hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
リベロマイシンA生合成遺伝子改変に基づく新規生体機能分子の創製

Ketosyntase-Acyl transferase、Enoyl reductaseの遺伝子情報を利用し、RT-PCRにより特異的に増幅する遺伝子のカタログ化を行った。さらに、S.reveromyceticusゲノムドラフトシークエンスから得られたcontig情報を統合することにより、遺伝子発現が活発な二つのポリケチド合成酵素遺伝子クラスターを見出し、詳細な塩基配列解析中により、リベロマイシンA生合成遺伝子クラスターを見出すことに成功した。また、同遺伝子クラスター中に存在するP450の機能解析の結果、リベロマイシンA生合成中間体のC-18位を特異的に水酸化することが確認された。P450遺伝子破壊による遺伝子機能の解析を進めるとともに、リベロマイシン新規誘導体の創製にむけて、P450のX線結晶解析を進めている。更に、生合成メカニズムの解明のためにS.reveromyceticusを生産培地で培養後、リベロマイシン類縁体を網羅的に単離し構造決定を行なった。リベロマイシン生合成遺伝子クラスター中のポリケチド合成酵素の解析から、最終生合成産物から推定されるよりも余分なポリケチド合成酵素モジュールが存在することが推定されていたが、培養液中の類縁体を探索した結果、遺伝子情報を支持する複数の鍵中間体を得ることが出来た。
ヒストン修飾酵素に応答する機能性クロマチンモデル:転写制御機構の解明への展開

本研究では、我々がこれまでに開発してきた人工高分子による遺伝子発現制御システムを用いて、DNAの分子運動と転写の関係を明らかにすることを目的とした。これまでの結果から、DNAの凝縮状態と遺伝子発現に相関が見られないことや、遺伝子発現がOFFになっている人工高分子とDNAの複合体の遺伝子発現をONにするような酵素反応が起きた後にも、構造的に大きな変化が無くとも遺伝子発現を制御できることが明らかになっていた。そこで本年度は、DNAの運動性にどのような変化が生じているかを評価した。まず、エバネッセント光によるDNAの運動性の評価を行った。しかしながら、人工高分子とDNAの複合体の性質上、エバネッセント光の届くプリズム近傍に複合体を固定することが難しかったため、セルを用いた溶媒中での蛍光寿命測定に切り替えた。DNAの蛍光修飾についていくつかの蛍光色素を検討し、最終的にDAPIを用いた測定を行った。ヒストンタンパク質のN末端を修飾したH3-Polymerでは蛍光寿命の酵素反応の前後で差が見られなかった。そこでPKCαペプチドを修飾したPKCα-Polymerを用いた検討も行ったが、酵素反応の前後での差は確認できなかった。そこで、蛍光寿命測定と比較して分子の運動をより明確に反映する蛍光異方性の測定を行った。その結果、DNAのみのサンプルと複合体のサンプルに大きな差が見られ、酵素反応の前後のサンプルでも差が確認された。本実験で得られた回転緩和時間を遺伝子発現量に対してプロットしたところ、非常に良い相関を示していた。これは、遺伝子の転写がDNAの運動性によって制御されるという我々の仮説を支持するものである。このような動的な制御因子は、人工分子による制御のみならず、広く生物学においても重要なファクターであると考えられる。
強磁性金属/(酸化物,窒化物,水素化物)人工格子による巨大表面磁気異方性の探索

本研究は超薄膜領域の磁性金属からなる種々の人工格子膜を作製し,それらの磁気特性の評価から,ナノ領域において磁気エネルギー増大に極めて効果のある高い表面磁気異方性を有する系を見出すことを目的として行った.試料作製には超高真空DC, RF多元スパッタ装置を用いた.まず,次世代の超高密度磁気記録媒体として期待されているCo/Pd人工格子膜での表面磁気異方性のエンハンスメント効果について調べ,Pd層の水素化ならびに希土類元素(Sm)の添加効果について検討を行った.その結果,水素化に関しては2倍以上にも達する表面磁気異方性の増大が確認され,また希土類添加においても40%近い増大が見出された.これらの結果は,Co/Pd人工格子膜の基本的な磁気特性を変化させることなく,表面磁気異方性を高める手段として上記手法が有効であることを示すものである.次に,磁性金属/酸化物系の組み合わせとして,M/0人工格子膜(M=Fe, Co, Ni, O=SiO_2,MgO)を作製し,その構造ならびに磁気特性の評価を行った.O=MgOの場合には,極低温領域(50K以下)において磁化曲線の非対称性が観測され,僅かではあるが界面酸化層の形成が示唆される結果となった.一方,O=SiO_2の場合にはこのような非対称性は見られず,良好な金属/酸化物の界面が形成されていることを確認した.この系においてはM=Feにおいて最大の表面磁気異方性が得られ,その方向は膜面垂直方向であることが分かった.さらにM=Fe, Co, Niの順に表面磁気異方性は減少しており,磁性金属の3d電子数との強い相関が見出された.以上の成果は,表面磁気異方性の大きさ及び方向を制御する手法を与えるものとして,ナノ領域の磁気特性制御,更には将来の磁気記録媒体における材料設計に新たな指針を提供するものである.超高真空DC,RF多元スパッタ装置を用いて超薄膜領域の強磁性金属からなる人工格子膜を作製し,それらの磁気特性の評価から高い表面磁気異方性を有する系を見出すことを目的として研究を行った.まず次世代の超高密度記録媒体として期待されるCo/Pd多層膜での表面磁気異方性のエンハンスメント効果を調べることを目的として,水素導入ならびに希土類添加(Sm)を試みた.Co/Pd多層膜への水素導入は,常温で一定水素圧力の下で行った.水素はPd層にのみ導入され,その結果,体積比で9.3%に達する格子膨張が観測された.その際の表面磁気異方性の挙動を測定した結果,水素圧力が1.3atmにおいて2倍以上の表面磁気異方性の増大が確認された.この時の実効的な磁気異方性自体も水素導入前に比べて約2倍程度に増大している.またSm添加を行った場合,Sm8at.%において36%の表面磁気異方性のエンハンスメントが確認された.これらの結果から,基本的な磁気特性を変化させること無く表面磁気異方性を高める手段として上記手法が有効であることを明らかとした.また,強磁性/非金属界面の組合わせとしてM(=Fe,Co)/MgO多層膜を作成し,構造評価を行ったところ,この系では界面反応層は形成されず,表面磁気異方性の研究に最適であることが分った.この系においてM=Feで垂直,M=Coで面内方向の強い磁気異方性が発現しており,これらが表面磁気異方性に起因したものであることを確認し,その大きさは1erg/cm^2を越える強いものであることを実験的に明らかにした.これらの成果は表面磁気異方性の大きさ,ならびにその方向を制御する手法として,今後の磁気記録媒体における材料設計の新たな指針を与えるものである.本研究は超薄膜領域の磁性金属からなる種々の人工格子膜を作製し,それらの磁気特性の評価から,ナノ領域において磁気エネルギー増大に極めて効果のある高い表面磁気異方性を有する系を見出すことを目的として行った.試料作製には超高真空DC, RF多元スパッタ装置を用いた.まず,次世代の超高密度磁気記録媒体として期待されているCo/Pd人工格子膜での表面磁気異方性のエンハンスメント効果について調べ,Pd層の水素化ならびに希土類元素(Sm)の添加効果について検討を行った.その結果,水素化に関しては2倍以上にも達する表面磁気異方性の増大が確認され,また希土類添加においても40%近い増大が見出された.これらの結果は,Co/Pd人工格子膜の基本的な磁気特性を変化させることなく,表面磁気異方性を高める手段として上記手法が有効であることを示すものである.次に,磁性金属/酸化物系の組み合わせとして,M/0人工格子膜(M=Fe, Co, Ni, O=SiO_2,MgO)を作製し,その構造ならびに磁気特性の評価を行った.O=MgOの場合には,極低温領域(50K以下)において磁化曲線の非対称性が観測され,僅かではあるが界面酸化層の形成が示唆される結果となった.一方,O=SiO_2の場合にはこのような非対称性は見られず,良好な金属/酸化物の界面が形成されていることを確認した.

この系においてはM=Feにおいて最大の表面磁気異方性が得られ,その方向は膜面垂直方向であることが分かった.さらにM=Fe, Co, Niの順に表面磁気異方性は減少しており,磁性金属の3d電子数との強い相関が見出された.以上の成果は,表面磁気異方性の大きさ及び方向を制御する手法を与えるものとして,ナノ領域の磁気特性制御,更には将来の磁気記録媒体における材料設計に新たな指針を提供するものである.
早期日英バイリンガルの１４年間縦断データのナラティブ分析研究

対象バイリンガル兄妹からは、この3年間の分析期間中もデータ収集は継続したので、17年間で(兄からは8才から25才まで妹からは4才から22才まで)131のスピーキングデータ、ライティングデータは29となった。今回の科研費研究で約60%の正確さ・語彙・流暢さ・ナラティブ分析が完成した。妹のデータのうちで4才9ヶ月から19才1ヶ月までの19スピーキングデータを抽出して中間報告とする。日本在住でも出生後英語に絶えず接してきた結果、英語母語話者とほぼ同じ発達段階を英語力・ナラティブ力において示していた。但し、英語母語話者に見られない独自の誤りとナラティブも観察され、更に詳細なデータ分析が必要である。日英バイリンガル2人(一方は5歳8ヶ月21歳2ヶ月で他方は9歳11ヶ月24歳10ヶ月まで)から収集した縦断ストーリーテリングデータを2年に1つの割合で抽出し、ナラティブ分析と言語正確さ分析を行った。物語の設定部分と8プロット及び登場人物の感情表現に関するナラティブ分析の結果、両被験者ともに年齢とともにプロットは、英語モノリンガルやアルファベット言語間のバイリンガル対象先行研究同様、全て言及されるようになった。しかし、物語の面白さや深みを出す感情表現は年齢よりも個人差が大きい事も判明した。正確さ分析では、両バイリンガルとも15,6年間にわたり93%・96%以上の正解率であり、特に最終の2年間はMyers-Scottonによる4種類の形態素全てにおいて99%以上の正解率を示していた。今後は質的な部分の発達段階を見る予定である。バイリンガル兄妹からのデータの中で最終年度には以下の分析を行った。兄が9才から23才の間に収集した24スピーキングデータの正確さ分析(4-M形態素分析)、19才から24才の間に収集した4スピーキングデータの正確さ分析・語彙分析・流暢性分析、19才から23才の間に収集した2ライティングデータの正確さ分析・語彙分析・ライティング力分析を行った。妹からは、5才21才時に収集した40スピーキングデータの正確さ分析、及び4ライティングデータの正確さ分析・語彙分析・ライティング力分析を行った。更に16才から19才の間に収集した4スピーキングデータに関しては正確さ・語彙・流暢さ分析が完了した。この兄妹からは14年間に渡り縦断データを収集し、その分析にこの3年間従事してきたが、分析期間中もデータ収集は継続し、17年間で(兄からは8才から25才まで妹からは4才から22才まで)131のスピーキングデータ、ライティングデータは29となった。正確さ分析とナラティブ分析には膨大な時間がかかるが、この3年間の分析(正確さ・語彙・流暢さ・ナラティブ分析)で約60%の分析が完成した。妹のデータのうちで4才9ヶ月から19才1ヶ月までの19スピーキングデータを抽出して、現時点での中間報告とする。日本の一条校での学習は必然的に英語接触量の低さに繋がるが、出生後英語に絶えず接してきた結果、英語母語話者とほぼ同じ発達段階を英語力・ナラティブ力において示していた。今後は兄のデータを分析し、兄妹間の比較を行う計画である。本科研費研究の中間発表として、第8回国際バイリンガリズムシンポジウム(2011年6月ノルウェー・オスロ)で'Linguistic and narrative development in a Japanese-English bilingual's first language acquisition: a 14-year longitudinal case study'を発表し、更に同年8月には第16回世界応用言語学会(2011年8月中国・北京)でも'Japanese-English bilingual first language acquisition - two longitudinal studies'を発表した。バイリンガリズムと応用言語学分野で世界最高レベルのフィードバックを得ることができる学会での発表であったので、今後の分析方法について具体的なアドバイスや有益な示唆を得ることが出来た。日英バイリンガルから14年間縦断収集したデータを言語学的側面・ナラティブ側面の両面から分析した途中経過の報告であったが、学会発表後のフィードバックより、当初予定していた以上の分析をナラティブデータ分析に関して行う必要性が出てきた。より質の高い研究成果をあげるために、研究2年目と3年目の分析予定量を増やす計画に変更予定である。また、世界的学会に参加しバイリンガリズムやナラティブの研究報告を目の当たりにして新たなヒントを得るとともに、同じ研究分野の研究者とのネットワークも多少築くことができ、今後役立てていきたい。

初年度の国際学会発表により得た知見より分析項目を倍化させたが、40データの分析を2被験者に対して出来たので概ね順調と言える。1年目としては計画通りに進んでいるが、当初計画していない分析方法に関する知見を得ることができたので、その分析を含めると若干計画よりも遅れている。最終年度は更に40データ(2被験者からそれぞれ20データ)をナラティブと言語正確さ・語彙・流暢さ側面から分析を行う。完了次第、3年間のデータ分析をまとめ上げて論文化する。既にデータは手元にあるので、ナラティブ分析を当初の計画通りに進めながら、更に別の分析方法も加味して遂行予定。6月にシンガポールで開催される第9回国際バイリンガリズムシンポジウムで平成24年度の研究成果を報告し、専門家よりフィードバックを得て、最終報告内容に反映させる。この学会参加費と旅費、及びナラティブ・言語学下分析謝金費用に研究費を充当する計画である。当初計画よりも分析量が増えたので、大学院生アルバイト料を増やす必要がある。また、新たに加えた分析方法による結果を国内外の学会で発表しフィードバックを得る必要があるので、学会参加費や旅費が当初計画よりも増える可能性がある。
社会構造が及ぼす心理的影響-ゲーミングシミュレーションによる研究-

本年度は、主に以下の2つの研究を行った。1つ目は、シミュレーション&ゲーミングの、とくにゲーム性に関するもので、前年、前々年の収集データを再検討し、包括的なモデルを提案するというものである。これらの成果に対して、日本シミュレーション&ゲーミング学会より、学会賞「奨励賞」を授与された。本年度は、新たな実験や調査によるデータ収集は行えなかったが、同学会での講演を行うなど、学術的、社会的貢献は十分になされたものと考えている。2つ目は、シミュレーション&ゲーミングの、とくにシミュレーション性に関するもので、実体を持つシミュレーションである「ロボット」に焦点を当てた研究を行った。現在、われわれが目にすることのできる家庭用ロポットについて、われわれがそれらをどのように知覚しているのか、あるいは、それらの種々のロボットについて、ひとまとまりの「ロボット・イメージ」をもっているのかについて検討した。その結果、(1)新規な存在であるロポヅトであっても、われわれはそれを一つのカテゴリとして知覚することができること、(2)そのロボット・イメージは、人間や動物のグループと、機械や無機物のグループの中間に位置づけられるが、それらのどちらとも異なるイメージであること、の2点が明らかになった。これらの研究知見、および研究手法は、シミュレーション研究に新しい手法やテーマを提供するという意味で、大きな貢献と言えるだろう。
肺気腫ラットにおける至適換気条件の遺伝子解析による検討

本研究の目的は人工呼吸を肺への侵害刺激としてとらえ、その侵害度を肺組織における遺伝子の発現から評価することを目的としている。そして、その結果から人工呼吸の換気条件を早期に侵襲度の観点から評価できるのではないかと考えた。今回着目した遺伝子はc-fosであり、組織に侵害刺激が加わったときに比較的に早期に出現すると言われている。まず、人工呼吸の条件により、c-fosの発現に差が出るかどうかを検証した。即ち、人工呼吸による侵害刺激として気道内圧を考え、呼気終末気道内圧(PEEP)を3cmH_2Oの群と10cmH_2Oの群とでc-fosの発現に差があるかをRT-PCR法にて調べた。最初に、30分間、60分間の人工呼吸の後に、肺を取り出して上記プライマーにてRT-PCR法を試みたところ、既に30分の時点でc-fosの発現が見られる事が解った。更に、PEEP3cmH_2Oの群とPEEP10cmH_2Oの群との間に、c-fosの発現に差があることが解り、希釈法によりその差がおよそ4倍程度であることも解った時点で関連学会にて発表した。(至適人工呼吸条件のc-fosを用いた検討、日本麻酔学会第47回大会、東京)次に、PEEP値の変化とc-fosの発現との相関関係を更に詳細に検討することとした。ところが、基準となるc-fosの発現にばらつきが見られその対策に苦慮している。即ち、同一個体の肺がより厳密なコントロールになると考えて、3cmH_2OのPEEPで第一標本採取の後に、10cmH_2OのPEEPを加えて30分換気した後に第二標本を取った。しかし、この両者の標本間には同程度の差が見られたものの、第一標本における個体間のばらつきが非常に大きく、更にその標本も採取部位によってばらつきが見られたために、1全肺を摘出し各部分のc-fosの発現をみる、2同一肺葉から採取するなどの検証を行っている現状である。今年度の研究によりまずラット肺でのc-fosの発現を調べるための実験系を作成することができた。即ち30分間の高気道内圧による人工呼吸後に、肺の標本を摘出しRT-PCR法にてc-fosの発現を調べたが、今回設計したプライマー対はイントロンを2つまたいでおり、分子量から確かにc-fosが発現しており、それが測定可能であることがわかった。更に、その結果を開胸直後のサンプルと比較してみると、約2倍程度の発現の違いがあり、今回の研究にこの方法が有用であることがわかった。しかし、in vitroでのc-fosの発現が7倍程度であったという文献(Am.J.Physiol.275,L21-29,1998)と比較するとin vivoでのc-fosの発現は低い。これはin vitroでの実験では気道内圧が20cmH_2Oと今回の2倍であることも一因であると考えられる。これらのことからデータ間のばらつきが非常に大きく影響が出ることがわかり、最適なRT-PCRの条件やサンプルの作成方法について更に検討を加えるために同一個体からのサンプルによる発現の違いを見るという追加実験を行っている。今後、上記の追加実験の結果からc-fosの発現の違いを定量的に測定する条件を決定した後に、この方法を使って肺気腫ラットの肺に対する人工呼吸の影響をPEEPの値とc-fosの発現との関連を指標に開胸時と、閉胸時とに分けて研究を行っていく予定である。

しかし、この両者の標本間には同程度の差が見られたものの、第一標本における個体間のばらつきが非常に大きく、更にその標本も採取部位によってばらつきが見られたために、1全肺を摘出し各部分のc-fosの発現をみる、2同一肺葉から採取するなどの検証を行っている現状である。
糖質分解酵素に対する新しい自殺基質の分子設計

20種類以上のアミラーゼが知られているが、自殺基質が考案された酵素は3例にすぎず、α-1,6-結合の水解酵素(デキストラナーゼ)については皆無である。本研究では、テキストラナーゼに焦点を絞り、独自の発想で自殺基質の設計を図る。この試みにより、糖質酵素の全般に対する自殺基質構築の理論的基盤を確立させたい。なお、我々は、ω-epoxyalkyl α-glucoside(EAGと略)がそのモデル化合物になると考えている。以下に、得られた研究成果を示す。1)グルコシル基とエポキシ環との空間距離(アルキル鎖の長短)が長いEAGを合成した。ルートは、水酸基を保護したグルコースに1-alken-ω-olを縮合後、α-型を分離;アグリコン部分の二重結合のエポキシ化;水酸基の脱保護、の3ステップであった。また、イソマルト・テキストラナーゼ(IMDと略)を我々が報告した手法で精製した。2)IMDにEAGを作用させ、擬一次的かつミカエリス複合体を経由する活性低下を確認した。IMDの拮抗阻害剤が失活を防御した。酵素1分子当たり修飾剤1分子が結合する化学量論性を認めた。これらの結果からEAGがテキストラナーゼを自殺基質的に失活させていると推定した。アルキル鎖の炭素数が5のEAGが最も高い失活を与え、その効果がアルキル基の鎖長に依存した。3)同様な自殺基質的失活がβ-アミラーゼにも認められた。但し、最も強力な阻害はアルキル炭素数が4のEAGであり、IMDに比べ炭素数が1少ないものであった。
多産集団における出産力の疫学的研究

今回の研究対象としたハッテライトは、ヨーロッパ、ロシアを経て、19世紀末にアメリカ、カナダに移住したキリスト教の一派で、きわめて多産な集団として有名である。研究代表者が今世紀前半の日本のデータから推測した「季節性の不妊」が、この集団にも起っているかどうかを知ることが今回の研究の基本的な目的であった。出生結婚などが書かれた家族単位の台帳を入手し、計算機に入力して解析を行なった。1.出生の季節性とその長期変動:ハッテライトの結婚の季節には大きな偏り(10月と11月、近年ではさらに6月が多い)があり、第1子の出生季節に強く影響していた。この影響を除くと、春と秋にやや多く、初夏に少ないという、かつてのヨーロッパや日本と類似した型であったが、その変動幅は年平均を中心として±10%未満であり、とくに20世紀に入ってからは変動が小さかった。2.結婚初産間隔:1966年以降生れの母親では中央値が10.5か月と短く、19世紀の1215か月と比較しても短かかった。この結果からは、この集団の潜在的出産力が近年減少しているという見方は支持できない。3.母親の出生季節別にみたハッテライトの出生季節性:初夏の出生数の減少が環境中の季節性不妊因子によるとする仮説を、この季節生れの母親が年間平均して出産していた日本のデータから提唱してきた。同様にして今回の集団で、第1子を除いた出生の季節分布を母親の出生季節別に比較したが、各群に顕著な差は認めなかった。4.双生児出産の季節性と母親の出生季節:この集団の双生児出産頻度は0.9%と、一般の西欧白人の1.1%に比べて高くなかった。しかし5ー7月での頻度が少なく、また5ー7月生れの母親で異性双生児が有意に少なかったことから、季節性にはたらく環境要因が、多排卵、もしくは双生児の着床・妊娠の維持に作用している可能性も考えられた。
大阪湾海底洪積粘土地盤の変形特性の解明と長期沈下予測に関する研究

本研究の目的は、大阪湾沿岸地域で盛んに行われている大規模埋め立てによる海底地盤とりわけ洪積層の長期間にわたる変形の力学的なメカニズムの解明と地盤工学的な沈下予測法の確立にあった。とりわけ、神戸空港の大規模埋め立てにおける洪積粘土層の長期変形特性を研究の焦点とした.平成1718年度にかけて、室内土質実験を実施した.その結果、神戸沖粘土は、構造の発達した土であることが判明した.さらに、大深度試料の試験に耐えることのできる高圧三軸試験装置を新たに開発した。この試作装置を用いた一連の実験により、大阪湾洪積粘土は、約50万年前の古い堆積層にかかわらずその力学挙動は紛れもない「正規圧密粘土」であり、精度の高い標準圧密試験から測定した過圧密比は1.0に極めて近い事実が明らかとなった。したがって、沖積粘土よりも硬質で高強度であるの原因は、圧縮ひずみ速度の違いにより説明でき、これまでしばしば言われてきた「セメンテーション効果」は単なる見かけ上の現象にすぎないことが判明した。さらに、一連の一面せん断試験結果から、各地層の力学特性の非一様性は小さいことも判った。さらに、これらの力学特性を数学的に表現するための構成モデルを提案した。このモデルは、浅岡らが既に提案しているSYSモデルを基本としており、構造の発達した粘土およびセメンテーションの附加された粘土の応力・ひずみ・強度関係を適切に表現できることを示した。研究成果の一部は、2006年3月にローマで開催された地盤工学シンポジウムにおいて速報的に公表した.さらに詳細な結果は、2006年7月に開催された地盤工学会年次講演会において、数編の論文として公表した.また、神戸空港の埋め立て地盤の長期沈下特性をある程度シミュレーションすることに成功しており、この成果を土木学会論文報告集において論文として公表の予定である。本研究の目的は、大阪湾沿岸地域で盛んに行われている大規模埋め立てによる海底地盤とりわけ堆積年代の古い洪積層の長期間にわたる変形の力学的なメカニズムの解明と地盤工学的な沈下予測法の確立にあった。とりわけ、神戸空港の大規模埋め立てにおける洪積粘度層の長期変形特性を研究の焦点とした.平成17年度に、室内実験を実施した.まず、洪積粘度試料を採取し、ベンダー要素を用いた一次元圧密試験を実施した.その結果、神戸沖粘土は、構造の発達した土であることが判明した.さらに、大深度試料の試験に耐えることのできる高圧三軸試験装置を新たに開発した。この試作装置を用いた一連の実験より、大阪湾強積粘土は、約50万年前の古い堆積層にかかわらずその力学挙動は紛れもない「正規圧密粘土」であり、精度の高い標準圧密試験から測定した過圧密比は1.0に極めて近い事実が明らかとなった。したがって、沖積粘土よりも硬質で高強度である原因は、圧縮ひずみ速度の違いにより説明でき、これまでしばしば言われてきた「セメンテーション効果」は単なる身かけ上の現象にすぎないことが判明した。さらに、一連の一面せん断試験結果から、各地層の力学特性の非一様性は小さい(即ち均質性が高い)ことも判った。来年度は、本年度で得られた知見に基づき、神戸空港の洪積層の長期沈下データを解析し、FE解析による予測法の妥当性を検証する予定である.今年度の研究成果の一部は、2006年3月にローマで開催された地盤工学シンポジウムにおいて痩速報的に公表した.さらに詳細な結果は、2006年7月に開催が予定されている地盤工学会年次講演会において、数値の論文として公表の予定である.現在、神戸空港の埋め立て地盤の長期沈下特性をある程度シミュレーションすることに成功しており、この成果を土木学会論文報告集において論文として公表の予定であり、現在執筆の準備中である.本研究の目的は、大阪湾沿岸地域で盛んに行われている大規模埋め立てによる海底地盤とりわけ洪積層の長期間にわたる変形の力学的なメカニズムの解明と地盤工学的な沈下予測法の確立にあった。

研究成果の一部は、2006年3月にローマで開催された地盤工学シンポジウムにおいて速報的に公表した.さらに詳細な結果は、2006年7月に開催された地盤工学会年次講演会において、数編の論文として公表した.また、神戸空港の埋め立て地盤の長期沈下特性をある程度シミュレーションすることに成功しており、この成果を土木学会論文報告集において論文として公表の予定である。
イヌを介在した社会復帰教育が受刑者の社会性に及ぼす影響

知的障害、精神疾患を抱える受刑者を対象とした市民参加による訪問型イヌ介在プログラムを発展させ、社会復帰のための更生教育におけるイヌとのふれあいが、受刑者のストレス、感情やコミュニケーションスキルに与える効果を検証し、プログラムの構造を明らかにした。このプログラムは、対象者自身および実践者によって心理社会的効果があると評価された。また実践側に過度な負担がかかるものではなかった。知的障害、精神障害を持つ受刑者を対象とした日本初の市民参加型の訪問型イヌ介在プログラムを発展させ、社会復帰のための更生教育におけるイヌとの触れ合いが、受刑者のストレス、感情やコミュニケーションスキルに与える影響を検証し、プログラムの構造を明らかにすることが、本研究の全体の目的である。質問紙調査の内容は、クール前後の対象者のストレス反応と自尊心の測定、毎回の実践前後の気分測定、毎回の実践後の自己評定、ハンドラーによる行動評定である。同時に、実践側への福祉的配慮として、毎回の実践後にイヌの行動評定とハンドラーのストレス自己評価も実施し、過度な負担がかからないようにプログラムのモニタリングを行なった。当該年度では、実践内容、質問紙内容や形式の吟味を重点的に行なった。実践の結果では、対象者は、セッション参加後に気分得点に改善がみられた。対象者の感想文の内容は、セッションに対して総じて肯定的であった。これらは、これまでの実践結果とも同様の傾向を示し、改良されたプログラムの対象者に対する心理社会的効果の有効性を示唆するものとなった。ただし、クール前後の対象者のストレス反応と自尊心に関しては、はっきりした変化が認められなかった。これは、データ数がまだ少ないからということも考えられ、今後も注目して行く必要がある。またこれらの結果には、個人差、個体差が含まれ、これらの差が生じる要因の探索をして行く必要がある。実践に参加したハンドラーとイヌのストレス、ハンドラーの自身とイヌのストレス認知に関する結果は、論文にまとめ、投稿した。現在はその論文の修正稿を作成中である。質問紙調査の内容は、クール前後の対象者のストレス反応と自尊心の測定、毎回の実践のセッション前後の気分測定、毎回のセッション後の自己評定、ハンドラーによる行動評定である。同時に、実践側への福祉的配慮として、毎回の実践後にイヌの行動評定とハンドラーのストレス自己評価も実施し、過度な負担がかからないようにプログラムをモニタリングを行なった。当該年度では、改良された実践の実施、実践チームの技能向上(ハンドラー、イヌ、チームワーク)の対策の実施について重点的に行なった。実践チームの技能向上に関しては、数値評価は難しいが、円滑な安定した実践の実施という面で成果があったとみなせるだろう。実践は、年度をまたいで実施しており、現在もクールが継続中であるため、効果検証結果はクール終了後に分析を開始する。実践は、これまでと同様、大きな問題もなく、順調に行なわれている。現在は、各セッションで上がって来た記録紙の確認作業を行なっている。また、これまでの実践に参加した対象者とハンドラーによる実践評価に関する質問紙調査結果を英語論文で投稿し、掲載することができた。さらに、プログラムの対象者への効果に関する結果をまとめ、現在は国際誌への掲載を目指して論文を執筆中である。当該年度では、改良された実践プログラムとその記録方法、実践チームの技能向上(ハンドラー、イヌ、チームワーク)が円滑に行なわれたことを確認した。そして、各セッションで上がって来た記録の分析を行なった。プログラムは概ね評価できる結果であったが、経時的効果や対イヌ行動と対人行動の適切なバランスに関して、今後の検討課題となった。これらの結果は、次年度に開催される国際学会にて発表予定である。これまでの実践に参加した対象者とハンドラーによる実践評価に関する質問紙調査結果と、プログラムが参加犬に与えた影響についての分析結果が英語論文で公刊された。プログラムの対象者への効果に関する結果についての論文は、査読を終え、国際誌への掲載が決定した。前年度までの懸念事項の幾つかが好転し、より研究へ精力を注ぐことができ、作業効率が上がったと感じている。論文執筆や次年度に多く予定されている学会発表への準備も順調に行なうことができた。知的障害、精神疾患を抱える受刑者を対象とした日本初の市民参加による訪問型イヌ介在プログラムを発展させ、社会復帰のための更生教育におけるイヌとのふれあいが、受刑者のストレス、感情やコミュニケーションスキルに与える影響を検証し、プログラムの構造を明らかにすることが、本研究の全体の目的である。

質問紙調査の内容は、クール前後の対象者のストレス反応と自尊心の測定、毎回の実践のセッション前後の気分測定、毎回のセッション後の自己評定、ハンドラーによる行動評定である。同時に、実践側への福祉的配慮として、毎回の実践後にイヌの行動評定とハンドラーのストレス自己評価も実施し、過度な負担がかからないようにプログラムのモニタリングを行なった。プログラムの改良(記録、実践チームの技能向上を含む)は円滑に行なうことができた。そして、この実践が受刑者と実践者に与えた影響(効果)を量的、質的の両面から検証した。プログラムは、対象者自身および実践者によって心理社会的効果があると評価された。一方で、限られた実践期間、場面のためか、その経時的効果に関しては予想していたほどの成果は得られなかった。そもそも持続的に支援を提供する必要があるためなのか、支援内容のさらなる技術的な改善によって解決できるのかは検討していく余地がある。また、プログラムを構成する各要素の司法福祉における臨床的意義を考察した。これらは、国際学会で発表するとともに、報告書にまとめることで、内外の関係者と成果を共有することができた。知的障害、精神疾患を抱える受刑者を対象とした市民参加による訪問型イヌ介在プログラムを発展させ、社会復帰のための更生教育におけるイヌとのふれあいが、受刑者のストレス、感情やコミュニケーションスキルに与える効果を検証し、プログラムの構造を明らかにした。このプログラムは、対象者自身および実践者によって心理社会的効果があると評価された。また実践側に過度な負担がかかるものではなかった。初年度より事情は好転したが、実践のクール数は計画通りには確保できず、データ収集は当初の想定通りには行かなかった。その分、先行研究の文献研究や論文執筆、それに伴う他の研究者との情報や意見交換には力を入れた。初年度に課題となった学内の他業務は、量は減少したものの責務が大きくなる立場になり、思うように研究に時間や労力を割けなかった。ただし、当該年度の仕事の効率と成果で見ると、初年度より向上があったと言える。次年度は、当該助成事業の最終年度にあたり、実践とデータ収集と分析、その総まとめを行なうことを目指す。他施設や他の研究者との情報交換ならびに意見交換を行ない、本プロジェクトの今後の発展についても積極的に可能性を開拓して行きたい。学会発表、英語論文の執筆、投稿を行なう。社会科学当初研究に則って、実践とデータ収集、そのまとめを行なうことを目指す。データ収集がこれまで充分に行なえなかった点は、外部施設で行なう現場研究である以上、研究側の事情を優先させる訳にも行かないので、仕方ない面がある。初年度より事態は好転しており、引き続き努力を続けて行く。大学に対しては、今後、研究活動が犠牲にならないよう、研究者の労働者としての福祉に配慮した業務の在り方について、引き続き、申し入れを行なう。また、アジアの研究者との情報交換ならびに意見交換を行なう予定である。英語論文の執筆、投稿を行なう。
請負契約の再構成-対価関係の構造に着目した請負・雇用・賃貸借の連続的把握

1年目である本年度は次のように研究を進めた。まず、日本について、主として90年代以降の契約法学の議論および現在進行中の債権法改正作業における議論を素材として検討した。サービス契約の議論は、債権総論・契約総則レベルおよび個別の取引形態のレベルという二つの方向で進められていることが確認できたが、その反面でこのことは、請負や委任という契約類型自体の意義の再考を求めるものでもあるといえる。実際、他の法典や諸外国の立法を検討するだけでも、現在理解されている請負の概念が唯一のものではないことがわかる。そこで本研究は、請負の概念を再検討し、その類型の法技術的意義や他の契約との区別について考察を行った。特に問題となるのは,請負と委任の交錯領域である。これについて検討したことから,仲介的な役務提供における請負および委任の意義という視点が得られた。次に、この視点をもとに、各種契約の再編成に関する議論が盛んであるフランス法の検討を行った。はじめに,民法典制定前後の議論から現在に至るまでの請負および委任の理解の変遷を検討した。19世紀半ば以降、代理権の有無を両契約のメルクマールとする理解が定着してきたものの、現在は,代理に関する議論の展開を背景に,商事の委任への着目からこれらの定式化を疑問視する見解が現れている。また,判例を子細に検討すると代理権の有無というメルクマールが必ずしも決定的なものではない。これらの議論において仲介者の役割に焦点が当てられていることが確認できた。さらに、具体的な取引形態の分析にも着手し、フランスにおける不動産開発契約を素材として,そこに現れる仲介者の役割を検討した。
弱球等質空間のゼータ関数の研究

1.研究代表者は, (a)概均質ベクトル空間(Spin_<10>×GL_3,半スピン【cross product】Λ_1), (SL_5×GL_3, Λ_2【cross product】Λ_1)から得られる弱球等質空間を研究し,付随する関数等式の計算に成功した。この空間は,従来関数等式の計算にもっとも強力とされていたマイクロローカルカルキュラスの方法が適用できないケースであり、弱球等質空間の視点の有効性を示すことができた(筑波大学のグループとの共同研究)。(b)一般線形群以外の弱球等質空間の研究は不十分に終わったが、退化主系列表現の間のintertwining作用素に現れる積分を利用して関数等式を明示的に表す試みなどを行い,次の段階のてがかりとなる示唆的な結果を得た。2.分担者広中は, (a)p-身体上の球等質空間の球関数の明示式をかなり一般的に求めることができた。(b)これを利用してp-進体の不分岐二次拡大から定まるエルミート形式の空間の球関数を決定し、局所密度への応用を行った。(c)また研究代表者とともに,剰余体標数が2でないp進体上の二次形式の局所密度の明示公式を完全に一般の場合に求めることに成功したが、広中はこの結果をさらに、(d)過剰体標数が2でないp進体上の(分岐する場合も含む)二次拡大体により定まるエルミート形式の場合に拡張した。3.分担者荒川はSiegel保型形式に付随するKoecher-Maassゼータ関数を中心に研究し、(a)Koecher-Maassゼータ関数のJacobi形式への拡張,(b)Siegel Eisenstein級数のweightに関するp進的極限をとることにより得られるNagaokaのweight 1のEisenstein級数に付随するKoecherMaass級数の具体的に表示(ただし、次数が2の場合)、などの成果を得た。研究代表者は・Spin(10)\GL(16)の構造を調べ、ゼ-ダ関数のS_<3->対称性の完全な記述を得た。・SL(5)の2階反対称テンソル表現に付随する空間の研究に着手し、isotropy表現の分解についての部分的結果を得た。・分担者(広中)は球等質空間をp進体上で研究し、・放物型部分群の軌道に関する若干の仮定の下で、p新球関数の明示公式を関数等式の具体形から導く方法を発見した。・その方法を,不分岐2次拡大により定まるHermite形式の空間の球関数の決定,局所密度の計算に対し応用し、完全に明示的な結果を得た。分担者(荒川)は(1)研究代表者と分担者広中は共同で,従来困難とされてきた二次形式のp-進整数環上の表現の局所密度の明示公式を,p≠2の条件の下で求めることに成功した.方法は,当初期待していた球関数論の応用ではなく直接計算によるものであるが,球関数が局所密度の母関数であることを逆用して,この明示公式の球関数論への応用の可能性を探るという課題が生まれた.(2)研究代表者と分担者荒川は牧野潔夫氏との過去の共同研究を発展させ,2次のSiegel尖点形式を対応する量指標付きKoecher-Maass級数の関数等式で特徴づける

Imaiの定理を,尖点的と限らぬ場合に拡張した.(3)また分担者荒川は,上記(2)のタイプの結果の応用として,奇数weightのSaito-Kurokawa liftをDuke-Imamogleの方法で構成した.実解析的Jacobi Eisenstein級数の関数等式のexplicit formを予想として定式化した.1.研究代表者は,(a)木村達雄氏を中心とする筑波大学の研究グループと共同で、SL_5の2階交代テンソル表現とGL_3の標準表現のテンソル積から得られる概均質ベクトル空間を弱球等質空間の立場から研究し、付随する関数等式の計算に成功した。この空間は、従来関数等式の計算にもっとも強力とされていたマイクロローカルカルキュラスの方法が適用できないケースであり、弱球等質空間の視点の有効性を示すことができた。(b)次に退化主系列表現の間のintertwining作用素に現れる積分を利用して、概均質ベクトル空間の関数等式を明示的に表すことを試みた。結果的には、発散積分の正則化などいくつか未解決な難点が残っているが、二元三次形式空間など重要な具体例でこの方法が極めて有望であることを示唆する結果を得た。2.研究代表者と分担者広中の昨年来の共同研究によって、剰余体標数が2でないp進体上の二次形式の局所密度の明示公式を完全に一般の場合に求めることに成功しているが、広中はこの結果を、剰余体標数が2でないp進体上の二次拡大体により定まるエルミート形式の場合に拡張した。二次拡大体が分岐している場合には、新しい結果である。不分岐の場合には別の方法で局所密度は計算されていたが(同じく広中による)、今回得られた公式は新しい表示を与えており、その比較は興味深い今後の課題である。
実験動物浸潤性脳腫瘍とマイクロアレイ法による悪性グリオーマ浸潤能規定遺伝子の同定

悪性グリオーマの浸潤病態を解明するために、浸潤性グリオーマ動物モデルを作成し、病理学的解析、分子生物学的解析を行った。動物脳内で浸潤性が異なるふたつの兄弟細胞株をラット脳内に移植し、病理学的な特徴を、ヒトグリオーマサンプルと比較検討したところ、グリオーマの浸潤様式には少なくともふたつのパターンが存在し、用いた動物モデルはそれぞれのパターンを個別に模倣していることが判明した。さらに、このような浸潤能を規定する遺伝子を同定するために、DNAマイクロアレイ法を用いて、ふたつの兄弟細胞株の遺伝子を網羅的に解析し、これらを比較することによって、浸潤規定遺伝子の候補をいくつか抽出することに成功した。悪性グリオーマの浸潤性規定伝子を同定するために、我々の樹立した浸潤性の異なるふたつのイヌグリオーマ細胞J3T-1とJ3T-2を培養し、RNAを抽出し、RNA発現レベル解析を受託で行った。その結果、それぞれのグリオーマ細胞において比較的発現が高くなっている遺伝子を、浸潤性規定遺伝子の候補として20個程度抽出した。そのうち、抗体の得られるものに関しては、培養細胞から抽出したタンパクについてwestern blottingを行い、タンパク発現レベルの違いを比較確認した。また、J3T-1とJ3T-2をラット大脳に移植して作成した脳腫瘍モデルの切片を作成して、HE染色を行い、浸潤性について病理学的に詳細な検討を行った。その結果、浸潤性と血管新生が関連するタイプとそうでないタイプのふたつの浸潤パターンが存在することが判明した。さらに、先ほどの浸潤性規定遺伝子候補の抗体を用いて、組織の免疫染色を行い、組織内でのタンパク発現レベルの違いを比較確認した。さらに血管新生に関連するタンパクに対する抗体と二重染色を行い、ふたつの関連性についても検討した。現在は、浸潤性規定遺伝子の候補遺伝子のうちいくつかのものについて、遺伝子発現ベクターを作成し、培養細胞ならびに動物脳腫瘍に遺伝子導入実験を行っているところである。悪性グリオーマの浸潤性規定遺伝子を同定するために、我々の樹立し浸潤性の異なるふたつのイヌグリオーマ細胞J3T-1とJ3T-2を培養し、RNAを拙出し、RNA発現レベル解析を受託で行った。そのうちタンパクXをもっとも有力な浸潤規定遺伝子と予測し、その機能について確認すべく、次のような実験を行った。まず、J3T-1とJ3T-2をラット大脳に移植して作成した脳腫瘍モデルの切片を作成して、タンパクXに対する抗体を用いて、組織の免疫染色を行い、組織内でのタンパク発現レベルの違いを比較確認した。さらに、タンパクX遺伝子の遺伝子あるいは、それに対するshRNAを細胞に導入し、それらの細胞の浸潤性がどのように変化するかについて検討した。
SPME-methodを用いる簡便・高感度な尿中トルエン等VOC測定法の開発 -生物学的モニタリングによる有機溶剤作業者の健康管理への実践的応用-

1995年にトルエンの許容濃度を100ppmから50ppmに改訂するという勧告が日本産業衛生学会からなされた.現在,トルエン取扱い作業者については,労働安全衛生法により尿中馬尿酸量を検査(生物学的モニタリング)するよう決められているが,馬尿酸は一般の人でも飲食物に由来して尿中に存在するため,許容濃度50ppmにおいては尿中馬尿酸値から暴露の有無を判別することは難しくなると予想される.そこでわれわれは,これに代わる暴露指標として,尿中トルエンに着目し,まず,生物学的モニタリングのための簡便かつ高感度な尿中トルエン測定法を開発しようと考え,SPME(Solid-phase microextrction)を用いて、直接尿試料からトルエン等の揮発性有機化合物(VOC)を抽出,濃縮してGC(gas chromatography)で定量分析する方法を検討するとともに,このSPME法を用いて実際の有機溶剤作業者の尿中トルエン等の測定を試行した.その結果,以下のように測定法を確立することができた.尿5mlを10ml容のバイアルに採り,メタノール50ml(検量線作成の場合はメタノールに溶かした混合標準液50ml)と食塩1gを加え,回転子を入れ,テフロンライナー付きセプタムでアルミシールし,よく混ぜる.それを倒立させて約1時間静置後,ヘッドスペース(HS)部分にSPMEを挿入し,試料液をスターラーで撹拌しながら5分間抽出する.その後,速やかにGCに導入し,2分間離脱させる.さらに,実際の有機溶剤取扱い作業者の尿中トルエン等を測定した結果,測定上の問題は何ら認められずに感度よく測定でき,尿中トルエンとトルエン暴露濃度との間には強い正の相関を得ることができた。以上,今回開発したHS-SPME法で尿中トルエン濃度lppb程度は十分測定可能であり,また,高濃度域まで検量線の直線性もあるため,尿中有機溶剤測定による生物学的モニタリングの実用化が期待できる。
チョーク跡自動判読による社会基盤施設定期点検の生産性向上

老朽化する社会基盤施設の割合が加速度的に高くなることが懸念される中、建設業においては、就業者の高齢化等に伴う現場の労働力不足が懸念されている。さらに点検業務は、定期点検が義務化されており、その生産性向上が強く求められている。このような背景により、我が国の社会基盤施設の点検は、センサやロボット技術の発展に後押しされ、点検現場にて質の高いデジタルデータが生成され、事務所において大量のデータを情報へ変換する時代へと移行している。特に、本研究課題は、光学文字認識技術や深層学習を用いて、デジタルビデオカメラ等により作成された撮影画像展開図からの変状図自動作成の精度向上と時間短縮を目指すものである。
新たな細胞保護機構脱ニトロソ化に基づく敗血症心筋障害制御機構の解明と治療薬の探索

S-ニトロソグルタチオン還元酵素(GSNOR)の役割を解明するために、敗血症モデルの心臓を用いてGSNOR KOマウスにおいて上昇するS-ニトロソ化タンパク質を網羅的に解析した結果、多くのミトコンドリアタンパク質やシャペロンタンパク質群が顕著に上昇していることを明らかにし、そのうちのミトコンドリア局在シャペロンタンパク質Xが実際にS-ニトロソ化されていた。また、GSNORが高発現しているマクロファージの解析では、GSNOR KO由来マクロファージにおいて抗炎症・抗破骨細胞分化作用を認め、そのメカニズムとしてNF-κBやc-Fosといった分子の変化が重要であることを見出した。全身性の炎症が起こる敗血症に対する確実な治療法はなく、敗血症早期より認められる心筋障害におけるに対する治療法も非常に少ない。本研究では、S-ニトロソ化タンパク質からNOを取り除く酵素として知られているS-nitrosoglutathione reductase (GSNOR)を標的分子とし、敗血症時の心臓においてGSNORにより制御される分子の同定・およびその制御メカニズムを解明することで新たな敗血症治療法確立に貢献することを目的としている。本年度は、GSNORノックアウトマウスの敗血症モデルマウスを用いて、心臓において増加するS-ニトロソ化タンパク質を網羅的に解析し、GSNORにより脱ニトロソ化される候補分子の同定を目指した。GSNOR KOマウスにLPS(10mg/kg body)6時間投与することにより敗血症を誘発した心臓をサンプルとし、一方で、WTマウスに生理食塩水を投与した心臓をコントロールとして比較検討した。S-ニトロソ化タンパク質を蛍光検出するため、Fluorescence Switch Assayにより心臓ホモジネートをCy3 Maleimideで前処理し、その後、蛍光標識2次元ディファレンスレンスゲル電気泳動法(2D-DIGE)を行うことで網羅的に解析した。得られた蛍光スポットをFluoro Phorester 3000で可視化した結果、GSNOR KOマウスにおいて増加するタンパク質を多数見出すことができ、現在LC-MS解析しているところである。さらに、GSNOR KOマウスの心臓におけるサイトカイン産生を検討した結果、GSNOR KOマウスにLPSを投与した心臓でIL-6発現が顕著に増加していることを明らかにした。TNF-α産生に変化は認められなかったことから、S-ニトロソ化タンパク質の増加にはIL-6産生増加が一部になっている可能性が示唆された。当初の計画ではGSNOR KOマウスアメリカから入手する予定であったが、搬入することに時間を要すること、金銭的に高額となってしまうことなどから、国内でGSNOR KOマウスを保有していた日本医科大学から供与して頂くことに変更したため、GSNOR KO由来のサンプル調製までに時間がかかってしまった。そのため初年度研究計画がやや遅れている。しかしながら、現在は初年度に予定していた計画はほぼ遂行できており、LC-MS解析を順次進めているところである。また、いくつか候補分子の絞り込みが終了した段階で培養系の実験へ移行する予定である。培養細胞系の実験ではGSNOR抗体による検出系が必須であるが、GSNORペプチド抗体を用いることでタンパク質を捉えることが可能となっている。また、本抗体が細胞免疫染色あるいは免疫沈降法にも使用できることを確認している。一方で、ノックダウンあるいは過剰発現細胞を用いるため、これらの準備も並行して行っている。現在までにノックダウンあるいは過剰発現細胞株の確立を試み、ノックダウン細胞に関してはsiRNAをエレクトロポレーション法にて導入し、ノックダウンされていることを確認した。一方で、過剰発現用ベクターおよびコントロールベクターは現在作製中である。GSNORを活性制御しうる生薬のスクリーニングを行うべく、活性測定法の構築も完了している。本研究では、S-ニトロソ化タンパク質からNOを取り除く酵素として知られているS-nitrosoglutathione reductase (GSNOR)を標的分子として解析した。LPS(10mg/kg body)6時間投与による敗血症モデルマウスを用いてGSNOR KOマウス心臓において増加するニトロソ化タンパク質を網羅的に解析しいくつかの興味深い分子を見出した。Cytochrome b-c1 complex subunit 1、NADH-ubiquinoe oxidoreductase 75 kDasubunit、Pyruvate dehydrogenaseE1 component subunit beta、60 kDa heat shock proteinなどミトコンドリアタンパク質がGSNORによって制御されることを明らかにした。一方でGSNORがマクロファージにおいて高発現していることを見出し、GSNOR KOマウス由来マクロファージは各種サイトカイン産生を顕著に抑制し抗炎症作用を有すること、また、この抑制反応はNO消去剤処理により回復することから、抗炎症作用はGSNORに依存したNO制御が重要であることを明らかにした。さらに、NF-kBp65の発現と細胞内局在にWTとKOで大きな違いは認められなかったが、NF-kB p65 Ser 536のリン酸化の程度はKOマウスにおいて大きく減弱していた。マクロファージから破骨細胞分化についてもKOマウスでは抑制したが、これはc-Fos発現と核局在の両方を減弱することに起因していた。これらのことから、GSNORはミトコンドリアタンパク質、転写因子のニトロソ化を制御しており、なかでもNF-kBの活性制御に関してはリン酸化とニトロソ化の両方により行われるという新たなメカニズムの可能性を考えている。また、生薬によるGSNOR活性化剤の探索は現在進行中のプロジェクトである。

S-ニトロソグルタチオン還元酵素(GSNOR)の役割を解明するために、敗血症モデルの心臓を用いてGSNOR KOマウスにおいて上昇するS-ニトロソ化タンパク質を網羅的に解析した結果、多くのミトコンドリアタンパク質やシャペロンタンパク質群が顕著に上昇していることを明らかにし、そのうちのミトコンドリア局在シャペロンタンパク質Xが実際にS-ニトロソ化されていた。また、GSNORが高発現しているマクロファージの解析では、GSNOR KO由来マクロファージにおいて抗炎症・抗破骨細胞分化作用を認め、そのメカニズムとしてNF-κBやc-Fosといった分子の変化が重要であることを見出した。これまで解析を進めてきたGSNOR KOマウス敗血症モデルマウスの心臓において上昇するニトロソ化タンパク質の網羅的解析・LC-MSによる同定をさらに進めるとともに、心臓における新規分子のGSNORによる制御機構を明らかにしていく予定である。具体的には候補分子がS-ニトロソ化される分子であるか否かについてビオチンスイッチアッセイ法にて検討し、また、GSNOR阻害剤、iNOS阻害剤などを用いて新規同定分子のニトロソ化の程度を定量する。本研究ではNOを取り除く酵素であるGSNOR KOマウスを用いた解析を重点的に行う予定であるが、NOを合成する酵素として知られるiNOS KOマウスあるいはDKOマウスを用いた解析を行うことにより、iNOS/GSNOR制御システムにより制御される分子であることを証明する必要がありこれらの解析も合わせて行う。心臓機能に及ぼす影響については、新規分子とiNOSあるいはGSNOR遺伝子導入細胞を構築することにより各種心臓パラメーターを測定する。測定項目としては、LPS刺激時のサイトカイン産生、ROS産生能、カルシウム流入、アポトーシス、ミトコンドリア障害で、これらの心筋機能障害のパラメーターはキットを使用して測定する。また、新規同定分子のS-ニトロソ化の部位を同定し、変異体株を作製することによりその意義を探る。細胞生化学初年度はGSNOR KOマウスを用いた解析を行うことを計画しており、アメリカから搬入を予定していたが、手続・繁殖等時間を要すること、輸送コストが高額になるなどの理由のため、急遽国内でGSNOR KOマウスを保有していた日本医科大学から供与して頂くことに変更することとした。その結果、GSNOR KOの入手までに時間を要してしまったため、次年度使用額が生じてしまった。現在は、GSNOR KOマウスを使用できる環境にあり、初年度の解析はほぼ完了しているため、次年度の計画実施に特に問題はない。現在、搬入手続きをとっているところであり、日本医科大学の手続きが終了したところで速やかに搬入可能である。昭和大学の遺伝子組み換え実験計画(承認番号1751)および動物実験計画書(承認番号27039、27040)は既に承認済みである。