hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ビタミンDによる遺伝子発現抑制の分子機構-新しいビタミンD抑制反応DNA配列とそれに結合する転写因子群

1)ヒトPTHrP遺伝子上の負のビタミンD反応性DNA配列(nVDRE_<hPTHrP>)を標識し、成人Tリンパ球MT2細胞核蛋白との間でゲルシフトアッセイ(EMSA)を行った。一方、(positive)VDREとしてオステオポンチン遺伝子のVDRE(VDREmop)を合成し同様のEMSAを行った。競合実験から、この2種のDNAは、異なる組み合わせの核蛋白と結合することがわかった。2)このEMSAの系にVDR及びRXRの抗体を加えた結果、VDREmopにはMT2細胞核蛋白においてVDR-RXR複合体が結合するが、nVDRE_<hPTHrP>には、VDRのみが、VDREmopとは異なる結合様式で、RXRではない他の核蛋白と結合した。3)Ku抗原に対する抗体を用いたEMSAで、このnVDRE_<hPTHrP>に対して、VDRと協調的に結合する蛋白の一つにKu抗原が含まれることがわかった。4)nVDRE_<hPTHrP>、VDREmopをそれぞれ含むレポーター遺伝子をMT2細胞に導入したところ、1,25ビタミンD_3のnVDRE_<hPTHrP>を媒介とする転写抑制現象がこのDNA配列特異的に認められた。この抑制はKu抗原のアンチセンス発現ベクターの共導入によって解消した。5)ビタミンDはDNA-MT2核蛋白複合体の結合を抑制した。この結合抑制は、酸フォスファターゼ処理で解除された。このことからビタミンDによるVDRの燐酸化がこの現象に関与する可能性が示唆された。以上から、ビタミンDは、a)nVDREと結合するVDRの立体構造を変化させ、b)さらにおそらくVDRとは別個の部位のnVDREに結合しているKu抗原がリクルートしてくるDNA-PKによってこの構造を変えたVDRを燐酸化させ、c)nVDREとVDRの結合を減弱させる結果、nVDREを介する転写抑制を惹起している可能性が示された。ヒト副甲状腺ホルモン関連ペプチド(PTHrP)遺伝子に存在するビタミンD抑制性DNAエレメント(nVDRE)はいわゆるダイレクトレピ-トのhalf siteのみを持ち、PTHやその他の、ビタミンDによって負の転写制御を受ける遺伝子にも広く認められる。私はこのDNA配列(nVDRE_<RP>)および相同の配列を2個持ち、ビタミンDによって転写促進を受けるラットオステオポンチンのVDRE(VDREop)を合成し、以下の結果を得た。1)VDREopは、PTHrP遺伝子が内因性に発現されているリンパ球(MT2)細胞において、VDRとRXRαとの複合体を作り、ビタミンDによる転写促進を媒介するが、nVDRE_<RP>には、VDRとKu抗原が別個の部位に結合しビタミンDによる転写抑制が起こる。この時RXRαは関与しない。2)サウスウェスタン法およびイミュノデプリーション法によると、VDRモノマーはnVDRE_<RP>と結合するがVDREopとは結合しない。3)nVDRE_<RP>とVDRの結合はビタミンDによって抑制され、この抑制は脱燐酸化酵素処理で解除されることからビタミンDによるVDRの燐酸化がこの現象に関与する可能性がある。4)Ku抗原によって、糖質コルチコイドによる転写促進が抑制される系が知られており、その抑制にはKu抗原のregulatory unitのDNA結合を介してリクルートされるDNA依存性蛋白キナーゼ(DNA-PK)による糖質コルチコイド受容体の燐酸化が関与している。

VDRにもDNA-PKの基質モチーフが種を越えて保存されていることから、1リピート型のnVDREの異なる部位に結合するVDRおよびKu抗原の相互作用が、ビタミンDによる転写抑制機構の一つとして考えられる。ビタミンDによる転写抑制を媒介するDNA配列として,DR3型の半分の配列様のDNA配列nVDRE _<PTH>が、ヒトPTH遺伝子においで同定された。我々は、PTHrP遺伝子が発現されているヒトT細胞性リンパ腫MT2細胞株において、ビタミンDがPTHrP遺伝子の転写抑制を惹起するという報告に注目し、nVDRE _<PTH>相同配列をヒト及びラットのPTHrP遺伝子上流に見い出した(nVDRE_<RP>)。nVDRE _<RP>類似配列は,種を超えて,ビタミンDによって抑制される遺伝子上流に見い出されたことから、nVDRE配列を介するビタミンDによる転写抑制機構が普遍的にみられるものと考え、この配列nVDRE _<RP>を用いて、MT2細胞核蛋白との結合実験および同細胞への発現実験を行い、以下の知見を得た。1)nVDRE _<RP>にモノマーのVDR(ビタミンD受容体)は結合するがRXR(レチノイン酸X受容体)は結合しない。2)nVDRE _<RP>はビタミンDによるレポーター遺伝子活性抑制に必要である。3)ゲルシフト及びアンチセンス遺伝子の発現実験によると、nVDRE _<RP>にはKu抗原も結合する。Ku抗原は調節ユニットのDNA結合を通じて、触媒ユニットのDNA依存性蛋白キナーゼ(DNA-PK)が活性化されることが知られている。4)大腸菌で精製したVDRをKu抗原(+DNA-PK)は燐酸化する。5)VDRのDNA-PKによる燐酸化がnVDRE _<RP>とMT2核蛋白結合を滅弱させる。6)MT2以外の細胞でも、VDR導入によりこれらの現象が再現される。以上の結果より、ビタミンDはモノマーのVDRに結合することによっておそらくアロステリックにVDRの構造を変え、この燐酸化を受け易くすることによってNVDRE _<RP>との結合を弱める結果、ビタミンDによる転写抑制につながると考えられ、この機構の普遍性が示唆された。
マイクロ・アプローチによる授業観察訓練プログラムの研究開発

大学における理論に関する教育と教育実習における教育実践を結びつけることを目的とした教育実習の事前事後に位置付く、教育実習生の実践的能力のうち、特に授業観察分析能力を育成するための授業観察訓練プログラムを開発した。本プログラムは、2つの段階から構成される。第1段階は、「学習」を学習者と環境との情報の入出力関係で記述し、外面的な行動観察だけでなく、その行動をおこした学習者の心的過程まで推測することができるようにすることを目的とした段階的な内容となっている。第2段階は、「授業」を教師と学習者との相互作用としての教授学習過程として捉える立場で、プロトコール法やカテゴリーシステムを用いて分析的に授業の特徴と問題点を検討することを目的としている。カテゴリー分析は、マイクロコンピュータの支援によるデータ収集及び処理が可能である。本プログラムを、2年次、3年次生に対して実験的に試行した結果、実習生のアンケート調査結果により、有効に機能するプログラムであると判断した。また、現在、小学校における授業ビデオプロトコールとして905番組を作成した。指導案,教授意図・学習者行動判断結果記入シート,及び記述形式プロトコールがセットになっている。3年次計画の第2年次としての研究実績の概要は、次の通りである。1.2年次の教育実習【II】(観察参加)の事前事後訓練を志向した授業観察プログラム(試案)を作成し、2年次一学期に開設された教育実習【VI】(教育工学実習)において実験的に試行した。本プログラムは、「学習」というものを環境との情報の入出力関係で把握させるため、メリルの学習モデルに基づいた授業行動の観察試述を中心にしている。実験試行の結果、幼稚園児及び小学校児童の心的状態を推測させたことが授業観察の視点を幅広くすることにつながり、3年次教壇実習において学習者の特性を把握したうえでの授業設計をさせるために有効に機能することがわかった。2.年次の教育実習【III】(普通教育実習【I】)の事前事後訓練を志向した授業観察プログラム(試案)を作成し、3年次教育工学実習において実験的に試行した。本プログラムは、ビデオテープの鏡的利用及びプロトコールによる教授学習行動の分析、ならびにカテゴリーシステムによる実習生自身の実習授業の分析・検討を中心にしている。200人の学生全員に対して教育実習中の自分の授業をビデオ録画させ、それをもとにして本プログラムを試行した結果、自分の授業の特徴及び問題点を解明するために有効に機能するという知見を得た。このプログラムは、3年次教育実習を終了したあとに大学において自己研修をしていくための課題を発見させることにも有効に機能し、4年次への事前訓練ならびに卒業研究の課題発見に有効であるということもできる。なお、研究資料として、記述形式プロトコール、教授意図学習者行動判断結果記入シート、及び使用した教材の各資料をセットにした授業ビデオテープがライブラリーとして利用できるようになった。第1年次,2年次の研究成果をうけ、本年は次のような研究を行った。1.「学習」及び「授業」を情報の入出力関係で記述する方法について、本年度の2年次教育実習(観察参加実習)において、再度実験試行し、段階的にスムーズに訓練できるように追加修正を行った。フィールドワークによる「学習」及び「教育」の記述はを第1段階に行うことは、はじめての実習生にはむりであることがわかり、ビデオに記録された行動の様子を何度もくりかえし観察することにより、基礎的な見方を身につけさせた上で、フィールドワークを応用場面として位置づけた方が効果的であることに気づき、修正をした。2.授業観察をする上に、これまでは個人の行動に焦点をあててきたが、学級における授業観察を巾広く進めるためには、学習者間の交友関係についても分析的に把握させることが必要であることを発見し、パーソナルコンピュータ支援によるソシオメトリックテストを本プログラムに導入することにし、実験的に試行した。3.授業観察に関する能力だけを単独に訓練することよりはむしろ、授業設計及び授業実施に関する能力の訓練と関連させて訓練することが有効であると考え、教師としての実践的能力全体の訓練をめざした教育実習の事前事後訓練プログラムと結びつけたプログラムを完成させた。本研究を進めていく過程で収集したモデル的授業場面が授業ビデオライブラリーとして905本収集できた。教育研究に利用を公開していくことにしている。
難聴遺伝子GJB2 KOマウスにおける蝸牛障害のナノスケールの解析

Cre recombinase存在下でGjb2遺伝子翻訳領域が切り取られるようなコンストラクトを作成し、ES細胞に相同組換えにより導入した。ネオマイシンによる選別を行いサザンプロット法により組替え体を同定する。ES細胞をB6マウスの胚盤胞へ注入してキメラマウスを作製した。DPOAEの計測には、刺激音を発生させる発振器,計測の際に外耳道に挿入し、2個のイアホンとマイクロホンを内蔵したブロープ,マイクロホンからの信号を増幅するアンプで計測した。OAEs計測装置(OtodynamicsLtd.,ILO92)と計測装置の制御およびデータの入出力を行うパーソナルコンピュータを用いた.レーザドップラ振動計と複合顕微鏡を組み合わせた計測システムを構築し,モルモットの蝸牛内基底板の振動を直接計測する実験を行った。モルモットの蝸牛に小さな穴をあけ,レーザの反射を高めるために,マイクロビーズを基底板上に滴下し,その部位の振動速度を計測した。GJB2遺伝子によってコードされるconnexin26は、コルチ器内の微小なイオン環境の維持に関与している可能性が示唆されている。今回の研究からGJB2遺伝子変異の保因者においては、コルチ器内のイオン環境が正常に比べて悪いため、有毛細胞の機能障害や変性脱落が発生している機序が考えられた。先天聾は1000出生に1人の頻度で発生し、先天性の感覚器障害としては非常に高頻度の疾患である。その半数は遺伝的な原因であると言われている。聴覚の形成・維持には様々な分子が関与しており、それに呼応するように遺伝性難聴の原因遺伝子も様々であるが、特に重要なのがギャップジャンクション蛋白遺伝子である。その後の知見で、GJB2遺伝子変異保因者において、聴力正常にも関わらずDPOAE(歪成分耳音響放射)レベルの低下を認めるという報告がなされた。GJB2遺伝子変異の保因者においては、コルチ器内のイオン環境が正常に比べて悪いため、有毛細胞の機能障害や変性脱落が発生している機序が考えられる。しかしながら、Gjb2遺伝子変異による難聴の発生機序の解析は、ヒトでは限界があり動物モデルの開発が試みられてきた。Gjb2条件的ノックアウトマウスの作成に成功したので、蝸牛のナノオーダーの微細な機能を検討し、疾患の病態の解析を試みる企画に至った。歪成分耳音響放射(Distortion-Product OAE)は,蝸牛増幅機構の非線形性により生じると考えられている。具体的には、局波数の異なる2つの音を同時に入力した時の,外耳道の音圧の時間波形をFFT解析することで、蝸牛のmicromechanicsを分析することが可能となる。また蝸牛の細胞特性の特徴である外有毛細胞の収縮機構をin vivoで観察するために、レーザドップラ振動計と複合顕微鏡を組み合わせた計測システムを構築し,蝸牛内基底板の振動を直接計測する実験を行う。以上の2種類の方法によってGJB2条件的ノックアウトマウスの蝸牛のナノオーダーの微細な機能を検討する。Recombinase存在下でGjb26遺伝子翻訳領域が切り取られるようなコンストラクトを作成し、ES細胞に相同組換えにより導入する。ネオマイシンによる選別を行いサザンブロット法により組替え体を同定する。ES細胞をB6マウスの胚盤胞へ注入してキメラマウスを作製sh。OAEs計測装置と計測装置の制御およびデータの入出力を行うパーソナルコンピュータを用いた。周波数の異なる2つの音を同時に入力したときの,外耳道の音圧の時間波形をFFT解析した結果、DPOAEsは,刺激音周波数とは異なる周波数を有する2f1-f2の周波数成分の信号として検出された。
ITS情報通信ネットワークのあるべき評価方法と交通事故削減効果に関する研究

「ITS情報通信システムで従来行われてきた性能評価法」と異なる「T秒Rm評価法」(時々刻々各車が接触する可能性の高い車両同士の通信を評価対象とする通信性能評価法)の導入で、まず、妥当なITS情報通信方式の通信性能評価と最適パラメータの明確化を行う。次に、一般道の安全性の評価に、ドライバの種々のミスと機械の遅延を一元的に「総合遅延」として扱うことで、事故発生確率を求める。これらを用いて、種々の交通信号制御方式や、種々のランドアバウトといった平面交差方式の違いによる、ITS情報通信を前提とした警告型安全運転支援システムの安全性能の評価を定量的に行う。
アイカメラを用いた注視物解析による効率的ユーザビリティ評価方法の研究

本研究は、アイカメラを用いた視線分析方法を用いて、製品(ハードウェア、ソフトウェア双方)のユーザビリティ評価方法について研究を行った。眼球運動という客観的生理指標ベースのためユーザビリティ評価を行う際のデータとしての利用が期待される。本研究の目的は、アイカメラを用いて頭部・視野を固定せずに視線計測を行いながらも、ソフトウェアによる注視物自動解析処理を可能なシステムを構築し、これを用いた製品の効率的ユーザビリティ評価を可能にすることである。研究は実際にユーザビリティ評価に応用しデータ分析方法について検討した。前年度から開発している視野画像解析システムを用いてユーザビリティ評価を行った。評価は発話プロトコル解析を併用し、ユーザが評価対象システムを操作する上で問題を感じた箇所と内容を調査した。この調査結果と視野画像の解析結果得られる注視物情報を比較・検討した。分析方法の検討は、簡易非接触型アイカメラを用いてパソコン上の画面の評価を中心に実施した。本研究ではWebサイトを対象にユーザビリティ評価を実施した。注視物分析については注視経路、注視時間、注視分布、視線移動速度などを分析することで、ユーザが感じる問題点の評価基準とならないか検討した。意味領域に分割して実施することが可能となったため、今後認知過程の評価分析を行っていく。これによりユーザの方略、知覚、注意、意味処理の過程についての指標として注視物情報の利用が示唆された。本研究は、アイカメラを用いた視線分析方法を用いて、製品(ハードウェア、ソフトウェア双方)のユーザビリティ評価方法について研究を行う。NAC製アイマークレコーダ(EMR-8B)からビデオ出力された視線座標データを分析することで、視野画像と視線データを同期した解析を可能とした。本画像解析手法では、ビデオ出力された映像をパソコン上で処理し、1フレーム毎の画像ファイルを解析し実験対象機器の位置を抽出した。抽出にはマーカーを用いている。画像処理では、評価対象物を抽出する作業処理を短縮するため、評価時に対象機器にマーカーを数箇所に貼り付け、マーカーを色によって抽出した。抽出した評価対象物内で、分析が可能となったため、これまで視野画像内における注視点や停留時間などといった評価を、注視物ベースで行うことが可能となった。従来1フレームづつ注視物を確認していた作業を自動化できたため分析作業が飛躍的に効率化された。分析方法の検討を簡易非接触型アイカメラを用いてパソコン上の画面の評価を中心に実施している。これらは頭部を固定したときの解析と同じように取得することを可能とするためNAC製解析ソフトウェアを併用している。注視物ベースの注視頻度、注視順序、注視経路の解析が可能となったため、今後認知過程の評価分析を行っていく。また、システムの検証は頭部を固定した状態と自由にした状態で分析を行うことで、画像処理システムを介したデータと従来システムのデータとの比較での精度検証も行う。
水の瞬間断熱膨張による菌体破壊(殺菌)に関する研究

高圧バルブをリンクモーション機構で固定し、除圧時間が0.00130.001650s(500100MPa)で作動する「瞬間除圧式殺菌装置」を開発し、耐熱性胞子Bacillus stearothermophilus IFO 12550を指標菌に用い、装置特性を検討した結果、当該胞子は100200MPaでも殺菌され、その機構は胞子外套の物理的破壊に起因することを実証した。走査型電子顕微鏡の入手が叶えられた結果、高圧処理後の菌体破壊状況を詳細に観察することが可能になり、高圧殺菌機構の解明に成功した。特に、耐熱性胞子の高圧殺菌は胞子外套を透過する水の浸透性(透過性)で律速された。水の浸透性は温度の影響を受け、75°C以上で促進され、殺菌効果の向上につながった。更に、B.stearothermophilus IFO 12550胞子は100MPaでもかなり破壊殺菌され、200MPaでは殆どが殺菌され、200MPa、20分処理におけるD値は75°Cで17分、85°Cで11分、95゚Cで6分である。その殺菌原理に基づいた高圧殺菌装置を試作し、高圧殺菌に必要な圧力を既存の高圧殺菌圧力よりも1/3以下に低下させた100200MPaでも耐熱性胞子Bacillus stearothermophilus(食中毒菌で最も恐ろしく、強い耐熱性を有するCl.botulinumよりも約50倍熱に強い)を46桁以上殺菌することができた。1918年、Zimmermanは高い静水圧と微生物の関係を報告して注目された。一方、我が国では、1989年から農林水産省を中心に食品産業への高圧技術の利用研究が推進され、それらの基礎的データの収集が行われた。しかし高圧殺菌機構の解明には至らなかった。それ故、代表者は高圧殺菌機構を解明し、高品質食品の開発に繋がる食品産業用殺菌技術の確立を目指し、水の瞬間断熱膨張力を応用した新型の高圧殺菌装置の開発を考えた。即ち、水が理想状態で断熱膨張するときは、加圧に要した圧力に依存せず、秒速1500mで膨張速度すること。またこの時の体積膨張係数は0°C、標準状態で2.04×10^4kg/cm^2であり、この体積膨張係数は圧縮圧力の増加に準じて直線的に増加する。この事実は、水が僅かなエネルギーの授受にも拘わらず、膨大な圧力が発生することを示唆する(水分子は2kcal/molのエネルギーで10000MPaの圧力を生む)。一方、水を100300MPaに加圧し、瞬間に減圧できるならば、大きな圧力が発生することを示す為、全く新しい水の瞬間断熱膨張装置を試作し、それを用いて微生物を物理的に破壊・殺菌する基礎研究を開始した。一般的な耐熱性胞子を含めた多くの微生物は600MPaの加圧下で長時間生息することは出来ない。しかしこの圧力は鉄系部材の強度以上であるため、600MPaで殺菌できたが、実用的できない。従って、一般的なステンレス鋼の強度(圧力<400MPa)以内で殺菌可能な装置開発が必要である。また、使用圧力の低下は制作を容易にすると同時に装置コストの低下につながる為、メーカー、ユーザーの両面から求められている。更に効率的な高圧殺菌装置を開発するためにも高圧殺菌機構の解明は必須である。開発装置の性能判断は食中毒菌として最も恐ろしく、且つ耐熱性でもあるClostridium botulinum(D値はD_<100>=50)が滅菌されることである。従ってClostridium属よりも取扱いが容易で、且つボツリヌス菌よりも遥かに強い(60倍)B.stearothermophilusの胞子を指標菌に用いて200MPaのD値を求めた。

100°CのD値は3000分であるが、75°Cで17分、85°Cで11分、95°Cで6分に激減し、殺菌効果の有効性が示された。また少なくともボツリヌス菌が滅菌できるものと考えられる。なお本菌は45°C、1000MPa、90分間、加圧しても全く殺菌されないことを確認している。試作装置でB.stearothermophilusの胞子を75°C、200MPaで10^7c.f..U./mL以上、同じく100MPaでも10^5c.f.u./mL以上の殺菌効果を示し、胞子の高圧殺菌は胞子外套の物理的破壊によることを明らかにした。また栄養細胞の高圧殺菌は水の僅かな構造変化に基づく菌体内酵素やタンパク質の圧力変性に帰因することが明らかになった。1918年、Zimmermanは高い静水圧と微生物の関係を報告して注目された。一方、我が国では、1989年から農林水産省を中心に食品産業への高圧技術の利用研究が推進され、それらの基礎的データの収集が行われた。しかし高圧殺菌機構の解明には至らなかった。代表者は此の度の科学研究費の補助で走査型電子顕微鏡の入手が叶えられた結果、高圧処理後の菌体破壊状況を詳細に観察することが可能になり、高圧殺菌機構の解明に成功した。その殺菌原理に基づいた高圧殺菌装置を試作し、高圧殺菌に必要な圧力を既存の高圧殺菌圧力よりも1/3以下に低下させた100200MPaでも耐熱性胞子Bacillus stearothermophilus(食中毒菌で最も恐ろしく、強い耐熱性を有するCl.botulinumよりも約50倍熱に強い)を46桁以上殺菌することができた。
視覚障害者も利用しやすい汎用性のあるデジタル音声及びデータ教材の作成と活用

【研究目的】視覚特別支援学校高等部理療科に在籍する生徒の実態をみると、中途視覚障害者を中心に、点字、拡大文字のいずれによっても学習を円滑に進められないケースが増えている。この場合、カセットテープ中心の学習を強いられるが、編集や聴きたい部分への移動に時間を要する他、大量となる記録媒体の管理も煩雑となり、学習意欲低下の要因にもなる。そこで、カセットテープの短所を克服できると考えられるHTML及びDAISY形式による教材・資料集を作成し、その有効性を検討した。【研究方法】1いくつかの理療(あん摩・はり等)科目を対象に、要点、重要項目の解説、あん摩マッサージ指圧師国家試験に即した四肢択一式関連問題、解答と解説を作成し、HTML・DAISY形式に共通するランダムアクセス可能という特徴を生かした新しい自学自習用教材・資料集を作成した。2 HTML形式の教材・資料集では、四肢択一式関連問題について選択肢の順序や内容をランダムにして、学習意欲の継続だけでなく、知識の定着を確認できる環境を整えた。3作成した教材・資料集については、生徒に学習の場で活用してもらい、改善を図った。【研究成果】視覚障害者の学習環境整備において、検索速度の向上は最重要項目の1つである。これを克服する目的で作成した本資料集は、自身で知識を再確認したり、理解を深めて更に専門的な内容に取り組む意欲を喚起させた点で有意義なものとなった。四肢択一式問題について、問題や選択肢を生徒自身で挿入できる環境を実現できれば汎用性も高まると思われる。生徒からは主な移動先への頁番号挿入や、HTML形式の教材における図面との関連づけ、受験対策だけでなく広く理療への関心を高められる内容の付加、といった意見が寄せられ、データの充実も含めて検討を続けたい。
Semantic Webの高度化のためのオントロジーの自動生成に関する研究

Semantic Webは、オントロジーに基づくコンテンツの意味内容記述に基づくグローバルな知識ベースであり、近年盛んに研究活動が行われている。そのベースとなるオントロジーを作成するために、辞典のような自然言語で記述・体系化された知識源の、人間と機械の共同作業による意味構造化を目指す。そこで、昨年度に引き続き、用語辞典(認知科学辞典)コンテンツをXML(Extensible Markup Language)によって構造化し、用語の定義文に対して、言語構造や語彙情報に基づく言語的アノテーションの付与を行った。これは、言語的アノテーションに関する研究代表者らの研究成果であるアノテーション作成支援システムを用いることによって、半自動的に行った。今年度は、昨年度の実験結果を踏まえて、辞典項目への言語的アノテーションによって構築される用語のネットワーク構造の修正・補完を行った。たとえば、ネットワーク構造の構成要素に欠落があり、関係が正しく導かれない場合は、XML構造化されたコーパスを用いて、欠けている部分の補完を試みた。論文のカテゴリー分け、未知語の認定などには機械学習の手法を用いた。人間は、コーパスから得られるネットワーク構造を吟味し、用語のネットワーク構造に付け加える作業を行った。同一の用語が異なる分野あるいは異なる文脈で使われる現象を、機械学習の手法を用いて発見し、用語を細分化した。これは、用語に属性を付与することによって行った。ベイジアンネットワークに基づく確率的アルゴリズムによって、複数の分野が混在する文脈において、用語の属性が適切に分類できることを確認した。これらの作業を通じて、オントロジーの構築法を提案した。そこで、用語辞典(認知科学辞典)コンテンツをXML (Extensible Markup Language)によって構造化し、用語の定義文に対して、言語構造や語彙情報に基づく言語的アノテーションの付与を行った。言語的アノテーションを含む用語辞典データベースから、用語間の関係性、用語とその定義文を構成する語の間の階層的な関係などを導き、語彙ネットワーク構造を生成し、このネットワーク構造を利用した検索・推論システムを構築し、被験者を使った実験を開始した。実験内容は、用語辞典の内容を専門分野とする被験者に思いつく単語から始めて、それに関連する専門用語を想起させ、実際にシステムからその用語が導けるかどうかを調べるものである。これは、人間のもつ柔軟な連想記憶と辞典から生成されたネットワーク構造を比較するものであり、人間の直感と重複する部分が十分に大きければ、そのネットワーク構造をさらに詳細化していくことによって、特定の分野のオントロジーとして利用することも可能になる。
2つの機能の異なる糖結合ドメインの糖鎖結合メカニズムの構造生物学的解析

本研究では、NMRを用いてR型レクチンファミリーに属する2つのタンパク質、放線菌由来キシラナーゼ中のキシラン結合ドメイン(XBD)と血球凝集能を持つミミズ由来レクチンのC末端ドメイン(EW29 Ch)の両糖結合ドメイン間における糖鎖結合メカニズムの違いを解析し、R型レクチンファミリーの持つ幅広い機能を解明することを目的とする。^<15>N-HSQCスペクトルによる糖との滴定実験を行い各種糖との結合活性(XBDについては、ラクトース、ガラクトース、キシロース、キシロビオース、キシロトリオース、キシロテトラオース、キシロヘキソース、EW29 Chについては、ラクトース、メリビオース、ガラクトース、a-メチルガラクトース、B-メチルガラクトース)を調べた。その結果、XBDの3つのサブドメイン(α、β、γ)で糖結合部位の存在が確認され、さらに各糖結合部位の結合活性が各種糖で異なるとともにキシロオリゴ糖の鎖長が長いほど結合活性が強くなった。従って、XBDがキシラン触媒ドメインに対する基質の固定と関係し、キシラナーゼの触媒機能を効率化することが示唆された。EW29Chでは2つのサブドメイン(α、γ)で糖結合部位が確認され、そのうちのα結合部位がどの糖に対してもγ結合部位に比べ遙かに強い結合活性を持ち、さらに、アノマー特異性も持つことが分かった。これらの結果より、2つの糖結合部位における結合様式が大きく異なることが明らかになった。また、STD-NMR法によりラクトースのガラクトース残基が主に結合に関与することが分かった。さらに、EW29 Chのケミカルシフト値の変化が各種糖で異なることから、糖結合によるタンパク質側の構造変化が糖により異なり、その違いが血球凝集能と関係することが示唆された。従って、R型レクチンの糖結合部位の糖結合活性及び特異性がその機能と重要な関係にあることが示唆された。R-typeレクチンファミリーに属する2つのタンパク質、放線菌由来キシラナーゼ中のキシラン結合ドメイン(XBD)と血球凝集能を持つミミズ由来レクチンのC末端ドメイン(EW29Ch)は、ともにβ-trefoilという特徴的な糖認識ドメインを形成するにもかかわらず、それぞれ異なる機能を持つ。本研究では、NMRを用いてXBD及びEW29Chの両糖結合ドメイン間における糖鎖結合メカニズムの違いを解析し、R-typeレクチンファミリーの持つ幅広い機能を解明することを目的とする。本年度は、最初に^<15>N-HSQCスペクトルによるケミカルシフトマッピング法のため、^<15>Nラベル及び^<15>N,^<13>Cラベルタンパク質を調製した。それらのタンパク質を用いて糖とのケミカルシフトマッピング法を行い糖結合部位の同定と各種糖との結合活性(XBDについては、ラクトース、キシロース、キシロオリゴ糖、EW29Chについては、ラクトース、メリビオース)を調べた。その結果、XBDは、3つのサブドメイン(α、β、γ)すべてで、EW29Chでは、αとγの2つのサブドメインのみ糖結合部位が同定された。さらに、XBDの3つの糖結合部位およびEW29Chのγの糖結合部位においては、NMRタイムスケールにおいてfast exchangeを示したが、EW29Chのαの糖結合部位においてはslow exchangeを示した。また、XBDの3つの糖結合部位の結合活性が各種糖で異なっていた。これらの結果より、XBDの各サブドメインは異なる糖結合特異性を持ち、構造-機能相関上理にかなっていることが分かった。それに対して、EW29Chでは2つの糖結合部位における結合様式が大きく異なることが今回初めて明らかになった。

なお、分子内運動性のNMR測定もすでに行っており、分子内運動性と糖結合能との関係についても現在解析中である。本研究では、NMRを用いてR-typeレクチンファミリーに属する2つのタンパク質、放線菌由来キシラナーゼ中のキシラン結合ドメイン(XBD)と血球凝集能を持つミミズ由来レクチンのC末端ドメイン(EW29Ch)の両糖結合ドメイン間における糖鎖結合メカニズムの違いを解析し、R-typeレクチンファミリーの持つ幅広い機能を解明することを目的とする。本年度においても、15N-HSQCスペクトルによる糖との滴定実験を行い各種糖との結合活性(XBDについては、キシロビオース、キシロトリオース、キシロテトラオース、EW29Chについては、ガラクトース、α-メチルガラクトース、β-メチルガラクトース)を調べた。その結果、XBDの3つの糖結合部位の結合活性が各種糖で異なるとともにキシロ糖の鎖長が長くなるほど結合活陛が強くなった。従って、XBDの3つのサブドメイン中の各結合部位はそれぞれ異なる糖結合活性及び特異性を持つことから、XBDがキシラン触媒ドメインに対する基質の固定と関係することが示唆された。EW29Chでは2つの糖結合部位のうちのα結合部位がどの糖に対してもγ結合部位に比べ遙かに強い結合活性を持ち、さらに、アノマー特異性も持つことが分かった。これらの結果より、2つの糖結合部位における結合様式が大きく異なることが明らかになった。また、STD-mm法による糖側の相互作用部位解析においてラクトースのガラクトース残基が主に結合に関与することが分かった。さらに、EW29Chの糖との結合におけるケミカルシフト値の変化が各種糖で異なることから、糖結合によるタンパク質側の構造変化が糖により異なり、その違いが血球凝集能と関係することが示唆された。従って、糖に対する糖結合部位の結合活性及び特異性がその機能と重要な関係にあることが示唆され、現在分子モデリング法によりさらに詳細に解析を進めている。
ウイルス感染現象における宿主細胞コンピテンシーの分子基盤

本研究提案では、平成2428年度新学術領域「ウイルス感染現象における宿主細胞コンピテンシーの分子基盤」(略称:感染コンピテンシ)で得られた活動成果を国内外の学術研究諸分野に対して還元し、より一層の波及効果を得るために、これら業績を体系化し、広く公開することを目標とする。本研究提案は、業績の取りまとめに関わるものであり、以下の(1)業績集の作成、(2)領域ホームページの運営、(3)領域終了ワークショップの開催からなる。平成29年10月27日に大阪大学微生物学研究所谷口記念講堂にて、“Towards challenges for virus-hot interactions"と題した領域終了ワークショップを開催した。10演題の本領域研究代表者による口頭発表と、今後のウイルス学研究についてのパネルディスカッションを行い、次世代のグループ研究の課題と抱負について議論した。参加者には本領域の研究代表者だけでなく、関連分野の若手研究者も多く参加し、未来のウイルス学研究の在り方を大いに討論することができた。また、本領域では計画研究代表者7名、計画研究分担者6名、公募研究代表者27名が参加してきた。各研究で得られた成果をまとめ、各テーマ間の関連性についても考慮した業績集を作成し、冊子体として印刷して領域内外での配布を行った。また、領域ホームページのアップデートも行い、広く研究成果の発信に努めた。29年度が最終年度であるため、記入しない。
青色光受容体フォトトロピンのリン酸化反応を介した情報伝達機構の解明

フォトトロピンは植物特有の青色光受容体で、シロイヌナズナにおいて光屈性、葉緑体運動、気孔開口等の青色光応答を制御する。青色光を受容して活性化したフォトトロピンは、自身のキナーゼドメインにより自分自身をリン酸化する「自己リン酸化」を示す。ところが、シロイヌナズナのフォトトロピンの自己リン酸化部位は全く同定されておらず、自己リン酸化の生理学的意味も不明であった。本研究では、質量分析等によりシロイヌナズナphot1の生体内の自己リン酸化部位を8箇所同定した。同定したリン酸化部位は、これまでにムギのphot1で明生体内の自己リン酸化部位を8箇所同定した。同定したリン酸化部位は、これまでにムギのphot1で明らかにされていたN末端領域とHingel領域以外に、キナーゼドメインとC末端領域でも見つかった。これらの部位のリン酸化の機能を明らかにするため、リン酸化されるSerとThrをリン酸化されないAlaに置換し、phot1phot2二重変異株に導入した。このような変異phot1を発現する植物において、青色光応答が正常に誘導されるかどうか調べた。8箇所のリン酸化部位の中で、キナーゼドメインのアクティベーションループに位置する851番目のSerのリン酸化のみが生理応答の誘導に必要であった。このSerは、青色光に依存して速やかに自己リン酸化され、暗黒下で脱リン酸化された。以上の結果から、青色光に依存したphot1の自己リン酸化が下流への情報伝達に必須であることを示した。この研究の成果は、フォトトロピンの発見につながった「自己リン酸化」反応の生理学的意味を解明できたことと、フォトトロピン分子の活性化メカニズムの理解にも重要な情報を提示したことである。青色光受容体フォトトロピンはフラビン結合性キナーゼであり、青色光を受容する活性化され、自己リン酸化を示す。ところが、この自己リン酸化を含めたフォトトロピンのリン酸化反応が、どのような意味を持つのか不明であった。私は、自己リン酸化したフォトトロピンに14-3-3蛋白質が結合することを明らかにしたが、その結合が生理学的にどのような意味を持つのか不明であった。本研究では、phot1の14-3-3結合部位にアミノ酸置換を導入し、結合が損なわれた変異phot1を発現する植物を作製し、フォトトロピン応答がどのように影響を受けるか調べた。予想に反して、14-3-3蛋白質の結合が損なわれた植物においても、フォトトロピン応答はほぼ正常に誘導された。そこで、このテーマは保留にし、phot1の生体内でのリン酸化部位を網羅的に同定することにした。材料として、シロイヌナズナの芽生えを用い、phot1を植物から免疫沈降により大量に精製し、青色光に依存した自己リン酸化部位を質量分析により同定した。全部で8カ所同定されたが、これまでに明らかにされていた自己リン酸化部位とはほとんど一致していなかった。このうち、キナーゼドメイン内のあるセリン残基に着目して解析を行っている。そのセリンのリン酸化を特異的に認識する抗体を作製した結果、このセリンは青色光で活性化されたphot1自身のキナーゼによってリン酸化されていた。このセリンの青色光特異的なリン酸化が生理学的にどのような意味をもつのか明らかにするため、そのセリンをアラニンに置換した変異型PHOT1をphot1 phot2二重変異株に導入した形質転換植物を作製し、フォトトロピン応答調べた。現在、解析が行えるだけの種子を集めている段階である。フォトトロピンキナーゼのリン酸化基質を同定する目的で、phot1キナーゼをベイトとした酵母Two-Hybrid Screeningを行っている。現在、600万クローンのスクリーニングで、9個の陽性クローンが得られた。引き続きスクリーニングを行い、結合因子の塩基配列を明らかにする。

この研究の成果は、フォトトロピンの発見につながった「自己リン酸化」反応の生理学的意味を解明できたことと、フォトトロピン分子の活性化メカニズムの理解にも重要な情報を提示したことである。
インフルエンザウイルスゲノムRNA分節のパッケージング調節とNS2蛋白の機能

本研究の目的は、ウイルス粒子形成過程におけるゲノムRNA分節の集合機構とパッケージング機序を解明することにある。平成9年度においては、PAおよびPB2遺伝子RNAのコード領域をCATレポーター遺伝子のコード領域で置換した組み換え体CAT RNA(PA/CAT RNAおよびPB2/CAT RNA)が、PADI RNAを持つNS2変異株でレスキューされるのか否かを解析した。その結果、組み換えCAT-RNAの3'、5'末端の非コード領域がDI-RNAと同一の塩基配列であると、ウイルス粒子へのパッケージングがDI-RNAによって特異的に抑制された。このことから、ウイルスゲノムRNA分節は各分節ごとに識別可能であること、さらにその識別シグナルは、非コード領域内に存在することが明らかになった。平成10年度においては、ゲノムRNA分子上の識別シグナルの同定およびDI-RNA分子上の抑制領域の同定を遺伝子発現系を用いて行った。その結果、各RNA分節の3'末端の13-19番目の塩基配列が識別シグナルとして機能していること、さらに、この塩基配列はDI-RNAが標的遺伝子を特異的に抑制するためには必須な領域であることが解明された。さらに、DI-RNAの3'末端の12塩基からなる共通領域を欠損させると、13-19番目の塩基配列が存在しても抑制活性が見られなくなることから、DI-RNA分子上の抑制領域は、3'末端の共通領域を含む19塩基であることが明らかになった。そこで平成9年度においては、RNA分節の集合機構を明らかにするために、各RNA分節はそれぞれ識別可能であるのか、さらに各RNA分子上には識別シグナルが存在するのかなどについて解析した。本研究では、株化細胞#76にDIウイルス粒子からクローニングしたPAまたはPB2ポリメラーゼ遺伝子由来のDI-RNA(PADI-RAN,PB2DI-RNA)およびそれと同一の非コード領域を持つ組み換え体CAT-RNA(PA/CAT,PB2/CAT)を同時に導入すると、組み換え体CAT-RNAのCAT発現が特異的に抑制されるという性質を利用した。このことは、DI-RNAの標的となる領域は、組み換え体CAT-RNAの非コード領域内に存在することを示している。そこで、この領域を同定するために、PA、PB2それぞれの非コード領域の57塩基を連続的に互いに置換したキメラ型非コード領域を持つCAT-RNAを作成し、PB2DI-RNAによってCAT発現の抑制を受ける非コード領域の構造を解析した。その結果、組み換えCAT-RNAの3'末端の13-19番目の塩基配列がPB2遺伝子由来であるとPB2DI-RNAによって特異的に抑制され、逆に、この領域がPA遺伝子由来であると抑制は全く起こらないことが分かった。次に、DI-RNA分子上の抑制領域を同定するために、3'および5'非コード領域に種々の欠損変異を導入した。その結果、3'13-19番目の塩基を欠落させたDI-RNAは、標的となるCAT-RNAの発現を全く抑制しなかった。以上の成績から、ウイルスゲノムRNA分節は各分節ごとに識別可能であること、さらにその識別シグナルは、3'端の7塩基であることが明らかになった。本研究の目的は、ウイルス粒子形成過程におけるゲノムRNA分節の識別および集合機構の解明、さらにはゲノムRNAのパッケージング機序を解明することにある。.我々は、DI-RNAが特定の塩基配列をもつ遺伝子の発現を特異的に抑制するという性質を利用して、各ウイルスゲノムRNA分子上の識別シグナルの同定を行った。平成9年度においては、ウイルスゲノム上の識別シグナル領域を同定するために、各ゲノムのコード領域をCAT遺伝子で置換した組み換えCAT一対抗を用いた解析系において、DI-RNAの標的となる認識部位がゲノムRNAの非コード領域の3'末端の13-19番目の塩基配列であることを解明した。そこで、平成10年度においては、DI-RNA分子上の抑制作用部位の同定を、標的認識部位と予想される領域を欠落させた欠損変異体DI-RNAを用いて行った.

その結果、(1)3'末端の13-19番目の塩基配列を欠落したDI一RNAおよびその領域を標的遺伝子とは相補しない別の遺伝子で置換した組換えDI-RNAでは、標的となる組み換えCAT-RNAの遺伝子発現を全く抑制しなかった。(2)この領域下流の塩基配列や、5'非コード領域内のどの部分を欠損させても、そのDI-RNAは標的遺伝子の発現を強く抑制した。すなわち、これら欠損部位には抑制活性領域が含まれていないことが判明した.(3)DI-RNAの3'末端の12塩基からなる共通領域を欠損させると、13-19番目の塩基配列が存在しても抑制活性が見られなかった.(4)組み換えCAT-RNAおよびDI-RNAそれぞれから転写されるmRNAをRNaseプロテクション法で定量したところ、各mRNA合成は正常に起こっていた.以上の結果から、DI-RNA分子上の抑制領域は、3'末端の共通領域を含む19塩基であること、また、その中でも13-19番目の塩基配列はRNA分節の識別をするシグナル領域であることが明らかになった。さらにDI-RNAによる標的遺伝子発現の抑制は、mRNAの翻訳過程で引き起こされることが明らかになった。
被子植物の系統に関する古植物学的研究

1.63年度より継続して研究をしていた北海道白亜紀産の裸子植物の新目とみられる雌性繁殖器官化石については、胚珠、胚をはじめとする内部構造の解析が終了し、受粉機構、裂開方法などの機能も明らかとなり、現在論文を執筆中である。2.北海道の白亜紀層から、あらたに(1)ソテツ類の新群と思われる樹幹(2)ソテツ綱ベネチテス目の花化石がみつかり、それぞれ、以下のような重要な新知見をもたらした。(1)はソテツ類と球果類の両方に特徴的な材構造をあわせもっており、どちらかといえば、ソテツ類に属するとみられる新属である。今後同植物の花、葉など他の部分の発見と全体像の復元が期待される。(2)は既に北海道から樹幹のみが知られていたキカデオイデラ属のものと判明したが、東アジアからのベネチテス類の花としては最初の報告であるだけでなく、その保存が良好なことから、ひろくベネチテス類の花構造を再検討するに充分なものである。従来二珠皮性とされながら、その真疑が不明であった胚珠の構造について、明確な結論が出せよう。全体としては、被子植物近縁の裸子植物群について、栄養・生殖両器官について多くの新知見が得られたことで、今後の研究の展開にも多大の興味が集まることとなろう。1.西田誠は裸子植物球果化石を研究、(1)マツ科の球果についてはピチオストロブス属に近縁の新属であることをたしかめ、目下記載中である。また(2)スギ科のセコイア属、水松属、タイワン-スギ属にそれぞれ近縁の3球果をしらべ、植物学会大会(1988年10月、岡山大学)において発表、目下記載中である。2.西田治文は(1)北海道白亜系産のナス型果実様化石を研究、種子形態からみて、ソテツ系に属し、しかも種子が大胞子葉により包まれて被子性を示していることをたしかめ、裸子植物中の未知の新分類群(新目)に属することをたしかめ、国際古植物学会(ブリスベーン、1988年8月)日本植物形態学会(1988年10月岡山大学)において発表、目下記載中である。また(2)ヘゴ科の樹幹化石の2種についての研究を通じてジュラ紀以後のヘゴ科の進化について論じ、目下印刷中である。3.西田誠および西田治文は富山県有峰産の、わが国で最初のジュラ紀のシダ類の根茎化石を研究、古生代の古生シダ類アンキロプテリスと現生のユノミネシダ属の中間的形質を示していることをたしかめ、国際シダ学北京シンポジウム(1988年9月、北京)において発表、目下印刷中である。1.63年度より継続して研究をしていた、北海道白亜紀産の裸子植物の新目とみられる雌性繁殖器官化石については、胚珠、胚をはじめとする内部構造の解析が終了し、受粉機構、裂開方法などの機能も明らかとなり、現在論文を執筆中である。今後は同植物の花、葉など他の部分の発見と全体像の復元が期待される。
灰色藻c.paradoxaのシアネル包膜の構成成分から推定するシアネルの進化

灰色藻Cyanophra paradoxaはcyanelleという光合成器官を持つ。これは独立生活をするラン藻によく似た特徴を持っている。真核光合成生物のプラスチドはラン藻の祖先種が細胞内共生したことにより成立したとされている。その意味でラン藻の性質を色濃く残しているC.praradoxaのcyanelleの包膜はプラスチドの成立過程を推定するのに貴重な研究材料である。本研究ではこの包膜を単離し、その性質からプラスチドの成立過程を推定することを目的とした。単離した無傷cyanelleをリゾチーム処理した後破砕した抽出液からショ糖密度勾配浮上遠心法により包膜を単離した。その結果2種類のカロチノイドに富む画分が分離された。一つは浮上密度1.12g/cm^3を持ち、ゼアキサンチンに富んでおり、内包膜に相当する画分であると考えられた。しかしもう一つの画分はβ-カロチンに富んでいたが、浮上密度は1.00g/cm^3以下であった。また、電子顕微鏡観察からは、これは膜構造を有してはおらず、外包膜画分ではなかった。一方界面活性剤処理してチラコイド膜を可溶化した残渣にカロチノイドに富む画分が得られた。この画分の浮上密度は1.18g/cm^3と推定され、これもゼアキサンチンに富んでいた。ラン藻の外膜もこれとよく似た性質をもっていることから、この画分はcyanelleの外包膜に相当すると考えられた。単離された外包膜はタンパク質の組成からは植物のそれと似ていたが、浮上密度、界面活性剤に対する抵抗性はラン藻的な性質を持っていた。一方内包膜のタンパク質組成はラン藻の原形質膜に似ていた。以上のことからcyanelleの包膜はラン藻と高等植物のキメラのような性質を持っていた。これはラン藻の外膜が宿主細胞の細胞膜と融合した状態に相当すると考えることが出来、共生関係が成立したときの様子をそのまま保っていると考えることが出来る。灰色藻Cyanophora paradoxaは、シアネルと呼ばれる光合成器官をその細胞内に持っている。一般に真核生物の光合成器官は葉緑体と呼ばれるのに対し、C.paradoxaの場合はその性質が独立生活を営む原核生物であるラン藻に極めてよく似ている。例えば補助色素としてフィコシアニンを使い、ストロマ中にカルボキシゾームに似た構造を持ち、ない包膜の外側に薄いながらもために、特別にシアネルと呼ばれている。葉緑体は、かつて独立生活を営んでいたラン藻が細胞内に共生した結果成立したものと考えられている。そのため、このラン藻の性質をよく残したシアネルは、葉緑体の起源を考える上できわめて興味のある研究対象である。本研究では、特に葉緑体成立に重要な役割を果たしたであろうと思われる包膜の性質を調べるため、まずシアネルから包膜を単離する方法について検討した。まず細胞を低張処理により無傷シアネルを集め、これをリゾチーム処理してペプチドグリカン層を消化した。この縣濁液をフレンチプレスに通してシアネルを破壊し、破壊されなかった無傷シアネルを遠心で除いた後、密度勾配浮上遠心法により膜成分を分離した。すると緑色のチラコイド膜の他に、非常にわずかではあるが黄色い画分が2つ分離してきた。これらの画分の浮上密度は、それぞれ1.11および1.03g/cm^3であった。

この重い方の画分は、ラン藻の細胞膜や葉緑体の内包膜の比重とよく一致していた。現在これら黄色の画分がシアネルの包膜であることを確認するため、タンパク質組成、色素組成等の性質を調べている。本年度は無傷cyanelleから包膜を単離する方法を確立し、その性質を調べることを目的として研究を行った。単離した無傷cyanelleをリゾチーム処理した後破砕した抽出液からショ糖密度勾配浮上遠心法により包膜を単離した。その結果2種類のカロチノイドに富む画分が分離された。一つは浮上密度1.12g/cm^3を持ち、ゼアキサンチンに富んでおり、内包膜に相当する画分であると考えられた。しかしもう一つの画分はβ-カロチンに富んでいたが、浮上密度1.00g/cm^3以下であった。この画分は、電子顕微鏡観察によると膜構造を有してはおらず、外包膜画分ではなかった。一方界面活性剤処理してチラコイド膜を可溶化した残渣にカロチノイドに富む画分が得られた。この画分の浮上密度は1.18g/cm^3と推定され、これもゼアキサンチンに富んでいた。ラン藻の外膜もこれとよく似た性質をもっていることから、この画分はcyanelleの外包膜に相当すると考えられた。単離された外包膜はタンパク質の組成は植物のそれと似ていたが、浮上密度、界面活性剤に対する抵抗性はラン藻的な性質を持っていた。一方内包膜のタンパク質組成はラン藻の原形質膜に似ていた。以上のことからcyanelleの包膜はラン藻と高等植物のキメラのような性質を持っていた。これはラン藻の外膜が宿主細胞の細胞膜と融合した状態に相当すると考えることが出来、共生関係が成立したときの様子をそのまま保っていると考えることが出来る
運動が肥満者の体脂肪減量に及ぼす効果と肥満遺伝子との関連

本研究では,軽レジスタンス運動の肥満改善効果における個人差の成因として,遺伝的な肥満体質の違いに注目し,肥満遺伝子のひとつであるβ_3-アドレナリン受容体(以下β_3-ARと略す)遺伝子の多型性(変異状況)と,ダンベル体操が肥満者の形態的特性や血液成分に及ぼす改善効果との関連性について検討した。被験者は,山形県白鷹町が主催した肥満教室に自主的に参加した中高年女性52名であった。平均年齢は48.6歳(3365歳)であった。被験者には,軽量の鉄亜鈴を用いたダンベル体操を1日15分間,3カ月間実施させた。トレーニング前後に身長,体重,体脂肪率を測定し,BMI,体脂肪量および除脂肪体重を算出した。また,血中脂質として総コレステロール,HDL-コレステロール,血清中性脂肪を測定した。被験者のDNAを各自の毛根を含む毛髪より抽出し,β_3-ARの64番目のアミノ酸がトリプトファンかアルギニンかの検出は,得られたDNAのβ_3-AR遺伝子近傍をPCR法により増幅し,制限酵素MvaIによる消化とPinpoint-Sequence法にて行った。なお,この診断を行う際には,被験者に対してインフォームドコンセントを行い,同意が得られた者には「検査同意書」に署名させた。トレーニングを高頻度に実施した被験者42名の体重は,3カ月後に平均で2kg(64.5→62.5kg)有意に低下し,体脂肪量も1.8kg(22.8→21.0kg)有意に低下したが,除脂肪体重や血中脂質は変化しなかった。形態的特性におけるトレーニング前後の変化量(率)を正常群(27名)と変異群(15名)で比較した結果,体重,BMI,体脂肪率,体脂肪量のいずれの項目においても変異群に比べて正常群で大きくなる傾向がみられたが,有意差は認められなかった。以上の結果から,軽・中等度肥満者が,運動によって数キログラム程度減量する場合には,β_3-AR遺伝子の多型性は,その効果における個人差の成因として影響を及ぼさないことが示唆された。本研究では,運動の肥満改善効果における個人差の成因として,遺伝的な肥満体質の違いに注目し,肥満遺伝子のひとつであるβ_3-アドレナリン受容体(以下β_3-ARと略す)遺伝子の多型性(変異状況)と,運動が肥満者の形態的特性や血液成分に及ぼす改善効果との関連性について検討することを目的としている。今年度は,中高年女性肥満者に対してダンベルを用いた軽レジスタンス運動を3ヵ月間実施させ,形態や血液成分に及ぼすトレーニング効果について検討した。被験者は,山形県白鷹町に在住し,町が肥満者に対して開催した健康教室に自主的に参加した中高年女性52名であった。被験者には,各自の筋力レベルに応じて,軽量の鉄亜鈴を用いたダンベル体操を1日15分間,3ヵ月間実施させた。食事指導については,適正エネルギー量を摂取するための講話と実習を各1回実施したが,厳格な食事制限は行わなかった。トレーニング前後に身長,体重,体脂肪率を測定し,BMI,体脂肪量及び除脂肪体重を算出した。トレーニングを高頻度(週5日以上)に実施した被験者42名の体重は,3ヵ月後に平均で2kg(64.5→62.5kg)有意に低下し,体脂肪量も1.8kg(22.8→21.0kg)有意に低下したが,除脂肪体重は変化しなかった。また,総コレステロール,HDL-コレステロール,血清中性脂肪は,すべての項目において初期値が正常範囲内であったため,有意な変化は認められなかった。来年度は,被験者のβ_3-AR遺伝子の多型性(変異状況)を分子生物学的手法を用いて解析し,今回得られた体重・体脂肪量における減量効果とβ_3-AR遺伝子変異の有無との関連性について検討する。トレーニングを高頻度に実施した被験者

42名の体重は,3カ月後に平均で2kg(64.5→62.5kg)有意に低下し,体脂肪量も1.8kg(22.8→21.0kg)有意に低下したが,除脂肪体重や血中脂質は変化しなかった。形態的特性におけるトレーニング前後の変化量(率)を正常群(27名)と変異群(15名)で比較した結果,体重,BMI,体脂肪率,体脂肪量のいずれの項目においても変異群に比べて正常群で大きくなる傾向がみられたが,有意差は認められなかった。以上の結果から,軽・中等度肥満者が,運動によって数キログラム程度減量する場合には,β_3-AR遺伝子の多型性は,その効果における個人差の成因として影響を及ぼさないことが示唆された。