hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
RHIC-PHENIXにおける重クォーク測定のための前置検出器トリガー回路の開発

水が温度や圧力の変化によって、固体、液体、気体、プラズマなど様々な相を取る様に、原子核や陽子、中性子も高温状態では溶けて素粒子のクォークとグルーオンが自由に運動するクォーク・グルーオン・プラズマ(QGP)状態になる。QGP状態はこれら素粒子が熱振動をする集団運動状態と考えられ、この状態を起こすにはある一定数の素粒子数が必要と考えらえる。本研究では従来の重イオン同士の衝突によるQGP状態の再現とは一線を画し、陽子同士と素粒子数の圧倒的少ない衝突でQGP生成の有無を調査する。これを観測するために、QGPから崩壊する多粒子終状態を効率的に収集するトリガーシステムを開発し、収集に成功した。まずトリガー回路開発に先立って、理研テストベンチ内に既存のFVTX検出器とその読み出しシステム一式を設置する必要がある。このセットアップを組むにはFVTXシステムに関する専門的な知識が必要であるが、当研究開発チームはFVTXシステムの開発に携わってこなかったので、必要な知識に乏しい。そこで研究代表者がFVTXシステムの開発母体である米国ロスアラモス国立研究所に一週間滞在し、現地で既存のセットアップを用いて知識と研鑽を積んだ。その後7月頃に計画通りロスアラモス研究所よりスペアFVTXシリコン検出器と読み出し回路一式の提供を受け、理研テストベンチ内にセットアップを組んだ。データ収集用のパソコンを購入し、FPGA等のハードウェア制御用ソフトウェアー等必要なアプリケーションのインストールも完了した。78月にはロスアラモスからエキスパートを招聘し、セットアップの様々な部分で直接手ほどきを受けた。セットアップにあたりFVTXシステムの読み出し回路は複数の読み出し回路がそれぞれ電気信号や光信号を介して信号を通信するため、回路間での信号が正しく受け渡されているかのコミュニケーションテストをそれぞれの回路間で確認しながら行った。この過程で、コミュニケーションが思うように動作しないケースが多々あったが、主に印加電圧の電圧降下を見過ごしていた、回路上のジャンパーケーブルの接触が悪くなっていた、等の原因であった。このように様々な問題が生じたが、必要に応じてエキスパートの指南を受け、デバッグ方法を学ぶ等して解決し、さらに理研の開発チームにノウハウも蓄積してきた。このセットアップと理研で独自に測定した回路のパフォーマンス測定結果は、立教大学学部生2名の卒業論文として2月にまとめられた。当初はオンライントラッキング機能を持った追加回路を2年かけて開発し既存のFVTX検出器読み出しにトリガー機能を取り付ける計画であったが、予算の事情から停滞していたPHENIX実験の高度化計画が昨年急展開し、想定外に前倒しされる事が決まった。これにより現行PHENIX測定器群は2016年を持って解体されることになり、当初の計画通り開発が進んだとしても解体前最後の実験には間に合わなくなり計画の見直しを余儀なくされた。追加回路はFVTX後方の飛跡検出器との洗練されたオンライントラックマッチングをするためには必須だが、トラックマッチングを要求せず、かつ粗いオンライントラッキングのみであれば、既存読み出し回路のFPGA予備能力を使ってFVTXにトリガー機能を持たせる事ができる。そこで、近年急速に注目を浴び始めた高エネルギー重イオン同士衝突以外の衝突系での集団的運動現象の検証に着目した。従来クォークグルーオンプラズマ(QGP)現象は重イオン同士のみで観測されると考えられていたが、近年LHCやRHICで金-重水素、鉛-陽子等の小さな衝突形でもQGPのような集団的運動を示唆する観測結果が得られてきている。さらにCMS実験では陽子-陽子でも観測されたとの報告がなされた。この結果は未だ他の実験で追試されていない。この現象を観測するためには、PHENIXに粒子多重度を選択的にトリガーする機能が必要である。この粒子多重度トリガーは上述のFVTXの粗いオンライントラッキングで対応でき、オンライントラックマッチングも必要としない。昨年6月にはこの方針転換を固め、粒子多重度トリガーのFPGAプログラム開発に着手した。8月にはプログラムの雛形を完成させ、秋にはテストベンチで詳細なデバッグ作業を行った。12月には実機にインストール、2月の実験開始時にコミッショニングを行い、3月から現在に至るまで物理データを取得中である。クォーク・グルーオン・プラズマ(QGP)現象は重イオン同士の高エネルギー衝突のみで観測されると長年考えられてきたが、近年これが陽子同士の衝突など小さな衝突系でもQGPを示唆する現象がLHCで観測された。この現象は終状態に高多重度となる事象で観測される。この現象の検証をRHIC-PHENIX実験で行うために高多重度トリガーを開発した。2014年度にPHENIXの前方前置飛跡検出器(FVTX)の読み出し回路上で、ヒット情報を元に粗いトラッキングを行い、そのトラック数が多い場合にトリガーを発行するアルゴリズムを開発し回路のFPGAに搭載した。2015年における実験で初稼働し高多重度トリガーとして実用化に成功した。この年の陽子-陽子衝突実験において、500億の高多重度事象を取得した。Minimum Bias(MB)トリガーで取得した高多重度事象に比べて、これは100倍の統計量に相当する。この成功を受けて、研究代表者は2015年秋に行われたQuark Matter国際会議(QGP分野の最高権威会議)にて、新トリガーのパフォーマンスを口頭発表した。データ取得後は精力的に解析を進めているが、重イオン衝突実験で用いられてきた従来の解析手法では、QGPを示唆する兆候は見られていない。しかし陽子-陽子衝突実験では重イオン衝突実験とは実験条件が違うため、現在はそれらの補正に取り組み、その上での再評価を目指している。

本トリガー開発や性能評価をまとめることで、学士5名、修士1名が学位を取得しており、博士課程1名が博士号の取得を目指し解析中である。尚本装置は高多重度トリガーとして開発したが、低多重度を条件としてトリガー発行させることで、MBトリガーとして今年2016年の低エネルギー衝突実験で稼働中である。トリガーを開発する上で、容易にトリガー条件を変更可能な設計をしたために、このような汎用性を持ちPHENIX実験全体の利益に大きな貢献をしている。水が温度や圧力の変化によって、固体、液体、気体、プラズマなど様々な相を取る様に、原子核や陽子、中性子も高温状態では溶けて素粒子のクォークとグルーオンが自由に運動するクォーク・グルーオン・プラズマ(QGP)状態になる。QGP状態はこれら素粒子が熱振動をする集団運動状態と考えられ、この状態を起こすにはある一定数の素粒子数が必要と考えらえる。本研究では従来の重イオン同士の衝突によるQGP状態の再現とは一線を画し、陽子同士と素粒子数の圧倒的少ない衝突でQGP生成の有無を調査する。これを観測するために、QGPから崩壊する多粒子終状態を効率的に収集するトリガーシステムを開発し、収集に成功した。新たなトリガー電子回路開発を回避したためFVTXトリガーの実用化は一年早まり、当初プロトタイプテストの予定であった今年の実験(Run15)で、すでに物理データを取得中である。トリガーのパフォーマンスはデザイン通りの棄却能力、トリガー効率で稼働している事が確認できている。この意味では当初の計画以上に進展していると言えるが、観測を目指した物理が変わったので敢えて概ね順調に進展している、とした。現在は取得したデータのクォリティーチェックを進めている。また既存のトリガーに比べてどれだけ感度が優れているかの定量的評価も行い、その優越性も証明した。(1)のURLにはPHENIX共同実験者が情報を共有できるように、トリガーの仕組みや稼働方法のマニュアルなどが記載されている。(パスワードアクセス規制)高エネルギー原子核実験分野実験期間中はトリガーの稼働に細心の注意を払い、より高いクォリティーのデータ取得に勤める。同時にトリガーFPGAプログラムへのデバッギング機能追加等の高度化も稼働と同時に進行させ、より高い完成度を目指して行く。実験終了後は物理解析を進める。一方で実用化を急ぐため、現行では極力追加ハードウェアを回避したため、現行のトリガーデザインには、実際の粒子多重度に対する感度にまだ改善の余地がある。翌年の実験Run16ではFVTXトリガーが必要となる実験が走るか未定であるが、もし走る見通しとなればハードウェアの開発も視野に入れた上で感度向上への高度化に取り組む。読み出し回路のチェーンテストは比較的順調に進められたものの、検出器からの信号取り出しには高いノイズレートに苦しめられて難航した。
涙腺における局所ステロイド産生とその生理的役割の解明

涙腺にはステロイド合成系が発現しており、数種類のステロイドホルモンが合成されている。本研究では、涙腺における局所ステロイド合成酵素の発現解析を行い、局所ステロイドホルモンの涙腺における生理的役割を検討する。ドライアイモデルラットの涙腺中ステロイド合成酵素の活性を測定したところ、シトクロムP45017α活性の上昇が確認できた。この活性上昇はP45017αおよびシトクロムb5発現の上昇によるものであった。ドライアイモデルでは涙腺中ジヒドロテストステロン濃度が上昇しており、この変動はP45017α活性上昇に起因すると考えられた。涙腺機能は局所ステロイドホルモンによる調節を受けていると思われる。本研究は下記3項目に従って、涙腺における局所ステロイド産生を明らかにし、その生理的役割を解明するものである。「1.涙腺における局所ステロイド合成活性測定法の確立」すでに確立した5α還元酵素活性測定系を応用して、トリチウムラベルされたステロイドを基質とし、HPLCを用いた酵素活性測定系を構築することにした。活性の高いデヒドロゲナーゼや還元酵素の活性は容易に測定できるため、まず、3β-ヒドロキシ-Δ5-ステロイドデヒドロゲナーゼ(3β-HSD)の酵素活性測定を目的とした。この酵素はプレグネノロンをプロゲステロンに変換し、各種ステロイドホルモン産生に必須である。この測定系を用いて、正常および性腺除去雄ラットの涙腺ミクロソームにおける3β-HSD活性を測定し、性腺除去によって活性が上昇することを確認できた。「2.In vitroにおける涙腺組織による涙液産生測定系の確立および産生に対するステロイドの影響の検討」雄ラット涙腺を摘出して培地中37°Cでインキュベーションし、培地中へのリゾチーム分泌を検討した。リゾチーム濃度の測定は、リゾチーム酵素活性を測定することにより可能となった。摘出した涙腺をメスでスライス状にして培地に入れ、インキュベーション前後のリゾチーム濃度を測定したところ、測定は可能であったが、サンプルごとのばらつきが大きいことがわかった。実験系に関する改良が必要であると思われる。「3.ドライアイモデルにおけるステロイド産生」免疫組織染色法を用いて、涙腺中ステロイドホルモン合成系酵素の局在を明らかにすることができた。雄雌ともに大部分の酵素は腺房ではなく導管に局在しており、効率的なステロイド合成が行われていること考えられた。また、アンドロゲン受容体は涙腺全体に存在し、涙腺機能がアンドロゲンによって調節されていることが示された。「1.涙腺における局所ステロイド合成活性測定法の確立」これまでの活性測定にはトリチウム標識された基質を用いてきたが、ステロイドの中には標識されたものが市販されていないものもある。26年度は質量分析装置(MS)を用いた、アイソトープを使用しない測定系を確立することにした。非標識ステロイドを基質として涙腺ミクロソームを用いて反応させた後、生成物をLC-MS/MS法により同定した。プロゲステロンを基質とした場合には、17α-ヒドロキシプロゲステロン(17OHP)、デオキシコルチコステロン(DOC)が検出され、これらのステロイドの生成反応を触媒するシトクロムP45017α(P45017α)、P450c21の活性を測定することが可能となった。「2.In vitroにおける涙腺組織による涙液産生測定系の確立および産生に対するステロイドの影響の検討」ラット涙腺を培地中でインキュベーションし、培地中に分泌される涙液タンパクを涙液産生分泌マーカーとして測定することした。25年度はマーカーとしてリゾチームを用いたがばらつきが大きいため、26年度はラクトフェリンを用いることにし、EIA法によるラクトフェリン測定系を確立した。「3.ドライアイモデルにおけるステロイド産生」26年度はタバコ主流煙(TS)曝露によるドライアイモデルを用いて解析を進めた。このモデルは、ラットをチャンバー内でTSに全身曝露させることにより、角膜障害と涙液分泌低下を引き起こさせるものである。正常ラットおよびTS曝露ラットより涙腺を採取し、リアルタイムRT-PCR法により発現解析を行った。P45017α、P450c21の発現上昇、3β-ヒドロキシステロイドデヒドロゲナーゼ(3β-HSD)の発現低下が認められた。涙腺には性ホルモン受容体が発現しており、性ホルモンは涙腺機能に影響を与えている。予備検討により、涙腺にはステロイドホルモン合成系が発現しており、数種類のステロイドホルモンが合成されていることが示された。本研究は、涙腺における局所ステロイド合成の定量的解析を行い、涙腺局所ステロイドホルモンの生理的意義の解明を目的とする。ステロイド合成酵素の活性測定にはトリチウム標識された基質を用いることが多いが、本研究では質量分析装置を用いた、アイソトープを使用しない測定系を確立して用いた。ステロイドを基質として涙腺ミクロソームを用いて反応させた後、生成物をLC-MS/MS法により同定した。プロゲステロンを基質とした場合には、17α-ヒドロキシプロゲステロン、デオキシコルチコステロンが検出され、これらのステロイドの生成反応を触媒するシトクロムP45017α(P45017α)、P450c21の活性を測定することが可能となった。さらに3βHSD、17βHSD活性、ミトコンドリアにおけるP45011β活性の測定系を確立した。涙液分泌低下

モデルラットではP45017α発現上昇とともに酵素活性上昇も認められ、遺伝子発現レベルでの制御がなされていることが示唆された。また3βHSDの発現低下および活性低下も認められたが、その他酵素の発現、活性の変動は認めらなかった。以上の結果から、ステロイド合成経路がΔ5-経路優位に変動し、アンドロゲン合成にシフトしていると考えられた。LC-MS/MS法を用いた、プロゲステロン、アンドロステンジオン、テストステロン、ジヒドロテストステロン(DHT)などの涙腺中ステロイド濃度測定法を確立した。涙液量低下モデルにおいてアンドロゲン最終産物であるDHTのみ上昇が認められた。この結果は酵素活性の結果と一致し、アンドロゲンが涙腺機能に影響を与えていることが示された。涙腺にはステロイド合成系が発現しており、数種類のステロイドホルモンが合成されている。本研究では、涙腺における局所ステロイド合成酵素の発現解析を行い、局所ステロイドホルモンの涙腺における生理的役割を検討する。ドライアイモデルラットの涙腺中ステロイド合成酵素の活性を測定したところ、シトクロムP45017α活性の上昇が確認できた。この活性上昇はP45017αおよびシトクロムb5発現の上昇によるものであった。ドライアイモデルでは涙腺中ジヒドロテストステロン濃度が上昇しており、この変動はP45017α活性上昇に起因すると考えられた。涙腺機能は局所ステロイドホルモンによる調節を受けていると思われる。本研究は、目的達成のために下記3項目の小目的を掲げ、研究を推進している。項目ごとに達成状況を検討する。「1.涙腺における局所ステロイド合成活性測定法の確立」25年度までは5α-還元酵素、3β-HSDなど非P450系ステロイド合成酵素の活性のみが測定可能であり、P450の酵素活性は測定できなかった。26年度はLC-MS/MS法を用いた高感度な測定系を確立できたため、P45017α、P450c21の活性が測定可能となった。また、LC-MS/MS法はアイソトープ標識体が市販されていないステロイドも基質として用いることができるため汎用性が高く、操作が容易であり、自動化されているためスループットも高い。LC-MS/MS法を用いた活性測定系の確立により、非P450系ステロイド合成酵素の活性測定も効率的に実施できるようになった。多くの酵素の活性変動を解析することにより、ドライアイモデルにおけるステロイド産生の変動を明らかにすることが可能となった。「2.In vitroにおける涙腺組織による涙液産生能測定系の確立および産生に対するステロイドの影響の検討」涙液中主要タンパクであるラクトフェリンは、涙腺産生分泌マーカーとして用いることができると考えられる。26年度はEIA法によるラクトフェリン測定系を確立し、大量サンプルの同時測定が可能となった。「3.ドライアイモデルにおけるステロイド産生」リアルタイムRT-PCR法および免疫組織染色法によるステロイド合成酵素
マダニの卵黄形成調節の分子機構

我々はこれまでヒメダニ科のマダニOrnithodoros moubataの卵形成に関連して、卵黄タンパク質vitellogenin(Vg)の性状解析と発現機構について研究してきた。Vgは脂肪体で合成され、体液を経て卵黄に取り込まれ、vitellin(Vn)として貯えられる。これまでの研究より、卵黄形成誘導因子(VIF)と脂肪体活性化因子(FSF)の2つの因子がVg合成を誘導することが示唆されている。VIFはペプチド、FSFはステロイドであるという可能性がある。エクジステロイドを未吸血ダニに注射すると、Vg合成が検出された。また、体液中、虫全体、生殖器官のエクジステロイド量を未交尾メス、交尾メスそれぞれについて測定を行った結果、マダニの卵黄形成および産卵にエクジステロイドが関与していることが示唆された。未交尾メスでは、エクジステロイドおよびVgは低濃度に保たれており、卵巣は成熟せず産卵も起こらなかった。一方、交尾メスでは、体液で3つ、虫全体で4つの明確なエクジステロイドのピークがみられた。最初のピークはFSFの放出開始時期に、2つ目のピークはVgの卵母細胞への取り込み時期に、3つ目のピークは産卵開始時期に一致した。4つ目のピークは虫全体にのみ見られ、これは生殖器官に蓄積させているためと考えられる。また、O.moubataのecdysteroid receptor(EcR)とretinoid X receptor(RXR)の構造決定も行っている。この研究の結果、EcRには少なくとも3つのアイソフォームがあることが示された。現在、卵黄形成に関して時期によるEcR遺伝子の発現の違いを調べている。Vg遺伝子の塩基配列はまだ完全にはわかっていないが、その配列を明らかになれば、この遺伝子がエクジステロイド応答配列をもつかどうか確かめることができるし、より深く卵黄形成の機構を知る手がかりとなる。1.マダニOrnithodoros moubataの産卵における内分泌的な調節機構を明らかにするために,未交尾メスに、エクジソンを局所施用した。その結果、未交尾メスでは見られないはずの産卵が、エクジソンによって誘導された。2.吸血後の未交尾メスと交尾したメスの産卵に伴うエクジソンの血中濃度を測るために,一定量の体液を採取し,RIA(radio-immunoassay)により定量した。吸血後14日付近の産卵時期に、交尾したメスでのみ高い濃度となることが判った。3.以前の結果より得られた、マダニのエクジソン受容体EcR(ecdysone receptor)のDNA結合領域からprimersを作製し,マダニから抽出したcDNAをtemplateとして3'RACE、5'RACEをおこなった。今後、塩基配列とアミノ酸配列を解析し、Northern Blotによりこれらの遺伝子の発現の動向を調べ、卵形成との関連を明らかにしていきたい。4.作成したビテロジェニンcDNAライブラリーを用いて、ビテロジェニン遺伝子の全塩基配列を解析していきたい。1.マダニOrnithodoros moubataの産卵における内分泌的な調節機構を明らかにするために、未交尾メスに、エクジソンを局所施用した。2.体液中、虫全体、生殖器官のエクジステロイド量を未交尾メス、交尾メスそれぞれについて測定を行った結果、未交尾メスでは、エクジステロイドおよびVgは低濃度に保たれており、卵巣は成熟せず産卵も起こらなかった。

マダニの卵黄形成および産卵にエクジステロイドが関与していることが示唆された。3. O.moubataのecdysteroid receptor(EcR)とretinoid X receptor(RXR)の一時構造の決定を行った。その結果、EcRには少なくとも3つのアイソフォームがあることが示された。現在、Northern Blotによりこれらの遺伝子の発現動向を調べ、卵形成との関連を調べている4.作成したビテロジェニンcDNAライブラリーを用いて、ビテロジェニン遺伝子の全塩基配列を解析している。エクジステロイド応答配列をもつかどうか確かめることができれば、より深く卵黄形成の機構を知る手がかりとなる。
生体センサーのカリウムチャネルサブユニットに関する分子薬理学的・応用的研究

一過性外向き電流のKv1.4チャネルは4量体をなし、そのNタイプ不活性化は1、2または4つの不活性化ボールによってなされる。その定量的関係を、アフリカツメガエルの卵母細胞に発現した相同なキメラK^+チャネルによって検討した。全体としてK^+電流を不活化するのに要する時定数は、不活性化ボールの数が減少するにつれて延長した。しかし、不活性化状態から回復するまでの時定数は不変であった。不活性化ボールを2つまたは4つ持つK^+チャネルの不活性化に要する時間の比はそれらの不活性化ボールが独立してそれぞれのチャネルに存在すると考えられるK^+チャネルのものよりも小さい。これらの結果は、不活性化ボールがその受容部位に結合する際、陽性に荷電しているボール相互に何らかの(例えば、斥力のような)抑制作用があることを示唆する。細胞内のイオンチャネルサブユニットである、電位依存性Ca^<2+>チャネルのβ3サブユニットのノックアウトマウスを完成させ、以下のようなサブユニット欠損による変化に関する知見を積み重ねた。1)β3ノックアウトマウスは末梢性痛覚の感受性が低下していること。ωコノトキシンやシルニジピンを脊髄腔に注入して比較検討して、この発現にはN型Ca^<2+>チャネルの機能低下が関与していることを示した。2)β3ノックアウトマウスは食塩を付加すると血圧が上昇すること。また週齢が増加すると肥満を示し血圧が上昇してくる。さらには大動脈肥厚も見られることも確認した。これらは、このマウスがいわゆる、生活習慣病の肥満と塩分感受性高血圧の併存するモデルの一つになりうることを示した。3)β3ノックアウトマウスは圧受容器反射がワイルドマウスに比べて著しく低下していること。(1)電位依存性K^+チャネルの不活性化特性と不活性化ゲート数との関係を、Xenopusの卵母細胞K^+チャネルクローンKv1.4及びその遺伝子改変チャネルを発現させ検討した。チャネル電流の活性化の時定数を比較すると、チャネルあたりの不活性化ゲート数の整数倍の増加と不活性化の定数の増加が一致しないデータが得られた。不活性化特性因子には不活性化ゲートの数ばかりでくとその受容部位の数およびその構成が関与することが示唆された。(2)ヒト核膜孔蛋白質nupl53の生理的機能の解析実験を各ドメイン毎に進めている。アミノ末端メインに結合する新規蛋白質のcDNAクローンの解析を進行させた。、また、この蛋白質の構上の大きな特徴となっているZnフィンガードメインに結合する分子の同定にも成功している。(3)電位依存性カルシウム(Ca^<2+>)チャネルは興奮膜のCa^<2+>流入の主な経路である。このチャネルは1,α2/δ,β,γのサブユニットから構成され、α1がCa^<2+>イオンの通る主サブユニットである一方βサブユニットは細胞膜の内側に存在し、α1サブユニットの膜における局在、チャネル活の修飾などに関係している。現在まで、4つのβサブユニットが報告されているが、我々は遺伝ターゲッティング法を用いて電位依存性Ca^<2+>チャネルβ3サブユニットの欠損マウスモデルを作し、β3サブユニットの機能解析を試みた。β3サブユニットを欠損させてもL型Ca^<2+>チャネル存在し、かつ高カリウム液に対する反応性が充進していることがら、β3サブユニットの欠損マスでは別のβサブユニットがα1c-bサブユニットと結合し、血管平滑筋におけるCa^<2+>チャネル活を維持していると推定された。電位依存性K^+チャネルの不活性化機構の分子機構を分子薬理学的に解析する研究を継続している。

サブユニット相互作用を検討するため、遺伝子ターゲッティング法を用いて、α1,β,α2-δ,γサブユニットよりなるヘテロマルチマーである電位依存性Ca^<2+>チャネルのβ3サブユニット欠損マウスモデル(β3^<-/->)を作製し、β3ひいてはCa^<2+>チャネル機能を解析した。In situ hybridizationによりβ3^<-/->においてβ3の欠損、心筋および大動脈平滑筋におけるβ2の強い発現を確認した。単離血管平滑筋細胞のパッチクランプ法によりβ3^<-/->においてもCa^<2+>チャネルを流れるBa^<2+>電流はDHP感受性を示し、Ba^<2+>電流の不活性化はむしろ遅延したが、単位膜面積当たりのピークBa^<2+>電流量が約30%減少した。大動脈リング標本のKCl張力はβ3^<-/->においてもニカルジピン・ベラパミルにより収縮が抑制された。Β3^<-/->は正常食ではwild群と比して血圧・心拍数ともに有為差はないが、高塩分食(8%)によりwild群に比し収縮期、拡張期ともに有意に高い血圧を示した。この高塩分食負荷を長期に続けることにより、大動脈の中膜筋層の肥厚、心臓の重量増加などが見られ、β3^<-/->が食塩感受性の高血圧のマウスモデルとなることを確認した。Β3^<-/->の組織や生体では何らかの代償機構が働いて、血管のトーヌスや血圧を正常レベルに維持していて、食塩感受性の血圧上昇は血管平滑筋のCa^<2+>チャネル以外の要因により生じていると考えられた。一過性外向き電流のKv1.4チャネルはαサブユニット4量体でできていて、そのNタイプ不活性化はαサブユニットN末のの不活性化ボールがチャネルの受容部位に結合して内側から栓をするように遮断することによってなされる。野生型K^+チャネルでは4つのボールがあることになるが、その定量的関係をアフリカツメガエルの卵母細胞に発現した相同なキメラによって検討した。遺伝子改変によりKv1.4の構成単位を直列に並べ、2量体または4量体キメラを形成した。直列のcDNA Kv1.4-Kv1.4 Delta1-145とKv1.4-[Kv1.4 Delta 1-145](3)によりコードされているチャネルには2つまたは1つ不活性化ボールがコードされることになる。全体としてK^+電流を不活化するのに要する時定数は、不活性化ボールの数が減少するにつれて延長した。しかし、不活性化状態から回復するまでの時定数は不変であった。Kv1.4-Kv1.4 Delta1-145チャネルとKv1.4-[Kv1.4 Delta1-145](3)チャネルの不活性化に要する時間のKv1.4チャネルの不活性化に対する比はそれぞれ0.65と0.4であった。しかしそれらのチャネルの不活性化から回復する時間とKv1.4チャネルとの時定数はほぼ同じであった。不活性化ボールを2つまたは4つ持つK^+チャネルの不活性化に要する時間の比はそれらの不活性化ボールが独立してそれぞれのチャネルに存在すると考えられるK^+チャネルのものよりも小さい。
日本近世城下町における武家地の研究

本研究では、江戸を主な対象として、(1)武家屋敷が果たす都市の機能、(2)武家地が町・寺社・近郊農村とむすぶ諸関係(地域論)、(3)園芸などの文化を通じた武家と諸身分の交流、(4)藩邸の消費・生産が都市経済に及ぼす影響の検討を行い、武家地を近世の都市社会に位置づけ、近世城下町の構造と特質を照射することを目的としている。本年度は、前年度の収集資料のほか、A金沢・B八戸・C長野の所蔵機関で近世史料を調査・撮影し、分析をすすめた。研究成果の一部は、学術論文・学会報告の形で公開した。*調査:A金沢では加賀藩本郷邸の新出史料(2001年度購入)を、B八戸では八戸藩の「藩邸日記」・藩士の江戸滞在中の日記などを、C長野では(3)の参考資料として善光寺の開帳関係の史料および善光寺町のゴミ処理問題の史料を収集した。*公開した主な成果:(2)について、江戸の北郊地域を素材として町人・百姓・寺杜・武家の抱屋敷の展開と大名抱屋敷の利用状況の詳細を明らかにした(「江戸近接農村における抱屋敷の展開」「地方史研究』299)。(3)については、武家屋敷の神仏公開の実態や公開にあたって近辺の出入町人の役割が大きな役割を果たしたことなどを明らかにした(「武家屋敷の神仏公開と都市社会」「国立歴史民俗博物館研究報告』103集)。(4)については、江戸勤番武士が江戸の商品の価格などを熟知して頻繁に国元に購入品を送っていたことを明らかにし(予察として「江戸における武家の装身具購入・贈答」「男も女も装身具』)、また従来文献史学で未検討であった江戸の武家屋敷のゴミ処理を考古学の成果もうけつつ明らかにするとともに(江戸遺跡研究会第16回大会)、江戸以外の都市でもゴミ処理が問題化していた実態などを明らかにした(「近世の都市問題」「歴史と地理』560号)。本研究では、江戸を主な対象として、(1)武家屋敷が果たす都市の機能、(2)武家地が町・寺社.近郊農村とむすぶ諸関係(地域論)、(3)園芸などの文化を通じた武家と諸身分の交流、(4)藩邸の消費・生産が都市経済に及ぼす影響を検討し、武家地を近世の都市社会に位置づけ、近世城下町の構造と特質を照射することを目的としている。本年度は、A津山、B大分、C臼杵、D丸亀、E鳥取、F東京都・千葉県の所蔵機関で以下の近世史料を調査、撮影し、分析をすすめた。(1)藩邸研究の基礎となる日記類各調査地において収集したが、とくに白眉であったのがC臼杵の大奥日記である。藩邸の奥向の日記は稀少であるため、同史料は存在が知られていたが、本格的な分析には至っていなかった。テーマ(2)・(4)の素材として検討をすすめている。(2)藩主家族の葬送・法事関係史料主にAでは国元で、Eでは江戸で初めて行われた葬儀を調査した。江戸・国元双方の葬儀を分析し、(2)の武家地と寺の関係の検討をすすめている。(3)藩邸内の神仏公開関係史料B・D・E・Fで実施した。とくにD丸亀では、江戸の講が寄進した銅灯籠の調査を行った。この寄進は江戸藩邸の金毘羅社が基盤となっており、テーマ(2)とかかわって寄進者の階層や範囲など、武家地と町の関係の一端を検討した。(4)江戸以外の城下町の検討F成田山仏教図書館にて城下町佐倉の絵図を調査した。以上の成果のうち、テーマ(2)・(4)にかかわる(3)・(4)については、一部を論文として公表した(「塀の向こうの神仏」・「千葉県の集落・町並に関する絵図史料の特色」)。また、テーマ(3)については、近代以降の園芸文化の展開と旧武士層の関係を検討するため、変化朝顔の同好会員のデータベース化をすすめている。来年度は、収集資料をさらに分析し、成果を公表するとともに、調査が実施できなかった八戸・庄内などや、臼杵・鳥取の継続調査を行いたい。(3)については、武家屋敷の神仏公開の実態や公開にあたって近辺の出入町人の役割が大きな役割を果たしたことなどを明らかにした(「武家屋敷の神仏公開と都市社会」

「国立歴史民俗博物館研究報告』103集)。(4)については、江戸勤番武士が江戸の商品の価格などを熟知して頻繁に国元に購入品を送っていたことを明らかにし(予察として「江戸における武家の装身具購入・贈答」「男も女も装身具』)、また従来文献史学で未検討であった江戸の武家屋敷のゴミ処理を考古学の成果もうけつつ明らかにするとともに(江戸遺跡研究会第16回大会)、江戸以外の都市でもゴミ処理が問題化していた実態などを明らかにした(「近世の都市問題」「歴史と地理』560号)。
ゲノム解析およびアインザイム解析に基づく二枚貝マルスダレガイ科の分化過程

1.殻体構造の分化パターンの把握二枚貝マルスダレガイ科に属する種について,主に化石種の時間的空間的な分布を把握するために,これまでに報告されてきた文献からのデータを整理した上で,新たに本研究において地質年代や産地を再検討した結果を加えて再編した.これらのデータに基づき,それぞれの種の殻体構造を観察した結果を重ね合わせて総合的に考察したところ,マルスダレガレイ科の中で,ユウカゲハマグリ亜科・マツヤマワスレガイ亜科・カガミガイ亜科などの種群において殻体構造の変異が大きく,より原始的な形質状態を示すと推定される殻体構造が認められることが判明した.2.ミトコンドリアDNAのゲノム解析およびアインザイム分析による遺伝子距離の定量化ゲノム解析およびアインザイム分析などの分化系統学的手法を用いて,マルスダレガレイ科の種間の遺伝子的分化の程度を定量化し,殻体構造の系統学的形質としての意義を評価することを試みた.ミトコンドリアDNAのゲノム解析はMercenaria属の種群を対象として分析した結果,殻体構造の共通する種群間の遺伝距離は小さく一つのクレードを形成し,単系統群であることが判明した.代謝系酸素のアインザイム分析については6亜科の種群を対象として分析した結果,やはり殻体構造の共通する種群間で遺伝距離が小さく,殻体構造の異なるグループ間の平均遺伝距離の方が大きいことが判明した.以上の研究結果から,殻体構造は二枚貝類の種間の類縁関係を反映する重要な形質であることが明らかとなり、ユウカゲハマグリ亜科・マツヤマワスレガイ亜科・カガミガイ亜科などの種群中により原始的な祖先種が存在する可能性が高いことが明らかとなった.さらに多くの分子系統学的データを蓄積して詳細な系統樹を推定することが重要である.1.殻体構造の分化パターンの把握二枚貝マルスダレガイ科に属する種について,主に化石種の時間的空間的な分布を把握するために,これまでに報告されてきた文献からのデータを整理した上で,新たに本研究において地質年代や産地を再検討した結果を加えて再編した.これらのデータに基づき,それぞれの種の殻体構造を観察した結果を重ね合わせて総合的に考察したところ,マルスダレガレイ科の中で,ユウカゲハマグリ亜科・マツヤマワスレガイ亜科・カガミガイ亜科などの種群において殻体構造の変異が大きく,より原始的な形質状態を示すと推定される殻体構造が認められることが判明した.2.ミトコンドリアDNAのゲノム解析およびアインザイム分析による遺伝子距離の定量化ゲノム解析およびアインザイム分析などの分化系統学的手法を用いて,マルスダレガレイ科の種間の遺伝子的分化の程度を定量化し,殻体構造の系統学的形質としての意義を評価することを試みた.ミトコンドリアDNAのゲノム解析はMercenaria属の種群を対象として分析した結果,殻体構造の共通する種群間の遺伝距離は小さく一つのクレードを形成し,単系統群であることが判明した.代謝系酸素のアインザイム分析については6亜科の種群を対象として分析した結果,やはり殻体構造の共通する種群間で遺伝距離が小さく,殻体構造の異なるグループ間の平均遺伝距離の方が大きいことが判明した.以上の研究結果から,殻体構造は二枚貝類の種間の類縁関係を反映する重要な形質であることが明らかとなり、ユウカゲハマグリ亜科・マツヤマワスレガイ亜科・カガミガイ亜科などの種群中により原始的な祖先種が存在する可能性が高いことが明らかとなった.さらに多くの分子系統学的データを蓄積して詳細な系統樹を推定することが重要である.マルスダレガイ科に属する二枚貝類の属間の平均的遺伝距離を把握するため,10属の種について代謝系酵素のアイソザイムを分析して遺伝距離を定量化することを試みた.その結果,属間の遺伝距離は1.25.2の範囲の値を示し,平均2.5となった.この値は,これまでに知られている脊椎動物や多くの無脊椎動物の平均的な遺伝距離に比べるとやや大きな値であるが,少数ながら報告のある二枚貝類や腹足類などの軟体動物類の値とは調和的で矛盾しない.それぞれの属間の遺伝距離を詳細に比較検討し,殻体構造の類似性に基づく形態学的見地から推定される類縁関係とどのような対応がみられるかを考察したところ,アイソザイムから推定される系統関係と殻体構造から推定される類縁関係には強い相関が見られることが判明した.すなわち,両推定結果とも,Shimamoto(1986)の区分によるType IIに属する種群が,Type IあるいはType IIIのグループの先祖種より派生した可能性が高いことを示している.以上の研究結果から,殻体構造は二枚貝類の種間の類縁関係を推定する上で極めて重要な形質の一つであることが明らかとなり,絶滅種も含めたより広い種群の系統発生を解明することがマルスダレガイ科の種分化過程を考察する上で重要な課題となる.さらに,本研究ではゲノム解析も行い,より多くの種について詳細な分化過程を解明するよう研究を継続中である.今後は,ゲノム解析の結果とアイソザイム解析の結果を総合的に判断して,マルスダレガイ科の種分化過程をより具体的に解明したい.主に絶滅種についての殻体構造に関する基礎データも,引き続き蓄積している.1.殻体構造の分化パターンの把握

二枚貝マルスダレガイ科に属する種について,主に化石種の時間的空間的な分布を把握するために,これまでに報告されてきた文献からのデータを整理した上で,新たに本研究において地質年代や産地を再検討した結果を加えて再編した.これらのデータに基づき,それぞれの種の殻体構造を観察した結果を重ね合わせて総合的に考察したところ,マルスダレガイ科の中で,ユウカゲハマグリ亜科・マツヤマワスレガイ亜科・カガミガイ亜科などの種群において殻体構造の変異が大きく,より原始的な形質状態を示すと推定される殻体構造が認められることが判明した.2.ミトコンドリアDNAのゲノム解析およびアイソザイム分析による遺伝距離の定量化ゲノム解析およびアイソザイム分析などの分子系統学的手法を用いて,マルスダガレイ科の種間の遺伝的分化の程度を定量化し,殻体構造の系統学的形質としての意義を評価することを試みた.ミトコンドリアDNAのゲノム解析はMercenaria属およびChione属の種群を対象として分析した結果,殻体構造の共通する種群間の遺伝距離は小さく一つのクレードを形成し,単系統群であることが判明した.代謝系酵素のアイソザイム分析については6亜科の種群を対象として分析した結果,やはり殻体構造の共通する種群間で遺伝距離が小さく,殻体構造の異なるグループ間の平均遺伝距離の方が大きいことが判明した.以上の研究結果から,殻体構造は二枚貝類の種間の類縁関係を反映する重要な形質であることが明らかとなり,ユウカゲハマグリ亜科・マツヤマワスレガイ亜科・カガミガイ亜科などの種群中により原始的な祖先種が存在する可能性が高いことが明らかとなった.さらに多くの分子系統学的データを蓄積して詳細な系統樹を推定することが重要である.
細胞外低pH環境長時間培養の細胞内pHに対する影響

近年、癌治療において、その治療法の効果に加えて、腫瘍の環境因子の影響が注目されている。腫瘍の環境因子には、低酸素及び低pH、低栄養などの因子が含まれる。最近pH測定では、細胞外pHに加えて細胞内pH測定が可能になり、細胞内pHと、細胞外pHと各治療法の関係及び細胞内代謝と細胞増殖に対する関係の研究が始まり注目を浴びだしている。本研究では、これらの研究に先駆け、培養細胞の低pH環境下での培養時間に従って、温熱致死効果の低pH因子による影響を明らかにするとともに、それぞれの低pH環境下での培養時間における細胞内pHの変化を測定し、細胞内pHと温熱致死効果との関係を調べることを目的として行った。まず、CHO細胞を低pH下(pH6.7)にて培養を行い、細胞の増殖率の変化を調べると、培養開始ご直後では、正常pH下における増殖と比較しおよそ2倍の増殖率低下を示したが、8週間まで培養を行うと増殖率の増大が認められた。これは、長時間の低pH下培養による細胞のアダプテーションの現れだと受け取れた。温熱療法では、低pH下にて温熱処置を施すと、その致死効果が増大する、いわゆるpH効果があることが知られている。次に、CHO細胞を低pH下(pH6.7)にて8週間培養を行い、pH効果を調べると、その減少が認められた。そこでこの低PH効果の減少が、低pH下における培養開始後、何日でpH効果が低下が認められるかを調べると、これは、低pH下培養3時間にて、pH効果が低下が示されることがわかった。低pH下培養の時間の変化に対して、細胞内pHの変化を細胞内pH測定様モノクロメーター(CAM220)にて観察を行った結果、観察時間を通じて細胞内pHの変化を認めなかった。以上より細胞内pHの変化と、低pH下培養による増殖率の変化、また、pH効果の変化とは関連しないことが明らかとなった。
現代におけるコスモポリタニズムの可能性に向けて-カントを中心に

カントのコスモポリタニズムの基底にある、理性の不安定さと合理的生活の脆さにより特徴づけられる人間という人間像を包括的に描き出した。この人間像は従来の研究で論じられてこなかった。その点で、当該研究は意義の有る貢献をしたと言える。研究成果を英語専門書籍として出版するための書籍原稿初稿を書き終えるとともに、英語で二つの論文を出版した。平成20年度の研究では、現代における世界市民権(法)と世界市民社会の可能性を構想すべく、カントのコスモポリタニズム論の基盤にある哲学的人間像を探ることを目指した。研究は英語で行われ研空全体の最終成果として英語研究書籍の形で出版することを目的とする。研究成果は2点。1点目は、2つの論文の出版決定。1つはカントが理性と非理性の分割を無効にする議論をしていることを示した論文で、欧米圏の学術雑誌(英語。査読有)に掲載決定(掲載は平成21年度)。この論文の意義・重要性は、従来の研究中カントにおける人間像として想定されてきた「自己の行為に一貫した合理的反省的説明を与えることの出来る主体」とは異なる、人間の合理的生活形式の脆さ不透明さ危うさへの感受性と受容性に裏付けられた人間像をカントの議論に見出した点にある。もう1つの論文は、カントの世界市民権についての議論を昨今論じられる東アジア共同体という考えと絡めて論じたもので、英国の出版社から出版される研究書籍所収の1つの章として出版決定(出版は平成21年度)。この論文の意義・重要性は、カントが世界市民主義において他者関係での感覚・感受性・感情(feehng)を重要視していることを指摘した点にある、というのもこの論点はカントが繰り返し強調するにも関わらずあまり論じられてこなかったからである。研究成果の2点目。上述のように研究全体の成果として英語研究書籍という形での出版を目指す。書籍は六章構成を予定、平成20年度の研究では2つの章の初稿を執筆した。平成20年度以前に執筆していた部分と合わせ、書籍原稿全体の八割程度の初稿が完成している。研究成果は二つとなる。第一に、研究の最終目的は、研究結果を英語専門書籍として出版するための書籍原稿をできるだけ書き上げる、ということであったが、当該年度中に、書籍原稿を書き終えることができた。研究実施計画に記したとおり、夏季は十週間に渡って米国シカゴに滞在し研究と原稿執筆活動に専念した。原稿は序章含め七章構成、総字数は約十万語(100,000 words)である。序章を除く六章のうち三章は、以下の第二の研究成果の一番目に挙げた論文も含め、英米学術誌上に掲載された三つの論文に大幅な加筆修正を施したもの、残りの三章は学術誌未投稿のもの。当該年度の研究執筆活動の大部分は後者の三章をめぐるものである。執筆部分は、日英バイリンガルで科学哲学史を専門にする友人に読んでもらい、英語の校正と原稿内容の吟味を行った。第二に、二つ論文を英語で出版した。一つは米国の、哲学と社会科学についての現象学系専門学術誌上に掲載された。もう一つは英国から編出版された英語による研究書籍の一つの章として、イギリス、ドイツ、スペイン、韓国、中国の学者たちの諸論文(それぞれ一つの章をなす)とともに、出版された。出版されたこれら二論文は平成20年度に当該科学研究費補助金により部分的に助成されて執筆・投稿されていたもので、審査・加筆修正を経て出版は当該年度になった次第である。
災症性骨吸収における破骨細胞でのシグナル伝達経路の解明とその分化・機能変化の解析

歯周炎による骨吸収は、炎症反応により破骨細胞による骨吸収が惹起されたために歯槽骨の吸収が促進された為に生じ、重篤な場合には歯の喪失を招くことが知られている。本研究では炎症反応時に破骨細胞の機能を変化させる因子としてインターフェロン(IFN)とリポポリサッカライド(LPS)に注目し、これら因子の破骨細胞の分化・機能・生存について検索をおこなった。1)LPSおよびIFNの破骨細胞分化・機能に対する解析培養破骨細胞の分化過程においてLPSおよびIFNを作用させ、破骨細胞形成数ならびに吸収能をTRAP染色・ピット解析により検索した。LPSを作用させた場合、破骨細胞形成数に変化は認められなかったが、吸収能は増加傾向がみとめられた。一方、IFNを作用させた場合、破骨細胞形成数・吸収能ともに減少した。2)破骨細胞におけるアポトーシス関連遺伝子の解析アポトーシス関連遺伝子(iNOS,FasL,caspase9)遺伝子発現の解析をLPSおよびIFN添加・無添加状態で比較した。LPS添加時ではこれらの遺伝子発現に有意差は認められなかったが、IFN処理時では、有意に発現が増加していた。3)LPSおよびIFNによる破骨細胞におけるアポトーシスについての検索LPSおよびIFN添加・無添加状態で、培養破骨細胞のアポトーシス現象を検索した。ヘキスト染色、TUNEL染色の結果、LPSを添加してもアポトーシスの促進は認められず、IFNを添加するとアポトーシスの促進が観察された。以上の結果より、破骨細胞に対してLPSは骨吸収能増加作用を有するが、分化・生存には影響を与えないことが示された。また、IFNは破骨細胞の分化・機能・生存のいずれの段階においても抑制的に作用することが判明した。本研究の内容は現在、論文作成中である。また、本研究の経費の一部を使用した内容を国際誌への発表ならびに現在印刷中である。本研究では炎症反応時に破骨細胞の機能を変化させる因子としてインターフェロン(IFN)とリポポリサッカライド(LPS)に注目し、これら因子の破骨細胞における受容体の発現ならびに関連転写因子について検索をおこなった。マウス骨髄細胞の培養により破骨細胞を分化させ、RT-PCR法により破骨細胞におけるIFNおよびLPSの受容体の発現を検索した。無刺激下おいては各受容体のmRNA発現は非常に低いレベルでしか発現が認められなかった。正常脛骨または歯槽骨組織での検索も同じ結果であった。培養破骨細胞ならびに正常脛骨または歯槽骨組織においてIFNおよびLPSの受容体の局在を免疫光顕または免疫電顕法にて解析したところ、その局在はあまり認められなかった。サウスウェスタン組織化学による転写因子NF-κBならびにIRFの発現を正常脛骨または歯槽骨組織において観察したところ、破骨細胞の核においてNF-κBの強い発現が認められたものの、IRFの発現は認められなかった。本年度の研究は正常骨組織ならびに無刺激下での破骨細胞におけるIFNまたはLPS関連分子の検索を試みたが、ほとんどの検査分子の発現状態が低かった。つまり生理学的条件下での炎症関連分子の破骨細胞における発現は低い状態であることが判明した。IFN刺激条件下において、破骨細胞における骨吸収関連蛋白分解酵素カテプシンK遺伝子発現の低下が報告されている。したがって今後の検討課題として、in vivo, in vitroにおける炎症状態(モデル)の作製が必要で、現在のところin vitroではIFNまたはLPSの添加、in vivoでは根尖性歯周炎モデルマウスにて検討をおこなっており、炎症状態の条件決定をおこなっている。また、本研究の経費の一部を使用した内容を国際誌に投稿し、現在印刷中である。

また、IFNは破骨細胞の分化・機能・生存のいずれの段階においても抑制的に作用することが判明した。本研究の内容は現在、論文作成中である。また、本研究の経費の一部を使用した内容を国際誌への発表ならびに現在印刷中である。
非ステロイド性抗炎症薬による歯槽骨吸収抑作用に関する基礎的研究

前年度に続いてサリチル酸系薬物の骨吸収におよぼす作用を更に詳細に検索した。ddyマウス生後6ー7日令よりcalvariaを取り出して、24時間のprecultureの後、培地(0.1% Albumin or 10%FCSを含むBGJb)を交換し、プロスタグランジン産生と骨吸収を高める目的で、上皮成長因子(EGF)、PTH、PGE_2、bradykininを加えた。実験群のcalvariaには、NaーsalicylateあるいはAspirinーDLーlysine塩を0.01ー1.0mMの濃度で加えて72時間培養を行い、培地中のCaを計測して骨吸収の指標とした。EGF、bradykininにより昂進する骨吸収を、両薬物は用量依存的に抑制し、その作用は用量依存的であった。また、サリチル酸の異性体であるmー、pーbenzoicacidにより骨吸収阻害作用は起こらないことから、骨吸収阻害作用にもサリチル酸系薬物の抗炎症作用と同じ構造活性相関が存在することが明らかとなった。EGF,bradykininともに骨吸収の昂進と伴にPGE_2の産生を増加するが、この増加も両薬物により抑制された。しかし、これら薬物はPTH、PGE_2による骨吸収を抑制する作用を示すことから、PGE_2産生への阻害作用単独で、これら薬物の骨吸収抑制メカニズムを説明することは出来ない。形態学的検索により、これら薬物は破骨細胞に空胞化や、核濃縮などの変性像をもたらし、細胞数が減少することから、これら薬物の破骨細胞への直接的な作用による骨吸収機能の減少が、PGE_2産生抑制作用による破骨細胞の分化、誘導過程への抑制作用と伴に骨吸収阻害効果に関与していると考えられた。アスピリンを代表とするサリチル酸系薬物は沈痛、解熱、抗炎症作用により広く用いられ、また古い歴史を有する薬物である。近年、サリチル酸系薬物がプロスタグランジンの産生を抑制することが発見されて以来、非ステロイド性抗炎症薬の作用機序がプロスタグランジン産生抑制にあることは広く認められている。一方、プロスタグランジンは骨吸収の強力なメディエ-タ-であり、炎症などにともなう骨吸収に関与していることが知られている。そこで、サリチル酸誘導体薬物の骨吸収機構に及ぼす作用を解明する目的で、in vitroで培養マウス頭蓋骨(calvaria)を使用したモデルを用いて実験を行った。ddyマウス生後6 7日令よりcalvariaを取り出して、24時間のprecultureの後、培地(0.1%Albumin含むBGJb)を交換し、プロスタグランジン産生と骨吸収を高める目的で、上皮成長因子(EGF)を50ng/mlの濃度で加えた。実験群のcalvariaには、Na-salicylateあるいはAspirin-DL-lysine塩を0.01ー1.0mMの濃度で加えて、72時間培養を行い、培地中のCaを計測して骨吸収の指標とした。EGFにより昂進する骨吸収を、両薬物は用量依存的に抑制した。その作用は、Aspirinによる抑制の方がやや強い傾向がみられた。また、Caにたいする抑制作用とともに骨基質の吸収の抑制も示すことが、^3H-prolineを用いた実験にて明らかにされた。同時にEGFによるプロスタグランジンE_2ならびに6k-プロスタグランジンF_1αの産生の増加も、両薬物により抑制された。さらに培地中への乳酸ならびにライソゾ-ム系酵素の遊離も抑制された。以上の結果より、EGFによる骨吸収作用に対して両薬物は阻害作用を示し、その作用はプロスタグランジン合成の抑制を介して発現することが示唆された。
チョウの夏型ホルモンの一次構造の決定とその光周内分泌調節機構の解析

チョウの季節型は、蛹初期に脳から分泌される夏型ホルモン(SMPH)によって決定され、蛹初期の温度によって再調節されることが知られている。キタテハやアゲハチョウでは、季節型の主たる決定要因が夏型ホルモンであり、蛹初期の低温はその発現決定後の微調節に大きな役割を果たしていると。本研究計画を実施する中で、ベニシジミやサカハチチョウでは、夏型ホルモンの他に蛹初期の低温も重要な要因であること、特にベニシジミでは季節型(翅の紋様)が蛹の体色と密接な関連のもとに光周決定されることが明らかとなった。また、シロチョウ科のキチョウに存在する季節型(夏型と秋型)の発現も脳から分泌される夏型ホルモンによって調節されている可能性があることが判明した(加藤義臣氏と共同研究)。それとは別に、ジャノメチョウ科のクロコノマにも翅のパターンが明瞭に異なる季節型(夏型と秋型)が存在しており、その発現が幼虫期の光周条件によって成虫卵巣休眠と共に決定されることが明確となった。また、カイコガ成虫の10,000個の脳・食道下神経節複合体粗抽出液から、ゲルろ過とそれに続く4回の逆相高速液体クロマトグラフィーによって、夏型ホルモン活性物質(脳神経ペプチド)を単離し、そのN-末端から10個のアミノ酸の配列を決定することに成功した。この活性ペブチドとN-末端が同じ配列をもつ既知の活性物質はWEB検索で見つかっていない。来年度にもう一度、夏型ホルモンの活性ペプチドをカイコガ成虫の脳・食道下神経節から精製し、N-末端のアミノ酸配列を確認する予定である。キタテハやアゲハチョウでは、季節型の主たる決定要因が夏型ホルモンであり、蛹初期の低温はその発現に大きな影響を与えない。本研究計画を実施する中で、ベニシジミやサカハチチョウでは、夏型ホルモンの他に蛹初期の低温も重要な要因であること、特にベニシジミでは季節型(翅の紋様)が踊の体色と密接な関連のもとに光周決定されることが明らかとなった。この活性ペプチドとN-末端が同じ配列をもつ既知の活性物質はWEB検索で見つかっていない。来年度にもう度、夏型ホルモンの活性ペプチドをカイコガ成虫の脳・食道下神経節から精製し、N-末端のアミノ酸配列を確認する予定である。1、ベニシジミの蛹の体色は、成虫の翅の色と密接な関連のもとに決定される。ベニシジミには、黒色とベージュ色の体色の蛹が存在する。この蛹の体色が、成虫の季節型と同様に、幼虫期の日長と温度によって決定されることを発見した。

また、一度、幼虫期の日長と温度によって前決定された蛹の体色が、前蛹期に低温に曝すと、蛹の体色が成虫の翅の色と同様に短日方向にシフトすることが明らかとなった。前蛹期の低温によって蛹体色がシフトする際には、蛹全体の体色が黒化するのではなく、頭胸部が顕著に黒化することを発見した。さらに、いずれの蛹の体色の変化の際にも、蛹体色の黒化(ベージュ色化)に伴って、成虫の翅の赤色化(黒褐色化)を伴うことを見出した。すなわちこれは、蛹の表面を覆っているクチクラの黒色化と成虫の翅を覆っている鱗粉の黒褐色化が密接な関連のもとに調節されていることを意味している。これは、チョウの蛹の体色が成虫の季節型発現と密接に関連していることを示した初めての発見である。2、カイコガ成虫の脳内に存在する夏型ホルモンの一次構造の決定カイコガの脳内に存在する夏型ホルモン活性ペプチドを10000個のカイコガ成虫の脳-食道下神経節複合体から抽出後、Sepharose-12カラムを用いたゲルろ過およびC8、C4、C18カラムを用いた6回の逆相高速液クロマトグラフィーを経て、紫外線(220nm)吸収では単一ピークを示す、夏型ホルモン活性ペプチドの高度精製標品を得ることに成功した。この高度精製標品を用いて、N-末端のアミノ酸配列を解析したところ、1回目の精製標品では15個の、2回目の精製標品では25個のアミノ酸配列を特定することができた。しかし、1回目と2回目に得られたN-末端のアミノ酸配列の一部に違いがあり、活性ペプチドの一次構造を解析することはできなかった。けれども、本研究で得られた成果は、近い将来に活性ペプチドの一次構造が決定できる明るい見通しを示唆するものであった。