hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
E積分による土木材料におけるき裂進展時のエネルギ解放率の数値解析

E積分は周知のJ積分とは異なり,その積分経路にき裂面や応力ないしひずみの不連続生を持つ界面を含めることなく非均質な材料中の非直線的なき裂の場合でも,またその経路内に複数のき裂先端を含んでいても,経路独立な積分により,特定のき裂先端任意方向折れ曲がり瞬間時のエネルギ解放率が得られる等,数多くの優位的な特性を有している.そこで本研究では有限要素法による数値解析への応用をいくつか行った結果,次のような新たな知見が得られた.1)異種材料界面を有するモデルの解析き裂先端がその材料界面近傍にある場合のエネルギ解放率をE積分により求め,その場合のき裂進展特性が,定量的に把握できた.2)材料内に複数のき裂が有る場合の相互干渉を考慮したエネルギ解放率の解析主き裂先端に平行な干渉き裂が存在する時,き裂の位置,大きさの違いにより,どのき裂先端が,どの方向に進みやすくなるか等の定量的把握ができた.3)E積分によるエネルギ解放率を有限要素法により求める際の数値誤差に関する研究アイソパラメトリック要素を用いた解析を行った結果,積分経路を,要素中を通過せず,要素辺上を通過するようにとればより精度が向上することが判明した.4)圧縮応力場におけるき裂折れ曲がりモデルの解析土木材料でしばしば生じる圧縮荷重下でき裂が閉じ,き裂面に摩擦が生じる時のE積分の有効性が検証された.E積分は,準静的なき裂進展であるかぎり,理論的にはJ積分とは異なり,その積分経路にき裂面や,応力ないしひずみの不連続生を持つ界面を含めることなく,非均質な材料中の非直線的なき裂の場合でも,またその経路内に複数のき裂先端を含んでいても,経路独立な積分になり,特定のき裂先端任意方向折れ曲がり瞬間時のエネルギ解放率が得られる等,数多くの優位的な特性を有している.そこで本年度は,有限要素法による数値解析への応用をいくつか行った結果,次のような新たな知見が得られた.1)異種材料界面を有するモデルの解析コンクリート,岩石等の土木材料には,その組織の違いにより,さまざまな異種材料界面を有する.き裂先端がその材料界面近傍にある場合のエネルギ解放率をE積分により求め,き裂が,より硬い物質に近づく時は,それから離れる方向に,逆に,柔らかい物質に近づく時は,それに近づく方法に折れ曲がる傾向にあることなどが定量的に把握できた.2)材料内に複数のき裂が有る場合の相互干渉を考慮したエネルギ解放率の解析主き裂先端に2つの平行な干渉き裂が存在する時,各き裂先端の折れ曲がり瞬間時のエネルギ解放率をE積分により求め,干渉き裂の位置,大きさの違いにより,どのき裂先端が,どの方向に進みやすくなるか等の定量的把握ができた.3)E積分によるエネルギ解放率を有限要素法により求める際の数値誤差に関する研究解析精度を向上させるため,アイソパラメトリック要素を用いた解析を行った.その結果,積分経路を,要素中を通過せず,要素辺上を通過するようにとればより精度が向上することが判明した.又荷重境界条件の場合,剛体移動が生じると,J積分の場合と異なり,E積分の場合は,誤差が生じるために,適当な位置を拘束する必要があることが分かった.E積分は周知のJ積分とは異なり,その積分経路にき裂面や応力ないしひずみの不連続生を持つ界面を含めることなく非均質な材料中の非直線的なき裂の場合でも,またその経路内に複数のき裂先端を含んでいても,経路独立な積分により,特定のき裂先端任意方向折れ曲がり瞬間時のエネルギ解放率が得られる等,数多くの優位的な特性を有している.そこで本研究では有限要素法による数値解析への応用をいくつか行った結果,次のような新たな知見が得られた.1)異種材料界面を有するモデルの解析き裂先端がその材料界面近傍にある場合のエネルギ解放率をE積分により求め,その場合のき裂進展特性が,定量的に把握できた.2)材料内に複数のき裂が有る場合の相互干渉を考慮したエネルギ解放率の解析主き裂先端に平行な干渉き裂が存在する時,き裂の位置,大きさの違いにより,どのき裂先端が,どの方向に進みやすくなるか等の定量的把握ができた.3)E積分によるエネルギ解放率を有限要素法により求める際の数値誤差に関する研究アイソパラメトリック要素を用いた解析を行った結果,積分経路を,要素中を通過せず,要素辺上を通過するようにとればより精度が向上することが判明した.4)圧縮応力場におけるき裂折れ曲がりモデルの解析土木材料でしばしば生じる圧縮荷重下でき裂が閉じ,き裂面に摩擦が生じる時のE積分の有効性が検証された.
海底地動水圧同時観測による海洋潮汐エネルギー散逸過程の検出

本研究は、深海底における海洋潮汐エネルギー散逸過程に関わる現象を海底地震観測で検出し、そのメカニズムを解明することを目的とした。代表者は深海底における広帯域地震観測から得られたデータ解析により、長周期海洋重力波が海洋潮汐と共鳴するという新規の事実を見出し、海洋潮汐エネルギー散逸過程として長周期海洋重力波との共鳴励起という全く新しいメカニズムを提案した。一方でこれを検証する理論を構築し観測を説明した。以上の結果をNature communications誌に投稿した。今年度は海底地動水圧同時観測システムの製作を行った。計画段階では既に開発した長期型海底広帯域地震観測システムに,独自に開発した差圧式水圧計を組み合わせたシステムに,更に既製の絶対圧計を組み込む開発を予定していた。しかしながら,データ解析の結果,絶対圧計を組み込み質的な向上を図るよりも差圧計のアレイ観測をする量的な向上を図ることがより目的を達成するために近道であることがわかった。データ解析は,平成18年度科研費若手研究(B)課題「広帯域地動水圧同時観測システムの構築」の補助金のもとで開発製作されたシステムにて北西太平洋において1年間の長期観測により得られたデータを用い,周期50秒から120秒の長周期海洋重力波と海洋潮汐が共鳴しているという新しい事実が得られた。この結果は,海洋潮汐エネルギーの散逸機構として,"長周期海洋重力波との共鳴励起"という全く新しいメカニズムを示唆するものであった。この結果を受けて,絶対圧力計を装備するよりも長周期海洋重力波の卓越周波数に独自に開発製作した差圧式水圧計をチューニングすることの方がはるかに有効であることがわかった。本年度は2つの本観測システムを増産し,試験観測を相模湾および熊野灘で行い,想定通りのスペックを達成していることを確認した。2004年から2008年に仏領ポリネシアおよび北西太平洋に展開した広帯域海底地震観測網のデータを解析したところ、周期50秒から100秒の長周期海洋重力波が海洋潮汐と共鳴しているという新しい事実を見出した。長周期海洋重力波の位相速度はその地点での水深で決まるが、これと海洋潮汐の等位相線の進む速度とは、ほぼ一致しており、そのような場合には共鳴が起こり大振幅で伝播することを明らかにした。このように共鳴現象の空間的発生条件は限られたものであること、即ち、海洋重力波と海洋潮汐の見かけ速度が同じ場所に限られることをしめした上で、時間的にもそれが限られたものであること、即ち、秋分および春分時にその現象が顕著であることを解析により示した。これは、長周期海洋重力波の発生メカニズムに対しても、新たな見知を提供できたという点で重要であると考える。一方、この結果は、海洋潮汐エネルギーの散逸メカニズムに対しても新しい見知を提供することが期待される。従来、深海底における海洋潮汐エネルギーの散逸機構としては、海底地形摩擦がその主たるものであると考えられていたが、今回の解析結果は、長周期海洋重力波の共鳴励起という全く新しいメカニズムを示唆している。この解析と並行して、フレンチポリネシア海域のソサエテイーホットスポット近傍に、広帯域海底地震観測点9点(そのうち、2点に差圧式は庄力計を装備)を展開し、長期観測を開始した。ここは海洋潮汐エネルギーが大きい地域である。地震計と水圧計を用いた海底地動水圧同時観測は平成22年の回収まで続けられ、およそ1.5年の長期連続データを取得することになる。より詳細な共鳴メカニズムに資するものと期待される。これまでに我々が行ってきた観測で得られた既存のデータを解析した結果、長周期海洋重力波と海洋潮汐が共鳴しているという全く新しい事実を見出した。一方で観測データ解析とは独立に理論的考察も行い、それによれば、この共鳴現象は太平洋のほとんどで起こり得る現象であるということを導いた。これは、海洋重力波の励起が深海底における海洋潮汐エネルギーの散逸過程における新しいメカニズムである可能性を示唆する結果である。今年度は以上の結果を論文にまとめ、科学雑誌に投稿した。昨年度、フレンチポリネシアで設置した地動水圧同時観測システムは、航海計画が延期され、2010年11月に回収される予定となった。そのため解析はこれからであるが、これまでの観測で最長の1.6ヶ月の長期連続記録の取得が期待される。一方で、海底地動水圧同時観測システムの差圧式水圧計を大幅に改善し、より長周期側にも感度を延ばすことに成功している。それと同時に、差圧式水圧計を校正する測器の開発および製作を行った。これにより、測器のそれぞれに対する感度特性をより正確に決定することが可能となった。現在、本測器を試験も兼ねて、実海域(紀伊半島沖)にて観測中である。この海域では昨年3月に低周波イベントが活発化したことを観測で検出している海域であり、地動と水圧を同時に観測することにより、これまでに無い現象を捉える可能性が期待される。
家庭環境に関する認識が糖尿病患者のセルフケアおよび精神的健康に及ぼす影響

本研究の目的は、(1)糖尿病患者が食事療法において家庭環境(夫婦の取り組み)をどのように認識しているか評価するためのツールを作成し、夫婦の取り組みを類型化すること、(2)ならびに各類型の血糖コントロールや精神的健康を比較することであった。本年度は、初年度の成果を踏まえて以下の二つの研究を行った。研究成果の具体的内容:研究1:食事に関する問題の認識の程度と問題の維持メカニズムの検討糖尿病患者131名、配偶者122名を対象に行った質的調査の分析を行った。その結果、糖尿病者の46.6%、配偶者の51.6%が食事について何らかの問題を認識しており、夫婦間の食事に関する問題の多くが、「好み」「健康」「手間」の3つの要因の競合により引き起こされている可能性が示唆された。研究2:評価ツールの作成および各類型の血糖コントロール/精神的健康の検討2型糖尿病患者(n=197)と配偶者(n=169)を対象に質問紙調査を行い、夫婦の取り組みを評価するツールを構成した。その後の分析から、夫婦の取り組みは「団結」「纏綿」「遊離」「無関心」の4類型に分類できた。各類型の特徴を比較すると、「団結」のHbAlc値が最も低かった。また、他の類型に比べて患者が感じる食事療法の辛さや抑うつが低く、配偶者の結婚満足度は高かった。本年度の研究の意義および重要性:夫婦の協力関係と心身の健康とが関連するとした本研究の知見は、今後、糖尿病患者を対象とした夫婦関係・家族関係についての研究を進める上で基礎的な資料になると思われる。また、本研究で開発した評価ツールは、今後のこの分野の研究や臨床実践の発展につながることが期待される。さらに、本研究で新たに同定された「無関心」の一群は、先行研究では調査の対象にならなかった集団であると思われ、それを同定できた点は学術的にも臨床的にも意義のあることと考えられる.本研究の目的は、糖尿病患者がセルフケアを実行するための家族環境をどのように認識しているか評価するためのツールを作成し、そのパターンを類型化することによって、家庭環境に関する認識のパターンとセルフケアや精神的健康に関するアウトカムとの関連を検討することであった。本年度は、認識のパターンを類型化し、横断的調査により各種アウトカムとの関連を検討することを実施計画とした。研究成果の具体的内容:本年度は既存のツールを用いた調査データをもとに「患者本人のセルフケアへの取り組み」と「家族のサポート」の2軸で認識パターンの類型化を行い、セルフケアに関するアウトカムとの検討を行った。その結果、患者に認識される家庭環境は、「団結」「遊離」「纏綿」「無関心」の4パターン(「纏綿」には「熱心型」と「不活発型」の亜型が含まれる)に分類された。これは先行研究と一致し、本研究の仮説を支持するものであった。また、「無関心」<「纏綿-不活発型」<「纏綿-熱心型」<「遊離」<「団結」の順番で血糖コントロールが良好であることが明らかとなった。本年度の研究の意義および重要性:本研究では、患者が認識している家庭環境について特徴のあるパターンを見出すことができた。本研究でいくつかのパターンに類型化できたことは、今後、糖尿病患者の家庭環境に関する研究を進めていく上で基礎的な資料になると期待される。また、パターンごとに血糖コントロールの良否が異なるという本研究の結果は、糖尿病臨床に携わる専門家に対して、家族要因を軽視すべきでない明らかな科学的根拠を提示するものである。

さらに、本研究で新たに同定された「無関心」の一群は、先行研究では調査の対象にならなかった集団であると思われ、それを同定できた点は学術的にも臨床的にも意義のあることと考えられる.初年度の目標であった「パターンの類型化」と「セルフケアに関するアウトカムとの関連の検討」については研究を遂行できた。「類型化を臨床場面で簡便に行うためのツールの開発」と「精神的健康に関するアウトカムとの関連の検討」については次年度の課題である。今後は、「類型化を臨床場面で簡便に行うためのツールの開発」と「精神的健康に関するアウトカムとの関連の検討」を行う予定である。ただし、本年度の結果から家族のサポート状況の影響力の大きさが示され、患者だけでなく家族への調査の必要性も示唆されたため、今後の調査においては家族も調査対象者に含めて実施することとする。
ユビキタス元素化合物の超高圧超高温領域における新物質・新結晶の創製

本研究の目的は超高圧環境を利用した新規ユビキタス元素化合物の合成である.具体的には高分子前駆体を用いたC-N(-H)系物質合成や超臨界二酸化炭素や水を用いた新規形態を有する物質合成をおこなった.有機物前駆体を用いた研究では30万気圧までの圧力範囲においてトリアゾールを前駆体に用いることで,バラ状形態を有する炭化窒素の合成やメラニン類似構造の新規物質の合成に成功した.また,水や二酸化炭素の超臨界流体を用いた研究ではカーボンナノチューブや中空角柱状形態を有する物質の合成に成功した.中空角柱状形態を有する物質の合成では,光触媒として有名なルチル型構造を有するTiO_2を対象に研究をおこなった.過去に,我々の研究から超高圧下非平衡場においてルチル型結の晶構造を有する物質が中空角柱状の形態として成長することが明らかにされていたので,同じ結晶構造であるTiO_2も同様に中空の各柱状結晶が得られ可能性があり実験に着手した.実験はチタン箔を純水中で数万気圧に保持し,過去のGeO_2の研究と同様,一箇所を瞬間的に加熱した.回収物の形態および方位観察から中空角柱状のルチル型TiO_2単結晶を多数得ることに成功した.過去に別の研究者が我々と同様水中に置いた金属箔にパルスレーザーを照射し回収物を分析したという結果を報告しているが,その研究は常圧時において行われたもので,ナノサイズのTiO_2結晶は合成されたが中空状のチューブ結晶が合成されたという報告は無い.従って,我々が用いた『超高圧高温超臨界流体』が中空角柱状結晶の合成に重要な役割を果たしたものと思われる.こうした研究は新しい材料合成プロセスの確立を目指すうえで非常に重要であり,特定領域研究の大きなテーマでもあるユビキタス元素物質の材料開発に大きく貢献したものと思われる.初年度は,超高圧高温合成に最適な高圧実験装置の開発および改良と合成実験に着手した.本研究では高圧合成装置としてレーザー加熱式ダイヤモンドアンビルセルの他に,大容量の試料が確保でき温度圧力条件が制御可能なマルチアンビルプレスを用いた実験もおこなった.合成ではユビキタス元素のなかでも軽元素化合物に着目した.大型のプレスを用いた合成実験では,超硬材料として有用なボロン酸化物への他元素ドープを試みた.装置の不具合などで元素をドープして物性を評価するまでには至らなかったが,ドープ前の良質なボロン酸化物を得ることに成功した.今後,ドープ実験をおこないバルクの焼結体を用いて熱電特性を明らかにする予定である.また,レーザー加熱式ダイアヤモンドアンビルセルを用いた合成実験では,30GPa,3000Kの極限条件下においてC-N-H系有機物質を出発にした有機無機変換により,新しい結晶質のC-N(-H)系物質の合成に成功した.C-N系物質は理論的にダイヤモンドを凌ぐ超硬物質であるといわれているが,実際に合成された例は非常に少ない.本研究から15GPa以下の低圧では分解・炭化してしまうが,30GPaでは新しい結晶相として合成可能であることがわかった.また,全く新しい結晶性のC-N系化合物を合成するには30GPaを超えるような超高圧高温環境が必要であることもわかり,合成プロセスの指針を示すことができた.今後,X線データの詳細な解析やナノSIMSを用いた微小領域における組成分析,ラマン散乱測定や電子線エネルギー損失分光法を用いた分析から原子の結合様式を明らかにしていく予定である.本研究の目的は超高圧環境を利用した新規ユビキタス元素化合物の合成である.具体的には高分子前駆体を用いたC-N(-H)系物質合成や超臨界二酸化炭素や水を用いた新規形態を有する物質合成をおこなった.有機物前駆体を用いた研究では30万気圧までの圧力範囲においてトリアゾールを前駆体に用いることで,バラ状形態を有する炭化窒素の合成やメラニン類似構造の新規物質の合成に成功した.また,水や二酸化炭素の超臨界流体を用いた研究ではカーボンナノチューブや中空角柱状形態を有する物質の合成に成功した.中空角柱状形態を有する物質の合成では,光触媒として有名なルチル型構造を有するTiO_2を対象に研究をおこなった.過去に,我々の研究から超高圧下非平衡場においてルチル型結の晶構造を有する物質が中空角柱状の形態として成長することが明らかにされていたので,同じ結晶構造であるTiO_2も同様に中空の各柱状結晶が得られ可能性があり実験に着手した.実験はチタン箔を純水中で数万気圧に保持し,過去のGeO_2の研究と同様,一箇所を瞬間的に加熱した.回収物の形態および方位観察から中空角柱状のルチル型TiO_2単結晶を多数得ることに成功した.過去に別の研究者が我々と同様水中に置いた金属箔にパルスレーザーを照射し回収物を分析したという結果を報告しているが,その研究は常圧時において行われたもので,ナノサイズのTiO_2結晶は合成されたが中空状のチューブ結晶が合成されたという報告は無い.従って,我々が用いた『超高圧高温超臨界流体』が中空角柱状結晶の合成に重要な役割を果たしたものと思われる.こうした研究は新しい材料合成プロセスの確立を目指すうえで非常に重要であり,特定領域研究の大きなテーマでもあるユビキタス元素物質の材料開発に大きく貢献したものと思われる.
高速ＡＦＭによる膜輸送タンパク質一分子の動的構造解析

本研究は、高速原子間力顕微鏡(高速AFM)を用いて疾患に関与する膜輸送タンパク質1分子を直接可視化する事により、構造ダイナミクスや分子間相互作用を捉え、疾患発症の分子メカニズム解明に繋げる事が目的である。本年度の研究実績を以下に記述する。1. ABCトランスポーター1分子の構造解析昨年度までに構築した測定条件をもとに、ABCトランスポーターの中で唯一のイオンチャネルであり、嚢胞性線維症(CF)の原因タンパク質であるCFTRの1分子観察とその構造解析を行った。CFTRはパッチクランプ法を用いた電流計測により細胞膜中で単量体として機能する事が示唆されてきたが、構造状態に関しては依然として議論が続いていた。高速AFMによる解析の結果、可溶化状態ではほとんどが2量体で、再構成膜中ではほとんどが単量体である事が強く示唆された。これはCFTRの機能ユニットに関する議論に構造的証拠を与えるものと考えられる。2.アクアポリン4(AQP4)の分子集合と「自己免疫疾患」初期分子過程の解明AQP4は脳のアストロサイトで多量に発現し、自己免疫疾患である視神経脊髄炎(NMO)に関与している。そこで、NMO初期過程の分子レベルでの可視化に取り組んだ。昨年度AQP4M23のアレイ集合の可視化に成功したが、本年度はM1を観察した結果、ほとんどのAQP4-4量体が離散分布で、一部がクラスター集合している様子の撮影に成功した。そこで、それぞれにAQP4モノクロナル抗体やNMO-IgGを投与して高速AFM観察を行った結果、アレイのM23やクラスターのM1上では抗体がBivalentに結合し、抗体1分子中の2つのFabを使って、集合AQP4上を(歩くように)ダイナミックに移動している様子が観察された。これらの結果から、AQP4の集合状態が疾患発症の初期過程である抗体結合の親和性に強く関係している事が示唆された。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、高速原子間力顕微鏡(高速AFM)を用いてトランスポーターやチャネルタンパク質1分子の構造ダイナミクスをリアルタイムかつナノメートルスケールの分解能で直接可視化する事により、これら膜輸送タンパク質の機能発現過程や構造変化を捉え、その動作メカニズムを明らかにする事が目的である。1.AFM観察に最適な膜輸送タンパク質試料の調整高速AFMで高分解能に膜輸送タンパク質の構造を観察するためには、高純度な単離精製タンパク質の調整が必要となる。そこで、ヒト由来のタンパク質の発現で活性を持つ組み換えタンパク質を得られる利点がある哺乳動物細胞でABCトランスポーターであるCFTRチャネルの発現精製を行った。また、より大量の組換えタンパク質を発現可能な昆虫細胞を用いた発現系の構築も行い、他の幾つかのABCトランスポータ(ABCF2,ABCB1)の発現を確認した。2.単離精製CFTRチャネル分子の高速AFM観察1.の単離精製CFTR試料を用いて、生理溶液中における分子構造の高速AFM観察を行った。可溶化状態のCFTR分子をマイカ基板に吸着させ観察した所、円筒状の分子がペアになった構造が多数観察された。これらは、CFTR2量体であると考えられ、この結果は単離精製CFTRを用いた以前の電子顕微鏡による単粒子解析結果と一致した。また、この2量体分子の高分解能観察像において、分子の片側に突起状の構造、さらにその直下に高く盛り上がった構造が観察された。そこで、CFTRにおけるこれらのドメインを識別・同定するため、抗体を結合させた試料の高速AFM観察を行った。その結果、Rドメイン抗体が前者に、Flag(NBD付近のtag)抗体が後者付近に結合し、揺らいでいる様子を観察する事が出来た。よって、これらはそれぞれRドメイン、NBDドメインであると考えられる。本研究は、高速原子間力顕微鏡(高速AFM)を用いて疾患に関与するトランスポーターやチャネルタンパク質1分子を直接可視化する事により、これら膜輸送タンパク質の構造ダイナミクスやこれらが関わる疾患の分子メカニズムを明らかにする事が目的である。1. ABCトランスポーターの大量発現および単離精製と1分子観察昨年度昆虫細胞を用いた発現系の構築を開始し、本年度引き続き試料調製を行った。その結果、ABCトランスポーターファミリーのメンバーの1つであるABCF2の大量発現および単離精製に成功した。ABCF2は「がん」をはじめとする疾患との関連から重要なだけでなく、分子がNBDのみから構成されているためABCトランスポーターにおけるNBDの動作メカニズムを理解する上で、モデルとなる有用なタンパク質である。そこで、本研究で得られたタンパク試料を用いて、ABCF2の1分子構造の高速AFM観察を行った。その結果、溶液中にて2つのドメインがペアとなっている分子が観察された。ABCF2の結晶構造はまだ明らかにされていないが、ホモロジーモデル(ABCE1)とこのAFM像を比較した結果、これらのドメインは、2つのNBDに対応しているものと考えられる。2.アクアポリンArray構造の可視化疾患に関与するチャネルタンパク質として、脳のアストロサイトに多量に発現し、水輸送に重要な役割を果たすアクアポリン4(AQP4)の高速AFM観察を行った。昆虫細胞で大量発現し、単離精製したAQP4を脂質膜に再構成しAFM観察を行った結果、アストロサイトで見られるような、orthogonal array構造を観察する事に成功した。

また、この構造中でAQP4の4量体(テトラマー)が規則正しく配列している様子を高分解能に撮影する事にも成功した。本研究は、高速原子間力顕微鏡(高速AFM)を用いて疾患に関与する膜輸送タンパク質1分子を直接可視化する事により、構造ダイナミクスや分子間相互作用を捉え、疾患発症の分子メカニズム解明に繋げる事が目的である。本年度の研究実績を以下に記述する。1. ABCトランスポーター1分子の構造解析昨年度までに構築した測定条件をもとに、ABCトランスポーターの中で唯一のイオンチャネルであり、嚢胞性線維症(CF)の原因タンパク質であるCFTRの1分子観察とその構造解析を行った。CFTRはパッチクランプ法を用いた電流計測により細胞膜中で単量体として機能する事が示唆されてきたが、構造状態に関しては依然として議論が続いていた。高速AFMによる解析の結果、可溶化状態ではほとんどが2量体で、再構成膜中ではほとんどが単量体である事が強く示唆された。これはCFTRの機能ユニットに関する議論に構造的証拠を与えるものと考えられる。2.アクアポリン4(AQP4)の分子集合と「自己免疫疾患」初期分子過程の解明AQP4は脳のアストロサイトで多量に発現し、自己免疫疾患である視神経脊髄炎(NMO)に関与している。そこで、NMO初期過程の分子レベルでの可視化に取り組んだ。昨年度AQP4M23のアレイ集合の可視化に成功したが、本年度はM1を観察した結果、ほとんどのAQP4-4量体が離散分布で、一部がクラスター集合している様子の撮影に成功した。そこで、それぞれにAQP4モノクロナル抗体やNMO-IgGを投与して高速AFM観察を行った結果、アレイのM23やクラスターのM1上では抗体がBivalentに結合し、抗体1分子中の2つのFabを使って、集合AQP4上を(歩くように)ダイナミックに移動している様子が観察された。これらの結果から、AQP4の集合状態が疾患発症の初期過程である抗体結合の親和性に強く関係している事が示唆された。26年度が最終年度であるため、記入しない。本年度、特別研究員PDの受入研究室に移動し、新たに高速AFM測定装置を立ち上げ、順調に膜輸送タンパク質の観察を開始した。また、AFM観察のための試料調整にも取り組み、高速AFMによる膜輸送タンパク質の動的構造解析における基盤が整いつつある。これにより、可溶化状態の単離精製CFTR試料において、そのドメイン構造を高分解能観察する事ができた。昆虫細胞による膜タンパク質の発現系および単離精製系を立ち上げる事ができたため。これにより、高速AFMを用いてABCF2の構造観察に成功した。また、同様の発現系から得られたアクアポリン4に関しても、高速AFM観察により、脳のアストロサイトで見られるような集合構造を観察できたため。昨年度立ち上げた高速AFMにより、引き続き膜輸送タンパク質CFTRの観察を行う。また、CFTRだけでなく、発現系の立ち上げを開始した他のABCトランスポーター(ABCF2,ABCB1)に関しても単離精製を行い、高速AFM観察を始める。
クロマチンリモデリング分子ＡＴＲＸ遺伝子改変マウスによる脳発達障害の分子病態解明

ATRXの脳発達障害との関連性は明らかにされていないため、ATRXエクソン2を欠失させたマウスを作成した。本マウスは脳におけるATRX蛋白が約70%減少し、条件付恐怖記憶障害長期増強(LTP)減少、CaMKIIとGluRリン酸化減少、大脳皮質神経スパイン形状異常が認められた。CaMKII下流のPAK1/3, PAK2リン酸化亢進、PPI活性低下を明らかした。ATR-Xコンデショナルノックアウトマウス作成を行った。エクソン6-9のターゲングベクターを作製しFlp-FRTシステムより相同組み換えにてES細胞を得てキメラマウスを作成した。ATRX遺伝子はX染色体上に存在しており、我々の用いたマウス胚性幹細胞(ES細胞)は性染色体(X/Y),上にATRX遺伝子は1コピーしか存在していない。ATRX遺伝子のコンディショナルノックアウトを作成するためには、このATRX遺伝子座においてターゲティングベクターとの相同組換えを行った後もATRX遺伝子発現を正常に保つ必要がある。今回、用いたターゲティングベクターはエクソン7の上流のイントロン6と下流のイントロン7にLoxP配列を挿入した。さらにイントロン6に薬剤選別マーカーとしてPGK-neoカセットを挿入した。このPGKI-neoカセットは両端にLoxP配列をもち、Cre組換え酵素を用いて、組換え体から取り除くことを可能とした。このターゲティングベクター相同組換えがサザンプロット法にて確認できたES細胞を野生型受精卵(blastocyst)にインジェクションを行い、キメラ率90%以上のキメラマウスを3匹得ることができた。これらのキメラマウスを用いて、さらに交配を進めたが、交配用メスマウスが妊娠することはなかった。3ヶ月後に、キメラマウスの精巣を解剖し、精子の数、運動性観察を行った。3匹キメラマウスすべてにおいて、精子数の著しい低下、運動性の低下を認めた。この結果より今回作成されたキメラマウスは不妊であり、再度作成を行う必要があることが分かった。そこで、ターゲティングベクターに含まれているPGK:・neoカセットがATRX遺伝子の正常の発現に影響している可能性を考え、組換えを確認したES細胞からPGK-neoカセットのみを除去する実験を行った。ES細胞の培養条件下でCre組換え酵素を一過性に発現させ、PGK-neoカセットのみが除去された組換えES細胞をさらにサザンプロット法でスクリーニングを行った。現在、そのES細胞(PGK-neoなし)を新たにblastocystにインジェクションしているところである。マウスX染色体ゲノムを含むBACクローンよりATRX遺伝子エクソン6-9を含むゲノム断片を切り出しターゲングベクターを作製した。エクソン7両端にloxP配列挿入を行いloxP配列を両端にもつGK-neoカセットをイントロン6に挿入しG418でES細胞(C57BL/6由来)クローン薬剤選択後、サザンブロット法でスクリーニングを行い、ATRX遺伝子組み換えES細胞を樹立し、ES細胞をマウスに戻しEXON7Cre-lox組み換えマウスを作製した。しかし、良いクローンが得られなかったため、テーゲッテングベクターに改良を加えた。オス由来ES細胞では、X染色体上にATRX遺伝子は1コピーしか存在しないため、エクソン7近傍に挿入したPGK-neoカセットのATRX遺伝子発現に対する干渉作用が生じる可能性が想定され、望ましいキメラマウス作成障害原因になると考えられた。そこで、相同組み換えES細胞クローンのゲノム中からPGK-neoカセットを除去するため、Flp-FRTシステムを用いた。200個のES細胞クローンをサザンブロットにてスクリーニングし2個の相同組み換え細胞を得た。FRT配列をPGK-neoの両端に挿入することによりFLp組み換え酵素の一過性発現によりPGK-neoカセット除去を行った。そのクローンから2匹のほぼ100%キメラマウスを作成した。しかし、交配によりFlox/+マウスを得ることができなかった。また、その作業工程でマウス実験に利用している富山大学生命科学先端研究センター動物実験施設において、平成25年10月より肺パスツレラとトリコモナス感染が判明し、マウス全飼育室スクリーングとクリーンアップのため繁殖実験が中止の状態が平成26年3月時点まで継続しており本研究が進められない事態になっている。KOマウスを得るため、人工授精を計画中である。しかし、本マウスは無精子症の可能が推定されるため、この場合は、ベクター作成からやり直しする必要もある。1)ATR-X遺伝子改変マウスの病態解析:ATR-X症候群モデルマウスとしてAtrx exon 2欠損マウス(AtrxΔE2マウス)において認知機能の低下、海馬LTPの減弱、前頭皮質内側部の樹状突起スパイン

形態異常を呈することを明らかにした。(J. Neurosci. 2011; Hippocampus. 2011)。しかしながら、なぜ核内で機能するクロマチンリモデリング因子ATRXの減少が、スパイン形態異常や精神遅滞を引き起こすのか不明である。そこで、今年度ATRX変異による精神遅滞の原因を追究するため、AtrxΔE2マウスにおいてDNAマイクロアレイを行った。スクリーニングの結果、インプリント遺伝子のひとつが脳特異的に上昇していることを見出した。2) ATR-Xエクソン7コンデイショナルノックアウトマウス作成:ATR-X遺伝子エクソン7は、PHD-like Zink fingerドメインをコードしヒストンH3と結合する。この部位の遺伝子改変では致死的となるため、Cre-loxPシステムを用いたATRX遺伝子コンディショナルノックアウトマウスを作製するためにC57BL/6マウス由来ES細胞においてターゲティングベクターの遺伝子導入を行い、相同組換えを行ったES細胞クローンを選別した。今回、相同組換えES細胞クローンゲノム中からPGK-neoカセット除去するFlp-FRTシステムを用いた。FRT配列をPGK-neo両端に挿入することにより、Flp組換え酵素一過性発現によりPGK-neoカセットを除去する。現在、200個のES細胞クローンをサザンブロットにてスクリーニングを行い、2個の相同組換え細胞クローンを確認した。今後、キメラマウスの作製を行って行く計画である。平成23年度は、1)軽症ATR-X症候群モデルマウス(ATRXエクソン2ノックアウトマウス)を用いた侵入者に対する行動解析を予定どおり実施し、攻撃性など社会行動異常を確認した。また、スパイン微細構造異常が存在しCAMKII活牲化シグナルの異常を明らかにして論文発表を行った。2)予定どおりCre-loxPシステムを用いたATRXエクソン7コンデショナルノックアウトマウスの作成を行った。エクソン7の上流のイントロン6と下流のイントロン7にLoxP配列を挿入したターゲティングベクターを作成した。さらにイントロン6に薬剤選別マーカーとしてPGK-neoカセットを挿入した。このPGK-neoカセットは両端にLoxP配列をもち、Cre組換え酵素を用いて、組換え体から取り除くことを可能とした。このターゲティングベクター相同組換えがサザンプロット法にて確認できたES細胞を野生型受精卵(blastocyst)にインジェクションを行い、キメラ率90%以上のキメラマウスを3匹得ることができた。これらのキメラマウスを用いて、さらに交配を進めたが、交配用メスマウスが妊娠することはなかった。以上、キメラマウスまで作成できたが、このマウスが赴任であったため交配してホモマウスが得ることができなかった。25年度が最終年度であるため、記入しない。
立体選択的光誘起電子移動反応のポテンシャル依存性とマーカス理論による解析

1.光学活性置換基isopinocampheolをエステル結合により2,2'-ビピリジンの4,4'-位に導入した、新規不斉配位子を1つ、あるいは2つ有する新規キラルルテニウム(II)錯体を合成した。これらルテニウム(II)錯体の光励起状態の光学活性コバルト(III)錯体による消光反応を測定したところ、反応速度は不斉配位子を2つ有する錯体の方が、1つ有する錯体よりも小さかった。また、立体選択性はいずれの錯体を用いた場合も大きく、25°Cにおいて1.5倍を超える値が得られた。これら反応速度の違い、および立体選択性についてマーカス理論による速度論解析を行い、電子的カップリング要素(H_<rp>)および再配列エネルギー(λ)を検討した。新規に合成したいずれのルテニウム(II)錯体においてもλの違いよりもH_<rp>における違いが大きく反応速度に影響を及ぼしていることが明らかになった。また、不斉配位子の数が少ない錯体の場命においてH_<rp>が大きく、軌道の重なりが大きいことが示された。2.1.で開発したルテニウム(II)錯体を光触媒として用い、光学活性コバルト(III)錯体の還元反応を行ったところ、光学異性体の一方の異性体の優先的光分解が確認された。光学活性化合物の光学分割に用いることが可能であることが明らかになった。3.ルテニウム(II)錯体と嵩高さの異なるビオローゲン誘導体への光誘起電子移動反応のマーカス理論による検討を行ったところ、嵩高さが増し分子半径が増大すると、H_<rp>およびλが減少することを明らかにした。さらに、ビオローゲン誘導体からルテニウム(III)錯体への逆電子移動反応においても同様に電子移動速度定数の測定を行い、電子的カップリング要素および再配列エネルギーによる検討を行い、逆電子移動速度に及ぼす因子を明らかにした。立体選択的光誘起電子移動反応を行うために新たな光学活性光増感剤と、種々の電子受容体を分子設計した。下記のように作成し、さらに、それぞれの特性評価を行った。1光増感能を有する新規光学活性ルテニウム(II)錯体の作成(1)光学活性置換基を有するビピリジン型共役配位子の合成2,2'-ビピリジンの4,4'-位に光学活性置換基をエステル結合により導入した光学活性ビピリジン配位子を合成した。(2)トリスビピリジン型ルテニウム(II)錯体の合成と物理化学特性の評価(1)により作成した光学活性ビピリジン配位子を用いて、新規なルテニウム(II)錯体を作成した。これらのルテニウム(II)錯体の酸化還元電位をはじめとする電気化学特性および光励起寿命や吸収および発光スペクトル等の光化学特性を測定し、光誘起電子移動反応における光増感剤としての性能の評価を行った。2電子受容体として種々の特性を有するビオローゲン誘導体の作成(1)メチルビオローゲン類似物の合成4,4'-ビピリジンを種々のハロゲン化アルキルあるいはハロゲン化アリルにより4級化することにより種々のビオローゲン誘導体を作成した。有機溶媒中での使用のためヘキサフルオロリン酸塩として取り出した。(2)メチルビオローゲン類似物の物理化学特性の評価(1)により作成したビオローゲン誘導体の酸化還元電位および吸収および発光スペクトル等の光化学特性を測定し、光誘起電子移動反応における電子受容体としての性能の評価を行った。
ガラス中の希土類イオンの光物性・構造解析システムの構築

フッ化物ガラス中の3価の希土類イオンの発光・吸収に関して以下の知見及び成果を得た。(1)分子動力学法によるガラスの原子レベルの構造モデルを作成し、これから点電荷近似を用いて求められる結晶場パラメータから、4f電子のエネルギー準位の分裂と準位間の遷移速度から、吸収・蛍光スペクトルを算出した。代表的なフッ化物ガラスであるZBLAN(ZrF_4系フッ化物ガラス)・YABC(AlF_3系フッ化物ガラス)の両組成において、Pr^<3+>,Er^<3+>,Tm^<3+>の各希土類イオンの吸収スペクトルが十分に実測と対応づけられることがわかった。(2)(1)におけるスペクトルの算出において、個々の準位の分裂を支配する結晶場パラメータ(例えば、2次・4次・6次の結晶場パラメータ)を調べることにより、第1配位に代表される希土類イオンの近接構造を反映する準位の分裂を特定することができた。さらに、この準位の分裂を実測するためには、他の準位との間の遷移速度を支配する結晶場パラメータを調べ、希土類イオンの近接構造を解析するための、測定の遷移を特定できることを見出した。これを実測し、先の計算から求められた構造モデルとスペクトルとの対応の検討を行った結果、YABC系フッ化物ガラス中のTm^<3+>は主にフッ素8配位であることがわかった。(3)ZBLANガラス中Tm^<3+>では、このスペクトルの特性をもとに、1.4μm帯の光増幅特性を見積もり、新規な2波長励起条件が^3H_4準位と^3F_4準位との間の反転分布形成に効果的であることを見出した。ガラス中の3価の希土類イオンの吸収・発光に関して、以下の知見及び成果を得た。(1)種々の配位構造における希土類イオンの4f電子の波動関数の動径成分の算出が可能となった。(2)分子動力学法シミュレーションによるガラス構造モデルから求められる結晶場パラメータと(1)で得られた4f電子の波動関数の動径成分を用いて、ガラス中における希土類イオンの吸収・発光スペクトルとその振動子強度・散乱断面積の算出が可能となった。上記の2項目のA1F_3系のフッ化物ガラス中のEu^<3+>の発光スペクトルと比較し、定量的再現が可能であることがわかった。従来定性的にしか、比較されて来なかったガラス中の希土類イオンの発光・吸収に関与する4f電子のエネルギー準位及びその準位間の遷移確率が定量的に算出可能であることを初めて示すことができた。さらに、この成果を起点として、以下に挙げる2項目に対する試行を行った。(1)Eu^<3+>以外の希土類イオンのA1F_3系のフッ化物ガラス中における吸収・発光スペクトルの検討。(2)発光スペクトルからのEu^<3+>の配位構造の解析。(1)においては、Nd^<3+>,Pr^<3+>,Er^<3+>,Tm^<3+>の4種の希土類イオンの吸収スペクトルにおいて、実測を十分に再現できることが示せた。(2)においては、Eu^<3+>の多数ある準位の中で、主に第1近接によりStark分裂を起こす準位を特定し、そのスペクトル形状から本ガラス系では、主にEuF_8の配位数であることがわかった。

代表的なフッ化物ガラスであるZBLAN(ZrF_4系フッ化物ガラス)・YABC(AlF_3系フッ化物ガラス)の両組成において、Pr^<3+>,Er^<3+>,Tm^<3+>の各希土類イオンの吸収スペクトルが十分に実測と対応づけられることがわかった。(2) (1)におけるスペクトルの算出において、個々の準位の分裂を支配する結晶場パラメータ(例えば、2次・4次・6次の結晶場パラメータ)を調べることにより、第1配位に代表される希土類イオンの近接構造を反映する準位の分裂を特定することができた。さらに、この準位の分裂を実測するためには、他の準位との間の遷移速度を支配する結晶場パラメータを調べ、希土類イオンの近接構造を解析するための、測定の遷移を特定できることを見出した。これを実測し、先の計算から求められた構造モデルとスペクトルとの対応の検討を行った結果、YABC系フッ化物ガラス中のEu^<3+>は主にフッ素8配位であることが、^5D_0準位から^7F_4準位への輻射遷移を計測することで解析できることがわかった。Tm^<3+>では、^1G_4準位から^3F_4準位への輻射遷移を計測することで解析が可能となることがわかってきた。現在、この蛍光スペクトルを解析するとともに、他の希土類イオンの配位構造解析のための準位と準位間の特定のための準備を行っている。フッ化物ガラス中に3価の希土類イオンの発光・吸収に関して以下の知見及び成果を得た。これまでに、代表的なフッ化物ガラスであるZBLAN(ZrF_4系フッ化物ガラス)・YABC(ALF_3系フッ化物ガラス)の両組成において、分子動力学法によって作成した原子レベルの構造モデルから見積もった結晶場パラメータによる希土類イオンの4f電子への影響を見積もることにより、4f電子のエネルギー準位の分裂とその間の遷移速度を求めることができ、Pr^<3+>,Er^<3+>,Tm^<3+>の各希土類イオンの吸収スペクトルや輻射遷移速度が実測と対応することを見出した。さらに、Nd^<3+>,Ho^<3+>においても、同様に本研究の手法が適用できることがわかった。(2)(1)におけるスペクトルの算出をもとにして、さらに、無輻射遷移である多フォノン緩和速度や希土類イオン間のエネルギー移動速度を求めることにより、様々な励起条件における希土類イオンの励起状態を見積もることができる。特に、2つの波長の異なる励起光を用いた場合や試料をファイバー状にして、励起光を閉じ込めた場合、2種類の異なる希土類イオンを添加した場合などに対しても、見積もることができ、一部のパレス光を用いた場合においては、その実測と十分に対応することがわかった。また、ファイバーを仮定した場合に連続光の2波長を用いて励起した場合に、光増幅・ファイバーレーザーのための反転分布形成の効率に関しても知見を得ることができた。(3)昨年度行ってきた解析手法の確立のためには、さらに、適用範囲を広げるために、他のフッ化物ガラスの構造解析を行っている。フッ化物ガラス中の3価の希土類イオンの発光・吸収およびガラス構造に関して以下の知見及び成果を得た。
乳癌の薬剤耐性機序の解明-核内受容体SXRによるUGT発現の関与

Steroid and xenobiotic receptor(SXR)は核内ホルモン受容体スーパーファミリーに属するリガンド依存性の転写因子である.これまでに,我々は乳癌細胞においてSXRがシトクロームP450 3A4蛋白(CYP3A4)およびP-糖タンパク(MDR-1)の発現を活性化することを明らかにした.薬物代謝のphaseIIは抱合でありUDP-glucuronosyltransferase(UGT)が担うことから,本研究では乳癌細胞におけるUGTとSXRの関係について注目した.UGT1A1はエストロゲンを代謝する酵素として知られている.UGT1A4およびUGT2B7は乳癌治療薬のタモキシフェンを代謝する酵素である.我々は乳癌細胞株におけるUGT1A1,UGT1A4,UGT2B7の発現をmRNAレベルで確認した.肝細胞癌の培養細胞レベルではSXRによりUGT1A1oyobiUGT1A4の発現がコントロールされるという報告が存在する.我々は乳癌細胞株を用いてUGT1A4のmRNAがSXRにより発現増加することをRT-PCRで確認した.次に,乳癌組織におけるUGT1A1,UGT1A4およびUGT2B7の発現を調べた.平成19年から20年度にかけて当院にて手術を行った乳癌症例のうち70症例を用いて,Real-time RT-PCRで測定したところ,UGT1A1およびUGT1A4の発現とSXRの間には相関を認めなかった.UGT2B7は測定困難であった.乳癌においてUGT1A1およびUGT1A4の発現は確認できたが肝臓同様にSXRにてコントロールされているという根拠は現時点では乏しいと考えられるが,コントロールを示唆する結果も存在し,さらなる研究が必要である.Steroid and xenobiotic receptor(SXR)は核内ホルモン受容体スーパーファミリーに属するリガンド依存性の転写因子である.これまでに,我々は乳癌細胞においてSXRがシトクロームP450 3A4蛋白(CYP3A4)およびP-糖タンパク(MDR-1)の発現を活性化することを明らかにした.薬物代謝のphaseIIは抱合でありUDP-glucuronosyltransferase(UGT)が担うことから,本研究では乳癌細胞におけるUGTとSXRの関係について注目した.UGT1A1はエストロゲンを代謝する酵素として知られている.UGT1A4およびUGT2B7は乳癌治療薬のタモキシフェンを代謝する酵素である.我々は乳癌細胞株におけるUGT1A1,UGT1A4,UGT2B7の発現をmRNAレベルで確認した.肝細胞癌の培養細胞レベルではSXRによりUGT1A1oyobiUGT1A4の発現がコントロールされるという報告が存在する.我々は乳癌細胞株を用いてUGT1A4のmRNAがSXRにより発現増加することをRT-PCRで確認した.次に,乳癌組織におけるUGT1A1,UGT1A4およびUGT2B7の発現を調べた.平成19年から20年度にかけて当院にて手術を行った乳癌症例のうち70症例を用いて,Real-time RT-PCRで測定したところ,UGT1A1およびUGT1A4の発現とSXRの間には相関を認めなかった.UGT2B7は測定困難であった.乳癌においてUGT1A1およびUGT1A4の発現は確認できたが肝臓同様にSXRにてコントロールされているという根拠は現時点では乏しいと考えられるが,コントロールを示唆する結果も存在し,さらなる研究が必要である.Steroid and xenobiotic receptor(SXR)は核内ホルモン受容体スーパーファミリーに属するリガンド依存性の転写因子である.我々は乳癌細胞においてSXRがシトクロームP450 3A4蛋白(CYP3A4)およびP-糖タンパク(MDR-1)の発現を活性化することを明らかにした.薬物代謝のphaseIIは抱合でありUDP-gulucuronosyltransferase(UGT)が担うことから,本研究では乳癌細胞におけるUGTとSXRの関係について注目した.UGT1A4およびUGT2B7は乳癌治療薬のタモキシフェンを代謝する酵素である.平成19年度は乳癌細胞株におけるUGT1A1,UGT1A4,UGT2B7の発現をmRNAレベルで確認した.Westernblot法での確認は各アイソフォームの抗体が存在しないため施行していない.UGT1A4およびUGT2B7のプロモーター領域を組み込んだルシフェラーゼ発現ベクターを作成し転写調節因子を解析する予定であったが,ベクターの作成のみとなった.基礎研究と並行して,乳癌組織におけるUGT1A4およびUGT2B7の発現を調べる目的で,乳癌手術検体を用いてreal-time RT-PCR法で発現を測定する臨床研究を予定している.平成19年度は予定100症例のうち50症例の登録が済み,すでにRNAを回収した.Steroid and xenobiotic receptor(SXR)は核内ホルモン受容体スーパーファミリーに属するリガンド依存性の転写因子である.我々は乳癌細胞においてSXRがシトクロームP450 3A4蛋白(CYP3A4)およびP-糖タンパク(MDR-1)の発現を活性化することを明らかにした.

薬物代謝のphaseIIは抱合でありUDP-gulucuronosyltransferase(UGT)が担うことから,本研究では乳癌細胞におけるUGTとSXRの関係について注目した. UGTIA4およびUGT2B7は乳癌治療薬のタモキシフェンを代謝する酵素である.平成19年度は乳癌細胞株におけるUGTIAI, UGTIA4, UGT2B7の発現をmRNAレベルで確認した. Westernblot法での確認は各アイソフォームの抗体が存在しないため施行していない.UGTIA4およびUGT2B7のプロモーター領域を組み込んだルシフェラーゼ発現ベクターを作成し転写調節因子を解析する目的で,ルシフェラーゼ発現ベクターを作成した.基礎研究と並行して,乳癌組織におけるUGTIA4およびUGT2B7の発現を調べる目的で,乳癌手術検体を用いてreal-time RT-PCR法で発現を測定する臨床研究を行っている.平成19年から20年度にかけて70症例の登録が済み,すでにmRNAを回収し, cDNA化した.半数をReal-timeRT-PCRで測定.したところ, UGTIA4の測定が困難であった.培養細胞レベルでは測定できたのが臨床検体で全くの発現を認めないということは考えにくいので, PCRの設定を再検討している.そのため解析結果は出ていない.Steroid and xenobiotic receptor(SXR)は核内ホルモン受容体スーパーファミリーに属するリガンド依存性の転写因子である.これまでに,我々は乳癌細胞においてSXRがシトクロームP450 3A4蛋白(CYP3A4)およびP-糖タンパク(MDR-1)の発現を活性化することを明らかにした.薬物代謝のphase IIは抱合でありUDP-gulucuronosyltransferase(UGT)が担うことから,本研究では乳癌細胞におけるUGTとSXRの関係について注目した.UGT1A1はエストロゲンを代謝する酵素として知られている.UGT1A4およびUGT2B7は乳癌治療薬のタモキシフェンを代謝する酵素である.我々は乳癌細胞株におけるUGT1A1, UGT1A4, UGT2B7の発現をmRNAレベルで確認した.肝細胞癌の培養細胞レベルではSXRによりUGT1A1の発現がコントロールされるという報告が存在する.我々は乳癌細胞株を用いてUGT1A4がSXRにより発現増加することをRT-PCRで確認した.乳癌組織におけるUGT1A1, UGT1A4およびUGT2B7の発現を調べる目的で臨床研究を行った.平成19年から20年度にかけて当院にて手術を行った乳癌症例のうち70症例を用いて,Real-time RT-PCRで測定したところ,UGT1A4とSXRの発現には相関を認めなかった.また,グルココルチコイド受容体と負の相関を認めた.ほか,UGT1A1もSXRとは相関を認めず,アンドロゲン受容体と正の相関を認めた.UGT2B7は測定困難であった.乳癌組織におけるSXRの発現はリンパ節転移陽性群,核異型度の高い群,エストロゲン受容体の陰性群・HER2陽性群で有意に低かった.