hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ウイルスセンサータンパク質RIG-I下流の新規シグナル伝達経路の探索

IPS-1はアダプタータンパク質として自然免疫において重要な役割を果たしている。本研究ではIPS-1の機能解明を行った。多数の変異体を用いた実験の結果、ドメイン2と呼ばれる領域がIPS-1の多量体化を抑制していることが明らかとなった。今後はさらに詳細な変異体を作成し、ドメイン2内の自己抑制に必要なよりはっきりとした領域を明らかにしたい。現在論文の執筆準備中である。本プロジェクトの趣旨は、ウイルスセンサータンパク質RIG-Iの下流分子であるIPS-1のシグナル伝達機構の解明であった。様々なIPS-1の変異体を用いて、哺乳細胞に恒常的に発現させ、インターフェロン誘導、マイクロアレイによる解析を行ったが、変異体間の大きな変化は見られなかった。そこで、研究を遺伝子組み換えタンパク質を用いた機能解析に変更し、17種類の変異体IPS-1を作成し、分析ゲル濾過クロマトグラフィーを用いて、解析を行った。IPS-1は通常可溶性には発現しないため、我々が以前のプロジェクトで開発したGRPタグをアミノ末端に融合させることで、可溶性タンパク質として大腸菌を用いて発現することに成功した。IPS-1はアミノ末端にCARDと呼ばれるドメインを持っており、その他の領域はカルボキシ末端に存在するミトコンドリアに局在するための膜貫通へリックス以外、構造を持たない領域であることが明らかとなっている。本プロジェクトでは手始めに、GRP融合CARD、GRP融合全長IPS-1(膜貫通へリックスは除去)を作成した。その結果、CARDのみでは分析ゲル濾過クロマトグラフィーでは極めて大きな多量体を形成していることが明らかとなった。一方全長IPS-1は単量体として存在していた。このため、CARDのカルボキシ末端に多量体化を阻害する領域が存在していると予測した。これは以前の研究から、IPS-1はシグナル伝達を受けるとCARDを用いて繊維状の多量体を形成するという観点からも支持される。そこで、17種類の変異体を作成したところ、構造を持たない領域の一部で種間のホモロジーの極めて高い領域をCARDに直接融合させたところ、単量体を形成することが明らかとなった。本研究ではIPS-1内に多量体化を抑制する領域を発見した、今後はX線結晶構造解析などでそのメカニズムを明らかにしていきたい。RIG-I下流シグナル伝達経路の解明として、本来なら複数の変異体を用いたIPS-1のStable Cell Lineを用いてマイクロアレイ解析を行う予定だった。しかしながら、各Stable Cell Lineによって発現量が大幅に異なりマイクロアレイ解析では信用性の高い結果が得られなかった。そこで、研究の方向を大幅に変更しIPS-1のドメイン解析を行い、よりよいIPS-1変異体の作成を目指した。IPS-1の構造を持たないランダムコイル領域を複数の領域にわけた変異体を作成し、それぞれHisタグで精製した後にゲルろ過によりアグリゲーションの度合いを調べた。IPS-1は活性化型になるとアグリゲーションを起こすため、ゲルろ過では排除体積に溶出される。しかしながら、全長のIPS-1はアグリゲーションを起こさない、逆にアミノ末端にあるCARDのみを発現させた場合はアグリゲーションを起こす。そこで本研究ではIPS-1のランダムコイルの中にアグリゲーションを阻止するメカニズムが存在すると考えた、すなわち活性化時にRIG-Iによりこのメカニズムが解除されることでアグリゲーションを起こし、下流にシグナル伝達を行うと考えられる。そこでCARD-ランダムコイル前半部、CARD-ランダムコイル後半部とわけた変異体を作成し、ゲルろ過で解析を行うとCARD-ランダムコイル前半部はアグリゲーションを起こさないが、CARD-ランダムコイル後半部はアグリゲーションを起こした。よって、ランダムコイル前半部にアグリゲーションを阻害する領域があるとしてさらなる研究を行った。自然免疫複数のIPS-1変異体を作成し、遺伝子組み換えタンパク質として発現させることで、IPS-1の活性化に必要な多量体化を制御する領域を発見することができた。現在はIPS-1をGRP融合タンパク質として発現し、機能解析を行っている。本研究ではすでに最少領域の自己阻害型IPS-1について同定しており、X線結晶構造解析により構造決定を行い、機能を決定したい。そのために、より構造解析に適したベクターへの載せ替えを行うところからはじめたい。次年度に研究計画に必要な液体クロマトグラフィーを購入するため。液体クロマトグラフィーの購入
東アジア地域における進出日本企業の管理会計実践についての調査研究

1)東アジア地域、特に中国、韓国、台湾、香港、フィリピンに進出している日本企業を対象に管理会計実践の実態について調査を行った。比較可能性を高めるため、先にアセアン3国(シンガポール、マレーシア、タイ)における現地企業と日本進出企業に対して行ったアンケート項目と同じものを利用した。全体の回収率は低かったが、アジア全体の管理会計の実態及びそれへの多国籍企業の影響が明確に認識された。日本、米国の管理会計が必ずしもアジアの関連企業で採用されていなく、文化的な影響と会計のハードシステムとしての性格が明確になった。特に中国に焦点を当てて調査・分析を行った。これは日本企業のアジア進出の現状を認識する上で欠かせない視点であり、結果日本に対抗できる中国の戦略側面を認識しえた。また、研究代表者が意図している管理会計研究における縦(歴史的研究)と横(国際的研究)の軸が結合し、総合的な研究に接近しえた。この調査結果は、調査・研究報告書『東アジア地域における日系進出企業の管理会計実践』に纏められている。3)今回の調査研究プロジェクトのお陰で、研究代表者が中心となり、アジア太平洋地域の管理会計学者のネットワークができ、アジア太平洋管理会計学会が創設された。学会の雑誌も刊行される予定である。これによってアジア太平洋地域での管理会計の発展と研究の可能性が高まった。本研究課題は、東アジア地域(主として中国,韓国,台湾)に進出している日本企業の管理会計実践についてその実態と国家間の比較分析を行うもので,まず比較可能性と実践の総合的な認識を確保する為に,アンケート調査表の作成に際して内外の研究者(日本大学高橋教授、オーストラリアUQTウイレット教授)から聞き取り調査を行った。つぎに、これに先行する調査で研究した海外共同研究者(例えば,マレーシア工科大学のノーマ助教授、イスラム国際大学マライァ助教授等)から調査研究の成果と問題点について意見交換を行った。以上彼らのサゼッション等を踏まえて調査表を作成した。さらに、比較可能性を考慮し,中国,韓国,台湾,香港,フイリッピンへ進出している、従業員100人以上の日本企業を『東洋経済-海外進出企業総覧:国別編』に基づき選別し、アンケート送付先を確定した。なお、中国への進出企業が送付される企業全体の約6割以上を占めているので、本研究課題は,中国国内での地域間格差についても調査を行うことが可能となった。以上の基本的な作業を踏まえ,アンケート調査表の発送準備作業を終了した。マレーシアマラ工科大学会計学部で,これまでの調査と今後の調査活動の意義について大学院生に講義を行った。さらに、オーストラリアのウイレット教授と調査の意味と内容について意見交換を行い,また、アジアの管理会計実践について共同研究を進めることにした。日本管理会計学会九州部会で,調査研究の総合的なフレームワークを報告し,参加者からレビューを受けた。このような学会での報告活動と同時に,これまでのアンケート調査とこれから始める調査研究を踏まえて,幾つかの著書・論文を発表した。この調査研究と連動している東南アジア(タイ,シンガポール,マレーシア)地域の進出日本企業の管理と現地企業のそれとを比較した書物の刊行を準備した。

3)今回の調査研究プロジェクトのお陰で、研究代表者が中心となり、アジア太平洋地域の管理会計学者のネットワークができ、アジア太平洋管理会計学会が創設された。学会の雑誌も刊行される予定である。これによってアジア太平洋地域での管理会計の発展と研究の可能性が高まった。
慢性閉塞性呼吸器疾患の多彩な病態に対応した治療原理の開発

慢性閉塞性呼吸器疾患(COPD)の特効薬の開発のためには,最先端の科学技術を用いて呼吸器の生理およびCOPDの病態生理を解明し,新しい基礎的知見を蓄積していくことが必須である.このような目的のもと,我々は3年間にわたる本研究費により以下に記すような成果を上げた.1.ETS転写因子である,myeloid Elf-1 like factor(MEF)は気道上皮細胞の分化および癌化の制御因子として重要な役割を果たしていることを突き止めた.特にMEFを高発現させた肺腺癌細胞株では,著明な増殖抑制を生じ,癌抑制遺伝子としての重要性を示唆するに至った.2.他のETS転写因子の中でETS-2は癌化促進作用をもち,機能的にMEFと拮抗関係にあることを見出した.また,癌化によって著明に発現の亢進するサイトカインGM-CSFのprotein kinase Cがによる発現亢進にETS-2が関与することを明らかにした.3.気道粘液の産生細胞である杯細胞の分化制御薬としてフドステインを見出し,上市するに至った.また,生薬甘草の主成分であるグリチルリチンが,グルココルチコイドの転写調節作用を亢進することによって気道粘液のmRNA発現を著明に抑制することを漢方薬の薬効薬理学的研究を通じて発見した.気道粘液産生制御剤という新規の作用機序をもつ呼吸器疾患治療医薬の開発に繋がる可能性が考えられ特許出願(2003-025212)に至った.4.肺胞II型上皮細胞からの肺サーファクタント分泌に対してadrenomedullinおよびprostaglandin E_2が内因性の促進物質として働く可能性を示唆した.また,II型細胞内のシグナル伝達系にはクロストークが存在し,protein kinase AおよびCを同時に活性化すると細胞外からのCa^<2+>の流入を介して,相乗的に分泌が促進されることを見出した.慢性閉塞性呼吸器疾患(COPD)の特効薬の開発のためには,最先端の科学技術を用いて呼吸器の生理およびCOPDの病態生理を解明し,新しい基礎的知見を蓄積していくことが必須である.このような目的のもと,我々は3年間にわたる本研究費により以下に記すような成果を上げた.1.ETS転写因子である,myeloid Elf-1 like factor(MEF)は気道上皮細胞の分化および癌化の制御因子として重要な役割を果たしていることを突き止めた.特にMEFを高発現させた肺腺癌細胞株では,著明な増殖抑制を生じ,癌抑制遺伝子としての重要性を示唆するに至った.2.他のETS転写因子の中でETS-2は癌化促進作用をもち,機能的にMEFと拮抗関係にあることを見出した.また,癌化によって著明に発現の亢進するサイトカインGM-CSFのprotein kinase Cがによる発現亢進にETS-2が関与することを明らかにした.3.気道粘液の産生細胞である杯細胞の分化制御薬としてフドステインを見出し,上市するに至った.また,生薬甘草の主成分であるグリチルリチンが,グルココルチコイドの転写調節作用を亢進することによって気道粘液のmRNA発現を著明に抑制することを漢方薬の薬効薬理学的研究を通じて発見した.気道粘液産生制御剤という新規の作用機序をもつ呼吸器疾患治療医薬の開発に繋がる可能性が考えられ特許出願(2003-025212)に至った.4.肺胞II型上皮細胞からの肺サーファクタント分泌に対してadrenomedullinおよびprostaglandin E_2が内因性の促進物質として働く可能性を示唆した.また,II型細胞内のシグナル伝達系にはクロストークが存在し,protein kinase AおよびCを同時に活性化すると細胞外からのCa^<2+>の流入を介して,相乗的に分泌が促進されることを見出した.MEFは上皮細胞において感染防御因子(lysozyme,defensin-1,defensin-2)の発現を増加させる一方、炎症性サイトカイン(GM-CSF)の産生は抑制することがわかった。その作用機序は、lysozymeについてはLKLFというKLF familyに属するzincfinger転写因子との相互作用が関与し、GM-CSFについては、ETSファミリーのETS-2がGM-CSF promoterを活性化するのに対し、MEFがDNA上でETS-2に対して拮抗作用を示すことを明らかにした。さらに、同じETS転写制御因子ファミリーであるESE-1が線維芽細胞を上皮細胞に分化転換させる可能性も見いだした。この知見は線維化組織を正常化するための遺伝子として注目に値する。肺胞蛋白症との関与を調べる過程で癌の抑制遺伝子として機能するMEFという転写因子の全貌が明らかになってきた。肺胞II型上皮細胞の分化機構を明らかにするため数日の培養により肺胞I型上皮細胞様へと分化転換した細胞から、mRNAを抽出し、Differential Display法を用いてそれぞれの細胞に特異的な発現パターンを示す分子種を同定した。漢方製剤にステロイド様活性があるものを数種見いだした。慢性閉塞性呼吸器疾患(COPD)に対する現行の治療は対症療法に過ぎず,特効薬の開発のためには,最先端の科学技術を用いて呼吸器の生理およびCOPDの病態生理を解明し,新しい基礎的知見を蓄積していくことが必須である.

この目的の元,本年度は,まず,上部・下部気道における粘液産生に対するグルココルチコイドの抑制作用に,グルココルチコイドの不活生化酵素である11β-hydroxysteroid dehydrogenase(11β-HSD)が重要な役割を果たす可能性について追求した.In vitroの実験系において,11β-HSD阻害薬はグルココルチコイドによる粘液遺伝子の発現抑制作用を著明に亢進し,グルココルチコイド耐性であるCOPDに対する治療の補助薬として11β-HSD阻害薬が有用である可能性を示した.また,中部気道における生体防御因子の一つであるGM-CSFの転写がMEFおよびETS-2という2種類のETS転写因子によって,それぞれ促進および抑制されることを明らかにし,気道の初期免疫におけるETS転写因子の重要性を示唆した.一方,下部気道・肺胞領域では,肺胞II型上皮細胞からの肺サーファクタントの分泌がprotein kinase AおよびCの両情報伝達系の活性化によって生じる細胞内Ca^<2+>の流入によって著明に亢進されることを解明し,II型細胞が特異的な細胞内Ca^<2+>制御機構をもつことを示した.さらに,肺胞II型細胞からI型細胞への分化には,CO_2ガス分子の細胞膜透過性の亢進を伴うことを見出し,肺胞上皮細胞の分化において細胞機能と相関する初めての指標を与えた.これらの知見は,COPDの病態生理の解明および治療薬の開発において,画期的なコンセプトを提唱する重要な基礎データであると考えられる.慢性閉塞性呼吸器疾患(COPD)に対する現行の治療は対症療法に過ぎず,特効薬の開発のためには,最先端の科学技術を用いて呼吸器の生理およびCOPDの病態生理を解明し,新しい基礎的知見を蓄積していくことが必須である.この目的の元,本年度は,まず,先に我々が肺上皮細胞の分払化を制御する転写因子であることを見出したMEFの機能解析を行った.今回新たに樹立したMEF遺伝子の過剰発現細胞株に関する細胞機能解析によって,本転写因子が肺上皮細胞における癌抑制因子として働き,上皮細胞の正常化および血管新生抑制作用をもつことを明らかにした.一方,気道炎症時に気道液量の著明な増加を認めるが,これに肺上皮細胞の細胞膜水分透過性亢進が関与する可能性を示すとともに,その機序としてaquaporin水チャンネルの細胞膜移行という遺伝子発現に非依存的な新規の機序が関与することをLPSを用いたin vitroモデルによって示唆した.さらに,気道分泌についても種々の検討を重ね,肺サーファクタントの生理的分泌にprostaglandin E_2が,肺胞II型細胞に対する種々の刺激においてautocrine/paracrineメディエーターとして働き,分泌応答を増幅していることをin vitroおよびin vivoの両実験系において示した.また,気道粘液の産生機序についても,従来から知られているグルココルチコイドによる遺伝子発現制御機構に,その反応性を増幅する間接的修飾機構が存在することを解明し,本増幅機構を種々の漢方薬に含まれている甘草の主成分であるグリチルリチンが活性化することを明らかにした.これらの成績は,気道上皮細胞に関する生理およびCOPDの病態生理を飛躍的に発展させるとともに,新たな呼吸器疾患治療の戦略を考えるうえで重要な基礎データと成り得ると考えられる.
高圧衝撃波管を用いたHCCI燃焼反応機構の構築

予混合圧縮着火エンジンにおける着火時期の予測可能な包括的反応モデルの構築を目的として,新規製作した高圧衝撃波管を用いて各種炭化水素燃料の着火特性を評価した。着火に重要な素反応の速度定数を実験的・理論的に決定し,既存反応モデルを改良することにより,ヘプタン,イソオクタン,トルエンの着火誘導期の実測を幅広い圧力範囲で再現することができた。しかし,炭化水素を混合した2成分燃料の高圧着火特性は,単成分同士の反応モデルを単に重ね合わせたシミュレーション計算では再現することができなかった。これは燃焼反応の途中で生成する,ラジカル中間体同士の反応(クロス反応)に起因すると考えられ,クロス反応の解明が今後の課題である。(1)低燃費と低公害を両立させた環境調和型の次世代自動車エンジンとして,予混合圧縮着火(HCCI)燃焼が注目されている.しかし,HCCIエンジンでは自着火現象を利用するため,着火時期の制御が困難であることが,実用化を妨げる最大の課題となっている.この課題を克服するためには,エンジン内の着火時期を広い温度・圧力・濃度範囲で予測できる反応モデルの構築が不可欠である.(2)あらゆるHCCI運転条件で着火を予測できる包括的な反応モデルを構築するには,高圧での炭化水素燃料の自着火特性を調べる必要がある.そのための装置として,急速圧縮機(Rapid Compression Machine,RCM)が古くから存在するが,反応部の温度は空間的・時間的に均一ではないため,正確なデータは得られない.(3)そこで本研究では,瞬時に加熱・冷却が可能で,温度が均一で見積もりが極めて正確な衝撃波管を用いる.しかし,通常の化学衝撃波管は大気圧付近を対象実験条件としているが,本研究ではHCCI燃焼条件に合わせて耐圧100気圧の高圧衝撃波管を新たに製作する.また,高圧部の長さを延長することにより,長い加熱持続時間の獲得を目指す.(4)以上の高圧衝撃波管を用いて,ガソリン燃料成分である炭化水素の高圧における着火特性を評価する.定量的尺度として着火誘導期を測定し,提唱した詳細反応モデルを用いて着火誘導期のシミュレーション計算を行い,実験結果と比較・検討する.(5)幅広い温度,圧力,濃度範囲において,実験と計算の比較・検討を繰り返し行うことにより,反応モデルの最適化を図る.反応モデルにおいて,鍵を握る反応経路および速度データに関しては,時間分解分光法あるいは生成物分析によって実験的に解明・決定する.また,現在の実験技術では追跡することのできない反応経路および速度データは,非経験的分子軌道法を用いた量子化学計算により,理論的に研究・解明する.(6)以上のようにして,ガソリン成分である代表的な炭化水素の着火について,1560気圧のHCCI燃焼条件下で適用可能な包括的な燃焼反応モデルの構築を目指す.予混合圧縮着火エンジンにおける着火時期の予測可能な包括的反応モデルの構築を目的として,新規製作した高圧衝撃波管を用いて各種炭化水素燃料の着火特性を評価した。低燃費と低公害を両立させた環境調和型の次世代自動車エンジンとして,予混合圧縮着火(HCCI)燃焼が注目されている.しかし,HCCIエンジンでは自着火現象を利用するため,着火時期の制御が困難であることが,実用化を妨げる最大の課題となっている.この課題を克服するためには,広い温度・圧力・濃度範囲で着火時期を予知する技術の確立が必要であり,そのために1560気圧のHCCI燃焼条件下で適用可能な包括的な燃焼反応モデルの構築を目指す.研究初年度の本年度は,次の研究を実施した.1.高圧化学衝撃波管の製作まず最初に,耐圧100気圧の高圧衝撃波管を新たに製作した.1000K以下の低温で起こるHCCI着火反応を追跡するために,衝撃波の全長を長くして5ms程度の加熱持続時間を確保することに成功した.2.単成分炭化水素燃料の高圧着火特性の実験的評価と反応モデルの構築高圧衝撃波管を用いて,ガソリンの主成分であるヘプタン,イソオクタン及びトルエンの着火誘導期を測定した.さらに,既存の反応モデルを用いてシミュレーション計算を行い,実験結果と比較・検討した.その結果,既存の反応モデルは低圧では実験結果をよく再現できたものの,高圧では実測の着火時期を過大評価してしまった.次年度において反応モデルの改良を行う.3.2成分炭化水素燃料の高圧着火特性の実験的評価と反応モデルの検証上記炭化水素を混合した2成分燃料の高圧着火特性を調べたところ,単成分の炭化水素着火には見られなかった,極めて複雑な着火特性が認められた.この複雑な挙動は,単成分同士の反応モデルを単に重ね合わせたシミュレーション計算では再現することができなかった.これは燃焼反応の途中で生成する,ラジカルを主とする中間体同士の反応(Cross Reactions)の重要性を示唆しており,次年度詳しく検討を行う.低燃費と低公害を両立させた環境調和型の次世代自動車エンジンとして,予混合圧縮着火(HCCI)燃焼が注目されている.

しかし,HCCIエンジンでは自着火現象を利用するため,着火時期の制御が困難であることが,実用化を妨げる最大の課題となっている.この課題を克服するためには,幅広い実験条件で着火時期を予知する技術の確立が必要であり,そのために1560気圧のHCCI燃焼条件下で適用可能な包括的な燃焼反応モデルの構築を目指す.研究2年目である本年度は,次の研究を実施した.1.イソオクタンおよびトルエンの高圧着火反応モデルの改良イソオクタン着火については,従来の反応モデルにイソブテンの酸化反応機構を加えることにより,広い温度・圧力・濃度範囲で実測値を再現することに成功した.しかしながら,トルエン着火については実測を十分に再現するには至らかった.そこで次年度は,着火を支配する重要な素反応速度データの妥当性を実験的・理論的に検討し,ミクロな観点より反応モデルの改良を行う.2.その他のガソリン成分の高圧着火特性の実験的評価と反応モデルの構築初年度のヘプタン,イソオクタン,トルエンに引き続き,ペンタンおよびベンゼンについて高圧衝撃波管を用いて着火実験を行った.実験結果をもとに,次年度反応モデルのさらなる改良を行う.3. 2成分炭化水素燃料の高圧着火特性の実験的解明ヘプタン,イソオクタン,トルエンのうち,2成分混合燃料の高圧着火特性を広い温度・圧力・濃度範囲で実験的に調べた.本年度イソオクタン着火の反応モデルが劇的に改善されたのに起因して,ヘプタンーイソオクタン混合燃料の着火は計算によってかなり精密に予測可能となったものの,トルエンを含む混合燃料の着火時期予測は未だ改善の余地が残る.次年度はトルエン単体での反応モデル改良を最優先に行った後,トルエン混合燃料の着火予測を再チャレンジする.低燃費と低公害を両立させた環境調和型の次世代自動車エンジンとして,予混合圧縮着火(HCCI)燃焼が注目されている.しかし,HCCIエンジンでは自着火現象を利用するため,着火時期の制御が困難であることが,実用化を妨げる最大の課題となっている.この課題を克服するためには,幅広い実験条件で着火時期を予知する技術の確立が必要であり,そのために1560気圧のHCCI燃焼条件下で適用可能な包括的な燃焼反応モデルの構築を目指す.研究3年目である本年度は,ガソリン成分の着火特性をこれまでの40気圧から60気圧まで拡張して,反応モデル構築および改良に役立てた.一方では,着火を支配する重要な素反応の速度データを,分光学的実験と理論計算で検証した.1.高圧衝撃波管装置の耐圧向上のための改良最大60気圧までの着火特性を調べるためには,着火後の圧力が考慮し,衝撃波管には約300気圧(瞬間圧)の耐圧が要求される.主管や接合部の肉厚等,装置の根幹部分は既にこの耐圧をクリアしているが,光学窓やその他測定部において耐圧向上のための改良を行った.2.最大60気圧までの着火特性の実験的評価と反応モデルの構築耐圧向上のための改良を行った衝撃波管を用いて,ガソリンの代表成分であるヘプタン,イソオクタン,トルエンの高圧着火特性を実験的に調べ,これまで構築してきた燃焼反応モデルの更なる改良を行った.3.着火を支配する重要な反応の速度データの決定包括的な燃焼反応モデルにより,あらゆる条件でも着火時期を予測することが未だ困難なトルエン着火に関して,ミクロな観点から反応モデルの改良を試みた.
オーダーメイド歯髄選択血流計を試作し、血流検出に基づく新しい歯髄診断法を確立する

本研究ではオーダーメイド歯髄選択血流計を試作し、血流検出に基づく新しい歯髄診断法を確立することであった。まず歯髄血流によって生じるドップラーシフトのパワースペクトラムと血流信号の同時表示を行なうことができる歯髄専用血流計を試作した。試作器は歯髄で15KHz以下のドップラーシフトを示し、脈動性の成人の歯髄血流を検出することができた。この結果は個人に適合した測定が可能であることを示唆した。緑色レーザーのヒト歯髄ドップラー血流測定光源としての有用性の検証も行った。緑色レーザーを光源として血流測定を行い、歯髄からは明瞭な血流信号検出には至らなかったが、指尖からは血流を検出することができた。本研究の目的は、ドップラーシフト解析システムを併用したオーダーメイド高感度歯髄選択血流計を試作し、これを用いた歯髄血流測定と従来の歯髄診査法との比較検討を行い、血流検出を基準とした新しい無痛歯髄診査法を確立しようとするものである。私は既に、歯髄血流が低流速であり、低流速血流計が歯髄血流測定で有用であること、そうした低流速に個体差があることも併せて報告している(Qu,Ikawaら、2014)。従って、最適な測定仕様での測定を行うためには、対象となる個人に応じて測定レンジを可変できるシステム、すなわちオーダーメイド高感度歯髄選択血流計を開発することが、今後の研究発展に期待されている。本年度の研究は「オーダーメイド高感度歯髄選択血流計の試作と歯髄血流モデルでの測定」を予定した。そのためには、まず「測定対象に適合したオーダーメイド高感度歯髄選択血流計」を試作する必要があった。個々の歯髄に適した血流計であるためには、はじめに歯髄血流速度(すなわちドップラーシフトによって生じる周波数帯域とそのパワー)を把握しなければならない。歯髄に照射したレーザー光を検出後に、得られるドップラーシフトのパワースペクトルを回帰分析し(Kashima,1994)、その周波数帯域の上限(カットオフ周波数:COF)をリアルタイムで演算し求める。私は既にoff-lineで歯髄その他の組織のカットオフ周波数を提示している(Qu,Ikawaら、2014)が、今回の研究ではそれをリアルタイムで自動演算するシステムを開発導入する。次いで、決定されたカットオフ周波数対域内のみでの演算を行う血流測定システムを試作する。これには演算周波数を可変としたデジタル血流測定システムが必要であるが、その実現可能性を確認済みである(井川、未発表データ)。以上の二つのシステムを一つにビルドインしたものを高感度歯髄選択血流計とする。本年度の研究予定は、まず「測定対象に適合したオーダーメイド高感度歯髄選択血流計」を試作することであった。個々の歯髄に適した血流計であるためには、まず歯髄血流似よって生じるドップラーシフトを把握しなければならない。歯髄に照射したレーザー光を検出後に、得られるドップラーシフトのパワースペクトルを回帰分析し、カットオフ周波数(COF)をリアルタイムで演算し求める必要が有る。本年度は、デジタル血流計とドップラーシフトパワースペクトラムの二つのシステムを一つにビルドインした高感度歯髄選択血流計を既に試作した。ただし、パワースペクトラムをリアルタイムで自動演算し、COF帯域内のみでの演算を行う血流測定システムの完成には至っておらず、目視でのCOF決定が可能なレベルである。本研究は歯髄血流測定専用のレーザードップラー血流計を試作し、血流測定の歯髄診断への応用の可能性を探ることである。私は既に、歯髄血流によって生じるレーザードップラー周波数シフトを、専用の周波数解析装置を用いて詳細に解析した結果、歯髄では周波数シフトが010kHz程度までであることを確信した。一方、比較として行った指尖などでのシフトは15KHz20KHz程度であった。通常のレーザードップラー血流計は解析域が20KHz程度であり測定対象の流速が歯髄におけるそれよりも必要以上に広範囲であるために、歯髄血流測定には適切ではない。そこで、解析域を5KHz程度とした歯髄血流測定専用の低流速測定血流計を試作し、歯髄血流測定に有用であることを、既に報告している。本年度は、歯髄血流によって生じるドップラーシフトのパワースペクトラム解析と血流信号の同時表示を行い、かつドップラーシフトの解析周波数帯域が可変であるといった仕様の歯髄専用血流計を試作し、その有用性を検証することを予定とした。昨年度の研究期間内では、こうした歯髄専用血流計を試作し指尖およびヒト歯髄での測定を行ったところ、指尖からはレーザードップラー周波数シフトと拍動性の血流信号の同時表示が可能であったけれども、歯髄からは明確な拍動性の血流信号を検出できなかった。この原因として、デジタル信号のサンプリング時間(100ms)は、指尖のような血流が多く、その拍動が明瞭である組織では十分であっても、歯髄のような微小血流組織では、たとえ脈動があったとしても、信号処理のためのサンプリング時間が十分でなければ、脈波の立ち上がりと降下部分の検出が不十分となり、結果、脈動の表示が不明瞭となってしまったのではないか、と考えられた。そこで今年度は、試作器を改変し、そのサンプリング時間を約1/10(10ms)まで短縮し、測定を試みた。

本年度の研究予定は、歯髄専用レーザードップラー試作血流計を改変し、そのサンプリング時間を約1/10(10ms)まで短縮したうえで測定を試み、その有用性の検証を現在行なうことであった。試作機器は、歯髄血流によって生じるドップラーシフトのパワースペクトラムと血流信号の同時表示を行うものとした。その際、歯髄血流と比較対象組織の血流信号を表示するため、2chの測定および表示が同時に可能である仕様とした。また、信号のサンプリング時間は1000ms、100ms、40ms、20ms、10msまでの可変とした。さらに、ドップラーシフトの周波数帯域は0-100KHzまでの範囲が可変であるものとした。こうした改変を試作機に行い成人の上顎中切歯で測定を行ったところ、前腕の皮膚ではドップラーシフトが30KHzまでおよんだ一方、歯髄では10KHz程度であった。また血流信号は前腕の皮膚では1.2V程度の血流信号が得られた一方で、歯髄では0.4V程度であった。また、脈派の確認は、前腕皮膚では信号のサンプリング時間の如何に関わらず明瞭であったのに対し、歯髄のそれは20msあるいは10msの場合にのみ確認可能であった。この結果、本年度予定した試作血流計の改変は有用であり、ヒト歯髄血流の測定に十分なレベルの段階に到達できたと考えられた。今年度は、これまでドップラー血流測定には用いられていない緑色レーザーの光源としての有用性を検証することであった。緑色レーザー光は、通常用いられる近赤外レーザー光に比べ、歯質透過性が低いことが報告されており、このため歯周組織血流を反映する信号の混入が減少しS/N比の向上が可能であると考えられる。光学技術の発展により血流測定が可能なレベルのものが今年度得られたので、これを用いて測定を行ない、近赤外レーザー光との比較を行った。測定は健康な成人の上顎中切歯を対象として行った。測定に際しては、緑色半導体レーザー光をプリズムを用いて2分し、うち一つを出力強度のモニターに用いた。他の一つは測定組織(歯髄、指先、前腕など)の照射に用いた。歯髄血流測定を光源の違い、及びラバーダムシート装着の有無のそれぞれ2つずつの因子を組み合わせた。その結果、ラバーダムシートによる血流信号の減少は緑色レーザー光では約10%程度であったのに対し、近赤外レーザー光では40%程度であった。反射光量の変化は緑色レーザー光近赤外レーザー光共にほとんど認められなかった。また、ラバーダムシートを装着して測定した場合、緑色レーザー光は近赤外レーザー光の約40%程度の大きさの血流信号を記録した。以上、緑色レーザー光を用いた歯髄血流測定が可能であり、歯周組織への光の散乱によるノイズの混入が減少することができた。こうした結果は、緑色レーザー光を用いることで、ラバーダムシートの装着を不要にする可能性があることを示唆しており、ヒト歯髄血流の測定精度がさらに向上する可能性を確認できた。ただし、本研究で用いた光源は出力の安定性に十分満足できるレベルに達しておらず、変動がしばしば生じた。出力のさらなる安定が得られる光源を用いる必要性も示唆された。本研究ではオーダーメイド歯髄選択血流計を試作し、血流検出に基づく新しい歯髄診断法を確立することであった。まず歯髄血流によって生じるドップラーシフトのパワースペクトラムと血流信号の同時表示を行なうことができる歯髄専用血流計を試作した。試作器は歯髄で15KHz以下のドップラーシフトを示し、脈動性の成人の歯髄血流を検出することができた。
希土類単酸化物におけるトポロジカル磁気状態の制御

希土類の単純酸化物は主にセスキ酸化物であり、その希土類イオンは非常に安定な3価である。このセスキ酸化物は絶縁性が高いことで知られている。最近になって、我々のグループは別の希土類の単純酸化物、岩塩構造をもつ希土類単酸化物、の合成に成功し、新物質や初めての単結晶の基礎物性を解明してきた。本研究では、新たな希土類単酸化物を合成する。そして、その単純な岩塩構造を活かして、複数の希土類単純酸化物からなるヘテロエピタキシャル構造を作製し、エキゾチックな物性を創製することを目的とする。
LIMキナーゼの活性化の分子機構と細胞骨格制御機構の解明

LIMキナーゼは、LIMドメイン、PDZドメイン、プロテインキナーゼドメインからなる特徴的な構造をもつプロテインキナーゼである。我々は、LIMキナーゼが低分子量GTPaseであるRacの下流で活性化され、アクチン脱重合因子コフィリンのリン酸化を介して、アクチン骨格の再構築を制御していることを明らかにした。本研究では、LIMキナーゼの分子内相互作用による活性制御機構および上流キナーゼ(特にROCK)によるリン酸化による活性制御機構を解明することを目的とし、以下の結果を得た。1)LIMキナーゼの限定分解や、変異体のキナーゼ活性の測定、in vitro結合実験などの結果から、LIMドメインは、キナーゼドメインと分子内で直接相互作用することによって、LIMキナーゼの活性を負に制御していることが推定された。細胞内ではLIMドメイン結合蛋白質が活性化因子として機能している可能性が考えられる。2)LIMキナーゼの神経突起伸展・退縮における機能を明らかにするため、NlE-115神経芽細胞に野生型、ドミナントネガティブ型LIMキナーゼを導入した。その結果、ドミナントネガティブ型は、血清や活性型Rhoによる突起退縮を阻害した。LIMキナーゼは、Racだけではなく、Rhoの下流因子として神経突起の退縮にも関与することが推定された。3)Rhoの下流で働くセリン/スレオニンキナーゼROCK(Rho-kinase)により、LIMキナーゼのキナーゼドメイン内のThr-508が特異的にリン酸化され、活性化されることを見い出した。
統合失調症における社会・認知・生理機能・脳画像と疾患感受性遺伝子多型に関する研究

統合失調症患者に対し、認知機能としてWMS-R、WAIS-R、Advanced Trail Making Test(ATMT)、WCST、JART、CPT、表情認知テストを行った。社会機能はREHABを用いて評価した。統合失調症においてATMTで評価された視空間作業記憶および課題遂行速度が社会機能のうちセルフケア能力やコミュニティスキルと関連することを見出し英文論文で報告した。また統合失調症における表情認知課題の成績の低下がコミュニケーション能力の低さと関連するという結果が得られ、和文論文で報告した。頭部MRIについてはVBMおよび拡散テンソル画像解析を行った。神経生理機能としてはMEGでは作業記憶課題およびStroop課題を用い、結果の解析を行った。NIRSでは語流暢性課題(letter,category)、実行機能課題(ハノイの塔)、作業記憶課題、Stroop課題を用いて前頭葉機能評価を行い、語流暢性課題(letter)、ハノイの塔における前頭前野の賦活の減弱を統合失調症に見出した。PPIによる驚愕性瞬目反射を測定し、日本人統合失調症でのPPIの減弱という結果を得た。遺伝子解析に必要な血液検体を統合失調症患者382例、健常者121例、統合失調症以外の精神疾患患者135例から得た。現在、DISC-1、Dysbindin、Neuregulin1、PACAPなどのいくっかの疾患感受性遺伝子多型と認知機能、社会機能、脳画像、生理機能との関連が明らかになった。このように遺伝子から社会機能に至るまでの複数の階層で重要な関連が明らかになってきており、統合失調症の障害の構造を遺伝子レベルから心理社会レベルまで理解可能になる基礎が確立された。現時点では、統合失調症においてATMTで評価された視空間作業記憶および課題遂行速度が社会機能のうちセルフケア能力やコミュニティスキルと関連することを見出し、英文論文で報告した。この他、表情認知機能と社会的活動性および言葉のスキルとの関連性に関する予備的なデータも得られており、認知機能と社会機能との間の重要な関連がいくつか明らかになってきている。今後、サンプル数が増加すれば疾患感受性遺伝子多型に始まり、脳画像、生理機能、認知機能、社会機能までの評価により、統合失調症における障害の構造を遺伝子レベルから心理社会レベルまで一連のものとして理解可能になると期待される。現時点では、統合失調症において表情認知課題の成績が低下しており、成績の低下がコミュニケーション能力の低さと関連するという結果が得られており、平成18年9月の生物学的精神医学会で発表し英文論文を投稿中である。NIRSでは課題による前頭葉賦活の程度が低いことが患者群で観察された。PPIでは患者群の驚愕反射の抑制が低下していることが認められた。NIRSとPPIについては論文を準備中である。このように認知機能と社会機能との間の重要な関連がいくつか明らかになってきている。今後、サンプル数が増加すれば疾患感受性遺伝子多型に始まり、脳画像、生理機能、認知機能、社会機能までの評価により、統合失調症の障害の構造を遺伝子レベルから心理社会レベルまで理解可能になると期待される。現時点では、統合失調症において表情認知課題の成績が低下しており、成績の低下がコミュニケーション能力の低さと関連するという結果が得られた。NIRSとPPIについては平成19年7月の生物学的精神医学会で発表した。NIRSによる前頭葉賦活はいくつかの疾患感受性遺伝子によるgenotype effectを認めた。このように遺伝子多型と認知機能、生理機能などの中間表現型との間の重要な関連がいくつか明らかになっており、その成果は英文論文を投稿準備中である。現在、さらに遺伝子多型と脳画像、生理機能、認知機能、社会機能との関連を検討中であり、統合失調症の障害の構造を遺伝子レベルから心理社会レベルまでを一連のものとして一部理解可能になりつつある。
高温超伝導体トンネル型ジョセフソン素子の作製

酸化物高温超伝導体は、従来の超伝導体と比較し使用温度が高く、また,ギャップエネルギーが10倍程度高いため、それに比例した高速性が期待されている。また、バンドギャップが大きいため、半導体との整合性にも期待がかけられている。本研究はこうした高温超伝導体エレクトロニクス応用の基本技術となるトンネル形ジョセフソン素子を集積回路技術により作成することを目的としている。電子デバイスのような、微細あるいは薄い構造を取り扱うには、薄膜の平坦性、および作成温度の低温化が達成される必要がある。このため、この両方を改善するためにacおよびrfスパッタ法を改良した。具体的には導入酸素の紫外線による活性化、試料とターゲットの位置関係の最適化、および各電極にバイアスをかけることである。この結果、最高プロセス温度500度程度で薄膜を作成できるようになった。また、下部電極となるYBCOのみならず、上部電極のYBCOについても十分な特性の薄膜を作成できるようになった。トンネル型ジョセフソン素子を完成するためには、数nmのごく薄い均質な絶縁膜を作成することが必要である。このため、MgOを中心としていくつかの材料を検討した。まず、我々の従来の研究成果であるYBCO/Au/絶縁体/Nbの構造のものを検討し、下部電極をBSCCOとしても、ジョセフソン特性が観測できることを、直流特性、高周波特性、磁界依存性の三つの方法で確認した。その後、上下とも高温超導体であるジョセフソン素子の検討を開始した。その結果、高温超伝導体上に絶縁体を付けると、多くの場合、島状構造をとり、均質な膜がえにくいことが判明した。この他にも多くの素子構造を検討している。現在のところ、進行状況は、当初予定よりもかなり早いが、一方で研究をもっと原理的な方向に展開する必要があることも感じつつある。
エピゲノム解析用フォトニック結晶ナノ共振器の開発とDNAメチル化率評価への応用

本研究の目的は、1可視領域の光でDNA鎖中シトシン塩基のメチル化に起因するわずかな分子量・構造変化を屈折率変化として高感度に直接検出可能な光学素子「フォトニック結晶(Photonic crystal: PhC)ナノ共振器」を設計・開発し、2DNA鎖のメチル化率を非染色で解析可能にし、3アルツハイマー病とDNAメチル化率の相関を明らかにすることにある。本研究では、既存の技術を凌駕する性能(簡便性・感度)でエピゲノム解析デバイスを開発し、アルツハイマー病モデル培養細胞を用いて開発したデバイスの有用性評価を行い、アルツハイマー病早期診断デバイスとして応用展開を進める。
関節リウマチにおけるDNAメチル化ダイナミクスとその分子基盤の解明

Ten-Eleven translocation(TET)タンパク質による能動的脱メチル化の機構の発見により、DNAメチル化ダイナミズムについての理解が急速に進んでいる。今回、我々は、TNF等の持続的な炎症性サイトカイン曝露が、TET3依存性に炎症記憶として関節リウマチ(RA)患者由来線維芽細胞様滑膜細胞(FLS)にCCL2やICAM-1などの発現を高いままで残し、パンヌス形成を促進することで関節破壊をきたしやすくしていることを、K/BxN血清誘導性関節炎を用いたin vivoの実験系、RA患者由来FLSを用いたin vitroの実験系から明らかにした。<背景・目的>慢性炎症を来す代表疾患である関節リウマチ(RA)において、線維芽細胞様滑膜細胞(FLS)は骨軟骨破壊の中心を担う。RA由来FLSは疾患特有なDNAメチル化プロファイルを有し攻撃的表現型と関連するが、DNAメチル化異常の誘導機序は不明であった。今回、近年同定された能動的脱メチル化酵素であるTETの発現と炎症性サイトカインの影響を解析した。<方法>関節手術で得られた患者由来滑膜、及び、FLSを46継代で使用。TET1-3の発現はqPCR、WB、免疫染色で、水酸化メチルシトシン(5hmC)の発現はDot blotで評価。siRNAによるTETノックダウン後にTNFで96時間刺激を行い、各種メディエーター、表面抗原の発現、細胞移動度を評価した。<結果>1RAのFLSでは、TNFやIL-1等による持続的な刺激がDNAメチル化酵素(DNMT)の発現低下により受動的脱メチル化をもたらした。2RA滑膜組織ではOAとの比較でTET3発現が強かった。3TNFやIL-1、IL-6等の刺激はFLSのTET3のmRNAおよびタンパク発現レベルを増加させ、5hmCの発現を促進した。4TET3 siRNAにより、TNF依存性のCCL2産生、ICAM-1発現、浸潤能等はほぼ完全に阻害された。<考察>炎症性サイトカインによる慢性刺激はDNAメチル化酵素(DNMT)の発現低下により受動的脱メチル化をもたらすことが知られるが、今回の検討によりRAのFLSにおいて同様の刺激が能動的脱メチル化酵素TET3の発現誘導を介してFLSのDNAメチル化異常を強力に誘導し、攻撃的な表現型獲得を付与ことが示唆された。【背景・目的】RAでは線維芽細胞様滑膜細胞(FLS)が骨軟骨破壊の中心を担う。その攻撃的表現型は特有のDNAメチル化プロファイルと関連しており、今回、DNA脱メチル化酵素であるTetファミリーの関与を評価した。【方法】関節手術で得た患者由来滑膜とFLSを46継代で用い、Tet1-3発現をqPCR、WB、免疫染色、5hmC発現をDot blotで評価、siRNAでTETノックダウン後TNF刺激により、各種メディエーター分泌、表面抗原発現、細胞移動度を評価した。K/BxN血清惹起関節炎をTET3ノックアウト(KO)マウスに誘導し、関節腫脹や組織像を検討した。【結果】RA滑膜組織でOAと比較し強いTet3発現を認めた。TNF、IL-1、L-6、IL-17等はTet3 mRNA、蛋白発現を増加し、5hmC発現を促進した。TET3 siRNAで、TNF依存性CCL2産生、ICAM-1発現、浸潤能は阻害された。K/BxN血清惹起関節炎を誘導したTET3KOマウスでは、野生型と比較し関節炎スコアには有意差は認めなかったものの、組織学的に滑膜の増生や骨・軟骨への浸潤・破壊の顕著な抑制が観察された。【考察】DNA脱メチル化酵素Tet3は、RA滑膜における持続的な炎症性サイトカイン曝露によって齎されるFLSの後天的な攻撃的表現型獲得に中心的な役割を担うことが明らかとなり、またTet3の阻害は滑膜増殖、骨・軟骨破壊を強く抑制し、治療標的となることが示唆された。in vivoでの解析を行うにあたり、Tet3-/+ koマウスを提供していただいた(九州大学束田先生)。また、K/BxN血清移入関節炎モデルを使って、関節炎の誘導を行うにあたり、K/BxN血清を京都大学大村先生より提供いただいた。これらによりTet3-/+ koマウスと野生マウスにK/BxN血清移入を行ったが、少ない匹数で関節炎スコアに有意差が認められ、概ね計画通り進展することとなった。今回、我々は、能動的脱メチル化酵素であるTETタンパク質ファミリーの中で、TET3が、炎症性サイトカインの曝露下で誘導され、炎症記憶として関節リウマチ(RA)患者由来線維芽細胞様滑膜細胞(FLS)の攻撃的表現型を残し、関節破壊に重要な役割を果たしていることを示す。C57BL/6 wild type (WT)及びTET3-hetero-deficient (TET3-/+)マウスにK/BxN血清で関節炎を誘導したところ、WT miceでは関節炎の誘導によるTET3の発現の上昇が観察され、TET3-/+miceでは、関節炎スコア、組織学的な滑膜炎症・増生、骨びらんスコアが有意に低下した。

また、ヒトFLSではTNFなどの刺激で、TET3発現は有意に増加し、TET3蛋白発現と共に5hmC発現も促進した。さらにRA FLSにおけるTNF誘導性のCCL2産生とICAM-1発現はsiRNAによるTET3欠失により阻害された。これらの結果から、TNF等の持続的な炎症性サイトカイン曝露は、TET3依存性に炎症記憶としてFLSにCCL2やICAM-1などの発現を高いままで残し、パンヌス形成を促進することで関節破壊をきたしやすくしていることが示唆された。Ten-Eleven translocation(TET)タンパク質による能動的脱メチル化の機構の発見により、DNAメチル化ダイナミズムについての理解が急速に進んでいる。今回、我々は、TNF等の持続的な炎症性サイトカイン曝露が、TET3依存性に炎症記憶として関節リウマチ(RA)患者由来線維芽細胞様滑膜細胞(FLS)にCCL2やICAM-1などの発現を高いままで残し、パンヌス形成を促進することで関節破壊をきたしやすくしていることを、K/BxN血清誘導性関節炎を用いたin vivoの実験系、RA患者由来FLSを用いたin vitroの実験系から明らかにした。(理由1)予備的な検討によりすでに、1RAの滑膜におけるTetタンパク質の特殊性、2炎症性サイトカインによる滑膜細胞における5hmCの発現誘導、3炎症性サイトカインによるTetタンパク質の発現の変化、など興味深い研究結果を得ていたため。(理由2)患者滑膜検体は当大学病院の整形外科から提供をいただいているが、申請者はすでに相当数のストックを所持しているため。1.現在行っている関節炎モデルマウスでの病理学的検討を進め、RA様の関節炎におけるTET3遺伝子の滑膜炎症、骨軟骨破壊における影響を詳細に評価を加える。2.炎症性サイトカインにより誘導されるTET3の標的分子がCCL2とICAM-1以外はまだはっきりしていない。これまでTET3抗体によるChIP-シークエンスを行うこととしていたが、TET3+/ TET3-で5hmC抗体を用いたhMeDIP-シークエンスを行って、TET3-5hmCの標的分子をゲノム網羅的に解析する予定である。リウマチ学<1>H27年度以降には、炎症性サイトカインによって誘導されるTet3-5hmCの標的遺伝子・遺伝子座の同定のために、ChIP-シークエンスを行う方針とした。<2>in vivoでのTet3の役割の評価としては、SCID-huRAgマウスを使用してsiRNAでのTET3ノックダウンを行う予定であったが、TET3ノックアウトマウスが入手できたため、これにKBxN血清移入を行って関節炎発症の有無を評価する方針に変更した。
地衣菌の単離培養による新規有用物質の探索と生合成研究

地衣は特徴的な地衣成分で知られ,その広範な生物活性も明らかにされている.一方,地衣菌を高浸透圧条件下で培養すると,地衣成分や新規化合物を生産させることが可能である.そこで有用な生理活性化合物の探索を目的として,各地で採集した数種の地衣菌を単離培養し,成分検索をするととともに,生合成研究を行った.日本で採集したGraphis cognataの地衣菌培養からは,graphislactone AとCと共にalternariolを単離し,アメリカで採集したG.prunicolaの培養からはgraphislactone A-Dを単離した.またG.Prunicolaを用いて^<13>C標識の酢酸の投与実験を行い,新たに二種の新規代謝物の単離構造決定を行うとともに,graphislactone類がalternariolを経る経路で生合成されることを強く示唆する結果を得た.また日本で採集したPyrenula japonicaとアメリカで採集したP.pseudobufoniaの地衣菌培養から,selerotiorinとともに3位にメチル基をもつ4種の新規xanthone類を単離し,構造を決定した.さらにLecanora cinereocareneaの地衣菌培養からは,3種の新規dibenzofuran類を単離,構造決定し,Xanthoria polycarpaとCaloplaca elegansの地衣菌培養からは,計5種のanthraquinone類を単離同定した.今回,Graphis属とPyrenula属の地衣菌培養から,それぞれ同じ成分を得たことは非常に興味深い.種の違いや採集地域に関わらず,地衣菌の培養においては独自の代謝経路が共通に発現していると考えられる.これは地衣化していない地衣菌にとって,これらの代謝物が生存上何らかの生理的意義を持つことを示唆するものである.今回,単離した代謝物のうち,anthraquinone類,xanthone類についておこなった抗菌活性試験では,いずれも活性を示さなかったが,今後他の活性試験を行い,代謝物の生理的意義を明らかにするとともに,生合成経路や代謝の調節機構を調べることにより,地衣の進化の過程や共生に関して重要な知見が得られるものと期待できる.地衣は特徴的な地衣成分で知られ,その広範な生物活性も明らかにされている.一方,地衣菌を高浸透圧条件下で培養すると,地衣成分や新規化合物を生産させることが可能である.そこで有用な生理活性化合物の探索を目的として,各地で採集した数種の地衣菌を単離培養し,成分検索をするととともに,生合成研究を行った.日本で採集したGraphis cognataの地衣菌培養からは,graphislactone AとCと共にalternariolを単離し,アメリカで採集したG.prunicolaの培養からはgraphislactone A-Dを単離した.またG.Prunicolaを用いて^<13>C標識の酢酸の投与実験を行い,新たに二種の新規代謝物の単離構造決定を行うとともに,graphislactone類がalternariolを経る経路で生合成されることを強く示唆する結果を得た.また日本で採集したPyrenula japonicaとアメリカで採集したP.pseudobufoniaの地衣菌培養から,selerotiorinとともに3位にメチル基をもつ4種の新規xanthone類を単離し,構造を決定した.さらにLecanora cinereocareneaの地衣菌培養からは,3種の新規dibenzofuran類を単離,構造決定し,Xanthoria polycarpaとCaloplaca elegansの地衣菌培養からは,計5種のanthraquinone類を単離同定した.今回,Graphis属とPyrenula属の地衣菌培養から,それぞれ同じ成分を得たことは非常に興味深い.種の違いや採集地域に関わらず,地衣菌の培養においては独自の代謝経路が共通に発現していると考えられる.これは地衣化していない地衣菌にとって,これらの代謝物が生存上何らかの生理的意義を持つことを示唆するものである.今回,単離した代謝物のうち,anthraquinone類,xanthone類についておこなった抗菌活性試験では,いずれも活性を示さなかったが,今後他の活性試験を行い,代謝物の生理的意義を明らかにするとともに,生合成経路や代謝の調節機構を調べることにより,地衣の進化の過程や共生に関して重要な知見が得られるものと期待できる.地衣菌Graphis scripta(モジゴケ)の単離培養から不完全糸状菌Alternaria tenuisのマイコトキシンalternariolと同じ骨格をもつ新規化合物graphislactone類をこれまでに単離,構造決定している.これを契機として,「トキシンの生合成経路は,天然の共生状態の地衣では共生藻にとって好ましくないため抑えられているが.地衣菌を単離培養すると発現してくる」との仮説をたてた.今回これを明らかにする目的でアメリカおよび日本で採集したGraphis種の地衣菌を高濃度の糖を含む寒天上で単離培養し,その培養物を精査したところ前者からはgraphislactoneを単離し,また後者からはgraphislactoneとともにalternariolを単離した.この結果から.Graphis属では採集地域が大きく異なるものでも菌を単離培養すると共通の代謝経路が発現し,またその生合成経路はAlternaria属と同様で,さらに酸化段階の進んだものであることが強く示唆された.