hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
局所的な反応浸透現象を利用したマイクロチャンネル形成プロセス

犠牲コアとしてAl線(直径50500μm)またはSn線(150,500μm)を埋め込んだ円柱状の遷移金属粉末成形体(Ti,Ni,Fe,SUS304,Cr,Nb,Mo,Co)を熱処理する手法により、マイクロチャンネル形成とライニング層の組織に及ぼす金属種と熱処理条件の影響を調査した。その結果、粉末と犠牲コアの金属種によってマイクロチャンネル形成機構が著しく異なることが明らかになった。典型例としてTi-Al系とNi-Al系を対象とし、熱処理過程で試料を急冷して組織を凍結する手法により、マイクロチャンネルの形成過程を追跡した結果、Ti-Al系では明瞭な反応浸透現象が観察された。粉末成形体作製時の成形圧力が低く、圧密度の低い試料では、反応浸透機構のみによってマイクロチャンネルが形成した。これに対して、圧密度の高い試料では、反応浸透領域の膨張によってチャンネル領域が一時的にほぼ完全に閉塞し、その後の固相内拡散によってチャンネルが形成した。また、熱処理過程で、ライニング層はTi-Al系金属間化合物からTi固溶体へと変化した。高圧密度の試料におけるマイクロチャンネル形成機構は、これまで予想されなかったものである。また、Ni-Al系では、初期の反応によって緻密な金属間化合物ライニング層が形成し、これが障壁となって浸透現象が妨げられる結果、以後はもっぱらライニング層を通した拡散によってマイクロチャンネルが形成することが判明した。Ni-Al系ではTi-Al系と異なり、圧密度にかかわらず同じマイクロチャンネル形成機構が見られた。さらに、Cr-Sn系、Ni-Sn系およびFe-Sn系に見られたライニング層の典型的組織の解析から、溶融した犠牲コアの浸透速度と基体金属粉末粒子内への拡散速度という2つの因子によってマイクロチャンネル形成機構を整理することができた。アルミニウム線(直径50500μm)またはスズ線(500μm)を埋め込んだ円柱状の遷移金属粉末成形体を熱処理する手法により、マイクロチャンネル形成とライニング層の組織に及ぼす金属種と熱処理条件の影響を調査した。その結果、粉末の金属種によってマイクロチャンネル形成機構が著しく異なることが明らかになった。また、マイクロチャンネル・ライニング層はTi固溶体であった。以上の結果は、金属種によってマイクロチャンネル形成機構そのものが多様に変化することを示唆しており、更なる研究の必要性を提起している。

その結果、粉末と犠牲コアの金属種によってマイクロチャンネル形成機構が著しく異なることが明らかになった。典型例としてTi-Al系とNi-Al系を対象とし、熱処理過程で試料を急冷して組織を凍結する手法により、マイクロチャンネルの形成過程を追跡した結果、Ti-Al系では明瞭な反応浸透現象が観察された。粉末成形体作製時の成形圧力が低く、圧密度の低い試料では、反応浸透機構のみによってマイクロチャンネルが形成した。これに対して、圧密度の高い試料では、反応浸透領域の膨張によってチャンネル領域が一時的にほぼ完全に閉塞し、その後の固相内拡散によってチャンネルが形成した。また、熱処理過程で、ライニング層はTi-Al系金属間化合物からTi固溶体へと変化した。高圧密度の試料におけるマイクロチャンネル形成機構は、これまで予想されなかったものである。また、Ni-Al系では、初期の反応によって緻密な金属間化合物ライニング層が形成し、これが障壁となって浸透現象が妨げられる結果、以後はもっぱらライニング層を通した拡散によってマイクロチャンネルが形成することが判明した。Ni-Al系ではTi-Al系と異なり、圧密度にかかわらず同じマイクロチャンネル形成機構が見られた。さらに、Cr-Sn系、Ni-Sn系およびFe-Sn系に見られたライニング層の典型的組織の解析から、溶融した犠牲コアの浸透速度と基体金属粉末粒子内への拡散速度という2つの因子によってマイクロチャンネル形成機構を整理することができた。
神経細胞が過剰な軸索の形成を抑制する分子機構の解析

神経細胞は通常1本の軸索と複数の樹状突起を有し神経極性を形成する。しかしながら、神経細胞が極性形成の過程でいかにして1本のみの軸索を形成しそれを維持することができるのか、その分子メカニズムはわかっていない。本研究では、我々が最近同定した新規脳特異タンパク質Single Axon Related(Singar)1の機能と分子メカニズムを中心に解析することにより、「神経細胞が、発生の過程でいかにして確実に1本の軸索を形成し、これを神経回路内で維持することができるのか」という問題の解明を目指す。本年度は、Singar1をリン酸化するリン酸化酵素のスクリーニングを行い、GSK3betaとJNKがin vitroにおいてSingar1をリン酸化することがわかり、いくつかのリン酸化部位を同定した。GSK3betaとJNKは神経極性を制御することが報告されており、Singar1の機能を調節する可能性が示唆された。また、Singar1のノックアウトマウスの作成を行い、現在キメラマウスを得ている。一方、過剰発現によって過剰軸索形成を促進するShootin1に関しては、これまでその存在が示唆されていながら正体がわかっていなかった神経軸索伸長を引き起こすクラッチ分子であることがわかった。クラッチ分子は成長円錐の先端で重合するアクチンフィラメントを細胞接着分子につなぎとめて、成長円錐を前方移動させる分子である。また、Shootin1はリン酸化を受け、リン酸化が軸索伸長を正に制御することも分かってきた。このことからShootin1が細胞外シグナルの存在下で軸索伸長の調節に関与する可能性が示唆された。以上の結果から、軸索形成を正に制御するShootin1と負に制御するSingar1の作用のバランスが過剰な軸索の形成を抑制する重要な因子の一つと考えられ、今後更なる解析を進めたい。本研究では、我々が最近同定した新規脳特異タンパク質Single Axon Related (Singar)1の機能と分子メカニズムを中心に解析することにより、「神経細胞が、発生の過程でいかにして確実に1本の軸索を形成し、これを神経回路内で維持することができるのか」という問題の解明を目指す。前年度までの研究から、神経極性形成過程の培養海馬神経細胞のSingarをRNAiで発現抑制すると過剰な軸索が形成され、また、Singar1を過剰発現した場合はShootin1による過剰軸索の形成が抑制され、逆にSingar1の発現を抑制した場合はShootin1による過剰軸索の形成が促進されたことから、Singar1が神経極性形成過程で神経細胞の過剰な軸索の形成を特異的に抑制して正常な神経回路の形成・維持に重要な役割を果たすものと考えられる。本年度は、Singar1の分子作用機構を明らかにするため、Singar1と相互作用する分子の探索を進め、Rab33AがSingar1と相互作用することを見出した。また興味深いことに活性型のRab33Aを神経細胞に発現させると、過剰軸索が形成された。このことから、Singar1はRab33Aと相互作用をすることによって過剰軸索の形成を抑制する可能性が示唆された。また、Singarがリン酸化を受けることも明らかとなり、昨年度に続いていくつかのリン酸化酵素とリン酸化部位を同定した。さらにSingar1ノックアウトマウスの作成に関しては、Singar1のノックアウトされたキメラマウスの作成に成功している。
地域および学校における教育課程経営システムの構築と評価に関する調査研究-全国調査、事例調査および外国調査をもとにして-

1.地域および学校における教育課程経営システムについて、文部科学省や国立教育政策研究所等における関連資料の収集および聞き取り調査により、全国的な実施状況と行政政策的課題を把握することができた。2.特色ある教育課程開発を進めている全国の学校34校への訪問調査およびA県内の小・中・高校の主任層の教員67名への質問紙調査と聞き取り調査により、次のことが確認できた。各学校では、従来と比べかなり地域の条件や学校の課題を意識した教育課程開発を教務・研究主任を中心に進めている。その経営組織には、教育課程の特色よりも校内の意思形成に配慮した組織構成の傾向がある。教育課程評価経営には、システム構築よりも評価技法と共通理解に多くの時間をかけている、評価に関する国の参考資料が教育委員会の指導行政を通してそれ以上の絶対的な役割を果たしている、今後、各学校の条件に十分対応した意思形成、とりわけ学力評価、教育課程評価の方法改善、教育課程経営組織と主任層のリーダーシップなど組織運営上の改善、学校への財政的支援の充実が経営課題となることなど。以上のことは最終報告書に論文としてまとめた。3.学校に対する教育委員会のサポート活動を把握するために、18の地方自治体等への訪問調査を実施した。各教育委員会では、各学校に対して、従来より手厚い財政的、人的支援の工夫を行い、とくに、意欲的な取り組みをしている学校への重点支援をしていることがわかった。4.外国調査では、英国、米国、アイルランドにおける教育課程経営の実態を調査し、子どもの学力形成のための教育課程開発が学校の重要課題になっていること、学力形成のためには教育課程開発だけでなく、学校・学級教育の経営条件の改善や子どもの生活時間の見直しが経営課題として重要であることがわかった。5.上記の研究成果を、平成14年9月23日開催の日本教育方法学会第38回大会(日本女子大学)で発表した。1.地域および学校における教育課程経営システムについて、文部省や国立教育研究所等における関連資料の収集および聞き取り調査により、全国的な動向を把握することができた。2.教育委員会における教育課程経営の実態把握のために、下記の地方自治体等への訪問調査を実施した。北海道、札幌市:地域の自然や歴史を活用したふるさと学習のカリキュラム開発への支援滋賀県守山市:自然環境を活用した環境教育のカリキュラム開発への支援活動(地域人材マップの作成等)福岡県福岡市:特色あるカリキュラムづくりへの財政的サポート(「特色ある教育推進事業」)各委員会では、地域の特徴や課題を踏まえた各学校の教育課程開発へのサポートに、従来より手厚い財政的支援を行っていることがわかった。しかし、現状では不十分な段階であり、さらに検討が必要である。3.上記自治体の中からに特色ある教育課程開発をしている下記の学校等を訪問し、聞き取り調査を行った。札幌市あいの里東小学校:地域住民を活用した郷土愛を育むふるさと学習のカリキュラムづくり守山市吉身小学校:地域の自然とりわけ川を活用した環境教育のカリキュラム開発福岡市別府小学校:地域の伝統を掘り起こし、地域と連携した健康教育のカリキュラムづくり以上の調査により、「総合的な学習の時間」の新設等を契機として、各学校においては従来に比べてかなり地域の条件や課題に立脚したカリキュラム開発が進められていることが明らかになった。4.今後、さらに進めるためには、各学校で教育課程の経営組織についての創意工夫をはかる(例えば、開かれた推進組織づくりなど)とともに、学校への財政的支援活動の充実が課題となることがわかった。1.特色ある教育課程開発を進めている下記の学校等を訪問し、聞き取り調査を行った。広島市三入中学校、岡山市平福小学校、岡山県小学校長会、宮崎市西池小学校、宮崎中学校等。

以上の調査により、新学習指導要領の趣旨を踏まえ、地域の条件や学校の課題を意識したカリキュラム開発が教務主任、研究主任を中心に進められていることが明らかになった。2.学校の教育課程経営に対する教育委員会のサポート活動の工夫について把握するために、次の地方自治体等への訪問調査を実施した。広島県教育委員会、広島市教育委員会、岡山県教育委員会、岡山市教育委員会、宮崎県教育委員会、宮崎市教育委員会等。各教育委員会では地域の課題を踏まえ、学校の教育課程開発への指導・支援に財政的、人的支援の工夫が見られた。とくに、意欲的な取り組みをしている学校への重点的支援がなされていることがわかった。3.英国と米国における教育課程経営の実態を調査した。英国シェフィールド市のキングスエドワード7世中学校、米国ニューヨーク大学等への訪問調査を行った。とりわけ子どもの学力形成のためのカリキュラム開発と工夫が学校の経営課題となっていること等がわかった。米国における9月の同時多発テロ事件以来、外国調査が当初の計画どおりには進みにくくなった。4.今後、さらに進めるためには、各学校での共通の意思形成の工夫、とりわけ教育課程の経営組織の工夫と主任層のリーダーシップのあり方など、さらに学校への財政的支援活動の充実が課題となることがわかった。また、以上の調査資料やデータの分析により、地域および学校の教育課程経営方式の類型化が課題となる。1.特色ある教育課程開発を進めている下記の学校について訪問調査または聞き取り調査を行った。京都市立新林小、四条中、亀岡市立つつじヶ丘小、広島市立袋町小、福岡市立博多小、福教大附属福岡小、福岡県立早良高、東京都大田区立中萩中小、仙台市立松森小、実沢小、田子中、第二中等。以上の調査および前年度の調査等から、推進するための経営組織については、教育課程や実践の特色・特徴よりも校内の意思形成に配慮した組織が構成される傾向がみられた。中学校の場合、校長、教頭、教務主任、生徒指導主事、学年主任、研究主任から成る教育課程委員会等の組織。教育課程評価経営については、システムとして構築する以前に、評価技法とその意思統一に多くの時間がかけられていた。2.宮城県内の小・中・高等学校のスクール・リーダーの教員(教務、生徒指導、研究、学年等の各主任)への質問紙調査および聞き取り調査により、教育課程経営システムを構築する上での課題がより明確になった。3.教育委員会のサポート活動の工夫と課題を把握するために、京都市、広島県、広島市、福岡県、福岡市、宮城県、仙台市等の教育委員会への訪問調査を実施した。4.イギリス・ロンドン市のQCA、アイルランドの国立メヌース大学等への訪問調査を行い、子どもの学力形成のためには学校のカリキュラム開発と工夫だけでなく、学枝・学級の経営条件の改善や子どもの生活時間の見直しが必要であることがわかった。米国の同時多発テロ事件のために、外国調査が本年度にずれ込んだ。5.以上の調査資料やデータの分析により、地域および学校の教育課程経営システムの構築と評価についての実践的手がかりが得られた。
地球温暖化が豪雪地方の水環境に及ぼす影響に関する研究

1.富山県内を流れる河川の流域を対象に過去の気象,水文資料により検討した。(1)全体の傾向として,1987年以後,10年間は暖冬,少雪であり,これは過去40年間では例がない。一冬総降雪量変動比R_f(最大値/最小値)は平野部材で7.08.5,山地部では23で山地部で安定的に降雪がある。(2)平野部で,冬季気温が1°C変動すると一冬総降雪量は約160cm変動し,67°C以上では降雪量はゼロに近づく。2.温暖化シナリオとして,降水量変動(±10%),気温変動(+14°C)の組合わせで,流出モデルを検討した。(1)温暖化の影響は,流域特性により流域毎に微妙に変化し,融雪流出期が半月から2ヶ月程度早期化する。(2)平均気温の変化が3°C以上,降水量変化10%となると流出量変化が13月にかけ数10%以上となり顕著となる。3.全国一級河川,富山県内27河川,県内農村域小河川の水質資料等と降雪量の関係について総計的に検討した。降・積雪量の増大は,融雪流出量の増大となり,水質は希釈効果と負荷量増大効果を受ける。SSは,融雪期に濃度が増大する河川がある。pHは経年的に増加傾向で,降雪量の増大は,pHを低下させる傾向がある。4.富山県内の一河川(庄川水系,和田川)における,水文,水質調査を実施している。(1)4段タンクモデルの流出量を浅層流出量と地中流出量に分け,電気伝導率の流出現象が表現可能であった。(2)電気伝導率流出負荷量と流量は非常に相関が高い。(EC・Q=aQ^b;相関関数R=0.999,EC=電気伝導率)5.温暖化シナリオ(2.と同様)のもとに,神通用の1981年資料より,2.,4.を参考に,BOD流出負荷量の流出シミュレーションをおこなった。BOD流出負荷量は,流出量の影響を強く受け,降水量変動(+10%),気温変動(+3°C)の場合,122月に25倍になり、春季は数10%減少し,夏季,秋季は比較的変化が小さい。1.地球温暖化シナリオとして,降水量変動(-10%,0%,+10%),気温変動(1°C,2°C,3°C,4°C)の組み合わせで,富山県内を流れる3つの河川を対象に,流出モデルを作成し検討した。(1)温暖化の影響は,流域特性により流域毎に微妙に変化し、融雪流出期が半月から2ケ月程度早期化する。(2)温暖化により,夏季から秋季にかけては降水量と蒸発散量の変化分が流出に反映されていくが,融雪期よりも影響は小さく,11,12月は降水量に占める降雪量の減少分が流出を増加させる要因となる。(3)平均気温の変化が3°C以上,降水量変化10%となると流出量変化が13月にかけ数10%以上となり顕著となる。

2.富山県内の一河川(庄川水系,和田川)において,降雪期を含む12月1月にかけて,水文,水質調査を行った。(調査項目は,流量,降水量,電気伝導度,水温,COD,N,P,SS等)電気伝導度は流量と負の相関があり(相関係数R=0.826),直接流出成分ではほぼ130(μS/cm)以下で,地中流成分に比べ低く値を示した。また、電気伝導度負荷量については流量と非常に高い相関が認められた。(EC・Q=aQ^b;相関係数R=0.999,EC=電気伝導度,Q=流量,a,b,係数)流出成分毎,融雪流出分,また他の水質項目などの解析については現在検討中である。3.全国一級河川,富山県内の27河川,また富山県内農村域の小河川の水質資料等(SS,DO,COD,BOD,Chl.a,pH,水温,流量等)と降雪量の関係について統計的に検討した。降・積雪量の増大は,融雪流出量の増大となり,水質に対しては希釈効果と,負荷量の増大となり現出する。SSについては,融雪期に濃度が増大する河川がある。降・積雪の影響は河川水温に影響し,これがDOの変化,河川水中の生物活性に影響していると考えられる。また,河川のpHが経年的に増加傾向にあり,この中で降・積雪量の増大は,pHを低下させる傾向がある。1.全国一級河川の水質資料,流量の関係について統計的に検討した。温暖化の影響は,積雪,融雪期に大きいことから,全国を積雪の多少により,4地域に分割し,多雪年(1981年)と少雪年(1990年)の水質,水質負荷量を比較検討した。多雪年には,積雪地域河川は融雪期の負荷量の増大は,非常に顕著になる。この資料を基に,地球温暖化シナリオとして,降水量変動(-10%,0%,+10%),気温変動(1°C,2°C,3°C)の組み合わせで,富山県内を流れる河川を対象に,前年に作成した流出モデルにより,BOD負荷量の流出シミュレーションを行った。その結果,降水量変動(+10%),気温変動(+3°C)の状況で,BOD負荷量は122月に25倍になり,春期は数10%減少し,その他の季節は比較的変化がないことなどの結果がえられた。2.富山県内の一河川(庄川水系,和田川)において,1994年12月,1995年1月,4月,7月に,水文,水質調査を行った。電気伝導度を中心に解析を試みた。電気伝導度は流量と負の相関があり,各流出成分で,異なる値をとることが推察された。また,電気伝導度負荷量については流量と相関係数が0.98以上の非常に高い相関が認められた。(EC・Q=aQ^b;EC=電気電伝導度,Q=流量,a,b:係数)その結果,タンクモデルを基にした流出モデルにより,流出成分毎に電気伝導度を一定として,河川の電気伝導度の変動のシミュレーションが可能であった。3.気候変動と人間活動の関係を検討するため,一般家庭のごみ排出量と気候の関係に注目した。特に豪雪地方では温暖化の影響が冬季で顕著であることが考えられるため,富山県内の3都市の冬季の気温,積雪量とごみ排出量の関係について検討した。多雪年も含んだ高岡市の資料では,冬季ごみ量は,冬季気温(123月の平均気温),累積積雪量とそれぞれ,正の相関,負の相関が見られた。
戦前の日本語小説に表れた台湾の「日本人移民村」の文学的研究

濱田隼雄『南方移民村』に登場する医師のモデルが、小説の舞台となった鹿野村の診療所医師、神田善次氏であることを突き止め、モデル関係を明らかにした。さらに、当時の台湾公医の実態と影響関係、今日まで伝え語られている神田氏個人の事績についても、聞き取りを中心として明らかにすることができた。当時の新聞記事から、それぞれの医師が自らの決心で渡ってきていたらしいことがわかった。ただ、花蓮港庁や台東庁の援助はあったはずで、移民村そのものが総督府などが招聘して出来た以上、何らかの采配組織や補助などはあったと見る方が自然であるところまでは推測できるようになった。今後それを裏付ける公的な資料を突き止めることが課題として残る。本調査の成果は、科学研究費補助金による台湾調査報告書として『戦前の日本語小説に表れた台湾の「日本人移民村」の文学的研究』に詳細に示した。一方で、坂口レイ子『曙光』から感受される移民の心情を相補するために、日本の華僑たちから聞き取りを積極的に行った。日本から台湾へ渡ったのと逆であり、農村と商業都市の違い、時代背景も異なるが、異なる文化に入っていく心性の諸相について理解を深めた。平成17年度は18年度に訪台する現地調査の準備段階と位置付けた。平成1516年に科研費を得て、台湾東部に位置する豊田、吉野(現在の吉安郷)、林田(現在の鳳林鎮大栄と北林村)を訪れ、かつての農業移民村を知る古老から聞き取りを行った。今年度も、彼らと再度連絡をとり、協力依頼を要請した。また、研究課題として取り上げる濱田隼雄『南方移民村』の医師と、舞台となった鹿野村の診療所医師とのモデル関係を明らかにするために、国内での資料収集に努めた。心情に関わるデリケートな問題も含むが、特に、結婚して戦後もそのまま台湾に残った当時の日本人女性と連絡を取り合いながら、虚構の世界を具現化しつつ、逆に現実が言葉(小説)の世界にすくい上げられていく過程を検証しようと試みている。平成18年度は、訪台による現地調査によるまとめ段階と位置付けた。その結果、現在鹿野郷に残る資料(『鹿野郷史』)と、当時の新聞記事、さらには小説の内部調査から、濱田隼雄『南方移民村』に登場する医師のモデルが、小説の舞台となった鹿野村の診療所医師、神田善次氏であることを突き止め、モデル関係を明らかにした。本調査の成果は、科学研究費補助金による台湾調査報告書として『濱田隼雄「南方移民村」と公医神田全次他』に詳細に示した。一方で、坂口レイ子『曙光』から感受される移民の心情を相補するために、昨年度に引き続き、結婚して戦後もそのまま台湾に残った当時の日本人女性たちに聞き取りを行った。この試みを通じて、虚構の世界を具現化しつつ、逆に現実が言葉(小説)の世界にすくい上げられていく過程を検証しようと考えている。
ハイドロジェノミクスの研究推進

本領域全体での「学問分野の枠を超えた有機的連携の堅持」を最重要課題と位置付け、本年度は特に以下の観点で領域研究としての迅速なスタートアップを図った。1)合成・解析技術を含めたハイドロジェノミクスの基盤技術を領域内で広く共有するために、関連装置の購入・設置・調整と共用装置としての領域専用ウェブサイト(https://hydrogenomics.jp/)やニュースレターでの情報集約・発信を進めた。合成技術に関しては、金属・無機系薄膜作製装置(東京工業大学)や高分子・有機系薄膜作製装置(山梨大学)により複数の計画研究間で連携して多層膜等の合成・評価を進めるに至った。また解析技術に関しては、共用装置としての水素化物対応高精度ガス/蒸気吸着量測定装置・触媒分析装置(中央大学)・飛行時間型質量分析装置(東京大学)の購入・設置・調整が進んだ。2)各計画研究の成果を領域全体に発信するために、全体会議(2018年8月に領域キックオフ会議(第1回全体会議、東京)、2019年1月に第2回全体会議、仙台)を開催、研究の主軸となる若手研究者を含めて研究の意義や方向性を十分に周知・共有した。これらとは別に、計画研究代表者会議等も随時開催、さらに若手育成スクールも実施した。3)ハイドロジェノミクス研究会を新設、若手研究者の育成につながる若手表彰等の活動も開始して、ニュースレターの発行等を含めたアウトリーチ活動と密に連動して、新たな連携課題等の探索や若手研究者のキャリアパス拡大を図った。計画研究代表者会議(計5回)に加えて、領域内での有機的連携を目指した計画研究「内」の会議(計14回)、計画研究「間」の会議(計15件)、公募申請促進のための説明会(計13回)、主催研究会(計2回)・共催・協賛研究会(計6件)などを実施するともに、ニュースレターの発行(計2回)や領域専用ウェブサイトの整備など、鋭意進めた。これらを総合的に勘案して、「当初の計画以上に進展している」との自己評価をした。本領域全体での「学問分野の枠を超えた有機的連携の堅持」を最重要課題と位置付け、特に以下の観点で、確実な研究推進を図る。1)引き続き、合成・解析技術を含めた基盤技術を共有するために、大型設備・大型計算機等に加えてラボレベルでの固有装置を実践的に活用しながら装置共用に関する情報集約・発信を図る。2)公募研究も含めた有機的連携を促進するために、年度当初に公募研究代表を中心とするキックオフミーティングを開催する。3)各計画研究・公募研究の成果を領域全体に発信するために、全体会議を開催、研究の主軸となる若手研究者を含めて研究の進捗状況を十分に周知・共有する。これとは別に、計画研究代表者会議も随時開催する。若手育成スクールに関しては3つのカテゴリーを設定して、実施に伴う有効性をさらに向上させる。4)ハイドロジェノミクス研究会を継続するとともに、新たな連携課題等の探索や若手研究者のキャリアパス拡大の観点から、研究動向・人材等を的確に把握する。5)ハイドロジェノミクス国際会議を開催して、その取り組みを海外研究者グループに積極的に発信するとともに、領域内で有機的連携に繋げる。

1)引き続き、合成・解析技術を含めた基盤技術を共有するために、大型設備・大型計算機等に加えてラボレベルでの固有装置を実践的に活用しながら装置共用に関する情報集約・発信を図る。2)公募研究も含めた有機的連携を促進するために、年度当初に公募研究代表を中心とするキックオフミーティングを開催する。3)各計画研究・公募研究の成果を領域全体に発信するために、全体会議を開催、研究の主軸となる若手研究者を含めて研究の進捗状況を十分に周知・共有する。これとは別に、計画研究代表者会議も随時開催する。若手育成スクールに関しては3つのカテゴリーを設定して、実施に伴う有効性をさらに向上させる。4)ハイドロジェノミクス研究会を継続するとともに、新たな連携課題等の探索や若手研究者のキャリアパス拡大の観点から、研究動向・人材等を的確に把握する。5)ハイドロジェノミクス国際会議を開催して、その取り組みを海外研究者グループに積極的に発信するとともに、領域内で有機的連携に繋げる。
虚弱高齢者に対する介護職員による運動トレーニング方法の開発とその実践

本研究は,高齢者の運動器機能向上のためのトレーニング方法選定のために,バランス機能向上に資する適度な刺激があり,運動実行可能性が高いトレーニング内容を筋電図学的に検討した.検討したトレーニング内容はタンデム歩行,サイドステップ,クロスサイドステップ,後ろ歩行,つま先歩行,かかと歩行であった.解析対象の筋は内側広筋,大腿二頭筋,前脛骨筋,腓腹筋(全て両側)とした.研究対象は,健常成人男性10名であった(20.6±1.1歳).その結果,大腿二頭筋,腓腹筋では筋活動が高い傾向があり,前脛骨筋,内側広筋では筋活動が低い傾向が認められた.バランストレーニングのみの実施では,内側広筋,前脛骨筋の筋力が向上するだけの筋収縮が得られない可能性が示された.したがって,トレーニング方法としては内側広筋,前脛骨筋の筋力向上トレーニングとバランス・歩行トレーニングの併用が高齢者の運動器機能向上のために効果的であることが示唆された.本研究は,高齢者の運動器機能向上のためのトレーニング方法選定のために,バランス機能向上に資する適度な刺激があり,運動実行可能性が高いトレーニング内容を筋電図学的に検討した.検討したトレーニング内容はタンデム歩行,サイドステップ,クロスサイドステップ,後ろ歩行,つま先歩行,かかと歩行であった.解析対象の筋は内側広筋,大腿二頭筋,前脛骨筋,腓腹筋(全て両側)とした.研究対象は,健常成人男性10名であった(20.6±1.1歳).その結果,大腿二頭筋,腓腹筋では筋活動が高い傾向があり,前脛骨筋,内側広筋では筋活動が低い傾向が認められた.バランストレーニングのみの実施では,内側広筋,前脛骨筋の筋力が向上するだけの筋収縮が得られない可能性が示された.したがって,トレーニング方法としては内側広筋,前脛骨筋の筋力向上トレーニングとバランス・歩行トレーニングの併用が高齢者の運動器機能向上のために効果的であることが示唆された.本研究の目的は,運動に関わる専門家に教育を受けた介護職員が中心となり,高齢者の運動器機能向上のためのトレーニングを実施することが可能になるマニュアルの作成,およびその効果検証を行うことである.平成19年度は,高齢者の運動器機能向上のためのトレーニング方法選定のために,バランス機能向上に資する適度な刺激があり,運動実行可能性が高いトレーニング内容を筋電図学的に検討した.検討するトレーニング内容はタンデム歩行,サイドステップ,クロスサイドステップ,後ろ歩行,つま先歩行,かかと歩行とした.筋電図学的解析対象の筋は内側広筋,大腿二頭筋,前脛骨筋,腓腹筋(全て両側)とした.研究対象は,健常成人男性10名であった(20.6±1.1歳).解析対象筋の最大随意収縮(MVC)のRMS値を100%として,それぞれのトレーニング方法実施時の筋収縮の割合(%MVC)を算出した.その結果,大腿二頭筋,腓腹筋は100%MVCを超えて筋活動が起こっている傾向があり,前脛骨筋,内側広筋では筋活動が低い傾向が認められた.大腿二頭筋,腓腹筋は抗重力筋であるため,立位でのバランス・歩行トレーニングにおいて筋活動が高くなっていると考えられる.バランストレーニングのみの実施では,内側広筋,前脛骨筋の筋力が向上するだけの筋収縮が得られない可能性が示された.したがって,トレーニング方法としては内側広筋,前脛骨筋の筋力向上トレーニングとバランス・歩行トレーニングの併用が高齢者の運動器機能向上のために効果的であることが考えられた.
基質認識に基づいたヒストン脱メチル化酵素阻害剤の創製

本研究では、フラビン依存性のヒストン脱メチル化酵素であるlysine-specific demethylase 1(LSD1)の阻害剤の合成を行った。LSD1の基質であるヒストンH3の配列の一部をペプチドとして化学合成し、LSD1によって脱メチル化が行われる4番目のリシン残基の側鎖に、LSD1の活性中心に結合可能であると予測される小分子を導入する方法で阻害剤合成を行った。一連の化合物を合成し、酵素阻害活性評価を行った。LSD1から脱メチル化を受ける4番目のリシン残基(Lys-4)の側鎖にPCPA部位を含む21残基のヒストンH3の配列のうち、C末端側から4残基ずつアミノ酸残基を減らした阻害剤をそれぞれ合成した。阻害剤の基質配列部分は一般的なペプチド固相合成法で合成し、Lys-4部位のPCPAによる修飾は、固相上および液相での有機合成を組み合わせて行った。活性の評価は、基質であるメチル化リシンが脱メチル化された時に生じる過酸化水素を検出する酵素アッセイ系で行った。その結果、阻害剤の配列を短くするに従い、徐々にLSD1阻害活性の低下が見られた。21残基の配列ではIC50 = 0.148 μMであったのに対し、179残基に短くした配列のIC50は、0.158 μM0.443 μM程度の阻害活性を維持することが分かった。一方、更に配列を短くした5残基の阻害剤では、IC50 = >10 μMと、活性の著しい低下が見られた。上記の結果を含む研究成果を国内の学会で発表した。研究代表者は、ヒストン脱メチル化酵素lysine-specific demethylase 1(LSD1)の基質に相当するヒストンH3の配列に基づいた創薬研究を行ってきた。これまでの研究では、21残基のヒストンH3の配列(ARTKQTARKSTGGKAPRKQLA)のうち、LSD1から脱メチル化を受ける4番目のリシン残基(Lys-4)の側鎖に阻害活性を持つことが予想されるtrans-2-phenylcyclopropylamine(PCPA)などを導入してきた。本研究では、PCPA以外に阻害剤活性を持つ構造の探索を行った。阻害剤のヒストンH3の配列部分は一般的なペプチド固相合成法で合成し、Lys-4部位の修飾は固相上および液相での有機合成により行った。Lys-4部位に対し、新たに2,5-dihydro-1H-pyrrole(DHP)および1,2,3,6-tetrahydropyridine(THP)を用いて誘導した阻害剤を合成した。酵素アッセイによりLSD1への阻害活性評価を行ったところ、PCPAを導入した阻害剤のIC50が0.148 μMであったのに対し、DHPおよびTHPを導入した化合物はそれぞれIC50 = 0.223 μMおよび11.0 μMであった。また、LSD1から脱メチル化を受けるとされる9番目のリシン残基(Lys-9)の側鎖部分に対してもPCPA、DHPおよびTHPを導入した化合物を合成した。阻害活性評価の結果、Lys-9部位を修飾した阻害剤は、それぞれ対応するLys-4の阻害剤よりも低い活性を示した。上記の結果を含む研究成果をまとめて雑誌論文に発表した。今年度は、研究計画書に記載していた、ヒストンH3の配列の4番目のリシン残基(Lys-4)の側鎖を様々な構造に変換した阻害剤の合成について報告することができた。また、研究計画の中に挙げられていた9番目のリシン残基(Lys-9)をターゲットとする研究に関してもデータを得た。これらの結果をまとめて雑誌論文で報告したため、本研究はおおむね順調に進展しているといえる。研究代表者は、ヒストン脱メチル化酵素であるlysine-specific demethylase 1(LSD1)の基質に相当するヒストンH3の配列に基づいた創薬研究を行ってきた。これまでの研究では、ヒストンH3の配列の中で、LSD1から脱メチル化を受ける4番目のリシン残基(Lys-4)の側鎖部分に、LSD1への阻害活性を示すことが予想される部位を導入するなどの研究を行ってきた。今年度は、薬剤の合成ルートの短縮およびLys-4の側鎖部位への新たな構造活性相関研究を行った。これまでの合成ルートでは、阻害剤のヒストンH3の配列部分は一般的なペプチド固相合成法によって合成し、Lys-4部位の修飾は固相上および液相での有機合成を組合せた方法を採用していた。しかし今年度より、Lys-4部位の修飾を固相上のみで行う方法を導入し、合成ルートを短縮することが可能となった。即ち今後の研究をより効率よく発展させることができる可能性が示唆される。そして、短縮した合成ルートを活用し、Lys-4の側鎖部位の更なる構造活性相関研究を行った。修飾したLys-4部位を誘導する際の前駆体となるアミノ酸の側鎖部位を変化させ、一連の阻害剤を合成した。得られた化合物に対し、リコンビナントLSD1を用いた酵素阻害活性評価を行った。その結果、LSD1への阻害活性は全体的に低い値を示したが、これらのデータをまとめて国内の学会にて発表した。研究計画書に記載していた基質配列の最適化や構造活性相関などの、主な研究計画をおおむね終わらせることができた。

また、得られたデータを学会等で発表することができたため、本研究はおおむね順調に進展しているといえる。研究代表者はこれまで、ヒストン脱メチル化酵素であるlysine-specific demethylase 1(LSD1)の阻害剤研究を行ってきた。特に、酵素の持つ高い基質特異性を活かし、LSD1の基質であるヒストンH3の配列を用いた創薬研究を行ってきた。ヒストンH3の配列中において、LSD1が脱メチル化を行う4番目のリシン残基(Lys-4)の側鎖に対し、LSD1の活性中心に結合可能であると予測される小分子を導入するなどの手法で阻害剤合成を行ってきた。今年度は、Lys-4の側鎖部分全体の調整を中心とした構造活性相関研究を行った。すなわち、Lys-4の側鎖の長さを調節しつつ、側鎖のアミノ基にLSD1の活性中心に結合して阻害をすることが可能であると思われる小分子類を導入する研究を行った。阻害剤の合成において、配列部分は一般的なペプチド固相合成法を用い、4番目に導入したリシン残基および側鎖の長さを変更したアミノ酸類における側鎖の修飾は、固相上での有機合成によって行った。一連の化合物を合成し、これらをリコンビナントLSD1を用いて酵素阻害活性評価を行った。その結果、側鎖の長さを変更したアミノ酸類よりもリシンを用いた阻害剤の方が高い活性を示した。酵素と阻害剤によるモデリングを行った結果、リシンを用いた場合の方が側鎖に導入した小分子類をより酵素の活性部位に近づけられるとの予測が出た。これらのデータをまとめて論文発表した。本研究では、フラビン依存性のヒストン脱メチル化酵素であるlysine-specific demethylase 1(LSD1)の阻害剤の合成を行った。LSD1の基質であるヒストンH3の配列の一部をペプチドとして化学合成し、LSD1によって脱メチル化が行われる4番目のリシン残基の側鎖に、LSD1の活性中心に結合可能であると予測される小分子を導入する方法で阻害剤合成を行った。一連の化合物を合成し、酵素阻害活性評価を行った。研究計画の段階で、初年度はLSD1阻害剤の基質配列の長さの調整と活性評価を今年度の研究目標とした。21残基のヒストンH3の配列に基づいた阻害剤のC末端側から4残基ずつアミノ酸残基を減らした阻害剤をそれぞれ合成し、活性の評価を行うことができた。また、得られたデータを国内の学会で発表することができたため、目標は概ね達成出来たと言える。また、研究計画の段階で2年目以降に計画していたLys-4部位の構造活性相関研究にも着手できたため、研究計画全体から見ても概ね順調に研究が進んでいると言える。研究計画書に記載していた内容に従って随時研究を進めていく予定である。研究計画書に記載していた内容により精緻に達成するため、研究を進めていく予定である。特に、研究計画書の2年目以降に予定していた構造活性相関研究などを更に推進する予定である。創薬化学研究計画の段階で、2年目以降に計画していた細胞活性向上のための研究や、Lys-4部分の構造活性相関研究を試みる。細胞活性向上のための研究としては、細胞内への薬剤の取込みの改善を試みる。すなわち、ヒストンのような細胞内のタンパク質に作用する酵素をターゲットとした薬剤合成では、細胞内への薬剤の取込みが活性向上に重要な役割を果たすと予想されるため、改善を検討する。また酵素レベルでの活性の向上に向け、阻害剤のLys-4の部位にPCPA以外の部位の導入した構造活性相関研究を行う。
脳の遺伝子発現を制御するカルシウム/カルモデュリン依存性タンパク質リン酸化酵素IV

カルシウム/カルモデュリン依存性タンパク質リン酸化酵素IV.(CaMキナーゼIV)をリン酸化して著明に活性化するCaMキナーゼIVキナーゼを精製し、精製した酵素をトリプシン消化して得たペプチドをHPLCで精製しその部分アミノ酸配列を決め、対応するオリゴヌクレオチドからPCRでプローブを作成し、そのプローブを用いてラットの脳のcDNAライブラリーからCaMキナーゼIVキナーゼのクローニングを行い、そのヌクレオチド配列を決めた。ヌクレオチド配列から推定された酵素のC末端部分のアミノ酸配列をもつペプチドを合成してウサギを免疫しCaMキナーゼIVキナーゼに対する特異抗体を調製した。こうして得たクローン化したCaMキナーゼIVキナーゼに対する特異抗体を用いて免疫組織化学的に酵素の脳内部位分布、細胞内分布を調べ、CaMキナーゼIVの分布と比較検討したところ、クローン化したCaMキナーゼIVキナーゼはCaMキナーゼIVと同様に脳内に広く分布しているが、CaMキナーゼIVが特に豊富に存在する小脳の顆粒細胞層には殆ど存在しなかった。CaMキナーゼIVキナーゼの細胞内分布はCaMキナーゼIVと同様に細胞の核に限局して存在しており、CaMキナーゼIVキナーゼは神経細胞の核の中でCaMキナーゼIVをリン酸化して活性化する可能性が考えられた。CaMキナーゼIVキナーゼはin vitroの実験ではCaMキナーゼIVのみならずCaMキナーゼIをも著明に活性化するが、CaMキナーゼIが細胞の核には存在せず細胞質に分布するという報告を考え併せると、我々が脳からクローン化したCaMキナーゼIVキナーゼは細胞の核の中でCaMキナーゼIVを活性化するための酵素である可能性が高い。CaMキナーゼIVがCREBなどの転写因子をリン酸化して特定タンパク質の転写を調節することがすでに明らかにされているが、これを活性化するCaMキナーゼIVキナーゼも核に存在しているということは神経細胞のカルシウムシグナルの核への伝達機構を考える上に重要な知見であると思われる。
有機単分子膜の光・変位電流機能とトンネル電子伝導機構及びその電子素子応用

本研究は基本的な誘電体電気物性の立場に立ち、光刺激による有機単分子膜の分極変化を申請者らの開発した変位電流法により測定・解析すること、単分子膜のトンネル電子伝導を測定し、電導機構を解明することを目指した。さらには分子膜の電子素子応用を目指し研究を試みた。本研究で得られた主な成果は以下の通りである。1.申請者は水面上において単分子膜の電気物性を評価する技術として変位電流測定を用いる方法を開発し、確立した。そこで、本研究ではこの技術の上にたち、水面上での単分子膜の光・変位電流変換機能を制御し、その電子素子応用を目指して、光変換機能をもつ分子に新たな膜を混合した系により変位電流を観測し、光・変位電流変換機能の制御に成功した。2.Air gap付きの金属/単分子膜/Air gap/金属構造の素子を作製し、電流計を通した閉回路にて、光刺激による単分子膜の構造変化に起因する変位電流波形の検出を行ない、単分子膜の光一変位電流変換機能の研究及び基板上単分子膜の物性評価を行なった。ここでは、アゾ系分子のシスートランスの光異性化に着目して、固体基盤上の単分子膜の光・変位電流変換に基づく光記憶素子の基盤技術が確立できた。3.2.に加え、基板上有機多層膜において、単分子層間の電荷移動にともなう変位電流の検出に成功し、新たな光・変位電流変換機構を見出し、光記録素子の基板技術を確立できた。4.ポリイミドLB超薄膜を用いて、有機超薄膜を絶縁層としたトンネル接合素子を作製し、この素子を用いて、ポリイミドLB膜の弾性及び非弾性のトンネル電子伝導の測定を行なった。その結果、ポリイミドLB膜中のトンネル伝導には、非弾性の成分はほとんど含まれない事が見出された。さらに、非弾性トンネルの測定法を用い、ポリイミド膜の不純物準位やバリアの高さ等を見積もり、電子素子応用への基礎物性が得られた。以上の4つの結果より、有機単分子膜及び分子電子素子材料の基礎と応用に向けた手がかりが得られた。
破骨細胞分化因子を標的にした発生工学的手法による骨破壊制御の研究

破骨細胞分化因子RANKLは膜型タンパク質であり,破骨細胞分化においては骨芽細胞と破骨細胞前駆細胞の細胞間接触が必須なことから膜型で機能すると考えられている.一方,可溶型RANKLは活性化T細胞により産生され,炎症性骨破壊に関与するという報告があるが,その機能は不明である.我々は生理的な可溶型RANKLの役割を調べる目的で,可溶型RANKLを過剰発現するトランスジェニックマウスを作製した.このマウスは破骨細胞形成抑制因子OPG欠損マウスと同様に破骨細胞の増加により重篤な骨粗鬆症を呈した.このことから炎症などにより生体内で可溶型RANKLが過剰に産生されると骨破壊を引き起こすことが示唆された.これらのマウスではRANKLとOPGのバランスがRANKL側に傾くという共通のメカニズムで破骨細胞が増加する.OPG欠損マウスにおいて認められる骨芽細胞と破骨細胞のカップリング現象は,可溶型RANKLトランスジェニックマウスではほとんど見られなかった.その理由は不明であるが,これら2種類のマウスの表現型を詳しく比較することは,カップリング現象のメカニズムの解明やそれにかかわるカップリングファクターの同定につながると考えられる.一方,骨芽細胞分化に必須の転写因子であるRunx2の欠損マウスには,骨芽細胞が存在せず軟骨はあるが骨は欠損している.このRunx2欠損マウスと可溶型RANKLトランスジェニックマウスとの交配も行った.その結果,Runx2欠損マウスでは骨芽細胞が存在しないためほとんど認められない破骨細胞が交配マウスにおいて増加することが判明した.破骨細胞の分化にはRANKLが必須であり,Runx2により分化する骨芽細胞がRANKLの重要な供給源となることが明らかとなった.一方,交配マウスにおける破骨細胞の分化は可溶型RANKLによりレスキューされたものと考えられた.破骨細胞分化因子RANKLは膜型タンパク質であり,破骨細胞分化においては骨芽細胞と破骨細胞前駆細胞の細胞間接触が必須なことから膜型で機能すると考えられている.一方,可溶型RANKLは活性化T細胞により産生され,炎症性骨破壊に関与するという報告があるが,その機能は不明である.我々は生理的な可溶型RANKLの役割を調べる目的で,可溶型RANKLを過剰発現するトランスジェニックマウスを作製した.このマウスは破骨細胞形成抑制因子OPG欠損マウスと同様に破骨細胞の増加により重篤な骨粗鬆症を呈した.このことから炎症などにより生体内で可溶型RANKLが過剰に産生されると骨破壊を引き起こすことが示唆された.これらのマウスではRANKLとOPGのバランスがRANKL側に傾くという共通のメカニズムで破骨細胞が増加する.OPG欠損マウスにおいて認められる骨芽細胞と破骨細胞のカップリング現象は,可溶型RANKLトランスジェニックマウスではほとんど見られなかった.その理由は不明であるが,これら2種類のマウスの表現型を詳しく比較することは,カップリング現象のメカニズムの解明やそれにかかわるカップリングファクターの同定につながると考えられる.一方,骨芽細胞分化に必須の転写因子であるRunx2の欠損マウスには,骨芽細胞が存在せず軟骨はあるが骨は欠損している.このRunx2欠損マウスと可溶型RANKLトランスジェニックマウスとの交配も行った.その結果,Runx2欠損マウスでは骨芽細胞が存在しないためほとんど認められない破骨細胞が交配マウスにおいて増加することが判明した.破骨細胞の分化にはRANKLが必須であり,Runx2により分化する骨芽細胞がRANKLの重要な供給源となることが明らかとなった.一方,交配マウスにおける破骨細胞の分化は可溶型RANKLによりレスキューされたものと考えられた.我々は今年度、慢性関節リウマチの患者より得られた滑膜細胞が破滑細胞形成抑制因子(OPG/OCIF)を産生すること及びその産生が様々なサイトカインによって調節されていることを明らかにした。腫瘍壊死因子(TNF),インターロイキン(IL)-1, IL-17などの炎症性サイトカインはOPG/OCIFの産生を強力に促進したが、塩基性線維芽細胞増殖因子(bFGF)はその産生を抑制した。これらのサイトカインはすべて慢性関節リウマチの患者の滑液中に存在することが報告されており、滑膜細胞によるOPG/OCIFの産生を巧妙に調節することにより、滑膜細胞、T細胞及び骨芽細胞が産生する破骨細胞分化因子(ODF)の活性を調節するものと考えられる。また、我々は骨に大量に存在するトランスフォーミング増殖因子(TGFβ)や骨形成因子(BMP-2)が、ODFによる破骨細胞の形成や活性化に関与していることも明らかにした。このようにODFによる破骨細胞形成及び活性化、骨破壊の調節には様々な因子が関わっていることが明らかになりつつあるが、とりわけその中でもODFの強力な特異的阻害因子であるOPG/OCIFを用いたODFの活性阻害は骨破壊抑制に有効な方法であると考えられる。我々はこの観点からOPG/OCIFをT細胞特異的に発現するトランスジェニック(TG)マウスを数ライン作製し、現在発現量を確認中である。mRNAレベルではOPG/OCIFを高発現するTGマウスが数ライン得られている。タンパク質レベルでの発現確認及び骨組織などの表現型の解析も現在進行中である。我々は今年度,破骨細胞分化因子RANKL/ODFの可溶型を過剰発現するトランスジェニックマウスを作製した.このマウスは破骨細胞形成抑制因子

OPG欠損マウスと同様に破骨細胞の増加により重篤な骨粗霧症を呈した.このことから炎症などにより生体内で可溶型RANKLが過剰に産生されると骨破壊を引き起こすことが示唆された.これらのマウスではRANKLとOPGのバランスがRANKL側に傾くという共通のメカニズムで破骨細胞が増加する。驚くべきことに,OPG欠損マウスにおいて認められる骨芽細胞と破骨細胞のカップリング現象は,可溶型RANKLトランスジェニックマウスではほとんど見られなかった.その理由は不明であるが,これら2種類のマウスの表現型を詳しく比較することは,カップリング現象のメカニズムの解明やそれにかかわるカップリングファクターの同定につながると考えられる.RANKLは膜型タンパク質であり,破骨細胞分化においては骨芽細胞と破骨細胞前駆細胞の細胞間接触が必須なことから膜型で機能すると考えられている.一方,可溶型RANKLは活性化T細胞により産生され炎症性骨破壊に関与するという報告や,ヒトの関節リウマチ患者の血中可溶型RANKL濃度が上昇するという報告があるが,その機能は不明である.生理的および病的な状態における可溶型RANKLの役割を調べる目的で,可溶型RANKLトランスジェニックマウスとRANKL-KOマウスの交配を行っている。RANKL-KOマウスにおいて認められる破骨細胞欠損,歯の未萌出,大理石骨病,成長遅延,T, B細胞分化障害,リンパ節欠損などの異常が可溶型RANKLの導入によりどれだけ回復するかが興味の的である.破骨細胞分化因子RANKLは膜型タンパク質であり,破骨細胞分化においては骨芽細胞と破骨細胞前駆細胞の細胞間接触が必須なことから膜型で機能すると考えられている.一方,可溶型RANKLは活性化T細胞により産生され炎症性骨破壊に関与するという報告や,ヒトの関節リウマチ患者の血中可溶型RANKL濃度が上昇するという報告があるが,その機能は不明である.我々は昨年度可溶型RANKLを過剰発現するトランスジェニックマウスを作製し,重篤な骨粗鬆症を呈することを報告した.今年度は生理的および病的な状態における可溶型RANKLの役割を調べる目的で,可溶型RANKLトランスジェニックマウスとRANKL-KOマウスの交配を行った.驚いたことにRANKL-KOマウスにおいて認められる破骨細胞欠損,大理石骨病,T, B細胞分化障害,リンパ節欠損などの異常が可溶型RANKLの導入によりほとんど回復した.以上から,RANKLは本来膜型で機能するが,膜型が存在しなくても可溶型だけで十分その役割を果たすことが示唆された.このことは病態における可溶型RANKLの増加がその原因になっている可能性を示唆するものである.一方,骨芽細胞分化に必須の転写因子であるRunx2の欠損マウスには,骨芽細胞が存在せず軟骨はあるが骨は欠損している.このRunx2欠損マウスと可溶型RANKLトランスジェニックマウスとの交配も行った.その結果,Runx