hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新素材RFIDアンテナおよび認識基盤ソフトウエア

非接触のRFIDの重要性はますます高まり、物流、医療、教育、商品管理などの分野で需要が伸びていくことが予想される。しかしRFIDのアンテナは旧来のプラスチックケースに入った形状から脱却しておらず、その用途は利用者がカードをアンテナが入っている箱の上に『かざす』という限定された方法でしか利用できていなかった。本研究ではRFIDのアンテナの素材を布、ガラスと特殊な導電体を用いて形成する研究を行いった、テーブル、机、窓ガラスなどの新たな用途への拡大を図り、RFIDの応用範囲を広げる。また、今までにないガラスという新素材でのRFIDアンテナにおいて、アンテナの個数や形状を吸収し、アプリケーション開発を容易にするオブジェクト認識基盤ソフトウエアを開発した。ガラスに対してRFIDアンテナを適応させガラス面上に複数のRFIDアンテナを網羅的に張り巡らせる。完全透明なRFIDを開発するためガラスにするために合ガラスの中に透明な電導膜を作成し成果を国内の学会において発表した。最終年度はRFIDアンテナのガラス型装置の24連続型の大型のテーブルにも開発に注力し、Musiglassとしてグッドデザイン賞に出展を行った。オブジェクトを管理認識させるソフトウエアも構築し、学会発表、チュートリアル発表を行った。海外からの注目度も高く、ドイツのRFID研究者Paul Holleis氏などからも共同研究の打診をいただいている。しかし、RFIDのアンテナは旧来のプラスチックケースに入った形状から脱却しておらず、その用途は利用者がカードをアンテナが入っている箱の上に『かざす』という限定された方法でしか利用できていなかった。本研究ではRFIDのアンテナの素材を布、ガラス、木材と特殊な導電体を用いて形成する研究を行い、カバン、カーペット、テーブル、机、窓ガラスなどの新たな用途への拡大を図り、RFIDの応用範囲を広げることで市場形成がみこまれる。初年度である2008年度はRFIDアンテナをガラス型装置および布型装置にて試作を行った。リビングや店舗において利用できるデモシステムを設計、開発した。ガラスに対してRFIDアンテナを適応させ、ガラス面上に複数のRFIDアンテナを網羅的に張り巡らせる。RFIDアンテナを完全透明なガラスにするために合わせガラスの中に透明な電導膜を作成し、4つのアンテナ回路を有した経常の開発に成功し、研究成果をFIT2008第7回情報科学技術フォーラムにおいて発表した。また、アンテナの個数や形状を吸収し、アプリケーション開発を容易にするオブジェクト認識基盤ソフトウエアの一部を開発した。オブジェジェクト認識基盤ソフトウエアは設計やテストを終了し、そのシステムの一部を情報処理学会の論文誌に投稿し、2009年3月に採録された。さらにオブジェクトを管理認識させるソフトウエアを構築し、学会発表、チュートリアル発表やポスター発表を各1件行った。本研究ではRFIDのアンテナの素材を布、ガラスと特殊な導電体を用いて形成する研究を行い、カバン、カーペット、テーブル、机、窓ガラスなどの新たな用途への拡大を図り、RFIDの応用範囲を広げることが目的である。また、今までにない新素材でのRFIDアンテナにおいて、アンテナの個数や形状を吸収し、アプリケーション開発を容易にするオブジェクト認識基盤ソフトウエアを開発した。本年度はRFIDアンテナのガラス型装置の改良い読み取り性能の拡大を行った。完全透明なRFIDを開発するためガラスにするために合わせガラスの中に透明な電導膜を作成した。kこれらの成果を本研究成果を国際学会に発表した。リビングや店舗において利用できるデモシステムを設計、実装した。オブジェジェクト管理の基盤ソフトウエアを開発し、そのシステムの一部を論文誌に投稿し採録された。

オブジェクトを管理認識させるソフトウエアを構築し、学会発表を行った。非接触のRFIDの重要性はますます高まり、物流、医療、教育、商品管理などの分野で需要が伸びていくことが予想される。しかしRFIDのアンテナは旧来のプラスチックケースに入った形状から脱却しておらず、その用途は利用者がカードをアンテナが入っている箱の上に『かざす』という限定された方法でしか利用できていなかった。本研究ではRFIDのアンテナの素材を布、ガラスと特殊な導電体を用いて形成する研究を行い、カバン、カーペット、テーブル、机、窓ガラスなどの新たな用途への拡大を図り、RFIDの応用範囲を広げることが目的である。また、今までにない新素材でのRFIDアンテナにおいて、アンテナの個数や形状を吸収し、アプリケーション開発を容易にするオブジェクト認識基盤ソフトウエアを開発した。ガラスに対してRFIDアンテナを適応させガラス面上に複数のRFIDアンテナを網羅的に張り巡らせる。完全透明なRFIDを開発するためガラスにするために合わせガラスの中に透明な電導膜を作成し成果を国内の学会において発表した。最終年度はRFIDアンテナのガラス型装置の24連続型の大型のテーブルにも開発に注力し、グッドデザイン賞に出展を行った。共著者とともに実空間オブジェクトに関する論文誌に投稿し採録された。オブジェクトを管理認識させるソフトウエアも構築し、学会発表、チュートリアル発表を行った。海外からの注目度も高く、ドイツのRFID研究者Paul Holleis氏やまたアルスエレクトロニカからも共同研究の打診をいただいている。また今後はエコに特化した蓄電回路を備えた透明窓への応用システムとして展開を考えている。
発達障害モデルとして捉えるソトス症候群の神経行動学・生化学的研究

NSD1蛋白の精製とHMT活性の評価に関しては、NSD1コンストラクトを用いて細胞への導入はHek293では成功しHek293を用いて、HMT活性の評価に必要な十分量のNSD1蛋白を現在精製中である。モデルマウスの作成に関しては当該領域のヒトとマウスのゲノム構造を比較検討した結果、ヒトとマウスのゲノム構造の差異明らかになったが、モデルマウスの作成には成功していない。1.ソトス症候群のモデルマウスの作成に関しては現在ヒトの欠失部位に相当するマウスの染色体部位におけるゲノム構造をデータベースを基に詳細に解析中である。現在まで判明したことは、マウスでは、ヒトの欠失を引き起こすと証明されたLow Copy Repeatと呼ばれる相同性領域がソトス症候群の欠矢領域(5q35)に存在しなことである。そのため、ヒトの欠失モデルを作成するにあたり、どのように欠失させる領域を決定するか慎重に検討中である。幸い、ヒトと相同な遺伝子自体は当該領域でほぼ完全に保存されている。ゲノム構造もLow Copy Repeatを欠如している以外は相同性が保たれているので、MICERライブラリーからクローンを探し出すことは可能であろうと推察している。2.変異NSD1蛋白のヒストンメチルトランスフェラーゼ活性に与える影響を探索中である。現時点の問題点は当初危惧していたようにNSD1のcDNAのサイズが大きいため、Site-Directed Mutagenesis SystemおけるPCR反応がなかなか成功しないことである。そのため研究実施計画に記したようにcDNAの一部、約2kbの部分をクローニングし直してから再度Site-Directed Mutagenesis Systemを試行するべく準備を行っている。もし、この手段が成功しない時には直接、突然変異を持つ患者血液からmRNAを抽出することも念頭に入れている。一方、発現ベクターそのものの効果を調べるため、野生型のNSD1における遺伝子導入をHek293およびHepG2細胞株を用いて行っている。その結果、Hek293においては相応の遺伝子導入は可能であるものの、HepG2では成功していない。現在、その理由を検討中である。本年度は(1)NSD1蛋白の精製とHMT活性の評価、(2)染色体欠失および重複モデルの2つの研究を計画していた。(1)に関しては、昨年度に作成したNSD1コンストラクトを用いて細胞への導入はHek293では成功したが(ウェスタンブロット法の結果は様式C-19の掲載)、NSD1の内因性の発現のないと報告されているHepG2では細胞への導入は成功していない。これは細胞導入の効率がきわめて悪いのではないかと仮定している。そこで、やむをえず、本研究ではHek293を用いてNSD1蛋白を合成することとし、HMT活性の評価に必要な十分量の蛋白を現在精製中である。しかしながら蛋白の抽出自体も効率が悪い。これはコンストラクトのサイズが大きいためか、あるいはNSD1蛋白自体がHek293において細胞毒性を有するため、などの理由が考えられる。(2)に関しては昨年度に行った当該領域のヒトとマウスのゲノム構造を比較検討した結果、構造自体の詳細な再解析が必要であることが判明した。その一助としてソトス症候群で一般的に広く見つかる5番染色体長腕おける2Mbの欠失の他に、やや小さな欠失を患者で同定し、それらの染色体欠失のメカニズムを解明し、論文で報告した。しかしながら、ヒトとマウスのゲノム構造の差異、すなわちヒトにおける染色体欠失の原因となる相同シーケンス(研究代表者の2005年の論文ではLow Copy repeatと呼称)がマウスには存在していないため、仮想されるモデルマウスにおいて、いかなる領域を欠失させるか結論には至っていない。
光機能分子の開発と分子フオトニクスへの展開

本研究は「分子フオトニクス」という新しい視点から,低分子および高分子を含めた光機能分子材料の開発と分子素子実現のため,基礎研究を通じて具体的提示を行うことを目的としている。研究討論,情報交換のための組織づくりを行い,近い修来重点領域研究へ発展させるべく有機的な研究推進体制を築きあげるのも重要な目的の一つである。上記の目的に沿って,本研究の企画調査を効果的に実施するため,以下の3つの研究組織を編成した。1)光制御のための分子システムの設計,2)光応答分子システムの精密設計と制御,3)オプトエレクトロニクス,フオトニクスのための分子システムの設計。各研究組織グループ内での情報交換と総括に基づき,12月4日,5日の両日のわたり,全班員集合のもとで「光機能分子の開発と分子フォトニクスへの展開」に関する公開シンポジウムを開催した。班員以外にも多数の参加者を得て,活溌な質疑応答が行われた。シンポジウムおよび総合討論の結果に基づき,具体的損進課題のとりまとめを行った。その結果,より中の広い光化学の分野を取り込んだ課題で次年度以後に重点研究を申請することが確認され,その具体的プロセスについて討議を行った。
学校版協調運動検査の作成に関する研究

対象は、4歳児30名であった。対象児の新協調運動検査のスコアとM-ABC2の各検査項目のRaw scoreの相関を分析した。新協調運動検査の「片足立ち開眼」、「タンデム歩行」、「横ステップ検査」と「腹臥位伸展」は、M-ABC2の「One-leg balance」と有意な相関が認められた。新協調運動検査の「ペグ移動」の手交叉課題、「ドミノ」はM-ABC2の「Drawing trail」と、「ペグ移動」の交差なし課題とM-ABC2の「Catching beanbag」には有意な相関が認められた。新協調運動検査の「紙風船・お手玉キャッチ」がM-ABC2の「Drawing trail」及び「Catching beanbag」と有意な相関があった。新協調運動検査の「舌運動」と「発音」はM-ABC2の「Threading beads」、「Drawing trail」と有意な相関が認められた。新検査の「カードひっくり返し」、「ロープ巻き」、「丸の書きうつし」、「身体模倣」、「正中線交叉課題」はM-ABC2のどの項目とも有意な相関が認められなかった。検査実施に関して検査実施者からマニュアルと動画を用いることで支障なく実施することができたとの回答を得た。新協調運動検査のバランス検査のスコアがM-ABC2のバランス検査と新協調運動検査の目と手の協調運動の検査スコアとM-ABC2の手の器用さやボールスキルと相関が見られたことから、新協調運動検査の検査項目が協調運動を捉えるために妥当性があると考えられる。新協調運動検査は、教育現場や療育現場で子どもの協調運動の問題を捉えるために使用できると考えられた。その結果MABC2の総合点とKABC-IIの認知処理尺度(r =.288, p =.049)および習得度尺(r =.301, p =.004)との間に有意な相関がみられた。MABC2の「手の器用さ」はKABC-IIの同時尺度と有意な相関を示した(r =.448, p = .002)。更にMABC2の「バランス」のスコアはKABC-IIの書字(r=.506, p =.000)および(r =.461, p = .001)と有意な相関を示した。結果から、発達障害児にみられる認知や学習の問題が運動面の問題と関係していることが示唆された。とりわけ「手の運動」や「バランス」のスコアが認知機能や学習機能と関係している可能性があるため、これらの要素をとらえる検査を今後開発すべきと考えた。本研究は4年間で完遂することを目指している。初年度は学校で使える協調運動検査を開発するための基礎的な研究として、既存の協調運動検査を用いて発達障害児の協調運動能力をとらえ、さらに発達障害児の認知、学習機能と協調運動の能力の関係をとらえた。この研究で発達障害児の協調運動の問題について一定の知見が得られたため、現在のところ進捗状況はおおむね進展していると考えている。平成27年度までの研究で分かった発達障害児の協調運動の問題に基づき、それらを評価できる検査試案を作成した。既存の感覚統合検査であるJPANを定型発達児と発達障害児に実施し、片足立ち検査、抗重力運動検査、触覚識別検査、線なぞり検査、模倣検査、正中線交差検査、両側協調動作検査において両者のスコアに有意差が認められた(加藤ら, 2015)。これらの有意差が見られた検査を参考に実施法をより簡便化した新検査の試案を作成した。それは、手の協調運動検査10種、バランス・姿勢運動の検査8種、口の運動検査2種、運動企画課題5種であった。検査対象を学齢児のみでなく、幼児期まで含めることを想定し、検査試案を3ー4歳児10名に実施した。検査項目の中で、検査実施方法が理解できない項目や実施できない検査があったため、修正を加え新たに別の3ー4歳児に改訂版検査試案を用いて実施した。ところが新検査試案において、ボールを使った課題と片足でライン上を跳ぶ課題において、全ての幼児ができないことがわかった。そのため、課題を修正した。なお、一般児の運動スキルの因子を把握するため767名の学齢児の担任に学校版運動スキルアセスメントに回答してもらい、因子分析を行った。その結果、「書字スキル」、「両側の協調」、「スポーツスキル」、「眼球運動・口腔運動」、「姿勢調整」、「描画スキル」の6因子が抽出された(岩永ら, 2017)。新検査試案の検査には、これら6因子と対応するスキルを評定できる項目が含まれることが確認され、学校で問題となる運動スキルを直接検査によっても評定できることが推察された。検査試案に含まれる項目選択のための研究や一般児の協調運動の因子に関する研究はおおむね順調に進められた。しかし、検査試案を作成したものの幼児には実施不可能なものがあり、予想よりも検査作成に時間を要した。本研究では、教師が学校で実施できる子どもの協調運動検査を作成している。本年度は、昨年度までに作成した運動検査を一般児童に実施し、その検査スコアの年齢発達傾向を検証し、検査が協調運動発達をとらえるのに妥当か否かを検証した。昨年度までに開発した検査は感覚識別の検査3種、協調運動検査17種、運動企画検査5種であった。感覚識別検査には協調運動に関係する触覚、立体覚、運動覚の検査が含まれていた。

協調運動課題には、バランス検査、抗重力運動検査、両手協調動作、巧緻動作、ボール操作スキル、舌運動、目と手の協調課題が含まれていた。運動企画課題には、身体模倣、両側運動模倣、正中線交叉などが含まれていた。対象は、教師から発達障害の症状がないと判断された4歳から8歳の子どもであった。4歳児4名、5歳児9名、6歳児10名、7歳児3名、8歳児3名で、男児15名、女児14名であった。検査は、研究代表者と学生が学校や保育園に出向いて実施した。そして、子どもの月齢と各検査のスコアの相関を見るためにSpearmanの相関分析を行った。その結果、感覚検査では、触覚識別検査が1項目、協調運動検査では、バランス検査、抗重力運動、目と手の協調課題、巧緻動作検査課題、ボールスキル課題など10項目、運動企画課題では、連続的動きの模倣課題1項目が、月齢と有意な相関(p<0.05)を示した。この結果から、感覚検査1項目、協調運動検査10項目、運動企画課題1項目が、子どもの協調運動の発達をとらえる際に有効な項目と考えられた。ただし、月齢とスコアの相関が見られなかった項目の中には、発達に伴うスコアの変化は顕著でないものの発達障害児のスクリーニングに有効な項目が含まれている可能性もあるため、今後、発達障害児と定型発達児のスコアの比較をする必要がある。また、9歳以上の子どものデータについても収集する必要がある。昨年度から、検査開発において若干の遅れが生じていた。当初作成した検査で予備実験を繰り返したが、作成した検査の難易度が、高すぎたり、検査の実施方法が子どもに伝わりにくいことがあった。そのため、検査を作り直すプロセスが加わり、想定していた以上の時間を費やした。最初に作成したバージョンで、保育園、学校でのデータを収集したが、前述の理由により、検査項目を作り直し、再度全項目のデータを取り直すこととした。そのため、予備的研究において当初の倍以上の時間がかかっている。試作段階での検査項目が多く、一つ一つの検査実施に時間がかかるため、当初想定していたよりも、一人一人の検査時間が長くなり、統計解析に必要な症例数を集めるために時間がかかった。対象は、4歳児30名であった。対象児の新協調運動検査のスコアとM-ABC2の各検査項目のRaw scoreの相関を分析した。新協調運動検査の「片足立ち開眼」、「タンデム歩行」、「横ステップ検査」と「腹臥位伸展」は、M-ABC2の「One-leg balance」と有意な相関が認められた。新協調運動検査の「ペグ移動」の手交叉課題、「ドミノ」はM-ABC2の「Drawing trail」と、「ペグ移動」の交差なし課題とM-ABC2の「Catching beanbag」には有意な相関が認められた。新協調運動検査の「紙風船・お手玉キャッチ」がM-ABC2の「Drawing trail」及び「Catching beanbag」と有意な相関があった。新協調運動検査の「舌運動」と「発音」はM-ABC2の「Threading beads」、「Drawing trail」と有意な相関が認められた。新検査の「カードひっくり返し」、「ロープ巻き」、「丸の書きうつし」、「身体模倣」、「正中線交叉課題」はM-ABC2のどの項目とも有意な相関が認められなかった。検査実施に関して検査実施者からマニュアルと動画を用いることで支障なく実施することができたとの回答を得た。
遺伝子データベースとドラッグリポジショニングを活用した唾液腺再生の新戦略

唾液腺の発生機構に注目して唾液腺形成や再生に重要な遺伝子を発見し、遺伝子発現を誘導できるような薬剤の開発を目指す予定である。研究方法として、唾液腺の形成に関する重要な遺伝子を発見し、その遺伝子発現を誘導できるような薬剤を探索した後、唾液腺障害モデルを用いて再生医療へ応用する。将来的には、唾液腺で得られた知見を活用し、肺・腎臓・乳腺・涙腺などの他臓器の再生医療に発展させることを目標としている。
ncRNA作動エレメントの配列構造の同定

「arcRNAタクソン」の確立に向けたarcRNA作動エレメント・作動装置の作用機構に関する知見を獲得した。代表者の廣瀬は、前年度までにNEAT1 arcRNAの変異体解析で明らかにした3つの機能ドメインの詳細な作用機構を解析した。特にパラスペックル会合を担うドメインC内に同定したサブドメインがNONO/SFPQヘテロダイマーの高親和性部位であること、そのヘテロダイマーがNEAT1にそってオリゴマー化する可能性を、in vivoテザリング、PAR-CLIP、in vitro binding実験を駆使して示した。さらに、in vitroで上記サブドメインRNAを核抽出液と混合すると相分離現象が誘導され、その過程でヘテロダイマーに依存してLLPS活性の高いタンパク質が結合することを示した。この発見はRNA機能ドメインを起点とするパラスペックル会合機構の理解につながり、この成果はMolecular Cell誌に発表した。一方で、これまでに開発した難溶性RNA-seqによるarcRNA探索を実施し、ストレス依存的新規arcRNA候補を多数獲得した。これによって当初の目標であったarcRNAをncRNAの「独立タクソン」として確立する知見が揃った。分担者の富田はncRNA作動装置の構造解析を実施した。Lin28依存的に前駆体let-7をウリジル化することによる成熟型let-7発現抑制機構を、ヒト由来TUT4のLin28結合ドメインのX線結晶構造解析、生化学機能解析により明らかにした。また、U6 snRNAおよびSAM合成酵素(Mat2A) mRNAをメチル化するヒト由来METTL16のC末端側ドメイン(VCR)が、TUT1に見いだされたRNA結合ドメイン、KA-1と非常に似た構造であることを見出し、VCRがU6 snRNA認識に必要であることを明らかにした。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。細胞内に存在する顆粒状構造体は、特定のノンコーディングRNA(lncRNA)を骨格として形成されるものが知られている。本研究では、この構造体の形成を担うlncRNA(=arcRNA)が、どのようなメカニズムでこの機能を発揮しているのかを明らかにすることを目標にしている。廣瀬は、核内構造体パラスペックルの骨格として働くNEAT1 lncRNAの構造形成に重要な配列要素(=作動エレメント)を同定するために、ゲノム編集技術を用いて、ヒト培養細胞においてゲノム中のNEAT1を効率よく変異導入する系を確立した。このために2つのガイドRNAとCas9ヌクレアーゼを一体化した発現ベクターを、ヒトのハプロイド細胞株HAP1に導入して、目的とする領域が欠失したNEAT1変異体を有する細胞株を効率よく樹立できるようになった。またNEAT1以外のarcRNA探索のためにヒトタンパク質ー蛍光タンパク質発現ライブラリーによって可視化した核内fociの中からRNase感受性であるものをスクリーニングし、複数のRNase感受性核内構造体を発見した。そのうちSNBと呼ばれる核内構造体の新しい構成因子を複数同定し、その中からパラスペックルと同様にプリオン様ドメインに依存して構造体形成に関わるHNRNPDを同定した。分担者の富田は、上記SNBの構成因子の組換えタンパク質の発現系を作り、結晶化を試行している。さらに核内U6 ncRNAの3'末端成熟化に関わるポリU付加酵素の結晶化に成功し構造解析を開始した。これまでのarcRNA機能を支えるタンパク質因子について、複数の新たな情報を得ることが出来ただけでなく、arcRNAであるNEAT1 lncRNA自身の作動エレメント同定のためにキーとなるゲノム編集による変異体作成系が本格的に稼働し始めたことは、本研究を実施する上で大きな一歩であるといえる。NEAT1以外の新しいarcRNA同定に向けた探索研究でも重要な成果が得られ始めている。廣瀬は、核内構造体パラスペックルの骨格として働くNEAT1 lncRNAの構造形成に重要な配列要素(=作動エレメント)を同定するために、前年度までにゲノム編集技術を用いて、ヒトハプロイド培養細胞においてゲノム中のNEAT1を効率よく変異導入する系を確立した。本年度は、作動エレメントの同定に向けたNEAT1 RNAの変異体作成を推進した。その結果80種類を超える多数の変異体を作成することができ、これらの細胞における核内構造体パラスペックルの観察、NEAT1 RNAの蓄積量の定量解析の結果、パラスペックル形成に関わる作動エレメントを含むRNA領域を複数同定することに成功した。興味深いことに同定した領域の機能3種類に大別でき、これまで同定した必須タンパク質の3つの機能にそれぞれ対応する役割を果たしていることが示された。これによってRNAドメインとタンパク質の協調によってarcRNA機能が発揮されていることが示された。この他にも、新しいarcRNAの探索で新しいRNA候補を複数発見した。分担者の富田は、U6 snRNAの3'末端の成熟化に関与するポリU付加酵素の結晶化、およびその初期位相の決定に成功し、構造の精密化を行った。並行して、構造をもとにしたin vitroでの生化学機能解析を行い基質特異性の分子基盤を明らかにした。現在、in vivoでの生理的意義機能解析のため、Cas9システムを用いたポリU付加酵素の遺伝子破壊株の作成を進めている。

また、特定の前駆体miRNAの5'末端リン酸基をメチル化することによって、その後のDicerによる成熟化miRNAへのプロセシングを抑制するRNAメチル化酵素に強く結合するncRNAを見出した。本年度は、ゲノム編集技術を用いたノンコーディングRNAの変異体解析が、予想以上に大きく進展し様々な有用な情報を得ることができました。また変異体解析を基にした作動エレメントの解析も順調に進んでいる。さらにはあたらしいarcRNAの同定を目指したスクリーニング作業も進展し、複数の候補を得ることに成功した。また分担者との共同研究による核内構造体形成のキーとなるRNA結合タンパク質の立体構造予測から、構造体局在に必要なアミノ酸残基を同定することができたことなど班内連携も順調である。以上を総合して、当初の計画以上に進展したと判断できる。代表者の廣瀬は、細胞内構造体の構築を司るarcRNAタクソンの確立を目指した解析を行った。第一にパラスペックル構造体の骨格として機能するNEAT1 lncRNAの機能領域を特定するために、CRISPR-Cas9ゲノム編集系を駆使した変異解析を継続し、パラスペックル構造形成を担うA,B,C領域を同定した。さらにその機能領域を絞り込み、これまでに800塩基領域までに狭めることに成功した。またそのRNAを試験管内で合成して細胞抽出液と混合すると、液体相転移(LLPS)を誘発できることを明らかにした。一方で、arcRNAの一般性を示すために新規arcRNAの探索を実施した結果、RNase処理に対して感受性を示す複数の核内構造体の存在を明らかにした。またarcRNAが共通してRNA抽出液に対して難溶性を示すことを発見し、それを指標にした次世代シーケンス解析により50種以上の難溶性RNAを同定し、そのうち発現の多い8種類が、新規核内構造体に局在することを発見した。これによってarcRNAの一般性が示され、これを独立したncRNAタクソンとして確立できる道筋が整った。分担者の富田は、miRNA前駆体の5'末端リン酸基をジメチル化すると報告がなされていたBCDIN3Dが、細胞質tRNAHisの5'末端をモノメチル化する活性を有すること実証し、BCDIN3DがtRNAHisに特徴的な8ヌクレオチドからなるアクセプターヘリックスの長さ、アクセプターステムのG-1: A73ミスペア、G-1を認識していることを明らかにした。また、U6 snRNAの成熟過程、リサイクルに関わる3'末端へオリゴU配列を付加するTUT1単体、およびヌクレオチドとの複合体の3次元構造決定に成功し、TUT1が特異的にU6 snRNAを認識し、その3'末端にオリゴU配列を付加する分子機構を明らかにした。ゲノム編集を用いた作動エレメントの絞り込み作業も順調に進んでおり、arcRNAの作動メカニズムの理解に向けて着実に研究が進展している。
骨芽細胞のチロシンキナーゼ遺伝子機能を制御する転写因子NF-κBに関する研究

我々は歯周病の歯槽骨崩壊の予防・診断・治療を遺伝子レベルで行うべく研究を進めている。我々はこの歯槽骨崩壊がin vivoの実験で器官、細胞の環境が低Ca状態に陥ると発症することに着目し、この点を確かめるために、in vitro実験に移った。生後1日齢のラットの低Ca培養液培養大腿骨において、全長の増大、骨頭部の肥大、アルカリ性ホスファターゼ活性の亢進、コラーゲン合成の減退など異常の発生していることを認めた。同様に低Ca培養液で培養したラット胎生頭蓋冠由来の骨形成系細胞ではアルカリ性ホスファターゼ亢進については骨形成系細胞においても初期に亢進し、後期の石灰化期以後は抑制されていることを認めた。更に細胞内情報伝達系にも影響が及び、低Ca培養液で培養した骨形成系細胞では総Ca量は減少し、IP3量も減少し、PKC活性も減退していることを認めた。次に核内遺伝子の機能にも異常が生じており、細胞の成長、発育に機能しているc-fos遺伝子の発現はMC3T3-E1細胞をFBS、EGFで刺激すると、c-fos mRNA発現の程度が上昇していることが示され、遺伝子の機能にも変化の生じていることが見出された。このように低Ca環境が遺伝子機能にまで影響していることが示されたので我々はこの遺伝子の機能のDNA情報をmRNAに伝達するときに働く遺伝子転写調節因子のプロモーター、エンハンサー領域における調節機構を調べることが重要であると考えた。遺伝子転写因子には多数のものがあるが、我々は哺乳類一般の細胞にみられるNF-κB、cyclicAMP依存性のAkinaseに関わるCREB、サイトカインの制御に参加しているOct-1について、低Ca培養液で培養してMC3T3-E1細胞についてGel Shift Assayで調べた。その結果、次の事実が平成7-9年度文部省科学研究費補助金により行われた研究で見出された。1.EGF刺激低Ca環境培養MC3T3-E1細胞におけるc-fos mRNA発現の増強はゲニステイン(チロシンキナーゼ活性阻害剤)で抑制され、チロシンキナーゼ活性の関与が示唆された。2.骨芽細胞様MC3T3-E1細胞にNF-κB、CREB、Oct-1の遺伝子転写調節因子が認められた。3.低Ca環境下培養骨芽細胞様MC3T3-E1細胞の1)増殖期(3日間培養)CREBに異常がある。NF-κB活性が低下し、Oct-1には活性度に変化がありそうである。2)分化期(17日間培養)CREBに異常がある。NF-κB活性が低下し、Oct-1にも変化がありそうである。3)石灰化期(30日間培養)CREBのバンドの位置に差異が見られ、DNA-蛋白質複合体の構造に変化の生じていることが示唆された。NF-κBきのDNA結合活性が低下する傾向が示された。Oct-1も活性が低下していた。以上のように平成7-9年度においては確かに低Ca環境下培養骨芽細胞様MC3T3-E1細胞の核内遺伝子転写因子の機能に異常の発生していることが見出された。特にCREBのバンドにシフトが見られ、確かにその機能に変化の生じていることが見出された。NF-κBのDNA結合活性も低下し、Oct-1にも何等かの機能変化の生じていることも窺えた。低Ca環境は骨芽細胞にとって正常の機能を維持するうえで不適切な環境なので、このように遺伝子転写調節領域においても対応、変化の生じていることが考えられる。今後は、この遺伝子転写調節因子の機能異常のメカニズムを解明するために、curcurin(NF-κB阻害剤)などを用いてNF-κBの挙動をみたり、これらの転写調節因子の抗体を用いて免疫沈降を行い、Western Blot Analysisを行って、それらの因子が確実に作動していることを確かめることが必要である。また、我々が見出したFBS、EGF刺激後のc-fos mRNA発現の増強と、これら遺伝子転写調節因子との関連を調べることがその現象解折の上で重要である。

このように低Ca環境が遺伝子機能にまで影響していることが示されたので我々はこの遺伝子の機能のDNA情報をmRNAに伝達するときに働く遺伝子転写調節因子のプロモーター、エンハンサー領域における調節機構を調べることが重要であると考えた。遺伝子転写因子には多数のものがあるが、我々は哺乳類一般の細胞にみられるNF-κB、cyclicAMP依存性のAkinaseに関わるCREB、サイトカインの制御に参加しているOct-1について、低Ca培養液で培養してMC3T3-E1細胞についてGel Shift Assayで調べた。その結果、次の事実が平成7-9年度文部省科学研究費補助金により行われた研究で見出された。1.EGF刺激低Ca環境培養MC3T3-E1細胞におけるc-fos mRNA発現の増強はゲニステイン(チロシンキナーゼ活性阻害剤)で抑制され、チロシンキナーゼ活性の関与が示唆された。2.骨芽細胞様MC3T3-E1細胞にNF-κB、CREB、Oct-1の遺伝子転写調節因子が認められた。3.低Ca環境下培養骨芽細胞様MC3T3-E1細胞の1)増殖期(3日間培養)CREBに異常がある。NF-κB活性が低下し、Oct-1には活性度に変化がありそうである。2)分化期(17日間培養)CREBに異常がある。NF-κB活性が低下し、Oct-1にも変化がありそうである。3)石灰化期(30日間培養)CREBのバンドの位置に差異が見られ、DNA-蛋白質複合体の構造に変化の生じていることが示唆された。NF-κBきのDNA結合活性が低下する傾向が示された。Oct-1も活性が低下していた。以上のように平成7-9年度においては確かに低Ca環境下培養骨芽細胞様MC3T3-E1細胞の核内遺伝子転写因子の機能に異常の発生していることが見出された。特にCREBのバンドにシフトが見られ、確かにその機能に変化の生じていることが見出された。NF-κBのDNA結合活性も低下し、Oct-1にも何等かの機能変化の生じていることも窺えた。低Ca環境は骨芽細胞にとって正常の機能を維持するうえで不適切な環境なので、このように遺伝子転写調節領域においても対応、変化の生じていることが考えられる。今後は、この遺伝子転写調節因子の機能異常のメカニズムを解明するために、curcurin(NF-κB阻害剤)などを用いてNF-κBの挙動をみたり、これらの転写調節因子の抗体を用いて免疫沈降を行い、Western Blot Analysisを行って、それらの因子が確実に作動していることを確かめることが必要である。また、我々が見出したFBS、EGF刺激後のc-fos mRNA発現の増強と、これら遺伝子転写調節因子との関連を調べることがその現象解折の上で重要である。我々は歯周病の歯槽骨崩壊の予防・診断・治療を遺伝子レベルで行うべく、ここ30年間に亘って研究を進めている。我々はこの歯槽骨崩壊がin vivoの実験で低Ca食飼育ラットでCa代謝を司るPTH、CT、Vit D_3の代謝異常により器官、細胞の環境が低Ca状態に陥ると発症することに注目した。以来この推論を確かめるために、in vitro実験系に移った。まず我々は生後1日齡のラットの大腿骨を低Ca培養液で培養して、器官の異常の発生の有無を調べたところ、確かに全長の増大、骨頭部の肥大、アルカリ性ホスファターゼ活性の亢進、コラーゲン合成の減退など異常の発生していることを認めた。
北海道とサハリン州の相互理解に資するサハリンにおける地域変容の研究

1970年代後半からの時期にソヴィエト共産党サハリン州委員会幹部会のメンバーであった共産党エリートの少なからぬ部分は、共産党崩壊後にサハリン州行政府、ユジノサハリンスク市行政府、サハリン教育大学(現在のサハリン国立大学)などに移動し、それぞれの立場から、サハリン州行政府などの意志決定過程に参与し、あるいは積極的な文筆活動を通じてサハリン州内世論の形成過程に関与している事例が少なくない。とくに顕著なのは、1980年代後半から共産党の崩壊まで、共産党ユジノサハリンスク市委員会の第一書記として幹部会メンバーであったE氏の事例である。共産党崩壊に伴って、E氏はサハリン州行政府の国際交流・対外経済交流委員会(行政組織)に移動し、1996年からは当該の委員会の議長の要職にあった。このポストで1997年から翌年にかけて、北海道庁の代表団と密接な接触を維持し、1998年に北海道とサハリン州の知事によって署名された「北海道とサハリン州の友好・経済交流に関する提携」合意書の内容に関する協議を行ってきた。その経過では、前述した北海道矢臼別演習場での米軍による実弾射撃訓練について、サハリン州の安全保障にとって無視できない脅威であるとする発言を行っていることは北海道庁代表団が作成した協議議事録によって確認できる。また、同趣旨のサハリン州知事書簡が北海道庁代表団を通じて北海道知事に伝達された。今回の研究の一環としてサハリン州ユジノサハリンスク市で行ったE氏に対するインタビューでも、この演習に反対する旨を作成中であった北海道との提携合意書に挿入することを意図して、サハリン州知事に対して北海道知事に対する申し入れの書簡を作成するよう提案したことを認めている。E氏は2000年にサハリン州行政府を辞職し、サハリン国立大学東洋学・経済学部で教職に就いているが、その立場で積極的な執筆活動を行っている。一連の著作のなかで、E氏が繰り返し強調するのは下記の諸点である。(1)1990年代以降のサハリン州と日本(北海道)との交易条件は、サハリン州側にとって不利なものであり、とくに水産品の貿易においては、北海道側の輸入者はサハリン州内企業に対してダンピング輸出を強制し、結果的には、サハリン州内漁業企業が違法な操業や密貿易を余儀なくされる状況を生み出している。(2)日本が領土要求の対象としている南クリル諸島は、歴史的には「発見、領有、開発」をロシアが最初に行った固有の領土であり、国際条約上は、第2次世界大戦の戦中および戦後にソヴィエト連邦が連合国と取り交わした条約によってソヴィエト連邦の領土として確認されたものである。したがって、日本の要求は第2次世界大戦の結果を見直すことを主張する「報復主義」にほかならない。(3)北海道はサハリン州との間に「友好・経済協力に関する提携」を合意しているが、他方では「報復主義」的な領土要求において拠点的な役割を果たしていることを軽視してはならない。これらの言説は、E氏より若い世代に属するサハリン州内の政治的に活発な社会層(たとえば、ロシア連邦議会で最大の議席を有する政党である「統一ロシア」のサハリン州組織の幹部や、その影響下にある主として大学生によって構成される青年組織「若き親衛隊」など)によって積極的に受容されている。ソヴィエト共産党が崩壊したことによって、1990年代末までに存在してきたサハリン州内での世論形成のメカニズム、すなわち、共産党組織の決定する政治路線が、その監督下にあるメディアを通じて、唯一の公認される路線として周知徹底されるというメカニズムは解体された。しかし、共産党組織における意志決定過程で大きな役割を果たした共産党エリート層は、大規模な社会変動を経過したサハリン州の社会においても、サハリン州行政府における意志決定の過程に大きな影響力を発揮するか、あるいはE氏のように、言論活動を通じて州内世論の形成過程に積極的に関与することによって、サハリン州内における日本に対するイメージの形成に小さからぬ役割を果たしていると結論づけることができる。世論の側が、上述してきたような日本に対する不信感を強調する言説を受け入れる要因については、今回の研究では十分に明らかにすることはできなかった。今後の研究の課題である。

今回の研究の一環としてサハリン州ユジノサハリンスク市で行ったE氏に対するインタビューでも、この演習に反対する旨を作成中であった北海道との提携合意書に挿入することを意図して、サハリン州知事に対して北海道知事に対する申し入れの書簡を作成するよう提案したことを認めている。E氏は2000年にサハリン州行政府を辞職し、サハリン国立大学東洋学・経済学部で教職に就いているが、その立場で積極的な執筆活動を行っている。一連の著作のなかで、E氏が繰り返し強調するのは下記の諸点である。(1)1990年代以降のサハリン州と日本(北海道)との交易条件は、サハリン州側にとって不利なものであり、とくに水産品の貿易においては、北海道側の輸入者はサハリン州内企業に対してダンピング輸出を強制し、結果的には、サハリン州内漁業企業が違法な操業や密貿易を余儀なくされる状況を生み出している。(2)日本が領土要求の対象としている南クリル諸島は、歴史的には「発見、領有、開発」をロシアが最初に行った固有の領土であり、国際条約上は、第2次世界大戦の戦中および戦後にソヴィエト連邦が連合国と取り交わした条約によってソヴィエト連邦の領土として確認されたものである。したがって、日本の要求は第2次世界大戦の結果を見直すことを主張する「報復主義」にほかならない。(3)北海道はサハリン州との間に「友好・経済協力に関する提携」を合意しているが、他方では「報復主義」的な領土要求において拠点的な役割を果たしていることを軽視してはならない。これらの言説は、E氏より若い世代に属するサハリン州内の政治的に活発な社会層(たとえば、ロシア連邦議会で最大の議席を有する政党である「統一ロシア」のサハリン州組織の幹部や、その影響下にある主として大学生によって構成される青年組織「若き親衛隊」など)によって積極的に受容されている。ソヴィエト共産党が崩壊したことによって、1990年代末までに存在してきたサハリン州内での世論形成のメカニズム、すなわち、共産党組織の決定する政治路線が、その監督下にあるメディアを通じて、唯一の公認される路線として周知徹底されるというメカニズムは解体された。しかし、共産党組織における意志決定過程で大きな役割を果たした共産党エリート層は、大規模な社会変動を経過したサハリン州の社会においても、サハリン州行政府における意志決定の過程に大きな影響力を発揮するか、あるいはE氏のように、言論活動を通じて州内世論の形成過程に積極的に関与することによって、サハリン州内における日本に対するイメージの形成に小さからぬ役割を果たしていると結論づけることができる。世論の側が、上述してきたような日本に対する不信感を強調する言説を受け入れる要因については、今回の研究では十分に明らかにすることはできなかった。今後の研究の課題である。1)平成18年度には、サハリン国立文書館およびサハリン州現代史資料館での文献調査を行った。平成19年度は、主として、1980年代後半から1990年代初頭にかけての、サハリン州ソヴィエト執行委員会が、対外経済関係(貿易および外国企業の出資する「合弁企業」に関して、サハリン州独自の規則・規定を制定し、対外経済活動の分野において、ソ連政府(その崩壊後はロシア連邦政府)の決定から相対的に自由な対外経済活動の実施をめざしていたことが明らかになった。
エネルギー変換を指向した水およびアンモニアの酸化的活性化触媒の開発

遷移金属錯体に配位したラジカル種は生体内の酵素反応の活性中心にみられ、その反応性に注目が集まっている。我々はこれまでにRu^<III>(3,5-t-Bu_2sq)(3,5-t-Bu_2sq=3,5-ジ-tert-ブチル-1,2-ベンゾセミキノン)骨格上に配位した水分子がプロトンを解離することにより、容易にオキソ配位子上に不対電子を誘起したオキシルラジカル錯体[Ru^<II>(O^<-.>)(3,5-t-Bu_2sq)(terpy)]を生成することを報告している。今回、同様のRu^<III>(3,5-t-Bu_2sq)骨格に四座配位子NH_2-bpa(NH_2-bpa=ビス(2-ピリジルメチル)-2-アミノエチルアニリン)を導入することにより、安定なアニリノラジカル錯体の合成と同定に成功した。[Ru^<III>(NH-bpa)(3,5-t-Bu_2sq)]^+は872nmと1172nmに特徴的な吸収を示すが、これらはそれぞれルテニウム-セミキノン間、ルテニウム-アニリド間のMLCTに帰属される。ジメトキシエタン中、[Ru^<III>(NH-bpa)(3,5-t-Bu_2sq)]^+に対して1等量のt-BuOKを作用させるとアニリドプロトンが解離しアニリノラジカル錯体[Ru^<III>(^-N-bpa)(3,5-t-Bu_2sq)]^0を生成する。[Ru^<III>(^-N-bpa)(3,5-t-Bu_2sq)]^0のEPRを測定するとΔM_s=2の遷移基づくシグナルがg=4.2に観測されたことから、S=1の三重項状態であることが分かった。さらに[Ru^<III>(^-N-bpa)(3,5-t-Bu_2sq)]^0を電気化学的に一電子還元することにより生成した[Ru^<III>(^-N-bpa)(3,5-t-Bu_2cat)]^<-1>(cat=カテコール)のEPRシグナルには、N原子のハイパーファインカップリングが観測された。セミキノン-アニリノラジカル錯体[Ru^<III>(^-N-bpa)(3,5-t-Bu_2sq)]^0とカテコラト-アニリノラジカル錯体[Ru^<III>(^-N-bpa)(3,5-t-Bu_2cat)]^<-1>に対してDFT計算を行うと、前者では電子スピンが非局在化しているのに対して、後者ではN-bpa上にほぼ局在化していることが分かった。これまでにアニリノラジカル錯体の報告はあるが、いずれも酸化剤を用いているのに対して、本反応系では酸塩基平衡のみを駆動力としてラジカル種を誘起している。この様な穏和な条件でのラジカル生成は酵素活性中心の機能解明のみならず、新たな触媒反応への展開が可能である。

セミキノン-アニリノラジカル錯体[Ru^<III>(^-N-bpa)(3,5-t-Bu_2sq)]^0とカテコラト-アニリノラジカル錯体[Ru^<III>(^-N-bpa)(3,5-t-Bu_2cat)]^<-1>に対してDFT計算を行うと、前者では電子スピンが非局在化しているのに対して、後者ではN-bpa上にほぼ局在化していることが分かった。これまでにアニリノラジカル錯体の報告はあるが、いずれも酸化剤を用いているのに対して、本反応系では酸塩基平衡のみを駆動力としてラジカル種を誘起している。この様な穏和な条件でのラジカル生成は酵素活性中心の機能解明のみならず、新たな触媒反応への展開が可能である。
病態モデルにおけるロイコトリエンと他のmediatorの相後作用とその制御

1)好中球血管外游走の生体顕微鏡下の解析では。ロイコトリエン(LT)B_4による好中球血管外游走は五段階を経ることを明らかにした。好中球の内皮細胞への粘着は好中球の膜変化により起こり、LTB_4に接触後4.5秒以下で粘着し、且つCD_<18>の抗体で粘着が抑制されることから新たな蛋白質合成でなくCD_<11>/CD_<18>の活性化より起こると思われた。LTB_4の細動脈内持続注入で粘着は起こらず、細静脈内注入で粘着は起こり、且つICAM-1の抗体で阻止されることから、ICAM-1は生体内では誘導されるのでなく、常時細静脈内皮細胞にのみ存在すると結論された。2)3050%のエタノールを胃壁内に投与しておこる胃粘膜傷害は粘膜下微小循環を生体顕微鏡下で観察すると粘膜集合細静脈の収縮により粘膜血流にうっ血がおこるためと考えられた。エタノール胃腔内投与で胃腔内にLTC_4が産生され、且つ外から粘膜下微小血管上にLTC_4を投与すると集合細静脈が収縮した。胃粘膜を5-リポキシゲナーゼ抗体で染色すると粘膜マスト細胞が選択的に染色され、これがLTC_4産生細胞であることがわかった。エタノール胃腔内投与によりSubstance PとCGRPが胃腔内で増加した。エタノールによる集合細静脈収縮は痛覚神経終末よりニューロペプチドを遊離するcapsaicin前投与で阻止されたが、Substance Pの拮抗薬では抑制されなかった。内因性CGRPは集合細静脈収縮の抑制に一部関与する。3)モルモットにLTC_4、LTD_4を静注すると気道抵抗増大し、気道腔内に気道分泌が亢進すると共にkallikreinが分泌される。LTC_4の作用が強く、thromboxane(TX)A_2、acetylcholine遊離を順次経由してkallikreinが遊離される。産生されたbradykininはさらにTXA_2,acetylcholineを介して分泌を亢進して正のフィードバックを形成する。1.麻酔ハムスタ-の頬袋の微小循環を用いてLTB_4の好中球血管外游走作用を解析した。LTB_4 15pmol/20 μ1局所投与20秒以内に好中球は細静脈内壁に粘着した。粘着はミクロフィラメントの収縮によりおこり、cyclic AMP蓄積によって抑制された。市販のヒトCD_<11>/CD_<18>の抗体、ヒトICAMー1の抗体は動物種差の問題があり、使用出来なかった。内皮細エ間を通過した好中球は、内皮細胞と周細胞の間に30分以上滞在した後、周細胞基底膜を通過したが、このステップは新しく開発されたコラゲナ-ゼ阻害薬及びデキサメタゾン前投与で抑制された。2.エタノ-ルによる胃粘膜傷害におけるLTC_4の役割。(1)3050%エタノ-ルをラット胃腔内に投与すると、胃粘膜に暗赤色の傷害がおこる。胃粘膜表面の微小循環を観察すると、これは集合細静脈を中心とした「うっ血」であった。(2)凍結した二枚の金属板を用いて胃全体を<in situ>___ーで凍結圧縮し、胃縮中のLTを測定した。

30%エタノ-ルを3分間胃腔内に投与すると、胃壁内にLTC_4が産生され、1時間近くその値を保った。(3)購入された光学顕微鏡及び機器を用いて血圧,体温をモニタ-し、麻酔ラット「胃粘膜下」微小循環を観察した。粘膜下微小循環の細動脈はエピネフリン(0.660pmol/20μl)の局所投与で用量依存的に収縮し、アセチルコリン(0.6200pmol/20μl)で用量依存的に拡張したが、細静脈及び粘膜集合細静脈の直径は全く変化がなかった。一方LTC_4(0.6200pmol/20μl)の局所投与により粘膜下の細静脈及び細静脈は全く変化しなかったが、粘膜集合細静脈の直径は用量依存的に収縮が起こり、LTC_4がうっ血の原因となる可能性が示された。3.ラット心筋梗塞モデルの心筋壊死は5ーリポキシゲナ-ゼ阻害薬を予め投与すると、24時間迄その抑制が徐々に減じ、それ以後再び抑制がおこった。1.ハムスタ-の頬袋の微小循環におけるLTB4の好中球血管外游走作用:(1)微量のLTB4をガラス毛細管ピペットを用いて細動脈内に投与しても粘着は起こらず、細静脈内に投与すると粘着が起こり(2)抗CD18抗体或いは抗ICAMー1抗体を投与すると粘着が抑制されることから、先の結果とあわせて、好中球のCD11/CD18がLTB4によりまず活性化され、細静脈内皮細胞に常在するICAMー1に結合することにより粘着が起こることが明らかになった(購入のテレビモニタ-及び計測装置使用)。2.エタノ-ルによる胃粘膜障害:エタノ-ル胃腔内投与により粘膜内のマスト細胞の脱顆粒が起こり、ヒスタミン放出及びLTC4産生が起こる。後者により粘膜集合細静脈の収縮が起こり、この結果粘膜に鬱血が生じる。胃粘膜マスト細胞に特異的に5ーlipoxygenase活性が証明された。さらに(1)エタノ-ルによる粘膜障害が知覚神経C線維を刺激するcapsaicin投与で著しく抑制されること、(2)substance P投与で増悪し、CGRP投与で抑制されること、(3)substance Pの拮抗薬のspantideにより粘膜障害が抑制されることから、エタノ-ルにより粘膜のC線維が刺激され放出されたsubstance Pによりマスト細胞の脱顆粒と共にLTC4が産生され集合細静脈の収縮を起こす可能性が大きい。3.胃粘膜下微小循環の生体顕微鏡下の観察:エタノ-ルの粘膜側投与によりおこる粘膜集合細静脈の収縮は特異的拮抗薬で抑制されLTC4関与の証明がなされた。4.モルモットにLTC4,LTD4を静脈内注射すると気管支洗浄液中のkallikrein活性が増大した。両者の間にTXA2及び副交感神経終末からのアセチルコリン遊離がこの順で関与する。5.モルモット摘出腸管にはLTD4とは別にLTC4の受容体が存在することが明らかになった(購入のトランスジュ-サ-使用)。ロイコトリエン(LT)の病態時の関与をいくつかのモデルで調べた。1.ラット左冠動脈基部を結紮しておこす心筋梗塞モデルでは心組織内への好中球浸潤が012時間までと、1224時間の2相にわたって起こるが、心組織内で産生されたLTB_4は第一相の好中球浸潤を引き起こし、第二相は補体の活性化によることが明かになった。5-リポキシゲナーゼ阻害薬投与により12時間までの梗塞巣サイズが縮小される他に1248時間におこる梗塞巣拡大も抑制された。2.3050%のエタノール胃腔内投与による胃粘膜の初期変化にうっ血であるが、粘膜下微小循環を生体顕微鏡下で見ると、粘膜下細動脈の拡張と粘膜集合細静脈の収縮がみられる。
超解像ラマンイメージングによる細胞内の水の観測と温度計測への応用

細胞のおよそ70%を占める水分子は,細胞内の環境を決定する重要な構成要素であり,水分子が形成する水素結合ネットワークによって細胞内の生理現象は支配されている。本申請研究では,ラマン散乱と超解像顕微鏡を組み合わせることにより,"細胞内の水"を直接ラベルフリーで観測し,その空間分布や水素結合様式の違いから細胞内環境や細胞内温度分布を決定する。さらに,生化学的な手法と組み合わせることにより,細胞分裂や分化などの生理現象に伴う細胞内の変化を"細胞内の水"に注目して明らかにする。