hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
非哺乳類におけるグレリンの構造決定とその生理的意義の解明

ニジマス(硬骨魚類)におけるグレリンの単離とその生理作用本研究において、ニジマスの胃からグレリンを単離・同定することに成功した。ニジマスのグレリンは23アミノ酸からなる、C末端がアミド化されたペプチド(rt ghrelin)を基本型として、その13番目から15番目のアミノ酸(VRQ)が欠如したdes-VRQ rt ghrelin、またそれらの非アミド化物(rt ghrelin-Gly、des-VRQ rt ghrelin-Gly)の4種が存在する。それらの分子に様々な脂肪酸が付加することにより、計14種のグレリンが同定された。ニジマスグレリンの前駆体蛋白質をコードするcDNAを単離したところ、rt ghrelinとdes-VRQ rt ghrelinに対応する2種類のcDNAが存在した。ニジマスグレリン遺伝子の構造を調べたところ、5エクソン-4イントロン構造であり、2種類のcDNAはエクソン2と3が結合する際の選択的スプライシングによって産生されることがわかった。グレリンmRNAの発現は胃で最も多く、次いで消化管、心臓、脳で多かった。合成したオクタノイル化rt ghrelinとdes-VRQ rt ghrelinをラットに静注すると、血漿成長ホルモン(GH)濃度が上昇したが、その効果はラットグレリンと同等であった。また、ニジマスで下垂体ホルモン分泌に対する作用を調べるためdes-VRQ rt ghrelinを腹腔内に投与した結果、血漿GH濃度は上昇したが、他の下垂体ホルモンであるプロラクチン(PRL)やソマトラクチン(SL)は変化しなかった。また、同様の効果がニジマスの下垂体器官培養系でも確認された。これらの結果から、グレリンの主要な産生部位は胃であることが確認された。また、遺伝子構造は他魚種のティラピアの4エクソン-3イントロン構造とは違っていた。作用においては、これまでティラピアの下垂体を用いた器官培養系で、グレリンはGH、PRL両方の分泌を促進させたが、本研究の結果はグレリンの下垂体に対する作用は魚種によって異なることを示唆している。今年度は、魚類ではウナギ、ティラピアに加え、胃を持たないキンギョを、また鳥類ではニワトリを材料としてグレリンをペプチドとして単離し、その前駆体蛋白質をコードするmRNAの塩基配列を試みた。さらに、その生理作用は下垂体ホルモンの分泌促進効果と摂食調節について検討した。1.魚類におけるグレリンの同定とその生理作用ウナギおよびティラピアは胃からペプチドとcDNAを、キンギョは脳及び腸からcDNAを単離し、グレリンの構造とその前駆体蛋白質のアミノ酸配列を明らかにした。ウナギ、ティラピアのグレリンはそれぞれ21、20アミノ酸からなるペプチドを単離した。また、キンギョのグレリンは12及び19アミノ酸からなる可能性が示唆された。全魚種のグレリンのカルボキシル末端はアミド化されていることが判明した。成熟型グレリンは二塩基配列によりプロセッシングを受け生成される。キンギョのグレリンの第2位のアミノ酸は、ウナギやティラピア、哺乳類ではセリンであるのに対し、ロイシンに変化していた。脂肪酸修飾を受けている第3位のアミノ酸は全ての魚種で哺乳類と同様にセリンであり、オクタン酸あるいはデカノン酸で修飾されていた。ウナギおよびティラピアのグレリンは、ティラピアの下垂体から成長ホルモンとプロラクチンの分泌を促進した。また、キンギョのグレリンは、キンギョの脳室内への投与により摂食亢進作用を示した。2.ニワトリにおけるグレリンの同定とその生理作用ニワトリの腺胃より26アミノ酸からなるグレリンを単離し、構造を決定した。脂肪酸修飾のある第3位のアミノ酸は、哺乳類と同様にセリンであり、オクタン酸あるいはデカノン酸で修飾されていた。腺胃におけるグレリンペプチドと遺伝子発現には、孵化直後と成体で差があり、孵化直後ではグレリンの脂肪酸修飾が不十分である可能性が示唆された。ニワトリにグレリンを静注すると、血漿成長ホルモン濃度とコルチコステロン濃度が上昇する。また、ヒヨコの側脳室にグレリンを投与すると摂食が強力に抑制された。

合成したオクタノイル化rt ghrelinとdes-VRQ rt ghrelinをラットに静注すると、血漿成長ホルモン(GH)濃度が上昇したが、その効果はラットグレリンと同等であった。また、ニジマスで下垂体ホルモン分泌に対する作用を調べるためdes-VRQ rt ghrelinを腹腔内に投与した結果、血漿GH濃度は上昇したが、他の下垂体ホルモンであるプロラクチン(PRL)やソマトラクチン(SL)は変化しなかった。また、同様の効果がニジマスの下垂体器官培養系でも確認された。これらの結果から、グレリンの主要な産生部位は胃であることが確認された。また、遺伝子構造は他魚種のティラピアの4エクソン-3イントロン構造とは違っていた。作用においては、これまでティラピアの下垂体を用いた器官培養系で、グレリンはGH、PRL両方の分泌を促進させたが、本研究の結果はグレリンの下垂体に対する作用は魚種によって異なることを示唆している。
自殺脳扁挑体における自殺関連候補遺伝子の同定と神経画像学的評価への応用

1、主に寛解期にある気分障害患者(解析対象76名)で、致死的な自殺企図歴の有無を指標にした自殺傾性と関連する臨床評価、心理評価を検討した。自殺傾性と関連した項目として、(1)抑うつよりも絶望感、(2)40歳以下での攻撃性、(3)神経症傾向、などを同定した。死生観と自殺傾性との関連は否定的であった。2、自殺者脳扁桃体においてmRNA発現のプロファイリングを行い、減少が顕著であった遺伝子を21個、増加が顕著であった遺伝子を9個同定した。自殺者で増加が顕著であった遺伝子のうち14-3-3εについて複数の多型を用いて相関研究を行い、自殺と有意な相関を見出したが、減少がみられた遺伝子における多型と自殺との相関を見出すことはできなかった。3、視床下部-下垂体-副腎皮質系(HPA系)に影響与える機能的遺伝子多型として、OPRM1Asn40Asp、ACE I/D多型、ADEA2AC-1291G多型などで自殺との有意な相関を見出した。4、fMRIにおける神経心理学的課題として、(1)情動を伴う概念単語を刺激とした課題を作成し、「陰性の情動単語」認知時には「中性の情動単語」認知時に比べ、扁桃体や後部帯状回に強い賦活傾向が示された。(2)過去のnegative episode想起」「過去のpositive episode想起」「将来のnegative episode想像」「将来のpositive episode想像」からなる課題を作成し,前頭葉内側、右背外側前頭前野、後部帯状回などの賦活傾向を認めた。本年度は、臨床評価・性格評価・神経心理学的評価に関する評価法の選定と試行とともに、生物学的指標としての機能的遺伝子多型の選定、fMRIにおける神経心理学的課題の選定と予備実験を行った。DNA chip法による自殺者脳扁桃体においてmRNA発現のプロファイリングを行い、減少が顕著であった遺伝子を21個、増加が顕著であった遺伝子を9個同定した。自殺者で増加が顕著であった遺伝子のうち14-3-3εについて複数の多型を用いて相関研究を行い、自殺と有意な相関を見出し、その成果を国際誌に発表した(Yanagi M, et al. J Human Genetics 50(4):210-216 2005)。現在、減少が顕著であった遺伝子について相関研究を進めている。さらに、視床下部-下垂体-副腎皮質系(HPA系)に影響与える機能的遺伝子多型にも着目し、OPRM1Asn40Asp、ACE I/D多型などで有意な相関を見出したことから(現在投稿中)、神経内分泌学的評価としてデキサメサゾン抑制試験を採用し、これら機能的多型とデキサメサゾン非抑制との関係を明らかにすべく臨床研究を開始している。臨床研究では、自殺企図歴の有無を指標に主として気分障害患者における臨床評価の内容(気分障害の下位分類評価、双極性成分の評価、絶望感の評価、衝動性・攻撃性の評価、死生観の評価など)、性格評価(NEO-FFI)、神経心理学的評価の選定と試行を行った。さらに、fMRIにおける神経心理学的課題の予備的検討として、1、情動を伴う概念単語を刺激とした課題を作成し、「陰性の情動単語」認知時には「中性の情動単語」認知時に比べ、扁桃体や後部帯状回に強い賦活傾向が示された。2、「過去のnegative episode想起」「過去のpositive episode想起」「将来のnegative episode想像」「将来のpositive episode想像」からなるfMRIの課題を作成し、前頭葉内側、右背外側前頭前野、後部帯状回などの賦活傾向を認めた。

本年度は、主に気分障害患者を中心に、致死的な自殺企図歴の有無を指標にした自殺傾性との関連を検討するため、(1)抑うつの評価:GDS、BDI-II、HAMD、(2)絶望感の評価:BHS、(3)攻撃性の評価:BAQ、(4)死生観の評価:DPS、(5)双極性成分の評価:MDQ、(6)性格評価:NEO-PI-Rを採用し、現在まで約100名のデータを収集した。生物学的指標としての機能的遺伝子多型の選定のためDNA chip法による自殺者脳扁桃体においてmRNA発現のプロファイリングを行い、減少が顕著であった遺伝子を21個全てについて代表的な多型を用いて自殺との相関研究を行い、いくつかの多型と自殺との相関を見出した。相関が見出された遺伝子については自殺者脳における変化を免疫定量により現在検証中である。さらに、視床下部-下垂体-副腎皮質系(HPA系)に影響与える機能的遺伝子多型にも着目し、ACE I/D多型などで有意な相関を見出し報告した(Hishimoto, A et al 2006)。また、RGS2遺伝子多型と自殺との相関を世界で初めて見出した(現在投稿中)。神経内分泌学的評価としてデキサメサゾン抑制試験を採用し、機能的多型、デキサメサゾン非抑制と臨床評価との関係について検討を開始している。さらに、機能的MRIにおける自殺傾性と関連する神経心理学的課題として、情動刺激に対する反応特性課題、HopelessnessやAutobiographical Memoryにおける反応特性課題を作成し、予備的検討を終えた。その他にImpulsivityについてGO/NOGO課題を用いた評価も予定しているが、使用MRIが現行の1.5Tから3Tに移行したため、神経画像学的評価については新たな設備環境のもとで以後の研究を継続する予定である。
sp2/sp3混合ナノ炭素の作成、構造とその特異なナノ磁性

ナノダイヤモンドの水素化及びフッ素化による表面処理と表面処理試料の電子・磁気物性の解明を行った。水素化は、水熱合成法を用い、種々の反応時間で行うと共に、水素化を促進するため、Ptを触媒として用いることも試みた。X線小角散乱、赤外スペクトル、ラマンスペクトルによる解析から、処理前の試料表面は無定形グラファイトコンポジットで覆われているが、反応時間を長くしてゆくと、反応時間36時間までは、次第にグラファイトコンポジットは溶解し、表面が水素化されてゆくことが明らかとなった。さらに、反応時間を長くしてゆくと、表面構造が不安定となり、表面水素濃度は減少し、表面構造の再構成が起こることが明らかとなった。また、Pt触媒存在下では、表面再構成は起こらず、長時間の反応により、表面水素濃度は引き続き増加することが見出された。電子・磁気状態については、磁化率、ESRの測定の結果、処理前試料には、ナノダイヤモンド内部の欠陥由来の局在スピンが存在し、水素化により、表面に新たに別種の局在スピンが発生し、その濃度は反応時間の増加と共に、次第に増加して行くことが観測された。磁化率の温度変化の解析から、この表面局在スピンは孤立状態であるのでなく、集合状態をとり、反強磁性クラスターとして表面に存在し、交換相互作用の大きさは、J=-60Kにも達する格子欠陥構造を反映した特異な磁気状態をとることが明らかとなった。フッ素化試料についても、同様に、構造、磁性の解析を行っている。
遺言における財産処分の自由の限界―遺言者の遺言の自由と受益者の財産処分の自由―

本研究においては、遺言をする際に、財産の譲受人である受遺者の財産の処分権の行使を制限するような内容の処分を、遺言者が行うことができるのかという問題について扱った。フランス法の継伝処分、用益権という制度を比較法の研究とすることを通じて、遺言者にも財産処分の自由があると同時に、受遺者の処分権の行使を制限することについては、一定の制約があることを示した。平成25年度は、以下の2点を中心に研究を行った。1.フランス相続法の研究:研究テーマである、遺言において受遺者の処分権をどのように制限することができるのかという点を明らかにするために、比較法研究から示唆を得ることを目標として、フランス民法典の継伝処分と用益権・虚有権の恵与という二つの制度についての研究を行った。両制度は類似の性質を有するとされているが、前者は原則として禁止されており、後者は有効な処分であるとされている。両者の区別基準、なぜ後者の用益権・虚有権の恵与は有効な処分であるとされるのかという点について明らかにすることで、フランス法において、受遺者の処分権を制限することについての限界についてどのように考えられているのかという点を明かにすることができると考えるからである。研究成果は、「遺言における受遺者の処分権の制限ー相続の秩序と物権の理念ー」というタイトルのもと法学協会雑誌に掲載をしている。2.フランス夫婦財産制の研究:フランス法の相続法について理解するためには、その前提として、夫婦財産制の理解が不可欠である。配偶者の一方が死亡した際に、相続財産の分割に先行して、夫婦間で夫婦財産制の清算が行われる。それを踏まえての相続、遺言制度であることから、フランスにおける相続実態を理解するためには、その前提になる夫婦財産制の理解が必要なのである。この点については、Malaurie et Aynes, Les regimes matrimoniaux, Defrenois, 4edを中心に研究を行った。本研究の目的は、1遺言による財産処分はいかなる処分も有効か、あるいは、何らかの制約が存在するのか、2制約が存在するならばそれはいかなる理由によるのか、という点を明らかにすることである。その問いに答えるために、比較法研究を行い、そこから日本法への示唆を得ることとし、平成24年度はそのための基本的な研究を行った。具体的には、フランス民法における「信託的継伝処分」と、「用益権・虚有権の恵与」と呼ばれる2つの制度の概要の研究と、両者の共通点・相違点の検討を行った。信託的継伝処分と用益権・虚有権の恵与は、類似した性質を持つ制度であり、遺言者が第一の受益者(継伝義務者、用益権者)に一定期間(多くの場合は第一の受益者の生存中)に一定の財産の使用収益を認め、期間の経過後は、第一の受益者(又はその相続人)は、当該財産を第二の受益者(継伝権利者、虚有権者)へ移転するという処分である。経済的側面からは、両者の間には共通点があるものの、フランス民法典においては、信託的継伝処分は原則として禁止され(フランス民法896条、例外として1048条以下の要件を満たす場合には有効なものとして認められる。)、用益権・虚有権の恵与は有効な処分として認められている(フランス民法899条)。両者の経済面での類似性を認めながら、フランス民法はその有効性に関しては異なる結論を採用しているのである。類似する性質を有する処分の一方が有効で他方が無効とされる場合、その理由を探ることが遺言において行うことができる財産処分の限界を検討する手がかりになると考えられる。したがって、両制度の共通点・相違点についての検討を行った。その結果、特に相違点の中で、信託的継伝処分を無効とし、用益権・虚有権の恵与を有効とする最も中心的な理由であると考えられるものは、第一の受益者に課せられている義務内容の違いではないかと、という一応の結論に達した。本研究は、遺言において受遺者の処分権の行使を制限するような義務を課すことができるのか、という点について、フランス法を比較法研究の対象とし、日本法への示唆を得るということを目的とする。最終年度である平成26年度は、過去2年度の研究内容を公表を中心的に行った。具体的には、フランス法・日本法の研究を「遺言における受遺者の処分権の制限(3)(7・完)」という形で、法学協会雑誌に論文を公表した。同論文においては、フランス法については、継伝処分、用益権・虚有権の恵与を中心に、日本法については、負担付遺贈について研究を行った。遺言における受遺者の処分権の行使の制限については、物権法、相続法の両視点から研究が必要であるということ、また受遺者の終身にわたって処分権の行使を制限することができるのかという点について、改めて検討する必要があるであろうことを明らかにした。また、同論文の内容を、平成26年10月の日本私法学会において、個別報告という形でも公表した。

さらに、遺言においてのみならず、財産譲渡の際に、財の譲受人に対し譲渡禁止義務を課すことができるのか、というより広い問題についての検討を行う必要があることから、この点について、まずは条文(民法典900条の1条の1)があり、学説・判例の充実しているフランス法の研究を行うこととし、その成果を、「財の譲渡禁止条項に関する一考察(一)」として公表し、まず、フランス法において、財の譲渡禁止に関して譲渡禁止期間が一時的で正当な目的があれば認められるとする民法典900条の1が制定された過程について明らかにした。民事法研究はおおむね順調に進展していると考えている。まず、フランス法の研究については、継伝処分、用益権・虚有権の恵与という二つの制度についての制度概要についての調査・研究はほぼ終了した。この点については、法学協会雑誌に「遺言による受遺者の処分権の制限ー相続の秩序と物権の理念ー」として公表も行った。そして、継伝処分が原則禁止され、用益権・虚有権の恵与が容認されている理由は、受益者に課せられた義務、特に、「保存の義務」の内容の違いではないかという点が仮説として成立したことから、その点についての研究を、類似する残存物遺贈や、譲渡禁止特約付きの恵与等にも視野を広げながら行っており、今年度中に、論文にまとめることが可能であるという見込みがある。次に、ドイツ法の研究については、詳細な検討についてはこれからであるが、先行研究の調査から、先位・後位相続において、先位相続人の処分権等の権能の制限をどこまで行うことができるのかという点と、用益権の遺贈と先位・後位相続の違いをどのように考えているのかという点について中心に検討を行うことで、ドイツ法において受遺者の処分権を制限するという点について、どのように考えられているかということを一定程度明らかにすることができるのではないか、という結論を得ることはできた。今後は、ドイツ語文献を調査することについえ、この点について一定の見解を得ることができるものと考えている。平成24年度の研究実施計画においては、フランス法の基礎的研究を行うことが予定されていた。具体的には、フランス民法の信託的継伝処分(フランス民法896条、1048条以下)と、用益権・虚有権の恵与(フランス民法899条)を検討し、両者の比較を行うことでその共通点・相違点を明らかにすることが予定されていた。平成24年度の研究では、まず信託的継伝処分、用益権・虚有権の恵与という2つの制度の概観について一定程度の研究を行うことができたと考える。用益権・虚有権の登記をどのように行うのかといった実務的な点について、まだ十分に検討できていない点もあるものの、制度の大まかな点については一定程度理解をし、まとめることができたと考える。両者の共通点・相違点についても、一定程度の成果を得ることができたと考える。検討の結果、両者の相違点として、第一の受益者である継伝義務者、用益権者に課せられている義務の内容が異なるという点があり、それが、信託的継伝処分を無効とし、用益権・虚有権の恵与を有効とするもっとも中心的な理由ではないかという点までは明確に示すことができたと考えている。具体的には、継伝義務者には財産の保存義務があるのに対し、用益権者にはその義務がないという点である。
新規β-アミノ酸から構築するβ-ペプチドを用いた人工コラーゲン3重鎖の創製

申請者は、α-ヘリックスおよびトリプルヘリックス(3重鎖)構造を有し、その独特の化学的特性や再生医療の原料として注目されているコラーゲン(collagen)に着目し、新たなβ-ペプチドによってコラーゲンの3重鎖類縁体を合成することを発案した。コラーゲンは腱、軟骨、骨の有機間質、そして眼の角膜のような結合組織中に見られる重要な蛋白であり、人工臓器を始めとする人体の再生療法の材料としても期待されている。また、左巻きのポリペプチド鎖が寄り集まって右巻きの3本鎖ヘリックス構造をとることで繊維組織や骨格の構造維持に必要な性質を示すことが知られており、化学的にも非常に興味深い物質である。しかしながら天然のコラーゲンはα-ペプチドから形成されているため不安定であり、化学的安定性の問題が実用化への大きな障壁となっている。そこで申請者はコラーゲンを構成するα-アミノ酸をβ-アミノ酸に変換することで安定な人工コラーゲンが得られるのではないかと考えた。得られた化合物の構造特異性を十分に考察し、安定なスーパーアナログの開発が出来れば、将来、移植しか有効な治療法が無い疾患に対して人工の皮膚や骨、臓器などを提供することが出来る。さらにはコラーゲンが関与する疾病に対しての薬剤としても応用出来る可能性があり、その社会的貢献度は計り知れない。コラーゲンは3重鎖のヘリックス構造をもち、3個のアミノ酸残基で1回転する。そのアミノ酸配列は通常Gly(グリシン)-X-Yの繰り返し単位である。X、Yは多くの場合、それぞれイミノ酸であるPro(L-プロリン)やProのγ-位に水酸基を持つHyp(4(R)-ヒドロキシL-プロリン)があてはまる。申請者はまずβ-ペプチドによるコラーゲン類縁体を合成していく第一段階としてこれらの中からHypに着目し、そのβ-アミノ酸化合物であるβ-ヒドロキシプロリン(_βHyp)をデザイン・合成してコラーゲンの構成アミノ酸として組み込んだポリマーを合成した。現在、化合物の3重鎖の構造や安定性を詳しく調べている。申請者は近年話題となっている新たなペプチド化合物の創製を目指している。中でもβ-ペプチドは天然のα-ペプチドに最も近く、特有の堅いコンフォメーションを持つことが知られている。Β-ペプチドの構成単位であるβ-アミノ酸は、プロリンの場合は環に沿ってカルボン酸がβ位に移動したものとカルボン酸側へメチレン鎖を一炭素増炭したものの2種類が考えられる。そこで我々は、α-ヘリックスおよびトリプルヘリックス(3重鎖)構造を有し、その独特の化学的特性や新しい生体原料として注目されているコラーゲン(collagen)に着目して、新たなβ-ペプチドによってコラーゲンの3重鎖類縁体を合成することを発案した。コラーゲンは腱、軟骨、骨の有機間質、そして眼の角膜のような結合組織中に見られる重要な蛋白であり、人工臓器を始めとする生体の再生医療の材料としても期待されている。コラーゲンのアミノ酸配列は通常Gly(グリシン)-X-Yの繰り返し単位である。申請者はまずβ-ペプチドによるコラーゲン類縁体を合成していく第一段階としてこれらの中からHypに着目し、そのβ-アミノ酸化合物であるβ-ヒドロキシプロリン(βHyp)をデザイン・合成してコラーゲンの構成アミノ酸として組み込む計画であり、現在進行中である。

申請者はまずβ-ペプチドによるコラーゲン類縁体を合成していく第一段階としてこれらの中からHypに着目し、そのβ-アミノ酸化合物であるβ-ヒドロキシプロリン(_βHyp)をデザイン・合成してコラーゲンの構成アミノ酸として組み込んだポリマーを合成した。現在、化合物の3重鎖の構造や安定性を詳しく調べている。
実験的くる病モデルを利用した石灰化調節物質の開発

カルシウム調節物質として知られている薬物が骨軟骨の石灰化、骨形成、骨吸収にどのような影響を与えるかについて実験的研究を行なった。実験動物はFisher344めすラットとし、当教室で開発したEHDPくる病とストロンチウムくる病ラットをモデルとして採用した。その結果をInternational Orthopaedics、日本整形外科学会、日本骨代謝学会において発表した。結果の概要は以下の通りである。1.EHDPくる病モデルにおいて、石灰化が障害された成長軟骨には、Imidazole投与によって石灰化の促進効果がみられた。この促進効果は以前に報告したCalcitoninの効果と類似していた。又、Imidazole投与による石灰化促進効果はCa拮抗薬の1つであるdiltiazemの併用によって抑制されることを明らかにし、Imidazoleの効果発現機構に考察を加えた。2.EHDPくる病モデルにおいて、甲状腺ホルモン(Triiodothyronine)の投与による成長軟骨における石灰化促進効果をはじめて明らかにした。成長軟骨細胞に対する甲状腺ホルモンの効果をin vivoで明らかにしたもので今後の検討に興味が持たれる。促進効果の発現様式は1,25(OH)Dによるものと類似した面もあったが、血清Ca及びアルカリフォスファターゼ活性に及ぼす効果が異なるのでそのメカニズムは異なっていた。3.ストロンチウムくる病ラットモデルを用いて、これまでに明らかにしてきたEHDPくる病における1,25(OH)D、Calcitoninの示す石灰沈着促進効果を検討した結果これら両薬剤が、ストロンチウムくる病においても石灰沈着促進効果を示すことが明らかとなった。1,25(OH)D及びCalcitoninの効果の普遍性が証明された。
機能性有機硫黄化合物の新規合成による高容量正極活物質材料の作製

ジスルフィド化合物は、2電子酸化還元反応を伴う可逆的結合構築/切断プロセスに従ってエネルギー交換が起こるエネルギー貯蔵材料として注目されている。この酸化還元対は、高容量リチウム二次電池の正極に使用可能である。ジスルフィド化合物の理論容量は、従来の電池材料のそれよりも大きく、これまでに種々のジスルフィド誘導体を電池に適用してきたが、充放電反応中に構造変化や電解質への溶解を示すため、高容量であるがサイクル性能が低かった。本研究では、ジスルフィド活物質の欠点解消のため、陰極中の導電性炭素との相互作用増加が必要であると考え、ジスルフィド化合物の再設計と合成を行い、改善の効果について検証した。二次電池材料の正極活物質として,理論的に高密度で電子を授受する事ができるジスルフィド結合を利用すると,従来の無機系活物質を凌ぐ高い充放電容量を示す材料の創製が期待できる.今課題では分子内により多くのS-S結合を持つことで,理論容量の大きな有機ポリスルフィドを活物質とした,従来の無機系活物質の容量を大きく超える高い充放電容量を示す材料の合成を試みることにした.物質合成では,まずチオスルホン酸エステルを中間体としてジスルフィドを合成し,このジスルフィド誘導体に対して単体硫黄と混合し加熱する事で加硫生成物をアモルファス上の固体として得た.この物質を正極活物質として用いたリチウム二次電池を作製し,その充放電特性評価を行ったところ,最も性能の良い材料では,充放電容量が530 Ah/kgと高い充放電容量を示した.また,一定量の充電が進行した後に電気の抵抗値が急激に上昇するロックという現象の誘起が観測された.これは現在リチウム二次電池で問題となっている過充電を,この素材の添加だけで防ぐことができる可能性が示唆される知見であり、今後の有機系活物質開発において有用である.要領以外の知見としては、ジスルフィド結合を繋ぐ有機基としてベンゼン環の1,3,5-置換をジスルフィド結合で拡張した、化合物で繰り返し充放電における容量低下が置きにくいことを見出した.二次電池材料の正極活物質として高容量か期待できる含ジスルフィド結合有機材料の問題点である,繰り返し耐久性改善のアプローチとして,一定量の充電で活物質の物性が変わり,抵抗値が上がるロック現象を誘起する有機基の探索と,有機材料へ導電性を付与するために添加する導電性炭素との相互作用の検討を行った.前者について,昨年度は1,3,5位にメチルジチオ基を有するベンゼンと単体硫黄を加熱混合すると,500mAh/kg程度で充電時のロックが生じる活物質となったが,今年度は単体硫黄と加熱混合する,メチルジスルフィド誘導体について複数の候補を検討し,活物質を作製した後に充放電評価を行った結果,メタ(1,3-)位にメチルジチオ基を有するジスルフィドを用いた加硫生成物において,充電時にロックを示すことが明らかとなった.この結果は,昨年の結果と共通の構造が存在しており,今後本研究で追求する有機硫黄系正極活物質の安定性向上において有用な発見が得られた.後者については,正極材料作製時に有機活物質と混合する導電性炭素について,CNTまたはCNHと有機物の固相混合特性を,カーボンブラックを用いた際の挙動を粉末X線回折で比較した結果,CNT,CNHと結晶性の有機物を混合した際に,結晶性が速やかに消失することが確認され,この炭素材料が溶媒無しでも有機物の吸着,再構成を誘導する素材であることを明らかにした.最終年度は,26,27年度の知見を活用して,現状で最も実用に向けて適した有機活物質の構造を提案していく予定である.有機系活物質の中では良好な500mAh/kg以上の容量を示し,かつ他の有機系活物質に比べて抵抗が小さい状態で充電が進み,一定量で抵抗値が増大するロック現象が材料の特性のみで誘起する系を確立できている点において成果の先進性は示せている.また,来年度内には本課題の成果を実用的な高容量型電池の実現例として示すことが出来る段階にまで進展させている点において,研究推進状況は順調であると言える.有機系二次電池の正極材料作製において,活物質には必ず導電性炭素を添加する必要が有るが,これまでの研究では活物質と導電性炭素の相互作用を考慮した材料開発の事例はない.今年度は,導電性炭素としてCNT,活物質には芳香族基を導入することにより両物質の相互作用を強め,電池の内部抵抗低下と,充放電の繰り返しにおける耐久性の改善を試みることにした.活物質には昨年までに開発した分子の端にジスルフィド結合を有する分子と単体硫黄の加熱混合で生成する有機ポリスルフィド複合体を用いた.材料設計としては,電池の特性として充電時に一定量の充電が済むと抵抗値が高まるロック現象を誘起する,メタ位にジスルフィド結合が結合したベンゼン環と,CNTとの相互作用が良好なビフェニルの導入を考案して,単体硫黄との加熱混合によってポリスルフィドの成分として導入することに成功した.電池へ挿入する正極材料は,活物質30%wt,バインダーのPVDFを20%wt,導電性炭素を50%wtで作製した.導電性炭素はカーボンブラックとCNTの混合比を変えながら検討を行った.導電性炭素をCNTのみで作製すると,現行の正極材料の成分すべてを混合し,コイン状に成型することができなかった.しかし,活物質30%wt, PVDFを20%wt,カーボンブラック40%wt,CNT10%wtによる正極材料の作製には成功した.

これをもちいたリチウム二次電池の充放電評価については定電流方式で行ったところ1000 mA/gのペースで行って,広範なプラトー領域と放電容量密度270Ah/kgを示すことが分かり,20回充放電しても90%,200回でも70%容量は保持した.これまでの有機系二次電池における問題点で有った繰り返し充放電による耐久性を克服した,実用化に期待が持てる電池の製法開発において有用な知見を得たと言える.ジスルフィド化合物は、2電子酸化還元反応を伴う可逆的結合構築/切断プロセスに従ってエネルギー交換が起こるエネルギー貯蔵材料として注目されている。この酸化還元対は、高容量リチウム二次電池の正極に使用可能である。ジスルフィド化合物の理論容量は、従来の電池材料のそれよりも大きく、これまでに種々のジスルフィド誘導体を電池に適用してきたが、充放電反応中に構造変化や電解質への溶解を示すため、高容量であるがサイクル性能が低かった。本研究では、ジスルフィド活物質の欠点解消のため、陰極中の導電性炭素との相互作用増加が必要であると考え、ジスルフィド化合物の再設計と合成を行い、改善の効果について検証した。有機系活物質の開発には,容量の増大と耐久性の向上が求められている.今年度の研究では硫黄による加硫という、簡便な操作で高容量の材料が高収率で得られた点で進展性が高いと評価した.さらには、充放電時における耐久性改善を有機系活物質で実現できる傾向を見出した点においても進展性は高く,次年度の条件検討によって更なる性能改善が期待できる点で,本年度の本課題の研究推進は順調であると言える.今後の改善項目として,容量を上げるためには活物質中の硫黄含量を上げる必要があり,ロック現象に寄与する有機成分に比率を加硫時にどれだけ減らせるかの検討を行うことで,最適条件は明らかとなる.二次電池として動作させる際の安定性向上のためには,活物質と導電性炭素との相互作用強化が必要であり,これは次年度の活物質/CNTまたはCNH系の正極における電池特性評価で明らかにする.28年度が最終年度であるため、記入しない。有機化学リチウム二次電池の作製、評価を専門とする共同研究者を加えて,電池の作製評価のサンプル数を増やしてスクリーニングをさらに進めて行き,性能改善を進める.また、有機活物質に添加する炭素材料と有機物の相互作用に着目した性能改善も試みていく.H27年度において,有機材料合成実験や電池評価実験における操作が確立することによって,実施作業の低コスト化が実現できた.28年度が最終年度であるため、記入しない。二次電池特性評価については,次年度のより専門とする研究者との共同作業により評価を速やかに進めていく予定であり,そのための実験費用を確保した.そのほかの本年度配分の研究予算使用については適切な使用ペースにより,実験試薬,消耗品,学会旅費として使用した.最終年度は当初の申請額に近い計画によって本課題の研究は推進可能となり,有機材料の構造最適化と正極材料中の炭素材料との相互作用の最適化に関する電池特性評価の十件数増による,より良い研究成果を最終年度にまとめ上げていく予定である.28年度が最終年度であるため、記入しない。次年度より共同研究者に加わる関西学院大吉川准教授との共同研究費用に充てる.吉川は電池研究で世界トップレベルの研究者であり、電池の作製評価を単独で実施可能である.この共同研究の実施によって,本課題の成果は大きく発展すると予想される.28年度が最終年度であるため、記入しない。
医師のジェンダーの関与と、診療対話の視線と脳活動にみる、新しい医療交渉学の開発

本研究は、医師のジェンダーの要素を加味しつつ、対面角度と話題順序による患者の視線行動と脳活動を解析、検討することにより、患者の満足度を高める新しい医療交渉手法を開発、提案することを目的とする。患者満足度を向上する医療コミュニケーションの新たな方法論を構築することを目指し、患者と医師との対面角度に注目して、その実験評価と妥当性の検討を進めている。27年度では、よりリアルな実験を実現するために実際に運営されているクリニックを実験会場として使用した。若手女性医師役による心理的な印象対応をアイトラッキングにて生理学データとして計測、収集することができた。さらに実験直後にアンケートと直接的に個人面接するにより心理的な印象について個別データを収集することができた。その分析・解析結果を成果発表会として発信することができた。29年度では、補助事業の目的をより精密にするために、医師役の対面角度に対する印象調査を実施する予定であったが、研究代表者および研究分担者の所属研究機関の変更等があり、転籍に伴う変更手続、研究環境の再整備、研究体制の再構築など想定外の事象が生じた。当該事案に伴い研究計画を再構築したため、所属研究機関の研究倫理審査委員会の申請対応等が遅延することとなった。医師の性別、年代による患者の心理的影響について検証を進められるようデータ分析・解析を行った。30年度では、医師の性別、対面角度による患者の印象度について調査を実施、分析解析を行った。当初予定していた近赤外光脳機能イメージング装置(NIRS)による意識・無意識的な生理応答の評価については不適切であると判断した。これは近赤外光脳機能イメージング装置(NIRS)が、時々刻々と変化する心理的応答に対して、脳血流変化検出の遅延時間や脳部位の空間分解能力が低く、実際の状況把握が想定以上に困難であることが明らかとなったためである。医療事故報告件数は毎年更新し続け、ついに3,500件を超える最多の3,654件となった。医療事故調査制度開始に伴い、医師の9割が刑事罰に不安であると回答する。医師の心理的萎縮や訴訟による対立は、患者のためにも医師のためにも日本の医学・医療のためにもならない。患者と医師間の良好な関係構築のためには、新しい問題解決システムが求められている。患者と医師間での診察時の会話「医療交渉」において、患者の満足度を高める医療交渉手法の構築は、医療事故が紛争化する医療界において喫緊の課題である。今年度は、医療交渉における患者と医師との対面角度と診療の会話内容について、患者への心理的影響と患者の満足度の評価を目的として、視線行動を分析・解析した。特に医師役に対する患者役対象者の心理的影響と満足度を視線行動から示唆を得た。実験参加者の現実感を向上させるため、実際のクリニックを2日間借用した。調査手法は視線測定による行動評価であり、メガネ型視線計測装置を装着した。2種類の異なる診療シナリオを各1回遂行した。実験参加者の現実感のため医療機関に通院歴のない方、医療機関、医療従事者が嫌いな方などは除外した。医師役を女性とし、患者役には、日程ごとに対面角度を2種類設置、2種類の診療シナリオにて、女性8名、男性4名の計12名のデータを収集した。実査後個別にインタビューした。5月、6月に仮実験を遂行、12月にクリニックでの脳科学実験を遂行し、その解析・分析を踏まえて翌年3月に成果発表シンポジウムを開催した。研究代表者にとって初めての大型研究プロジェクトの総括であったが、研究分担者、研究協力者はじめ関係各位の多大なご尽力に常に支えられてきた。心より感謝申し上げる。おおむね順調に進展しているといえる。患者満足度を向上する医師コミュニケーションの方法論を構築することを目指し、患者と医師との対面角度に注目して、その評価実験と妥当性の検討を進めている。初年度27年度では、実際のクリニックを実験会場として使用し、若手女性医師役による心理的印象をアイトラッキングと事後アンケートにより検証した。本年度28年度では、研究者らの所属機関の変更があり、転籍に伴う変更手続き、研究環境の再整備、研究体制の再構築など想定外の事象が生じたため、研究が当初の計画通り進行できない時期があった。しかしながら、27年度の実験結果の分析・解析と英語学術論文の執筆作業を並行して実施していたため、29年度に実施する新たな実験デザインの企画立案と英語学術論文の投稿を果たすことができた。29年度に開催される国際会議での発表についても審査申込をした。実験成果の発表などでこれまでに指摘された、医師の性年代による患者の心理的影響について検証を進められるようさらに検討した。また、当初予定していた近赤外光脳機能イメージング装置(NIRS)による意識・無意識的な生理応答の評価は、計測方法として不適切であると判断するにいたった。これは近赤外光脳機能イメージング装置(NIRS)が、刻々と変化する心理的応答に対して、脳血流変化検出の遅延時間や脳部位の空間分解能力が低く実際の状況把握が困難であることが明らかになったためである。

研究者らの所属機関の変更に伴う変更手続き、研究環境の再整備、研究体制の再構築のため本年度28年度の研究は当初計画より進捗状況はやや遅れているものの、初年度27年度での実験をより深く検討し、研究環境、研究体制を改めて検討し再構築する機会を得たことにより、当初計画よりも改善された新たな実験デザインを作り込むことができた。このため、3年間の本研究に大きな影響はなく、研究成果を挙げられるものと思われる。本研究は、医師のジェンダーの要素を加味しつつ、対面角度と話題順序による患者の視線行動と脳活動を解析、検討することにより、患者の満足度を高める新しい医療交渉手法を開発、提案することを目的とする。患者満足度を向上する医療コミュニケーションの新たな方法論を構築することを目指し、患者と医師との対面角度に注目して、その実験評価と妥当性の検討を進めている。27年度では、よりリアルな実験を実現するために実際に運営されているクリニックを実験会場として使用した。若手女性医師役による心理的な印象対応をアイトラッキングにて生理学データとして計測、収集することができた。さらに実験直後にアンケートと直接的に個人面接するにより心理的な印象について個別データを収集することができた。その分析・解析結果を成果発表会として発信することができた。29年度では、補助事業の目的をより精密にするために、医師役の見た目が対面角度の心象に影響する程度を評価する調査を実施する予定であったが、研究代表者および研究分担者の所属研究機関の変更等があり、転籍に伴う変更手続、研究環境の再整備、研究体制の再構築など想定外の事象が生じた。当該事案に伴い研究計画を再構築したため、所属研究機関の研究倫理審査委員会の申請対応等が遅延することとなった。医師の性年代による患者の心理的影響について検証を進められるようデータ分析・解析を行っている。当初予定していた近赤外光脳機能イメージング装置(NIRS)による意識・無意識的な生理応答の評価については、計測方法として不適切であると判断するにいたった。これは近赤外光脳機能イメージング装置(NIRS)が、時々刻々と変化する心理的応答に対して、脳血流変化検出の遅延時間や脳部位の空間分解能力が低く、実際の状況把握が想定以上に困難であることが明らかとなったためである。当初予期していなかった研究代表者および研究分担者の所属機関の変更等に伴う変更手続き、研究環境の再整備、研究体制の再構築のため29年度に予定していた当初の計画より進捗状況はやや遅れている。しかしながら研究環境、研究体制を改めて再検討、再構築する機会を得たことにより、実際のクリニックを使用した実験におけるデータを当初計画よりもより深く詳細にデータの解析作業を行うことができている。このため、本研究課題に対して、よりよい研究成果を挙げられるものと期待できる。
サケ科魚類生殖腺GSC/ニッチ・システムを構成する細胞の同定と季節制御

1)ニジマスの卵巣内にGSCとして振る舞うことができる細胞が存在していること、さらにこれらの細胞が高い性的可塑性を保持していることを明らかにした。2)ニジマスの繁殖期の精巣内には、成熟精子と精巣嚢の壁面に散在するわずかな未分化精原細胞が存在するが、これらの精原細胞は、季節に応じて宿主個体への移植能力と増殖能を変化させることを明らかにした。また、移植能力(すなわち幹細胞能)が高い時期の未分化精原細胞と低い時期の未分化精原細胞間でマイクロアレイ解析を行い、この移植能とパラレルに変動する分子マーカー群を単離することに成功した。3)ニジマス精巣からヘキスト33342に対する染色性の違いを利用して移植能(幹細胞能)が高い細胞集団を単離することに成功した。またこれらの細胞のトランスクリプトーム及び形態的解析を行った。(1)詳細な移植実験によりGSCを機能的に同定し、これらの細胞をprospectiveに同定可能な分子マーカーを探索する。これには、GSCを高濃度で含むと予想される集団と、その他の精原細胞間でのマイクロアレイ解析を用いる。さらに、(2)これらのGSCの挙動を基に、GSCの維持、増殖に機能特化したセルトリ細胞、すなわちGSCのニッチ形成に貢献していることが予想されるセルトリ細胞を形態的に同定する。これらのセルトリ細胞を同定するために、本細胞で特異的に発現しているマーカー分子の探索をGSCマーカーの探索と同様のアプローチで行う。続いて、ここまでの研究で得られた情報を用いて単離したGSCおよびセルトリ細胞を用いて、(3)GSCのin vitro培養実験と、それに続くin vivoへの移植実験を組み合わせることで、単離したセルトリ細胞のニッチ形成能を明らかにする。また、ニジマスは明瞭な季節繁殖性を有するため、(4)これらのGSCとニッチ細胞の出現パターンの季節変化を、その数と生殖腺内における3次元的な位置に注目して明らかにする。なお(4)の解析は精巣のみならず(5)卵巣においても行うことで、哺乳動物では解析不可能な、雌性生殖腺におけるGSCおよびニッチ形成機構の解明にも迫る。研究代表者らによるA型精原細胞(A-SG)とB型精原細胞(B-SG)を個別に移植を行った実験から、A-SGの中には幹細胞能をもつ精原幹細胞が含まれており、分化した細胞はすでに幹細胞能を失っていることが明らかとなっている。さらにA-SGは分裂細胞と、非分裂細胞とが混在するヘテロな集団であり、このうち非分裂A-SGが宿主生殖腺内へ生着しやすいということが明らかとされている。これら一連の見解から、非分裂のA-SGこそが精原幹細胞ではないかと考えられる。そこで本研究では精原幹細胞とはどのような細胞なのか、つまりA-SGに含まれる非分裂細胞とはどのような細胞なのかを明らかにするため、これらの細胞の形態的指標を明らかにしその挙動を追跡することを目指した。野生型ニジマスの2,3, 4, 6, 9, 12ヵ月齢をサンプリングし、組織観察を行った。さらに分裂細胞を標識するPCNAの(proliferating cell nuclear antigen)抗体を用いた免疫染色を用い、非分裂細胞と分裂細胞の形態を解析した。6ヵ月齢精巣のHematoxylin Eosin組織切片染色像より、A-SGを核小体やヘテロクロマチンの数を指標にして4タイプに細分化した。この形態的指標を用いて非分裂A-SGの形態を特定した結果、核小体が一つで核が大型のA-SGが高頻度に存在していることが明らかとなった。また、核小体が一つのA-SGは成熟段階により核直径が異なったため、核小体数が同様の細胞の中には異なる性質をもつ細胞が混在していることが示唆された。非分裂A-SGは精原幹細胞を高濃度で含むという知見と本研究の結果を併せて考察すると、精原幹細胞は核が大型で一つの核小体をもつA-SGであるものと予想された。一方、近年いくつかの組織幹細胞において、ヘキスト染色を施したのち、ヘキストグリーンとヘキストレッドでフローサイトメーター解析した個々の細胞を、ヒストグラム上に2次元展開すると、幹細胞能を保持する細胞集団はside population(SP)として検出できることが報告されている。

そこで、今年度はニジマスの精原幹細胞を検出するための方策として、vasa-Gfp遺伝子導入ニジマスの精巣細胞を材料に用い、得られた精巣細胞をヘキスト染色した後、GFP陽性の細胞集団を上記のフローサイトメーター解析に供し、個々の細胞の分布を調査した。その結果、ニジマス精巣には明瞭にSP集団が存在することが明らかとなった。同様の解析を精巣細胞全集団に対して行った結果、SPにはGFP強陽性の未分化と考えられる生殖細胞のみが濃縮されていることが明らかとなった。また、得られたSPに属する細胞とその他の細胞を孵化稚魚の腹腔内へと移植した結果、SPに属する細胞は、その他の細胞と比較し、明瞭に移植効率が高いことが明らかとなった。以上の結果から、ニジマス精巣細胞のSPには高い移植能を保持した精原幹細胞が濃縮されている可能性が示唆された。現在、得られた細胞集団の形態を詳細に解析中である。研究代表者らによる昨年度までの研究で、ニジマス精巣細胞をヘキスト染色した後、サイドポピュレーション(SP)を分画すると、明瞭に移植効率が高い細胞集団を濃縮できることが明らかとなった。さらに、これらの細胞にABCトランスポーターの阻害剤であるベラパミル処理を行うと、SP集団が消失することが確認された。以上の結果から、ニジマス精巣細胞のSP分画には高い移植能を保持した精原幹細胞が濃縮されている可能性が示唆された。これらのSP細胞を移植した宿主個体を継続飼育したところ、移植細胞は宿主の性に応じて、雌雄両者の生殖細胞に分化することが確認された。さらに、これらのSP細胞分画はDNA量が2Nの細胞が濃縮されていること、試験管内で培養を行うと、非SP集団より、増殖活性が高いこと、さらには非SP分画よりSP分画には、大型で核小体数が少ない細胞が多く濃縮されていることが明らかとなった。これらSP細胞集団をソーティングし、各種幹細胞マーカー分子の発現解析を行った結果、SP細胞ではGFRα1、Plzfが非SP細胞より明瞭に高レベルで発現していることが明らかとなった。また、同様の分画はヤマメにおいても観察されていたことに加え、これらのSP細胞は高い移植能を保持していることも確認された。これらの結果から、この方法による移植可能な精原幹細胞の濃縮はサケ科魚類では普遍的に利用可能であることが示唆された。今後はクロマグロのような有用種への応用も期待される。精原細胞移植のドナーにあらゆる成熟段階の個体を利用するためには、各成熟段階の精巣構造、さらにはそこに含まれる精原細胞の特徴を理解することが重要である。しかし、従来の研究対象は初回成熟に至るまでの精巣に限られ、一旦成熟した精巣の再成熟過程に関する知見は乏しい。本年度は、多回産卵型サケ科魚類のニジマスを材料に用いて、再成熟過程における精巣の形態的・機能的変化を解析した。実験魚には精原細胞で特異的に蛍光を発するvasa-OEP遺伝子導入ニジマスを用い、排精を確認した日から0,1,3,5,7,9,11か月目に精巣を採取した。得られた精巣の一部は、組織切片を作成し、抗GFP抗体と細胞分裂マーカーである抗リン酸化ヒストン3抗体による免疫染色を行い、A型精原細胞(ASG)の局在とその増殖能を調べた。残りの精巣組織は、酵素処理により分散を行った後、セルソーターによりGFP蛍光を指標にASGを単離した。得られたASGは500細胞ずつ宿主腹腔内へ移植し、各ASGが持つ宿主生殖腺への生着能を調べた。
小脳発生における自閉症感受性遺伝子Ａｕｔｓ２の分子機能の解明

本研究では、小脳プルキンエ細胞の発生における自閉症感受性遺伝子Auts2の生理機能の解析を目的とする。Auts2遺伝子は自閉症や知的障害、統合失調症など、様々な精神発達障害との関連性について示唆される遺伝子であり、大脳皮質や海馬、小脳など高次脳機能を司る脳領域で高発現することが知られている。近年、小脳は自閉症などの精神疾患発症に関連するとの報告があり、古くから知られていた運動制御中枢としてだけでなく、社会性行動などの高次な機能を司る脳領域として注目されている。胎生期大脳皮質においてAuts2遺伝子は細胞骨格系を制御し、細胞移動や神経突起伸長に関与することが報告されているが、小脳におけるAuts2遺伝子の役割は未だ明らかではない。そこで小脳領域でAuts2遺伝子を欠損するマウスを作製し、Auts2遺伝子を高発現する小脳プルキンエ細胞に注目して、解剖学、組織学および電気生理学的解析を計画した。Auts2遺伝子欠損マウスでは、プルキンエ細胞の樹状突起が異常な形態を示すこと、また、プルキンエ細胞に形成される登上繊維シナプス形成領域の縮小および平行繊維シナプスの過剰形成が観察された。これらの表現型から小脳プルキンエ細胞に形成される2種類の興奮性神経伝達に影響があると推測され、電気生理学的解析を行なった。Auts2ノックダウンされたプルキンエ細胞に対してホールセルパッチクランプ法を用いて興奮性シナプス後電流(EPSC)を測定した結果、平行繊維由来の興奮性シナプス伝達を過剰に受けていると推察される結果を得た。Auts2遺伝子欠損マウスでこれまで見られていたプルキンエ細胞の形態学的異常をサポートするようなデータが得られており、おおむね当初の計画通り進んでいると評価した。Auts2遺伝子の欠損がプルキンエ細胞の発生に影響を与えることが明確になりつつも、AUTS2タンパクのどのような分子メカニズムに起因するのかは未だ不明である。これまで報告されている論文や公共のデータベースから、AUTS2タンパクの結合パートナーを絞り込み、生化学・分子生物学的解析を進めていく。
維管束植物の葉の比較進化発生学的研究

維管束植物の栄養器官である葉は、葉身の形によって、大きく複葉と単葉の2タイプに分類される。葉の形態の違いには、KNOX、LFY、PHANなどの形態制御遺伝子が関与する。多くの被子植物において、葉の形態の違いは葉算法でのKNOX遺伝子の発現およびPHAN相同遺伝子との相互作用により制御される。例外として、エンドウを含むマメ科植物では、複葉形態はKNOX遺伝子の代わりにLFY相同遺伝子により制御されており、被子植物の葉の形態形成に2つの制御系が存在することが分かってきた。本研究では、シダ植物と原始的被子植物における2タイプの形態の違いがどのように制御されるのか明らかにするためシダ植物からは羽状複葉を持つシケシダと単葉を持つヘラシダの、原始的被子植物はスイレン科のハゴロモモの各遺伝子の発現解析を行った。原始的被子植物ハゴロモモの複葉と単葉では、LFY相同遺伝子の発現量に違いは見られなかったが、KNOX遺伝子とPHAN相同遺伝子に有意な差が見られた。KNOX遺伝子は複葉で発現を示しだのに対し、単葉では全く発現が見られなかった。このことからハゴロモモの葉の形態はKNOX遺伝子とPHA相同遺伝子により制御されていると考えられた。シダ植物複葉と単葉においてKNOX遺伝子の発現量に差は見られなかったが、LFY相同遺伝子に有意な差が見られ、シダ植物において、2タイプの葉の形態の違いはLFY相同遺伝子の発現量の違いにより制御されていると考えられた。被子植物とシダ植物では異なるメカニズムにより葉の形態が制御され、シダ植物の葉と種子植物の葉が独立に進化してきたと示唆された。つまり、維管束植物の共通祖先であるトリメロフィトンからシダ植物、種子植物に至る系統が分かれた後に、それぞれの系統で異なる葉の形態形成メカニズムにより葉が形成され、進化した可能性が考えられた。維管束植物の栄養器官である葉は、植物種によって様々な形態を持ち、特に葉身の形によって、大きく「単葉」と「複葉」の2タイプに分けられるがその遺伝的制御や進化については不明な点が多い。近年、分子遺伝学の発展に伴い、複葉の形態の遺伝的制御についてエンドウではLEAFY相同遺伝子、トマトではPHANTASTICA相同遺伝子およびKNOX遺伝子の関与が報告され、被子植物の複葉形成に2つの異なる制御系が存在することが明らかとなった。本研究では、維管束植物における葉の大進化を明らかにするため、羽状複葉で知られるシダ植物と原始的被子植物の複葉がどのような制御系で形成されているか解析を進めている。シダ植物からは同属で典型的な羽状複葉を持つシケシダと単葉のヘラシダを、原始的被子植物では複葉的形態の沈水葉と単葉の水上葉を持つスイレン科のハゴロモモを材料に用いた。本研究は上記の植物種から葉の形態形成を制御する遺伝子を単離、葉の形成過程における各遺伝子の発現解析を行い、2タイプの葉の形態の違いに葉の形態形成制御遺伝子がどのように関わるか明らかにすることを目的とした。現在ハゴロモモとシダ植物の両方からKNOX遺伝子、LFY相同遺伝子、PHAN相同遺伝子の全てを単離した。ハゴロモモについてReal-Time PCR法により花芽、複葉、単葉、茎、根の各器官で上記の葉の形態形成制御遺伝子の発現解析を行ったところ有意な差が見られた。