hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
胎児の機能的成熟の分析

今度の問題点としては、胎動、眼球運動の他に、嚥下運動や腸管運動、さらに排尿、音響刺激に対する反応などについての、定量的な分析が必要である。これらの結果をふまえて、過去の症例を分析してみると、重症な胎児中枢神経系の傷害や、羊水過多、過少の場合に、特殊なfetal behaviorしめすことが判明しており、今後この様な特殊な症例を集積することにより、新しい臨床診断の判定基準を確立できる。従来の胎動検出システムにくわえ、63年度予算では新たにハ-ドディスクその他を備え、平成元年度予算では4Mbyteのラムディスクを加え、かなり能率よく大量のデ-タを分析可能となった。これまでに、各種胎動パタ-ンの出現頻度、胎動の種類と母体の胎動自覚、音響刺激に対する反応、各種胎動と呼吸運動相互の関係、胎動の種類と胎児心拍数変動との関係、妊娠週数と胎児心拍数パタ-ンの推移、眼球運動の確実な検出法などについて検討した。その結果、(1)胎児は音響刺激に比較的敏感に反応すること、(2)強い音響刺激には反応する頻度が高いこと、(3)胎児の睡眠リズムと音響刺激の反応の程度には関係があること、(4)胎児呼吸運動に規則的なパタ-ンと不規則なパタ-ンなどがあり、とくにREM期には不規則なパタ-ンが出現しやすいこと、(5)呼吸運動の1分あたりの回数は、妊娠34週前後が最も多く、肺の機能的成熟との関係が示唆された。(6)眼球運動に関しては、REM期とnon REM期および覚醒期のパタ-ンにつき分析し、胎児心拍数との関係が分析可能であった。我々の開発した胎動検出システムを用いることにより、胎児の四肢、躯幹、呼吸、眼球、嚥下、腸管、排尿などに関する運動はかなり細部まで検出可能であった。その結果、胎児の睡眠、覚醒のリズムに関して、妊娠中期以降の胎児は新生児とかなり似たリズムを示し、胎児が抑制された状況では覚醒パタ-ンが減少することが確認された。今後の問題点としては、音響刺激に関しては、子宮内の実際の音圧や、胎児の鼓膜への音圧に関しても定量的に検討し、また音響周波数を変化させた場合の胎児の反応の変化についても検討してみたい。更に、各種疾患における薬剤投与時の、外界からの刺激に対する反応の差、心拍数変動の状態などにつき重点的に検討したい。これらのデ-タを蓄積し、過去の症例を分析することにより、新しい臨床診断の判定基準を確立できる。昭和63年度および平成元年度における正常妊娠における研究結果では,(1)胎児は音刺激に対し比較的敏感に反応し,強い音刺激ほど反応が強いこと,(2)胎児の音に対する反応は睡眠リズムに影響されること,(3)胎児呼吸運動の1分あたりの回数は,妊娠34週の頃が最もはやく,肺成熟との関係が示唆されること,(4)胎児呼吸運動は睡眠パタ-ンとの関連が強いこと,(5)胎児の眼球運動を分析することにより,胎児のREM,nonーREM睡眠の分析が十分可能であることが確認された。妊娠中毒症などにより胎児の機能が抑制されている症例においては,(1)胎動の回数と強さがあきらかに減少すること,(2)胎動時の心拍acceleration発生回数が減少すること,(3)Accelerationの高さの低下は少ないが,上昇角度が減少すること,(4)音響刺激に対する反応はあきらかに低下すること,(5)胎児呼吸運動は著明に抑制されること,(6)眼球運動も抑制されることなどが確認され,胎児の機能的成熟の非常によい指標になることが確認された。平成2年度においては,各種合併症妊娠における胎児行動の変化,とくに精神疾患における薬剤投与時,すなわち胎児の中枢神経系に対する薬剤投与の影響に関して研究を進めた。その結果
植物におけるエピジェネティックな形質変化の動態に関する階層的理解とその制御

エピジェネティックな機構を介した遺伝子発現の変化を植物の育種に利用する観点から、その誘導の効率や動態を明らかにすることを目的として研究を行った。とりわけ、複雑に起きているエピジェネティックな事象を遺伝子内、対立遺伝子間、細胞間といった異なる階層にわたって解析することを通して、その実態を明らかにすることを計画した。研究代表者は、これまでに、遺伝子導入に伴ってコサプレッションが起きた植物において、その実体である遺伝子特異的なRNA分解が起きること、ならびに、RNA分解に伴う低分子RNAの産生が、相同なDNA配列におけるシトシンのメチル化の誘導に深く関わることを見出していた。また、コサプレッションからエピジェネティックな機構により復帰した表現型を示す植物体が生じることを確認していた。このような植物を対象として解析を行った結果、いったん生じたコサプレッションから表現型が復帰した状態が生殖の過程を経た次世代に伝達されうることを確認するとともに、次世代における表現型の復帰の程度は個体間ならびに個体内において多様であることを見出した。一方、コサプレッションからの復帰には、シトシンメチル化を介した外来遺伝子の発現変化が関与することが示唆されていた。シトシンメチル化に関する解析を行った結果、植物体の育成期間および表現型の復帰とメチル化が関連するものと考えられた。同様な遺伝子内におけるエピジェネティックな変化に関する解析を転移因子に関しても行った。その結果、シトシンメチル化の頻度に、転移因子の内外、ならびに、転移因子を構成する領域間で顕著な差異があることを見出した。これらの現象は、コサプレッションに伴って誘導されたシトシンメチル化の状態と共通性があり、遺伝子(因子)内においてエピジェネティックな修飾が不均等に誘導されることが示唆された。エピジェネティックな修飾の変化、とりわけ、遺伝子内におけるシトシンメチル化に関し、表現型との関連性を見出す等の進捗が見られ、順調に推移しているものと判断した。エピジェネティックな変化が細胞間・組織間でどのように拡大するかを明らかにすることが重要であると考えており、この観点に基づく研究を行う。また、転移因子のゲノム中における分布、挿入年代、ならびに発生過程での発現とエピジェネティックな修飾との関連性を調べ、その動態を明らかにする。
光ファイバーを利用した高分子材料の腐食モニタリング

本研究では、酸及びアルカリ水溶液の樹脂中への浸入を検知するセンサの開発を行うことを目的としている。指示薬としてBTB及びBPBを用い、樹脂にはアミン硬化エポキシ樹脂を用いた。初年度にはpH指示薬添加樹脂の硫酸環境下における呈色を検討した。BTBは硫酸及び水で呈色するのに対し、BPBでは硫酸による変色のみが認められた。硫酸環境に曝露したBTB添加試験片の断面を観察した結果、接液側に形成される層状の変色部分以外に、内側にもグラデーション状の変色が見られた。硫酸浸入層の内側に水が浸入していると予想され、S元素マッピング及び水分分析によりその予測が正しいことを確認した。従来の研究による"水は溶質よりも早く浸入する"事の可視化に初めて成功した。次年度最終年度には材料中への環境液浸入の影響が大きい有機酸について検討し、さらにFRP内に埋設できる薄型センサの作製を行った。pH指示薬添加試験片を作製し、クロロ酢酸を用いて浸せき試験を行った。BTB、BPB共に変色が見られ、可視光スペクトルでも450500nm付近の透過率の減少及び600nm付近の透過率の増加が観察された。次にFRP積層間への適用を目指した薄型光ファイバーセンサの作製を行った。ビニルエステル樹脂を含浸させたガラスクロスにてプラスチック製光ファイバーを挟み、硬化させた後光ファイバーにスリットを入れた。スリット部分にpH指示薬添加エポキシ樹脂を流し込み、硬化させてセンサモジュールとした。このセンサモジュールをエポキシ樹脂-ガラスマットFRP中に埋設してクロロ酢酸に対する片面浸せきを行い、光ファイバーを透過する光をモニタリングした。BTBを用いたセンサでは500nm付近の透過率減少が観察されたのみであるが、BPBを用いたセンサではそれに加えて600nm付近の透過率増加が明確に認められ、より高い信頼性が得られると判断される。本研究では,酸およびアルカリ水溶液の樹脂中への侵入を検知するセンサーの開発を行うことが目的であり,初年度としては「樹脂の化学変化を伴わない腐食」の検出を試みた.具体的には,まずpH指示薬には,酸性およびアルカリ性両側での呈色反応を起こすpH指示薬としてBTB(変色域pH=6.07.6)およびBPB(変色域pH=2.84.4)をとりあげた.また,環境液がすばやく浸透し,かつ化学変化を伴わない樹脂として,数種類のアミン硬化剤を用いたエポキシ樹脂で検討を行った.樹脂内へ2種類の指示薬をさまざまな条件で溶解混合を試みた結果,0.05phrにおいて溶解し,かつ十分な呈色を示すことが確認された.さらにこれらの硫酸水溶液環境下における呈色を検討した結果,BTBを用いた場合には硫酸だけでなく水でも緑色から黄色へ呈色するのに対して,BPBでは硫酸のみで青色から黄色への変色が認められ,水では大きな変色は認められなかった.硫酸環境に暴露したBTB含有試料片の断面を観察した結果,接液側に形成される層状に変色した部分以外の,内側の層にもグラデーションを伴う変色が認められ,外側に硫酸の浸入層があるだけでなく,その内側には水が浸入していることも予想できた.そこで,X線によるS元素マッピングおよびカールフィッシャー水分計による水分分析を行い,上記の予測が正しいことを確認することができた.以上の結果は,従来の研究より"水は溶質よりも早く浸入する"ことは予想されていたが,硫酸がステップ状に分布するのに対して水はFick則に近くグラデーションをもって分布していることも含めて,これらを可視化することに初めて成功した.

本研究は,化学環境下に置かれた樹脂中への酸およびアルカリ水溶液の浸入を検知するセンサーを開発することを目的としている.本年度は,持ち運びできる小型分光光度計を用いた測定実験を行い,水酸化ナトリウム水溶液のフェノールフタレイン(変色域pH=8.210.0)による変色について据付け式の分析用分光光度計と同等の結果を得ることができた.これにより,実機での浸入検知をより簡便に行える可能性を明らかにすることができた.また,酸環境下に置かれたアミン硬化系エポキシ樹脂中への酸の浸入について,種々のpH指示薬による検出を試みた.具体的には,まずpH指示薬としてはBPB(変色域pH=2.84.4),メチルレッド(変色域pH=4.46.2),およびメチルオレンジ(変色域pH=3.14.4)をとりあげた.酸環境としては,無機酸として10wt%の硫酸,有機酸として0.5mol/lのクロロ酢酸を用いた.指示薬の変色と樹脂自体の色との干渉を防ぐため,浸せき前後いずれにおいても樹脂自体の色が薄いビスフェノールA型アミン硬化系エポキシ樹脂を用い,各指示薬を添加して酸環境に暴露したところ,硫酸環境では,BPB添加樹脂は青色から黄色へ変色し,メチルレッド添加樹脂は黄色から赤色へ変色した.メチルオレンジはメチルレッドと同様の結果を示した上,変色域がメチルレッドよりも酸性寄りであるため除外した.また樹脂内部は硬化剤のアミンによってアルカリ性になっているため,弱酸である有機酸の浸入では指示薬の変色域まで達せず,明瞭な変色は確認できなかった.本研究では、酸およびアルカリ水溶液の樹脂中への浸入を検知するセンサの開発を行うことを目的としている。本年度は材料中への環境液浸入の影響が大きい有機酸を加え、さらに積層FRP内に埋設できる小型・薄型センサの改良・作製を行った。具体的には、まずpH指示薬には酸性およびアルカリ性両側での呈色反応を起こすものとして、様々な呈色指示薬の中から、BTB(変色域pH=6.07.6)およびBPB(変色域pH=2.84.4)をとりあげた。また環境液が素早く浸透し、かつ化学変化を伴わない樹脂として、数種類のアミン硬化剤を用いたエポキシ樹脂で検討を行った。はじめにpH指示薬を添加した樹脂を用いて板状の試験片を作製し、有機酸としてクロロ酢酸を用いて浸せき試験を行った。浸せきによりBTBでは緑から黄緑へ、BPBでは青から黄への変色が見られ、可視光スペクトルにおいても450500nm付近のピークの減少および600nm付近のピークの増加が観察された。次にFRPの積層間への適用が可能な薄型化を目指した光ファイバーセンサの作製を行った。ビニルエステル樹脂を含浸させたガラスクロスにてプラスチック製光ファイバーを挟み込み、硬化させた後光ファイバーにスリットを入れた。このスリット部分にpH指示薬を添加したエポキシ樹脂を流し込み、硬化させて薄型センサモジュールとした。このセンサモジュールをエポキシ樹脂-ガラスマットFRP中に埋設し、クロロ酢酸に対して片面浸せきを行い、光ファイバーを透過する光についてモニタリングを行った。BTBを用いたセンサでは500nm付近のピーク減少のみであるが、BPBを用いたセンサではそれに加えて600nm付近のピーク増加が明確に認められ、より高い信頼性が得られると判断される。
トランスアンデス型分布植物の起源と分散過程の解析-北からか、南からか

前々・前年度収集した植物資料の集団遺伝学的・分子系統学的解析を進めた。本年度の現地調査は次のように計画され,実行された。前年度の結果よりグンネラ属等がアンデス沿いに分化していった過程の解析に最適であることが判明したので,さらに詳細に資料収集を行った。また,同様にグンネラほど集団密度が高くないにしろ分布範囲が広く,解析に適した,ユキノシタ属の1種,カタバミ属の1種,フウロ属の1種等も重点対象種とした。すなわち結果として,チリ,ボリビア,エクアドル,アルゼンチン,そして同種が著しい隔離分布を示しているとされるニュージーランドとタスマニア(オーストラリア)において,さまざまな地域より集団サンプリングを行った。グンネラにおいては1集団より30個体以上からのサンプリングを基本として合計50集団以上から資料を収集することが出来,他の種類については可能な限り多数の個体と集団よりサンプリングを試みた。いずれの地域も交通手段はレンタカーしか無いために多人数での調査は困難なため,調査班を3班に分け,さらに南米域の植物に詳しい者と植物採集に長けた者との2名を研究協力者として参加を要請し,調査班を構成した。本年度収集品は前々・前年度の収集品と合わせ,集団遺伝学的・分子系統学的解析を行っているところである。今年度はボリビアとチリの高山帯の調査を中心とすることとした。まず北方からのすなわち北米からの南下植物群を考察するために植田は8月の1週間アメリカ合衆国コロラド州の4000m級が連なるロッキー山脈中核部の高山帯亜高山帯の調査を行った。同時に南米の標本蓄積が最も充実しているミズーリ州ミズーリ植物園の標本館で標本調査を行った。またこの調査行での採集品および年末年始の南米調査の採集品の解析のために最新鋭のPCR機を購入した。12月から約1ヶ月間南米ボリビアとチリの高山帯を調査した。調査メンバーは植田・伊藤・藤井である。まずボリビアの4000mに広がる大平原アルティプラノの各地を調査した。次いでチリ最北の都市アリカに移動し、チャラニャルまでの1000km近い地域で谷ごとにアンデス方面に分け入り、3000m4500mの高山帯の調査を行った。採集品は北半球に主に分布しアンデス沿いに南下している高山植物が中心である。この場合分類群全体ではこの記述通りの進化過程を経て来たのであろうが、現在南米のアンデス沿いに分化している群が必ずしも北米からの単純な南下とそれにともなう種分化を起こしたのかどうかはまるで不明である。したがってこれらのタデ科、キク科、ゴマノハグサ科、スミレ科などの収集品の分子系統学的解析を進めているところである。一方明らかに南半球で分化したと思われるグンネラ科植物の種間・種内分化の解析も重点的に行っているところである。前年度収集した植物資料の集団遺伝学的・分子系統学的解析を進めた。その予備的解析結果によりグンネラ属等がアンデス沿いに分化していった過程の解析に最適であることが推定された。それに基づき本年度の調査地域決定を練った。すなわち,アンデス最南部であるパタゴニア地域,典型的冷温帯域であるチリ南部地域(チロエ島),暖温帯域に対応すると言える南緯38度のサンチャゴおよびその北方域,およびボリビアのアンデス域の各地域を採集地域とすることとして計画をたてた。いずれの地域も交通手段はレンタカーしか無いために多人数での調査は極めて困難なため,調査班を2班に分け,さらに南米域の植物に詳しい者と植物採集に長けた者との2名を研究協力者として参加を要請し,調査班を構成した。チリにおいてはグンネラ2種について各地域でサンプリングを行った。また現生の植物でもっとも進化した位置にあり,多様に分化していることから多大な注目をあびているキク科が南米行きで起源した可能性が高いため,キク科の最も原始的な一群であるバルナデシア連,近縁なコウヤボウキ連,そしてキク科の起源群として注目されている南米固有のカリケラ科についての材料収集を行った。ボリビアにおいては広大に広がる高原地帯での植物分化と北方,南方との比較の両目的のため,ゴマノハグサ科,カタバミ科,リンドウ科,キク科その他を収集した。

本年度収集品は前年度の収集品と合わせ,集団遺伝学的・分子系統学的解析を行っているところである。前々・前年度収集した植物資料の集団遺伝学的・分子系統学的解析を進めた。本年度の現地調査は次のように計画され,実行された。前年度の結果よりグンネラ属等がアンデス沿いに分化していった過程の解析に最適であることが判明したので,さらに詳細に資料収集を行った。また,同様にグンネラほど集団密度が高くないにしろ分布範囲が広く,解析に適した,ユキノシタ属の1種,カタバミ属の1種,フウロ属の1種等も重点対象種とした。すなわち結果として,チリ,ボリビア,エクアドル,アルゼンチン,そして同種が著しい隔離分布を示しているとされるニュージーランドとタスマニア(オーストラリア)において,さまざまな地域より集団サンプリングを行った。グンネラにおいては1集団より30個体以上からのサンプリングを基本として合計50集団以上から資料を収集することが出来,他の種類については可能な限り多数の個体と集団よりサンプリングを試みた。いずれの地域も交通手段はレンタカーしか無いために多人数での調査は困難なため,調査班を3班に分け,さらに南米域の植物に詳しい者と植物採集に長けた者との2名を研究協力者として参加を要請し,調査班を構成した。現時点でのグンネラに関する予備的な解析結果によれば,チリとボリビアの集団間において遺伝的な差異が検出されている。葉緑体DNAのtrn L(UAA)5ユexon-trnFの遺伝子間領域約730dpを解析した結果,チリとボリビアの集団間において2塩基と1挿入/欠失が認められた。現時点ではまだ解析集団数が少ないが,葉緑体DNAの系統地理的な構造が検出できる可能性が高いのではないかと考えている。今後,チリ南部とエクアドルの集団も含めて解析を進めていく予定である。
電界放出微小エミッタの新しい電子ビーム収束機構に関する研究

エミッタ先端の電界を弱めることなしに電子を収束できる新しい電界放出微小エミッタの構造を提案した.本研究で提案するエミッタはゲート電極の同心円状に線状に配置し,またエミッタの外側に同心円上に収束電極を製作した構造を持っており,その形状からボルカノ型エミッタと名付けた.ボルカノ型エミッタから放出される電子は中心のゲート電極に向かって放出され,クロスオーバーして発散すると考えられ,収束電極に正電位を印加するとゲート電極に引っ張られて放出していた電子の軌道を偏向することができ,クロスオーバーの点をアノード点にコントロールすることが可能であると考えた.まずボルカノ型電界放出エミッタの製作プロセスの確立を行った.作製プロセスとして最も重要なところが,エミッタ電極となるポリシリコンの堆積条件であった.まず円状のマスクの下にはポリシリコン膜が少量回り込みような条件の抽出を行った.その結果,先端の膜厚およびエミッタの形状が最適となる条件を見つけることができた.このようにして製作したエミッタを用いて電界放出の実験を行ったところ,ゲート電圧35V程度から電子の放出が確認され,約50Vで10nAの放出電流が確認できた.このとき使用したエミッタの数は1個であった.次に収束電極をボルカノ型電界放出微小エミッタに配置した構造の有限要素法を用いてシミュレーションを行った.その結果,収束電極の位置は,ポリシリコンエミッタと同一の高さにすると,制御性良く収束することがわかった.エミッタ先端の電界を弱めることなしに電子を収束できる新しい電界放出微小エミッタの構造を提案した.本研究で提案するエミッタはゲート電極の同心円状に線状に配置し,またエミッタの外側に同心円上に収束電極を製作した構造を持っており,その形状からボルカノ型エミッタと名付けた.ボルカノ型エミッタから放出される電子は中心のゲート電極に向かって放出され,クロスオーバーして発散すると考えられ,収束電極に正電位を印加するとゲート電極に引っ張られて放出していた電子の軌道を偏向することができ,クロスオーバーの点をアノード点にコントロールすることが可能であると考えた.まずボルカノ型電界放出エミッタの製作プロセスの確立を行った.作製プロセスとして最も重要なところが,エミッタ電極となるポリシリコンの堆積条件であった.まず円状のマスクの下にはポリシリコン膜が少量回り込みような条件の抽出を行った.その結果,先端の膜厚およびエミッタの形状が最適となる条件を見つけることができた.このようにして製作したエミッタを用いて電界放出の実験を行ったところ,ゲート電圧35V程度から電子の放出が確認され,約50Vで10nAの放出電流が確認できた.このとき使用したエミッタの数は1個であった.次に収束電極をボルカノ型電界放出微小エミッタに配置した構造の有限要素法を用いてシミュレーションを行った.その結果,収束電極の位置は,ポリシリコンエミッタと同一の高さにすると,制御性良く収束することがわかった.
哺乳動物における新規薬物排出輸送体MATEの構造と機能及び相互作用

生体内に存在する様々な有機化合物は高度に発達した器官である腎臓や肝臓により体外に排出される。この排出を担うのは種々の有機化合物トランスポーターである。ここ10年で、これらのトランスポーターの大部分の分子実体は同定されてきた。しかし,排泄の最終段階を担うOC(organic cation)/H+交換輸送系に関しては20年程前からその存在は知られていたが、いまだにその実体は解明されていなかった。最近申請者はこのトランスポーターのヒト及びマウスにおける分子実体を明らかにすることに成功した(PNAS,2005,)。そのトランスポーターはバクテリアでは多剤耐性に寄与しているMATE(multidrug and toxin extrusion)ファミリーの輸送体のorthologueであり、このトランスポーターをMATE1と名付けた。申請者の研究目的はMATE1トランスポーターの機能と構造の決定及びその輸送メカニズムの解明である。また、MATE1と相互作用し、その輸送活性を調節するような機能タンパク質を探索する。申請者らの行ったWestern解析からMATE1が腎臓におけるmajor proteinであることが明らかになった。この部位では他の有機イオン性化合物輸送体も数種類発現しており、協奏的に有機カチオン排泄に関わっている。このことから、MATE1が何らかの活性調節を受けている可能性が示唆された。現在までに構築した大量発現系を用いてMATE1を精製した。また、MATE1には非常に長いC末端領域が存在する。この領域に焦点を当ててMATE1と相互作用するタンパク質を免疫沈降により調製、マススペクトロメトリーによりプロテオーム解析し、同定中である。また、2-hybrid法を用いた解析等も行っている。【目的】生体内に存在する様々な有機化合物は高度に発達した器官である腎臓や肝臓により体外に排出される。しかし,排泄の最終段階を担うOC (organic cation)/H^+交換輸送系に関しては20年程前からその存在は知られていたが、いまだにその実体は解明されていなかった。そのトランスポーターはバクテリアでは多剤耐性に寄与しているMATE (multidrug and toxin extrusion)ファミリーの輸送体のorthologueであり、このトランスポーターをMATE1と名付けた。【実績】MATE1の点変異体を複数作製し(膜貫通領域の極性残基部分)、HEK293細胞に発現させ、MATE1の基質であるTEA(テトラエチルアンモニウム)の取り込み活性に与える影響をRIトレーサー実験により調べた。この結果より輸送活性及び機能性アミノ酸残基を推定した。また、MATE1変異体の基質特異性や、輸送活性に及ぼすpHの影響に対する変化についても詳細に解析を行うことによって、OC/H^+交換輸送における基質認識機構や、プロトンとの交換輸送機構を考察した。また、MATE1の機能と構造を理解する上でその分子単体に注目し、大量発現・精製及びそのリポソームへの再構成系を確立した。大量発現系は、昆虫細胞を用いた発現系を用いている。申請者の研究室ではすでに、哺乳類の小胞型グルタミン酸トランスポーターにっいて、昆虫細胞を用いた発現系を用い大量発現に或功している。また、大量発現したタンパク質を精製・リポソームに再構成し、活性の測定を行う系を既に構築済みである。

こうした技術をMATEタンパク質の機能解析に応用し、多剤排出タンパク質としてのMATEの輸送機構の全貌解明に活用する。申請者は現在までにMATEのプロトタイプのVibrioParahaemolyticus由来のNorMに関して機能性アミノ酸残基を同定している(J Bacterio1, 2005)。NorMの薬物輸送に関与する機能性アミノ酸残基は、膜貫通領域に存在している酸性アミノ酸残基であった。バクテリア由来のMATEトランスポーターのNorMは、ヒトMATE1とタンパク質レベルで23.6%の相同性しかないが、これらの酸性アミノ酸残基のうちの2つはヒト及びマウスのMATE1及びMATE2で保存されていた。以上のことから、哺乳類のMATEにおいてもこれらの酸性アミノ酸残基を含む極性アミノ酸残基が、MATEの基質認識機構や、プロトンとの交換輸送機構に直接関係していることが予想される。これらの予想を基にMATE1の点変異体を複数作製した。(MATEの極性残基部分:E278A,E319A,H386A,E389A等)。そして、TEA(テトラエチルアンモニウム)の取り込み活性に与える影響をRIトレーサー実験により調べた。この結果より機能性アミノ酸残基を決定した。また、MATE1変異体の基質特異性や、輸送活性に及ぼすpHの影響に対する変化についても詳細に解析を行うことによって、OC/H+交換輸送における基質認識機構や、プロトンとの交換輸送機構を解明した。ヒトMATE1の膜貫通領域にある極性アミノ酸のうち、E273Qの点変異体を作成しHEK293細胞に発現させたところ、TEAの輸送活性は完全に消失した(PNAS 2005,)。また、MATE1の機能と構造を理解する上でその分子単体に注目し、大量発現・精製及びそのリポソームへの再構成系を確立した。大量発現系は、昆虫細胞を用いた発現系を用いた。また、大量発現したタンパク質を精製・リポソームに再構成し、活性の測定を行う系を構築した。こうした技術をMATEタンパク質の機能解析に応用した。そして輸送測定で基質とH+の化学平衡を測定した。
高度な技術者教育を推進する特殊鋳造と鋳型再生を導入した実習プログラム開発と実践

研究目的:近年,社会では更なる技術の高度化(高精度・高効率化)が要求されている.高専でも技術者教育の高度化(社会発展に貢献できる人材育成)を推進している.本研究では,研究代表者が携わっている「鋳造実習(溶融加工)」の指導を通して,特殊鋳造鋳型を活用した理解促進のための教材開発(学生に理解しやすい教示教材の開発).現在,実施している実習内容が作業環境に悪影響を与えるので,最適な実習条件の検討と安全対策を施すことを目的とする.研究方法:本研究では,特殊鋳造法の調査・予備実験・技術の習得を実施し,実習内容や環境等に適用できるか検討する.鋳型製作の観点から,特殊鋳造(シェルモールド鋳造法とガス型鋳造法)の鋳型を教材に適用し,教示しやすい鋳型を製作する.また,作業環境を把握し実習の最適な条件を模索する.また,実習作業における危険箇所の安全対策を施す.研究成果:実習説明時に実物の鋳型を教示することで,説明が容易になり鋳型を初めて見る人達にも理解し易く,鋳造に興味を持って意欲的に実習に取組んでもらえる教材として活用することができた.この成果は技術職員内部研修会にて口頭発表を行った.また,最適な鋳造条件を調査し実施している条件と比較した結果,湯道の経路変更,砂の水分量や溶解温度(鋳込み温度)等のバランスが重要であるとの結果を得た.また,安全に実習が実施できる環境を整備した.今後の課題:鋳型製作を効率よく行うための工程改善や理解を深め発展させるための教材としてどのような教材が適しているかについて検討する必要がある.今後もこれらの問題を解決すべく調査と技術研鑽,更に充実した実験実習プログラムの構築等に努めより一層の教育効果の向上に努めていきたい.研究目的:近年,社会では更なる技術の高度化(高精度・高効率化)が要求されている.高専でも技術者教育の高度化(社会発展に貢献できる人材育成)を推進している.本研究では,研究代表者が携わっている「鋳造実習(溶融加工)」の指導を通して,特殊鋳造鋳型を活用した理解促進のための教材開発(学生に理解しやすい教示教材の開発).現在,実施している実習内容が作業環境に悪影響を与えるので,最適な実習条件の検討と安全対策を施すことを目的とする.研究方法:本研究では,特殊鋳造法の調査・予備実験・技術の習得を実施し,実習内容や環境等に適用できるか検討する.鋳型製作の観点から,特殊鋳造(シェルモールド鋳造法とガス型鋳造法)の鋳型を教材に適用し,教示しやすい鋳型を製作する.また,作業環境を把握し実習の最適な条件を模索する.また,実習作業における危険箇所の安全対策を施す.研究成果:実習説明時に実物の鋳型を教示することで,説明が容易になり鋳型を初めて見る人達にも理解し易く,鋳造に興味を持って意欲的に実習に取組んでもらえる教材として活用することができた.この成果は技術職員内部研修会にて口頭発表を行った.また,最適な鋳造条件を調査し実施している条件と比較した結果,湯道の経路変更,砂の水分量や溶解温度(鋳込み温度)等のバランスが重要であるとの結果を得た.また,安全に実習が実施できる環境を整備した.今後の課題:鋳型製作を効率よく行うための工程改善や理解を深め発展させるための教材としてどのような教材が適しているかについて検討する必要がある.今後もこれらの問題を解決すべく調査と技術研鑽,更に充実した実験実習プログラムの構築等に努めより一層の教育効果の向上に努めていきたい.
幾何構造と部分多様体に関する研究

まず、島根大学大学院総合理工学研究科博士課程の水津薫と共に、2次元球面の積$S^2\timesS^2$内のLagrange曲面の基本定理について研究した。モデルとなる空間を設定した時、以下の2つは基本的問題である:1.いかなるリーマン多様体がそのモデル空間として実現できるか、言い換えるとisometric immersionを構成できるか?2.モデル空間内の2つの部分多様体が合同であるための条件を明らかにせよ。これらの問題は様々なモデル空間について研究されてきた。一方、部分多様体に関する微分幾何学において重要な研究対象として、ケーラー多様体(特にエルミート対称空間)内のLagrange部分多様体がある。特に、ケーラー多様体の正則断面曲率が一定である、複素空間形の場合には、上述の問題の解答がすでに得られている。すなわち、部分多様体に関するGaussとCodazziの方程式が、Lagrange isometric immersionが存在するための必要十分条件であって、複素空間形内の二つのLagrange部分多様体が合同であるための必要十分条件は、それらの第二基本テンソルが一致することである。しかし、一般にケーラー多様体内のLagrange部分多様体に関して同様の事実が成り立つとは限らない。本研究で、2次元球面の積を自然にケーラー多様体とみなしたとき、実2次元リーマン多様体からの極小Lagrange isometric immersionが存在するための条件が、本質的にはGaussとCodazziの方程式であることを示し、合同定理も証明した。まず、スペイン・グラナダ大学のMiguel Ortegaと、複素2次曲面内のFrenet曲線の合同性について研究した。複素空間形内のFrenet曲線の合同類は、その曲率関数とFrenet frameの複素構造に関する内積で決まることが知られているが、複素2次曲面ではその各接空間内の単位球面に、isotrapy群が推移的に作用しないので、その各軌道をparametrizeする「等径関数」を考慮する必要があることを示した。また、島根大学総合理工学研究科博士後期課程の水津薫と、2次元球面の積内のLagrange曲面の基本方程式について研究した。複素空間形内のLagrange部分多様態については、そのGauss及びCodazziの基本方程式が成り立てば、その埋入の存在と一意性が従うことが良く知られている。しかし、階数が2以上のHermite対称空間については、一般にそのような事実は成り立たない。本研究では、階数が2のHermite対称空間である、2次元球面の積内のLagrange部分多様体について、積構造から定義される角度関数を用いて、基本定理が成り立つことを示した。さらに、複素射影空間内のLagrange部分多様体で、性質の良い部分多様体によって葉層化されたものについても研究した。まず、島根大学大学院総合理工学研究科博士課程の水津薫と共に、2次元球面の積$S2times S^2$内のLagrange曲面の基本定理について研究した。

本研究で、2次元球面の積を自然にケーラー多様体とみなしたとき、実2次元リーマン多様体からの極小Lagrange isometric immersionが存在するための条件力が、本質的にはGaussとCodazziの方程式であることを示し、合同定理も証明した。次に、韓国・光州大学のJ. T. Choとの共同研究により、複素空間形内の実超曲面について、一般化された「田中-Webster接続」に関する「正則断面曲率」が一定であるものについて研究し、決定した。まず、島根大学大学院総合理工学研究科博士課程の水津薫と共に、2次元球面の積$S^2\times S^2$内のLagrange曲面の基本定理について研究した。モデルとなる空間を設定した時、以下の2つは基本的問題である:1.いかなるリーマン多様体がそのモデル空間として実現できるか、言い換えるとisometric immersionを構成できるか?2.モデル空間内の2つの部分多様体が合同であるための条件を明らかにせよ。これらの問題は様々なモデル空間について研究されてきた。一方、部分多様体に関する微分幾何学において重要な研究対象として、ケーラー多様体(特にエルミート対称空間)内のLagrange部分多様体がある。特に、ケーラー多様体の正則断面曲率が一定である、複素空間形の場合には、上述の問題の解答がすでに得られている。すなわち、部分多様体に関するGaussとCodazziの方程式が、Lagrange isometric immersionが存在するための必要十分条件であって、複素空間形内の二つのLagrange部分多様体が合同であるための必要十分条件は、それらの第二基本テンソルが一致することである。しかし、一般にケーラー多様体内のLagrange部分多様体に関して同様の事実が成り立つとは限らない。本研究で、2次元球面の積を自然にケーラー多様体とみなしたとき、実2次元リーマン多様体からの極小Lagrange isometric immersionが存在するための条件が、本質的にはGaussとCodazziの方程式であることを示し、合同定理も証明した。
多人数が脳波で参加する仮想ライブ体験システムにおける一体感の実現

没入型ヘッドマウントディスプレイの登場により、自宅にいながらライブを視聴することが可能となり、ライブ会場の不足やバリアフリー化の遅れの解決が期待されているが、「演者と複数の観客の相互作用から生じる一体感」を実現する手法の確立が必要である。そこで申請者は、複数の視聴者から簡易脳波計で脳波を測定し、精神的な盛り上がりに伴って増加するβ/α比を算出し、β/α比が閾値を超えたときに視覚効果をライブ映像に生成し、生成された視覚効果を視聴者全員が共有して視聴することで、一体感を感じられるライブ体験システムを開発した。本研究では、多人数が同時参加するライブ体験システムを開発し、一体感の実現について調査する。
卒前・卒後の一貫した医療安全教育モデルの構築メタ認知能力育成への早期暴露に向けて

卒前・卒後の一貫した医療安全教育のモデル構築に向けて、卒前・卒後の教育ニーズを抽出することを目的とした。その結果、入職直前に複合的な看護技術教育の場を設け、自己判断による単独行動の危険性を学習するための思考育成が必要であることを明らかにした。以上から、卒前教育に協同作業認識を高め、チームへのアクセスがスムーズに行えるような教育プログラム開発の必要性が明らかとなった。さらに卒後教育として、医療安全に関する気づきの発信、対応や提案を行うための行動化に向けたスキル学習を構築する必要性が明らかとなった。【研究目的】卒前・卒後の一貫した医療安全教育のモデル構築に向けて、卒前教育と卒後教育についてそれぞれの求められる教育を抽出することを目的とする。さらに、中堅看護師に対し看護基礎教育をどのように臨床現場に応用してきたかのプロセスについて調査し、医療安全に関する看護基礎教育ニーズを明らかにする。【研究方法】1.研究デザイン:半構成的面接調査。2.調査対象:(1)500床以上の総合病院に勤務する5年10年目の看護師10名、(2)卒後1年2年目の看護師10名。3.調査期間:2010年7月2010年3月.4.調査内容:卒前教育の内容、就職後に新人研修で受けた研修内容、病棟配属後の医療安全対策実践への気づきから、自らの行動化に至るプロセス等。【分析方法】Wengerによって提唱された状況論的学習観に着目し、実践における学びに焦点をあてた正統的周辺参加論(Legitimate Peripheral Participation) (Jean Lave, Etienne Wenger. 1991)の手法を用いた。【今年度の研究活動と今後】平成22年度は、研究対象施設に研究協力依頼を行い、同意の得られた対象者に対し半構成的面接調査を実施した。(1)5年10年目看護師の研究協力者は、男性1名、女性9名、平均年齢30.0歳、平均勤続年数7年6か月。卒後1年2年目看護師の研究協力者は、男性2名、女性8名、平均年齢23.5歳、平均勤続年数1年3か月。5年10年目看護師は、入職以降、様々な業務の経験を経て、後輩の入職を契機にアイデンティティの変化が生じ、特にリーダー業務の経験を境にブラックスボックスからガラスボックスへと組織の可視化が生じ、組織の一員としてのアイデンティティの確立に至っていた。そのプロセスで、医療安全に対する考え方が変化していた。トップダウンの医療安全対策に対し協調的に看護することで、再生産に寄与しながら自らの看護実践の多様化が生じていた。平成23年度は、卒後1年2年目看護師のデータを分析し、平成24年度のアンケート調査への準備を進める予定である。【研究目的】卒前・卒後の一貫した医療安全教育のモデル構築に向けて、卒前教育と卒後教育について検討し、臨床経験をとおした医療安全に関する学習のプロセスを明らかにする。【研究方法】研究対象:500床以上の総合病院に勤務する1年目2年目の看護師。調査方法:半構成的面接調査。調査内容:卒前・卒後の教育・研修内容、医療安全対策実践への気づきから、自らの行動化に至るプロセス等。【分析方法】面接内容を逐語録とし、医療安全の学習に関与していると思われる内容について意味のある文節ごとに区切り、その意味を表現する部分をコード化し、分類し質的帰納的に分析した。【結果・考察】研究協力者10名。男性2名、女性8名、平均年齢23.5歳。入職後、病棟のルールになれ学生時代の実習とのギャップとして、「複数の患者を同時に受け持つことへの不安」、「時間に追われ思うような看護ができないこと」、「情報量の多さ」、「優先順位の立て方」があった。自己解釈による単独行動が、エラーの誘発を招くことを臨床経験・指導を通して実感し、行動前に再考し、カルテなどの確認行動、先輩看護師へのアクセスといった行動修正のスキルを獲得していた。新人看護師として組織に参入する中で、「自分のリズムで仕事を進められるようになる」ことにより余裕が生まれ、ベテラン看護師の業務の進め方を参考にスキルとして取り入れていた。自己判断による単独行動の危険性について学習する機会などの思考の育成が必要であることが示唆された。【今年度の研究活動と今後】これまでの面接調査で得られた内容をもとに、東海地方の500床以上の総合病院を対象に質問紙調査の協力を依頼した。協力の得られた施設が予定を下回った為、北陸・甲信越・関西地方の施設を対象に拡大し40カ所より協力を得た。新人看護師・中堅看護師を対象とした質問紙調査を実施した。平成24年度は、回収したデータの分析を進め、研究全体の分析・考察を行う予定である。本研究は、医療安全に関する卒前教育の実態

ならびに新人看護師の組織適応と医療安全行動との関係を明らかにし、卒前・卒後の一貫した医療安全教育への示唆を得ることを目的とした3年間の計画の最終年度にあたる。東海・北陸・甲信越・関西地方における、500床以上を有する総合病院のうち、了承の得られた42カ所において、平成23年4月に入職した新人看護師、及び510年目のベテラン看護師を対象に、平成23年12月2月に質問紙調査を実施した。結果は、有効回答は新人看護師383名、ベテラン看護724名であった。卒前教育の実態は、「医療安全に関する科目履修者」は63.3%、「実践現場に役立った」86.9%、「看護技術の復習機会があった」62.3%の回答があった。状況判断できるようになった時期として66.3%が「未だに進められない」と回答した。ベテラン看護師からみた新人看護師が、「一日の流れにそって円滑に仕事を進めるようになる時期」は、6カ月1年後で約6割をしめ、「チームの一員として仕事を進めるようになる時期」は、1年後と3年後に分かれた。「状況判断ができるようになったと感じた時期」は、3年目が最も多かった。医療安全に関する科目履修は、実践現場に役立っていたが、状況判断を必要とする高度な看護実践能力の獲得に向けては時間を要している状況が明らかとなった。組織適応は、相談する相手に変化があったものは、他者との協同作業を肯定的に捉え、慎重な行動をとり、事故予防に向けて自らの認知行動をモニタリングしコントロールしていることが明らかとなった。卒前教育に協同作業認識を高め、チームへのアクセスがスムーズに行えるような教育、卒後教育として医療安全研修等で拡充した行動レパートリーを実際のチームでの行動実践につなげる教育方法を開発する必要性が示唆された。当該計画では、研究3として平成24年度の新人看護師、臨床経験5年以上10年目の看護師を対象とした質問紙調査を平成24年度に計画していた。面接調査を進める過程で、年度末の新人看護師への質問紙調査が研究上、有意義なデータが得られると判断し計画を前倒しして質問紙調査を実施した。24年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、研究の最終年度にあたるため、これまで実施した研究1.中堅看護師対象の面接調査結果、研究2.12年目看護師の面接調査結果、研究3.東海・北陸・甲信越・関西地方の500床以上の総合病院を対象とした質問紙調査の分析の3つの研究の総合分析を進め研究の成果として論文作成を速やかに行う予定である。
神経細胞におけるDHCR24の機能

我々はコルチゾル産生副腎腺腫において発現が増加する遺伝子をcDNA subtraction法で検索し、hDiminutoを同定した。腺腫ではアポトーシスが抑制されており、本遺伝子の高発現がアポトーシス抑制を介して腺腫の発症に関与することが示唆された。一方で、hDiminutoはコレステロール生合成系の酵素DHCR24であることが報告された。そこで我々は、DHCR24-KO MEFを用いて、DHCR24の抗アポトーシス作用の分子機序を検討した。KO MEFに過酸化水素を負荷すると、野生型に比し速やかにアポトーシスに陥った。この時ストレスキナーゼであるASK-1、p38MAPK、JNKの強い持続的な活性化が観察され、これがアポトーシスを誘導すると考えられた。細胞内活性酸素(ROS)動態を検討すると、KO MEFでは強いROS産生が観察された。DHCR24発現アデノウイルスを感染させると、過酸化水素負荷によるROS産生、ストレスキナーゼ活性化、アポトーシスが抑制された。また、DHCR24がERに局在することが明らかになった。一方、KO MEFにN型糖鎖付加阻害剤ツニカマイシンを負荷すると速やかにアポトーシスに陥った。これはBipの発現増加を伴ったERストレスに起因するアポトーシスだった。DHCR24発現アデノウイルスは、このERストレスによるアポトーシスも抑制した。DHCR24蛋白を合成・精製し、酵素反応速度論的解析を行ったところ、DHCR24は酵素的に過酸化水素を消去できることが明らかとなった。以上の結果から、DHCR24はERに局在するROS scavengerであり、ROSを消去することにより酸化ストレスやERストレスに起因するアポトーシスを抑制的に制御することが明らかになった。
自律分散生産システムにおける知的モデルとコミニュケーション

次世代生産技術の基本となるであろう自律分散生産システムにおける知的モデルとコミニュケーションに関して7大学10研究者により総合的観点から調査研究を行い以下の結論を得た。1)自律分散生産システムの構造を明かにするため、-自律分散生産システムの基本構造-製品モデルと知的データ構造-自律分散生産システムにおけるコミニュケーション-加工環境の認識-生産プロセスの制御機構と情報処理に調査研究テーマを分担し、それぞれの専門家の視点から総合的に本研究成果を取りまとめた。2)自律分散生産システムの定義を自己の行為を検証できるシステムと定義することにより、生産活動の全てを計算機の空間にモデル化することの重要性を指摘し、計算機空間に生産活動のモデルを構築できたとき自律分散生産システムの実現が可能であることを指摘した。3)生産システムに於ける情報処理はきわめてオブジェクトオリエンテッド、すなわち、ある製品が与えられると、それを加工するに必要な工法、装置、工具、手順を作業者は即座に判断して遂行している。これを機械に実現させるには目的情報が与えられたときそれを実現する情報を順序よく生成する情報の誘発機構が重要であることを指摘し、製品モデルの必要機能を論じた。また情報の誘発機構について考察を加えた。4)自律分散システムにおけるコミニュケーションの昨日をCAD/CAMシステムにおけるデータ交換を具体例として、コンテクス依存型コミニュケーションの必然性を指摘し、個々の生産機器が情報を判断する知識を持つインテリジェント機械の必要性を指摘した。5)自律分散生産システムの定義より自己を取り巻く環境及び行為をも認識できなければならい。このために自己を取り巻く環境の工学的認識手法と加工現象の認識方法の方法とその指針を与えた。生産の自動化を進めるためには、生産に係わるあらゆる情報を一元的に管理し、生産機器に配分する集中管理型より個々の生産機器に情報処理機能を与える配分処理生産システムが、柔軟性、安全性の点で優れていることが考えられている。このような生産システムは自律分散処理生産システムと呼べるが、この形態を実現するためには、目的情報としてのモデルの構造とコミュニケ-ションによる個々の生産機器における生産情報の生成を可能とする情報処理構造を明らかにする必要がある。すなわち本研究は『モデルによる生産情報の誘発機構』と、生産システムが本来持つべき情報と処理機能、製品が持つべき情報、生産機器が持つべき情報と処理機能に関する『生産情報の自律的分散処理の枠組』を明らかにすることを目的として以下の研究項目を各研究分担者が担当し総合的研究活動を行った。1)生産活動におめる目的情報としてのモデルの内容と誘発生産情報の内容を各生産工程ごとに明らかにするための調査研究を行う。(研究者全員とりまとめは研究代表者)2)自律分散生産システムの情報処理構造と生産情報の誘発機構に関する研究を行う。(岸浪・金井担当)3)セル・コントロ-ラの自律分散生産情報処理方式に関する研究を行う。(伊東・古川担当)4)知的モデルの構造と生産情報の誘発機構に関する研究を行う。(木村・鈴木担当)5)生産対象、加工環境の認識機構に関する研究を行う。(本田・稲崎担当)6)生産プロセス情報の分散管理とその制御機構に関する研究を行う。(岩田・森脇担当)これらの研究課題に関する調査研究報告会を平成元年度に2回(平成元年9月25日東京、平成2年1月27日札幌)行い、それぞれの研究経過報告と討論を行った。生産の自動化とは物流と情報の流れの一体化であると言われてきた。しかし、現実を直視すると生産活動を支える情報の流れはそれほど大きいものではなく、生産を支える知識情報の多くは作業者により自発的に生々されていることが分かる。すなわち、作業者が持っている知識を引き出すことを目的に種々の情報が生成され、伝達されていると言える。この構造はCAD/CAMシステムが普及しても基本的に変化するものではない。

このことは生産に関わる情報を一元的に管理し、生産機器に分配する集中管理する形態より、生産機器に情報処理機能を与える分散処理方式がなじみやすく、柔軟性と安全性の点で優れている。このような生産システムは自律分散処理生産システムと呼べるが、この形態を実現するには、目的情報としてのモデルの構造とコミニュ-ケションによる個々の生産機器における生産情報の生成(情報の誘発)を可能とする情報処理構造を明らかにする必要がある。すなわち、本研究はモデルによる生産情報の誘発機構と生産システムが持つべき知識情報と情報処理機能、製品が持つべき情報とに関する自律分散処理の枠組みを明らかにすることにある。本年度はこれらの研究目的を背景として以下の研究活動を行った。1)前年度で提案された自律分散生産システムにおける伝達モデルの必要機能および情報の誘発機能に関する研究を中心とした自律分散生産システムの具体的研究情報交換をおこなった。2)自律分散生産システムに関わる種々の問題点を取り上げ、7月と1月に研究集会を開催した。3)研究成果の取りまとめ戸研究成果報告書の内容を検討を行うため、最終研究者会議を平成3年2月に東京で開催した。
細胞分裂破局を制御する分子機構

哺乳動物細胞におけるDNA損傷あるいはDNA複製完了をモニターし、細胞周期進行を制御する分子機構を明らかにする目的で、Chk1キナーゼの欠損細胞を作製しその表現型を解析した。Chk1は細胞の生存そのものに必須であり、かつDNA損傷あるいはDNA複製チェックポイント活性化における細胞周期G2/M期停止に必須であった。コンディショナルChk1欠損細胞の解析から、Chk1の機能不全はS期でのサイクリンB/Cdc2の活性化を引き起こし、この活性化がDNA損傷(特に二重鎖切断)を誘導して分裂破局を引き起こすものであった。DNA損傷はDNA損傷チェックポイントを活性化し、最終的にp53タンパク質の安定化を引き起こした。安定化したp53はミトコンドリア経路を介してカスパーゼを活性化し、細胞にアポトーシスを誘導することが明らかとなった。この細胞死は特異的阻害剤を用いた結果から、サイクリンB/Cdc2の活性化が必須であり、またp53欠損細胞を用いた結果から、機能的p53の存在が重要であることが明らかとなった。これらの結果は、分裂破局がチェックポイントを逃れた不安定な染色体を持つ細胞を取り除く新たなチェックポイントであることを示唆している。本研究ではコンディショナルなChk1欠損細胞を作製し、Chk1欠損がもたらす染色体不安定性の本体とその分子基盤を明らかにした。Chk1欠損細胞は顕微鏡下での蛍光強度解析から、DNA複製の完了以前に染色体分配を開始する、すなわち分裂破局を引き起こしていた。Chk1欠失により誘導される細胞周期分裂期制御因子群の変化を解析したところ、Cdc2分子の15番目のチロシン残基のリン酸化が大きく抑制され、その結果サイクリンB-Cdc2のキナーゼ活性が大きく増加していた。一方、TUNEL染色法により分裂破局による細胞死はアポトーシスであることが示され、また生化学的解析からミトコンドリアを介したカスパーゼ依存的経路により制御されていることが明らかとなった。Chk1欠損が如何なる経路によりカスパーゼを活性化しているかを調べたところ、Chk1欠損によりS期特異的にDNA損傷が誘導されること、またこのDNA損傷はATM/ATR-Chk2-p53により制御されるDNA損傷チェックポイント機構を活性化させることを見出した。興味深いことに、分裂破局により誘導される細胞死はATMおよびATRのノックダウンにより強く抑制されること、また機能的p53の存在に依存していることが分かった。以上の結果から、分裂破局による細胞死は、DNA複製完了以前に活性化されたサイクリンB-Cdc2により引き起こされたDNA損傷が引き金となり、DNA損傷チェックポイントの活性化からカスパーゼの活性化が誘導されてアポトーシスが起こったものと考えられた。これらの結果から、哺乳動物細胞においてChk1はDNA複製と染色体分配の連動に必須の遺伝子であり、Chk1機能不全により広範な染色体変化が誘導され細胞死に至るものと考えられた。