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鎌倉～南北朝時代におけるやまと絵の様式展開に関する基礎的研究

本研究は、鎌倉時代南北朝時代におけるやまと絵の様式展開について考察することを目標とした。制作年が明らかになっている基準的な作例(おもに絵画)を中心に作品調査を実施し、法量の測定、絵画技法の目視による観察等を行った。調査対象作品のジャンルは、仏画、垂迹画、肖像画など多岐にわたった。この多様性は本研究課題の特徴ではあるが、それゆえに、考察を行うための十分な調査数を研究期間内に確保できない結果にもなった。本研究で掲げた課題は、「鎌倉南北朝時代における絵所の並立と絵師の交流をめぐる調査研究」(18K12251)で継続して検討することになる。本研究は、制作年の明らかな基準作例(おもに絵画)の作品調査により、鎌倉時代南北朝時代のやまと絵の様式展開について考察するものである。とりわけ、14世紀の年記がある作例を中心に調査研究を進める。その際、京都や奈良と鎌倉地域の人物の往還を視野に入れ、作品を取り巻く人物や文物の交流に注目、そのうえで様式の伝播・展開の具体相を考察する。調査研究を進めるにあたり、調査対象をいたずらに拡げ分析が困難になってしまう事態を避けるため、以下の4つの資料群をさしあたり想定している。第1に京都天龍寺を中心とする禅宗寺院、第2に高階隆兼を中心とした宮廷絵所、第3に奈良興福寺を中心とした南都絵所、第4に鎌倉地域を中心とした律宗寺院、である。そのなか、各群で共通して基準作例を有する画題(肖像画や絵巻、仏画)を軸に、分析対象作品を選定した。なお、分析対象には、絵巻や掛幅装形式の絵画のみならず、彫刻作品を安置する厨子内に描かれた絵画をも含んでいる。この点は本研究の特色のひとつであり、絵師個人の伝記的研究では見えてこない、木仏師との協働関係や施主との受注関係が浮き彫りにできることを期待している。以上のように、制作主体が異なると想定される4つの作品群について、相互に様式比較を行うことで、絵師の活動の範囲(地域差)を推定し、なおかつ同一群内で制作時期の異なる作品間の比較を行うことで、時代による様式の変化(時代差)を考察する。調査研究を進めるにあたり、次の4つの資料群を設定した。具体的には、第1に京都天龍寺を中心とする禅宗寺院、第2に高階隆兼を中心とした宮廷絵所、第3に興福寺を中心とした南都絵所、第4に鎌倉地域を中心とした律宗寺院である。2か年計画の初年度にあたる28年度には、各群少なくとも5件の作品を調査する予定でスケジュールを考えたが、時間的な制約から、計画通りには調査を実施できなかった。その分、初年度は文献研究の比重を重くすることとなった。2ヵ年計画の最終年度にあたる29年度は、虎関師錬像(和歌山県西牟婁郡白浜町草堂寺、1346年)、春日本迹宮曼荼羅(東京静嘉堂文庫美術館、14世紀)、春日本迹宮曼荼羅(静岡MOA美術館、14世紀)、春日鹿曼荼羅(静岡MOA美術館、14世紀)、仏涅槃図(東京長寿院、1331年、助法橋尊有筆)などの作品を熟覧調査する機会を得た。春日鹿曼荼羅(静岡MOA美術館、14世紀)に注目した理由は、鹿の背のうえの円鏡内に描かれる春日一宮の釈迦が説法印をとるからである。一宮釈迦が同様の説法印をとる春日明神影向図(大阪藤田美術館、1312年、高階隆兼筆)の作品研究を継続する研究代表者にとって、MOA本は比較対象とすべき重要作例である。MOA本に描かれる十一面観音が長谷寺式であらわされること、長谷寺式十一面観音は西大寺流律僧に信仰されたこと、忍性が開山となった鎌倉極楽寺の釈迦如来坐像も同様の説法印をとることから、藤田本やMOA本の制作には西大寺流の律僧が関与したと想定した。ただし釈迦にこの印をとらせる意味については考察が及ばなかった。今後の課題としたい。また、29年度には研究代表者の所属機関で保管管理する仏涅槃図(神奈川寶生寺、14世紀)の本格的な解体修理をおこなった。修理の過程で軸木から過去の修理銘が見いだされ、寶生寺本が15世紀末の時点ですでに当地に伝来していたことが判明した。寶生寺本は円覚寺本の系統に属する作例と思われるが、とくに神奈川宝戒寺本とは線描の質に至るまで酷似し、同一工房作かとも思われる。今後は奈良橘寺本や山梨大蔵経寺本など、円覚寺本の影響下にあると思われる作例との比較を通じて涅槃図の図像伝播の具体相と地域ごとの絵画技法の相違を検討する予定である。

初年度に引き続き、基準作例の実査とデータ整理を行う。29年度には実査をより精力的に進め、各作品群から少なくとも10件ずつのデータを収集したい。基準作例の残存状況から、多少の偏りが出ることも考えられるが、ひとつの作品群について概ね十年ごとに基準作例のデータを集めることを目標にする。これにより、分析にあたって様式の年代差を考察する材料が得られることになろう。また、絵画作例の調査と並行して、文献資料の解読により人的交流の把握に努める。とくに実査を行った作品については、その作品を取り巻く人物関係を整理し、他の資料群と人物の交流があるかどうかについても検討を加える。文献資料などによって整理した関連人物の動向や思想に、実査調査から得られた絵画様式に関する知見を重ね合わせて考察を行い、図像や様式の伝播・展開の具体的な様相を明らかにしたい。29年度が最終年度であるため、記入しない。日本美術史29年度が最終年度であるため、記入しない。
細胞の膜系構築機構の解明のための試験管内膜合成反応系の創成

生体膜脂質の最も基本的なものはグリセロリン脂質である。本研究では、酵母由来のリン脂質合成系酵素と細胞成分を用いて、真核生物の代表的グリセロリン脂質であるホスファチジルコリン(PC)とホスファチジルエタノールアミン(PE)を含む二重層膜の、前駆体からのin vitro合成系の作製を試みた。エタノールアミン(Etn)からPEを合成するKennedy経路中でCDP-Etnの合成を触媒するCTP : phosphoethanolamine cytidylyltransferase(ECT)は経路の特異性と速度を決定する重要な酵素である。ECTをコードする遺伝子ECT1を操作して6xHis tagを付加した酵素を大腸菌中で生産し、これを精製して結晶化に成功した。放射光を利用する回折像から、その3次元構造を得た。また、アミノ酸置換変異を有するECTを複数種つくり、その酵素機能を解析中である。CDP-EtnからPEを合成する段階の遺伝子EPT1をクローン化し、酵素生産系を作成中である。酢酸生産菌Acetobacter acetiはPEのアミノ基をメチル化してPCを合成する。これは可溶性酵素であり、酵母の2種のPE methyltransferaseが膜結合酵素であってそれぞれ単独ではPCまでの3段階の反応を全て触媒する力が弱いのに比べ、単一の酵素で、PCまで合成可能である。そこで、この細菌の酵素遺伝子をクローン化し、glutathione S-transferase遺伝子を付加した融合遺伝子を作製して大腸菌中で生産、glutathione-Sepharoseカラムによって活性ある融合タンパク質を精製した。現在PEを含むリポソームにこの酵素を作用させ、PEからPCへのリン脂質極性基の変換を試みている。以上、補欠採択ということもあって時間が足りず、当初目的が達成されたわけではないが、目的とする膜の合成に必要ないくつかの酵素を調製中であり、計画は進行中である。本研究では、酵母由来のグリセロリン脂質合成系酵素と細胞成分を用いて、実際の脂質二重層膜構造形成のin vitroでの再構成を試みるとともに、リン脂質二重層膜構造の形成に必要な細胞成分の同定を行うことを目的とする。真核生物の主要リン脂質であるホスファチジルコリン(PC)とホスファチジルエタノールアミン(PE)は、コリンやエタノールアミンからリン酸化、シチジリル化、ジアシルグリセロール(DAG)への転移という3段階の反応により合成される。エタノールアミンのPEへの変換の第2段目の反応を触媒するethanolaminephosphate cytidylyltransferase、Ect1に関しては、申請者らの研究により大量精製が可能であった。本年度は、最初の反応を蝕媒する酵素であるethanolamine kinase、Eki1を,His-tagを付加して大腸菌中で発現させ、Ni-Sepharoseにより精製を行った。精製したEki1と放射標識したエタノールアミンを用いてその活性を測定したところ、ホスホエタノールアミンの生成が認められた。更にこの反応により得られたホスホエタノールアミンと精製したEct1'を混合したところ、CDP-エタノールアミンの生成が認められた。以上よりPE合成の3段階の反応のうち、最初の2段階目までの反応のin vitroでの再構成に成功した。来年度は、これらの反応の最適化を行うとともに、3段階目の反応を触媒する酵素であるsn-1,2-Diacylglycerol ethanolaminephosphotransferase、Ept1の発現と精製を同様に行うことにより、in vitroでのPE合成と脂質二重膜構造形成の検証を行う。又、コリンからのPC合成に関わる酵素の精製や、ジアシルグリセロール合成に関わる酵素の精製も行い、脂質二重膜構造形成の検証を行う。
金属クラスタ-における表面プラズモンと個別電子励起

ゼオライトLTAにNaおよびKのクラスタ-を作成し,その吸収スペクトルと反射スペクトル,および,交流帯磁率の測定を行った.その結果,光学スペクトルからは,ゼオライト細孔中にできたクラスタ-の表面プラズモンによると解釈される強い吸収バンドと,個別電子励起によると解釈される比較的弱い吸収バンドが観測された.個別電子励起に関しては,電子がゼオライトの細孔できまるサイズ(直径約10Å)で量子閉じ込めを受けた結果,電子準位が離散的になり,その間の遷移が観測されているものとして説明できる.一方,クラスタ-の電子数が,4個程度を超える当りから,表面プラズモンによる吸収バンドが顕著になり,当初の予想よりかなり少ない電子数でも,電子の集団運動である表面プラズモンが観測されることがわかった.また,Kクラスタ-を含むLTAの交流帯磁率は,約8K以下で急激に増大し,4K以下では,強磁性状態を示した.1.7Kでの飽和磁化は,0.65Gで,この値はクラスタ-ひとつ当り0.13μ_Bであり,最近注目されている有機物の強磁性と同程度の値を示した.Kクラスタ-の強磁性の発現機構は,まだ確定していないが,現在二つのモデルが考えられる.クラスタ-では,久保効果によって磁気モ-メントを持つことが知られているので,Kクラスタ-の磁気モ-メントがその間の相互作用によって整列し,強磁性状態になるというモデルが考えられる.もうひとつのモデルは,ゼオライト中のKクラスタ-の電子の波動関数が互いに関なり,全体的には金属的になっていることも考えられる.もし,フェルミ面での状態密度が十分高く,電子間の相互作用が大きければ,遍歴電子型の強磁性も考えられ得る.現在,これらの点も含めて,更に解明を進めている.ゼオライトLTAにNaおよびKのクラスタ-を作成し,その吸収スペクトルと反射スペクトル,および,交流帯磁率の測定を行った.その結果,光学スペクトルからは,ゼオライト細孔中にできたクラスタ-の表面プラズモンによると解釈される強い吸収バンドと,個別電子励起によると解釈される比較的弱い吸収バンドが観測された.個別電子励起に関しては,電子がゼオライトの細孔できまるサイズ(直径約10Å)で量子閉じ込めを受けた結果,電子準位が離散的になり,その間の遷移が観測されているものとして説明できる.一方,クラスタ-の電子数が,4個程度を超える当りから,表面プラズモンによる吸収バンドが顕著になり,当初の予想よりかなり少ない電子数でも,電子の集団運動である表面プラズモンが観測されることがわかった.また,Kクラスタ-を含むLTAの交流帯磁率は,約8K以下で急激に増大し,4K以下では,強磁性状態を示した.1.7Kでの飽和磁化は,0.65Gで,この値はクラスタ-ひとつ当り0.13μ_Bであり,最近注目されている有機物の強磁性と同程度の値を示した.Kクラスタ-の強磁性の発現機構は,まだ確定していないが,現在二つのモデルが考えられる.クラスタ-では,久保効果によって磁気モ-メントを持つことが知られているので,Kクラスタ-の磁気モ-メントがその間の相互作用によって整列し,強磁性状態になるというモデルが考えられる.もうひとつのモデルは,ゼオライト中のKクラスタ-の電子の波動関数が互いに関なり,全体的には金属的になっていることも考えられる.もし,フェルミ面での状態密度が十分高く,電子間の相互作用が大きければ,遍歴電子型の強磁性も考えられ得る.現在,これらの点も含めて,更に解明を進めている.
水生植物および植物プランクトンを基原とする薬理活性物質の探索研究

湖沼や湿地に生育する水生植物サジオモダカを基原とする生薬沢瀉は、主に水利を目的とする漢方処方に繁用される漢方要薬であり、これまでに日本産沢瀉の含有成分については詳細な検討が行われalisolA等のプロトスタン型トリテルペン抗高脂血症作用が明らかにされている。しかしながら、現在、市場品として用いられている中国産沢瀉に関する化学的研究はほとんど行われていない。このような背景のもと、著者は、水生植物を基原とする生薬類の薬理活性物質の探索研究の一環として中国四川省沢瀉(川沢)およびその基原植物であるサジオモダカの含有成分の検索を行い、化学構造上、高脂血症に有効と考えられる新規トリテルペン計5種を絶対構造も含め単離構造決定するとともに、沢瀉の有する主伝承薬効である利水作用に関与していると思われる新規薬理活性セスキテルペンsulufoorientalol類の構造も明らかにした。現在、5種のトリテルペンの薬理作用については詳細に検討を進めている。また、水生植物クワイを基原植物とする生薬慈姑のMeOHエキスに抗アレルギー作用を見いだし、その活性成分の検索を進めtrifolione A-Dと命名した4種のジテルペンを単離し、それらが抗アレルギー活性本体であることを明らかにした。一方、著者は、湖沼や湿地に生育する植物プランクトンについて薬用資源としての利用を目的とし、薬理活性成分の探索研究を行っている。本年度の研究においては、健康食品としても利用されている淡水産緑藻Chlorellavulgarisから抗エイズ作用の期待される新規糖脂質を単離構造決定した。また、植物プランクトンの1種であるラン藻には窒素固定を行う特殊な種が存在することが知られていることから、窒素固定ラン藻の糖脂質成分についても詳細に検討を加え、これまで天然からは見いだされていない脂肪酸の結合様式を有する特徴的な新しいタイプのグリセロ糖脂質を単離した。
アジアの税財政改革:少子高齢化とグローバル化への対応

平成19年度においては、平成18年度から行ってきた生活保護を中心とした社会保障に関する研究を一層進展させるとともに、アジアにおける課税問題につき、企業課税・国際課税に焦点を当てた研究を進めた。前者については、公的扶助研究会を4回にわたって開催し、内外の研究者(北大・福岡大の研究者、ニュージーランド財務省の研究者等)との意見交換を行った。研究会の成果は、近く公刊される『生活保護の経済分析』(東京大学出版会)として取りまとめられた。これは、これまで、問題の重要性にもかかわらず経済学的観点からの体系的分析が必ずしも十分ではなかった生活保護について、理論・実証の両面からのアプローチを試みたものである。また、本書の内容を題材にして、平成20年度に一橋大学国際・公共政策大学院の特殊講義を行うことにより、教育活動へのフィードバックもはかることとしている。後者に関しては、平成19年7月に北京において、一橋大学と中央財経大学との共催により、中国の企業課税と移転価格税制に関するシンポジウムを行い、その成果は、日中両言語による報告書に取りまとめた。また、9月に京都で開催されたIFA(国際租税協会)年次総会にブースを出展し、アジア諸国の国際企業課税をとりまとめた英文冊子を海外の数多くの専門家に配布した。さらに、平成20年1月には、台湾の国際課税問題(中国との関係も含む)をテーマに、台湾の国立政治大学の研究者(5名)と韓国の財政研究所の研究者を招いてシンポジウムを行った。この成果は大学のウェブサイトに掲載している。このシンポジウムを通じて、一橋大学と台湾国立政治大学との共同研究を今後一層推進していくための具体的な素地を形成することができた。当科研費プロジェクト「アジアの税財政改革:少子高齢化とグローバル化への対応」は、17年度においては、計画にしたがって、税制を中心にして研究を進めた。まず、平成17年7月1-2日に、都内(東京国際フォーラム)において、"Tax Policy and Reform in Asia"という標題のもとに国際シンポジウムを開催した。このシンポジウムは、中国・韓国・タイ・インドから招いた専門家(研究者または政策当局者)による各国税制のかかえる課題と対応に関する報告、およびカナダから招いた2名の財政学者(Richard Bird氏及びRobin Boadway氏)によるアジアにおける租税政策の理論的観点からの報告から構成された。成果は、Journal of Asian Economicsの特集号(16巻6号,December 2005)として刊行された。次に、経済活動のボーダーレス化と企業課税の関係をアジアにおける具体的なコンテクストで検討するため、当プロジェクトの研究分担者に加え、財政学者・法律学者・公認会計士・事業会社の財務担当者・政策当局者(財務省・経済産業省の担当者)等及び大学院生からなる研究会を立ち上げた。この研究会は、平成17年9月から平成18年3月にかけて5回開催され、中国をはじめアジア各国の企業課税に関し、理論と実務・政策の両面から詳細な検討を行った。このような、研究者と実務家双方による議論の成果については、今後、研究会メンバーが論文を執筆し、各自の論文に対する互いのコメントの交換を経たのち、本にまとめて出版する予定である。この他、現地調査と海外の研究者との意見交換のために、研究分担者がアジア諸国・欧米諸国に出張を行った。これらの出張の成果は、上記の出版物にも反映されることになる。当科研プロジェクト「アジアの税財政改革:少子高齢化とグローバル化への対応」は、平成18年度においては、少子高齢化と社会保障を中心に研究を進めた。また、17年度中に実施した税制に関する研究のフォローアップも行った。まず、18年度中に7回の少子化・社会保障関連の研究会を行った。すなわち、少子化については、内外の研究者(シンガポール国立大学のMukul Asher氏、韓国KDIのYoonyoung Cho氏、国立社会保障・人口問題研究所の鈴木透氏)を招いて、アジア各国の状況などにつき検討した。

また、社会保障に関しては、特に、生活保護に関する問題に力点を置き、政策担当者や研究者(厚生労働省援護局保護課長、総務省の木村陽子氏、神奈川県保健福祉部生活援護課長、東京学芸大の鈴木亘氏)を招いて、生活保護行政の実態と問題点を検討した。さらに、2007年2月には、"International Symposium on Social Policy in Asia"という国際シンポジウムを開催した。このシンポジウムには、上記研究会に参加した研究者(Asher氏やCho氏を含む)に参加してもらうとともに、その他に内外の研究者(台湾・韓国からの計5名も含む)を招き、2日間にわたって、貧困と生活保護および少子高齢化に関して、各国の経験を比較しつつ、議論を行った。シンポジウムの内容は大学のHPに公表している。税制については、17年度に行った研究会への参加者の論文をもちより、検討会を行った。これらの論文を取りまとめた本(『アジア投資からみた企業課税』)が、中央経済社から出版された。このほか、IMFのMichael Keen氏が来日した際に、付加価値税に関する研究会を行った。平成19年度においては、平成18年度から行ってきた生活保護を中心とした社会保障に関する研究を一層進展させるとともに、アジアにおける課税問題につき、企業課税・国際課税に焦点を当てた研究を進めた。前者については、公的扶助研究会を4回にわたって開催し、内外の研究者(北大・福岡大の研究者、ニュージーランド財務省の研究者等)との意見交換を行った。研究会の成果は、近く公刊される『生活保護の経済分析』(東京大学出版会)として取りまとめられた。これは、これまで、問題の重要性にもかかわらず経済学的観点からの体系的分析が必ずしも十分ではなかった生活保護について、理論・実証の両面からのアプローチを試みたものである。また、本書の内容を題材にして、平成20年度に一橋大学国際・公共政策大学院の特殊講義を行うことにより、教育活動へのフィードバックもはかることとしている。後者に関しては、平成19年7月に北京において、一橋大学と中央財経大学との共催により、中国の企業課税と移転価格税制に関するシンポジウムを行い、その成果は、日中両言語による報告書に取りまとめた。また、9月に京都で開催されたIFA(国際租税協会)年次総会にブースを出展し、アジア諸国の国際企業課税をとりまとめた英文冊子を海外の数多くの専門家に配布した。さらに、平成20年1月には、台湾の国際課税問題(中国との関係も含む)をテーマに、台湾の国立政治大学の研究者(5名)と韓国の財政研究所の研究者を招いてシンポジウムを行った。この成果は大学のウェブサイトに掲載している。このシンポジウムを通じて、一橋大学と台湾国立政治大学との共同研究を今後一層推進していくための具体的な素地を形成することができた。
気液界面制御可能な表面微細構造によるマイクロチャネルの流動抵抗・流入抵抗の低減

表面構造で抵抗を制御可能な壁面を創生するため,表面構造とマイクロチャネル流れの流動抵抗や流入抵抗の関係を調査した.気液界面形成過程の可視化観察により,微細構造の形状やサイズおよび濡れ性により三重線および気液界面挙動が大きく変化することが分かった.これらの挙動は4パターンに大別され,主流流速と三重線の速度,および微細構造の形状によりどのパターンが出現するかが決定されることを明らかにした.一方,疎水性壁面上の三重線挙動の非定常性を利用し,堆積した粒子を効率良く運搬する方法を新しく考案した.さらに,微細な親水性網目構造を有する壁面を用いて,層流域における抵抗減少効果を明らかにした.本研究は,気液界面を自在に制御可能な微細構造を創生し,それを用いてマイクロチャネル流れの流動抵抗と流入抵抗を同時に低減させることを目的としている.本年度は当初の研究計画に従い,流れの可視化装置を新たに作製し,様々なパターンの規則的微細構造への液体の流入過程,微細気泡の形成条件や形成過程,固・気・液の三相が接する線の移動速度,それらの流動メカニズムを流れの可視化観察で明らかにした.具体的には,微細構造を有するマイクロチャネルにおいて,空気が満たされた状態から供試液体をチャネル内に流入させ,微細構造内に気液界面が形成される過程の可視化を行った.供試流体にはエタノール含有率を0%から100%まで変化させた水ーエタノール混合液を使用し,壁面の濡れ性を変化させた.微細構造形状の異なる5種類のチャネルを用いてRe=1の条件において可視化実験を行った結果,微細構造の形状および濡れ性の変化により三重線および気液界面の挙動が大きく変化することが明らかになった.そして,空気のトラップに及ぼす前進接触角,主流流速と三重線の速度,および微細構造の形状の影響が詳細に明らかになった.これらの結果は,マイクロチャネルにおいて空気のトラップによる抵抗低減効果を得る目的で設けられる微細構造形状の最適化に有用であると考えられる.以上のことにより,本研究で得られた成果は,工学的・工業的に非常に重要性があると考えられる.当初の計画通り,可視化装置を作製し規則的微細構造壁面を有するマイクロチャネルに対して可視化実験を行い,空気が微細構造にトラップされる様子を詳細に観察出来た.以上のことにより、本研究は概ね順調に進展していると言える。本研究は,気液界面を自在に制御可能な微細構造を創生し,それを用いてマイクロチャネル流れの流動抵抗と流入抵抗を同時に低減させることを目的としている.本年度は,親水性壁でも微細気泡の取り込みが可能な構造を明らかにし,流動抵抗に及ぼす微細構造の影響を実験的に調査した.具体的には,微細構造を有するマイクロチャネルにおいて空気が満たされた状態から供試液体をチャネル内に流入させ,微細構造内に気液界面が形成される過程の可視化を行った.その結果,微細構造の形状および濡れ性の変化により三重線および気液界面の挙動が大きく変化することが定性的に明らかになった.これらの挙動は以下の4パターンに大別することができることを示した.(a)三重線が微細構造内に侵入せず,微細構造内に空気がトラップされる(気液界面形状は微細構造方向に凸),(b)三重線は微細構造内に侵入するが,微細構造内に空気がトラップされる(気液界面形状は微細構造方向に凹),(c)微細構造の壁面は完全に濡れるが,一部の空気は微細構造内に残留する(空気と壁面との間には液相が存在する),(d)微細構造の壁面が完全に濡れ,空気のトラップも起こらない.以上の4パターンのうち,(a)は前進接触角が閾値よりも大きい場合(本実験では約100°)に発生し,(b)(d)は主流流速と三重線の速度,および微細構造の形状の関係によりどのパターンが出現するかが決定される.以上の結果は,マイクロチャネルにおいて空気のトラップによる抵抗低減効果を得る目的で設けられる微細構造形状の最適化に有用であると考えられる.親水性壁面の場合に空気をトラップ出来る条件を見出すことが出来たため。これは当初出来ない可能性が高かった内容であったため、この条件の提示は本研究の進展に大きく寄与するものと考えられる。本研究の最終目標であるマイクロチャネル流れの流動抵抗と流入抵抗の同時低減を達成するため、本年度は主に流動抵抗の低減に焦点を絞り研究を行った。すなわち、非常に小さい表面粗さを有する親水性ハイドロゲル壁面および疎水性微細粗さの上に潤滑剤を付加した疎水性潤滑含浸壁面の二種類の壁面を試作し、流動抵抗の制御を試みた。親水性ハイドロゲル壁面は寒天を用いて作製し、それを一片に有する矩形管内流れの圧力損失を測定した。寒天の濃度は0.5%、0.75%、1.0%である。実験の結果、寒天の濃度が低いほど抵抗低減効果が増加すること、ステンレス壁と比べて最大で28.4%の抵抗低減することを明らかにした。さらに、壁面近傍速度分布測定により、壁面で滑り速度を有することが示された。そして、ハイドロゲル壁面では濃度が低いほど壁面での滑り長さが増加すること、壁面内部の表面付近で内部流動が発生することを定性的に明らかにした。一方、潤滑剤含浸壁面はウツボカズラの縁の構造を模擬した壁面であるが、撥水塗料の上にシリコンオイルを塗布することで、それを模倣した壁面を試作した。

この壁面が壁面滑り速度を有すること、シリコンオイルの粘度が低いほど壁面での滑り長さが増加することを明らかにした。以上の結果は、流動抵抗の低減だけでなく、親水性壁面の場合は流入抵抗の低減も実現可能であり、これらの同時低減の可能性は非常に高いと考えられる。気液界面の制御に関連して、疎水性壁面上の気液界面の移動によりせん断応力が大きく変化することを明らかにし、その特徴を利用した微細粒子の効率的な移動手法を提案した。さらに、従来から引き続き気液界面の自在制御に向けた複数粗さ壁面の制作にも着手しており、壁面の試作が完了した所である。今後は、この壁面を用いた気液界面の制御に取り組む予定である。表面構造で抵抗を制御可能な壁面を創生するため,表面構造とマイクロチャネル流れの流動抵抗や流入抵抗の関係を調査した.気液界面形成過程の可視化観察により,微細構造の形状やサイズおよび濡れ性により三重線および気液界面挙動が大きく変化することが分かった.これらの挙動は4パターンに大別され,主流流速と三重線の速度,および微細構造の形状によりどのパターンが出現するかが決定されることを明らかにした.一方,疎水性壁面上の三重線挙動の非定常性を利用し,堆積した粒子を効率良く運搬する方法を新しく考案した.さらに,微細な親水性網目構造を有する壁面を用いて,層流域における抵抗減少効果を明らかにした.当初の計画通りに研究を推進していく予定である.今後は,疎水性壁に効率良く安定的に微細気泡を取り込む構造,親水性璧に微細気泡を取り込む構造を有する壁面を試作する.さらに,圧力損失測定装置を作製し,様々な微細構造がマイクロチャネルの流動・流入抵抗に及ぼす影響を実験的に明らかにする.構造内の微細気泡と抵抗低減の関係や低減メカニズムを明らかにする.当初の予定通りに、二重の粗さを有する壁面を作製し、入口損失と流動抵抗の低減を目指す予定である。流体工学
細胞分化におけるCOのシグナル分子としての役割解明

細胞内では一酸化炭素がシグナル伝達物質として機能することが注目されているが,その研究手段は乏しい。本研究では細胞内一酸化炭素を定量,追加および除去できる分子ツールを用いて,細胞分化プロセスにおける一酸化炭素の生理的役割について考察する。細胞分化の分子レベルでの本質的機構解明に貢献する。
ヒト胎盤における血管内皮型-酸化窒素合成酵素の局在と発現に関する研究

ヒト正常分娩満期胎盤の非可溶性分画ならびに可溶性分画の両者より2^1,5^1-ADPagaroseならびにcalmodulin-agaroseの2つのffinitycolumnsを用いて一酸化窒素合成酵素(Nitric oxide synthase:NOS)を精製した。非可溶性分画ならびに可溶性分画の両者からともにSDS電気泳動上、分子量約135kDaの蛋白として単離された。完全精製の段階における酵素学的解析は、その活性の消失が迅速なため、未だ行っていないが、ADP agaroseにおける部分精製の段階では高い[3H]-L-arginineから[3H]-L-citrullineへの変換活性が認められ、また、この活性は一酸化窒素合成酵素の特異的阻害物質であるL-NMMAによって完全に抑制された。しかもADPプールのうちの135kDaの蛋白は、既に発表されているヒト血管内皮型NOSのアミノ酸配列のうちのC末端、約17アミノ酸残基の合成ポリペプチドに対する抗体にウエスタンブロットにおいて反応した。以上の事から、ヒト胎盤より2つのaffinity columnsによって精製された135kDaの蛋白は明らかにNOSであり、かつその分子量と抗原性から、血管内皮型NOSであることが判明した。この血管内皮型NOSに対する抗体を用いた免疫組織化学的検討では、ヒト正常分娩満期胎盤における血管内皮型NOSの局在は、胎児血管内皮のみならず、ジンチチウム細胞の刷子縁にも局在する事が判明した。更に,妊娠初期絨毛においてもジンチチウム細胞の同部位における局在を認め,血管内皮型NOSが全妊娠経過を通じて発現していることが示された。よって、ヒト胎盤においては構成的に血管内皮型NOSが発現しており、NOの生理学的作用の一つである血小板凝集抑制作用や可溶性グアニレートサイクレース活性化による平滑筋の弛緩作用を考え合わせると、NOが妊娠維持機構に非常に重要な役割をはたしている事が示唆された。
宇宙飛行によって幼若ラットに引き起こされた水腎症の解析

宇宙飛行ラットの帰還後の摂餌量と飲水量を解析したところ、飛行群の飲水量はコントロール群に比べて多く、尿の濃縮能が減弱していることが示された。また、水腎症様症状として極度の腎孟拡張が見られた宇宙飛行ラットの上部尿路に関して組織学的検索を行ったところ、飛行直後のフライト群では尿管の有意な拡張が見られ、尿が貯留していたものと考えられた。さらに、当該尿管でのAQP1、AQP3の免疫染色では、腎孟の拡張度が大きな個体において、AQP1発現の減弱とAQP3発現の増強が観察された。これは宇宙飛行が尿管における水の経上皮輸送に影響を与えたことを示唆している。すなわち、微小重力環境によって引き起こされた尿管での尿の貯留が経上皮輸送をも変化させた可能性が考えられ、興味深い結果といえる。さらにAQP4やENaC-alphaがラット尿管で発現していることを初めて示し、尿管における経上皮輸送そのものの理解にも貢献した。一方で、腎孟拡張の起きた腎臓ではc-kit発現の減少が見られた。ユビキタスペースメーカーと呼ばれるe-kit陽性細胞の発現低下は、腎臓から尿管にかけての尿輸送の統合が宇宙飛行によって影響を受けていたことを示唆するものである。このように、ラット生後発達期における微小重力環境曝露は上部尿路における尿の貯留を介して、腎孟拡張・尿輸送や尿管での経上皮輸送の変化として影響を現出させたのではないかと考えられた。これらの結果は一部発表し、一部は投稿中である。本年度は主として宇宙飛行したラットの組織を解析した。生後8日齢でスペースシャトルに搭載し、16日間宇宙飛行した幼若ラットの腎臓は水腎症様の腎孟拡張を示し、腎臓重量も宇宙飛行したラットでは大きくなっていた。また、AQP2、COX-1、Na^+-K^+-ATPaseの発現が減少していることを免疫染色で確認した。この腎盂拡張は地上帰還後30日を経てもなお確認することができ、地上帰還後30日後のラット腎臓でも、アクアポリン(AQP1,AQP2,AQP3)の発現が減少していることが確認された。さらにこれと関連して、帰還後の摂餌量と飲水量を算出した。帰還時に宇宙飛行したラットは体重が軽かったため、摂餌量は対照にくらべて若干少なかったが、逆に飲水量は多く、特に帰還後の比較的早い時期では24%も多かった。この多量の水分摂取行動は上記で示した水やイオンの再吸収に関わる分子の減少によって腎臓での尿濃縮能が低下した結果、引き起こされたものと思われる。また宇宙飛行ラットの尿管は、構造上大きな違いはなかったものの拡大しており、上部尿路での尿輸送が宇宙飛行中に滞っていた可能性が考えられた。以上の結果、幼若動物においては宇宙飛行中の尿輸送能の低下が水腎症や腎機能低下を引き起こすのではないかと示唆された。
米飯類の冷蔵による食味低下を視覚的かつ定量的に示す品質評価法の構築とその応用

炊飯後の米飯は澱粉のアミロースやアミロペクチン分子鎖の再会合が特に冷蔵では進行し,外観や物性変化が生じて食味が低下する。申請者は冷蔵による米飯の外観変化に着目し,厚さ0.1 mmに機器で圧縮した米飯粒の明度測定と画像解析で捉えた透明性の変化から,食味低下を視覚的・定量的に捉える新しい手法(圧縮米飯粒法)を検討してきた。本研究では,外観,味,物性の異なる米飯の圧縮米飯粒法のデータを蓄積し,官能評価や他の客観的測定値との相互関連を総合的に分析して本手法の汎用性の検討を行い,米飯類の冷蔵による食味低下を視覚的かつ定量的に示す品質評価法を構築する。
新人薬剤師の実践的スキル向上を目指した反転学習を用いた教育研修システムの構築

新人薬剤師は、大学教育にて多くの知識を習得し実務実習も経験しているものの、臨床現場で知識を応用し根拠に基づいた薬学的介入を実践するためには卒後のトレーニングも必須である。当院では、平成23年度より月1回の講義と月1回のSGDを組み合わせた勉強会(講義-SGD形式)を行ってきたが、多忙な日常業務の中、学習者および指導者にとって負担が少なく高い学習効果のある教育研修システムの確立が強く望まれている。本研究では、反転学習(従来講義で行っていた知識の伝達をwebシステム上の動画教材で予習し、対面講義では学習者が討論、症例検討などに能動的に参加し知識の活性化を目指す講義形態)の手法を用いた新人薬剤師向けの教育研修システムの構築を行い、その学習効果と負担感について調査を行った。まず、指導者がテーマ毎に予習用動画と印刷可能なハンドアウト、確認テスト(web上で採点・解説可)を作成した。教育研修システムとしてe-ラーニングシステム「Web-Class」を用い、動画とハンドアウト、確認テストをWeb上に掲載、自己学習による予習を実施し、予習後に月1回のSGDを開催した。確認テストの正答率は、講義-SGD形式では75.9%、反転学習形式では予習後1回目のテストで77.5%、最終的には83.5%まで上昇し、反転学習による自己学習の効果が、90分かけて行う講義と同等またはそれ以上であることが明らかになった。また、負担感に関するアンケート調査の結果、反転学習の方が学習者の負担感は少なく、個人のペースで学習できる点で良い、という意見が多かったが、疑問点をすぐ聞くことができないという意見もあり、予習からSGD開催までの期間に質問対応が可能となる機能をWebシステムに付加することも今後検討したい。以上の結果から、反転学習は学習者・指導者双方にとって負担が少なく、学習効果の高い手法である。また、今後、新人薬剤師研修に限らず、様々な分野の教育方法として広く応用されることが期待できる。
クロマチン基質に対するコンデンシンの機能解析

本研究課題の目的は、2つのコンデンシン複合体がクロマチン基質とどのように相互作用しそのコンフォメーションを変化させるかという問題を理解することにあった。カエル卵抽出液中で形成される「ミニ染色体」をビーズ上あるいは溶液中に回収する実験系を確立し、ミニ染色体上でのコンデンシンの挙動を調べた。その結果、コンデンシンIIのミニ染色体への結合はヌクレオソーム形成効率と拮抗関係にあるという知見を得た。コンデンシンIにはそのような性質は見られなかった。(1)カエル卵抽出液で形成されるミニ染色体を用いた解析ビオチン標識した5.2 kbの2重鎖環状DNAをカエル卵抽出液とインキュベートすることにより、「ミニ染色体」を構築した。このミニ染色体をストレプトアビジンビーズに回収し、質量分析によってタンパク質組成を解析した結果、精子クロマチンとカエル卵抽出液をインキュベートして形成される染色体のタンパク組成とよく一致していることがわかった。さらに、異なる長さの環状DNA(9.7 kb, 25 kb)を基質として、同様にカエル卵抽出液中でミニ染色体を構築した。そこに回収される内在性のコンデンシンの量を検討した結果、単位長あたりのコンデンシンIの密度は異なる長さの基質の間で大きく変わらなかった。これに対して、コンデンシンIIは長いミニ染色体により高密度で回収される傾向があった。一方、長いミニ染色体ではヌクレオソーム形成効率が低減していた。(2)精製したミニ染色体を用いた解析内在性のコンデンシンを除去したカエル卵抽出液中でミニ染色体を構築した。その反応液をショ糖勾配遠心で分画し、ミニ染色体を溶液中に回収する方法を確立することに成功した。単離したミニ染色体を外来性のコンデンシンとインキュベートことにより、両者の相互作用を解析することが可能になった。これらの新たな実験系を組み合わせることで、精子クロマチンを基質とした実験系では得られなかった、より詳細なコンデンシンの分子メカニズムの理解が可能になると期待される。H27年度に計画していた実験系の構築に成功した。興味深い結果も得られつつある。(1)カエル卵抽出液で形成されるミニ染色体を用いた解析昨年度までに、ビオチン標識した2重鎖環状DNAをカエル卵抽出液とインキュベートして「ミニ染色体」を構築し、これをストレプトアビジンビーズに回収してタンパク組成を解析する実験系を確立した。本年度は、異なる長さの環状DNA(5.2 kb, 9.7 kb, 25 kb)の基質を比較することにより、さらに解析を進めた。その結果、単位長あたりに回収されるコンデンシンIの量は異なる長さの基質の間で大きく変わらなかった。これに対して、コンデンシンIIは長いミニ染色体により高密度で回収され一方、ヒストンの回収密度は低減していた。この結果は、コンデンシンIIのDNAへの結合とヌクレオソーム形成が拮抗関係にあるという興味深い可能性を示唆するものである。(2)精製したミニ染色体を用いた解析昨年度までに、内在性のコンデンシンを除去したカエル卵抽出液中でミニ染色体を構築し、その反応液からショ糖勾配遠心を通してミニ染色体を溶液中に回収する方法を確立した。本年度は、単離したミニ染色体と別途精製したコンデンシンとインキュベートすることにより、両者の相互作用を解析した。残念ながら、この実験系では期待していたATP依存性の相互作用を再現性よく検出することはできなかった。一つの理由として、ミニ染色体には充分な密度を持つヌクレオソームアレイが形成されていないことが考えられた。研究計画は順調に進んでいるので、予定通りH28年度の計画を推進する。分子生物学当該年度の受領額のうち99.3%を支出したが、残りの少額端数にあわせた物品購入が困難であった。残額に合わせた物品の購入を行う。
食行動の異常性の予測に関する研究

1.調査用紙の作成食行動異常を呈する者(やせるために下剤かやせ薬を使用している者)に見られる特徴的な行動と意識を測定するため,次の内容からなる質問紙を作成した.Garner(1979)らのEATとEDIから服部ら(1993)が選択した33項目,伊藤(1978)の女性性尺度と男性性尺度の20項目(現実自己像と理想自己像を測定する),菅原(1984)の自己意識尺度から選択して加筆・修正した20項目,梶田(1980)の自信・自己受容尺度から選択して加筆・修正した8項目,EPPS性格検査の自己顕示欲求尺度の9項目,古川ら(1992)のチェックリストから選択して加筆・修正した6項目,拒食症・大食症患者に関する事例研究等を参考に作成したチェックリスト29項目,である.2.調査の実施女子高校生,女子専門学校生,女子大学生,総計1658名に調査用紙を実施した.無回答あるいは外れ値の多い回答用紙を除いたため,分析には1647名の調査用紙を利用した.平均年齢は18.6歳である.3.結果食行動異常群(63名,出現率3.8%)と健常者群とを比較したところ,食行動異常群には次の特徴が見られた.やや肥満が高いが(BMIの差は1.0)減量希望量が大きい,ダイエット志向・やせ願望が強い,肥満恐怖が強い,自己誘発嘔吐が多い,感情がやや混乱している,過食傾向が強い,体型の不満が強い,公的な自己意識が強い,自信・自己受容が弱い,食べ物に対して強い関心がある,ダイエット法の広告・書籍・雑誌に注意が向く,過度に体重を気にしている,ダイエットの体験が多い,食生活を隠ぺいする傾向がある.さらに,判別分析を行ったところ,86%の者を正しく判別できた.今後は,項目を精選して拒食症患者と大食症患者に実施し,並存的妥当性を確認することが課題である.1.調査用紙の作成食行動異常を呈する者(やせるために下剤かやせ薬を使用している者)に見られる特徴的な行動と意識を測定するため,次の内容からなる質問紙を作成した.Garner(1979)らのEATとEDIから服部ら(1993)が選択した33項目,伊藤(1978)の女性性尺度と男性性尺度の20項目(現実自己像と理想自己像を測定する),菅原(1984)の自己意識尺度から選択して加筆・修正した20項目,梶田(1980)の自信・自己受容尺度から選択して加筆・修正した8項目,EPPS性格検査の自己顕示欲求尺度の9項目,古川ら(1992)のチェックリストから選択して加筆・修正した6項目,拒食症・大食症患者に関する事例研究等を参考に作成したチェックリスト29項目,である.2.調査の実施女子高校生,女子専門学校生,女子大学生,総計1658名に調査用紙を実施した.無回答あるいは外れ値の多い回答用紙を除いたため,分析には1647名の調査用紙を利用した.平均年齢は18.6歳である.3.結果食行動異常群(63名,出現率3.8%)と健常者群とを比較したところ,食行動異常群には次の特徴が見られた.やや肥満が高いが(BMIの差は1.0)減量希望量が大きい,ダイエット志向・やせ願望が強い,肥満恐怖が強い,自己誘発嘔吐が多い,感情がやや混乱している,過食傾向が強い,体型の不満が強い,公的な自己意識が強い,自信・自己受容が弱い,食べ物に対して強い関心がある,ダイエット法の広告・書籍・雑誌に注意が向く,過度に体重を気にしている,ダイエットの体験が多い,食生活を隠ぺいする傾向がある.さらに,判別分析を行ったところ,86%の者を正しく判別できた.今後は,項目を精選して拒食症患者と大食症患者に実施し,並存的妥当性を確認することが課題である.
免疫抑制薬の血液中濃度の日内および日間変動に寄与する病態的因子の同定

腎移植後には移植臓器を生着させるために、レシピエントは免疫抑制薬タクロリムスを継続的に服用しなければならない。タクロリムスはその血液中濃度の個体間変動が大きく、定期的な血液中濃度モニタリングと投与量調節が必要である。この個体間変動の因子として、CYP3A5遺伝子多型の存在はよく知られている。一方、タクロリムス血液中濃度には個体「内」変動も存在し、個体内変動が大きい患者では、拒絶反応リスクが1.4倍も高いことが近年報告された。個体内変動は主にタクロリムスの肝での代謝および消化管での吸収の変化に由来すると考えられるが、これらは既知因子のCYP3A5遺伝子多型では説明できず、個体間変動を誘引する因子はほとんど明らかとなっていない。本研究ではタクロリムスの代謝および消化管吸収に関わる因子が病態的変化により影響を受けるか否かを基礎実験によって探索し、その結果を応用して腎移植患者を対象として臨床的検証を行い、タクロリムス血液中濃度の個体間変動を誘引する因子を明らかにすることを目的とする。2018年度は移植症例のエントリーが進んだため、臨床研究を重点的に行った。すなわち、免疫抑制薬の血液中濃度と薬物代謝酵素の遺伝子多型との関連について、検証を行った。遺伝子多型については従来は単一遺伝子による検証が行われてきたが、本研究では複数遺伝子の組み合わせにより免疫抑制薬の血液中濃度との関連を検証した。その結果、CYP3A5と他遺伝子多型とを組み合わせることで、免疫抑制薬の血液中濃度の個体間差が説明できることが示唆された。臨床症例による検証により免疫抑制薬の血液中濃度の個体間変動を生む要因の一つとして、薬物代謝酵素の遺伝子多型の関与は明らかとなっている。臨床症例の蓄積と同時に、今後は基礎的研究への荷重を増やし、免疫抑制薬の血液中濃度の日間変動に影響する因子のスクリーニングを実施していく。免疫抑制薬の血液中濃度の日間変動に影響する因子の文献的調査を済ませており、臨床および基礎的な検証の準備をすでに行っている。因子の検出および測定方法の構築と並行して、臨床症例を対象とした検証を進めていく。研究試薬の購入に必要な資金として、次年度で使用するため。
ヨード造影剤による腎障害発現機序の解明と予防策の確立

(研究目的)ヨード造影剤は、画像診断において必要不可欠な体内診断用薬であるが、造影剤腎症と呼ばれる急性の腎障害を引き起こすことが広く知られている。造影剤腎障害の発現機序には、腎血流量の低下や腎細胞への直接的な障害作用が関与すると言われているが、その詳細は未だに不明であり、現在臨床で行なわれている予防策は、輸液を用いた排泄促進のみである。本研究では、造影剤による腎尿細管細胞への直接的な障害作用に着目し、造影剤腎障害の発現機序の解明を行うと共に、発現機序に基づいた保護薬の探索を行った。(研究方法)In vitro実験系は、培養腎尿細管細胞(LLC-PK1)を使用し、造影剤曝露後の細胞生存率の変化をWST-8法により測定した。造影剤により生じた腎細胞障害を、propidium iodide染色法やannexin-V染色法、TUNEL染色法により評価した。In vivo実験系は、片腎を結紮したマウスに造影剤を尾静注して腎症を誘発し、尿中N-アセチル-β-D-グルコサミニダーゼ(NAG)活性を測定した。保護薬にはプロスタサイクリン(PGI2)誘導体のベラプロストを用いた。(研究成果)造影剤は腎細胞において、スフィンゴ脂質であるセラミドのde novo合成を活性化し、Aktリン酸化ならびにcyclic AMP(cAMP)-responsiveelement binding protein(CREB)のリン酸化を抑制し、Bax/Bcl-2の発現変化や、カスパーゼ-9およびカスパーゼ-3活性化に基づくアポトーシスを引き起こすことが明らかとなった。一方、ベラプロストは、腎細胞内のcAMPを上昇させ、造影剤によるBax/Bcl-2の発現変化ならびに、カスパーゼの活性化をいずれも抑制し、in vitro実験系のみならず、in vivo実験系においても造影剤による腎障害発現を保護した。ヨード造影剤は腎障害を引き起こす代表的な薬剤の1つであり、とくに糖尿病や腎機能が低下した患者では発現頻度が高くなる。しかし、予防薬として確立された薬剤はなく、現在でも検査後の大量の輸液による排泄促進が最も有用な方法である。申請者らはこれまでに、ヨード造影剤が腎尿細管上皮細胞のBcl-2の発現を低下、Baxの発現を増加させ、ミトコンドリアからのチトクロームcの遊離によって、caspase-9及びcaspase-3を活性化し、アポトーシスを引き起こすことを明らかにした。さらに、このBcl-2低下には、c AMP/A kinase系のシグナル伝達障害が関係し、cAMP誘導体のdibutyryl cAMPおよびがprostaglandin I_2誘導体によるGタンパク共役型受容体刺激がヨード造影剤による腎障害を改善すること、c AMP/A kinase系の賦活がPI3 kinase-Aktリン酸化および核内転写調節因子のCREBリン酸化を促進することを明らかにした。本研究では、造影剤が細胞膜のセラミド合成を促進させてアポトーシスを引き起こすのではないかという作業仮説を立て実験を行った。ヨード造影剤のioversolはLL-CPK1細胞を障害し、その障害はセラミドのデノボ合成阻害剤fumonisin B1およびL-cycloserineで抑制されたが、sphingomyelinase阻害剤のD609では抑制されなかった。ioversolはAktリン酸化の抑制、CREBリン酸化の抑制、Bcl-2の低下、Baxの増加およびcaspase-3の活性化を引き起こすが、それらの反応はすべてfumonisin B1により抑制された。セラミド類似物のC2

ceramideやAkt阻害剤のSH-6は、ioversolと同様に、Bcl-2の低下、Baxの増加、caspase-3の活性化、アポトーシスを引き起こした。LL-CPK1細胞膜において、多くの造影剤によるセラミド合成が免疫蛍光組織学的に確認された。片腎閉塞マウスでは、ioversolにより腎尿細管細胞障害の指標である尿中N-アセチル-β-D-グルコサミニダーゼレベルが上昇し、腎組織のpAKT減少、pCREB減少、caspase-3活性上昇が見られたが、いずれの反応もfumonisin B1の投与により抑制された。以上の結果より、造影剤が細胞膜のセラミド合成を促進させ、細胞内蛋白に影響を与えることにより最終的にcaspase-3の活性化によりアポトーシスが引き起こされることが示唆される。(研究目的)ヨード造影剤は、画像診断において必要不可欠な体内診断用薬であるが、造影剤腎症と呼ばれる急性の腎障害を引き起こすことが広く知られている。造影剤腎障害の発現機序には、腎血流量の低下や腎細胞への直接的な障害作用が関与すると言われているが、その詳細は未だに不明であり、現在臨床で行なわれている予防策は、輸液を用いた排泄促進のみである。本研究では、造影剤による腎尿細管細胞への直接的な障害作用に着目し、造影剤腎障害の発現機序の解明を行うと共に、発現機序に基づいた保護薬の探索を行った。(研究方法)In vitro実験系は、培養腎尿細管細胞(LLC-PK1)を使用し、造影剤曝露後の細胞生存率の変化をWST-8法により測定した。造影剤により生じた腎細胞障害を、propidium iodide染色法やannexin-V染色法、TUNEL染色法により評価した。In vivo実験系は、片腎を結紮したマウスに造影剤を尾静注して腎症を誘発し、尿中N-アセチル-β-D-グルコサミニダーゼ(NAG)活性を測定した。保護薬にはプロスタサイクリン(PGI2)誘導体のベラプロストを用いた。(研究成果)造影剤は腎細胞において、スフィンゴ脂質であるセラミドのde novo合成を活性化し、Aktリン酸化ならびにcyclic AMP(cAMP)-responsiveelement binding protein(CREB)のリン酸化を抑制し、Bax/Bcl-2の発現変化や、カスパーゼ-9およびカスパーゼ-3活性化に基づくアポトーシスを引き起こすことが明らかとなった。一方、ベラプロストは、腎細胞内のcAMPを上昇させ、造影剤によるBax/Bcl-2の発現変化ならびに、カスパーゼの活性化をいずれも抑制し、in vitro実験系のみならず、in vivo実験系においても造影剤による腎障害発現を保護した。
カルシウムイオン受容タン白質の機能とその発現機構

横紋筋や平滑筋の収縮、アメーバ運動や原形質流動、ゾル-ゲル変化、酵母の分裂などは【10^(-6)】M程度の【Ca^(2+)】によって調節されている。この班では、【Ca^(2+)】を受容しこのような細胞機能を調節する蛋白質について研究した。秦野は粘菌変形体のフラグミン(【Ca^(2+)】存在下でF-アクチンを切断する因子)について研究し、フラグミンはG-アクチンのN末端に近い部分に結合することを明らかにした。また粘菌アメーバからフラグミン様蛋白質を精製した。江橋は平滑筋の150KD蛋白質は牛胃の脱感作ミオシンBに対しライオトニン作用を示すが、キナーゼ作用を示さないことから、牛胃の平滑筋ではライオトニンがCa調節の主役を果していることを示唆した。尾西は平滑筋ミオシンのCa依存燐酸化によって、ミオシン分子C末端から24KDペプチドの部分が著しい構造変化を受けることを示し、その部分のアミノ酸配列を決定した。祖父江は細胞膜裏打ち蛋白質であるカルスペクチンとF-アクチンの相互作用が、4.1関連蛋白質により、Ca、カルモジュリン依存的に調節されることを明らかにした。浅野はアクチン架橋蛋白質、アクチノゲリンのアクチンへの結合部位を調べ、サーモライレン消化により、アクチンと結合するフラグメントを得た。同様なフラグメントはα-アクチニンからも得た。黒田はアメーバ内の【Ca^(2+)】濃度を、エクオリンをアメーバに顕微注射することによって測定した。活発に運動するアメーバでは強く周期的に変化する発光部位が現れた。安楽は100mM Ca存在下でDNA合成、核分裂は起こるが、出芽形成が阻害される酵母の変異株cls4を分離同定した。この遺伝子がコードする83970Dの蛋白質はCaを結合するドメインを持つことを明らかにした。