hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
欧州の研究公正の制度的研究と日本の研究公正の環境構築

ルールづくりなどを行う環境整備の「Governance」、ルールの実行や研究不正予防のための「Promotion」、研究者のオープンな活動の「Dissemination」、研究者のキャリアパス形成のための「Finding」、研究公正の文化構築と継続のための「Environment」である。また、日本における研究公正の動向を把握のため、研究分担者が公正研究推進連絡会議にも参加した。不正を行った科学者自身が「科学」についての認識や共通理解にかけているということが言われている。欧州での研究会の内容を比較しても、日本ではまだ研究不正に対する考えや捉え方が中心であり、また「研究公正」より「研究不正」に焦点がある。欧州のように研究者も組織も研究公正に対して取り組める環境を日本でも構築していくことが重要であり、欧州の方法などを取り入れるべく次年度以降は日本には何から始めるかを調査する必要がある。また次年度予定している英国ブリストル大学で実施されたPRINTEGERのアンケート調査のプロトコルを入手できたため、次年度の日本国内での実施に向け準備を進めることができた。従って、おおむね順調と判断した。研究代表者は、欧州の大学間で構成された研究公正を推進するための活動グループであるPRINTEGERにて実施された調査研究のプロトコルをブリストル大学の関係者より入手し、日本語版への翻訳作業および倫理委員会への申請など調査研究の準備を行った。PRINTEGERの調査研究は、フォーカスグループインタビュー形式であった。プロトコル内容によると、インタビューの対象者は、研究者と研究管理者を対象にした2種類の質問内容であり、研究公正の定義や研究公正を促進するための方策、環境、教育などの質問内容が盛り込まれていた。これまで日本では研究されていなかった分野の研究であり、また取り扱う情報が研究不正に近いこともあり、丁寧かつ綿密は倫理的な配慮なども見えた。日本語翻訳版の作成は、言語やニュアンスの違いもあり、読み替えを行うなど試験全体内容への影響も配慮にいれて、研究協力者とも十分な相談を行って完成させた。なお、プロトコルのみではなく、対象者への説明文書やインタビューの流れに関する書類も入手したプロトコルに入っていたため、同様に参考にした上で、説明文書やインタビューの流れも作成した。また、倫理委員会での申請・承認を経て、学内の研究者を対象とした調査を実施するための準備を行った。具体的には、対象者リクルート方法の考案、フォーカスグループインタビューの流れの確認、インタビュー協力者との調整などを行い、インタビュー当日の進行のためのスライドの作成も行った。PRINTEGERにて実施された調査研究のプロトコルをブリストル大学の関係者からの入手に約3か月要した。先方での他国への配付につき、内部での承認を得ることに時間を要したためと思われる。また日本語版への翻訳作業を早急に取り掛かったものの、学内関係者との調整に約2か月、また施設の倫理委員会における審査に約2か月要した。
減弱型長期シナプス可塑性の生理学的解析～長期記憶研究へのアプローチ～

本研究の目的は、2006年に篠田陽博士らによって発見された"繰り返しLTDによる長期シナプス抑圧:LTD-repetition-Operated Synaptic Suppression"という現象(以下LOSSと呼称)の詳細な生理学的解析を行い、その機構解明を目指すことである。LOSSは記憶の座といわれる海馬で観察されること、またシナプス廃止という構造的変化をともなうことから、記憶の固定化メカニズムをin vitroで解析するためのモデルになると期待されている。一昨年度までの研究により、LOSSの成立には各LTD誘発の6時間以内のタンパク質合成が必要であることがわかっていた。そこで次に、どのようなタンパク質の新規合成がLOSS成立に重要なのかを検討してきたところ、脳由来神経栄養因子の前駆体(proBDNF)とその受容体であるp75NTRの発現量が、LTD後6時間という時間枠で増加していることがわかってきたため、このproBDNF-p75NTRのシグナル経路に注目することにした。proBDNFは、以前は生理的機能をもたない単なる前駆体とされてきたが、近年、アポトーシスやシナプス廃止を引き起こすことが示されている。まずは昨年度に引き続き、p75NTRの阻害抗体がLOSSの成立を機能的にも形態的にも抑制することを実証した。さらに、海馬切片培養に外から投与したproBDNFがp75NTRの活性化を介して、LOSSと類似の長期シナプス抑圧とシナプス廃止を引き起こすことを明らかにした。これらの結果は、繰り返しLTD誘発によって、proBDNFの合成・放出が亢進して、p75NTRのシグナルが活性化されることでLOSSというシナプス廃止をともなう可塑性が生じることを示している。本研究の目的は、2006年に篠田陽博士らによって発見された"繰り返しLTDによる長期シナプス弱化:LTD-repetition-Operated Synaptic Suppression"という現象(以下LOSSと呼称)の詳細な生理学的解析を行うことである。LOSSは記憶の座といわれる海馬の切片培養系で観察される現象であり、シナプスの廃止つまり神経回路の再編成を引き起こすことが知られているため、長期記憶の細胞メカニズムの一つであると期待されている。したがって、本研究の意義は、LOSSが長期記憶の細胞メカニズムであることを明確にし、長期記憶の分子機構解明に向けたモデル系を確立することである。そのために本年度は、LOSSがタンパク合成依存的な過程であるかどうかを検討した。長期記憶と短期記憶の細胞レベルでの決定的な違いが新規タンパク合成の要求性にあるからである。まず、LOSS誘発のためのmGluR依存的LTD(mGluR agonistのDHPGにより引き起こす)がタンパク合成阻害剤であるanisomycinで阻害されるかどうかを検討したところ、mGluR-LTDの成立過程はタンパク合成に依存しないことがわかった。続いて、各LTD誘発時にanisomycinを添加することで、LOSSのタンパク合成要求性を検討した。その結果、LTD誘発の6時間以内のタンパク合成阻害がLOSS成立を抑制することが明らかになった。これらの結果、は、mGluR-LTDはタンパク合成に依存しないが、その繰り返しによって引き起こされるLOSSはLTD誘発時に合成されるタンパク質に依存していることを示しており、LOSSに見られるシナプス廃止は細胞内の積極的過程により駆動されることが示唆される。LOSSは記憶の座といわれる海馬で観察され、シナプス廃止をともない神経回路の再編成につながる現象であるため、記憶の長期化メカニズムをin vitroで解析するためのモデルになると考えられる。昨年度、LOSSはタンパク質合成を必要とする現象であることを明らかにした。そこで本年度は、どのようなタンパク質が合成され、どのようなシグナルが働くことでLOSSが成立するのかというLOSSの成立メカニズムに迫る問題に取り組んだ。注目したのが、脳由来神経栄養因子(BDNF)の前駆体proBDNFとその受容体p75によるシグナルである。以前は機能を持たない単なる前駆体と考えられていたproBDNFであるが、近年、p75受容体を介してアポトーシスやシナプス廃止に関わるという知見が出てきてからである。そこでまず、LOSS誘発のための各LTD刺激の時にp75受容体の機能阻害抗体を投与する実験を行ったところ、シナプス抑圧が阻害されることがわかった。続いて、proBDNFとp75の発現量がLTD刺激によってどのように変化するかを調べたところ、proBDNFは1回のLTD刺激でも増加していたが、p75はLOSSを引き起こす3回のLTD繰り返し刺激のときのみ有意に増加していた。また、発現量増加の時間経過はタンパク合成依存性が見られた時間枠と一致していた。これらの結果は、LOSSという現象がproBDNF-p75経路のシグナルを介していることを支持している。

一昨年度までの研究により、LOSSの成立には各LTD誘発の6時間以内のタンパク質合成が必要であることがわかっていた。そこで次に、どのようなタンパク質の新規合成がLOSS成立に重要なのかを検討してきたところ、脳由来神経栄養因子の前駆体(proBDNF)とその受容体であるp75NTRの発現量が、LTD後6時間という時間枠で増加していることがわかってきたため、このproBDNF-p75NTRのシグナル経路に注目することにした。proBDNFは、以前は生理的機能をもたない単なる前駆体とされてきたが、近年、アポトーシスやシナプス廃止を引き起こすことが示されている。まずは昨年度に引き続き、p75NTRの阻害抗体がLOSSの成立を機能的にも形態的にも抑制することを実証した。さらに、海馬切片培養に外から投与したproBDNFがp75NTRの活性化を介して、LOSSと類似の長期シナプス抑圧とシナプス廃止を引き起こすことを明らかにした。これらの結果は、繰り返しLTD誘発によって、proBDNFの合成・放出が亢進して、p75NTRのシグナルが活性化されることでLOSSというシナプス廃止をともなう可塑性が生じることを示している。
局所微小網膜電位の計測と時系列解析に関する研究

網膜電位(Electroretinogram:ERG)は,臨床眼科における診断情報に活用されている.しかし,フラッシュを用いた網膜全野刺激であるため,網膜部位の活動を知ることが困難であった.そこで,本研究では局部微小網膜電位の周波数特性を解析するために発光ダイオード(LED)刺激を用いた新しい計測法を提案した.この手法の利点はコンピュータ制御された波形で局部刺激することにより,線形システム解析の適用が可能になることである.平成2年度には正弦波刺激に同期して発生するERGをフーリエ解析する方法とランダム刺激を用いた相関解析法とを比較した.両手法による解析結果はほぼ一致し,実験手順を簡単化する上から相関解析法がより有効であることが分かった.平成3年度には網膜の水平軸上を赤色とオレンジ色のLEDを用いてランダム刺激した場合に発生するERGを相関解析手法により解析した.また5個の2次伝達関数から成るERG発生機構モデルに最小2乗推定法を適用して微小網膜電位の成分分析を行った.この結果,微小網膜電位にはフラッシュERGの波形成分(a波,b波,c波,OP波)とほぼ同一の周波数成分が含まれていることが確かめられた.すなわち,フラッシュERGは,微小網膜電位を総合した電位と考えられる.平成4年度には,網膜の2箇所から発生する微小網膜電位の相互干渉性について解析した.2つのLEDを用いて網膜中心部と周辺部をそれぞれ単独で刺激した場合と同時に刺激した場合の微小網膜電位を比較した.また,同時刺激による網膜電位には単独刺激した場合と同じ波形成分が含まれていると仮定して実験結果を最小自乗法を用いて解析した.その結果,微小網膜電位は抑制的に干渉しており,干渉に要する時間は無視できる程小さいことが分かった.網膜電位(Electroretinogram:ERG)は,臨床眼科における診断情報に活用されている.しかし,フラッシュを用いた網膜全野刺激であるため,網膜部位の活動を知ることが困難であった.そこで,本研究では局部微小網膜電位の周波数特性を解析するために発光ダイオード(LED)刺激を用いた新しい計測法を提案した.この手法の利点はコンピュータ制御された波形で局部刺激することにより,線形システム解析の適用が可能になることである.平成2年度には正弦波刺激に同期して発生するERGをフーリエ解析する方法とランダム刺激を用いた相関解析法とを比較した.両手法による解析結果はほぼ一致し,実験手順を簡単化する上から相関解析法がより有効であることが分かった.平成3年度には網膜の水平軸上を赤色とオレンジ色のLEDを用いてランダム刺激した場合に発生するERGを相関解析手法により解析した.また5個の2次伝達関数から成るERG発生機構モデルに最小2乗推定法を適用して微小網膜電位の成分分析を行った.この結果,微小網膜電位にはフラッシュERGの波形成分(a波,b波,c波,OP波)とほぼ同一の周波数成分が含まれていることが確かめられた.すなわち,フラッシュERGは,微小網膜電位を総合した電位と考えられる.平成4年度には,網膜の2箇所から発生する微小網膜電位の相互干渉性について解析した.2つのLEDを用いて網膜中心部と周辺部をそれぞれ単独で刺激した場合と同時に刺激した場合の微小網膜電位を比較した.また,同時刺激による網膜電位には単独刺激した場合と同じ波形成分が含まれていると仮定して実験結果を最小自乗法を用いて解析した.その結果,微小網膜電位は抑制的に干渉しており,干渉に要する時間は無視できる程小さいことが分かった.網膜電位(Electroretinogram:ERG)は,臨床眼科における診断に応用されているが,従来はフラッシュや視覚パタ-ンを用いた網膜全野刺激であるため,網膜部位によるERGの差異を知ることができなかった。そこで,本研究では発光ダイオ-ド(LED)刺激によって局部的ERGを計測し,時系列デ-タ解析法を適用して網膜電位の発生過程を解析する.微小ERG計測システムを作成した.LEDを視覚系の時間特性より遥かに高い周波数(1KHz以上)で点滅させれば,ERGはその平均輝度に対して発生する.したがって,点滅のduty cycleをコンピュ-タによって制御すれば,極めて正確な刺激光を発生できる.LED光は光ファイバによって暗室のシ-ルド内に導入し,微小ERGはコンタクトレンズ電極により検出し,増幅後A/D変換器を介してコンピュ-タに取込み解析した.LED刺激は微弱で検出が困難であるので,ランダム刺激による応答を計測し,刺激の自己相関スペクトルと,刺激ーERG間の相互相関スペクトルとの比より微小ERGの周波数特性を求める相関分析の手法を適用した.また,正弦波刺激法の結果とも比較し,ランダム刺激法により簡便に微小ERGが計測できることを確認した.なお,計測結果に基づき増幅回路の改良を行ない,精度向上を図った.微小ERGは,とくに高周波領域で減衰するので,微小ERGのほぼ逆特性をもつ微分回路を挿入し,計算機に取り込んだ後に補正する方法を採った.網膜の中心部と周辺部では視細胞の構成が異なり,視力,色覚,視覚認知機能に差異がある.そこで網膜水平軸上の各部位について赤色LED(660nm)を用いて刺激し,最小自乗法によって各部位の動的パラメ-タを推定した.動的パラメ-タは網膜部位により一定傾向をもって変化することが判明したが,この結果は,とくに盲点において不連続的な変化が認められるので信頼できると考える.網膜の中心部と周辺部では視細胞の構成が異なり,視力,色覚,視覚認知機能に差異がある。

網膜電位(Electroretinogram:ERG)は,従来臨床眼科における診断に応用されているが,フラッシュやパタ-ンを用いた網膜全野刺激であるため,網膜部位によるERGの差異を知ることができなかった。本研究は発光ダイオ-ド(LED)刺激によって微小ERGを計測し,時系列デ-タ解析法を適用して網膜電位の発生過程を解析することを目的とするものである。LEDをランダム信号で発光させ,網膜水平軸上の各部位を刺激したときに発生する微小ERGをコンタクトレンズ電極により計測し,刺激の自己相関スペクトルと,刺激ーERG間の相互相関スペクトルとの比より微小ERGの周波数特性を求めた。また,周波数特性の極大部の数より,微小ERGが5成分から成立つと仮定し,各成分の発生機構を伝達関数モデルで表現して,その動的パラメ-タを最小自乗法によって推定した。刺激光には赤色(660nm)およびオレンジ色(610nm)を用い,網膜部位,刺激光による各成分の動的パラメ-タの変化を調べた。その結果,動的パラメ-タは網膜部位により一定傾向をもって変化することが判明した。この結果は,とくに盲点において不連続的な変化が認められるので信頼できると考える。従来のフラッシュERGは微小ERGが網膜全野にわたって空間加算されたものと考えられる。そこで微小ERGの成分とフラッシュERGの成分との関連性について,得られた動的パラメ-タに基づいて考察を加えた。以上の研究は国際医用生体工学会議等で発表し,高い評価を得た。現在,他の刺激光について計測を継続中であり,また,中心部と周辺部との干渉性,空間加算性等について解明するために2点刺激法の開発に取り掛かっている。1点刺激に比べさらに困難な問題があるが,次年度に向けて研究を進める。網膜電位(Electroretinogram:ERG)は,光刺激に対して網膜細胞層から発生する電気現象で,臨床眼科における診断に応用されている.しかし,フラッシュや視覚パターンを用いた網膜全野刺激であるため,網膜部位によるERGの差異を知ることが困難であった.そこで,発光ダイオード(LED)によって局部的に網膜を刺激し,発生するERGに時系列データ解析法を適用して網膜電位の発生過程を解析することを目的として研究を行った。前年度までの研究により微小網膜電位にはフラッシュERGの波形成分(a波,b波,c波,OP波)とほぼ同一周波数成分をもつ波形成分が含まれていることが確かめられた.すなわち,フラッシュERGは,網膜各部位から発生する微小ERGを総合した電位と考えられる.しかし,網膜各部位の微小網膜電位の単純な加算か,網膜部位間での複雑な相互干渉を受けた結果であるか解明されていない,そこで,本年度は網膜の2箇所を同時に刺激した場合のERGと,それぞれの部位を単独で刺激した場合のERGとを比較して,ERGの空間加算性について解析した.すなわち,まずランダム刺激によって網膜中心部および周辺部をそれぞれ単独刺激した場合と,同時刺激した場合の微小ERGの周波数応答を求める.
セラミック系先端繊維強化複合材料の衝撃および熱衝撃破壊に関する研究

セラミックスおよびその複合材料は脆性材料であるため,その耐熱衝撃性が問題となるが,熱衝撃問題に対する定量評価は困難である。特に一般的な水中急冷法では熱境界条件が変化するという大きな問題がある。そこで本研究では熱衝撃実験中の熱境界条件を正しく知ることを試みた。即ち,気体吹き付け法により試料表面の熱伝達係数を一定に保った新しい実験装置システムを構築した。これにより,材料定数の温度依存性を考慮して正確に非定常熱応力を計算できるようにした。試料の加熱には赤外線電気炉を用い,最高加熱温度は約1400°Cである。温度の制御はマルチプログラマブル温度コントロ-ラ-によって行う。ガスボンベより供給された窒素ガスを試料周囲の4本のノズルから吹き付けることにより試料を冷却する。なお流量は200リットリ/min以上,ノズル出口での流速は80100m/secである。また,真空排気及び真空排気後のアルゴンガス置換が可能である。熱伝連係数hは層流では,h=640W/m^2・K,剥離流ではh=460W/m^2・Kと推定された。具体的には,ボロシリケ-トガラスでは,ビオ係数β=2.3であり,温度差△T=600Kのとき,σ_<max>=39MPaとなる。この値は材料の破壊強度程度であり,平滑材でも一回の熱衝撃で損傷が生じる。一方アルミナで△T=500Kのとき,熱伝導率k=10.7W/m・K(515°C)に対して,β=0.21,σ_<max>=65MPaである。この値はアルミナの破壊強度σ_f=390MPaよりはるかに小さい。従って,アルミナを用いる場合,熱衝撃疲労試験,もしくは,き裂材を用いて熱応力拡大係数で評価する必要があることがわかった。新しい実験装置による両材料についての実験は現在進行中である。
日本における黒人文学・文化研究データベース用ウェブサイト作成

1.データベース化の実現日本における黒人文学・文化の受容に関する資料を、日本の各大学から集め、その内容についてデジタル化して注釈をつけ、これをデータベース化した。これを、下記のサイトに公開した。コンピューターや、その他の備品を購入し、海外出張による日本以外の場所の資料収集を行い、データベース化を完成した。平成17年度の科学研究費補助金によって、コンピューター、プリンター、そのほかの機器備品を購入し、データベース化を開始した。現在研究を始めるために、アメリカAT&T社の商用プロバイダーに加入し、その中のサイバースペースをウェブサイト作成に使用した。平成18年度は、ここにデータベースの資料をコピーし、サイトを開設し、海外からのアクセスに備えた。現段階で取得したデータベースのURLアドレスは以下の通りとなっている。2.データベースにコンテンツをアップロードする(1)基本文献The Critical Response in Japan to American African Writers (New York: Peter Lang,2003)は、範囲をアメリカ黒人文学に限ってはいるが、日本におけるアメリカ黒人による文学の研究業績のすべてを網羅して、そのひとつひとつに注釈をつけ、1993年までの段階で公刊したものである。(2)アメリカの黒人文学・文化以外の分野このほか、アフリカ、カリブ海、中南米地域の歴史、社会学、音楽などの分野については、日本における研究を網羅して注釈をつけてデジタル化しデータベース作成している。また、奴隷制の研究や社会学的研究については、まだ研究結果を総覧するにいたっていない。今後の計画である。今後の計画である。サイトに公開できるように準備は完了した。コンピューターや、その他の備品を購入し、海外出張による日本以外の場所の資料収集を行い、データベースの準備が完成した。現在研究を始めるために、アメリカAT&T社の商用プロバイダーに加入し、その中のハード・ディスクをウェブサイト作成に使用できるよう準備した。ここにデータベースの資料をコピーしつつあり、サイトを開設し、海外からのアクセスに備える準備ができた。(暫定的)http://home.att.ne.jp/zeta/yorozuya/2.データベースにコンテンツをアップロードする(1)基本文献The Critical Response in Japan to African American Writers(New York : Peter Lang, 2003)は、範囲をアメリカ黒人文学に限ってはいるが、日本におけるアメリカ黒人による文学の研究業績のすべてを網羅して、そのひとつひとつに注釈をつけ、1993年までの段階で公刊したものである。今後の計画である。1.データベース化の実現平成17年度は、日本における黒人文学・文化の受容に関する資料を、日本の各大学から集め、その内容についてデジタル化して注釈をつけ、これをデータベース化した。サイトの公開は完了した。コンピューターや、その他の備品を購入し、海外出張による日本以外の場所の資料収集を行い、データベース作成は完成した。http://home.att.ne.jp/zeta/yorozuya/kokujin bunka.htm2.データベースにコンテンツをアップロードする(1)基本文献The Critical Response in Japan to African American Writers

(New York : Peter Lang,2003)は、範囲をアメリカ黒人文学に限ってはいるが、日本におけるアメリカ黒人による文学の研究業績のすべてを網羅して、そのひとつひとつに注釈をつけ、1993年までの段階で公刊したものである。(2)アメリカの黒人文学・文化以外の分野このほか、アフリカ、カリブ海、中南米地域の歴史、社会学、音楽などの分野については、日本における研究を網羅して注釈をつけてデジタル化しデータベース作成している。また、奴隷制の研究や社会学的研究については、まだ研究結果を総覧するにいたっていない。今後の計画である。
骨格筋分子基盤への介入による心不全の交感神経活性化の制御

本研究の目的は,「心不全における交感神経活性化に対して骨格筋が医療標的となり得る」の仮説の検証であった.まず,ラット覚醒下において筋放電と交感神経活動とを同時に記録する実験系の構築に取り組んだ.ケーブルが接触しあうことによってノイズが発生する問題を解決できず,同時記録系を断念した.ラットすくみ行動時の交感神経活性は心不全で過剰であることを示唆するデータを得た.この過剰な交感神経活性は,抗酸化化合物であるテンポールを静脈内投与しても変化しなかった.末梢よりも中枢が,心不全ラットのすくみ行動時における過剰な交感神経活性の要因であることを示唆する.本研究結果は上記仮説を支持するものではなかった.本研究は,骨格筋分子基盤に機能介入することによって心不全での過剰交感神経活性を抑制するという医療方策の構築を目指し,ラットを用いたin vivo生理学実験を展開する.本年度には,覚醒ラットの動脈圧・心電図・腎および腰部の交感神経活動(RSNAとLSNA)・僧帽筋からの筋電図(EMGt)・腓腹筋からの筋電図(EMGg)を同時記録する実験系を構築し,すくみ行動時の生体信号収集を行った.覚醒ラットにホワイトノイズ音を曝露するとラットはすくみ行動を表出した.その際,交感神経および筋からの放電,特にRSNAとEMGgの上昇が顕著であった.ただしRSNAはトニックに増加した一方で,EMGgはフェイジックな反応を示した.また,すくみ行動時には徐脈応答が見られた.下肢循環中へのテンポール(SOD模擬化合物)の動脈内投与による骨格筋中のSOD機能の増強がラットすくみ行動時の交感神経・筋電・循環反応に与える影響を検討した.テンポールは覚醒・健常ラットのすくみ行動時の自律神経性応答に対して顕著な影響を示さなかった.また,すくみ行動中の筋電反応と交感神経反応との間には有意な相関は検出されず,現時点では覚醒下における筋感覚神経による交感神経調節能を定量的に評価するまでには至らなかった.心不全の慢性的交感神経活性化は予後の増悪因子であり,医療標的である.私たちは先行研究において,「心不全において骨格筋中の活性酸素産生に関わる分子基盤が変化することで亢進する酸化ストレスが,活動筋反射弓を介して交感神経活動亢進を過剰にする」ことを,"除脳"動物での生理実験から明らかにしている.本研究では,「骨格筋の分子基盤に介入して酸化ストレスを抑制することで,心不全の交感神経活性化などの自律神経機能不全を治療・予防的に抑制できる.」との仮説を,"覚醒"動物での生理実験から検証する.まず,上記の仮説の検証に有効となる,心不全の発症前から発症後まで継続してラット交感神経活動を記録する実験系の構築を目指した.腎交感神経活動の安定した記録は最長でも二週間程度であったため,超長期交感神経活動記録系の構築を断念した.次に,全身性に骨格筋の収縮を伴うすくみ行動時の自律生理反応を,健常ラットと心筋梗塞由来の心不全ラットとで比較した.血圧上昇は同程度であったが徐脈反応は心不全群でより大きかった.この結果から,すくみ行動時の交感神経賦活は心不全群でより大きいことが推察される.しかし予想と反し,実測された腎交感神経反応には差が見られなかった.さらに後肢骨格筋循環を標的として抗酸化薬を動脈内投与しても,すくみ行動時の自律生理反応に影響はなかった.本研究では,覚醒下では「骨格筋の抗酸化処置が心不全での自律神経機能不全に対する医療となり得る」ことを示す実験データを得なかった.本研究の目的は,「心不全における交感神経活性化に対して骨格筋が医療標的となり得る」の仮説の検証であった.まず,ラット覚醒下において筋放電と交感神経活動とを同時に記録する実験系の構築に取り組んだ.ケーブルが接触しあうことによってノイズが発生する問題を解決できず,同時記録系を断念した.ラットすくみ行動時の交感神経活性は心不全で過剰であることを示唆するデータを得た.この過剰な交感神経活性は,抗酸化化合物であるテンポールを静脈内投与しても変化しなかった.末梢よりも中枢が,心不全ラットのすくみ行動時における過剰な交感神経活性の要因であることを示唆する.本研究結果は上記仮説を支持するものではなかった.本計画の具体的な研究課題「1.覚醒ラットの生体信号記録系の構築」「2.生体信号の解析方法の確立」「3.覚醒下での交感神経調節における筋感覚神経機能の修飾方法の確立」「4.心不全への応用」のうち,本年度には1から3まで取り組んだ.1は予定通りに進んだ一方で,2および3では想定していなかった結果が出た.そのために当初の計画から研究戦略を洗練させる必要性が生じた分,「やや遅れている」と自己評価した.自律神経生理学筋感覚神経機能を修飾する骨格筋中分子としてシクロオキシゲナーゼに着目し,その機能操作を試験する.骨格筋中のシクロオキシゲナーゼ-2(心不全骨格筋では発現上昇することが知られている)の機能阻害が覚醒ラットのすくみ行動時生体反応に与える影響を健常体および心不全でも検討する.また,生体電気信号のSN比の改善にも取り組む.その上で再度,すくみ行動中の筋電反応と交感神経反応との相関の解析にも取り組む.これらの試みから,骨格筋分子基盤に介入することによって心不全での過剰交感神経活性を抑制するという医療方策の有効性を検証する.試薬等が安価に購入できたため、執行残が生じてしまった。試薬の購入に用いる.
クライオ電顕構造に基いた高機能超耐熱性ペプチドナノチューブの創製

申請者の独自技術によって創製してきた機能性人工設計ペプチドナノチューブにクライオ電顕による構造解析法を適用する。得られた非結晶性ナノファイバーの原子レベルでの構造に基いた新たな精密設計を行うことで、超耐熱性という形質を付与する。これにより、常温でほどよく機能するという天然の生体物質の性質を超えて高温高機能となる生体ナノ材料を創製することは可能なのか、という問いに答えるべく研究を推進する。また、このような材料の創製は、生体物質に本来備わっている高い選択性などの高機能を、より高速にさらにはより過酷な条件化で発揮することにつながり、生体機能を新たな局面で発揮させる新技術となることが期待される。
唐物から見た日本文化史の総合的研究-上代から近世まで-

日本文化が唐物を受容した歴史を古代から近世までたどることで、嵯峨朝までの唐中心の文化から、仁明天皇を結節点として、和漢を並立する文化に移行する様相を具体的に見ていくことができた。さらに和漢並立の時代から、唐物を媒介として、和漢をいっそう融和させた文化の創造を平安後期から室町時代まで辿った。その極北に村田珠光のいうところの「和漢のさかいをまぎらかす」境地があることを確かめた。また室町幕府の東山御物の唐物中心から、秀吉の多国籍な御物への転換、南蛮趣味や近世における唐蘭物の受容へと変遷することを確認した。本年度は、研究環境の整備に重点を置き、(1)W7搭載の新型パソコンや一太郎をはじめ必要ソフトを購入した。(2)唐物関係の基本図書や基本文献を歴史学関係を中心にできるだけ揃えた。(3)また京都・長崎・台湾など、調査旅行におもむいた。10月の京都では、高麗美術館・京都文化博物館・茶道博物館などて、陶器を中心に調査した。10月末の奈良では、奈良国立博物館で正倉院宝物についての調査をした。12月の長崎では長崎歴史文化博物館を中心に、日蘭貿易に関わる調査をした。1月の台湾では、故宮博物院で、中国陶器の調査をした。その他、東京でも、サントリー美術館や東京国立博物館で、ガラス器や織物・陶器などの調査をした。その際、現地でしか入手できない図録等も収集した。1月には公開講演会を開催し、日本史の研究者で、唐物研究が専門の皆川雅樹氏を招聘し、「日本古代「唐物」研究の現状と課題」と題して講演をいただいた。また院生の協力を得て、対外関係史や唐物についての関連論文やや作品の用例の収集に努めた。そして、それらを受けて研究代表者は、研究成果の一部を、10月に開催された正倉院フォーラム大阪で報告した。さらに雑誌「国語と国文学」や雑誌「国文学言語と文芸」、東京学芸大学紀要にもうつほ物語・源氏物語・平家物語との唐物について論文を発表した。本年度も昨年度に引き続き唐物関係の基本図書・基本文献を、歴史学や美術史を中心にできるだけ揃えた。また5月にトルコ・オランダに赴き、トルコではシルクロード経由の唐物、特に陶磁器・ガラス・織物を中心に調査し、オランダではシーボルトハウスなど日蘭貿易に関わる調査をした。8月には奈良の平城京で上代の唐物についての調査をした。11月には奈良国立博物館で、昨年度に続いて正倉院宝物についての調査をした。12月には京都で平安時代の唐物に関わる調査をした。2月には東洋陶磁美術館と大和文華館で、中国・朝鮮陶磁器について調査をした。いずれの調査旅行でも現地でしか入手できない図録等を収集した。11月以降は、唐物研究が専門の皆川雅樹氏と研究討議を重ね、来年度刊行予定の唐物についての編著の企画を立てて、専門の研究者に依頼した。さらに、それらを受けて研究代表者は、研究成果の一部を4月に春日大社で開催された遣唐使船シンポジウムや物語研究会の7月例会で報告した。また論文として、「遣唐使と唐物への憧憬」「王朝の服飾と舶載された錦」「梅枝巻の文化的権威と対外関係」「平安文学と異国意識」などを発表した。本年度も昨年度に引き続き平安・鎌倉・室町時代にかけての唐物に関する基本図書・基本文献を、歴史学や美術史を中心に揃えた。奈良や神戸への出張を含めて、各地の博物館・美術館などで唐物に関する展示も多く調査し、研究に必要な図録を収集した。また唐物を描いた源氏絵のデータを分析して、8,月下旬にエストニアのタリンで開催されたEAJSという日本学の国際学会で、「『源氏物語』と唐物-源氏絵を媒介として-」と題してのパネル発表をすることができた。パワーポイントを使った源氏絵の分析はおおむね好評で、その発表の一部は、雑誌「むらさき」に「源氏絵に描かれた唐物-末摘花の「黒貂の皮衣」-」と題して活字化した。さらに11月には、唐物研究が専門の皆川雅樹氏と共編で、『アジア遊学』の特集号「唐物と東アジア舶載品をめぐる文化交流史」を刊行することができた。歴史学・美術史・国文学の研究者など、計15名による執筆で、唐物についてのそれぞれの分野を超えての学際的な研究であり、その意味でも一つの成果を示しえたと自負する。なお、その中で研究代表者は序文と上代の唐物について執筆している。

その他にも、研究成果を論文として発表したものに、8月の雑誌『国文学解釈と鑑賞』の「アジアの中の源氏物語」、3月の『アジア遊学』151号の「嵯峨朝・仁明朝の王権と東アジア」などがある。また来年度に向けて、秋から冬にかけて上代から鎌倉期まで唐物についての報告書用の原稿をまとめた。本年度も、室町時代と江戸時代を中心に唐物に関する基本図書や基本文献を、歴史学や美術史をふくめて収集した。9月には中国の西安に調査旅行をし、西安博物院や陜西歴史博物院、華清宮ほか旧跡を巡り、唐物に関係する図録なども収集した。また2月には、大阪市立の住まいのミュージアムを訪れ、その中に再現された江戸時代の唐物屋を調査することができた。その他、東京国立博物館をはじめ、各地の博物館・美術館の唐物に関する展示を訪れ、研究の推進に必要な図録等を収集した。その一方、研究代表者は、6月には全国大学国語国文学会夏季大会で「唐物をめぐる文化史ー『源氏物語』の和漢の位相ー」、10月には王権研究会の例会で「平安文学における王権と唐物」というタイトルで報告し、研究成果の一部を発信することができた。さらに報告の成果を雑誌『文学・語学』や『東京学芸大学紀要人文社会科学系I』に収載することができた。12月には、近世の舶来文化研究の第一人者である岩崎均史氏を招聘して、「ABCD(あべせで)の魅惑ー近世における舶来文化の影響ー」と題して公開講演会を開催し、近世の唐物屋や舶来文化についての見識を深めた。さらに2月末には、四年間の研究成果をまとめた報告書を刊行した。その報告書に掲載した古典文学や古記録における唐物のデータとその分析は、古典文学が『萬葉集』『日本霊異記』『紫式部日記』『浜松中納言物語』『夜の寝覚』『狭衣物語』『今昔物語集』『今鏡』『平家物語』『とはずがたり』『徒然草』『増鏡』『曽我物語』『太平記』『御伽草子』、古記録が『北山殿行幸記』『鹿苑院西国下向記』『室町殿行幸記』『信長公記』『天正記』『徳川実紀』などである。また総論として、上代から近世までの唐物の推移についての通史的な考察も収載した。本研究の目的は、唐物とよばれる種々の舶載品の歴史を、文学資料を中心に、上代から近世まで通史的にたどり、唐物全般が日本文化にどのような影響を与えたかを明らかにしていくことにある。平成21年度から23年度までに、すでに上代から室町前期までの分析をほぼ終えて、報告書の原稿をまとめることができた。24年度は戦国時代と近世についてまとめる予定で、ほぼ計画通りに進行中である。24年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度の計画としては、主として戦国・江戸時代にかけての唐物に関する本やデータを収集し、分析するである。その研究成果の一部は、6,月の全国大学国語国文学会で報告の予定である。また連携研究者とともに今年の秋に、近世の唐物をめぐる公開シンポジウムを開催する予定である。その際には、外部の研究者を講師として招聘し、基調講演をお願いする。そこでの講演や発表は、年度末に報告書として収載する予定である。
超長大水系フブスグル-バイカル-エニセイ流域における物質動態と生態遷移

研究対象とするフブスグル-バイカル-エニセイ水系5500 kmの約1/2に当たるフブスグル湖からウストイリムスクダム湖までの水系上流域を調査した。これにより、2006年から2008年の科研費を得て進めた同一課題による前研究(基盤研究(A)海外学術調査、18255001)での調査と合わせて研究水系のほぼ全域が踏査できた。河川での水の流下と湖での水の停滞によって、水質と生態が大きな変動を遂げることが明らかになった。特に、源流域とダム湖流入河川河口域でその傾向が顕著であった。平成21年8月7日から21日にかけてモンゴルに渡航し、フブスグルーバイカルーエニセイ流域の源流域に位置するカルウス川(1地点)、フブスグル湖(13地点)、エギイン川(1地点)の物理・化学・生物総合観測を行った。フブスグル湖では主湖盆、副湖盆それぞれの最深地点(水深220m、160m)を含むすべての地点で鉛直方向での観測を実施した。表層で11°Cの値にあった水温は、水深の増加とともに急激に低下し、水深40m以深では4°C弱でほぼ一定で、湖は水温を基準として水深40mを境に、表水層と深水層に分けられた。植物プランクトン現存量の指標となるクロロフィルa濃度の鉛直分布はどの地点でも水深60m近傍に極大値を示し、亜表層にその極大値を持つ琵琶湖のような湖とは大きく異なる特徴を示した。このためもあってか、表水層と深水層の間にpHの差は見られず、表層での生物生産が小さいことが明らかになった。電気伝導度と主要元素の鉛直分布はほぼ均一であった。電気伝導度の値は2327mS/mの範囲にあり、琵琶湖の約1.8倍であった。これはフブスグル湖周辺域が炭酸カルシウム地質帯にあり、そこからの流入水による影響と推測された。このためにアルカリ度、カルシウム濃度がともに高い値を示した。一方で、ケイ素濃度は水深とともに増加した。しかしながらリン濃度にはこのような傾向は見られず、濃度そのものの値も1030nmol/L(0.30.9μg/L)と低く、フブスグル湖は貧栄養の状態にあると判定された。平成22年7月9日から28日にかけてロシアに渡航し、フブスグル-バイカル-エニセイ流域の上中流域に位置するロシア領内セレンガ川(14地点)、バイカル湖(3地点)の物理・化学・生物総合観測を行った。また、8月6日から20日にかけてモンゴルに渡航し、エギン川(7地点)、モンゴル領内セレンガ川(6地点)で同様の調査を行った。その結果、次のことが明らかになった。フブスグル湖南部で水中に析出した炭酸カルシウムはエギン川上流で標高が低くなることで溶解した。この溶解により、エギン川上流では水の流下に従い硬度が上昇した。その後、エギン川合流前のセレンガ川とオルホン川の希釈効果を受けて硬度が減少した。また、オルホン川と混合する際、懸濁態元素の組成が大きく変化したオルホン川が混合して以降、水中の懸濁態元素組成はバイカル湖に至るまで、ほとんど変わらなかった。つまりオルホン川がフブスグル湖水を含んだセレンガ川に大きな影響を与えていることを示していた。ロシア国内セレンガ川では、各支流河川の中でチコイ川の影響を強く受けて、硬水が稀釈されていた。石灰岩起源の河川水に多く合まれる溶存態アルカリニテイー、Ba、Ca、Mgは水の流下に伴い減少し、特にエギン川下流の河口域ではその減少傾向は大きかった。またその地点では懸濁態元素の中で最も高い割合を占めていたCaがアルミノケイ酸塩を起源とするAlより低くなった。このことは、エギン川河口域において石灰岩地質より火成岩地質の寄与が強まったことを示していた。平成23年8月6日から28日にかけてロシアに渡航し、フブスグル-バイカル-エニセイ流域の中流域に位置するアンガラ川(11地点)とバイカル湖(15地点)の物理・化学・生物総合観測を行った。バイカル湖では、平成24年8月までの水温連続観測を行うために南湖盆の4地点でメモリー水温計を湖中に繋留した。また、湖風の連続観測のために、南湖盆西岸にあるバイカル博物館屋上に設置している風向風速計のデータ取得ならびに保守・点検を行った。23年度のアンガラ川調査水域は、イルクーツクからブラーツクにかけてであり、アンガラ川がブラーツク湖に流入する河口域ならびにブラーツク湖沖域も調査した。このアンガラ川河口域で、溶存ケイ素濃度が顕著な変化を見せた。

すなわち河口域でその濃度が急減し、いわゆる中途停滞水域でのシリカ欠損・貯留の典型的なパターンを示した。これに連動してクロロフィル濃度は増加した。現在、前年度に行ったバイカル湖へのセレンガ川流入河口域での調査と比較して、シリカ欠損・貯留の詳しい機構の解明を目指している。ブラーツク湖では、クロロフィルの濃度極大が温度躍層以下に見られるという興味深い結果も得た。バイカル湖では南湖盆で物理・化学・生物指標の縦断観測を行った。湖風の連続観測の解析結果と合わせて、強風連吹-深層水湧昇の機構と水質・生物影響について解析を継続中である。これまでに行ってきたバイカル湖バルグジン湾での沈降粒子束連続観測、ピコプランクトン群集変動調査の解析を進めた。その結果、湖水の温度上昇と連動して有機物画分の沈降粒子束が急増すること、ピコプランクトンは沖域と沿岸域での棲み分けが起こっていて、体内色素の異なる種がそれぞれに分布していることが明らかになった。これらの成果を平成23年10月にイルクーツク、陸水学研究所で開催されたBaikal Symposium on Microbiologyで発表し、強い関心を得た。平成24年8月6日から8月29日にかけてロシアに渡航し、フブスグルーバイカルーエニセイ流域の中下流域に位置するアンガラ川ーウストイリムス湖(クブラーツク/ウストイリムスク間、10地点)で物理・化学・生物総合観測を行った。また、これと並行してバイカル湖、南・中央湖盆(15地点)も同様に調査した。同湖では、鉛直断面観測も行った。これらの結果、昨年のブラーツク湖調査との比較により、次のことが明らかになった。ブラーツク湖では、上流から下流にかけて水が流下するに伴い主要イオンの濃度上昇が見られた。また、ウストイリムスク湖では、特にNaとClを多く含んだ水が支流から流入していることが明らかになった。これは人為汚染によるものと推測された。ブラーツク湖、ウストイリムスク湖のいずれにおいても、上流河川からダム湖内に向かって水が流下するにつれ栄養塩の濃度が急激に低下した。湖への流入河川の河口域で生物生産が急増して、水からの栄養塩の除去が効果的に行われていることが推察された。この現象は特にSiにおいて顕著であって、本研究の主要課題に掲げた超長大水系に点在する自然・人工湖などの中途停滞水域の出現によるシリカ欠損の発生と水質・生物動態への影響を解析するに、これら2つの湖が極めて鋭敏な試験水域であることを示していた。バイカル湖では夏期生物生産の増大により表層水中での溶存栄養塩の涸渇、粒子態栄養塩・生物関連元素の濃集が例年と同じく観測された。しかしながら、1999年に明瞭に観測されたBaなどの生物関連元素溶存態濃度の表層での低下は本年度も起こっていなかった。優占プランクトン種が影響しているものと考えられる。このことについては、ミカヅキモの繁殖によってBa濃度の低下が起こる琵琶湖との比較解析を今後試みる予定である。フブスグル湖上流からアンガラ川・エニセイ川合流点までを、研究期間の4年間で踏査するとした当初の計画通りに研究が進んでいる。24年度に計画するブラーツク湖流出点からアンガラ川・エニセイ川合流点までの調査で、全水域の踏査が終了する予定である。また、当初、予想した水の流下と停滞が数回に渡って繰り返される本水系は、いわゆるシリカ欠損・貯留ならびに物質動態と生態遷移の関連を解明するに適した水系であるとの考えは、22、23年度のバイカル湖、ブラーツク湖流入域でのシリカ濃度とクロロフィル濃度の連動変動の事象により端的に証明されつつある。24年度が最終年度であるため、記入しない。
海洋生物由来の抗マラリア薬に関する化学的研究

マラリアは、世界中で年間3億人以上が感染し、200万人前後が死亡するといわれる最も重要な感染症の一つである。殺虫剤による媒介蚊の撲滅は今日においては不可能であり、ワクチンもまだ開発されいないため、治療手段として化学療法が最も有効である。しかし、古くから使われているマラリア特効薬クロロキン等に対する耐性原虫の出現や新薬アルテミシニン等の毒性の問題等から、より安全で安価に供給できる新薬の開発が求められている。本研究では、海洋生物由来の物質100余種について、A.U.Kara博士らの協力を得て、マウスによるin vivoスクリーニングを行った。その結果、海綿由来のアルカロイドの一種マンザミンAが強い抗マラリア作用を示すことがわかった。その作用をクロロキンやアルテミシニンと比較した。マウスにPlasumodium bergheiを接種2日目にマンザミンAを100μM/kg投与したマウス5匹のうち2匹(40%)は60日後も生存していて完全に治癒したことを示した。アルテミシニンでは1000μM/kgの投与量で、60日生存は1匹であった。クロロキンでは最も有効な投与量においても10日目までに全て死亡した。この結果からマンザミンAは、既存薬を凌ぐ効果があることがわかった。マンザミンAの構造・活性相関を調べるため、その同族体や誘導体についての活性試験が行われた。これらのうち、8-ヒドロキシマンザミンAにはクロロキンより有効な活性が見られたが、他の同族体や誘導体には活性は見られなかった。これらのことから、マンザミンAの複雑な構造そのものが活性発現には重要であると思われる。今後、マンザミンAと関連物質について、作用機序の解明等更なる研究が必要である。先に抗マラリア活性を見いだしたマンザミンAおよび関連化合物の構造活性相関に関して知見を得る目的で、沖縄県下およびインドネシアで採集した海綿(Xestospongia sp.,Haliclona sp.)を抽出・分離し、マンザミン類の単離をHPLC,CCC等で行った。その結果、いずれのサンプルからもマンザミンAを主成分として見いだした。生物活性試験には、単離したマンザミンA,Fに加えて、マンザミンAに各種反応(エポキシ化、還元等)を行って作成した誘導体(7検体)、いくつかの海洋生物から単離したアルカロイド類(10検体)やマクロライドやテルペル等の化合物(17検体)、およびマンザミンAの芳香環部分と類似の合成品(Harmine等4検体)を送った。シンガポール国立大学のDr.Karaらのこれまでのテスト結果によると、マウスに寄生するマラリア原虫Plasmodium bergheiに対するin vivo試験では、マンザミンA以上に有意な活性を示すものは今回のサンプルには見られなかった。このことは、マンザミンAの芳香環部分および脂環式部分の両方ともその活性発現には必要であることを示唆しているが、さらにより多くの関連化合物について活性試験を行う必要がある。今後の研究方針(マンザミンAの誘導体作成および新規活性成分の探索)等についてシンガポールと沖縄で研究打ち合わせを行った。マラリアは、世界人口のおよそ半数が感染の危険にさらされ、年間3億人以上が罹患する最も重要な感染症の1つである。マラリアの治療には、クロロキン等の投薬が現在最も効果的であるが、耐性原虫の出現等で、新しい薬剤の開発が求められている。本研究では、海洋生物由来の物質からの抗マラリア薬の開発を目指して、100種以上の海洋天然物について、マウスのマラリア原虫Plasmodium bergheiに対する抗マラリア活性スクリーニングを行った。

その結果、数種の海綿から得られるアルカロイド、マンザミンAが最も強い作用を示した。マラリアを感染させて2日目に、100μM/kgのマンザミンAを一度だけ投与されたマウスの40%は60日後も生存していて、完全に治癒したことを示していた。コントロールは4日目には全て死亡している。マンザミンAの効果は、同時にテストされたアルテミシニンやクロロキンをはるかに凌ぐものであった。そこで、活性・構造相関を調べるため、海綿から得られるマンザミンAの類縁体や、マンザミンAに種々の反応を行って得られる誘導体について活性試験が行われた。これらの化合物のうち、8-ヒドロキシマンザミンAはある程度の活性を示したが、マンザミンFには活性が全く見られなかった。また、マンザミンAの数種の誘導体についても活性は見られなかった。これらの結果から、マンザミンAの複雑な構造体そのものが活性に関与していることが示唆された。今後はマンザミンAの作用機序の解明と、より単純な構造をもち、化学合成が容易な活性海洋天然物の探索を目指す必要がある。
コンピューターモデリングを活用した高効率有害物質分解酵素の創出

蛋白質工学やドラッグデザインなど、医学、薬学、工学方面で行われているコンピュータを用いた分子モデリングの手法を、環境汚染物質を分解する微生物分解酵素の分解機構解明に採り入れ、現行よりもより高機能な分解酵素を創り出すといったアプローチを行い、バイオレメディエーション研究に新たな発展がみられないかと考え、本研究課題を行った。ターゲットとする酵素は、内分泌攪乱作用化学物質ペンタクロロフェノール(PCP)分解微生物Sphingomonas Chlorophenolica ATCC39723から単離された3種類のPCP分解酵素の1種で、PCP分解過程においてPCPをテトラクロロハイドロキノンに酸化する4-モノオキシゲナーゼであるPcpBである。PCP分解過程(3段階)のうちPcpBのステップが律速段階だと言われている。また、幅広い基質特異性を持つので、酵素のデザインを行うことを考えた場合、改良の余地があるのではないかと考え今回の研究のためのターゲットに選ぶことにした。なお、PcpBはアミノ酸の1次配列は報告されているものの、X線結晶構造解析、NMRなどによる立体構造の報告はされていない。そこで、ホモロジーモデリングと分子動力学計算による、PcpBの立体構造を構築し、得られた立体構造から活性アミノ酸残基と反応機構の推定を行った。次に、推測された活性アミノ酸残基部分に実際に変異を導入した変異酵素を作成、精製し、野生型との相対的な活性を比較した。その結果、計算で得られたモデル構造の妥当性を示唆する結果が得られた。現在、速度論的なパラメータ(Km、kcat)の決定によるより厳密な反応性の議論や、CDスペクトルによる変異酵素の構造変化の観測などを行っており、今後は今回得られたPcpBの立体構造を元に、本課題の目的であるペンタクロロアニリンの分解可能なPcpBを作成できるか検討する予定である。
側坐核のノルアドレナリンおよびドパミン遊離制御機構

口腔ジスキネジアは顎顔面の無目的な反復性の運動を特徴とする症候である。その発症機構の詳細は不明だが,ラットを用いた行動学的研究から側坐核のドパミン神経が顎の常同運動の発現へ関わることが示唆されている。側坐核ではノルアドレナリンとドパミンの両神経間に密接な機能的相互作用が存在するので,申請者らは,側坐核におけるこれら両神経の活動制御機構について,無麻酔非拘束ラットを用いin vivo脳微小透析法により検討した。青斑核などからのノルアドレナリン(NA)神経は,中脳辺縁系ドパミン(DA)神経の投射する側坐核へ入力する。側坐核のNA神経とDA神経との間には密接な機能的相互関係があり,この領域に分布するβ受容体の作動薬による活性化は同部位のDA遊離を増加する。一方, NA取り込み阻害薬は細胞外間隙においてNAのみならずDAも増加するが,その発現機構としてNA取り込み機構を介したDAの細胞内移行の阻害の関与が示唆されている。しかし, NA取り込み阻害薬の示すDA遊離促進作用へ細胞外NA量の増加によるβ受容体の刺激が関わるか否かについては明らかでない。そこで本研究では,選択的β受容体遮断薬のpropranololを用いて,この薬物が選択的NA取り込み阻害薬のreboxetineの示す側坐核のDA遊離促進効果を抑制するか否かについて検討した。実験には無麻酔非拘束ラットを用い,側坐核から脳微小透析プローブを介して回収した細胞外液中のNAおよびDAはHPLC-ECD法で分離・定量した。薬物はいずれも灌流液中に溶解し,脳微小透析プローブを介した逆透析で側坐核に局所灌流投与した。Propranololは,側坐核のβ受容体の作動薬による活性化が誘発する同部位のDA遊離の亢進を抑制する用量を用いた。以上の結果からreboxetineが誘発した側坐核のDA遊離亢進には,同部位において増加した細胞外NAによるβ受容体の活性化が関わる可能性が示された。シナプス小胞内ドパミン(DA)枯渇薬のreserpineとDA合成律速酵素阻害薬のα-methyl-p-tyrosine(α-MPT)を用いた研究から,覚醒アミンのdexamphetamineは線条体のDA神経終末のシナプス小胞のみならず細胞質を由来とするDAを細胞外へ遊離することが示されている。D_1受容体agonistのSKF38393は,ラットの線条体背側部に局所投与するとdexamphetamine様の神経活動非依存性の機構を介し同部位の細胞外DA遊離を促進するが,このDAはシナプス小胞と細胞質のいずれを由来とするのかは明らかでない。そこで,無麻酔非拘束ラットの線条体背側部へのSKF38393の局所投与が誘発したDA遊離におけるシナプス小胞と細胞質のDAプールの役割について,reserpineとα-MPTを用いてin vivo脳微小透析法により検討した。その結果,1.線条体背側部へのSKF38393の局所注入(1.5μg/0.5μl)が誘発した同部位のDA遊離は,reserpine(5mg/kg,24時間前)またはα-MPT(250mg/kg,2時間前)の全身投与の結果,reserpineにより約82%が,α-MPTにより約62%がそれぞれ抑制され,これら薬物の前処置による抑制効果の合計は約144%に達した。2.細胞内DAを枯渇させるためreserpineとα-MPTを併用投与しても,SKF38393誘発DA放出はおよそ86%までしか抑制できなかった。以上の結果から,ラットの線条体背側部へのSKF38393の局所投与が誘発したDA遊離は,同部位のシナプス小胞と細胞質の両方を由来とすることが示された。また,このSKF38393処置は,細胞内DAのシナプス小胞と細胞質の間の移行を惹起すること,さらに細胞外DAの細胞内への取込みを抑制することがそれぞれ示唆された。