hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
心筋細胞の興奮収縮連関における細胞内Ca^<2+>ストアと細胞膜間の結合膜構造の役割

心筋細胞膜とCa^<2+>ストアの小胞体膜とは、ジャンクトフィリンという小胞体蛋白を介して近接する結合膜構造を形作る。本計画では、その結合膜構造の興奮収縮連関における役割を解明することを目的とした。ジャンクトフィリン蛋白や別の小胞体蛋白であるリアノジン受容体を欠損させたマウスの心筋細胞は、結合膜構造と筋収縮に異常をきたすので、これらの欠損マウスを実験動物として用いた。具体的には、以下の実験を行った。(1)単一心筋細胞のジャンクトフィリン欠損時におこる不規則な筋収縮の特徴を明らかにした。(2)ジャンクトフィリンを欠損した場合の心月細胞における異常収縮は、活動電位の変化で説明された。(3)異常収縮は、細胞外からCa^<2+>流入によって生じていた。(4)ジャンクトフィリン欠損時の異常収縮時には、細胞を旋回するCa^<2+>waveが認められた。(5)L型Ca^<2+>チャネルとリアノジン受容体のカップル効率は、ジャンクトフィリン蛋白を欠損させると低下していた。(6)ジャンクトフィリンやリアノジン受容体を欠損した動物では、心電図を含む循環器パラメータが特徴的に変化していた。本実験計画遂行により、興奮収縮連関における細胞内Ca^<2+>ストアと細胞膜間の結合膜構造の果たす生理学的役割がある程度明らかになったと考えられる。今後とも、心筋細胞における結合膜構造蛋白の欠損による異常収縮に注目しながら、その主因となるイオン機構について、更に詳細に検討してゆく予定である。心筋細胞には、小胞体蛋白として、形質膜と小胞体膜を近接させるジャンクトフィリンJPが発現している。同蛋白を欠損させると形質膜と小胞体膜間の接合距離が広がり、同蛋白を過剰発現させると正常な2つ組み構造ダイアドの数が増えることが既に明らかにされている。また、JP遺伝子を改変したとき、心筋細胞の規則的収縮ないし興奮収縮連関が著しく乱された心不全状態に陥ることも既に明らかにされている。したがって、JP蛋白が関与する形質膜と小胞体膜の結合膜構造は、正常な興奮収縮連関に重要な役割を担うと考えられる。JPの蛋白欠損により誘発される異常収縮に注目し、心筋興奮収縮連関において結合膜構造が果たす生理学的な役割を探った。次のような実験を行った。(1)単一心筋細胞における収縮を計り、JP欠損時の異常収縮と野生型の正常収縮の差違について記載した。(2)JPを欠損した場合の心筋細胞における異常収縮に対応する活動電位の変化を捉えた。活動電位のどの相が変化しているかを調べ、異常収縮を説明する主なイオン機構を明らかにした。(3)この異常収縮は正常収縮と異なりNifedipine投与によっても除去されないが、細胞外液からCaイオンを除くと消失することから、異常収縮は少なくともL型Caチャネル以外の細胞外からのCa流入が必須と考えられた。(4)JP欠損時の異常収縮時には、細胞内を旋回するCa waveが認められた。Ca waveを共焦点レーザ顕微鏡を用いて調べ、異常収縮の発生機序を検討した。研究課題の「心筋細胞の興奮収縮連関における細胞内Ca^<2+>ストアと細胞膜間の結合膜構造の役割」について、2カ年計画の最終年度分の達成に努めた。本年度においては、小胞体蛋白のうち、ジャンクトフィリン蛋白のみならず、リアノジン受容体にも力点を置いて、リアノジン受容体が欠損しているときの異常収縮の解明にも努めた。(1)L型Ca電流とCaトランジエントの同時記録を行いながら、L型Caチャネルとリアノジン受容体のカップル効率を算出し、ジャンクトフィリン欠損およびRyR2欠損細胞の場合を野生型細胞の場合と比較した。その結果、両蛋白欠損によるカップル効率の変化を認めた。(2)ジャンクトフィリンやリアノジン受容体の欠損

動物において、動物レベルの循環器学的解析を行った。その結果、心電図をはじめとする循環器パラメータについて、両欠損動物固有の特徴的な変化が認められた。(3)L型Caチャネルやリアノジン受容体などのイオンチャネルをあらかじめ発現させた培養細胞において、ジャンクトフィリンの共発現をさせる前後のイオンチャネル全細胞電流や細胞内のCa動態を比較検討した。その結果、ジャンクトフィリンによるイオンチャネル電流の修飾機構を捉えた。2カ年の実験計画遂行により、目標である心筋細胞における結合膜構造蛋白の欠損による異常収縮の主因となるイオン機構を、ほぼ明らかにすることが出来たと考えている。興奮収縮連関における細胞内Ca^<2+>ストアと細胞膜間の結合膜構造の役割も、RyR2実験結果とJP2実験結果の詳細な比較によって、より鮮明になったと考えている。
ＤＶＤ字幕多言語データベースによる再帰的要素の統語的・語彙的研究

再帰代名詞束縛の分析を行った。Lebeaux、Chomskyが提唱した再帰代名詞の移動分析をミニマリストプログラムの枠組みで捉え直し新たな提案を行ったのがHasegawa(2000)の移動分析であったが、その後のミニマリストプログラムの発展にともない導入されたAGREEのメカニズムをHiraiwaが発展させたMULTIPLEAGREE(多重一致)を再帰代名詞に応用した分析が、Hasegawa(2005;2009)とChomsky(2005;2008)で提案された。本研究はこの移動分析と多重一致分析を融合したhybrid(混成)分析を検討し、その形態論・語形成への応用の可能性を明らかにした。2013年7月に米国ミシガン大学アナーバー校とカリフォルニア大学サンディエゴ校(UCSD)に出張した。ミシガン大学では、ノーム・チョムスキー(Noam Chomsky)教授の、“What is Language, and Why does it Matter"と題された講演会に参加した。ミニマリスト・プログラムにおける最新の理論展開が示され、提案された新たな統語的メカニズムが、再帰的要素の束縛現象を分析する上で有用であり、本研究の今後の展開に生かせる可能性が確認できた。UCSDでは、ヒスパニック系二言語話者の英語・スペイン語使用に関するデータ・文献を収集し、このような話者が2つの言語を用いる際の再帰的要素の統語的振る舞いの分析を行う上で、貴重なデータ・文献を入手することができた。さらに、2014年3月には、ノーム・チョムスキー教授が来日し上智大学で行った“The Architecture of Language Reconsidered"(「言語の構成原理再考」)と題された講演会に参加した。これを受けて慶応義塾大学で開催された慶應言語学コロキアムSYNTAXSESSIONにも参加し、チョムスキーが“Problems of Projection"で示した新提案とその後の理論展開についてその詳細を知ることができた。構造がつくられる(structure building)過程において作用すると考えられてきたlabelingのメカニズムがかかわる統語的・形態的プロセスについての新理論が、本研究の再帰的要素の今後の分析において、新たな知見を与えるものであることを確認できた。これらの研究成果については、平成26年度中に論文または学会発表の形で公にする予定である。(1)映画・ドラマ等のDVDソフトウェアから得られる字幕・音声データを再帰代名詞および再帰的要素(self-)を含む派生合語のデータベースを独自に作成した。併せて字幕情報を含むインターネット上の動画等からも再帰的要素を含む言語データ収集を行って、これをデータベースに追加した。(2)作成したデータベースから再帰代名詞、および再帰的要素self-を含む複合名詞・動詞・形容詞等の用例を、ノートパソコン、コンピュータ・ソフトウェアを用いて検索し、用法・構文などに応じて整理した。(3)整理したデータにおける再帰的要素(self-)を含む派生複合語の用例の数・出現の頻度を、名詞・動詞・形容詞等の品詞ごとに算出し比較した。4)これらのデータから、語彙部門(lexicon)における再帰的要素(self-)を含む派生複合語の品詞別に見た用例数・出現頻度と、統語部門(syntax)における再帰代名詞の主要部付加の可能性との関連性・相関性について考察した。再帰代名詞(のself部分)が統語部門において動詞・名詞には付加するが形容詞には付加しないとする混成分析を、語彙部門の派生複合語のデータ・分析から裏付ける可能性を検討した。(5)また、言語学関係資料からこれまでに蓄積された再帰代名詞および派生複合語に関するデータ・従来の分析を参照し、混成分析との比較・検討を通してその有効性を実証する可能性について考察を行った。(6)平成24年8月にオーストリア・ハンガリーに渡航し、James Merchant教授、Shinichiro Ishihara講師とアポイントメントを取ってコメント・データをいただくなど、海外の言語研究者からの提供データ・コメント・フィードバックを今後の研究に反映させるとともに、国内では得られないデータ・資料の追加収集を海外で行い、データベースを補充した。再帰代名詞などの再帰的要素の束縛(binding)と、再帰的要素の持つ統語的・語彙的性質の、新たな分析の可能性を追求した。従来の再帰代名詞の移動分析をミニマリストプログラムの枠組みでとらえ直したHasegawa (2000)の移動分析と、AGREE(一致)のメカニズムを発展させたHiraiwa (2001)のMULTIPLEAGREE(多重一致)を再帰代名詞束縛に応用したHasegawa (2005; 2009)・Chomsky (2005; 2007)の分析とを融合した、hybrid(混成)分析の妥当性・応用の可能性を、多様な言語データに基づき検証した。映画等のDVDソフトウェアなどから、再帰代名詞・再帰的要素を含む言語データを収集し、英語を中心に様々な言語の再帰的表現のデータベースを作成した。

そのデータベースを元に、再帰的性質をもつさまざまな要素の統語的・語彙的性質について、再帰的要素の混成(hybrid)分析を採用することにより、従来の移動分析や一致のみを用いる分析と比べて、より広範なデータをカバーしつつ自然な説明を与えうることを論証した。このような再帰的要素の混成(hybrid)分析に基づいて、語彙部門(lexicon)において再帰的要素を含む派生語が示す語彙的性質を解明する可能性を検討した。また、再帰的要素がかかわる語彙部門と統語部門との相関関係、および統語部門と音声部門・意味部門とのインターフェイスを通した相互作用についても、移動と多重一致が段階的・複合的に適用されると考えることで新たな提案を行い、ミニマリストプログラムにおける各部門の相関関係について、従来とは異なる知見を提示することが可能となった。この研究成果は、平成27年度中に論文の形で発表する予定である。英語学英語の再帰的要素についてのデータ・文献収集とその分析については、論文や学会発表ができる形に近いところまで研究が進んでいる。ただ、英語以外の言語の再帰的要素については、データや文献収集がまだ十分でなく、その分析も論文や学会発表で公にできるところまではまだ進んでいないが、平成26年度中には成果が提示できるよう研究を進める予定である。上記の研究実績のうち、(1)の再帰的要素のデータ収集・データベースの作成、および(2)のデータベースを用いた用例の検索と用法・構文等に応じた整理、(3)の用例の数・出現頻度の算出については、比較的順調に進んでいる。(4)で述べた、再帰的要素の用例数・出現頻度と、統語部門における再帰代名詞の主要部付加の可能性との関連性・相関性についての考察、混成分析を語彙部門の派生複合語のデータ・分析から裏付ける可能性については、まだ結論を得るには至っていないものの、現在順調に検討を進めている。(5)については、再帰代名詞および派生複合語に関する従来のデータ・分析を参照し、混成分析との比較・検討を通してその有効性を実証できる見通しをもって考察を行っている。(6)の海外渡航に関しては、オーストリアにおいて再帰的要素に関するデータ収集を行うとともに、ハンガリーではMerchant教授・Ishihara講師から貴重なコメント・データの提供を受けることができ、今後の研究の進展に向けて得るところが非常に大きかった。英語の再帰的要素に関して引き続きデータ・文献収集とその分析を進める。さらに、英語以外の言語の再帰的要素について、まだ十分でないデータ・文献収集を、欧米系以外の言語にも範囲を広げ、その充実をはかる。英語とその他の言語における再帰的要素について、比較検討の対象を欧米系言語以外にも広げながら分析を進め、その統語的・形態的性質の異同とそれを生じさせる要因・メカニズムについて明らかにしていく予定である。(1)オランダ語等他言語の再帰代名詞および再帰的要素を含む派生複合語のデータを、多言語字幕データを含む
Cタイプレクチンペア受容体DCIRとDCARによる樹状細胞機能制御機構の解明

In vitroの実験により、R&D社の抗DCIR抗体とBD社の33D1抗体はそれぞれDCIR1とDCIR2に特異的だが、R&D社の抗DCAR抗体はDCAR2とDCIR1の双方を認識することが判明した.従って現時点で手元にある抗体でマウスDCARを特異的に認識し刺激を導入する方法を確立できず、DCIRとDCARによる皮膚を場とする樹状細胞機能制御機構を明らかにすることはできなかった.In vitroの実験により、R&D社の抗DCIR抗体とBD社の33D1抗体はそれぞれDCIR1とDCIR2に特異的だが、R&D社の抗DCAR抗体はDCAR2とDCIR1の双方を認識することが判明した.従って現時点で手元にある抗体でマウスDCARを特異的に認識し刺激を導入する方法を確立できず、DCIRとDCARによる皮膚を場とする樹状細胞機能制御機構を明らかにすることはできなかった.当大学動物実験施設においてMHVによる汚染が発生し,影響が長引いたこともあり,当初予定していたScripps InstituteからのDCIRノックアウトマウスの導入は断念し,代わりに主にin vitroでの強制発現の系を用いて,種々の抗体の特異性の解析を行った。以前よりBDから供給されていた抗樹状細胞抗体33D1がDCIR2を認識することが報告され(JEM 2006),これについても検討した。まずマウスDCIR1,2,DCAR,dectin-2の全長cDNAをpEF-BOSとpCMXベクターにクローニングしたものを作成し,それぞれを293T細胞にtransfectionし,細胞表面に発現させた。DCARとdectin-2についてはFcRγ鎖との共発現も行った。これらの細胞に対し,手持ちの2つの抗DCIRペプチド抗体(JID 2002),R&Dの各種抗DCIR,DCARモノクローナル抗体,BDの33D1を用いてFACS解析を行った結果,後3者がそれぞれDCIR1,DCAR,DCIR2に特異的に反応することを確認した。この結果を受け,正常,紫外線照射後,ピーリング剤塗布後,DNCB接触皮膚炎のマウス皮膚の凍結切片を経時的に調整し,各抗体による染色を試みている。また,東京大学医化学研究所岩倉研究室において作製され,高齢になると自己免疫性関節リウマチ様の関節炎を発症するDCIR1ノックアウトマウス(Nat Med 2008)の供与について,手続きをすすめている。最近明らかになったDCIRファミリー分子のうちマウスDCIR1-4、DCAR1, 2、Dectin-2の全長cDNAをpEF-BOSベクターにクローニングした発現ベクターを新たに作成し、293T細胞にtransfectionして細胞表面に一過性に発現させる系を用いて、再度種々の抗体の特異性をFACSで解析した。R&D社の抗マウスDCIR、DCARモノクローナル抗体、BD社の33D1抗体を用いてFACS解析を行った結果、DCIR2が33D1抗体で、DCAR2が抗DCAR抗体で特異的に認識されるのに対し、DCIR1は抗DCIR抗体と抗DCAR抗体双方により認識され、またDCAR1、DCIR3, 4とDectin-2はいずれの抗体によっても認識されなかった。すなわち抗DCIR抗体と33D1抗体はそれぞれDCIR1とDCIR2に特異的だが、抗DCAR抗体はDCAR2のみでなくDCIR1も認識する。そこでビオチン化した抗DCAR抗体を作製し、DCIR1とDCAR2を共発現した細胞をまず抗DCIR抗体で処理した後にビオチン化抗DCAR抗体によって染色することを試みたが、各抗体が認識するモチーフが異なるためか、前処理の有無による染色性の差は認められなかった。従って現時点で手持ちにある抗体でマウスDCARを特異的に染色する方法を確立することは出来なかった。現在、これらの抗体を用いて、種々のマウス皮膚炎をモデルにFACSおよび免疫組織化学的な検討を継続的に行っているが、抗DCIR抗体と抗DCAR抗体での染色結果に有為な差は見出されていない。一方、昨年末の日本免疫学会学術集会において、大阪大学のグループからDCIRのリガンドDCIR-Lを同定したとの報告があり、その中でDCIRノックアウトマウスにおいてもDCARの発現を検出できないとのデータがあったが、当方では確認できていない。
ラット肝細胞及び肝ミクロソームのエストロゲン代謝に対する環境化学物質の影響

昨年度の研究で、非イオン性界面活性剤の生分解物である4-tert-Octylphenolおよびその塩素化体がCYP2B1/2を誘導することを明らかにした。1,4-Dioxaneは非イオン性界面活性剤の製造過程でエチレンオキサイド鎖を付加する際の副反応により生成することが知られており、非イオン性界面活性剤の水環境汚染により複合的なCYP2B1/2の誘導が引き起こされる可能性を示唆する結果が得られた。本研究では、環境化学物質によるシトクロムP450の誘導あるいは阻害が、肝臓でのエストロゲン代謝に及ぼす影響を評価するためのin vitro実験系として、シトクロムP450の維持に優れた細胞外基質であるマトリゲルを用いて培養したラット肝細胞を採用した。まず、エストラジオールとその主要な代謝物である16alpha-水酸化体、2-及び4-水酸化体(カテコールエストロゲン)及び2-メトキシ体を、酸化電位の差異に基づいて選択的に検出できるHPLC/ECD同時分析法を開発し、ラット肝細胞及び肝ミクロソームのエストロゲン代謝活性を測定した。これらの化学物質に曝露したラット肝細胞でエストラジオールの代謝活性とシトクロムP450分子種の変動を測定し、OP、ClOP及びCl2OPによってCYP2B1/2が誘導されること、OP及びClOPは2-水酸化体の生成量を濃度依存的に減少させるが、これはCYP2C11の阻害に起因する可能性が高いこと、OP1EC及びOP1EOはCYP3Aを顕著に誘導し、遺伝子障害性の高い4一水酸化体の生成量を増加させることを明らかにした。
構造生物学と電気生理学を駆使したナトリウムイオン選択的透過機構の解明

本研究は、電気生理学的手法による活性測定とX線結晶構造解析による高分解能の構造情報を組み合わせることによりNavのNaイオン選択的な透過機構の解明を目指している。初年度において、原核生物由来ナトリウムチャネルの一種であるNavAbのイオン選択性フィルターの変異体についてチャネル活性が消失する変異体とLiイオン選択性が増す変異体を得ている。本年度は上記二つの変異体について以下の研究を行った。まず、活性消失の変異体ではイオンポアを構成するアミノ酸の嵩高い残基への変異によりポア半径が1Å程度狭くなることを構造解析により明らかにしており、これによりイオン透過のために必要な水和水の交換が困難になることが予想された。そこで、イオンチャネル四量体を一本のポリペプチド鎖で繋いだタンデム四量体を作製して、各サブユニットに変異を導入しポア半径を徐々に狭くすることで、イオン透過が可能で最も狭いイオンポアを有する変異体を電気生理学的手法により同定した。これにより、四量体中三つのサブユニットに変異導入してもチャネル活性が保持されることを明らかにした。これにより、Naイオンの透過に必要な水和水の代わりとして働くタンパク質由来の酸素原子の配置が明らかになった。また、Liイオン選択性が増す変異体は細胞外側のセリン残基を小さい側鎖の残基への変異で得られており、これらの変異体の発現・精製及び結晶化を行った。野生型とほぼ同等の結晶化条件で単結晶が得られたものの、野生型と同様の測定条件では回折像が得られなかった。そこで、測定条件の改善を行い、高塩濃度での凍結により3.5Å分解能程度の回折データの収集を可能にした。本年度の計画として、Naイオン選択的な非対称イオンポアを持つタンデム四量体の同定を掲げていた。今回、電気生理実験により、非対称な形状で径が狭いイオンポアをもつNaイオン選択的な変異体を同定した。また、Li選択性を向上させる変異は細胞外に面したセリン残基への変異であり、この残基もイオン選択性を決定する重要な要素であると考えられた。このセリン残基の変異体についても条件検討を行い、今後の構造解析のめどが立っている。以上のことから、順調に進展していると判断した。これまでに同定したチャネル活性が変化する変異体のホモ四量体でのX線結晶構造解析を進め変異による構造変化を明らかにする。特にLiイオンの透過性が増す変異体については水和イオンとチャネル分子及び水和水の相互作用が観測可能な高分解能での構造を決定する。また、高いNaイオン選択性を持ち非対称なイオンポアの構造決定については、同定した径の狭い非対称イオンポアを持つ変異体の構造決定を目指す。変異体タンデム四量体は分子量が大きく大腸菌での発現が困難であることが予想されるため、昆虫細胞での発現系も検討する。この構造解析により、非対称フィルターの高分解能構造を決定する。本研究は、電気生理学的手法による活性測定とX線結晶構造解析による高分解能の構造情報を組み合わせることによるNavのNaイオン選択的な透過機構の解明を目指している。該当年度において申請者は主に以下の二点を行った。まず、原核生物由来ナトリウムチャネルの一種であるNavAbのイオン選択性フィルターを構成する残基へ変異導入を行いチャネル活性が消失するあるいはイオン選択性が変化する変異を複数種同定した。活性消失の変異は選択性フィルターの細胞内領域に近いロイシン残基への変異であり、嵩高い疎水性残基への変異により活性が消失した。また、イオン選択性を変える変異は細胞外側のセリン残基への変異であり、小さい側鎖の残基への変異によりLiイオンの透過性が増加することを明らかにした。そこで、これらの変異体の発現・精製及び結晶化を行った。野生型とほぼ同等の結晶化条件で単結晶が得られ、活性が消失する変異体について3.5Å分解能程度の回折データを収集し構造決定に成功した。これにより、変異導入による構造変化を明らかにした。活性失活変異体では嵩の高い残基への変異導入によりイオンポアの内径が狭まっており、イオン透過に必須なポア内径が予想された。予想される内径からNaイオンの透過時における脱水和は部分的であることが示唆され、このことはこれまでの研究で明らかになった選択性フィルター内の非対称なNaイオンの電子密度が示唆する透過機構にも一致する。平成29年度の計画として、透過活性に影響のある変異体の同定を掲げていた。この実験計画に沿って、失活変異や選択性が変化する変異体を複数取得しており、さらには、Liイオン選択性を高める変異を同定することができた。Liイオンに高い選択性を持つイオンチャネルはこれまでに同定されておらず、変異体としても高いLiイオン選択性を持つチャネルの創製は産業界や環境浄化への大きな波及効果が期待できる。また、これらの変異体のうち結晶化条件が野生型に近いものについては構造取得に成功している。以上のことから、当初の計画以上に進展しているとした。

まず、活性消失の変異体ではイオンポアを構成するアミノ酸の嵩高い残基への変異によりポア半径が1Å程度狭くなることを構造解析により明らかにしており、これによりイオン透過のために必要な水和水の交換が困難になることが予想された。そこで、イオンチャネル四量体を一本のポリペプチド鎖で繋いだタンデム四量体を作製して、各サブユニットに変異を導入しポア半径を徐々に狭くすることで、イオン透過が可能で最も狭いイオンポアを有する変異体を電気生理学的手法により同定した。これにより、四量体中三つのサブユニットに変異導入してもチャネル活性が保持されることを明らかにした。これにより、Naイオンの透過に必要な水和水の代わりとして働くタンパク質由来の酸素原子の配置が明らかになった。また、Liイオン選択性が増す変異体は細胞外側のセリン残基を小さい側鎖の残基への変異で得られており、これらの変異体の発現・精製及び結晶化を行った。野生型とほぼ同等の結晶化条件で単結晶が得られたものの、野生型と同様の測定条件では回折像が得られなかった。そこで、測定条件の改善を行い、高塩濃度での凍結により3.5Å分解能程度の回折データの収集を可能にした。本年度の計画として、Naイオン選択的な非対称イオンポアを持つタンデム四量体の同定を掲げていた。今回、電気生理実験により、非対称な形状で径が狭いイオンポアをもつNaイオン選択的な変異体を同定した。また、Li選択性を向上させる変異は細胞外に面したセリン残基への変異であり、この残基もイオン選択性を決定する重要な要素であると考えられた。このセリン残基の変異体についても条件検討を行い、今後の構造解析のめどが立っている。以上のことから、順調に進展していると判断した。これまでに同定したチャネル活性が変化する変異体のホモ四量体でのX線結晶構造解析を進め変異による構造変化を明らかにする。特にLiイオンの透過性が増す変異体については水和イオンとの相互作用が観測可能な高分解能での構造を決定する。高いNaイオン選択性を持ち非対称なイオンポアの構造決定に向けて、NavAbの四つのサブユニットを一本のポリペプチド鎖で繋いだタンデム四量体に変異導入し変異残基を多く持ちNaイオン選択的な透過活性を維持する非対称なフィルター配置を決定する。決定した非対称フィルターを持つタンデム四量体の精製条件を検討する。特にLiイオンの透過性が増す変異体については水和イオンとチャネル分子及び水和水の相互作用が観測可能な高分解能での構造を決定する。また、高いNaイオン選択性を持ち非対称なイオンポアの構造決定については、同定した径の狭い非対称イオンポアを持つ変異体の構造決定を目指す。変異体タンデム四量体は分子量が大きく大腸菌での発現が困難であることが予想されるため、昆虫細胞での発現系も検討する。この構造解析により、非対称フィルターの高分解能構造を決定する。
環境要因による寿命延長の次世代への継承の分子機構

近年、後天的に獲得した形質がDNA変異を伴わずに次世代へと継承されることが報告され始めている。しかしながら、その詳細な分子機構については未だ明らかになっていない。本研究では、環境ストレスにより誘導される形質の変化が世代を越えて受け継がれる分子メカニズムの解明を目的としている。ストレスを高濃度で与えると生物にとって有害となる一方で、低濃度で与える場合には個体のストレス応答が適度に活性化し生存力が高まることが知られており、このような現象をホルミシス効果と呼ぶ。私は、線虫に様々な環境ストレスを与えて飼育することで、種々のストレス耐性に有益な効果がみられるかを検討した。さらに、ストレスを受けた親世代から産まれた子世代以降の子孫について非ストレス条件下で飼育したのち、親世代でのストレスへの曝露が子世代以降の線虫のストレス耐性にどのような影響がみられるのかを検討した。得られた実験結果をもとに、ストレスを受けた親世代の核内においてエピジェネティックな変化が生じ、それが世代を越えて受け継がれることにより獲得形質が次世代へ継承されるのではないかと仮説を立て、そのメカニズムに関わる因子の探索を行った。そのなかで、いくつかのヒストン修飾因子や転写因子の関与を示し、さらにそれらの因子がどのような組織で機能するのかについての知見を得た。28年度が最終年度であるため、記入しない。ストレスは高濃度では有害となる一方で、低濃度で用いると個体のストレス応答が活性化されて生存力が向上することが知られている。本年度の研究において私は、線虫に種々のストレスを与えて飼育することにより有益な効果がみられるのかを調べた。次に、与えるストレスの濃度条件の検討を行い、最もフェノタイプが大きく表れる濃度を決定した。また、ストレスを与えることで生じる発生スピードや体長の違いが、その有益な効果に関与しているのかを検討した。さらに、ストレスを与えた親世代から産まれた子世代の線虫を、非ストレス条件下で飼育したのち、親世代でのストレスへの曝露が子世代にどのような影響を及ぼすのかについて検討した。また、その子世代から産まれた孫世代についても形質が受け継がれるのかを調べた。さらに、オス親にのみストレスを与えた場合には、その子世代の線虫においてどのような影響がみられるのかを検討した。それらの研究結果から私は、ストレスを受けた親世代の核内でエピジェネティックな変化が生じ、それが世代を越えて受け継がれるのではないかと考え、形質の継承を担っているヒストン修飾因子を探索した。私は、線虫に種々のストレスを与えて飼育することにより有益な効果がみられるのかを調べた。これらの結果から私は、ストレスを受けた親世代の核内でエピジェネティックな変化が生じ、それが世代を越えて受け継がれるのではないかと考え、形質の継承を担っている因子を探索した。そのなかで、いくつかのヒストン修飾因子や転写因子の関与を示した。さらに、これらの因子がどの組織で機能しているのかについて組織特異的なノックダウンによる解析を進めた。今後は、次世代への形質の継承に関わるエピジェネティック変化について、より詳細な解析を進めたいと考えている。本年度の研究により、環境ストレスによる獲得形質の継承において、特定のヒストン修飾因子や転写因子が関与することを示唆する結果が得られており、研究の進捗状況はおおむね想定していた通りであると考えている。

得られた実験結果をもとに、ストレスを受けた親世代の核内においてエピジェネティックな変化が生じ、それが世代を越えて受け継がれることにより獲得形質が次世代へ継承されるのではないかと仮説を立て、そのメカニズムに関わる因子の探索を行った。そのなかで、いくつかのヒストン修飾因子や転写因子の関与を示し、さらにそれらの因子がどのような組織で機能するのかについての知見を得た。本年度の研究より、環境ストレスによる獲得形質が世代を越えて継承されることや、その継承にエピジェネティックな変化が関与していることを示唆する結果が得られており、研究の進捗状況はおおむね想定していた通りであると考えている。今後の方針として、環境ストレスの曝露による親世代・子世代でのエピジェネティック変化の検出、ならびに世代を越えたエピジェネティクス変化の維持機構についてより詳細な解析を試みる。28年度が最終年度であるため、記入しない。今後は、親世代においてストレスを与えたときに核内で誘導されるエピジェネティックな変化についてより詳細な解析を進めるとともに、世代を越えてその変化を維持するために機能する因子の同定を試みる。
亜鉛フィンガーペプチドの創製、DNA認識および遺伝子制御

天然亜鉛フィンガータンパク質における金属の意識と新しい人工亜鉛フィンガータンパク質の設計・創製を目標に、COEプロジェクト「元素科学」への貢献を目指している。本研究では、典型的な亜鉛フィンガータンパク質Sp1と各種金属イオンとの相互作用を検討した結果、鉄、銅、水銀などによってSp1の特にシステインの亜鉛配位が大きく影響を受け、おそらくシステイン2分子が酸化されジスルフィド結合を形成することが推測された。そこで、新たに天然亜鉛フィンガーモチーフ(CCHH)とは異なったAAHH型亜鉛フィンガーやシスチジンフィドを有する亜鉛フィンガーをペプチド合成によって作製した。現在、この新規亜鉛フィンガーを用いて、CDスペクトルによるタンパク質の折りたたみあるいはゲル電気泳動によるDNA結合性を検討中である。本研究はこれ迄まったく追究されていなかった天然亜鉛フィンガータンパク質のDNA結合に対する有害金属イオンの効果や亜鉛フィンガーと有害金属イオンとの相互作用による亜鉛フィンガー構造の変化に有用な情報を与えるばかりでなく、ジスルフィド結合を有する新しい亜鉛フィンガーの設計・創製にも貴重な知見を提供するのである、今後これらの実験実現するため、遺伝子化学、生化学、錯体化学などの種々の手法を駆使して包括的な研究を遂行する。
強レーザー近赤外数サイクルパルスを用いたクラスターのフーリエ変換振動分光

近赤外高強度フェムト秒数サイクルパルスを分子に照射すると、分子・分子イオンの振動回転波束が生成できる。この振動回転波束を実時間観測し、フーリエ変換を行うことによって、分子・分子イオンの振動回転スペクトルを得ることができる。この分光手法は、赤外不活性な分子イオンの振動分光法として、特に有力な手段であると期待される。本研究では、超音速分子線発生装置を開発し、クラスター分子・クラスターイオンへの本分光手法の応用を実現する。
オール無機材料からなる高耐熱シースルーフレキシブル薄膜ＥＬデバイスに関する研究

本研究では、有機材料を全く使用しない新規な高耐熱フレキシブル無機薄膜ELデバイスの実現をゴールとして、材料技術及び作製プロセス技術の開発を行った。光を殆ど吸収しない透光性フレキシブルジルコニア系セラミックシートを基板として採用する高耐熱フレキシブル薄膜EL素子及び極薄ガラスシートを基板として採用する高耐熱シースルーフレキシブル無機薄膜EL素子を作製し、適合する酸化物蛍光体材料、絶縁層材料及び透明電極材料の開発及びフレキシブル基板上への薄膜形成技術、積層技術及び熱処理技術等のデバイス作製技術を確立した。その結果、オール無機材料からなる高耐熱シースルーフレキシブル薄膜EL素子を実現できた。本研究は、フレキシブルジルコニア系セラミックシートもしくは極薄ガラスシートを基板材料として採用する全く新規な高耐熱フレキシブル酸化物蛍光体薄膜ELデバイスおよび高耐熱シースルー酸化物蛍光体薄膜ELデバイスの実現をゴールとして、上記フレキシブル基板に適合する酸化物蛍光体材料、絶縁層材料及び透明電極材料を開発し、それらのフレキシブル基板上への薄膜形成技術、積層技術及び熱処理技術等のデバイス作製技術を確立することにある。本年度は以下の成果を得た。前年度までに確立した、ジルコニア系セラミックス上への、透明導電膜、Zn2Si1-xGexO4:Mn蛍光体薄膜発光層及び酸化アルミニウムー酸化イットリウムー酸化チタン系複合絶縁層薄膜作製技術をベースとして、発光色のフルカラー化を目的として、赤、及び青色発光蛍光体薄膜材料の開発及びそれを用いるELデバイスを開発した。Ga2O3:Cr及び(La1-xGax)2O3:Bi薄膜をそれぞれ採用し、ジルコニア系セラミックス上への最適成膜条件を確立した。また、Ga2O3:Cr及び(La1-xGax)2O3:Bi蛍光体薄膜発光層の発光効率の改善を目的に実施したポストアニーリングは、蛍光体薄膜に対して各種雰囲気下で約8001100°Cの高温処理を赤外線イメージ電気炉を使用するラピッドサーマルアニーリングを用いて行う技術を確立した。【研究目的・方法】近年フレキシブル直流駆動有機薄膜EL(有機発光ダイオード;OLED)の研究開発が注目され、フレキシブルOLEDディスプレイやランプ開発に関する多くの報告がある。しかしながら、プラスチック基板を始めとした有機材料を使用するフレキシブルELは、製造プロセスでの熱処理や使用環境において100200°C以上を経験することは極めて困難であり、安定性や寿命の問題を解決しなければならない。本研究では、これらの問題点を解決できる可能性のある有機材料を全く使用しない新規な高耐熱フレキシブル無機薄膜ELデバイスの実現をゴールとして、最終年度である本年度は、前年度までに確立した、ジルコニア系セラミックス上への、透明導電膜、Zn2Si1-xGexO4:Mn蛍光体薄膜発光層及び酸化アルミニウムー酸化イットリウムー酸化チタン系複合絶縁層薄膜作製技術をベースとして、本年度は、極薄ガラスシートを基板材料として採用するシースルーフレキシブル酸化物蛍光体薄膜ELデバイスの開発を行った。【研究成果】1各種酸化物蛍光体薄膜を極薄ガラスシート上に積層する成膜技術を確立した。第二段階としては上記で確立した成膜技術をベースとして、極薄ガラスシート上への形成に最も適合する新規な蛍光体母体材料及び発光中心材料を開発した。2極薄ガラスシート上に形成した酸化物蛍光体薄膜発光層を各種雰囲気下で約650°C以下での熱処理で発光特性を十分に改善するため、熱処理時間や、昇温及び降温レート等の熱処理プロセスの極薄ガラスシートへの適合化を実施した。3ジルコニア系セラミックス及び極薄ガラスシートをそれぞれ基板材料として作製したセラミックスフレキシブル薄膜ELデバイス及びシースルー薄膜ELデバイスに対して、各種雰囲気中での耐熱試験を実施し、本デバイスの耐熱安定性を評価した結果、周囲温度200°Cにおいて、極めて高い安定性を実現できた。1)市販の100mm×100mmジルコニア系セラミックスを採用し、光をセラミックスを通して取り出す構造のフレキシブル

薄膜ELデバイス構造に適合する透明導電膜材料として、Sb添加酸化スズとGa添加酸化亜鉛系複合酸化物透明導電膜の作成技術を確立し、発光層としてマンガン(Mn)添加硫化亜鉛(ZnS:Mn)系蛍光体薄膜を採用する高耐熱フレキシブル薄膜ELデバイスの作成技術を確立できた。当該、ELデバイスにおいて、曲げながら、十分実用に耐えうる黄橙色EL発光を実現できた。加えて、周囲温度100°Cまでの高温化においても安定に動作することを確認できた。また、Mn添加珪酸亜鉛(Zn2SiO4:Mn)酸化物蛍光体薄膜をフレキシブルセラミックシート上に形成する技術を確立でき、高耐熱フレキシブル酸化物蛍光体薄膜ELデバイスの実現のメドを得た。2)セラミックス上部から光を取り出す構造についても、発光層としてマンガン(Mn)添加硫化亜鉛(ZnS:Mn)系蛍光体薄膜を採用する高耐熱フレキシブル薄膜ELデバイスの作成技術を確立できた。当面の技術課題である、フレキシブル無機ELデバイスの発光層に適合する、新規な蛍光体薄膜の開発に成功すると共に、発光特性の改善に特に重要なポストアニーリングとして各種雰囲気下で約8001100°Cの高温処理を赤外線イメージ電気炉を使用するラピッドサーマルアニーリングを用いて行う技術を確立した事による。ジルコニア系セラミックスを採用し、光をセラミックスを通して取り出す構造のフレキシブル薄膜ELデバイス構造に適合する透明導電膜材料として、Sb添加酸化スズとGa添加酸化亜鉛系複合酸化物透明導電膜の作成技術を確立していることに加えて、発光層としてマンガン(Mn)添加硫化亜鉛(ZnS:Mn)系蛍光体薄膜を採用する高耐熱フレキシブル薄膜ELデバイスの作成技術を確立できている。さらに、Mn添加珪酸亜鉛(Zn2SiO4:Mn)酸化物蛍光体薄膜をフレキシブルセラミックシート上に形成する技術を確立でき、高耐熱フレキシブル酸化物蛍光体薄膜ELデバイスの実現のメドが得られている。1)平成24年度までに確立した、ジルコニア系セラミックス上への、透明導電膜、Zn2Si1-xGexO4:Mn蛍光体薄膜発光層及び酸化アルミニウムー酸化イットリウムー酸化チタン系複合絶縁層薄膜作製技術をベースとして、本年度は、極薄ガラスシートを基板材料として採用するシースルーフレキシブル酸化物蛍光体薄膜ELデバイスの実現を目指す。具体的には、第一段階として開発した各種酸化物蛍光体薄膜を極薄ガラスシート上に積層する成膜技術を確立する。第二段階としては上記で確立した成膜技術をベースとして、極薄ガラスシート上への形成図3フレキシブルガラスに最も適合する新規な蛍光体母体材料及び発光中心材料を開発する2)極薄ガラスシート上に形成した酸化物蛍光体薄膜発光層のポストアニーリングは、極薄ガラスシートの融点からの制約から約650°C以下であることが要求される。したがって、成膜時点(熱処理前)での結晶性を極力高めるために基板温度、成膜雰囲気等の最適化を実施する。その後、各種蛍光体薄膜に対して各種雰囲気下で約650°C以下での熱処理で発光特性を十分に改善するため、熱処理時間や、昇温及び降温レート等の熱処理プロセスの極薄ガラスシートへの適合化を実施する。
麹菌タカアミラーゼA遺伝子の発現制御因子に関する分子生物学的解析

麹菌に代表される糸状菌は我国における醗酵工業の基盤となった極めて重要な真核微生物群である。糸状菌における遺伝子発現制御機構の解明は遺伝子の高度利用に必須となる。これまでにAspergillus oryzaeからタカアミラーゼAの染色体遺伝子を2種類及び全鎖長のcDNAをクローン化し、遺伝子構造の特色を明らかにした。また、Aspergillus nidulansを宿主にして本遺伝子の発現特性について解析してきた。タカアミラーゼA遺伝子がデンプンやマルトース等で誘導的に転写されるには、プロモーター領域に存在する制御エレメントCCAAT配列が不可欠であり、核内にはCCAAT配列に結合し、転写を促進するタンパク質AnCPが存在することが明らかにされている。本研究は糸状菌における遺伝子の誘導発現機構を分子レベルで解明するモデル系として、タカアミラーゼA遺伝子の転写促進因子AnCPについてその分子特性を明らかにすることを目的とした。転写促進因子AnCPの遺伝子をAspergillus nidulansからクローン化するためにCCAAT配列を含むオリゴヌクレオチドをプローブに用いたサウス-ウエスタン法を使用した。核タンパク質の部分精製物を用いてプローブDNAとの特異的結合を検出するための条件検討を行った。Aspergillus nidulansのタカアミラーゼA遺伝子の形質転換株を誘導条件下で培養した菌体から調製したpoly(A)^+RNAを用いてλgt11の発現ベクターで構築したcDNAライブラリーを上記プローブで検索を行い、有望なクローンを複数分離することに成功した。これらのクローンにおいては、目的のタンパク質はファージベクターの構築上、β-ガラクトシダーゼとの融合タンパク質として合成され、またIPTGなどの誘導剤で誘導される。事実、有望なクローンのタンパク質は誘導的に合成され、また特異的にCCAAT配列を含むDNA断片とのみ結合した。現在、これらのクローンを詳細に解析している。
外部領域におけるナビエ・ストークス方程式の数理解析

Navicr-Stokcs方程式の外部問題は、内部問題と比較して、単に取り扱いがより複雑であるというとには留まらず、解の無限遠方での漸近挙動の与え方により、方程式の適切性が著しく異なるので、大変興味深い結果が得られた。「境界で静止しかつ無限遠方で一定の速度で動くようなStokcs方程式の解は存在しない」という有名なStokcsのパラドックスはその典型である。本研究では、このパラドックスがStokcs作用素A^1を一階の偏導関数がr-乗可積分(∇u∈L ́)であるhomogeneous Sobolev空間において考察し、その核が自明なものに限るか?という問題と同値であることに着目し、2次元だけではなく多次元においても同様なパラドックスが成り立つことを証明した。この事実はNavicr-Stokcs方程式の外部問題を線形Stokcs方程式の摂動として捉えることの限界を示している。実際、A^1が全単射である必要十分条件は3次元外部領域の場合、3/2<r<3であることは特異な現象を生じることが解明された。すなわち、∇u∈L^<3/2>なる解が存在するための必要十分条件は領域Ωの境界Γによるdrag forccがゼロ“∫r Dcf u・v dS=O"である。ここにDcf uは速度場uによるdcformation tcnsorであり、vは境界Γの単位法線ベクトルである。一方、Navier-Stokcs方程式はスケール則があり、上記の∇u∈L^<3/2>なるクラスはスケール変換で不変な関数空間である。従ってこの空間で解を求めることは重要である。いささか物理的には不自然であるが、このクラスの安定性を示すことに成功した。その際、代表者による関数空間の以前の研究が大きな役割を果たした。
ヴィット群の拡張と幾何学的応用の研究

平成8年度のヴィット群の研究において、次のような進展があった。(1)ヴィット群を拡張し3次元の多様体における手術障害類を定めるために有効な、幾何学的(すなわち束構造の拡張可能性を数値化して得られる)2次形式の定式化ができた。現在、この結果を用いて3次元の手術理論を研究している。(2)ヴィット群とバーンサイド環の関係を利用して、球面上の滑らかな作用の不動点集合の構成法を与えた。K.Pawalowski氏を含めた共同研究により、この成果を用いて巾零なオリバー群の球面上の滑らかな作用の不動点集合の決定を行った。この応用について、2つのシンポジウムSurgery and Geometric Topologyおよび変換群論シンポジウムで講演を行った。また、これらの結果に関する論文を現在作成中である。巾零でないオリバー群に関しては今後の研究課題である。(3)柳原守氏を含めた共同研究により、コンピュータソフトGAPを用いて同変手術理論に適合する接空間表現を見出すためのプログラムを簡素化し、計算時間を短縮した。このプログラムについて、シンポジウムトポロジーとコンピュータで講演を行った。(4)手術障害類群としてヴィット群をコボルディズム群としてのヴィット群を用いて群構造を解明するアイデアを得た。詳しい計算は今後の課題である。この科学研究費補助金によって、多くの数学者とアイデアや研究情報の交換など研究交流を行うことができたことは、研究の大いなる助けとなった。
ヤナギ類における昆虫誘導防衛と植物間ケミカルコミュニケーションの化学生態学的解析

植物は植食者による食害を受けると,誘導的に毒を生産したり,植食者の天敵を誘引する等,積極的に防御することが知られている.また,隣接する被害植物が放出した匂いを受容した未被害植物が誘導防衛を行う仕組みも草本で解明されつつある.本研究では,木本のヤナギ類における対昆虫防衛および植物間化学交信の分子機構と生態機能の解明を目的とした.以上のことから,ヤナギはハムシ食害に抵抗して防御遺伝子を発現するものの,ハムシの側も既に何らかの対抗手段を獲得して適応を遂げていると考えられ,揮発性物質を介した植物間の化学交信が誘導防衛を準備し,実質的な効果を発揮しているものと推測された.植物は植食者による食害を受けると,誘導的に毒を生産したり,植食者の天敵を誘引する等,積極的に防御することが知られている.また,隣接する被害植物が放出した匂いを受容した未被害植物が誘導防衛を行う仕組みも草本で解明されつつある.本研究では,木本のヤナギ類における対昆虫防衛および植物間化学交信の分子機構と生態機能の解明を目的とした.以上のことから,ヤナギはハムシ食害に抵抗して防御遺伝子を発現するものの,ハムシの側も既に何らかの対抗手段を獲得して適応を遂げていると考えられ,揮発性物質を介した植物間の化学交信が誘導防衛を準備し,実質的な効果を発揮しているものと推測された.
鉄筋コンクリ-ト造骨組の内柱・梁接合部のせん断設計法

本年度は、研究の最終年度として、過去3年間の研究結果を整理し、研究報告書をまとめる作業を行なった。その実験的な研究の成果を要約して以下に示す:1.柱・梁接合部のせん断低抗機構としてはトラス機構をストラット機構が考えられるが、付着強度を維持することが困難であるので、トラス機構は期待できない。2.柱・梁接合部内の横補強筋はせん断補強の効果は小さく、せん断ひび割れ後の接合部変形に対する拘束効果が大きい。3.柱・梁接合部に付く直交方向の梁は、直交方向加力により降伏した場合でも、接合部のせん断耐力を向上させるのに有効である。4.スラブは柱・梁接合部のせん断耐力を向上させるのに有効である。これらの結果から、層間変形角1/50radあるいは梁の塑性率4まで、鉄筋コンクリ-ト造柱・梁接合部がせん断破壊させないためのせん断設計の方法として、1.柱・梁接合成のせん断破壊を防止するためには、接合部に入力するせん断応力度をコンクリ-ト圧縮強度の0.25倍以下に制限する。2.直交梁がある場合には、入力するせん断応力度をコンクリ-ト強度の0.33倍まで緩和できる。などを提案した。などを提案した。鉄筋コンクリート造骨組の内柱・梁接合部のせん断抵抗機構、特にせん断補強筋のせん断抵抗に寄与する機構を明らかにする目的で、縮尺約1/2の十字形柱・梁平面接合部試験体4体と直交梁がついた立体接合部1体を製作し、地震力を模擬した繰返し加力によって実験を行なった。内柱・梁接合部のせん断抵抗機構は、梁主筋の接合部内の付着定着と接合部内横補強筋によるトラス機構があるが、梁主筋の付着劣化に伴いコンクリートの圧縮束によるアーチ機構が主となり、接合部横補強筋は圧縮束コンクリートを拘束するが、せん断抵抗には寄与しないと予測できる。そこで、試験体のパラメータは、接合部柱主筋の外周に四角形の帯筋で接合部コア・コンクリートを拘束できる配筋詳細(試験体B1、B3)と、接合部せん断力方向と直交方向に別々にして接合部を拘束しない配筋詳細(試験体B2、B4)とし、梁主筋の定着付着性能を変えて計4体の平面接合部試験体を実験した。また、直超梁による接合部の拘束効果による耐力上昇を調べるため、本年度の計画を変更して立体接合部試験体を実験した。鉄筋コンクリート造骨組に許容できる最大変形とする層間変形角1/50の範囲で接合部のせん断破壊は生じなかった。全試験体とも接合部のせん断応力レベルが高いため、接合部の変形が試験体全体の変形の大きな割合を占めたが、接合部コンクリートを拘束する効果が少ない試験体B1とB3でも接合部のせん断ひび割れの進展を抑制する効果は認められるが、接合部の剛性劣化が顕著であった。直交梁によるせん断耐力の上昇が実験的に確認された。本年度の実験結果を総合すると、接合部の横補強筋の効果はせん断に抵抗するというよりも、接合部のひび割れ発生後に接合部を拘束し、接合部の剛性劣化を抑制する効果の方が大きいと判断した。鉄筋コンクリ-ト造の骨組から柱および梁の反曲点から切出した縮尺1/2.5程度の十字形の内柱・梁接合部試験体5体に関する実験を行なった。試験体は、平面接合部1体、スラブのある1方向立体接合部(直交梁なし)1体、直交梁とスラブのある2方向立体接合部3体、の合計5体を製作し、直交する梁およびスラブが接合部のせん断強度に及ぼす効果を調べた。実験に入力するせん断力を大きくし、また、梁主筋に沿う付着が劣化した後のストラット機構によるせん断抵抗せ調べるため、梁主筋には高強度鉄筋(SD50)を使用し、1本の試験体には高強度コンクリ-トを用いた。2方向立体接合部試験体で,直交梁が曲げ降伏する繰返し載荷後、加力方向を90度回転して主方向に交番加力しても、直交梁がない平面接分部に比べて1.2倍以上のせん断力が上昇し、直交梁の効果が確認された。

これは、損傷を受けて膨張する接合部コンクリ-トを直交梁主筋が拘束するためと考えた。スラブのある試験体は、スラブのない試験体に比べて、せん断耐力が1.1倍以上に増大し、スラブが接合部のせん断耐力に寄与することが明らかになった。梁主筋の付着が接合部内で劣化する復元力特性を模擬する履歴モデルを開発し、鉄筋コンクリ-トの立体骨組解析プログラムに組込む作業を行ない、簡単な骨組の1方向水平地震動に対する弾塑性応答解析を行ない、付着の劣化の耐震性に及ぼす検討を始めた。本年度は、研究の最終年度として、過去3年間の研究結果を整理し、研究報告書をまとめる作業を行なった。その実験的な研究の成果を要約して以下に示す:1。柱・梁接合部のせん断抵抗機構としてはトラス機構をストラット機構が考えられるが、付着強度を維持することが困難であるので、トラス機構は期待できない。2。柱・梁接合部内の横補強筋はせん断補強の効果は小さく、せん断ひび割れ後の接合部変形に対する拘束効果が大きい。3。柱・梁接合部に付く直交方向の梁は、直交方向加力により降伏した場合でも、接合部のせん断耐力を向上させるのに有効である。4。スラブは柱・梁接合部のせん断耐力を向上させるのに有効である。これらの結果から、層間変形角1/50radあるいは梁の塑性率4まで、鉄筋コンクリ-ト造柱・梁接合部がせん断破壊させないためのせん断設計の方法として、1。柱・梁接合部のせん断破壊を防止するためには、接合部に入力するせん断応力度をコンクリ-ト圧縮強度の0.25倍以下に制限する。2。直交梁がある場合には、入力するせん断応力度をコンクリ-ト強度の0.33倍まで緩和できる。などを提案した。
てんかんマウス脳における遺伝子発現調節機構の研究

先天性痙攣素因を有するElマウス脳について、メッセンジャ-RNAの転写に関与するRNAポリメラ-ゼとこの酵素のリン酸化を触媒する蛋白質キナ-ゼとについて検討した。脳より分離した細胞核を超音波処理し、クロマチン蛋白質を可溶化した。遠心により分離した上清を硫安処理して調製した分画を2分し、一方をDEAEセフアデックス・カラムを通し、RNAポリメラ-ゼを調製した。他方はホスホセルロ-ズ・カラムを用いて、蛋白質キナ-ゼを部分的に精製した。1)RNAポリメラ-ゼの活性は、痙攣履歴のあるEl(+)と履歴のないEl(o)マウスとがともにddyマウスより有意に高かった。同様に、蛋白質キナ-ゼの活性もElマウスがddyマウスより高い活性を示した。2)発育期において、生後14日ではRNAポリメラ-ゼと蛋白質キナ-ゼがともにddyマウスより有意な低値を示したが、生後21日以後では、逆にElマウスがddyマウスよりも高値となった。蛋白質キナ-ゼの活性は、生後21日と28日とで、Elとddyマウスとの間で有意差は認められなかったが、生後56日以後では、再びElマウスがddyマウスより低値となった。履歴獲得以前の生後14日の活性の差は、遺伝的素質によるものと推測される。3)生後100日のElマウスにおける放り上げ刺激による発作では、RNAポリメラ-ゼ活性の低下は発作30分後で最大となるが、蛋白質キナ-ゼの活性はそれより早く、発作直前に最大の低下を示した。発作30分後におけるRNAポリメラ-ゼ画分に、発作間歇期の蛋白質キナ-ゼ画分を加えた場合、RNAポリメラ-ゼの活性は発作間歇期のレベルまで回復を示した。このことは、Elマウス脳のRNAポリメラ-ゼ活性の低下が、蛋白質キナ-ゼによるリン酸化によって増加し、正常まで回復することを示唆している。