオンの流入を引き起こす役割を持つタンパク質である光感受性イオンチャネルを持つ筋細胞を遺伝子工学を駆使して分化制御し、作製する技術を確立した.MEMSデバイスとの融合及び筋組織の光駆動実験を行い,光駆動型のバイオアクチュエータによるマイクロロボットの駆動実験に成功した.生命機械融合ウェットロボティクスや光応答性人工筋肉の設計ツールとなる基盤技術を確立すること、及び光刺激が筋細胞の分化機構にどのように関わっているかを解明すること等、基盤技術の構築と基礎研究による成果をあげることができた.さらに、MEMS、オプトメカトロニクスと生物学を融合し、光刺激が筋細胞の分化機構にどのように関わっているかを解析することで、ウェットロボティクスの設計指針となる基盤技術を構築していく。得られた知見や検証結果を生体由来の細胞やタンパク質を用いた生命機械システムの設計や構築に反映させる。28年度が最終年度であるため、記入しない。バイオMEMS28年度が最終年度であるため、記入しない。
糖質バイオマスを活用した新規生分解性ポリマーの開発

下記の2系列の生分解性ポリマーの開発試験研究を行った。系列1ジアンヒドロヘキシトールからの新規ポリエステル1,4:3,6-ジアンヒドロ-D-グルシトール、1,4:3,6-ジアンヒドロ-D-マンニトールまたは1,4:3,6-ジアンヒドロ-L-イジトールと脂肪族ジカルボ酸誘導体(メチレン鎖長2-8,10)およびフランジカルボン酸誘導体との重縮合によりポリエステルを合成した。これらのポリエステルについて、porcin pancreasリパーゼおよびR.delemarリパーゼを用いて酵素分解試験を行い、溶出物の水溶性全有機炭素量(TOC)を測定した結果、結晶性のポリエステル(特に上述のメチレン鎖長が7と10のポリエステル)はR.delemarリパーゼよりporcin pancreasリパーゼを用いた場合の方が明らかに速い分解挙動を示した。土中埋没試験も行い、電子顕微鏡観察により脂肪族ポリエステルでは糸状菌やバクテリアにより、フラン系ポリエステルは放線菌により主に浸食されることを確認した。系列2キチン含有ポリマーハイブリッド部分脱アセチル化キチンに2-メチル-2-オキサゾリンあるいは2-エチル-2-オキサゾリンのリビング重合体を反応させて、対応するキチン/ポリ(2-オキサゾリン)グラフト共重合体を合成した。得られたキチン-graft-ポリ(2-メチル-2-オキサゾリン)またはキチン-graft-ポリ(2-エチル-2-オキサゾリン)とポリビニルアルコール(PVA)との相溶ブレンドフィルムを調製し、土中埋没試験を行った。キチン-graft-ポリ(2-メチル-2-オキサゾリン)/PVAとキチン-graft-ポリ(2-エチル-2-オキサゾリン)/PVAのガラス転移点の組成依存性からGordon-Taylor式のk値を求めたところそれぞれ0.54および0.27であった。異種高分子間の交互作用の弱い後者の方が分解性が速いことが分かった。上記のポリエステルおよびキチン含有ポリマーハイブリッドについて示差走査熱量測定により熱的性質を、引張試験機により力学強度を詳細に調べた。次の2系列の生分解性ポリマーの開発試験研究を行った。系列1ジアンヒドロヘキシトールからの新規ポリエステル1,4:3,6-ジアンヒドロ-D-グルシトール、1,4:3,6-ジアンヒドロ-D-マンニトールおよび1,4:3,6-ジアンヒドロ-L-イジトールと二塩化スベロイルや二塩化アゼロイルなどの脂肪族ジカルボン酸二塩化物あるいは1,1-ビス(5-メトキシカルボニル-2-フラニル)エタンとの重縮合により一連の新規ポリエステルを合成した。これらのポリエステルについてリパーゼによる分解試験を行い、水溶性分解物の全有機炭素の定量により酵素分解性を評価した。また活性汚泥中での分解ならびに土中での崩壊試験も行った。電子顕微鏡観察により、糸状菌やバクテリアによってこれらのポリエステルフィルムが生分解を受けることを確かめた。これらと市販のポリビニルアルコールとから相溶性のブレンドフィルムを作成し、土壌中でのその分解性を調べた。

グラフト共重合体をブレンドすることによって、ポリビニルアルコールの土壌中での分解が促進されることが分かった。上記の新規ポリエステルおよびキチン含有ポリマーハイブリッドについて、示差走査熱量測定により熱的性質を詳細に調べた。下記の2系列の生分解性ポリマーの開発試験研究を行った。系列1ジアンヒドロヘキシトールからの新規ポリエステルジアンヒドログルシトールと脂肪族ジカルボ酸誘導体(メチレン鎖長2-8,10)およびフランジカルボン酸誘導体との重縮合によりポリエステルを合成した。これらのポリエステルについて、porcin pancreasリパーゼおよびR.delemarリパーゼを用いて酵素分解試験を行い、溶出物の水溶性全有機炭素量(TOC)を測定した結果、結晶性のポリエステル(特に上述のメチレン鎖長が7と10のポリエステル)はR.delemarリパーゼよりporcin pancreasリパーゼを用いた場合の方が明らかに速い分解挙動を示した。土中埋没試験も行い、電子顕微鏡観察により脂肪族ポリエステルでは糸状菌やバクテリアにより、フラン系ポリエステルは放線菌により主に侵食されることを確認した。系列2キチン含有ポリマーハイブリッドキチン-graft-ポリ(2-メチル-2-オキサゾリン)またはキチン-graft-ポリ(2-エチル-2-オキサゾリン)とポリビニルアルコール(PVA)との相溶ブレンドフィルムを調製し、土中埋没試験を行った。キチン-graft-ポリ(2-メチル-2-オキサゾリン)/PVAとキチン-graft-ポリ(2-エチル-2-オキサゾリン)/PVAのガラス転移点の組成依存性からGordon-Taylor式のk値を求めたところそれぞれ0.54および0.27であった。異種高分子間の交互作用の弱い後者の方が分解性が速いことが分かった。上記のポリエステルおよびキチン含有ポリマーハイブリッドについて示差走査熱量測定により熱的性質を、引張試験機により力学強度を詳細に調べた。
高セキュリティ化・経済化を実現する光アクセス網に関する研究

本研究では,異なるチップレートの拡散符号が混在する場合であっても直交性を維持できる新しい光直交符号を開発し,光アクセス網における高セキュリティ化と経済化を実現する柔軟な光CDMAシステムを構築することを目的とした.まず,符号長,符号重み,チップレート比などの設計条件を与えた場合に得られる最大の符号語数の理論上界を明らかにした.また,計算機探索により符号の存在可能性を示すとともに,ビット誤り率の理論的な厳密解を求めた.次に,計算機探索に頼らない代数学的な符号の構成法を検討し,BIBD系列を階層的に利用することで符号設計が行えることを示した。光アクセス網の一構成法である光符号分割多元接続(光CDMA)は,全光処理による物理層でのセキュリティ確保に適する.本研究では,異なるチップレートの符号が混在する場合であっても直交性を維持できる新しい光直交符号を開発し,光アクセス網における高セキュリティ化と経済化を実現する柔軟な光CDMAシステムを構築することを目的としている.平成22年度は,ビットレートが等しい場合について検討を行った,直交性の条件が最も厳しいStrictな光直交符号について,符号の存在範囲を光パルス間隔の分布に基づいた解析した.チップレート比,チップレート種類数,符号長,符号重みを与えた場合に得られる最大の符号語数を理論的に明らかにした.更に,計算機探索によって実際の符号を発見し,その実現可能性を示した.続いて,ビット誤り率特性の評価を計算機シミュレーションと理論解析の両面から行った.過去の文献では,チップ同期が取れている最悪ケースでのビット誤り率特性を組み合わせ論によって評価している.本検討では,チップ同期が取れていない場合での厳密な解析を行い,より実際の性能に近い特性を得ることに成功した.具体的には,チップレートが異なる場合の相互相関特性を求め,アクティブユーザ数に応じた多重畳み込み積分を行い,光相関器の出力値がしきい値を超える確率を理論的に導出した.数値積分の結果と計算機シミュレーションの結果の比較から,解析結果の妥当性を示した.また,計算機探索ではなく,代数学的に光直交符号を設計する検討を行った.まず,BIBD法を階層的に利用することを検討し,設計パラメータの評価を行った.今後,得られた符号に対してセキュリティ強度の評価を行う必要がある.受信系列だけから最尤推定により符号を検出する手法が得られ,この知見を利用してセキュリティの評価が行えることを確認した.本研究課題の目的は,光加入者網を全光処理による多元接続で構成可能な光CDMA方式において,異なるチップレートの符号が混在する場合であっても直交性を維持できる新しい光直交符号を研究・開発し,光加入者網における高セキュリティ化と経済化を実現することである.平成23年度は,計算機を用いたランダム符号探索や符号語数の上界式,パルス密度に基づいたビット誤り率特性と畳み込みによる厳密なビット誤り率特性の導出について検討を深めた上で,符号構成法の検討に注力した.計算機探索ではないalgebraicな符号構成法としてBIBD(Balanced Incomplete Block Design)系列に着目した.BIBD系列は,拡大体に基づく系列であり,最適な等チップレートの光直交符号の設計を瞬時に完了させることができる.異なるチップレートが混在する場合に拡張するため,二つのアプローチを検討した.一つは,複数のBIBD系列から最適な組み合わせを選択する手法であり,もう一つは,遅いチップレートから順に階層的に設計する手法である.検討の結果,階層的手法の方が高効率であり,多くの符号語数が得られることがわかった.また,パルス間隔分布の非対称性による設計時の諸問題を明らかにした.更に,パルス間隔分布の自由度の拡大の観点で,階層化手法による符号設計について検討した.低速チップレートの符号語数が多いと,高速チップレートの符号の設計の自由度が小さくなり,トレードオフの関係がある.最適な光直交符号を構成するBIBDパラメータを計算機探索で列挙し,符号の設計効率を示すことで,自由度の拡大に適した具体的なパラメータを見出した.また,符号重みが偶数の方が,奇数の場合よりも高効率であることを確認した.符号長が長いほど自由度の拡大に対する低速チップレートの符号語数の減少を小さく抑えられることがわかった.光アクセス網の一構成法である光符号分割多元接続(光CDMA)は,全光処理による物理層でのセキュリティ確保に適する.本研究では,異なるチップレートの符号が混在する場合であっても直交性を維持できる新しい光直交符号を開発し,光アクセス網における高セキュリティ化と経済化を実現する柔軟な光CDMAシステムを構築することを目的とした.平成23年度は,ビットレートとチップレートの両方が異なる条件に対して,BIBD(Balanced Incomplete Block Design)法による階層化符号設計パラメータと考慮すべき制約条件について検討した.検討は理論的設計のアプローチと計算機探索的なアプローチの双方から進めた.

計算機探索ではないalgebraicな符号構成法としてBIBD法に着目し,これを階層的に利用することを検討した(以下,階層化BIBD法).平成23年度の検討を更に進めて,上位の高速なチップレートのために割愛するパルス間隔分布の空間幅を自由度として定義した.遅いチップレートから順に検討することで様々な自由度のセキュアで経済的な光直交符号が得られることがわかった.次に,BIBD法の階層的利用の妥当性を検証するため,計算機探索による結果から得られた符号とパルス間隔分布の比較を行った.計算機探索では,符号長と符号重み以外は制約を与えない条件とした.比較結果から,階層化BIBD法と計算機探索のそれぞれで得られた符号はその構造が酷似していることが確認され,階層化BIBD法のアプローチが理論的設計法として妥当であることを示された.更に,符号設計パラメータとして導入した自由度と符号語数の関係についても明らかにし,可変チップレート光直交符号の設計におけるパラメータ設定条件を明らかにした.符号構成法の検討を前倒しした関係で,干渉耐性が非対称な場合の検討や,捕捉効果を許容する場合の検討が遅れている.24年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度では,本課題に従事する学生数を増やして,計画したすべての項目の検討が行えるようにしたい.論文投稿についても併せて進めたい.24年度が最終年度であるため、記入しない。
ドウモイ酸とカイニン酸の生合成を利用した多様な新規カイノイドの生産

ドウモイ酸(DA)とカイニン酸(KA)などのカイノイドはイオンチャネル型グルタミン酸受容体のカイニン酸タイプの強力なアゴニストであり、脳研究に重要だ。我々は紅藻ハナヤナギからDA生合成中間体を単離、構造決定し、DA生産珪藻を用いたラベル体の取り込み実験で1種の化合物がDAの前駆体であることを証明した。本研究では、最近発見したKA関連化合物4種を単離、構造決定し、KA生合成がDA類似の機構か考察する。さらに、化学合成により多様なプレニル側鎖を有する閉環前の前駆体を調製し、DA生合成の環化酵素DabCをクローニングして発現して反応させ、得られる各種DA類似化合物を解析し生理活性を明らかにする。
熱ショック蛋白質の積極的誘導による眼炎症の制御

胃・十二指腸潰瘍治療薬の主成分であるgeranylgaranylacetone (GGA)大量経口投与により、ラットぶどう膜炎モデルおよびマウス紫外線急性角膜炎モデルの軽症化に成功した。奏功機序は眼組織における熱ショックタンパク70(HSP70)の発現誘導によると考えられる。既に消化器領域で広く用いられている安全性の高い薬剤であるため、今後速やかに臨床応用できる可能性がある。GGA(geranylgeranylacetone)を大量経口投与することによりマウスやラットで各種臓器に熱ショック蛋白(HSP)が誘導されることが報告されている。我々はGGAを事前に投与しておくことで、マウス汎ぶどう膜炎モデルが軽症化することを報告した。これまでストレス蛋白とされてきたHSP70が逆に生体に有用であるという結果である。本研究ではこの発見を発展・応用し、HSPをあらかじめ誘導しておくことで他の炎症性眼疾患を軽症化できるか検討している。動物モデルとして、エンドトキシン誘発ラット急性前部ぶどう膜炎モデル(EIU)とマウス紫外線角膜炎モデルを用いた。具体的にはGGAを大量投与したのちに眼炎症を惹起し、臨床的・病理組織学的に検討した。EIUは既に確立されたモデルであるが、電気性眼炎や雪眼炎(ゆきめ)のモデルである紫外線角膜炎モデルは当教室で作成し、本年度安定した実験系を確立した。近年オゾン層の破壊と地球規模の気候変動に伴い、地表上の紫外線量が急激に増大しており、本モデルは今後重要性を増す動物モデルと考えている。研究計画書に則り、現在予備実験段階であるが以下の結果を得た。(1)GGAの投与により、ラット前眼部(虹彩・毛様体)やマウス角膜にHSP70が誘導される。(2)HSP70はストレス蛋白であるが、内因性に誘導した場合には組織保護的に作用する。平成20年度には実験回数を重ねることで再現性を確認し、引き続き解析を進める予定である。また、本薬剤は既に経口の胃薬として処方されているため、基礎実験終了後ヒトでの臨床応用が比較的短期間で可能であろうという利点がある。そのための基礎データとして北海道大学病院眼科のぶどう膜炎患者の原因や年齢性別分布を1240名の統計としてまとめた。この結果は論文として眼科雑誌に投稿し、受理された。本研究ではこの発見を発展・応用し、HSPをあらかじめ誘導しておくことで他の炎症性眼疾患を軽症化できるか検討した。研究計画書に則り、以下の結果を得た。(1) GGAの投与により、ラット前眼部(虹彩・毛様体)やマウス角膜にHSP70が誘導される。(2) HSP70はストレス蛋白であるが、内因性に誘導した場合には組織保護的に作用する。現在結果を解析し、論文投稿予定である。
細胞内リン酸化シグナルを網羅的に解析できるペプチドアレイの開発

まず、がん診断を標的としたペプチドアレイ実現のため、がんに密接にかかわっているが、これまで利用可能な基質ペプチドが存在しなかったERK2、JNK1、p38α、EGFR、c-METおよびc-Ablに関して基質探索を実施し、各キナーゼに対する新規基質、およびリン酸化モチーフ配列を見出すことに成功した。また、開発したペプチドアレイを用いて、実際にがん組織のキナーゼ活性の検出を試みた。すなわち、A431を移植した担がんマウスを作成し、そのがん組織と正常皮下組織を採取して、破砕液でアレイを処理してSrc活性を評価し、がん組織での亢進を認めた。また、この活性が、Src阻害剤で抑制されることを確かめ、確かに検出されたリン酸化活性がSrcに基づくものであることを証明した。また、このがんと正常組織での活性の違いは、ウェスタンブロッティングで得られた結果とも一致していた。ついで、1500種以上の基質ペプチドを固定化した高密度ペプチドアレイの開発に成功した。Z'ファクターは、0.7以上とハイスループット解析に使用可能な性能を示した。これを用い、B16メラノーマ細胞のキナーゼ活性網羅的評価を行った。得られたリン酸化プロフィールを、正常皮下組織のそれと比較したところ、多くのペプチドでがんにおけるリン酸化の亢進を認めた。特に、PKC、JNK、ERK、p38、PKAへの顕著な活性化が求められ、本手法が細胞内プロテインキナーゼ活性を網羅的にプロファイリングできる可能性が示唆された。