hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マルチテンプレート手法のポリファーマコロジー医薬への応用展開

医薬品開発の新戦略としてポリファーマコロジー医薬(多重標的性を有する医薬)が期待されつつある。本研究課題では、当研究代表者らがこれまで提案している一創薬手法であるマルチ創薬テンプレート手法を用い、ポリファーマコロジー活性化合物を創製した。また創製化合物が下流シグナルに及ぼす影響を検討することで、真に医薬リードたり得る化合物へ展開した。これら一連の研究により、マルチ創薬テンプレート手法のポリファーマコロジーへの応用展開という、新たな活性化合物創製手法の創出に先鞭を付けることができただけでなく、がん治療を指向した戦略的基礎創薬化学研究に明確な方向性と学術基盤を付与することができたと考えている。ポリファーマコロジー医薬の一創製手法として当研究代表者らがこれまで提案してきているマルチ創薬テンプレート手法を用いたBRD阻害活性を有するポリファーマコロジー活性化合物(多重標的性を有する化合物)の創製という目的を達成すべく、平成27年度は、研究計画の第一段階であるBRD4阻害活性を有する化合物の探索及び創製、および創製した活性化合物の生化学的、細胞生物学的解析を遂行した。具体的には、サリドマイドを始原化合物に設定した当研究代表者らの化合物ライブラリーから代表的な化合物について活性拡張研究を行い、続いてBRD4阻害作用を指標とした医薬化学的な構造展開研究・構造活性相関解析、それに関わる諸要因の現象的・分子作用レベル的な解析、ならびに創製し薬理活性が認められた誘導体の各現象に関わる情報伝達系の解析を遂行した。その結果、以下(1)から(4)等の成果を上げた。(1)サリドマイド関連化合物の活性拡張研究(2)(1)に基づく新規BRD4阻害剤の創製、構造展開及び構造活性相関研究:N6-benzoyladenine骨格を有する新規BRD4阻害剤の創製に成功した。得られた活性化合物群は比較的小分子であり、一般的に挑戦的とされている小分子によるprotein-protein interaction (PPI)の制御を実践できたと考えている。また、構造活性相関についても一定の解答を得ている。(4)創製したBRD4阻害剤が影響を及ぼす下流シグナルの解析:Myclevel抑制の確認。現在詳細な解析が進行中である。サリドマイドをマルチ創薬テンプレートに設定し、構造展開によりN6-benzoyladenine骨格を有する新規BRD4阻害剤の創製に成功した。小分子でエピジェネティクスに関与するprotein-protein interaction (PPI)を制御することも実践できたと考えている。また、構造活性相関解析により、研究の第二段階であるポリファーマコロジー活性化合物を創製する際に重要な情報も得ることが出来た。さらに、創製した化合物群に関わる諸要因の現象的・分子作用レベル的な解析、ならびに創製し薬理活性が認められた誘導体の各現象に関わる情報伝達系の解析を遂行することもできた。以上より、当初の予定通りに研究課題を進展させることが出来ていると考えている。マルチテンプレート手法のポリファーマコロジー医薬への応用展開として、昨年度得られた知見を元に、研究計画第一段階を継続し、BRD4阻害活性化合物の構造活性相関を取得すべく、更なる構造展開及び構造活性相関研究を遂行した(1)。続いて、第二段階であるポリファーマコロジー活性化合物(多重標的性を有する化合物)への展開として、dual BRD4/HDAC阻害剤の創製に成功(2)、並行してポリファーマコロジー医薬創製のための標的探索及びそのリガンド創製研究も行った(3)。さらに、第三段階である創製化合物に関わる諸要因の現象的・分子作用レベル的な解析、及び創製し薬理活性が認められた誘導体の各現象に関わる情報伝達系の解析を行った(4, 5)。結果、以下(1)から(5)等の成果を上げた。;(1)N6-Benzoyladenine型およびN6-(heteroarylcarbonyl)adenine型BRD4阻害剤の創製、構造展開及び構造活性相関研究;(2)Dual BRD4/HDAC阻害剤の創製、構造活性相関研究;(3)新規peroxisome proliferator-activated receptor α/δdual agonist、Acetyl-CoA carboxylase 2 (ACC2)阻害活性を付与したポリファーマコロジー活性化合物、及びアンドロゲン受容体AF-1モジュレーターの創製、構造展開、構造活性相関研究;(4)創製化合物の表現型解析:各種がん細胞増殖阻害活性、生理濃度のall-trans retinoic acid (ATRA)による白血病細胞分化誘導を促進する活性、TNF-alpha産生阻害活性を見出した。;(5)情報伝達系の解析:Myclevel抑制、アポトーシス誘導活性(開裂caspase 3や開裂PARPの検出)の確認。昨年度の研究で集積したデータ、および今年度新たに創製したBRD4阻害剤に関する構造活性相関データを踏まえることで、研究の第二段階であるポリファーマコロジー活性化合物の創製に成功することが出来た。具体的には、dual BRD4/HDAC阻害剤を創製した。また、創製化合物に関わる諸要因の現象的・分子作用レベル的な解析、および各現象に関わる情報伝達系の解析を行い、一定の解答を得ている。さらに、新たなポリファーマコロジー活性化合物創製に向け、標的タンパク質探索および各種生理活性化合物の創製研究も遂行した。具体的には核内受容体リガンドの創製、およびPPARアゴニスト活性を有するACC阻害剤の創製。

以上より、当初の予定通りに研究課題を進展させることが出来ていると考えている。研究代表者が発見したBRD4阻害剤の新規骨格であるN6-benzoyladenine骨格を有するBRD4阻害剤の構造展開および構造活性相関研究を継続した(1)。続いて、集積した構造活性相関に関する情報を基に、ポリファーマコロジー(多重標的型)活性化合物への構造展開研究を遂行した。具体的には、BRD4阻害剤と同様にアポトーシス等を制御するヒストン脱アセチル化酵素(HDAC)阻害剤に着目し、マルチ創薬テンプレート手法を用いて、BRD4/HDAC二重阻害活性化合物へと展開し、構造活性相関情報を取得した(2)。また、創製した活性化合物に関わる諸要因の下流シグナルへの影響を検討することで、高次のポリファーマコロジー活性化合物としての有用性を実験的に実証した(3, 4)。さらに、ポリファーマコロジー医薬創製の拡張研究として、HDAC以外の標的タンパク質を探索した(5, 6)。結果、以下の成果を上げた。医薬品開発の新戦略としてポリファーマコロジー医薬(多重標的性を有する医薬)が期待されつつある。本研究課題では、当研究代表者らがこれまで提案している一創薬手法であるマルチ創薬テンプレート手法を用い、ポリファーマコロジー活性化合物を創製した。また創製化合物が下流シグナルに及ぼす影響を検討することで、真に医薬リードたり得る化合物へ展開した。これら一連の研究により、マルチ創薬テンプレート手法のポリファーマコロジーへの応用展開という、新たな活性化合物創製手法の創出に先鞭を付けることができただけでなく、がん治療を指向した戦略的基礎創薬化学研究に明確な方向性と学術基盤を付与することができたと考えている。本年度の研究で集積したデータを十分に踏まえた上で、次年度は研究の第二段階、ポリファーマコロジー活性化合物への展開研究を推進する。具体的には、N6-benzoyladenine骨格を有する新規BRD4阻害剤の創製研究で得られた構造活性相関解析の情報を元に、ポリファーマコロジー活性化合物への展開を行う。標的タンパク質として、ヒストン脱アセチル化酵素やユビキチンリガーゼ、キナーゼを検討している。これにより、マルチ創薬テンプレート手法のポリファーマコロジーへの応用展開という新たな活性化合物創製手法の創出に先鞭を付けることが出来ると考えている。さらに、研究の進捗を観ながら、それらに関わる諸要因の現象的・分子作用レベル的な解析、ならびに各現象に関わる情報伝達系の解析の検討(第三段階)に入る。具体的には、がんに関連する下流シグナルとしてMyc、炎症に関連してTNF-alphaやIL-6などのサイトカインの評価を検討している。これにより高次のポリファーマコロジー活性化合物創製を目指す。本研究計画の作業仮説構築の基盤になっている事象は、本研究代表者らのこれまでの蓄積した情報や技術によるものであり、それらを十分に生かして順調に進行させられると考えているが、仮に計画している標的タンパク質に対してのポリファーマコロジー活性化合物が創製できない場合は適宜軌道修正する。
精巣でのテストステロン産生に関与するD型アスパラギン酸合成酵素の同定

我々はHPLCを用いて、マウス精巣でD-Aspが出生後に週齢とともに増加し、造精機能の成熟と共にプラトーに達することや、出生直後はセルトリ細胞に発現するDDO (D-Asp分解酵素)が、逆相関する形で急激に活性を失うという、特徴的な経時的変化を見いだした。D-Aspは精細胞分化に伴い精子細胞の細胞質(Residual body)に存在し始め、精子の成熟時にセルトリ細胞へ吸収されることを報告した。成獣マウスのセルトリ細胞では、前述のごとく分解酵素であるDDOの活性が成長と共に失われ、D-Aspはセルトリ細胞で分解されず生理的活性を失わない。In vitro精子産生法(Sato, Nature, 2011)における培養精巣組織内で、外因性D-Aspは減数分裂開始前の精細胞分化に抑制的に作用した。(Tomita, Biol Reprod, 2016)以上のこれまでの研究成果により、精子細胞に含まれる内因性D-Aspは、分化の進んだ精子細胞の細胞質内で合成され、セルトリ細胞へ放出された後に精巣間質のライディッヒ細胞へ作用し、テストステロン合成を亢進するものと推察した。精巣でのアスパラギン酸合成の酵素活性が同定できていないため精子細胞における酵素活性だけではなく、精巣内のその他の細胞や、体細胞においても活性が同定できるか検討を行う。以上のこれまでの研究成果により、精子細胞に含まれる内因性D-Aspは、分化の進んだ精子細胞の細胞質内で合成され、セルトリ細胞へ放出された後に精巣間質のライディッヒ細胞へ作用し、テストステロン合成を亢進するものと推察した。本研究の第一ステップとも言うべき、精巣におけるD-Asp合成酵素の活性定量実験において、期待していた結果が得られていないため。精巣でのアスパラギン酸合成の酵素活性が同定できていないため実験の予定通り、遺伝子組み換えマウスを用いた実験をさらに進めることで、まずD-Asp合成酵素の活性を定量し、そこから合成酵素の同定へ繋げて行けるように引き続き取り組む。精子細胞における酵素活性だけではなく、精巣内のその他の細胞や、体細胞においても活性が同定できるか検討を行う。3年での研究計画としており、引き続き同研究へ取り組む予定であるため。特に大きな出費を伴う研究費が発生しなかったため
サル大脳皮質連合野ニューロン・スパイクの時系列の解析と研究

大脳皮質連合野が認知、判断など高次脳機能を実現するにあったっては、ニューロン相互の情報交換を含む多数のニューロンのダイナミックな過程、活動する複数のニューロンの空間的・時間的分布が重要であると考えられる。本研究では、空間情報と形態情報の統合に関与すると推定される上側頭溝のニューロン活動を記録して前述の様な視点からの解析を試みた。空間情報として「動き」を形態情報として「形」を取り上げ、動きと形の知覚、記憶、弁別の要素を含む課題を1頭のアカゲサルで訓練した。訓練を修了したサルの片半球から97個のニューロン活動を記録した。動きの方向に選択性を持つニューロン(Mニューロン)、形に選択性を持つニューロン(Sニューロン)、動きと形の両方の組み合わせに選択性を持つニューロン(MSニューロン)が見つかった。Mニューロンの数が少なかったため、今回は、SニューロンとMSニューロンについて、自己相関、潜時、持続時間、形に対する選択性の程度、同時に記録したニューロンの相互相関を調べた。2個のニューロンがそれぞれ2Hzと3Hzのオシレーションを示した。潜時はSニューロンで平均値が131ms、MSニューロンの平均値が171msとMSニューロンが遅い傾向にあった。また、形に対する選択性は、Sニューロンに比較して、MSニューロンで有意に高かった。さらに、1本の電極から同時記録した23対のニューロンについて相互相関を調べたところ、2対のニューロンで短い潜時で相互に情報交換していることを示唆するデータが得られた。
膵癌の分子標的治療薬・放射線併用療法の基礎的研究

分子標的治療薬抗EGFR抗体は、HER2発現乳癌では効果が認められ、臨床応用されている。脾癌でも効果が期待されており、臨床試験中である。放射線併用効果についての研究報告は少ないものの、乳癌においては最近、散見されるようになってきた。今後、膵臓癌においても臨床応用されることを考えると、HER2発現脾癌に対する抗EGFR抗体と放射線併用治療についての基礎的研究の果たす役割は非常に大きいと思われ、この研究を着想するに至った。また、膵臓癌は血流が豊富であり、VEGFも標的になりうることから、抗VEGF抗体と放射線併用療法についても検討をすすめたい。本研究では、HER2発現膵癌に対して分子標的治療薬抗EGFR抗体の影響を検討し、更に放射線照射を施し、化学療法と放射線療法の併用が膵癌に対して有効な治療改善になることを目的とする。前年度まで抗EGFR抗体、抗VEGF抗体各々と放射線照射との併用による生存率の影響を検討した結果、各々の抗体と放射線照射との併用で細胞増殖抑制への相乗効果がみられた。今年度は抗EGFR抗体、抗VEGF抗体と放射線照射の併用による影響をRT-PCR法によりHER2, VEGF遺伝子発現量への影響を検討した結果、mRNA発現の抑制傾向がみられた。また、抗EGFR抗体、抗VEGF抗体各々と放射線照射との併用による生存率の低下がアポトーシスを介しているか否かを検討するために、Bax, BCL-2, caspase-3, PARP,及びcleaved casapse-3, PARP蛋白発現をwestern法により検出した。Bax, BCL-2発現は未処理と薬剤と放射線照射の併用とでは顕著な発現の差が検出されなかった。がaspase-3, PARP蛋白のcleavedを起こしていることがみられた。更に、細胞増殖抑制が認められた細胞をヌードマウスの背部皮下に移植し、X線照射、抗EGFR抗体、抗VEGF抗体各々を投与したマウスと投与していないマウスの腫瘍サイズの変化を検討した。その結果、2郡での腫瘍サイズでは差がみられたが、顕著な差ではなかった。今後発現遺伝子とアポトーシスとの分子生物学的機序の検討、及び膵臓癌は血流が豊富であり、VEGFも標的となりうることから抗VEGF抗体と放射線併用療法及び抗EGFR抗体、抗VEGF抗との関連を放射線感受性との関連性を検討していきたい。膵癌は5年生存率が9.8%と低く手術、化学療法、放射線療法など治療の改善が行われてきたが十分な効果は得られていない。一方, EGFRなど癌細胞に特徴的な遺伝子発現が明らかになり,それらの阻害剤など分子標的薬が開発され,膵癌においても臨床試験が行われている。膵癌においてEGFRの異常発現は報告によって差があるが、EGFRをターゲットとした阻害剤の臨床試験はすでに進められている。またVEGFは胆管癌での陽性率が報告されていることから、予後不良因子としての可能性があることから、膵癌に対して抗VEGF抗体と放射線併用治療との有効性も示唆されている。初年度は、数種類の膵癌細胞株に対して、HER2/newプローブを用いたimmunofluorescence法を行い、HER2発現を検討した。HER2発現細胞に対して更にVEGFの発現量をrealtime PCR法により定量し、膵癌細胞株でのHER2, VEGFの発現の相関性を解析した。次に、単独で抗EGFR抗体、抗VEGF抗体、5-FU, cisplatinの膵癌細胞株に対する細胞増殖抑制効果をMTT法により比較検討を行った。結果、すでに有効性が示されている5-FU, cisplatinと同様に抗EGFR抗体・抗VEGF抗体単独で細胞増殖を抑制する傾向がみられた。放射線照射単独での膵癌細胞増殖への影響を検討するために、コロニー法を用いて種々の膵癌細胞株の放射線照射に対する生存曲線を求めた。更に、抗EGFR抗体、抗VEGF抗体各々を添加し、放射線照射との併用による生存率の影響を検討した結果、各々の抗体と放射線照射との併用で細胞増殖抑制への相乗効果がみられた。細胞生存率、免疫染色も行えており、おおむね順調と考えている。初年度で行った研究結果の追試を二年目でも行いたい。また、放射線治療の役立てる研究をする上でVivoの研究は欠かせない。二年目ではマウスに腫瘍を播種させたのちに増感効果を確認したい。今後、抗EGFR抗体、抗VEGF抗体と放射線照射の併用による影響をノーザンブロット法によるHER2, VEGF遺伝子発現量への影響を検討する。

更に抗体と放射線照射の併用による細胞増殖抑制が認められた細胞をヌードマウスの背部皮下に移植し、X線照射、抗EGFR抗体、抗VEGF抗体各々を投与したマウスと投与していないマウスの腫瘍サイズの解析を行う予定である。未使用額の発生は効率的な物品調達を行った結果であり、翌年度の消耗品購入に充てる予定である。
標的認識機能を兼ね備えたAib含有へリックスペプチドの核酸医薬への応用

1.Aib含有ヘリックスペプチドのデザインと合成・・・ペプチドの合成は,Fmoc-固相合成法で行い,以下のアミノ酸配列のようにAib (α-aminoisobutyric acid)とLysを組み合わせて両親媒性ヘリックス構造を持つペプチドの合成を行った.以下のペプチドを基本配列とし,その基本配列中の疎水性面側のアミノ酸残基の2,8,14,20番目にCys残基を組み込んだペプチドを合成した.このCys残基の側鎖チオール基を介してがん細胞に高率に発現しているインテグリンレセプターに親和性の高い環状ペンタペプチド[cyclic(-Arg-Gly-Asp-D-Phe-Cys-)]を結合させた.両親媒性ヘリックスペプチド中における,環状ペンタペプチドの位置や数の異なるペプチドアナログを5種合成した.2.Aib含有ヘリックスペプチドーオリゴヌクレオチド複合体のヌクレアーゼ抵抗性の検討・・・上記の基本配列を有したペプチドと一本鎖15merオリゴヌクレオチドとを静電的相互作用を利用して複合体を形成させ,哺乳類由来血清中での安定性を検討したところ,反応24時間で60%以上のオリゴヌクレオチドが安定に存在していることが分かった.故に,オリゴヌクレオチドがペプチドとの複合体を形成することにより血清中での安定性が上昇することが分かった.1.Aib含有ヘリックスペプチド-オリゴヌクレオチド複合体の細胞内取り込み能の検討・・・平成25年度に合成したAib含有ヘリックスペプチド-RGDコンジュゲート体による二本鎖オリゴヌクレオチド(siRNA)の細胞内取り込み能力を共焦点レーザー顕微鏡を用いて検討した。ペプチドと蛍光で標識したsiRNAをバッファー中、モル比1/100の割合で混合し、30分、37°Cで加温し、ペプチド-siRNA複合体を形成させた後、肺がん細胞(A549)に対して2、8、24時間インキュベーションし、共焦点レーザー顕微鏡を用いて蛍光観察した。その結果、Aib含有ヘリックスペプチドの20番目の残基の側鎖を介してRGDペプチドをコンジュゲートさせたPI-RGD、及び2、14番目の両方の残基の側鎖を介してRGDペプチドをコンジュゲートさせたPIII-2(RGD)が、顕著なsiRNAの細胞内取り込み能力を有していることが分かった。2.Aib含有ヘリックスペプチド-オリゴヌクレオチド複合体のRNA干渉効果の検討・・・細胞に移行したAib含有ヘリックスペプチド-2本鎖オリゴヌクレオチド(siRNA)複合体のRNA干渉効果を、ルシフェラーゼ発現A549細胞に対するルシフェラーゼ発現抑制で検証した。ペプチド/siRNA(1microM/10 pM)複合体を24時間、細胞に作用させた後、細胞を溶解し、発現したルシフェラーゼをアッセイキットを用いて定量した。その結果、PI-RGDが最もRNA干渉効果が強く、その活性は既存のトランスフェクション試薬Lupofectamine2000より強い結果を得た。1.Aib含有ヘリックスペプチド/siRNA複合体の細胞内取り込み能及びRNA干渉効果の詳細な検討・・・上記の活性が強かった2種のペプチド、Aib含有ヘリックスペプチドの20番目のアミノ酸残基の側鎖にRGDペプチドをコンジュゲートさせたPI-RGD、及び2、14番目の両方のアミノ酸残基の側鎖にRGDペプチドをコンジュゲートさせたPIII-2(RGD)について詳細な活性の検討を行った。まず、ペプチド/siRNA複合体のモル比を変更し、上記活性を検討した。その結果、PI-RGD/siRNAのモル比50/1の時、細胞内取り込み能及びRNA干渉効果が最も高かった。一方、PIII-2(RGD) /siRNAはモル比100/1の時、siRNAの取り込み能が最も高く、またRNA干渉効果も弱いながら発現した。次にペプチド/siRNA複合体の細胞内取り込みメカニズムについて検討した結果、PI-RGDはエンドサイトーシス機構と非エンドサイトーシス機構の2種の混合メカニズムで、PIII-2(RGD)はエンドサイトーシス機構で細胞内にsiRNAを移行させることが分かった。2.PI-RGD/siRNA複合体のインテグリンレセプターの認識能の確認・・・インテグリンレセプターと強く結合する環状cRGDfV存在下、PI-RGD/siRNA複合体を細胞に作用させると、その細胞内取り込みが一部阻害された。この結果からPI-RGD/siRNA複合体はインテグリンレセプターを認識していることが確認できた。これらの結果、RGDをコンジュゲートさせたAib含有ヘリックスペプチドによるsiRNAのがん細胞へのターゲティングデリバリーの可能性を示唆する結果を得た。細胞を用いたRNA干渉効果の実験で再現性が取れず、手間取った.このことが,平成26年度の達成度に影響した.しかし,種々条件を検討するとともに手技の向上をもって,この問題は解決する方向に向かっている.医歯薬学上記に記したように平成25年度に引き続いて、研究計画において達成度がやや遅れていることから,平成27年度以降は,さらに効率良く研究を推進していく予定である.平成27年度はまだ実験を行っていない、ペプチド/siRNAの細胞内取り込みメカニズムについて重点的に取り組んでいく予定である.両親媒性ヘリックスペプチドにCysのチオール基を介して環状ペンタペプチドを結合させる合成実験に手間取った.

このことが,H25年度の達成度に影響した.しかし,種々反応条件を検討し,この合成にはH25年度中に成功している.上記の「現在までの達成度」に記入した通り、RNA干渉効果の実験で手間取ったため、本年度計画していた実験(siRNAの細胞内取り込み量の測定やメカニズム研究)を行うことができなかったため次年度使用額が生じた。上記に記したようにH25年度の研究計画において達成度がやや遅れていることから,H26年度以降は,より効率良く研究を推進していく予定である.H26年度からは,細胞を用いた実験にシフトしていくことから,アッセイ法については既に確立しているので,合成したペプチドの細胞実験はスムーズに推進していくことが可能であると期待できる.次年度は、昨年度行えなかったsiRNAの細胞内取り込み量の測定やメカニズム研究をプラスして実験を行う予定なので、本年度の未使用分を物品費(試薬の購入)に充てる予定である。
デジタル・ネイティブに関する国際比較研究

本研究は、子供/若者とメディアに関する国際比較調査から、グローバル社会におけるメディアの社会・文化的役割を明らかにするものである。日・英・米3ヶ国におけるフィールドワークから特に、つながり、デジタル・リテラシー、参加型エンゲージメント、アイデンティティ形成、リスクに関する関与が顕著に見られ、デジタル時代、グローバル時代における子供/若者とメディアに関する新たな機会とリスクが明らかになった。本研究は、デジタル化とグローバル化という社会的文脈において、10年後には世界を担う中心となるデジタル・ネイティブと呼ばれている現代の子供/若者とメディアの多様なエンゲージメント(関与)を明らかにし、英・米・日におけるエスノグラフィックな調査からグローバル社会におけるメディアの社会・文化的役割を考察するものである。平成21年度は主に英国・米国でのプレフィールドワークや国際会議などでデジタル・ネイティブに関する意見交換や情報収集を行った。具体的たは、7月にオックスフォード大学サイードビジネススクールで開催された学会に招聘され、イギリスの研究者たちと若者とメディアに関する意見交換を行った。8月にはハーバード大学、オックスフォード大学などと打ち合わせおよび資料収集を行い、9月には英国ウェストミンスター大学で開催された"Transforming Audiences2"の学会で"The Mode of Audience Engagement"について発表を行った。10月には第10回国際インターネット学会AoIRにおいてパネリストとして招聘され、"Mobile Phone and Everyday Life"について発表を行い、アメリカの研究者などと意見交換を行った。一方国内では、日本における小学生から大学生を対象としたエスノグラフィックな調査を行った。また、8月には名古屋大学において第63回東海地区大学図書館協議会研究集会で「デジタル・ネイティヴの情報行動」について、また、12月には立教大学において私立大学連盟加盟東京13大学広報研究会にて「デジタル・ネイティブのコミュニケーション」に関して招待講演を行った。3月26日からはオックスフォード大学教育学部の客員特別研究員(visiting research fellow)として、日本で行った調査データをもとにイギリスにおいてエスノグラフィーを行う予定である。本研究は、デジタル化とグローバル化という社会的文脈において、10年後には世界を担う中心となるテジタル・ネイティブと呼ばれている現代の子供/若者とメディアの多様なエンゲージメント(関与)を明らかにし、英・米・日におけるエスノグラフィックな調査からグローバル社会におけるメディアの社会・文化的役割を考察するものである。平成22年度は1年間の海外研究を利用して、イギリス、アメリカにおいてフィールドワークを行った。イギリスではオックスフォード大学教育学部に客員特別研究員(visiting research fellow)として招聰され、Chris Davies教授が率いるイーラーニンググループとともに、英国政府機関であるBectaプロジェクトの協力を得ながらイギリスの若者に関する調査を行った。また、アメリカでは、ハーバード大学法科大学院バークマンセンター(the Berkman Center for Internet&Society)に専任研究員(faculty fellow)として招聘され、John Palfrey教授の率いる「若者とメディア(Youth and Media)」プロジェクトチームに入り、アメリカの若者とメディアに関して現地調査を行った。研究成果報告に関しては、5月に英国ケンブリッジ大学での招待講演、7月にはIAMCR(国際メディア・コミュニケーション学会)での学会発表、11月にはイェール大学法科大学院で開催された第1回Cyberscholar(ハーバード大学、イェール大学、MITで構成される合同セミナー)にて、ハーバード大学の代表として依頼され、昨年度日本で調査を行った「日本の若者と携帯電話、ソーシャル・メディア(Japanese Youths,Mobile Phones and Social Media)」に関する研究発表を行った。平成23年度は、平成21年度に日本で行ったフィールドワーク並びに平成22年度に海外研究を利用して行った、イギリス、アメリカでの全フィールドワークのデータ分析をグラウンデッド・セオリーに基づき、システマティックなコーディングを行った。さらにこれらの知見の解釈について、夏休み期間を利用して、協力研究機関であるハーバード大学、オックスフォード大学に戻り、海外共同研究者たちと意見を交換した。分析結果から、つながり、デジタル・リテラシー、リスク、ビラシーカルチャーとアイデンティティなどに関するオーディエンス・エンゲージメントが顕著に見られ、今後の子供/若者とメディアに関する貴重な知見を得られたと思う。
マンノースレセプターの生理的意義とその発現調節に関する研究

造血幹細胞が骨髄にホ-ミングする際にマンノースなどの糖鎖が関与している可能性が示唆されている。マンノースレセプター(以下MRと略す)がこのホ-ミングに関与しているかどうか検討した。骨髄間質細胞は正常骨髄をステロイド存在下に長期培養し樹立した。造血細胞としてヒト白血病細胞株(K562,HL60,U937)を用いた。マンナン(マンノースレセプターの阻害剤)存在下に両者の共培養を行ったが、非存在下に比較して白血病細胞の接着に差はみられなかった。この実験の過程で、無血清条件下ではアポトーシスをおこして死んでいく白血病細胞が、間質細胞と接着した状態では無血清条件下でも生存し、増殖できることを見いだした。間質細胞の培養上清と、共培養した培養上清の存在下で白血病細胞をそれぞれ浮遊培養すると、後者でのみ細胞の生存が可能であったことから、間質細胞は構成的にではなく、誘導的に液性の増殖因子を産生していることが示唆された。白血病細胞はG-CSF,GM-CSF,IL-3などの増殖因子単独存在下では生存増殖できないことから、間質細胞から誘導される因子はこれら以外のものと考えられる。しかしこの培養上清では間質細胞との共培養ほど白血病細胞の生存増殖を支援できないことから、直接の接着によるシグナル伝達の関与が大きいと考えられた。現在種々の接着分子に対する抗体を用いてこのシグナル伝達の同定を行っている。またレセプタータイプのチロシンキナーゼの関与も考え、SCF,fmsについても検討中である。上記の白血病細胞と骨髄間質細胞との相互作用は臨床的には抗癌剤の感受性、多剤耐性との関係からも重要と考えられ、今後解明してゆく予定である。
巨大化した微生物を用いたイオンチャネルの機能解析系の構築と輸送体の機能同定

巨大化酵母の液胞膜を用いた機能解析を行い、たばこKチャネルは特徴的なpH依存性を明らかにした。また、酵母の液胞膜内在性イオン電流を示すイオンチャネルは、Caの有無によって輸送活性が調節を受けることを見いだした。さらにKチャネルに存在する膜電位センサーの形成機構の新規膜組込みとなる、2つの膜貫通領域が相互作用をする様式が一部膜貫通領域の挿入に寄与する様式を明らかにした。巨大化酵母の液胞膜輸送系のパッチクランプによる機能解析を行うために、酵母液胞膜に内在するバックグランド電流YVC1遺伝子変異株を作成後、それを用いてたばこから遺伝子を単離したKチャネル遺伝子の機能を測定した。K選択性の高いチャネルであることが分かった。細胞質内を酸性化すると(pH5.5)、中性の状態と比較して顕著に活性化されることが分かった。またこのチャネルのC末端領域にはCa結合領域が存在しており、pH6.5において電流はCaによって2倍程度活性化することが分かった。ポリアミン感受性についても検討した。スペルミジンとスペルミンでKチャネル電流抑制を受けることが分かった。たばこのポリアミン含量を調べたところ、スペルミジンの濃度がスペルミンやプトレッシンよりも高いことが分かり、何らかの制御を受けている可能性があると考えられた。液胞膜を用いたチャネル測定系の有効性が示された。原核生物には膜電位センサーが存在しているが、その作動は動物や植物のチャネルとは異なることが報告されている。一方、それに反する報告もある。そこで、微生物のKチャネルと並行して動物のKチャネルの膜電位センサーの形成機構を明らかにした。膜電位センサーは電荷のあるアミノ酸で構成されていることから、通常の膜組み込みとは異なり、2つの膜貫通領域が相互作用をして組み込まれることが明らかになった。これは疎水性が低い植物由来のKチャネルのそれと同じ傾向を示している。今回の動物のチャネルの結果は、微生物のチャネルと疎水度の点で同様の傾向にあることから、同じ方式の組み込み様式を示す可能性が高いことが示唆された。巨大化したK輸送体遺伝子変異酵母の巨大化の調製を試みる際に、酵母の液胞膜内在性イオン電流が観察された。これらは植物のKチャネルと同様のイオン輸送系が観察された。その本体は原核生物や真核生物に存在する陽イオン輸送体であり植物の(イオンチャネル測定系として利用するにあたり、重要な知見であることかちそのイオン特性について検証を行った。Caで活性化されることが明らかとなり、たばこKチャネルと類似の性質をもつことが明らかとなった。液胞膜輸送変異系酵母においてイオン選択性が低く陽イオンの種類に関係なくイオンを輸送するイオンチャネル活性のCaによる影響をパッチクランプ法によって検討したところ、Caの有無によって輸送活性が依存することが観測された。このCaはイオンチャネル電流に影響を与えている可能性と、その作用に加えてCaがイオンチャネルを透過している可能性の2つが考えられる。今後植物の液胞膜に存在するイオン輸送系の機能解析には、本遺伝子変異株を用いた解析がバックグランド電流を抑制する上で有効であることが示された。シロイヌナズナの孔辺細胞に発現しているKチャネルKAT1の構造と機能を明らかにするために、精製系について検討した。昆虫細胞系を用いて全長の蛋白質を生産させたところ、これまでには得られない量の蛋白質を精製することが可能となった。以前に、ペプチドにおいて昆虫細胞系で精製を行われた報告はしているが、今回のように全長の蛋白質が得られたことは、今後のKATIの機能と構造解析に有効である。
大規模な渦を含む強い乱流中での拡散現象の解明(速度成層流中に於ける粒子拡散)

1.本研究に於て開発された乱流発生装置により、(1)減衰特性は格子乱流と相似であるが、(2)乱れが強く、(3)大きなスケールの渦を含み、(4)スペクトル分布中に2桁以上の広い波数領域にわたる慣性小領域をもつ一様な乱流場を形成できることが判明した。本乱流場のRe数は【10^4】程度であるが、これらの特性はRe【!-】【10^(67)】程度の乱流場に相当する。2.本乱流場の諸特性が2次元物体後流に及ぼす影響を調べた結果、(1)強い乱流により物体後流の渦列は、減衰強化、蛇行するなど不規則に変化する。(2)弱い乱流中よりも最大速度欠損値は小さくなるとともに、(3)欠損速度分布の半値幅が広くなることなどが明らかになった。これらの結果から、大気乱流の風洞実験には、渦スケールと物体代表長さとの比などを相似則のパラメータとして用いる必要性が認められた。3.本装置下流に薄板列を設置することによりその下流に異方度の大きい軸対称乱流、又は3次元異方性乱流を形成できることが判明した。この乱流場の等方化の過程は理論モデルによってよく説明される。4.本研究にて試作された速度成層装置の性能評価の結果、その直下流から、ステップ状・直線状・乱流境界層型など鉛直方向に任意の速度分布を容易に形成できることが判った。又、水平方向の2次元性もほぼ良好であった。本装置と乱流発生装置を組み合わせて用いることにより、大気乱流のシミュレーションが小型風洞に於いても可能となった。5.レーザー計測と写真観測によって、一様あるいは速度成層流中に於いて大規模乱流場と弱い乱流場の粒子拡散の様子を調査した結果、(1)大規模乱流中では粒子の軌跡は大きく蛇行する。(2)拡散係数は弱い乱流中の270程度に対し、大規模乱流中の方が大きく、7300程度である。(3)速度成層流中では粒子濃度分布が低速側に偏る。(4)拡散は速度成層中における大規模乱流の場合に最も早いことなどが判明した。
複合材料積層板表面座屈及び座屈後の特性についての研究

複合材料積層板は軽構造部材として、宇宙・航空を始め、多くの分野で広く使われている。そのため、積層板の強度評価、特に、層間剥離に起因する強度低下の評価は積層板の材料、構造設計において不可欠である。中でも、層間剥離による積層板の圧縮強度の低下が特に注目されており、数多くの研究報告が見られる。しかし、この問題の複雑性により、その殆どの研究は剥離による積層板の局所積層非対称性の影響を考慮していない。一方、一般的に、特殊なケース(例えば、一方向材、クロース材等)を除けば、積層対称な積層板に層間剥離は発生すると、局所積層非対称が生じられる。このような積層板は、単純な面内負荷を受けても、面外変形が発生するので、本来の対称積層板に比べ構造的に不安定である。そこで、本研究では、その局所積層非対称性による積層板の圧縮強度の影響に焦点を当てて、研究を進めてきた。3次元非線形有限要素法プログラムを開発し、貫通型剥離の数値解析を行った。更に、人工的な貫通型剥離を入れた積層板試験片を製作し、圧縮試験を実施した。その結果、以下のような知見が得られたと考えられる。1.3次元の非線形数値解析と局所積層非対称性を考慮しない2次元の解析との比較を行い、局所積層非対称により、積層板は変形し易くなり、剥離の長さにもよるが、最大負荷能力が10-20パーセント下がっていることが明らかにした。2.剥離先端におけるエネルギー開放率の幅方向の平均値が局所積層非対称性を考慮しない場合とほぼ同程度である。しかし、局所積層非対称性の影響で、エネルギー開放率が幅方向にそって大きく変化している。それは、剥離の進展が幅方向に一様ではないことを意味する。3.短い剥離の場合では、積層板全体の座屈が剥離の進展より先に発生する。厚さ2mmの[0/45/-45/90]s積層板で、表面から0.5mmに剥離がある場合の計算により、剥離長さ/積層板長さ<0.2となると、積層板の最大負荷能力が積層板全体の座屈荷重とほぼ同じである。即ち、一定程度以内の短い剥離は圧縮強度に影響を及ぼさないことが言えると考えられる。4.実験では、局所積層非対称性による座屈後の積層板のねじり変形や幅方向の剥離進展の不一様性などを確認し、数値計算の予測と定性的に一致する結果が得られた。しかし、試験片の予き裂の製作や圧縮試験の支持条件などが数値モデルのようにできなかったため、数値計算と定量的に一致する結果が得られなかった。今後の課題と考えている。複合材料積層板は、その構造の特性より、層間剥離、あるいはデラミキーションが起き易い。

そのことから、デラミネーションを含む積層板の強度及び破壊メカニズムの研究は積層板の強度評価に不可欠となってきている。中でも、近年、低速衝撃を受けた積層板の残留圧縮強度の研究が特に注目されており、数多くの研究報告が見られる。しかし、そのほとんどの研究はデラミネーションの発生によって生じた積層板の局所積層非対称性の影響をあまり考慮していない。一般的に、一方向材とクロース材などの特殊な積層板を除けば、対称積層板にデラミネーションが発生すると、局所積層非対称性が現れる。このような積層板は、単純な面内外力を受けるでも、面外変形が発生するので、本来の対称積層板に比べ構造的に不安定である。したがって、デラミネーションを有する積層板の強度評価には、積層板の局所積層非対称性による影響を明らかにすることが必要である。そこで、本研究では、積層板用3次元非線形有限要素法プログラムを開発し、デラミネーションを有する積層板座屈と座屈後挙動に及ぼす局所積層非対称性の影響について、数値シミュネーション研究を行った。解析モデルはthrough-widthデラミネーションを有する積層板である。デラミネーションの長さと負荷増分をパラメータとし、積層板の座屈、座屈後挙動、最大負荷及びき裂前縁のエネルギー解放率などを求め、従来の2次元の結果と比べた上、局所積層非対称性の影響を明らかにした。その結果、以下の知見が得られたと考えられる。1.局所積層非対称性より、積層板は変形し易くなり、最大負荷能力が1020パーセント(デラミネーション長さより差がある。)下がっている。2.エネルギー解放率は、幅方向の平均値が局所積層非対称性を考慮しない場合とほぼ同程度であるが、幅方向にそう変化が大きいことがわかった。それは、デラミネーションの進展が幅方向に一様ではないことを意味すると考えられる。3.短いデラミネーションの場合では、剥離の進展より、積層板全体の座屈が先に発生し、剥離部分に接触が生じている。接触を含む研究は平成8年度に引き続いて行いたい。以上の研究結果の一部を平成8年の構造強度に関する講演会で発表する予定である。複合材料積層板は軽構造部材として、宇宙・航空を始め、多くの分野で広く使われている。そのため、積層板の強度評価、特に、層間剥離に起因する強度低下の評価は積層板の材料、構造設計において不可欠である。中でも、層間剥離による積層板の圧縮強度の低下が特に注目されており、数多くの研究報告が見られる。しかし、この問題の複雑性により、その殆どの研究は剥離による積層板の局所積層非対称性の影響を考慮していない。一方、一般的に、特殊なケース(例えば、一方向材、クロース材等)を除けば、積層対称な積層板に層間剥離剥は発生すると、局所積層非対称が生じられる。このような積層板は、単純な面内負荷を受けても、面外変形が発生するので、本来の対称積層板に比べ構造的に不安定である。そこで、本研究では、その局所積層非対称性による積層板の圧縮強度の影響に焦点を当てて、研究を進めてきた。3次元非線形有限要素法プログラムを開発し、貫通型剥離の数値解析を行った。更に、人工的な貫通型剥離を入れた積層板試験片を製作し、圧縮試験を実施した。その結果、以下のような知見が得られたと考えられる。1.3次元の非線形数値解析と局所積層非対称性を考慮しない2次元の解析との比較を行い、局所積層非対称により、積層板は変形し易くなり、剥離の長さにもよるが、最大負荷能力が10-20パーセント下がっていることが明らかにした。
コンピュータシミュレーションを活用した歯科衛生士キャリアパスの構築

歯科衛生士のキャリアに関する指向を把握するために、アンケート調査を実施し、303件の回答を得た(回収率46.3%)。自身のキャリアに関して、学歴の取得を望む者より、臨床技能の向上を目指す者が多かった。キャリアアップの為の学びの機会について「ある」69%、「ない」が23%であった。学ぶ機会がない理由として、「都市圏の研修が多く受講しにくい」「研修を受けるための費用」との意見が認められた。e-leaningに関する認知度は25%と低かったが、全体の約4割が活用してみたいとの回答を得た。歯科衛生士のキャリア支援のためには、e-leaningシステムの活用が有用であると考えられる。平成25年度は歯科衛生士職員やまた養成に係わる方との機会が多く得られたため、歯科衛生士のキャリアに関する意識・ニーズについて聞き取り調査を行いアンケートの作成を行った。聞き取り調査の対象としては、国公立および私立の歯学部を有する大学病院の主任、歯科衛生士養成校の教員、東京医科歯科大学歯科衛生保健部職員とした。聞き取り調査にて「キャリアに対する考え」「キャリア支援のためのニーズ」「キャリアアップのための教育」「キャリアアップに関する障害となる事項」に関して情報を得ることができた。そのため、予定したアンケート調査は当初より時期を変更し、具体的なキャリアパスへの教育方法、シュミュレーション教材の活用について検討することを目的として対象人数を拡大して実施することとした。現在、アンケートの作成が終了し、実施のための倫理審査提出の段階となっている。また、キャリアステージ設定のための調査として、平成16年から委員として活動している全国歯科衛生士協議会キャリアラダー委員会において「大学病院に勤務する歯科衛生士のキャリアラダー」に関する基本的な考え方の報告を行ったため、このキャリアラダーを基に現在、「歯科衛生士技術に係わるもの」「歯科衛生士の資質に係わるもの」に分けて整理して、キャリアステージについて検討、ステップの設定を行っている。一方、実際に勤務する歯科衛生士のキャリア教育に関するニーズについては、東京医科歯科大学歯学部附属病院歯科衛生保健部職員を対象に実施した、「卒後教育に関する調査」においてニーズの把握を行った。この調査を基に臨床現場で働く歯科衛生士がキャリアアップのために求める技能・教育・研修が把握できたため、この中からコンピューターシミュレーション教材の作成対応できるテーマを抽出した。この中からシュミュレーション教材の作成を開始している。全国の歯学部を有する大学病院に勤務する歯科衛生士に対して、「歯科衛生士のキャリアに関するイメージ」「歯科衛生士として就業している現状」に「キャリアへの願望」「キャリアアップに関する行動」「コンピュータシミュレーションへの関心」「使用する主な電子媒体」について明らかにするためにアンケートを実施した。アンケートは研究の趣旨に同意が得られたものに対して、アンケート用紙を配布し、記載式によって実施した。回答後は郵送により回収を行った。655人にアンケートを配布し、303人より回答を得ることができた。(回収率46.3%)現在、アンケートの集計を実施している。また、学会等に積極的に参加をして、歯科衛生士だけでなく、様々な職種へでのキャリア支援、コンピュータシミュレーションの活用状況について、情報を得た。歯科衛生士業務に関するコンピュータシミュレーション教材の検討を行っている。今後アンケートの集計分析を急ぐとともに、アンケートによりコンピュータシミュレーション教材の体験を希望している者に対して教材を実施ししてもらい、反応を観察したい。臨床業務に従事する歯科衛生士の指向を把握するために、郵送によるアンケート調査を実施した。アンケート655件発送したうち、303件の回答を得た(回収率46.3%)。回答には卒直後の21歳から61歳までの幅広い年齢層からの回答を得ることができた。主な回答者は、大学附属病院に勤務する歯科衛生士であった。現在の勤務体制についての満足度は、満足している64%、満足していない33%、どちらともいえない・未回答は7%であった。満足していない理由としては、業務内容に関するものが最も多く、次いで個人の能力に関すること歯科衛生士の資格に関するものが上がっている。キャリアアップに関して、学歴(修士・博士)の取得を望むものは少なく、臨床技能の向上を目指すものが多かった。その中には学会の制定する認定取得を目標とする者が多く認められた。歯科衛生士としての学びの機会について「学ぶ機会がある」と答えたものが69%、「学ぶ機会がない」と回答したものが23%いた。「学ぶ機会がない」と回答した理由は、時間がない38%、金銭的理由28%、学びたい研修内容がない30%、研修の情報が得られない23%であった。また、自由回答では都市圏の研修が多く受講の機会が得られにくい、研修を受けるための費用が多くかかるとの意見が認められた。e-leaningに関する認知度が25%と低かったにもかかわらず、回答者の約3分の1の者が試してみたいと回答をしている。これらの結果から歯科衛生士のキャリア支援に対して地域性も考慮すると、e-leaningシステムは有用に活用できると考えられる。また、利用者の利便性を考えると、スマートフォンやタブレット等での使用が可能となるシステムにすることにより利用者の幅が広がることが示唆された。現在、学会にて発表を行うためにデータのさらなる解析を行っている。

学ぶ機会がない理由として、「都市圏の研修が多く受講しにくい」「研修を受けるための費用」との意見が認められた。e-leaningに関する認知度は25%と低かったが、全体の約4割が活用してみたいとの回答を得た。歯科衛生士のキャリア支援のためには、e-leaningシステムの活用が有用であると考えられる。アンケートを実施するための、倫理審査への準備やアンケート実施対象者へ同意を得るための説目に時間がかかっってしまったため。また、集計のためのデータ入力協力者が得られていないために集計作業が進んでいない。予防歯科学アンケート集計のための要員を早急に採用し、データ入力を実施し、分析を行う。学会等での報告を計画しているが、今年度の関係学会へのエントリーが難しい場合には、報告書をまとめたうえで、次年度での学会報告を目指す。当初の予定では、予備調査をアンケート形式で実施し、その後の分析段階で聞き取り調査を実施する予定であったが、平成25年度は歯科衛生士職員やまた養成に係わる方との機会が多かったため、予定を変更し聞き取り調査にて「キャリアに対する考え」「キャリア支援のためのニーズ」「キャリアアップのための教育」に関して情報を得ることができた。そのため、予定したアンケート調査は当初より時期を変更し、具体的なキャリアパスへの教育方法、シュミュレーション教材の活用について検討することを目的として対象人数を拡大して実施することとした。現在、アンケートの作成が終了し、実施のための倫理審査提出の段階となっている。また、キャリアステージ設定のため、平成16年から委員として活動している全国歯科衛生士協議会キャリアラダー委員会において「大学病院に勤務する歯科衛生士のキャリアラダー」に関する基本的な考え方の報告を行った。この大学病院に勤務する歯科衛生士のキャリアラダー」を基に現在、「歯科衛生士技術に係わるもの」「歯科衛生士の資質に係わるもの」に分けてステップについて検討、ステップの設定を行っている。一方、実際に勤務する歯科衛生士のキャリア教育に関するニーズについては、東京医科歯科大学歯学部附属病院歯科衛生保健部職員を対象に実施した、卒後教育に関する調査においてニーズの把握を行った。この調査を基に臨床現場で働く歯科衛生士がキャリアアップのために求める技能・教育・研修が把握できたため、この中からコンピューターシミュレーション教材の作成対応できるテーマを抽出した。この中からシュミュレーション教材の作成を開始している。アンケートの開始・回収が遅れたため、データ入力協力者への依頼も遅れている。そのため、人件費・謝金の支払いがまだ発生していないため。キャリアに関するアンケートを実施する。全国の歯科病院に勤務する歯科衛生士を主な対象者として、具体的なニーズの把握、教育の機会、教育媒体に関する調査を実施する。
う蝕関連酵素に対する抗う蝕原性代用糖候補キシロシルフルクトシドの阻害機作

スクロース類似体であるキシロシルフルクトシド(XF)は、Streptococcus sobrinusのグルコシルトランスフェラーゼ(GTase)を効率よく阻害し、その阻害機序が拮抗阻害であること、また、ヒトの口腔内におけるXFの発酵性を微小電極を内臓した装置を用いて検討した結果、ヒトの口腔内で代謝されにくいことを明らかにしてきた。本研究の最終年度である本年は、これまで調べられていないStreptococcus salivariusのスクロース代謝酵素の一種であるGTaseとフルクトシルトランスフェラーゼ(FTase)に及ぼすXFの影響についても検討した。BHI培地の上清より硫安沈殿、ポリバッファー交換体PBE94によるクロマトフォーカシングによって2種のGTaseと1種のFTaseを精製した。2種のGTaseの不溶性グルカン合成はデキストランT10存在下で促進された。その際XFが共存するとグルカン合成を拮抗的に効率よく阻害することが分かった。この結果は、S.sobrinusのGTase阻害様式と同一であった。一方、FTaseもXFによって拮抗的に阻害されることが分かった。ただし、XF自身も本酵素によってゆるやかに分解され、還元糖が遊離することから、XFはFTaseの基質になる可能性が示唆されたが、反応速度は本来の基質であるスクロースよりも遅く、スクロースと共存すると、結果としてフルクタン合成を拮抗的に阻害できることが示唆された。以上のように、XFはミュータンスレンサ球菌のGTaseのみならず、唾液中に多数存在するS.salivariusのGTaseやFTaseに対しても拮抗阻害作用を示すことが示唆された。スクロース類似体であるキシロシルフルクトシド(XF)は、う蝕誘発菌Streptococcus sobrinusのグルコシルトランスフェラーゼ(GTase)を効率よく阻害することがこれまでの研究で明らかにされている。う蝕に関与すると思われる種々の酵素に対してどのように作用するかを明らかにすることと、甘味を有するXFのう蝕予防甘味剤としての適性を検討することである。この目的に沿って、本年はまずXFが口腔内細菌とくに歯垢内レンサ球菌によって資化されるか否かを菌株を増やして検討した。その結果、血清型a,b,c,gのミュータンスレンサ球菌のXF初期発酵速はスクロース初期発酵速度の0.84.4%であり、これらの菌のXF資化能は極めて弱いことが分った。S.sanguis,S.mitis,S.milleriのXF資化能もミュータンスレンサ球菌同様弱かった。しかし、S.salivariusの2株はXFを比較的容易に分解し、pH低下をきたした。現在、XF分解に関与すると思われる本菌の酵素の抽出を行っているところである。また、S.sobrinus,S.sanguisをXFを含む培地で10回継代培養した後、XF発酵能を調べた結果、S.sanguisはXFへの適応性を示した。現在、この違いを酵素レベルで調べているところである。一方、GTaseに対するXFの影響の検討は予定よりやや遅れているが、現在続行中である。S.mutans,S.sanguis,S,salivariusのGTaseを精製中であり、それらに対するXFの影響については来年度の検討項目とする予定である。他の関連酵素(フルクトシルトランスフェラーゼ,スクロースホスフォリラーゼなど)に対する影響についても次年度以降の検討項目としたい。スクロース類似体であるキシロシルフルクトシド(XF)がミュータンス・レンサ球菌のう蝕誘発に関連した酵素に対してどのように作用するかを明らかにすることと、XFのう蝕予防甘味剤として適性を検討するため研究を進めてきたが、これまでのところ、XFは多くの口腔内細菌によって資化されにくく、pH低下を起こしにくいことと、Streptococcus sobrinusのグルコシルトランスフェラーゼに対して拮抗阻害作用を示すことがin vitroの試験で明らかにされてきた。本年度は、インベルターゼに及ぼす影響を調べたが、XF自身がインベルターゼによって部分的に分解されるため、本酵素の阻害剤としての役割は期待出来ないことが示唆された。また、ヒト口腔内におけるう蝕原性をウシ・エナメル歯片の脱灰度で調べるIntraoral Cariogenicity Test(ICT)で検討した結果、2%XF処理時の脱灰度は、対照のそれよりも有意に低く、XFは低う蝕原性であることが示唆された。しかし、2%スクロースと2%XF共存下での脱灰度は、2%スクロース存在下の脱灰度と有意差なく、XFの抗う蝕原性作用は示されなかった。次に、ヒト口腔内におけるXFの資化作用を内蔵電極法を用いた歯垢下pH測定によって検討した。対照のスクロース溶液によるうがいでは、5分後にはpHは4.04.5に低下し、30分後でもそのpHは維持されたままであるが、XF溶液では、うがい直後にわずかにpHは低下するが、短時間のうちに回復し、30分後のpHは6.07.3となった。したがって、XFはヒト歯垢内では資化されにくいことが示唆された。今後、さらにスクロース代謝酵素に及ぼすXFの影響を検討すると共に、XFの代用甘味剤としての適性を追及していくつもりである。