hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
リバースグライコミクス的手法を用いた抗癌剤耐性獲得の簡易迅速診断法の開発

抗癌剤耐性獲得の簡易迅速診断法の開発のために、我々は抗癌剤耐性を獲得させた白血病細胞株の膜タンパク質糖鎖の構造を調べた。獲得後でシアリル糖鎖が減少していた。その変化が白血病患者血液中の白血病細胞上でも起きているかを調べるためにLC-ESI MSによる糖鎖構造解析の条件検討を行った。その結果3mLの血液で糖鎖が分析できる条件を見つけた。さらに、シアル酸認識レクチンを用いれば耐性獲得の簡易迅速診断が可能であることを示した。白血病の治療は抗癌剤を用いた化学療法が主であるが、それらの抗癌剤に耐性を示してしまう場合がある。その主な原因の1つに、細胞膜上の排出ポンプ機能を持ったタンパク質であるABCトランスポーターの増加があげられる。しかし、白血病治療で最も良く用いられる微小管作用抗癌剤に耐性を示した白血病細胞株では、このトランスポーターの増加は観察されないという報告もある。このように様々な耐性の機構が解明されつつあるものの、その基礎研究の成果が十分に臨床に反映されていないのが実情である。よって、本研究では抗癌剤耐性の制御機構の解明2を行い、その制御分子1を用いた抗癌剤耐性獲得の簡易迅速診断法の開発3を行うことを目的とした。1年目は抗癌剤耐性の制御分子1の探索を行った。我々は、3種の微小管作用抗癌剤に耐性を持った白血病細胞株(CEM細胞)を作成し、耐性獲得前後で変化した細胞膜上分子の探索を行った。その結果、耐性を持ったCEM細胞ではシアリル化糖鎖が減少していることを発見し、その結果を論文に発表した。さらに我々は、そのシアリル化糖鎖の減少はシアリル糖転移酵素のmRNAの減少によるものであることを明らかにした。2年目では、デオキシエポチロンB耐性の機構の解明2を行うために、糖鎖構造が既知のモデル細胞を用いて耐性獲得との因果関係を調べた。その結果、細胞膜上の糖鎖が変化することにより耐性を持ってしまうことが示唆された(未発表)。我々は、これをさらに確かめるためにCEM細胞にシアリル糖転移酵素を導入し、その発現と耐性獲得の関係を現在調べている。また、抗癌剤耐性獲得の簡易迅速診断法の開発3においてレクチンを用いた糖鎖構造変化測定が有用であるということを発見した(未発表)。今後、2と3においてさらに実験を進め臨床応用につながる結果を出す予定である。抗癌剤耐性獲得の簡易迅速診断法の開発のために、1年目は、抗癌剤耐性獲得で変化する、つまり抗癌剤耐性マーカーとなり得る分子の探索を行った。本研究ではその標的分子を癌細胞の膜上糖タンパク質糖鎖にした。そのための癌細胞に急性リンパ芽球性白血病細胞株(CEM細胞)を、抗癌剤にデオキシエポチロンB(微小管安定化薬、dEpoB)、パクリタキセル(微小管安定化薬、TAX)およびビンクリスチン(微小管重合阻害薬、VCR)を選択した。それぞれの抗癌剤において耐性を示すCEM細胞を作成し、それらの膜上糖タンパク質の糖鎖構造を解析した。300 nM dEpoBに耐性を示したCEM細胞(CEM/dEpoB300細胞)では、これまでの結果と同じく抗癌剤耐性を獲得する前のCEM細胞と比べて、alpha2-6シアル酸を持った糖鎖が減少していることが確認できた。本年度では、5 nM TAXに耐性を持ったCEM細胞(CEM/TAX5細胞)と3 nM VCRに耐性をもったCEM細胞(CEM/VCR3細胞)の膜上糖タンパク質糖鎖の構造解析も行った。CEM/TAX5細胞では、CEM細胞と比べて全く変化はなく、CEM/VCR3細胞においては、alpha2-6シアル酸だけでなくalpha2-3シアル酸を持った糖鎖も減少していることがわかった。糖鎖構造の変化が観察されたCEM/dEpoB300細胞とCEM/VCR3細胞において、それらの変化は、N型糖鎖上だけでなくO型糖鎖上にも及んでおり、さらに、細胞膜の全ての糖タンパク質上でもおきていることを明らかにした。また、本年度では、CEM/dEpoB300細胞の糖鎖変化の機序解明も行い、alpha2-6シアル酸を付加させるalpha2-6シアリル糖転移酵素のmRNAの減少によるものであることを明らかにした。当初の計画では、1年目に抗癌剤耐性獲得で変化する膜上糖タンパク質糖鎖を探索するために、抗癌剤として、デオキシエポチロンB(微小管安定化薬)、ビンクリスチン(微小管重合阻害薬)、メソトレキサート(葉酸代謝拮抗薬)およびダウノルビシン(DNAポリメラーゼ阻害薬)を挙げていた。しかし、これらは作用機序が異なるため糖鎖構造の変化との関連性が複雑になってしまうと考え、本研究では微小管をターゲットにする数種の抗癌剤を用いることにした。

それにより選ばれたのが、デオキシエポチロンB(微小管安定化薬)、ビンクリスチン(微小管重合阻害薬)およびパクリタキセル(微小管安定化薬)の3種である。全く同じ作用機序を持つデオキシエポチロンBとパクリタキセルにおいても、糖鎖構造の変化が異なっていることがわかった。当初の計画通り、1年目において、癌細胞株を用いた抗癌剤耐性獲得による糖鎖構造の変化を調べることを完了した。本年度の最後に、当初の計画にはなかったが、CEM/dEpoB300細胞のalpha2-6シアロ糖鎖減少の機序の解明も行った。このCEM/dEpoB300細胞の糖鎖変化の結果とその変化した糖鎖の機序解明に関する結果を、本年度に論文発表した。よって、当初の計画以上に進んでいると評価できる。1年目で得た結果は、CEM細胞株を使った時の糖鎖構造変化およびその変化の機序解明であった。2年目は、当初の計画には示していなかったが、CEM/VCR細胞の全シアロ糖鎖減少の機序の解明を初めに行う。その後、当初の計画どおり、安全、迅速、簡易な急性リンパ性白血病の抗癌剤耐性獲得診断法の開発をするために、患者血液から単離した白血病細胞を用いてその糖鎖変化を調べる。初めに健常者、急性リンパ性白血病患者、抗癌剤耐性の急性リンパ性白血病患者の3種の血液を血球成分ごとに分けて、それぞれの血球上の糖鎖構造を調べる。そしてどの血球成分を用いた時が、明白な糖鎖変化が得られるのかを決定する。次に、決定した血液成分を用いて、迅速簡便な診断法の開発を行う。CEM細胞を用いた時の糖鎖構造変化が、患者血液中の白血球細胞でも観られる場合、白血病細胞上のシアル酸をマーカーとする診断法を検討する。例えば、血液をCD4抗体が結合した磁気ビーズと混合し、白血病細胞を捕獲する。CEM細胞株も含めて、白血病細胞はCD4を発現している。捕獲した白血病細胞にビオチン化シアル酸認識レクチンを作用させる。そしてアビジン結合HRP (horseradish peroxidase)を用いてシアル酸の定量を行い、その量より抗癌剤耐性獲得の判断を行う。2年目は、急性リンパ性白血病患者より血液の提供を受けることになるが、インフォームドコンセントをきちんと行い、患者個人のプライバシーと秘密保持を厳守し研究を行う。この結果をもとに社会に有益な形(例えば、診断測定ロボット開発)として還元する。糖鎖構造解析のための小額の分析機器は、1年目で購入したので、2年目はそれを最大限に使用し分析を行う。質量分析装置は、広島大学の共同分析機器センターにある共有のものを用いるため利用料金を「その他」の費目より支払う。CEM/VCR細胞の全シアロ糖鎖減少の機序の解明のための細胞培養用試薬や、血液からの血球成分の単離キット、糖鎖変化を測定する抗体やレクチンは「物品費」の費目より支出する。本年度は最終年度であるので、得られた結果をとりまとめ、国内の学会で成果の発表を行う。
スーパーエンハンサーによる脳腫瘍の発生と悪性化のクロマチンダイナミクスの解明

腫瘍形成過程における新規ゲノム異常の解析を行った。具体的には、腫瘍細胞を用いて腫瘍形成過程において重要な役割を果たすエピゲノム異常を解析した。従来からp53の異常はゲノムの不安定性に関わると考えられている。そのためp53, Nf1異常から腫瘍が形成されていく過程において他の重要な遺伝子異常が追加のイベントとして引き起こされているか解析した。前腫瘍細胞、腫瘍細胞を用いてChIP-seqを行った。これにより、新たな重要な遺伝子異常を見出し、その異常を引き起こすエピゲノム異常の存在を認めた。経時的な解析により、その相互関係を明らかにした。また、個体レベルでの腫瘍形成に対する影響の評価を行った。in vitro研究において腫瘍形成においてEZH2が重要な役割を果たしていることを示唆するデータを得た。個体レベルにてこれらの重要な分子を抑制することで腫瘍形成を防ぐことができると仮説を立て、腫瘍を形成するMADMマウスにEZH2のノックアウトマウスを交配し、p53, Nf1, EZH2のコンディショナルノックアウトマウスを作製した。このノックアウトマウスの腫瘍形成を個体レベルにて経時的に評価し、腫瘍組織を用いてin vitro実験にてエピゲノム異常を解析した。またEZH2もしくはEZH2を含む複合体であるPRC2(ポリコーム複合体)の阻害剤を投与すると腫瘍抑制効果を発揮することを認めた。ダイナミックに遺伝子発現調節を行うスーパーエンハンサーを含むシスエレメントはヒストン脱アセチル化酵素(HDAC)による調整を受けており、ヒストンH3の27番目のアミノ酸であるリシンがアセチル化される修飾(H3K27ac)がその指標となり、HDACと相互作用する適切な分子をターゲットとすることで、腫瘍に特異的な形質獲得のメカニズムの解明した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。スーパーエンハンサーは最近提唱された概念で、発生や分化に関わる鍵となる遺伝子転写を長い非エキソンレベルで制御する転写因子群である。これまでの基盤研究で、神経膠腫750例を次世代シークエンスすることで、WHO grade II/IIIからgrade IVに至る過程で起こるゲノム異常を詳細に同定した(Suzuki, Natsume etal. Nature Genetics, 2015)。このビッグデータをどのように臨床に役立てるか、また、いかに脳腫瘍の発生や進展機序に深く踏み込み、治療に結びつけるかが今後の重要課題である。我々の基盤研究から時間的/空間的にクロマチン構造を調節する遺伝子が有意に変異し機能不全を来していることが示唆された。脳腫瘍が悪性化する遺伝子改変マウスモデルとヒト脳腫瘍検体を対象に、クロマチン免疫沈降シークエンス, RNAシークエンス,全ゲノムシークエンスを行い、悪性脳腫瘍形成に関わるスーパーエンハンサー異常と遺伝子発現異常を解明することが目的である。その後、腫瘍形成過程における新規ゲノム異常の解析を行い、個体レベルでの腫瘍形成に対する影響の評価をし、標的となる分子に対する創薬につなげる。具体的には、今年度は、in vitro研究にて各種遺伝子操作によるスーパーエンハンサー異常の解析、腫瘍形成過程におけるRNA異常の変化の解析、腫瘍形成過程における全ゲノム異常の変化の解析を行った。まずは、細胞株を使って、手技の正確さを確認するために、すでに報告のあるデータの追試を行った。その結果、再現性のある結果が得られ、手技が問題ないことが確認できた。本課題では時間的空間的に脳腫瘍が悪性化する遺伝子改変マウスモデルとヒト脳腫瘍検体を用いて、脳腫瘍の発生と悪性化に強く寄与するスーパーエンハンサーの異常を同定し、ゲノム異常とクロマチン構造異常のクロストークの解明とその標的への創薬開発をすることを目的とする。その中で、今年度はヒト脳腫瘍細胞株を用いてスーパーエンハンサーの異常を同定を行った。また、ヒト脳腫瘍検体の解析の準備も行っている。MADM腫瘍細胞においてスーパーエンハンサー導入前後にて次世代シークエンサーを用いたRNA-Seqを行い発現が変化するlincRNAを同定し、そのlincRNAを過剰発現もしくは欠失させることでエピゲノムの変化がみられるか解析した。腫瘍細胞を用いて腫瘍形成過程において重要な役割を果たすエピゲノム異常を解析しているが、従来からp53の異常はゲノムの不安定性に関わると考えられている。前腫瘍細胞、腫瘍細胞を用いてRNAシーケンスを行った。これにより、エピゲノム異常を引き起こす新規タンパクの存在が認められた。また、in vitro研究において腫瘍形成においてEZH2が重要な役割を果たしていることを示唆するデータが得られた。またDNAメチル化異常の解析によりDnmtやTETといった新たな酵素が重要な役割を果たしていることが明らかになる可能性がある。個体レベルにてこれらの重要な分子を抑制することで腫瘍形成を防ぐことができることを証明した。腫瘍を形成するMADMマウスにEZH2のノックアウトマウスを交配し、p53, Nf1, EZH2のコンディショナルノックアウトマウスを作製した。さらに、EZH2もしくはEZH2を含む複合体であるPRC2(ポリコーム複合体)の阻害剤を用いることで腫瘍抑制効果を評価した。かなり多くのデータが集積でき、2編の査読ありの英文国際誌に投稿中である。

うち、ひとつは改訂中であり、もうひとつは、初稿を投稿したばかりである。平成30年度(最終年度)には、インパクトの高いジャーナルに掲載できると期待される。腫瘍形成過程における新規ゲノム異常の解析を行った。具体的には、腫瘍細胞を用いて腫瘍形成過程において重要な役割を果たすエピゲノム異常を解析した。従来からp53の異常はゲノムの不安定性に関わると考えられている。そのためp53, Nf1異常から腫瘍が形成されていく過程において他の重要な遺伝子異常が追加のイベントとして引き起こされているか解析した。前腫瘍細胞、腫瘍細胞を用いてChIP-seqを行った。これにより、新たな重要な遺伝子異常を見出し、その異常を引き起こすエピゲノム異常の存在を認めた。経時的な解析により、その相互関係を明らかにした。また、個体レベルでの腫瘍形成に対する影響の評価を行った。in vitro研究において腫瘍形成においてEZH2が重要な役割を果たしていることを示唆するデータを得た。個体レベルにてこれらの重要な分子を抑制することで腫瘍形成を防ぐことができると仮説を立て、腫瘍を形成するMADMマウスにEZH2のノックアウトマウスを交配し、p53, Nf1, EZH2のコンディショナルノックアウトマウスを作製した。このノックアウトマウスの腫瘍形成を個体レベルにて経時的に評価し、腫瘍組織を用いてin vitro実験にてエピゲノム異常を解析した。またEZH2もしくはEZH2を含む複合体であるPRC2(ポリコーム複合体)の阻害剤を投与すると腫瘍抑制効果を発揮することを認めた。ダイナミックに遺伝子発現調節を行うスーパーエンハンサーを含むシスエレメントはヒストン脱アセチル化酵素(HDAC)による調整を受けており、ヒストンH3の27番目のアミノ酸であるリシンがアセチル化される修飾(H3K27ac)がその指標となり、HDACと相互作用する適切な分子をターゲットとすることで、腫瘍に特異的な形質獲得のメカニズムの解明した。ヒト悪性脳腫瘍検体との比較個体レベルとヒト悪性脳腫瘍検体での評価および治療標的として候補となるゲノム、エピゲノム異常を見いだす計画である。そのため、ヒト悪性脳腫瘍の発現解析を行い、MADMマウスの腫瘍細胞における発現異常が同様にみられるか解析する。次にヒト悪性脳腫瘍から脳腫瘍幹細胞を樹立し、再発腫瘍症例からも同様に樹立していく。樹立した脳腫瘍幹細胞のゲノム異常、エピゲノム異常についてこれまで同様に解析していく。MADMマウスにEZH2のコンディショナルノックアウトマウスを交配させることでトリプルノックアウトマウスを作製する。EZH2単独ノックアウトマウスから神経幹細胞やアストロサイトを分離培養し、EZH2のノックアウトが脳組織の分化においてどのように影響を及ぼすか、また個体レベルの発達にてどのように影響するか評価する。MADM
植物天然抽出物を用いた口腔粘膜保護に対する新しいアプローチ

口腔内のトラブルに粘膜炎症における疾患があり、免疫力の低下やストレスが原因とされ過剰に生成した活性酸素が原因で口内炎を誘発させる。本研究では、天然抽出物であるブドウ種子エキスのもつ抗酸化作用による細胞保護効果、各種ストレス刺激に対する生体防御作用の研究を進める。将来的には口腔内洗浄剤に応用することで、簡便に個人で処置できることを目指しており、薬剤利用が困難な疾患に対しても新しいアプローチとしての展開を見据えている。
周閉経期における中枢・卵巣・副腎ネットワークの時間的調節機構の解明

1)周閉経期女性158例を規則月経群,不規則月経群,閉経後群に分類して脂質・糖代謝パラメーターを測定した。不規則月経群ではDHEA-Sは有意に高値,cortisol/DHEA-S比は有意に低値であった。cortisolは,不規則月経群ではTC,TG,LDL-Cと正の相関傾向、HDL-Cと負の相関傾向を認め、cortisol/DHEA-S比はTGと有意な正の相関を認めた。2)周閉経期のFSHの変化には3つのパターンがあり,人種やBMIが関係する。しかし、日本人女性において、周閉経期を細分化してFSHとBMIとの関係を検討したものはない。そこで、本邦における周閉経期のFSHのばらつきと,周閉経期の各期におけるFSHとBMIの関連を検討した。周閉経期女性815例をMT,EPM, LPMの3群に分類して検討すると、LPM以降にもFSHのばらつきを認めた。FSHにより3分位でみると、MTではE2が低いほどFSHが高く,EPMではBMIが低いほど,年齢が低いほどFSHが高く,LPMでは年齢が低いほどFSHが高かった.3)周閉経期にみられるDHEASの増加によってアンドロステンジオール(ASDiol)濃度は増加し、エストロゲン様作用を有する可能性がある。そこで、周閉経期におけるASDiolの変化を他の男性ホルモンとともに検討し、代謝との関係を検討した。周閉経期女性63例を月経状態とFSHによって6群に分類し、ASDiol、ホルモン、脂質・糖代謝を測定した。ASDiolはLC-MS/MS法で測定した。ASDiolは、男性ホルモンと有意な正の相関を示し、コルチゾールと有意な正の相関を示した(p<0.001, r=0.430)。ASDiolはHDL-Cと負の相関傾向、肝機能と有意な負の相関を示した。1. Hormone replacement therapy (HRT)によるE2の濃度によってDHEASがどのように変化するかを42例について検討した。HRTのレジメンは経口19例、経皮23例であった。HRT開始前および投与後3ヵ月でのE2, FSH, LH, DHEA-Sを測定した。DHEA-S値は有意に減少した(p<0.001).投与3ヵ月後のE2値は6.5 159 pg/mlまでばらついていた。ΔDHEA-S (投与3ヵ月後濃度-投与前濃度)とΔE2との間には有意な相関はみられなかった(r=0.114, p=0.471)。DHEA-S値はΔE2による4分位いずれの群においても有意に減少したが、4分位群間で有意差はみられなかった。HRTによるE2のわずかな増加であってもDHEA-S値は有意に減少することが示された。3.周閉経期における卵巣並びに副腎系のホルモンの相関についても検討中である。4.周閉経期におけるFSHの変化として、のべ560例を検討し、(1)閉経後に増加がわずかな群54.4+/-12.5(n=155)、(2)閉経後に増加が中等度の群85.2+/-9.0(n=156)、(3)閉経後に増加が著しい群127.8+/-23.0(n=154)に分類され、代謝との関連を検討中である。1.横断的な研究については各群での対象者数に偏りが見られるものの、研究実施計画にそって対象者のリクルートは順調に行われている。2.ホルモン補充療法(HRT)での検討については、HRTに関して積極的な治療を望まない女性も多く、リクルートにやや時間を要するものと思われる。3.検体は順調に収集できているが、測定費用が高いため、測定項目の内容について見直しを行っている。全体的には本研究はおおむね順調に進展していると思われる。1)周閉経期における卵巣・副腎系のホルモンの変化と相関:横断的検討では158例、前向き検討では17例(のべ47例)におけるpremenopause, menopausal transition, early and late postmenopauseにおける変化を検討した。Total T, free T, Androstenedione, cortisolについては一定の傾向はみられなかった。DHEAは周閉経期に一過性の増加を示したが、コルチゾールは有意な変化が見られなかった。コルチゾール/DHEA-S比は周閉経期に一過性に低下した.また、DHEA-Sとコルチゾールとの間には相関関係がみられなかった。2)周閉経期の各時期における卵巣・副腎系のホルモンと脂質・糖代謝パラメーター:158症例について相関関係を検討し、不規則月経時にコルチゾールはTC,TG,LDL-Cと正の相関の傾向を,HDLと負の相関の傾向を認めた.コルチゾール/DHEA-S比はTGと有意な正の相関を認めた.3)周閉経期におけるFSHの変化:横断的検討としてのべ817例を検討した結果、その増加の割合は、高度、中等度、軽度に分類でき、現在代謝との関係を検討中である。4)HRTによるコルチゾールの変化:経口E2群17例と経皮E2群18例のHRTを受けた女性について、開始前と投与3ヵ月後のコルチゾールを検討した。

投与前のコルチゾールにばらつきがみとめられたため、投与前のコルチゾールを高値群と低値群の2群に分けて検討し、高値群では有意に減少し、低値群では有意に増加した。5)働いている女性の更年期障害には精神神経症状が多く、職場でのストレスが関係する。勤労状況としてfull-timeとpart-timeに分類して検討したところ、full-time workersではホルモン療法をより多く用いて対処していた。1)研究実施計画に沿って、横断的な研究については各群での対象者数に偏りが見られるものの、リクルートは順調に行われている。2)ホルモン補充療法(HRT)での検討については、HRTに関して積極的な治療を望まない女性も多く、リクルートにやや時間がかかると思われる1)周閉経期女性158例を規則月経群,不規則月経群,閉経後群に分類して脂質・糖代謝パラメーターを測定した。不規則月経群ではDHEA-Sは有意に高値,cortisol/DHEA-S比は有意に低値であった。cortisolは,不規則月経群ではTC,TG,LDL-Cと正の相関傾向、HDL-Cと負の相関傾向を認め、cortisol/DHEA-S比はTGと有意な正の相関を認めた。2)周閉経期のFSHの変化には3つのパターンがあり,人種やBMIが関係する。しかし、日本人女性において、周閉経期を細分化してFSHとBMIとの関係を検討したものはない。そこで、本邦における周閉経期のFSHのばらつきと,周閉経期の各期におけるFSHとBMIの関連を検討した。周閉経期女性815例をMT,EPM, LPMの3群に分類して検討すると、LPM以降にもFSHのばらつきを認めた。FSHにより3分位でみると、MTではE2が低いほどFSHが高く,EPMではBMIが低いほど,年齢が低いほどFSHが高く,LPMでは年齢が低いほどFSHが高かった.3)周閉経期にみられるDHEASの増加によってアンドロステンジオール(ASDiol)濃度は増加し、エストロゲン様作用を有する可能性がある。そこで、周閉経期におけるASDiolの変化を他の男性ホルモンとともに検討し、代謝との関係を検討した。周閉経期女性63例を月経状態とFSHによって6群に分類し、ASDiol、ホルモン、脂質・糖代謝を測定した。ASDiolはLC-MS/MS法で測定した。ASDiolは、男性ホルモンと有意な正の相関を示し、コルチゾールと有意な正の相関を示した(p<0.001, r=0.430)。ASDiolはHDL-Cと負の相関傾向、肝機能と有意な負の相関を示した。1. cross-sectionalな検討については症例数を増やし、群わけでの対象者数に偏りがないようにする。また、種々の代謝パラメーターとの関連性を検討する。2. longitudinalな検討についても症例数を増やすとともに、脱落がないように対象者とのコミュニケーションを図っていく。3. FSH並びにLHについて、(1)閉経後に増加が著しい群、(2)閉経後に増加が中等度の群、(3)閉経後に増加がわずかな群の3群について、副腎で産生されるホルモンとの関連を検討し、種々の代謝パラメーターとの関連性を検討する。また、閉経後での検討を行っていたが、閉経移行期での検討も有用である可能性が出てきたため、さらに閉経移行期についても進めていく。1.横断的検討についてはさらに症例数を増やし、premenopause, menopausal transition, early postmenopause, late postmenopauseの各時期における群わけでの対象者数に偏りがないようにする。
麹菌のタンパク質高分泌能の細胞生物学的理解とセルファクトリーの構築

麹菌(Aspergillus oryzae)は我が国で、日本酒などの醸造に古くから使用されている安全な微生物であり高いタンパク質分泌生産能力を持つ。そのため様々な食品や医療などに利用される有用タンパク質生産の宿主としても注目されている。そこで、麹菌のもつ高い分泌生産能を細胞生物学的に明らかにすることを目的として研究を行い、1)小胞体ーゴルジ体間で機能しているカーゴレセプターの機能解明、2)分泌生産にも関与するオートファジー関連遺伝子の機能解析、3)核を選択的に除去するヌクレオファジーの発見、4)異種タンパク質高分泌変異株(AUT株)の変異遺伝子の同定、などの成果を得た。麹菌(A. oryzae)は、1リットル培養で数グラムという高いタンパク質分泌生産能力をもつ。このタンパク質高分泌能については、最近、ストレス応答、オートファジーなど分泌経路と直接には関連がないと思われていたことが関与していることがわかりつつある。そこで、下記のような多面的な細胞生物学的解析を行った。1)麹菌はストレス環境におかれた時、アミラーゼなどの分泌が一時的に停止されることが知られている。そこで、ストレス時における応答として真核生物で研究が進んでいるストレス顆粒について麹菌細胞での機能解析を行った。この結果、従来、遺伝子発現制御を介した転写調節が主要であると考えられていた麹菌でも、mRNAの翻訳調節といった転写後調節も重要な役割を果たしていることを明らかにした。2)オートファジー関連遺伝子(Aoatg9,Aoatg11,Aoatg26)について、機能解析を進めた。。3)近年、動物細胞などで存在が報告されているER-Golgiを経由しない新規分泌経路に関する遺伝子(Aoacb1)の機能解析を行った。4)小胞体におけるカーゴレセプターであるVip36とEmp47の麹菌ホモログ遺伝子(AoVip36,AoEmp47)をクローニングし遺伝子破壊株と高発現株を作製して、分泌に対する機能を解析した。AoVip36高発現株では異種タンパク質の生産の向上が認められた5)異種タンパク質高生産分泌生産変異株(AUT15)について、変異遺伝子を決定するために、次世代シーケンサーにより全塩基配列を決定した。6)AosedDとAovps10の二重破壊株を育種し、異種タンパク質生産が向上することを明らかにした。また、プロテアーゼ多重破壊株により植物由来のオスモチンの生産を行った。麹菌(Aspergillus oryzae)は、1リットル培養で数グラムという高いタンパク質分泌生産能力を持つ。このタンパク質高分泌能については、最近、ストレス応答、オートファジーなど分泌経路と直接には関係ないと思われていたことが関与していることがわかりつつある。1)オートファジー関連遺伝子(Aoatg9, Aoatg11, Aoatg26など)について、機能解析を進めた。2)近年、酵母や動物細胞で明らかにされつつあるER-Golgiを経由しない新規分泌経路に関するAcylCoA bindingproteinのホモログ遺伝子(Aoacb1, Aoacb2)の解析を進め、シグナル配列をもたないAoAcb2が培養後期に培地中に分泌されることを明らかにした。3)小胞体のカーゴレセプターであるVip36とEmp47の麹菌ホモログ遺伝子の分泌生産に対する寄与を明らかにした。4)異種タンパク質高生産分泌生産株(AUT株)について次世代シーケンサーによる全塩基配列を決定し、責任遺伝子を見出した。当該遺伝子破壊株を作製し、異種タンパク質の生産性向上に関与していることを確認した。麹菌(Aspergillus oryzae)は1リットル培養で数グラムという高いタンパク質分泌生産能力を持つ。また、これらの分子生物学的解析を飛躍的に効率化する技術としてのゲノム編集技術の確立も試みた。オートファジー関連遺伝子(Aoatg9, Aoatg11, Aoatg26など)の機能解析が順調に進んだ。新規分泌経路については、糸状菌である麹菌でも存在することを強く示唆する結果を得た。また、小胞体のカーゴレセプターの発現を制御することにより異種タンパク生産を向上させることを示すことができた。異種タンパク質高生産分泌生産株の原因遺伝子は、複数あると考えられるが、少なくとも、そのうちの一つを特定することができた。27年度が最終年度であるため、記入しない。

微生物生理学ER-Golgiを経由しない新規分泌経路については、欧米の糸状菌研究者もほかのカビで同様な研究を進めており、麹菌での詳細なメカニズムを調べる。最近、産業微生物において、オートファジー制御による生産性の向上などの研究発表がなされるようになっており、今後とも、基礎生物学的な解析とともに、生産性への関与を調べる。また、次世代シーケンサーの登場により、古典的遺伝学が適用できない麹菌でも、変異遺伝子の特定する方法が確立されるようになったので、新たに、高分泌変異株のスクリーニングを行う予定である。麹菌のストレス顆粒の詳細な解析、小胞体におけるカーゴレセプターの機能解析、オートファジー関連遺伝子の解析、新規分泌経路の解析が進んだ。異種タンパク質高生産分泌生産変異株(AUT15)について、次世代シーケンサーにより変異をしている遺伝子の絞り込みを行った。カーゴレセプター遺伝子高発現などにより、異種タンパク質であるキモシンの生産が向上する株を取得した。27年度が最終年度であるため、記入しない。前々年度、次世代シーケンサーの依頼分析が遅れたために繰り越した額の相当額を繰り越すことになった。実際に得られた全塩基配列を親株と比較すると、予想以上にたくさんの変異があることがわかった。この中から実際に表現型として現れる遺伝子をアノテーション情報などにより絞り込んだ。今後、候補遺伝子について、実際に、高分泌生産に寄与しているかどうかを、遺伝子破壊、遺伝子置換などの実験により解析を行う。上記と併行して、高分泌生産の鍵を握っていると思われる細胞生物学的な解析(オートファジー、新規分泌経路、ストレス応答など)を実施する。今年度は最終年度のため、新規分泌経路、オートファジー関連等の実験に使用予定である。また、新たに取得する変位株の変異点を次世代シーケンサーにより決定する。麹菌高分泌変異株の次世代シーケンサーによる全塩基配列の決定のための依頼分析にだしたところ、その結果が出るのが予想より遅くなり、それに基づいた遺伝子破壊等の実験を始めることができなかったため。前年度に実施できなかった麹菌高分泌変異株の原因遺伝子の同定と変異点を決定するために使用する計画である。
ストレス軽減および認知機能の維持向上を意図した笑いヨガプログラムの開発

本研究の目的は、グループホーム(以下、GH)で生活する認知症高齢者が実施可能な「笑いヨガ」プログラムを作成し、その効果を検証することである。第1段階では、地域の高齢者を対象に、笑いヨガ実施時に携帯型赤外線組織酸素モニター装置で前頭前野領域脳血流動態の測定を行い、「笑いエクササイズ」の終盤に向け徐々に脳血流が上昇していく傾向が明らかとなった。第2段階では、対象者をGHに入居中の認知症高齢者として第1段階と同じ手法で測定を行った。脳血流量増加を認めやすい「笑いエクササイズ」は測定方法の限界があり、明らかにはできなかったが、第2段階調査で実施した笑いヨガは認知症高齢者が実践可能な内容であったため、その内容に準じた笑いヨガを第3段階調査で採用した。第3段階では、2か所のGHで「笑いヨガ」プログラムを実施した。ストレス面の効果を測定するために、笑いヨガ実施前後での唾液中α-アミラーゼ活性値(以下sAA:Salivary Alpha Amylase)の測定をニプロ社製CM-2.1で行った。分析は施設毎に、認知症高齢者とスタッフ別に行った。AGHでは、全7回の笑いヨガプログラムを実施した。認知症高齢者(910名/回)のsAA平均値では、第5回目を除く6回でsAA平均値は低下を示した。一方、スタッフ(23名/回)のsAA平均値は13回目で上昇し、47回目で低下を示した。BGHでは、全8回の笑いヨガヨガプログラムを実施した。認知症高齢者(68名/回)のsAA平均値では、第3回目を除く7回でsAA平均値は低下を示した。スタッフ(14名/回)のsAA平均値は1,4,7,8回目で上昇し、2,3,5,6回目で低下を示した。両施設において、認知症高齢者ではsAAが介入後に低下することが多いのに対して、スタッフはsAAの低下と上昇は同頻度であった。英論文校閲終了後、投稿予定である。本研究の目的は、グループホームで生活する認知症高齢者が実施可能な「笑いヨガ」プログラムを作成すること、またそのプログラムの効果検証を行うことである。第1段階では、地域の高齢者を対象に笑いヨガ実施時の頭部近赤外光計測装置での前頭前野領域脳血流動態(酸素化ヘモグロビン値)の測定を行い、脳血流が増加しやすいラフターを明らかにすることに取り組んだ。笑いヨガ実施時の脳血流測定は平成27年9月に2回笑いヨガティーチャーの資格をもつ看護師が実施した。1回目は基本的なラフターに加え、童謡を歌ったり、ボールを使ったりして笑った。2回目は基本的なラフターに加え、カードを用いてメッセージを伝えたりほめあったりして笑った。研究に協力いただいた高齢者は7名(6785歳)で、改訂長谷川式簡易知能評価スケールで22点以上である。1回の笑いヨガで4名の脳血流を測定した。1回目2回目ともに脳血流を測定させていただいた方は1名である。笑いヨガは、1回目、2回目ともに「導入」・「笑いエクササイズ」・「クールダウン」の流れで実施した。「笑いエクササイズ」の中で際立って脳血流(酸素化ヘモグロビン値)が上昇するラフターは認められず、若干の変動はあるものの「笑いエクササイズ」が進むにつれ脳血流が上昇し、終盤にかけて脳血流が最大値を示した。笑いヨガ実施前の安静時(1分間)の脳血流を基準値とした場合、笑いヨガ実施後の安静時間(1分間)の値は、8名での平均が3073.1(1346.07309.4)であった。1回目の笑いヨガ実施後の安静では4名の平均で3664.8、2回目の笑いヨガ実施後の安静では4名の平均で2481.5であった。つまり、脳血流が増加しやすいラフターが特別あるのではなく、場の雰囲気などに合わせながらラフターを選択していくことで「笑いエクササイズ」の終盤に向け徐々に脳血流が上昇していく傾向が明らかとなった。第1段階調査(地域在住の高齢者に対する笑いヨガ時の脳血流量の測定)では、予定よりも対象者数が少なくなったが脳血流の測定ができ、終了した。現在、第2段階調査の準備を行っており、概ね当初の計画通りに進んでいる。第1段階では、地域の笑いクラブに通う高齢者を対象とし、笑いヨガ実施時に携帯型赤外線組織酸素モニター装置(PocketNIRS:以下、PNモニター)で前頭前野領域脳血流動態の測定を行い、「笑いエクササイズ」の終盤に向け徐々に脳血流が上昇していく傾向が明らかとなった。第2段階では、対象者をグループホームに入居中の認知症高齢者とし、第1段階と同じ手法で測定を行った。研究の承諾が得られた者は8名(男性2名、女性6名、平均年齢89.1歳、HDS-Rの平均7.9点)であった。研究期間は2016年5月と6月であり、この期間に笑いヨガを6回実施した。対象者1名につきPNモニターを2回装着する計画で、1回の笑いヨガでPNモニターを3台使用し、3名の測定を行った。

延べ18のデータが収集可能な計画であったが、対象者が測定中にPNモニターに触れ装着部位をずらしたり装着そのものを辞めてしまったことにより、7データの収集は最後までできなかった。最後まで計測できたのは、11データ(1回計測3名、2回計測4名)となった。笑いヨガ実施前の安静時(1分間)の脳血流を基準値とした場合、笑いヨガ実施後の安静時(1分間)の値は、7人11回分の平均で578.2(最低-1003.8、最高2748.2)であった。脳血流が減少したのが3回、増加したのは8回であった。認知症高齢者にとって前頭前野部の脳血流量増加を認めやすい「笑いエクササイズ」は測定方法の限界があり、統計で明らかにできなかったが、第2段階調査で実施した笑いヨガは認知症高齢者が笑いながら行えていた。そのため、2段階調査で行った内容とほぼ同じ笑いヨガを第3段階調査でも採用し、ストレス面の効果測定を行うこととした。第2段階調査では、測定方法に課題があり、予定していた数のデータが得られなかった。測定方法に関しては早急に変更はできないため、第2段階調査を一旦中断し、第3段階調査に進んだ。本研究の目的は、グループホーム(以下GH)で生活する認知症高齢者が実施可能な「笑いヨガ」プログラムを作成し、その効果を検証することである。第1段階では、地域の高齢者を対象に、笑いヨガ実施時に携帯型赤外線組織酸素モニター装置で前頭前野領域脳血流動態の測定を行い、「笑いエクササイズ」の終盤に向け徐々に脳血流が上昇していく傾向が明らかとなった。第2段階では、対象者をGHに入居中の認知症高齢者として第1段階と同じ手法で測定を行った。脳血流量増加を認めやすい「笑いエクササイズ」は測定方法の限界があり、明らかにはできなかったが、第2段階調査で実施した笑いヨガは認知症高齢者が実践可能な内容であったため、その内容に準じた笑いヨガを第3段階調査で採用した。第3段階では、2箇所のGHで、「笑いヨガ」プログラムを実施した。ストレス面の効果をみる為に、笑いヨガ実施前後での唾液中α-アミラーゼ活性値(以下sAA : Salivary Alpha Amylase )の測定を二プロ社製CM-2.1で行った。分析は、施設毎に、認知症高齢者とスタッフ別に行った。1箇所目のGHでは、全7回の笑いヨガプログラムを実施した。認知症高齢者(910名/回)のsAA平均値では、第5回目を除く6回でsAA平均値は低下を示した。一方、スタッフ(23名/回)のsAA平均値は13回目で上昇し、47回目で低下を示した。2箇所目のGHでは、全8回の笑いヨガプログラムを実施した。認知症高齢者(68名/回)のsAA平均値では、第3回目を除く7回でsAA平均値は低下を示した。スタッフ(14名/回)のsAA平均値は1,4,7,8回目で上昇し、2,3,5,6回目で低下を示した。どちらのGHにおいても、認知症高齢者ではsAAが低下を示すことが多いのに対して、スタッフはsAAが低下と上昇が同じ頻度であった。前年度は、研究の最終年度であり、第3段階における2施設目の研究を実施し、追加データを得て、その結果をまとめ公表する予定であった。第3段階の研究を2施設目で実施し追加データの収集までは順調に行えた。しかし、研究者のその他の業務の多忙により、論文の執筆が遅れている状況である。本研究の目的は、グループホーム(以下、GH)で生活する認知症高齢者が実施可能な「笑いヨガ」プログラムを作成し、その効果を検証することである。
信頼性の高いユビキチン化基質タンパク質の新規同定法の確立

「タンパク質」は、「からだ」を構成する主要な要素であるので、その量と機能の調節は非常に重要である。「ユビキチ化」はタンパク質分解を制御する化学修飾であり、多くの生命現象を支える極めて重要な翻訳後修飾の一つである。その反応系は、ユビキチンリガーゼ(E3)が選択的に基質タンパク質を認識することによって進む反応である。したがって個々のE3に特異的な基質を同定し、基質タンパク質のユビキチン化部位を決定することは、それらが関連する生命現象を理解する上で重要である。しかし、さまざまな問題により、ユビキチン化を受けた基質同定法の標準化には未だほど遠いのが現状である。本研究では、ユビキチンリガーゼ(E3)の本当の基質タンパク質とそのユビキチン化されているアミノ酸部位を定量的・網羅的に同定する手法の確立を進めた。具体的には、TUBE(ポリユビキチン鎖に高親和性結合を示す人工タンパク質)とユビキチンレムナント抗体を用いた新規のテクノロジーにより、いくつかのユビキチンリガーゼ(E3)に適用し、E3ー基質関係を俯瞰的に解明することを試みた。実際に、RBR型ユビキチンリガーゼであるParkinとTRIM型ユビキチンリガーゼであTRIM28に関して、本方法を進めた結果、実際に多くの基質タンパク質候補が同定された。また、一過性発現と恒常的発現の違いによる基質同定率の違い、およびE3とTUBEの位置関係の違いによる基質同定率の違い等を検討し、最も有効な条件を決めた。また、同定された基質タンパク質に対して、E3との酵素-基質関係が正しいかの実証実験を進めた。「ユビキチン化」はタンパク質分解を制御する化学修飾であり、多くの生命現象を支える極めて重要な翻訳後修飾の一つである。本研究では、ユビキチンリガーゼ(E3)の本当の基質タンパク質とそのユビキチン化されているアミノ酸部位を定量的・網羅的に同定する手法の確立を進めている。実際に、RBR型ユビキチンリガーゼであるParkinとTRIM型ユビキチンリガーゼであるTRIM28に関して、本方法を進めた結果、実際に多くの基質タンパク質候補が同定された。また、一過性発現と恒常的発現の違いによる基質同定率の違い、およびE3とTUBEの位置関係の違いによる基質同定率の違い等を検討し、最も有効な条件を決めている段階である。また、同定された基質タンパク質に対して、E3との酵素-基質関係が正しいかの実証実験を進めている。初年度に計画した実験が遂行され、かつ興味深いいくつかの結果を得ているから。概ね順調に計画が進んでいるので、予定通りに実験計画を進める予定である。
金属原子を含む新規XAS計算手法の開発

近年放射光利用技術の進歩により,X線領域における分光学が急速に進展した。X線照射後の放出電子や光の吸収,発光による情報は分子の局所構造や反応ダイナミクスを反映する。X線分光法は反応機構の解明のための有力なツールの1つとして注目されている。しかしその解釈は実験のみで行うにはまだ情報不足で,理論計算によるサポートが理解を加速するために必須である。本研究課題の目標は金属を含む系へのX線分光に対する新規理論計算手法の確立である。今回の申請で注目している分光法はK殻およびL殻励起のX線吸収スペクトル法(XAS)であり,非経験的分子軌道法および密度汎関数法に基づく計算手法を開発する。金属錯体の関与する触媒反応では活性中心にある金属原子が直接関与するため,X線分光法は反応機構の解明のための有力なツールの1つとして注目されている。初年度はXAS計算手法の開発を行う。K殻XASスペクトル計算手法として,既存のDFTコード"DeMon"にX線スペクトル計算コードを移植する。L殻XASスペクトル計算手法として,分子軌道計算コード"Molpro"を用いた計算手法を開発した。またK殻,L殻XAS計算に対する準備として,励起電子の相対論補正項をLi原子からKr原子まで系統的に算出した。現在これら計算結果をまとめ,論文を執筆中である。初年度はXAS計算手法の開発を行う予定であった。またプログラム開発およびテスト計算を行うため,演算サーバとしてワークステーションを1台設置した。K殻XAS,L殻XAS計算手法両方とも順調に行うことができた。また励起内殻電子の相対論補正項をLi原子からKr原子まで系統的に算出した。以上より,実施計画書に記載した計画通り,研究はおおむね順調に進展している。例えば,金属錯体の関与する触媒反応では活性中心にある金属原子が直接関与し,スペクトルに反映される。二年度は初年度に執筆中であった内殻励起電子の相対論補正項についてまとめ,論文を出版した。XAS計算手法の開発の開発状況として,K殻XASスペクトル計算手法は,既存のDFTコード"DeMon"にX線スペクトル計算コードを移植した。また金属を含む化合物の研究を行うため,標準物質として,鉄,ニッケル,銅,亜鉛などの薄板のXASスペクトルを高エネルギー物理学研究所KEKの放射光科学研究施設で測定した。これらを用い,合金である数種類のステンレス板の状態評価を行った。研究論文は7報出版し,学会発表は5件行った。著書は現在1報印刷中である。二年度は初年度に開発した計算手法を用い,応用研究を行う予定であった。K殻XAS,L殻XAS計算手法両方とも順調に開発を行うことができた。実施計画書に記載した計画通り,研究はおおむね順調に進展している。最終年度は応用研究を行った。原子惑星系において重要な岩石の1つであるforsteriteについて,結晶,アモルファス状態のXANES測定を行い,さらに理論計算によりモデル化を行い,XAS理論計算により解析を行った。理論XASは実験スペクトルをよく再現することができた。また,関連する研究として,共鳴X線非弾性散乱(RIXS)分光に対する新しい分光計算手法を開発し,これを液体メタノール,エタノールに応用した。また液体状態の分光研究として,酢酸などの有機酸,イオン液体などに対しXAS研究を行った。理論計算も同時に行い,実験スペクトルをよく再現することができた。

研究論文は10報,著書を1報出版し,学会発表は9件行った。近年放射光利用技術の進歩により,X線領域における分光学が急速に進展した。X線照射後の放出電子や光の吸収,発光による情報は分子の局所構造や反応ダイナミクスを反映する。X線分光法は反応機構の解明のための有力なツールの1つとして注目されている。しかしその解釈は実験のみで行うにはまだ情報不足で,理論計算によるサポートが理解を加速するために必須である。本研究課題の目標は金属を含む系へのX線分光に対する新規理論計算手法の確立である。今回の申請で注目している分光法はK殻およびL殻励起のX線吸収スペクトル法(XAS)であり,非経験的分子軌道法および密度汎関数法に基づく計算手法を開発する。できるだけ多くの第一遷移金属原子に対し,標準的なスペクトルを測定し,計算との比較を行う。それぞれの金属薄膜を用意し,測定はSPring-8, SAGA-LSのような放射光施設を利用する。得られたスペクトルと計算スペクトルを比較し,計算精度の確認を行うとともに,表面,バルク状態の評価を行う。研究推進を加速するため,既存の演算サーバのメモリ増強を行い,容量の増強を図る。第一遷移金属原子を含む系に対し,標準的なスペクトルを測定し,計算との比較を行う。軟X線光科学順調に予算を消化していたが,小額ではあるが1698円の差額分が余ってしまった。小額の文房具などで消費することは可能であるが,公費の無駄遣いに当たると判断し,繰り越させていただくことにした。消耗品費として使用する。
中国返還後のマカオの地域住民組織の存在形態とコミュニティの変容に関する予備調査

まず、研究分担者と研究実施計画について打ち合わせをし、関連文献資料の国内における所蔵状況について国立民族学博物館、大阪市立大学、ジェトロ・アジア経済研究所等を中心にして調査をおこない、資料リストを作成し共有することにつとめた。その上で香港大学、香港中文大学、マカオ大学への資料調査旅行を企画したが、偶然に予定した時期平成15年8月下旬および12月上旬)にSURSの感染が当該地域において伝えられ、断念せざるを得なかった。しかしマカオ大学および香港大学在籍の現地研究者とのメール、電話等での協議がすすみ、マカオにおける街坊会等地域住民組織に関する資料の所在状況がかなりのところ明らかにされた。とりわけ注目されるのは、澳門日報社の街坊会関連記事のコレクションを現地協力者の助力により入手できたことである。この資料はマカオにおける地域住民組織とそれをめぐる地域権力構造の過去50年間における変遷を見る場合に不可欠の第一級のものである。現在、このコレクションの整理と翻訳作業をすすめているが、現時点でのfindingsは以下の通りである。マカオの街坊会/地域住民組織は、長い間、住宅問題などの社会問題の緩和に際して社会諸団体間の調整をはかり、マカオ政庁との連絡・協議をおこなってきたが、中国返還後は中国政府のコミュニティ施策に組み込まれる形で「上から」の再編のなかにおかれている。そして地域住民のセイフティネットとしては返還以前のような機能をもはや果たさなくなっている。むしろ役職者を介して地域権力構造において一定の位置を占めるようになっている。なお、本研究はあくまでも企画段階のものであが、今年度末までに『マカオの地域住民組織<新聞資料編>』という形で成果として公表されることになっている。
生物多様性を規範とする革新的材料技術

進化適応の結果である生物多様性を、持続可能性をもたらす“壮大なるコンビナトリアル・ケミストリー"と位置つけることで、自然史学、生物学、農学、材料科学、機械工学、情報学、環境政策学、社会学等の研究者による我が国では類を見ない異分野連携研究ネットワークを構築することにより、ニーズ・シーズ・マッチングと発想支援が可能となる「バイオミメティクス・データベース」を編纂し、情報科学による生物から工学への技術移転が可能であることを実証した。本領域は、生物学・工学・環境科学の異分野連携によって、「生物多様性」に学び「人間の叡智」を組み合わせた新しい学術領域としての「生物規範工学」を体系化し、技術革新と新産業育成のプラットフォームとなる「バイオミメティクス・データベース」を構築するとともに、生物学と工学に通じた人材を育成することを目的としている。25年度は、以下の成果を達成した。(1)異分野連携: A01、B01班の魚類サンプル収集フィールドワークを継続的に支援した。高分子学会、応用動物昆虫学会、エアロアクアバイオメカニズム学会、日本油学会等との共催講演会を開催した。(2)若手育成:計画研究班における異分野融合を推進するために、クロスボーダー・ポスドクを採用、若手研究者育成と班間連携を支援した。(3)国際標準化:ISO TC266 Biomimeticsにおいてバイオミメティクス知的基盤構築の標準化提案をし、WG4の幹事国となった。(4)国際会議:Joint international symposium on “ISNIT 2014" and “Engineering Neo-biomimetics V"を日韓共同開催した。(5)産学連携:日本化学会ATPセッションで“連携が支えるバイオミメティクス"を企画。バイオミメティクス・データベースのプラットフォーム機能を含む推進協議会構想を提示。(6)国際連携:フランスのCEEBIOS(Centre Europeen d'Excellence en Biomimetisme de Senlis)、滋賀県、アスクネイチャージャパンとの連携を始めた。(7)アウトリーチ活動:北大博物館における市民セミナーの定期開催、科学技術館における特別企画展「4億年、昆虫との手紙展。バイオミメティクスいきものに学ぶイノベーション」を共催した。26年度は以下の成果を達成した。(1)A01班で蓄積した「バイオミメティクス・データベース」に基づく画像検討会を開催し研究班間における新規課題の抽出を行った。(2)千歳科学技術大学ナノテクノロジープラットフォームと連携し、生きた状態で高解像度電子顕微鏡観察を可能とする「ナノスーツ法」(バイオミメティック・バイオフィルム)の普及を図った。(3)総括班内に設置した産官学連携委員会を強化するために、バイオミメティクス推進協議会を設立した。(4)6月にフランスのCEEBIOSを訪問して国際共同研究ならびに博物館連携にむけた会議を開催し、定例化することとした。(5)10月にベルギーで開催された国際標準化(ISO TC 266 Biomimetics)の国際委員会に出席し、我が国から提案したバイオミメティクス知的基盤構築の標準化に向けた報告を行うとともに、次回の国際委員会を京都で開催することとした。(6)異分野連携を深めるために、班間連携で「昆虫の飛翔に関するワークショップ北海道版」を企画した。高分子学会、日本化学会、動物学会、応用動物昆虫学会等においてバイオミメティクスの特別セッションを開催した。(7)大学院・学部学生への講義や企業研究者へのリカレントを目的として、教科書編集委員会を設置しSpringer社との出版企画を始めることとした。(8)アウトリーチ活動として北海道大学綜合博物館においてバイオミメティクス市民セミナーを定期開催した。27年度は以下の成果を達成した。(1)「バイオミメティクス・データベース」に基づく画像検討会を定例化し、生物規範工学オントロジーの活用をも含め、バイオミメティクス推進協議会、ナノテクノロジービジネス推進協議会と産学連携に向けた連携を図った。(2)ナノテクノロジープラットフォーム等と連携し、biomimetic biofilmであるナノスーツ法を利用して、魚類や植物など湿潤状態の試料や、生きた状態での表面微細構造観察を行った。(3)国際標準化ISO TC266 Biomimeticsの国内審議委員会と連携して、第5回国際委員会を10月に京都で開催するとともに、国際会議Engineering Neo-biomimetics VIを開催した。(4)高分子学会、日本化学会、日本応用動物昆虫学会等との共催講演会、研究会を継続的に開催した。国際ナノテクノロジー展において"バイオミメティクス・ネットワーク・ジャパン"を出展し、メインシアターにおいて一般向け講演会を開催した。(5)日刊工業新聞社から啓蒙書「トコトンやさしいバイオミメティクスの本」、東海大学出版部から国立科学博物館叢書「生物の形や能力を利用する学問バイオミメティクス」を出版し、Springer社刊アトラスの編集を行った。(6)アウトリーチ活動として科学技術館『春休み特別展「海!!未来をひらく!