hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
中国新疆地域における家畜住血原虫感染症の分子疫学的調査研究

新彊ウイグル自治区の家畜について,リケッチア感染症,原虫感染症の分布を血清学的,分子生物学的に調査検討した。トルファン地区の放牧牛から回収したマダニを材料に紅斑熱群リケッチアの検索を行ったところ、複数のマダニHaemaphysalis danieliから、新興リケッチアであるRickettsia principisに近縁のリケッチアDNAが検出された。同自治区の牛146頭,山羊133頭,羊134頭,馬85頭,ロバ93頭,豚30頭の血清を材料に,免疫蛍光抗体法によりエーリキア4種Anaplasma phagocytophilum, Ehrlichia chaffeensis, Ehrlichia canis, Neorickettsia ristici,およびリケッチア1種Rickettsia japonicaに対する抗体の保有状況を調査したところ,牛23頭(15.8%),山羊6頭(4.5%),羊29頭(21.6%),ロバ1頭(1.1%)が,いずれかのエーリキアと抗体価20倍以上で反応を示した。アルタイ,カシュガル,イリの3地区の家畜について,バベシア感染状況についてELISA法を用いて血清学的に検討した。イリおよびカシュガル地区のロバの9.6%(9/93),38.7%(36/93)がB.equi, B.caballiにそれぞれ陽性を示し,2.2%(2/93)が両原虫に陽性であった。またR.japonicaに対しては牛9頭(6.2%),山羊15頭(11.3%),羊8頭(6.0%),馬3頭(3.5%),ロバ1頭(1.1%)が抗体価20倍以上で反応した。以上から,各種病原リケッチアならびに原虫が新彊ウイグル自治区の家畜に感染していることが示唆された。現地調査の結果,中国新疆地域の家畜では住血原虫感染症のみならず,種々の感染症が分布している可能性があることが判明した。したがって,次年度以降,種々の家畜についてウィルス性疾患(E型肝炎),リケッチア性疾患(エーリキア症,アナプラズマ症),細菌性疾患(レプトスピラ症,バルトネラ症,各種細菌性食中毒),原虫性疾患(トキソプラズマ症,バベシア症)などの各種疾病の起因菌を対象に,広範な疫学調査を実施する必要があるものと思われた。また,次年度以降の広範な調査に対応すべく,以下の分子疫学的解析方法,検査法の開発等を含む基礎研究を実施した。1)マダニ材料よりDNAを抽出し,代表的な家畜の住血微生物であるBabesia, Ehrlichia, Anaplasma各属特異的スクリーニングPCRを実施した。スクリーニング陽性検体については種特異的PCRまたは塩基配列解析を行い,感染種を決定した。その結果既知種とは異なる種が複数検出され,マダニを材料とした分子生物学的検索法は未知種の検出に効率的な方法であると考えられた。2)バベシア,トキソプラズマ,ネオスボラなど主要動物病原原虫のcDNAライブラリーを作製し,イムノスクリーニング法によりそれぞれの主要抗原遺伝子の同定とクローニングを行った。今年度に同定・クローニングした抗原遺伝子としてB.equiのP82,EMA-2;T.gondiiのSAG2;N.caninumのSAG1;B.gibsoniのP29,P50などが挙げられる。これらの原虫抗原遺伝子を大腸菌或いは昆虫細胞発現系にて発現させ,得られた組換えタンパク質を抗原としたELISA法,イムノクロマトグラフィー法などを確立した。

3)人の腸管病原菌であるAcrobacter属菌のOne-step PCR法による同定方法を開発した。4)肺吸虫のミトコンドリア遺伝子を用いた解析により,本種の起源や系統分類について明らかにした。以上の基礎研究ならびに開発した各種検査法は,次年度以降の本格的な新疆地域の家畜の各種疾病の分子疫学的調査研究に資するところが大きいと期待される。同自治区の北部(アルタイ地区),西北部(イリ地区)及び西部(カシュガル地区)から計155頭のウマ血清と93頭のロバ血清を採集し,バベシア原虫抗体の検索を行った。B.equiに対する抗体測定には組換えEMA2を抗原としたELISA法を,また,B.caballiに対する抗体測定には組換えBC48を抗原としたELISA法を用いた。ウマのB.equiとB.caballi抗体陽性率はそれぞれ58.7%と58.0%であった。また,ロバのB.equiとB.caballi抗体陽性率はそれぞれ9,6%と38.7%であった。これらの結果より,ウマ・ロババベシア感染症が新疆地域に広く浸潤・蔓延していることが示唆された。同自治区西部(カシュガル地区)の肉用鶏42羽の血液原虫3属(Plasmodium, Haemoproteus, Leucocytozoon)の感染状況を薄層塗沫標本ならびにPCR法(ミトコンドリアチトクロームb遺伝子)を用いて調査した。いずれのサンプルからも血液原虫は検出されなかったため,次年度以降はさらに調査地域・対象鳥類等を考慮して材料採取および解析を行う予定である。新彊ウイグル自治区のアルタイ,イリ,カシュガルにおいて飼育されるウシ146頭,ヤギ133頭,ヒツジ134頭,ウマ85頭,ロバ93頭,ブタ30頭の血清を材料に,免疫蛍光抗体法によりエールリッヒア4種Anaplasma phagocytophilum, Ehrlichia chaffeensis, Ehrlichia canis, Neorickettsia risticiに対する抗体を検索した。ウシ23頭(15.8%),ヤギ6頭(4.5%),ヒツジ29頭(21.6),ロバ1頭(1.1%)がいずれかのエールリッヒアと抗体価20倍以上で反応を示し,ウシとヒツジでは320倍以上の高い抗体価を示すものも確認されたが,ウマとブタでは反応するものはなかった。これらの病原体または近縁種が新彊ウイグル地区の家畜に感染していることが示唆された。新彊ウイグル自治区と地理的に数千km離れている東北地区の馬血清を採集し、ウマバベシア原虫感染症に対する血清学調査を行ったところ、高い陽性率の結果が得られた。今後、中国新彊・中国東北・モンゴルから採集した馬血液サンプル中のウマバベシア原虫DNAの増幅と塩基配列の解読を行い、3地域の原虫株間の比較調査を行う必要がある。動物から採取したマダニからの紅班熱群リケッチアの分子生物学的な検索法を確立した。また実際に疫学調査に応用し,日本のマダニから新規と思われる複数のリケッチアを検出した。動物の血液に感染するアナプラズマ属病原体を一括して高感度に検出し,種を同定する分子生物学的方法を確立し,南アフリカの犬の感染状況調査に応用したところ,新規のアナプラズマ種が検出された。中国で採集した牛バベシア原虫媒介ダニ(Rhipicephalus haemaphysaloides)からglycine-richタンパク質遺伝子を同定し,当該組換えタンパク質がダニ防除ワクチンとして有効であること,バベシア原虫に広く保存されているTRAP遺伝子をイヌバベシア原虫(Babesia gibsoni)において同定し,その組換えTRAPがバベシア感染症に対するワクチン効果があることを明らかにした。
大脳新皮質形成過程におけるカハール・レチウス細胞と皮質板細胞のクロストーク

1.ラット胎仔脳への電気穿孔法を用いたEGFP遺伝子導入による移動細胞の可視化(井上、山田、福田):移動中の細胞に特異的にEGFPを発現させて移動後の細胞と識別する為、ラット胎仔を用いて、CMVプロモーターによるEGFP発現プラスミドを用いた遺伝子導入を電気穿孔法により行った。しかし、有効な遺伝子発現が得られず、プロモーターをEF1に変更しても同様であった。そこで、マウス胎仔を用いてCAGプロモーターによる遺伝子導入を行ったところ、脳室帯の細胞にEGFPの蛍光を確認できた。今後は移動中の細胞のみを識別することを可能にするため、各種プロモーターによる発現時期の違いを検討する。辺縁帯のtanential sliceを作成し、グラミシジン穿孔パッチクランプ法でCaial-Retzius細胞のグリシン応答と[Cl^-]_iを記録した後、Cr^-トランスポーターのKCC2(Cl^-排出)とNKCC1(Cl^-取込)及びglycine受容体subunit(alpha1,alpha2,beta)mRNAのsingle-cell RT-PCRを行って単一細胞でのそれぞれの発現パターンを解析した。Cajal-Retzius細胞では皮質板細胞に比べてNKCC1の発現が優位で、[Cl^<-1>]_iが約30mMと高い原因であると考えられた。また、グリシン応答のEC_<50>は皮質板細胞より小さいが、受容体subunit構成はいずれもalpha2/betaのヘテロであり、受容体密度がCajal-Retzius細胞>皮質板細胞であると考えられた。すなわちCajal-Retzius細胞は皮質板細胞からnon-synapticに放出されるタウリンに対し高感受性を有しており、これをパラクライン的なシグナルとして受けとる可能性が示唆された。次いで、電位感受性色素を用いた膜電位イメージングを行って辺縁帯の興奮伝播をリアルタイムで可視化した。電気刺激によりTTX感受性の興奮の伝播が辺縁帯に認められた。この伝播はCNQX/AP5の影響を受けず、picrotoxinおよびbumetanideにより完全にブロックされた。したがって、Cajal-Retzius細胞間のクロストークではNKCC1>>KCC2による高[Cl^-]_iによりGABAが興奮性伝達物質として作用していることが示唆された。
食料政策を巡る官僚、政党、利益団体等の行動に関する公共選択論的分析

三年間の研究により、以下の三点が解明された。第一に、アメリカの政治過程を前提として形成されてきた公共選択論の分析手法は、一般的には政党、政治家の行動について、日本への適用可能性には懐疑的見解が多いが、日本の食料政策に関しても有効な分析手法であることがわかった。一方、官僚や利益集団の行動に関しては、更なる検討が必要である。第二に、具体的に取り上げた政策課題である「米転作政策」については、特に近年課題となっている新しい米生産調整方式「団体主役システム」のあり方について、公共選択論の視点から解明し、実際の政策提言に役立つ知見を得た。即ち、集落による意思決定や生産者の意向尊重は、一見民主的な手続きであるが、その実、非効率な資源配分をもたらしやすい傾向がある。単純一律配分や、需給即決型のような明確な外形標準的配分が妥当であることがわかった。この成果については、平成17年7月に、アメリカ農業経済学会年次大会で発表し、同国研究者と意見交換を行った。第三に、食品安全政策の政治過程分析に取り組み、期待を上回る成果が得られた。食品安全政策は、科学的知見に基づく政策であるべき、とされているものの、実際の政治判断では、むしろ不確実性の下で、通常の政策以上に政治的偏向が生じ易いことがわかった。特に、日本の政治過程では、消費者団体において科学的判断ができるスタッフが不足していること、及び政治家のスタッフがアメリカと比較したきわめて貧弱で科学的判断に寄与できる態勢が整っていないことが、政治的偏向を大きくしていることがわかった。この成果については、平成18年7月のアメリカ農業経済学会年次大会で発表し、アメリカの研究者と意見交換を行う予定である。研究初年目の本年は、基礎的な文献収集に基づく手法の確立を優先的に進めた。一方、これらの手法の有用性を確認するために、具体的な政策課題に即して試行的にモデルの作成、データの適用等まで進めてみる必要もある。当初は、三つの分析課題の中では、貿易が海外の手法も確立され着手しやすいものと予想されたが、むしろ米転作がデータの入手可能性等で取り組みやすいことがわかったので、これを取り上げることとした。研究の結果、次のようなことが明らかとなった。第一に、一般分析手法研究については、立法府と行政府の政治力学に関して、表面的な力関係だけを計測するのではなく、1970年、Blondelによって提唱されたViscosityの概念を重視しつつ、潜在的な抑止力をも考慮したモデルを構築することが重要であることがわかった。通説では、日本の国会は、立法過程での形骸化が指摘されているが、諸外国の研究者は、必ずしもそのように評価しているわけではない。このViscosity概念は、行政府と利益団体の力関係でも重要である。政策提案は、通常農水省から出され、利益団体は受身であるが、立案以前に行政府は利益団体の意向を汲み取る。モデルには、これらを十分に組み込むことが必要となる。第二に、具体的な分析課題として取り上げた米転作については、都道府県別データの収集を進め、県経済連等の利益団体の行動を定式化したモデルを構築し、これを検証した。農協系統の組合組織としての利益団体特性を念頭に置いたモデルは、高い説明力を示した。一方、集落については、市町村レベルのデータが必要となるため、検証は次年度以降に持ち越された。研究二年目に当たる本年は、前年の予備的分析の結果、貿易、米転作、農業研究投資の三課題のうち、データ入手可能性からして米転作が取り組みやすいことが分かったことを踏まえ、この課題に集中して、公共選択理論の適用を行い、実態の解明を深めることとした。得られた成果の概要を示せば、以下の通りである。

第一に、政治家の行動については、米価運動の行き詰まりと転作配分を巡る利益誘導的な政治家の活動とが、ほぼ期を一にして起こり、両者の代替関係があることが示唆された。特に、平成5年不作を受けた平成6年の復田、翌年平成7年から8年にかけての再びの転作再強化、このことが県間の取り組みの不揃いによる不公平感を深めたので、これ以降、政治家の転作配分を巡る圧力行動は活発化した。第二に、政党の行動については、昭和50年代以降、いわゆる農林族議員は、総合農政派、基本米価派、良質米奨励金派へとわかれ、その対立構図が続いたが、この中で、いわゆる転作傾斜配分を支えた可能性のある政治アクターの一つは、良質米奨励金派である。一方、官僚の計画経済的発想に基づく「地域指標」も、同様に傾斜配分を強く志向していた。どちらが傾斜配分を支えた政治アクターとして強く機能し、それがどう衰退したかは、今後の課題である。第三に、官僚は、特に日本の場合、ニスカネンの予算最大化仮説に従い行動する側面が確かにあるものの、それと同時に、猟官制ではなく幹部にまで組織内で上り詰めていくことができるので、出世動機を背景として、企画の新規性、調整の円滑性で実務能力を示すことが行動動機となる。これにより、転作円滑達成が重視される結果、名目的な配分要素の付加と、その裏での不公平感を背景として要望行動比例的な配分が、行動の合理性を最大化するものとなり、結果的に不満の均平化が図られる可能性が示唆された。本年度は、研究最終年度として、前年度まで得られた、基礎理論め構築と分析手法の確立を基にして、具体的な政策課題に即して研究を進め、政策提言等に結びつくような実践的テーマに応用した。第一に、前年度まで重点的に分析を進めた、第一課題「米転作政策」については、前年度の国政レベルでの利益集団、政党、政治家、官僚のモデル分析を更に一歩進めて、本年度は、特に近年課題となっている新しい米生産調整方式「団体主役システム」のあり方について、公共選択論の視点から解明し、実際の政策提言に役立つ知見を得た。即ち、集落による意思決定や生産者の意向尊重は、一見民主的な手続きであるが、その実、非効率な資源配分をもたらしやすい傾向がある。単純一律配分や、需給即決型のような明確な外形標準的配分が妥当であることがわかった。この成果については、平成17年7月に、アメリカ農業経済学会年次大会で発表し、同国研究者と意見交換を行った。第二に、当初は予定していなかったものの、新たな課題として、食品安全政策の政治過程分析に取り組み、期待を上回る成果が得られた。食品安全政策は、科学的知見に基づく政策であるべき、とされているものの、実際の政治判断では、むしろ不確実性の下で、通常の政策以上に政治的偏向が生じ易いことがわかった。特に、日本の政治過程では、消費者団体において科学的判断ができるスタッフが不足していること、及び政治家のスタッフがアメリカと比較したきわめて貧弱で科学的判断に寄与できる態勢が整っていないことが、政治的偏向を大きくしていることがわかった。第三に、これらと併せて、当初からの課題である「食料貿易と保護政策の形成」、「農業研究投資の政治力学」についても、文献の探索と論点の整理を行った。
中国の私営企業における経営者と経営効率:国有企業との比較

1998年9月12日午前,日本経営学会第72回大会統一論題サブテーマ「アジアと日本」において,これまでの研究成果をまとめて,「中国における私営企業の行動様式」をタイトルとする報告を行いました。報告要旨は,大会報告要旨集の3443ページに掲載しております。それを書き直したものは,経営学会の経営学論集に掲載することになっています。千倉書房が現在,編集作業をしているところですが,1999年8月に出版される予定です。その論文において,まず,中国における私営経済の発展概況が紹介され,新中国になってから約半世紀にわたる私営経済の歴史を絶滅・回復・発展・調整・再発展の5段階に分けて考察した。つぎに,私営企業の定義を明確にした上で,統計データをもって私営企業の全体像を描きました。国民経済に占める比重,登録資本額,創業時と開業後の資金源泉,資本の組織形態,資金の効率性などの特面から考察を加えた。続いて,私営企業主階層の特徴を明らかにした。彼らの年齢,教育水準,元の職業,父親の職業,企業内部の管理,国有企業との関係,地域との関係などの面から考察した。さらに,私営経済が果たしてきた役割を,制度改革促進効果,資源有効利用促進効果,雇用機会創出効果の視点から検討した。その上,一層の発展を遂げるに存在している制約要因をみた。社会意識と與論の環境,銀行融資面でのハンディ,政策上の差別,不合理な負担,私有財産を保護する法律の不備,経営者の素質問題などを考察した。最後に,中国における私営企業の経営環境を展望した。98年3月に開催された第9回全人大前後の動向を踏まえて,国有企業改革と行政機構改革の進展は,私営企業に新しい発展の空間を提供すると同時に,厳しい挑戦をもたらすと結論した。そのほかに,3つの代表私営企業,すなわち希望集団・東方集団・南徳集団のケーススターデイの資料を,大会会場で配りましたが,それを整理した上で,学術雑誌に投稿することを考えています。●中国における私営企業主の個人背景と企業の成功の関連について考察した。Iwan Szelenyi, Vidtor Nee, Akos Rona-Tas等の理論によると,市場経済発展の初期段階においては,伝統的な計画経済体制下に劣勢地位にあった社会グループが新しい成功する機会を手に入れるが,市場経済化一定の段階に達すると,伝統的計画経済体制において優勢地位にいた幹部や高い教育を受けた階層が,私営経済に加入しに来て,より大きな成功可能性をもっている。この理論の背景は東欧諸国の市場経済化のプロセスであるので,中国の現実分析にどれほどの有効性をもつかについて実証研究を行った。その結果,相対的に高い教育水準,広い社会関係,技術者や経営者との特殊関係が重要な成功要因であるに対して,私営企業を起こす前に社会地位,政治背景,家庭背景などが需要な説明変数ではない。企業主の年齢も企業の成功との間に明白な相関を見いださなかった。●北京の六大私営企業集団について調査した。北京市体制改革委員会と北京市工商連合会の協力を得て,北京市にある最大の私営企業集団である昌寧集団,通産企業集団,華普産業集団,金吉列企業集団,用友軟件集団,葉氏集団に対して,企業発展の歴史,業務内容,経営体制,市場戦略,製品開発,従業員教育,分配制度,抱えている問題などについて調査を行った。●中国最大の私営企業である四川省の「希望企業集団」について研究した。また,ロシアから飛行機4機を購入して,アメリカにも進出している知名度の高い私営企業「南徳集団」についても資料収集をしている。●私営企業の金融事情を研究した。創業資金の源泉,創業後の資金源泉,出資者構成,制度金融と民間金融の関係,資金効率などについて,『中国私営企業年鑑』のデータをもとに統計処理を行っている。●中国における私営企業発展の歴史,私有制の歴史的役割などについても考察を行った。(2)「中国における私営企業の経営:国有企業との比較」は,『日本経営学会誌』第3号に投稿する予定。また主な内容は,1998年9月に開催される日本経営学会第72回全国大会の統一論題「アジアと日本」において発表されることになっている。

彼らの年齢,教育水準,元の職業,父親の職業,企業内部の管理,国有企業との関係,地域との関係などの面から考察した。さらに,私営経済が果たしてきた役割を,制度改革促進効果,資源有効利用促進効果,雇用機会創出効果の視点から検討した。その上,一層の発展を遂げるに存在している制約要因をみた。社会意識と與論の環境,銀行融資面でのハンディ,政策上の差別,不合理な負担,私有財産を保護する法律の不備,経営者の素質問題などを考察した。最後に,中国における私営企業の経営環境を展望した。98年3月に開催された第9回全人大前後の動向を踏まえて,国有企業改革と行政機構改革の進展は,私営企業に新しい発展の空間を提供すると同時に,厳しい挑戦をもたらすと結論した。そのほかに,3つの代表私営企業,すなわち希望集団・東方集団・南徳集団のケーススターデイの資料を,大会会場で配りましたが,それを整理した上で,学術雑誌に投稿することを考えています。
アルチィン環の研究とその応用

加群のExtending, difting propertyに関係して、これまでに知られているrelative projective injecttive加群という概念では、それらの条件が強すぎて、前者の性質も追求するには充分でなかった。そこで、我々は新しい概念としてalmost projective almost injectiveを定義し、これが前者のpropertyと完全に同値なものであることを示した。これを用いて片側中山環の特徴づけとして、これまで知られていない性質即ちalmost projectiorに関連した特徴づけを与えた。一方片側中山環の拡張として、USーn,(*ーn)と呼ばれる性質を孝察してきた。これについてn=3,4の場合に、その環の構造を決定することに成功した。同じ問題を、colocal algebraの研究をcolocalアルチン環にまで拡張して、その相異を明確にした。多元環の表現で強力な道具となったqiuoerの手法を群の表現論に応用するのにgreenの一対一対応の理論を利用することを試みた、これによってgreenの対応は群とその部分群の加群の対応から、それらのqiuoer上の加群の対応として考えられることも示した。第2グループにおいては、適当な次元キップ条件の下で、コンパクトリー群の作用について同変Sコボルヂィズム定理を証明した。また3次元多様体の4次元多様体への埋め込み問題について一つの解決を与えた。さらに変換群の幾何学について、代数多様体上の群作用及び同変Innerta群の研究を行い、一応成果を得た。最後にベクトル束の余位数を計算するためj'codegreeを導入することにより、これまで研究されているj.codegreeより秀れている計算方法を発見した、しかしこれは計算自身大変な仕事なので、今後この方面の改良が必要である。
地域福祉専門職による過疎地域支援のための診断指標の開発－関係性の分析－

本研究の目的は、社会資源の不足する過疎地域において福祉的な支援を必要とする状態にある高齢者の生活の継続を可能にするための地域福祉専門職による地域支援の方法の開発である。地域福祉をはじめとする専門職がそれぞれの専門性や役割を核として「本来業務を核とした広がり・融合」した支援活動を展開すること、時間経過に応じた診断と支援が有効であることが明らかとなった。最終年度である2018(平成30)年度は、成果のまとめとその成果物としての書籍出版に向けての原稿執筆を中心に研究会を開催した。また調査協力をいただいた高山市において報告会を開催した。(1)研究会の開催:第1回2018年5月3日、第2回2018年7月21日、第3回2018年12月16日、第4回2019年2月17日、の計4回開催した。(2)報告会の開催:高山市の主催で「誰もが住みよいまちづくり支え合い、寄り添い合うまちを目指して」をテーマにシンポジウムを開催した。基調講演として本研究代表の大井より、2017年2月3月に高山市で実施した質問紙調査の結果と分析の概要を報告し、続いてのシンポジウムでは研究会メンバーの小松、高野、大井がパネラーとして登壇し、それぞれの分担した部分の分析結果を中心に今後の地域支援のあり方について提言を行なった。(3)出版の準備:本研究の成果を書籍にまとめ出版する準備を進めている。『過疎生活保障論序説ー学際研究の試みー(仮タイトル)』第I部不安定化する関係性の継続ー過疎地域の現実ー、第II部問題の所在ー日本の社会福祉政策と過疎地域ー、第III部過疎地域が創る生活保障のかたち、の3部10章で構成、分担執筆を進めている。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、社会資源の不足する過疎地域において、福祉的な支援を必要とする状態にある高齢者の生活の継続を可能にするための地域福祉専門職による地域支援の方法の開発である。とりわけ地域支援の前提となる地域診断に焦点をあて、従来国の政策で用いられてきた過疎地域の定義や「限界集落論」などにみられる人口要件や財政力要件を指標とする診断指標とは異なる質的な診断指標の開発を目標としている。初年度である2015(平成27)年度は、本研究のベースとなった「過疎豪雪山村における持続可能な生活支援システムの開発に関する研究:基盤研究(C)」(2012年度(平成24年度)2014年度(平成26年度)の成果をふまえ2016(平成28)年度より実施予定の本調査のための予備調査(ヒアリング)の実施、分析枠組みを具体化するための理論研究に取り組んだ。(1)研究会の開催:第1回2015年5月23日、第2回2015年7月19日、第3回2015年9月7日、第4回2015年12月19日の計4回開催し、研究の枠組みの構築、調査計画、収集した事例の検討等を行なった。(2)ヒアリング調査の実施:日常生活における関係性の実態把握のため、調査枠組みに基づきヒアリング調査を実施した。調査先は、岩手県大船渡市(環境的切断)、長崎県五島市(地理的切断)である。(3)実践事例の収集・検討:調査枠組みに基づき、各メンバーがそれぞれ事例の収集にあたり、研究会で検討を行なった。(4)このほか行政等の協力を得ながら当該地域の地域生活構造把握のために必要な資料を収集した。これらのデータは、本研究が目的としている診断指標の開発について検討する際の有用な材料として考えられる。初年度である2015(平成27)年度は、本研究のベースとなった基盤研究(C)の成果をふまえ2016(平成28)年度より実施予定の本調査のための予備調査(ヒアリング)の実施、分析枠組みを具体化するための理論研究に取り組んだ。分析枠組みとして、過疎地域において関係性が切断される局面として1地理的切断(中心都市との距離、中山間、離島)、2環境的切断(被災による切断)、3人為的切断(個人のライフヒストリーによる支援者からの切断、政策による切断)を設定した。このうち、2環境的切断(被災による切断)に該当する岩手県大船渡市(環境的切断)、1地理的切断(離島)に該当する長崎県五島市(地理的切断)においてヒアリング調査を実施した。この地域のほかに、各メンバーが関わっている地域において予備的調査を実施している(岐阜県高山市、岐阜県大野郡白川村、福井県今立郡池田町、三重県南牟婁郡紀宝町など)。いずれも基盤研究(C)より継続して調査を行なってきた地域社会であり経年変化を観察してきている。本研究が最も問題視すべきことは、過疎地において人口が減少していくことのみでなく、関係性が断ち切られていくこと=「関係性の貧困」にあることを確認し、時間経過に応じた地域支援の方法が必要になるという仮説を得た。これらの成果の一部は2015年日本地域福祉学会第29回全国大会において報告された(小松理佐子「縮小する集落における生活支援の現状と課題ー「平成の大合併」後の変化をもとにー」)。

とりわけ地域支援の前提となる地域診断に焦点をあて、従来国の政策で用いられてきた過疎地域の定義や「限界集落論」などにみられる人口要件や財政力要件を指標とする診断指標とは異なる質的な診断指標の開発を目標としている。2年目である2016(平成28)年度は、初年度の成果をふまえ調査を開始し、分析枠組みを具体化するための理論研究に取り組んだ。(1)研究会の開催:第1回2016年4月3日、第2回2016年7月4日、第3回2016年9月2日、第4回2016年9月19日(ヒアリング調査と同日開催)、第5回2016年12月26日、第6回2017年3月26日の計6回開催した。(2)ヒアリング調査の実施:日常生活における関係性の実態把握のため、調査枠組みに基づきヒアリング調査を実施した。調査先は、北海道北見市、山形県最上郡最上町、岐阜県加茂郡東白川村、三重県南牟婁郡紀宝町、北海道札幌市、熊本市などである。(3)実践事例の収集・検討:調査枠組みに基づき、各メンバーがそれぞれ事例の収集にあたり、研究会で検討を行なった。(4)このほか行政等の協力を得ながら当該地域の地域生活構造把握のために必要な資料を収集した。これらのデータは、本研究が目的としている診断指標の開発について検討する際の有用な材料として考えられる。本研究の進捗を阻害することととなった要因としては、主要メンバーである永井が産前産後休業ならびに育児休業に伴い、年度当初より研究分担者から外れたことである。このため、研究計画を見直すこととなり、2年目に計画していた調査をヒアリング調査中心のものとして実施することとなった。過疎地において最も問題視すべきことは、人口が減少していくことのみでなく関係性が断ち切られていくこと=「関係性の貧困」にあり、関係性が断ち切られていく過程を視野にいれ、時間経過に応じた地域支援の方法が必要になるという、昨年までに得られた仮説に基づき研究を進めた。具体的には、過疎化の過程にありさまざまな「切断」局面に直面していると考えられる地域社会において、起きている課題と人々の生活を支えている要因を明らかとするため、ヒアリング調査を重ね、研究会において検討・分析を行った。さまざまな「切断」局面とは、本研究の計画時に想定した1地理的切断(中心都市との距離、中山間、離島)、2環境的切断(被災による切断)、3人為的切断(個人のライフヒストリーによる支援者からの切断、政策による切断)であり、分析枠組みとして用いている。社会資源も人口も限られている地域社会においては、専門機関、施設、行政などの専門職のみでなくボランタリ-な関わりの住民などが、それぞれの専門性や役割を核としてそれを広げた領域をカバーし、部分的には他と融合させて業務ならびに活動を展開させることで課題解決に取り組んでいる実態が明らかとなった。これらの「本来業務を核とした広がり・融合」した支援活動が、人口減少と社会資源の縮小が進む地域社会を持続させる方策となり得るのではないか。その展開には地域特性があり、時間経過に応じた地域支援が必要となる。本研究の目的は、社会資源の不足する過疎地域において福祉的な支援を必要とする状態にある高齢者の生活の継続を可能にするための地域福祉専門職による地域支援の方法の開発である。3年目である2017(平成29)年度は、昨年度までの成果をふまえ分析枠組みを具体化するための理論研究、そこから得られた仮説に基づき量的調査を実施した。
融合型ALK陽性肺がんの臨床応用基盤技術開発

EML4-ALKならびにKIF5B-ALK融合型がん遺伝子にはいくつかの融合バリアントが存在するが、我々はこれら融合型ALKキナーゼの全てのバリアントを検出するmultiplex RT-PCR法を開発して、ALK肺がん研究会における前向き診断スクリーニングプロジェクトを行った。その結果754例の肺がん症例中32例がEML4-ALK陽性であることが確認され、新規融合バリアントも存在する事が明らかになった。我々が開発したmultiplex RT-PCR法は実臨床においてもEML4-ALK/KIF5B-ALKを正確に診断可能な分子診断法として用いることができると言える。EML4およびALK遺伝子の融合点を標的としたRT-PCR法は理論上偽陽性が存在せず、しかもPCR法で検出できるので極めて高感度な融合型ALK陽性肺がんの分子診断法となる。ただしALK側の融合点が常にエクソン20であるのに比し、EML4側は様々な融合点が存在するため(申請者のグループら、Cancer Res 68:4971, Clin Cancer Res 14:6618)、これら様々なin-frame fusionを全て検出することのできるmultiplex RT-PCR法を開発した。さらに我々が別に発見したKIF5B-ALK融合キナーゼを含め(Clin Cancer Res 15:3143)、これら融合型ALKキナーゼの全てのバリアントを検出するmultiplexRT-PCRを用いて我々はALK肺がん研究会におけるプロスペクティブ診断活動を行った。既に1000例近くの解析を終了しているが、本解析では喀痰、胸水、気管支洗浄液、凍結生標本など様々な臨床試料を用いた解析を行っており、RT-PCR法による診断が実際に使用可能であることを確認出来た。一方、フォルマリン処理によりRNAが変性しているパラフィン包埋標本から融合型ALKを検出するための、高感度免疫組織染色法(Clin Cancer Res 15:3143)も利用して、ALK肺がん研究会の診断活動における全てのmultiplex RT-PCR解析結果、高感度免疫組織染色法解析結果およびFISH法解析結果を統合して、現在それぞれの解析法による診断結果の一致率を検証中である。すでに2012年3月に、ALK遺伝子異常肺がんに対する特効薬とも言えるALK阻害剤の一つ(crizotinib)がわが国でも薬剤承認されており、融合型ALK陽性肺がんの正確な診断法の確立が急務とされている。今回のデータ解析により、実地臨床における融合型ALK陽性肺がんをどのようなプロセスにより診断するべきかについて最終的な提言を世界に発信できるものとなる。ただしALK側の融合点が常にエクソン20であるのに比し、EML4側は様々な融合点が存在するため(申請者のグループら、Cancer Res 68:4971, Clin Cancer Res 14: 6618)、これら様々なin-frame fusionを全て検出することのできるmultiplex RT-PCR法を開発した。さらに我々が別に発見したKIF5B-ALK融合キナーゼを含め(Clin Cancer Res 15: 3143)、これら融合型ALKキナーゼの全てのバリアントを検出するmultiplex RT-PCRを用いて我々はALK肺がん研究会におけるプロスペクティブ診断活動を行った。実際に、気管支洗浄液や気管支擦過液、喀痰、胸水、心嚢液など、851例の症例から得られた916種類の臨床試料からそれぞれcDNAを調整し、内部コントロール遺伝子であるRNasePの発現を検討した結果、計808種類の検体(754例)が十分な質のcDNAであることが確認された。本解析の結果34検体(32症例)がEML4-ALK陽性である事が確認され、その内訳はvariant 1が19例、variant 2が1例、variant 3が10例、および新規バリアントが各1例ずつであった。EML4-ALK陽性例は全て肺腺がんであり、腺がんの約6%に陽性で、平均発症年齢は48.3才であり、EML4-ALK陰性例の65.5才に比べて有意に若年発症であった(P <0.001)。非喫煙者あるいは軽度喫煙者に多いことも示された(P <0.001)。また陽性例14例が海外のALK阻害剤臨床試験に参加したところ奏功率は100%であった。予定通りに診断データの解析は実行されており、得られたデータの検証作業が順調に進行中である。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究計画においてはこれまでの診断実績の検証を行い、臨床の場での最適なEML4-ALK陽性肺がん診断法の最終的な提言を行う。

一方、これまでALK阻害剤で治療中に再発した症例について詳細な遺伝子解析を行い、ALK阻害剤に対する耐性獲得機構を明らかにすることも目指す。24年度が最終年度であるため、記入しない。
ナノ開口による転写反応の分子機構の解析

転写反応は、生物の基本的な反応の1つですが、その詳細は未だ明らかではありません。本研究では、分子機構の理解のために、1塩基の転写過程の可視化を目指しています。このためには、基質として数十μMの蛍光標識ヌクレオチド存在下での観察が必要ですので、高濃度蛍光基質の可視化が可能なナノ開口(zero-mode waveguides)という手法を改良し、直径50 nmのナノ開口基板作製法の確立を目指しています。我々は、これまでに、電子線描画装置を用いて、直径約100 nmのナノ開口基板作製手法を確立し、Holliday構造DNA結合タンパク質であるRuvBタンパク質とDNAの相互作用の解析を行ってきましたが、1枚1枚を手作りで行っていたために、ナノ開口基板の製造効率、均一性や再現性に難がありました。本研究では、石英ウェハを用いた半導体プロセスを用いる事で、均一なチップを大量に作製する手法を確立しました。また、計測のバラつきには、チップの均一性以外の問題点もあります。これは、従来、ナノ開口基板の底に分子を固定化する際、(位置制御することなく)、固定化していたので、必ずしもナノ開口の中心部に固定化されないという問題点です。このため、基板を形成する遮蔽金属(アルミニウム)の傍に固定され、蛍光色素が金属と相互作用し、増強/消光現象によって、観察シグナル強度がナノ開口の孔ごとにバラつく原因となっていました。そこで我々は、ナノメートル精度で分子を固定化でき、2次元・3次元のナノ構造物を自在に作成可能な、DNAオリガミ技術に着目し、転写系をDNAオリガミ上に固相化した転写ナノチップを構築しました。活性評価を行った所、十分な活性を有する事が明らかになったことから、今後、作製したナノ開口基板と組合わせる事で、リアルタイムな転写反応の可視化と分子機構解明が期待されます。本研究では、一連の転写反応の分子機構を明らかにするために、1塩基の転写過程の可視化を目指している。このめには、基質として数十μMの蛍光標識ヌクレオチド存在下での観察が必要であるので、高濃度蛍光基質の可視化が可能なナノ開口(zero-mode waveguides)という手法を改良し、直径50 nmのナノ開口基板作製法の確立を目指している。我々は、これまでに、電子線描画装置を用いて、直径約100 nmのナノ開口基板作製手法を確立し、Holliday構造DNA結合タンパク質であるRuvBタンパク質とDNAの相互作用の解析を行ってきた。本年度は、50 nmの作製に挑戦するために、基板作製手順や、表面処理の最適化を行い、基板間のバラつきを抑える事に成功した。一方で、従来、ナノ開口基板の底に分子を固定化する際は、(位置制御することなく)、固定化していたので、必ずしもナノ開口の中心部に固定化されるわけではなく、基板を形成する遮蔽金属(アルミニウム)の傍に固定される分子もあった。金属近傍に固定化された分子は、蛍光色素が金属と相互作用し、増強や消光といった現象を引き起こすため、観察シグナル強度が、ナノ開口の孔ごとにバラつく原因となっている。直径を小さくするに従って金属近傍に固定化される分子の割合が増えるので、何らかの手段で、分子を孔の中心部に固定化する必要である。そこで、我々は、ナノメートル精度で分子を固定化であり、2次元・3次元のナノ構造物を自在に作成可能な、DNAオリガミ技術に着目してきた。まずは、溶液中で転写系をDNAオリガミ上に固相化した転写ナノチップを構築し、活性評価を行った所、十分な活性を有する事が明らかになった。本研究では、従来我々が作製してきた直径約100 nmのナノ開口基板を改良し、直径50 nmのナノ開口基板作製法の確立と、転写反応の観察を目指している。本年度は、主に、1基板作製法の改良、2ナノ開口の底の中心部に分子を結合させるためにDNAオリガミ技術を用いて転写チップを作製する事に注力した。1基板作製法の改良では、まず、問題となったのが、電子線描画の精度と再現性である。ナノ開口作製では、1つ1つの孔の形を描画するが、その描画精度は、描画する際のペン(筆)にあたる電子線の太さに依存する。現在使用している描画装置では、描画速度を高速にし、ナノ開口基板を大量に作製する為に、マスクパターンを投影する方式を採用している。その一方、描画精度(10 nm)に関しては、通常用いられる一筆書きでパターンを描画するタイプ(2 nm)に比べて劣っている。そこで、描画精度・再現性をできるだけ維持できる条件の検討を行い、我々の試料に最適な条件を決定し、50 nmから100 μmまでの様々なサイズ・形状の開口を自在に作成できるようになった。また、ナノ開口を使用する際は、観察分子の非特異的相互作用を抑えるために、遮蔽金属(アルミニウム)や底部ガラス表面の表面処理が重要であるので、条件を見直して、バラつきが少なくなるような条件を決定した(投稿準備中)。2転写ナノチップの作製では、T7 RNAポリメラーゼ(RNAP)と、標的遺伝子をDNAオリガミ上に固定化し、転写活性を測定した。その結果、RNAPと標的遺伝子の固定間距離によって、転写活性が変わる事を見出した。逆にこの性質を用いて、転写活性の合理設計や、シグナル分子(miRNAや蛋白質、低分子化合物)による転写活性の制御を実現した(査読中)。

本研究では、分子機構の理解のために、1塩基の転写過程の可視化を目指しています。このためには、基質として数十μMの蛍光標識ヌクレオチド存在下での観察が必要ですので、高濃度蛍光基質の可視化が可能なナノ開口(zero-mode waveguides)という手法を改良し、直径50 nmのナノ開口基板作製法の確立を目指しています。我々は、これまでに、電子線描画装置を用いて、直径約100 nmのナノ開口基板作製手法を確立し、Holliday構造DNA結合タンパク質であるRuvBタンパク質とDNAの相互作用の解析を行ってきましたが、1枚1枚を手作りで行っていたために、ナノ開口基板の製造効率、均一性や再現性に難がありました。本研究では、石英ウェハを用いた半導体プロセスを用いる事で、均一なチップを大量に作製する手法を確立しました。また、計測のバラつきには、チップの均一性以外の問題点もあります。これは、従来、ナノ開口基板の底に分子を固定化する際、(位置制御することなく)、固定化していたので、必ずしもナノ開口の中心部に固定化されないという問題点です。このため、基板を形成する遮蔽金属(アルミニウム)の傍に固定され、蛍光色素が金属と相互作用し、増強/消光現象によって、観察シグナル強度がナノ開口の孔ごとにバラつく原因となっていました。そこで我々は、ナノメートル精度で分子を固定化でき、2次元・3次元のナノ構造物を自在に作成可能な、DNAオリガミ技術に着目し、転写系をDNAオリガミ上に固相化した転写ナノチップを構築しました。活性評価を行った所、十分な活性を有する事が明らかになったことから、今後、作製したナノ開口基板と組合わせる事で、リアルタイムな転写反応の可視化と分子機構解明が期待されます。今後は、これまでに最適化してきた、2つの鍵技術(トップダウン技術(ナノ加工)を用いた基板作製)とボトムアップ技術(転写ナノチップ作製))を組合わせていく。組み合わせに関しては、様々な条件を検討する必要があるが、両方の鍵技術ともに、大量に安定して調整する技術を磨いてきたので、広範囲な条件検討が可能であると期待される。基板作製では、より細かな、描画条件の検討を引き続き行うと共に、より効率的・安定的に作製するための表面処理条件の検討を行う。転写ナノチップ作製では、従来のT7RNAPに加え、真核(酵母)のRNAP(Pol II)を用いた転写反応を展開していく。具体的には、酵母より調整したPol IIをDNAオリガミに固定し、酵母や大腸菌より調整した基本転写因子を用いた転写反応の解析を行う。その際、現状は、DNAオリガミ上にヌクレオソームを固定化する効率が悪いので、その改良も行っていく。また、DNAオリガミをナノ開口底部に固定化する際は、DNAオリガミの形状や、表面・末端修飾の影響が考えられるので、これらの条件検討も行う。これらの条件の検討を通じて、一連の転写反応の分子機構をリアルタイムに観察する技術の確立を行う。当初の計画では、ナノ開口の底に固定するDNAナノ構造の形状を様々に検討する予定であったが、DNAナノ構造の活性評価が予想以上に進展したため、本年度は、活性評価に注力した。DNAオリガミは、1本の長い1本鎖DNA(7-8k塩基)に多数の短い1本鎖DNA(40塩基程度が200本程度)から構成されるが、前者は、同じ長鎖DNAを用い、後者は構造毎に違う配列の組み合わせセットを用いる。
低血管透過性腫瘍における透過性亢進剤を用いたナノドラッグデリバリーシステムの解明

生体内1粒子可視化技術を用い新生血管特異的DDS実現においてEPR効果を利用しうる粒子径を検討し腫瘍間質、血管近傍と細胞間では粒径によって動態が異なることを解明した。VEGF-Qdotの作製並びにVEGFR発現細胞に対する結合作用を検討しVEGF-QdotはQdot単独、PDGF-Qdotに対し高い蛍光強度を得ることを確認した。マウス肢虚血モデルを作成しレーザードップラー装置にて血流低下を確認した。第一に新生血管のイメージングを可能にするプローブ作成をおこなった。VEGFをビオチン化し、アビジン化Qdot 705と反応させることでVEGF-Qdot 705複合体を作製した。第二にVEGFR発現細胞CRL-2460 : MS1 VEGFとの結合実験を行った。In vitroにおける結合性の実験結果にて、CRL-2460 : MS1 VEGFにVEGF-Q dot 705複合体を反応させた群では、Qdot 705を単独で反応させた群に対して56倍の総蛍光強度を得ることが確認された。今後は、虚血型腫瘍モデル並びにマウス片側後肢虚血モデルを作成し、生じた新生血管のVEGFR発現を検討し、VEGF-Qdot 705複合体プローブをin vitro,in vivoにて作用させ、更に血管透過性亢進剤TGF-βを用いてイメージングを行う予定である。
非受容体型チロシンキナーゼFynは糖尿病性腎症でのオートファジー機構に関与するか

in vitroの系でFynはTgm2を直接リン酸化しうることが判明した。HK-2細胞に野生型Tgm2とリン酸化部位変異Tgm2を発現させBeclin1の架橋を確認したところ、変化はないことが判明した。HK2細胞でオートファジーfluxの検討を行ったところ、Tgm2を過剰発現した細胞でオートファジー活性の低下を認めた。この結果は糖尿病性腎症のメカニズムの解明に寄与する可能性があると考えられる。糖尿病性腎症は末期腎不全の第1位の原因疾患であり、近年オートファジー機構がその成因に関係することが注目されつつある。また特にこれまでは糖尿病性腎症の障害部位は糸球体が中心であるとされてきたが最近、尿細管も注目されつつあり、ノックアウトマウスを用いた解析ではどちらの細胞でオートファジーが障害されても、腎不全につながる事がわかっている。我々は近年、ノックアウトマウスや阻害薬を用いた解析で非受容体型チロシンキナーゼであるFynが糖尿病状態やメタボリック症候群の病態に関する事を報告してきた。またFynが筋肉においてオートファジーを介してその損耗を調節することを報告してきた。ところがFynの近位尿細管での役割の報告はこれまでにないため、更なる検討をする事にした。その結果、近位尿細管細胞株HK-2において、1活性型Fynを過剰発現したところ、オートファジーの阻害を認めた。2Fynをノックダウンしたところ、オートファジーの活性化を認めた。3Fynによってオートファジー活性に重要であるとされているBeclin1(Atg6)の調節因子であるTransglutaminase2のチロシン残基がリン酸化されている事が判明した。4Transglutaminase2の過剰発現によってオートファジーの阻害を認めた。これらの結果はFynが近位尿細管でTransglutaminase2のリン酸化を介してオートファジーを調節している可能性を示唆しており、糖尿病性腎症のみならずオートファジーの新たなメカニズムの解明に寄与する可能性があると考えられる。HK2細胞におけるオートファジー調節機構の解析が困難で遅れている。糖尿病性腎症は末期腎不全の第1位の原因疾患であり、その障害部位は糸球体が中心であるとされてきたが最近、尿細管も注目されつつある。一方でオートファジー機構がその成因に関係することが注目されてきた。その結果、1近位尿細管細胞株HK-2において、活性型Fynを過剰発現したところ、オートファジーの阻害を認め、逆にFynをノックダウンしたところ、オートファジーの活性化を認めた。2質量分析を用いた検討ではFynによってオートファジー活性に重要であるとされているBeclin1(Atg6)の調節因子であるTransglutaminase2の369番目と617番目のチロシン残基がリン酸化されていることが判明し、それらをフェニルアラニンに置換した変異体はFynの過剰発現にても全くリン酸化されない事が判明した。ところがFynの近位尿細管での役割の報告はこれまでにないため、更なる検討をする事とし、近年、1近位尿細管細胞株HK-2において、活性型Fynを過剰発現したところ、オートファジーの阻害を認め、逆にFynをノックダウンしたところ、オートファジーの活性化を認めた。2質量分析を用いた検討ではFynによってオートファジー活性に重要であるとされているBeclin1(Atg6)の調節因子であるTransglutaminase2(Tgm2)の369番目と617番目のチロシン残基がリン酸化されていることが判明し、それらをフェニルアラニンに置換した変異体はFynの過剰発現にても全くリン酸化されないことを報告してきた。しかしこれらの結果は近位尿細管でTgm2がオートファジーを調節している直接的な証拠にはならない為、更なる検討を行った。HK-2細胞にTgm2を過剰発現し、オートファジーの阻害薬であるアンモニウムクロライドとロイペプチンを使用し、オートファジーfluxの検討を行ったところ、Tgm2を過剰発現した細胞でオートファジー活性の低下を認めた。これらの結果は糖尿病性腎症のメカニズムの解明に寄与する可能性があると考えられる。

HK-2細胞に野生型Tgm2とリン酸化部位変異Tgm2を発現させBeclin1の架橋を確認したところ、変化はないことが判明した。HK2細胞でオートファジーfluxの検討を行ったところ、Tgm2を過剰発現した細胞でオートファジー活性の低下を認めた。この結果は糖尿病性腎症のメカニズムの解明に寄与する可能性があると考えられる。今後は細胞の変更や、in vivoでの解析への変更/転換を考えている。糖尿病性腎症
疾患関連タンパク質における機能決定アミノ酸残基の予測

本研究では、バイオインフォマティクス手法を用いて、タンパク質中で機能発現に重要な役割を果たすアミノ酸残基(以下、「機能部位」と呼ぶ)とその役割を同定することを目指している。前年度は、タンパク質ドメインを機能分類したスーパーファミリーについての大規模データセットを構築した。本年度の研究実施計画として、1)このデータセットを用いた解析による、スーパーファミリー中でのアミノ酸配列および立体構造上の特徴と既知の機能部位との比較および、2)疾患関連タンパク質上の機能決定アミノ酸残基とその役割の解明、を掲げた。まず項目1については、今回の解析により、多くのタンパク質スーパーファミリー内で、立体構造上の多様な場所が機能部位として利用されていることを見いだした。これは、特定のタンパク質の立体構造については特定の場所にのみ機能部位が存在する、という一般に通用している概念に修正を促し、タンパク質機能部位の進化についての新たな知見を与えるものである。この結果は、前年度来の研究成果と合わせて、論文として発表した(Dessailly et al., 2013)。また、項目2については、核酸によって引き起こされる自然免疫に関わる重要なタンパク質であるSTINGに注目した解析を実行した。STINGタンパク質に、抗がん剤である5,6-ジメチルキサンテノン-4-酢酸(DMXAA)が直接作用を及ぼす可能性を検証するために、ドッキングと機能部位の解析を行なった。この結果は、共同研究者による一連の実験結果を解釈し、DMXAAによるシグナル伝達に関する新たな仮説を生み出すことに貢献した(Tang et al., 2013)。当初の研究実施計画に掲げた今年度の目的をおおむね達成した。主要な結果は、外国人研究員を筆頭著者とする査読付論文として発表し、また自然免疫関連タンパク質の実験研究に参加し、成果を示す論文の共著者となった。外国人特別研究員辞退のため、残念ながら本研究課題の直接の継続はできないが、将来、別の形で共同研究を再開したいと考えている。特に、受入研究室で開発した統合データウェアハウスTargetMineによる疾患関連候補タンパク質の解析と、本研究課題の成果であるタンパク質機能部位の解析を組み合わせ、共同研究による新規実験データも用いることで、自然免疫に関与するパスウェイのより一層の解明を進めたい。本研究では、バイオインフォマティクス手法を用いて、タンパク質の中で機能発現に重要な役割を果たすアミノ酸残基とその役割を同定することを目指している。本年度の研究実施計画として、1)タンパク質ドメインを機能分類したスーパーファミリーについての大規模データセットの構築、2)実験的に確認された既知の機能部位情報の網羅的な取得、3)スーパーファミリー中で保存されたアミノ酸残基の同定と既知の機能部位との比較、を掲げた。下記の通り、これら3項目全てを達成した。1)データセットの構築。機能分類したタンパク質ドメインスーパーファミリー全てについて、多重配列アラインメントを作成した。そして、多重配列アラインメント上の全ての部位について、プログラムScoreconsを用いてアミノ酸の保存度を計算し、保存アミノ酸残基を同定した。2)タンパク質上の既知の機能部位情報の抽出。Catalytic Site Atlasから酵素の活性部位残基を、IBISデータベースから低分子との結合部位を、また独自の解析により、ドメインードメイン相互作用部位を抽出した。各種の解析により、抽出したデータがノイズの少ない高品質のものであることを確認した。3)保存残基と既知の機能部位との比較。上記1)で同定したタンパク質スーパーファミリー中の保存アミノ酸残基と2)で抽出した既知機能部位を比較した。この解析により、保存アミノ酸残基と既知の機能部位との間に、統計的に有意な関係があることを見いだした。すなわち、今後の解析で、保存アミノ酸残基を近似的に機能部位と見なすことが可能だと示された。当初の研究実施計画に掲げた今年度の目的全てを達成した。それに加えて、研究計画にはなかった数多くの追加の解析を行なうことができた。具体的には、本年度に構築したデータセットを用いて、タンパク質の機能部位の進化についての新たな知見を得た。