hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
美術作品の色彩情報の計量分析と可視化

絵画における色の変化をウエーブレット変換によってとらえる手法を開発し,CGIV(CG,画像,および視覚における色に関するヨーロッパ会議)で発表した.この成果はPattern Recognition Letters誌に採択された.国立歴史民俗博物館所蔵の錦絵資料およびきもの資料について,ディジタルカメラによる色彩画像の撮影および測色値の推定を行ない,錦絵資料は数量分析に耐える精度で色推定を行うことができた.この成果を国際色彩学会大会(AIC 2002 SI)で発表した.またきもの資料については,測色値情報をもちいた色彩分析を試み,精密ではないが特徴的な情報がいくつか見出された.この成果をカラーフォーラムJAPAN2002で発表した.日本の伝統色彩に関して,紙や布を顔料や染料で着色して作成された復元色票を貼付した資料が刊行されている.これらを相互に比較可能なデータとするため,測色器による復元色票の測色データを「日本伝統色復元色票データベース」としてまとめた.これは2003年度発刊の国立歴史民俗博物館研究報告に掲載の予定である.ここから,中世貴族の女房装束などに用いられた「かさね色目」と呼ばれる一種の配色システムについて,いくつかの文献に収録されたかさね色目を分析し,配色に関するいくつかの特徴的なパターンを抽出することができた.この成果を国際色彩学会大会で発表した.海外研究協力者のMichel Albert-Vanel氏を11月に招聘し,10日間にわたって集中的に共同研究を実施した美術・色彩の研究者・教育者・学習者のための色彩分析システムとして,Colorcelを開発した.Colorcelを使って,数値で表わされた色情報の可視化や,異なる表色系間の色値変換を簡単に行うことができる.この成果は日本色彩学会全国大会で発表した.Colorcelは現在公開に向けて準備中である.
共生で生育する好熱性細菌の耐熱性トリプトファナーゼ遺伝子のクローン化

当研究室において堆肥より分離された好熱菌Symbiobacterium.thermophilum(T株)はBacillus属の一種S株との共生においてのみ生育し,耐熱性トリプトファナーゼを生産する.この共生関係は, T株が種々の培地やビタミンの添加等によっても単独では生育できないことから確認されたが,現在のところ電子顕微鏡観察によっても両菌の接触は認められず,寄生の直接的証拠は得られなかった.このような混合培養系での酵素生産条件は複雑であるため,本酵素遺伝子をクローン化し大腸菌で発現させることを試みた.発現ベクターpYEJ001を用いたショットガングローニングは成功しなかったため・本酵素の精製を行ない,決定されたN末端アミノ酸配列より2種の合成DNAプローブを作成した.このプローブとハイブリダイズするBamHI断片5.4kbをベクターpBR322を用いて大腸菌にクローン化した.さらにこの断片をBal31消火とSalI切断することにより得られた2kb断片を発現ベクターpUc19を用いて大腸菌にサブクローン化した.このプラスミドを有する大腸菌は, IPTG誘導により本酵素遺伝子を発現し,その酵素生産量は培地当り生産菌T株の約10倍であった.現在この2kb断片の全塩基配列を決定中であるが既に本酵素のN末端35アミノ酸と相同な配列も確認されており,確かにサブクローン化した2kb断片中に本酵素遺伝子が存在すると考えられる.一方,精製した本酵素を調べると,分子量208kdで46kdの同一の4つのサブユニットから構成されていると考えられ,等電点は4.91,至適pHは7前後, pH610までは安定であった.至適温度は70°C,熱安定性は65°Cまでで,それぞれ大腸菌由来のトリプトファナーゼの55°C, 40°Cに比較して耐熱性において非常に優れており,応用面でも有用であると考えられる.当研究室において堆肥より分離された好熱菌Symbiobacterium.thermophilum(T株)はBacillus属の一種S株との共生においてのみ生育し,耐熱性トリプトファナーゼを生産する.この共生関係は, T株が種々の培地やビタミンの添加等によっても単独では生育できないことから確認されたが,現在のところ電子顕微鏡観察によっても両菌の接触は認められず,寄生の直接的証拠は得られなかった.このような混合培養系での酵素生産条件は複雑であるため,本酵素遺伝子をクローン化し大腸菌で発現させることを試みた.発現ベクターpYEJ001を用いたショットガングローニングは成功しなかったため・本酵素の精製を行ない,決定されたN末端アミノ酸配列より2種の合成DNAプローブを作成した.このプローブとハイブリダイズするBamHI断片5.4kbをベクターpBR322を用いて大腸菌にクローン化した.さらにこの断片をBal31消火とSalI切断することにより得られた2kb断片を発現ベクターpUc19を用いて大腸菌にサブクローン化した.このプラスミドを有する大腸菌は, IPTG誘導により本酵素遺伝子を発現し,その酵素生産量は培地当り生産菌T株の約10倍であった.現在この2kb断片の全塩基配列を決定中であるが既に本酵素のN末端35アミノ酸と相同な配列も確認されており,確かにサブクローン化した2kb断片中に本酵素遺伝子が存在すると考えられる.一方,精製した本酵素を調べると,分子量208kdで46kdの同一の4つのサブユニットから構成されていると考えられ,等電点は4.91,至適pHは7前後, pH610までは安定であった.至適温度は70°C,熱安定性は65°Cまでで,それぞれ大腸菌由来のトリプトファナーゼの55°C, 40°Cに比較して耐熱性において非常に優れており,応用面でも有用であると考えられる.当研究室で堆肥から分離した好熱菌Bacterium T株は、Bacillus属の一種S株との共存下でのみ生育し、耐熱性のトリプトファナーゼを生産するが、混合培養系における酵素生産のための条件は複雑である。本トリプトファナーゼの培養条件の単純化と生産性の向上を目標として、本酵素遺伝子のクローン化を行なった。トリプトファナーゼ生産菌T株の全DNAをHind【III】またはBamH【I】で切断し、活性発現ベクターpYEJ001に連結して大腸菌を形質転換した実験では、それぞれ数万コロニーの組換え体コロニーの呈色反応でトリプトファナーゼ生産株は得られなかった。次にT株S株混合培養で得た菌体をリゾチーム処理してS株のみを溶菌させて遠心により精製したT株細胞から磨砕によってトリプトファナーゼを抽出し、イオン交換、ゲル濾過、疎水クロマト等のカラムによって本酵素を精製し、そのN末端35アミノ酸の配列を決定した。このアミノ酸配列の一部【^6F】KIKM【^(11)V】および【^(31)Y】NPF【^(35)V】に相当する17merと14merのDNAプローブを化学合成し、これとハイブリダイズするT株DNAのBamHI断片をpBR322をベクターとして大腸菌中でクローン化した。得られた組み換え体プラスミドの持つ5.4KbのDNA断片を各種の制限酵素によって切断して地図を作成した結果、その中央部に位置する1.15KbのKpm【I】-Pvu【II】断片が両方のプローブとハイブリダイズすることが確認された。

したがって、分子量46000のサブユニット4個から成るトリプトファナーゼの遺伝子の全長が、クローン化された5.4Kb断片中に含まれていると考えられるので、その塩基配列の決定を行なっている。トリプトファナーゼをコードするopenreading frameが決定されたならば、これに大腸菌のコンセンサスプロモーターとSD配列を付加し、大腸菌における本酵素の高能率生産を達成することを計画している。当研究室において堆肥より分離された好熱菌Symbiobacterium thermoohilum(T株)は, Bacillns属の一種S株との共生においてのみ生育し,耐熱性トリプトファナーゼを生産する.しかし,共生状態における酵素の大量生産は困難が予想されるので,培養条件の単純化と生産性向上をめざし,本酵素遺伝子のクローン化及び大腸菌内での発現を検討した.前年度,本酵素のN末端アミノ酸配列に相当する合成DNAプローブを用いてBam HI DNA断片5.4kbをpBR322をベクターとして大腸菌にクローン化することに成功した.その断片をBa31消化とSalI切断により切り縮めた2kb断片を発現ベクターPUC19を用いて大腸菌にサブクローン化した.このプラスミドを有する大腸菌は誘導により本酵素遺伝子を発現し,その生産量は培地当の生産菌T株の約10倍であった.現在この2kb断片の塩基配列の決定を行なっており,本酵素のN末端35アミノ酸と相同な配列も確認され,確かにこの断片中に本酵素遺伝子が存在すると考えられる.精製した本酵素を調べると,分子量208kdで46kdの同一の4つのサブユニットより構成されていると考えられ,等電点は4.91,至適pHは7前後, pH610までで安定であった.至適温度は70°C,熱安定性は65°Cまでで,それぞれF.coli由来のトリプトファナーゼの55°C, 40°Cに比較して耐熱性の面で非常に優れていた.一方, T株とS株との共生関係を明らかにするため,幾つかの検討を行なった.まずT株が種々の培地やビタミン等の添加によっても単独では生育できないことを確認した.しかし,電子顕微鏡観察では両菌の接触は認められず,寄生の直接的証拠は得られなかった.今後,この特殊な共生機構を解明するため,さらに詳細な検討が必要であると考えられる.
建物-地盤系の地震観測と数値解析に基づく有効入力動の抽出と評価尺度の構築

地震時に、建物に入力となって作用する地震動(有効入力動)は、建物周辺地盤で観測される地震動とは異なる。本課題では、地震観測記録から有効入力動を抽出・分析し、建物への入力動は地盤での地震動より小さくなり、その特性は地震動に含まれる振動数の成分によって大きく異なることを明らかにするとともに、有効入力動を量的に適切に評価するための尺度として地震動の累積2乗積分値の比が安定した評価尺度となることを、実観測記録に対して検証した。地震時に建物に入力となって作用する地震動(有効入力動)を適切に評価することは、建物の耐震安全性を評価する上で極めて重要となる。建物への有効入力動の評価尺度としては、これまで地表と建物基礎での地震動の最大値の比が多く用いられてきたが、この指標は地震動記録の瞬間的最大値を用いるため、指標としての安定性に問題があった。これに対して本研究では、有効入力動の新たな評価尺度として、地表および建物基礎での地震動の累積2乗積分値の比を提案し、この尺度が地表と建物基礎との伝達関数と理論的に対応することを示すとともに、従来の評価尺度と比べて本指標が安定的な指標となることを、つくばの防災科学技術研究所の大型振動台基礎とその周辺地盤で観測された実地震動記録をもとに実証し、初年度の本研究課題の目的を達成した。得られた研究成果は、建築学会の大会での口頭発表のほか、建築学会の構造系論文集、第9回カナダ地震工学会議で発表した。平成19年度の成果として提案した評価指標の有効性の検証と有効入力特性の評価は、地表での最大加速度が最大で100gal程度の比較的規模の小さい地震動に対してのものである。地盤が非線形性を呈する強震時の入力動特性と評価指標の有効性の検証、さらには杭基礎で支持された建物に対する有効入力動の評価は残された大きな課題となる。この課題に対しては、強震時の建物-地盤系の同時観測記録がきわめて乏しいため、数値シミュレーションによって推定することになるが、この検討が平成20年度の主要の課題となる。本課題は、主に実測記録をもとに建物に対して入力となって作用する地震動(有効入力動)を分析・抽出し、その特性を明らかにすると共に、それを適切に評価する方法を確立する事を目的としている。この課題に対し昨年度は、有効入力動の安定した評価尺度として、地震動の累積2乗積分値に基づく指標を提案し、その有効性を中小地震の地震動記録に対して実証した。本年度は、大地震時の強震動記録を対象として、累積2乗積分値に基づいて有効入力動を評価すると共に、杭基礎に支持された建物を対象として、有効入力動に及ぼす基礎構造の影響について、数値解析を通して検討することを目標とした。第一の目標に対しては、2007年7月16日に発生した新潟県中越沖地震における柏崎刈羽原子力発電所の建屋-地盤系の観測記録を、有効入力動に焦点を当て分析した。この作業は膨大で現時点でも継続して分析を進めている。これらの地震記録は、原子力発電所という特殊建物で採取されたものであるが、高加速度記録が得られていること、建屋-地盤系の高密度観測網のもとでの良質の記録が公開されていること等、貴重な記録となっている。本研究では、新潟県中越沖地震以外の中小地震記録の分析も合わせて行い、大地震及び中小地震記録を総合して有効入力動の特性を明らかにし、最終成果を論文誌等で公表する予定である。第二の目標については、群杭基礎に支持された建物を対象として、有効入力動の特性を数値解析によって検討するためのプログラムを作成した。現在は、プログラムの検証を行っていて、その成果の公表に向け作業を継続している。
Notchシグナル伝達系の調節因子群の生化学的、細胞生物学的研究

以前我々はヒトMastermind(Mam)のファミリー(Mam-1、-2、-3)を見出し、MamがNotch細胞内ドメイン、DNA結合タンパク質RBP-Jと複合体を形成して標的プロモーターに結合し、転写を活性化するという機能を見いだした。今回Mam-1遺伝子欠失マウスを作製し、その表現型を解析した。初代培養胎仔線維芽細胞において、Notchシグナル活性化による標的プロモーター活性化を検討したところ、Mam-1欠失細胞では野生型に比べ低下していた。このことからMamはNotchシグナルの強度を維持するために必要であると考えられた。Mam-1欠失マウスは発育遅延を示し、生後3週以内にすべて死亡した。胸線は低形成であり、DN T細胞の割合が増加していた。胎仔肝、および生後の骨髄中の造血幹・前駆細胞のコロニー形成能、移植後の骨髄再構築能には異常は見られなかったが、移植マウスの胸腺においてMam-1欠失細胞のDNT細胞の割合が増加していた。胎仔肝、および生後の骨髄中の造血幹・前駆細胞のコロニー形成能、移植後の骨髄再構築能には異常は見られなかったが、移植マウスの胸腺においてMam-1欠失細胞のDNT細胞の割合の増加が再現しており、さらに脾臓ではMam-1欠失細胞由来のMZB細胞分化が大きく抑制されていた。以上よりMam-1はマウス生体の造血系においてNotchシグナル伝達を部分的に担っていると考えられた。また、Mamと構造上の相同性を持ち、その欠失がヒト尿道下裂の原因となる遺伝子MAMLD1の産物が、noncanonicalなNotchシグナルの標的遺伝子であるHes3のプロモーターを活性化することを見出した。我々はヒトMastermind (Mam)のファミリー(Mam-1、Mam-2、Mam-3)を見出し、MamがNotch細胞内ドメイン、DNA結合タンパク質RBP-Jと複合体を形成して標的プロモーターに結合し、転写を活性化するという機能を培養細胞を用いて見いだした。今回Mam-1の遺伝子欠失マウスを作製し、その表現型を解析した。初代培養胎仔線維芽細胞において、Notch細胞内ドメイン発現による標的プロモーター活性化を検討したところ、Mam-1欠失細胞では野生型に比べ数分の一に低下していた。このマウスの胸線は低形成であり、DN T細胞の割合が増加していた。胎仔肝、および生後1週の骨髄中の造血幹・前駆細胞のコロニー形成能、移植後の骨髄再構築能には異常は見られなかったが、移植マウスの胸腺においてMam-1欠失細胞のDNT細胞の割合の増加が再現しており、さらに脾臓ではMam-1欠失細胞由来のMZB細胞分化が大きく抑制されていた。以上よりMam-1は造血系においてNotchシグナル伝達を部分的に担っていると考えられた。一方、同様に作製したMam-2遺伝子欠失マウスにおいてはT、B細胞の発生には異常がみられないことから、Mam-1およびMam-2は生体において異なる機能を有していると考えられた。以前我々はヒトMastermind(Mam)のファミリー(Mam-1,-2,-3)を見出し,MamがNotch細胞内ドメイン,DNA結合タンパク質RBP-Jと複合体を形成して標的プロモーターに結合し,転写を活性化するという機能を見いだした。今回Mam-1遺伝子欠失マウスを作製し,その表現型を解析した。

初代培養胎仔線維芽細胞において,Notchシグナル活性化による標的プロモーター活性化を検討したところ,Mam-1欠失細胞では野生型に比べ低下していた。このことからMamはNotchシグナルの強度を維持するために必要であると考えられた。Mam-1欠失マウスは発育遅延を示し,生後3週以内にすべて死亡した。胸線は低形成であり,DN T細胞の割合が増加していた。胎仔肝,および生後の骨髄中の造血幹・前駆細胞のコロニー形成能,移植後の骨髄再構築能には異常は見られなかったが,移植マウスの胸腺においてMam-1欠失細胞のDNT細胞の割合の増加が再現しており,さらに脾臓ではMam-1欠失細胞由来のMZB細胞分化が大きく抑制されていた。以上よりMam-1はマウス生体の造血系においてNotchシグナル伝達を部分的に担っていると考えられた。また,Mamと構造上の相同性を持ち,その欠失がヒト尿道下裂の原因となる遺伝子MAMLD1の産物が,noncanonicalなNotchシグナルの標的遺伝子であるHes3のプロモーターを活性化することを見出した。
抗炎症薬開発に向けた唾液蛋白質ヒスタチンの機能解明

唾液蛋白質ヒスタチンは歯周病原菌に対する抗菌作用を有する。一方、ヒスタチンの生体(宿主)に及ぼす影響は殆ど明らかにされていない。本研究では、ヒスタチンがヒト歯肉線維芽細胞(主な歯周組織構成細胞)の増殖を促進することが示された。また、ヒスタチンは抗炎症作用を有する因子であることが明らかとなった。これらは、炎症などによって生ずる口腔内の損傷治癒が他の組織・臓器と比べ早いことを示唆する。また、唾液蛋白質による抗炎症薬開発に結び付く結果である。歯周疾患発症原因として環境要因が挙げられ、歯周病原菌の刺激が歯と軟組織の付着破壊、結合組織や硬組織の破壊を誘導する。これらは宿主細胞間の複雑な相互作用によって惹起され、慢性炎症性疾患となる。自然免疫に関わる唾液蛋白質ヒスタチンは、歯周病原因菌やカンジダ菌などの抗菌作用や歯周病原菌由来コラゲナーゼ活性を阻害する。これまでに、ヒスタチンと結合する宿主蛋白質として、シャペロン分子である熱ショック蛋白質を見出した。熱ショック蛋白質は細胞増殖と関係するため、ヒスタチンによるヒト歯肉線維芽細胞(HGFs)の増殖・生存をBrdU取込によるDNA合成及びMTTアッセイによりそれぞれ調べたところ、ヒスタチンの量依存的に促進された。また、このDNA合成はHGFsの熱処理により促進された。本研究では、熱ショック蛋白質と結合する非特異的ポリペプチドがHGFsの増殖に影響を及ぼさないこと、ヒスタチンによるHGFsの増殖は、熱ショック蛋白質と結合する免疫抑制剤デオキシスパガリン存在下で低下することを明らかにした。また、GO期に同調したHGFsにヒスタチンを添加すると、細胞周期関連因子サイクリンD1及びCDK2の発現が促進された。これらの結果は、ヒスタチンと熱ショック蛋白質の結合がHGFsの増殖に必要であり、細胞周期関連因子の発現と密接に関わっている可能性が示唆された。熱ショック蛋白質はToll様受容体(TLR)のリガンドとして働き、炎症性サイトカイン産生に関与する。口腔内炎症や損傷に伴って細胞から熱ショック蛋白質が放出されることにより、炎症が亢進される可能性がある。ヒスタチンが熱ショック蛋白質に結合することにより、TLRシグナルが抑制されること、熱ショック蛋白質がTLRのリガンドとして働くためには、TLR補助受容体であるCD14やMD2が必要であることを示唆した。現在、更に詳細な検討を行っている。歯周疾患発症には口腔内細菌の影響がある。歯周病原菌の刺激が硬・軟・結合組織の破壊を誘導する。これらは宿主の細胞間相互作用で惹起され、慢性の炎症を呈する。ヒスタチンは歯周病原菌などに対する抗菌作用や歯周病原菌由来コラゲナーゼを阻害する自然免疫関連唾液蛋白質である。現在、ヒスタチンの宿主に与える影響は殆ど明らかにされていない。ヒスタチンによるヒト歯肉線維芽細胞(HGFs)の増殖・生存をDNA合成及びMTTアッセイによりそれぞれ調べたところ、ヒスタチン量依存的に促進された。これは、ヒスタチンが宿主由来熱ショック蛋白質と結合することによる可能性が示唆された。本研究では、siRNAによりRNA干渉させた熱ショック蛋白質ノックダウンHGFsにヒスタチンを添加しても細胞増殖が促進されなかった。分子シャペロンである熱ショック蛋白質は細胞周期関連因子CDK/サイクリン阻害因子p27と結合するが、これはATP存在下で解離する。ヒスタチンはこの複合体と相互作用し、ATPによる複合体解離効果を抑制させた。熱ショック蛋白質変異体D10Nは、ATP及びヒスタチン存在下でp27と結合しなかった。以上の結果は、ヒスタチン/熱ショック蛋白質複合体とp27の結合がG1/S期への移行、及び細胞増殖促進を示唆した。Toll様受容体(TLR)のリガンドには熱ショック蛋白質があり、炎症性サイトカイン産生に関与する。熱ショック蛋白質は口腔内炎症や損傷で細胞から放出され、炎症亢進の可能性がある。これまでに、ヒスタチンによる熱ショック蛋白質のリガンド効果抑制を明らかにした。熱ショック蛋白質と結合するデオキシスバガリン存在下では、ヒスタチンによる熱ショック蛋白質のリガンド効果抑制が認められなかった。これは、ヒスタチンが熱ショック蛋白質に対して優位に働くことを意味する。慢性歯周炎や齲蝕といった歯周疾患の発症は、口腔内細菌が1つの要因とされている。歯周病原因菌等の刺激は、硬・軟・繕合組織の破壊を誘導する。これらは宿主細胞間の相互作用で惹起され、慢性の炎症症状が持続される。唾液蛋白質ヒスタチンは、歯周病原因菌等への抗菌作用や歯周病原因菌由来プロテアーゼ・コラゲナーゼを阻害する。

この様に、ヒスタチンは自然免疫関連因子の1つであるが、ヒスタチンの宿主に与える生理的意義はこれまで殆ど明らかにされていない。これまでに、ヒト歯肉線維芽細胞(HGFs)の増殖・生存はヒスタチンによって促進されることが明らかとなった。これは、ヒスタチンがHGFs内に取込まれ、宿主由来熱ショック蛋白質と結合し、この複合体が細胞周期促進因子CDK/サイクリンの阻害因子p27と結合することに起因した。この複合体は、細胞周期G1/S期への移行に関与することが示唆された。一般に、細胞周期制御は、その関連因子のユビキチン/プロテアソームによる分解を伴うことが多い。そこで、in vitroにおける上記複合体のユビキチン化について、現在詳細に検討している。自然免疫Toll様受容体(TLR)は、様々な異物の構成成分に応答することで生体防御を担っている。宿主由来熱ショック蛋白質もまた、TLRのリガンドとなり、細胞内シグナルが伝達される。HGFsを熱ショック蛋白質で刺激することにより、MAPキナーゼは活性化され、その下流のIκB-αのリン酸化とその量的減少が認められた。また、HGFsは熱ショック蛋白質の刺激により、炎症性サイトカインIL-6及びIL-8の産生を亢進した。ヒスタチンは、熱ショック蛋白質によるこれらサイトカインの産生を抑制した。以上から、ヒスタチンは抗菌作用のみならず、抗炎症効果を持つ口腔内自然免疫関連因子であることが新たに示唆された。
触媒的ＣーＨ結合活性化を機軸とする生物活性複素環天然物の不斉合成

N-フタロイルアミノ酸を架橋配位子として組み込んだキラルなロジウム(II)触媒を用いるアリールジアゾアセタートの分子内C-H挿入反応と,パラジウム(II)触媒を用いる分子間C-Hオレフィン化反応を鍵工程とする,ジヒドロベンゾフランネオリグナン天然物(ー)-trans-ブレクニン酸の触媒的不斉合成を達成した。また,キラルなロジウム(II)触媒を用いるジアリールジアゾメタンの分子内C-H挿入反応を開発し,本反応を鍵工程とするジヒドロベンゾフラン骨格をもつtrans-レスベラトロール二量体天然物(ー)-E-δ-ビニフェリンの触媒的不斉合成を達成した。医薬品や農薬などに広く見られる複素環化合物の触媒的不斉合成法の開発は,有機合成化学における最も重要な研究課題の一つである。本研究では,N-フタロイルアミノ酸を架橋配位子として組み込んだキラルなロジウム(II)錯体を用いた分子内C-H挿入反応を機軸とする,ジヒドロベンゾフラン骨格をもつ生物活性天然物の不斉合成に取り組み,本年度は以下の成果を得た。1)ネオリグナン類であるブレクニン酸類の触媒的不斉合成を検討した。文献既知の2-アリルオキシフェノールから9工程の変換によりアリールジアゾアセタートを合成した。鍵反応であるアリールジアゾアセタートの分子内不斉C-H挿入反応をRh2(R-PTTL)4存在下,ー20°Cのトルエン中で行うと,収率81%,不斉収率80%で目的のジヒドロベンゾフランが得られることを見出した。2)Yuらが開発したカルボン酸を配向基とするC-Hオレフィン化を利用したブレクニン酸類の合成を検討した。不斉C-H挿入反応で得られたジヒドロベンゾフランから,アリルエステルのアリル基の除去とMOM保護されたフェノールの脱保護によりカルボン酸を得た。続いて,後の脱保護を考慮し,トリクロロエチルアクリレートを用いてC-Hオレフィン化を行ったところ,目的のC4位でのオレフィン化が進行し,カップリング体が収率50%で得られた。最後に保護基を除去し,(-)-trans-ブレクニン酸の触媒的不斉合成を達成した。得られた合成品のスペクトルデータは天然物の文献報告値とよい一致を示した。本研究では,N-フタロイルアミノ酸を架橋配位子として組み込んだキラルなロジウム(II)錯体を用いて,分子内C-H挿入反応を機軸とするジヒドロベンゾフラン骨格をもつ生物活性天然物の不斉合成に取り組み,本年度は以下の成果を得た。1)α-ジアゾカルボニル化合物を用いるC-H挿入反応は数多くのグループにより精力的に研究されているが,カルボニル基が隣接していないジアリールジアゾメタンの分子内C-H挿入反応はこれまでに報告例がない。本反応が顧みられることのなかった一つの理由として,ジアゾ基質の取り扱いの困難さが挙げられる。筆者はジアゾ基質の前駆体であるヒドラゾンから二酸化マンガンを用いる酸化によりジアリールジアゾメタンを調製し,キラルなロジウム(II)錯体Rh2(S-PTTL)4を用いた分子内不斉C-H挿入反応を行うと,高収率かつ不斉収率98%でシス配置の2,3-ジアリールジヒドロベンゾフラン誘導体が得られることを見出した。2)上記の反応を機軸とするスチルベンダイマー天然物マキシモールAの合成を検討した。芳香環に置換基を組み込んだ基質を用いた分子内C-H挿入反応でも、先ほどと同様に高収率および高立体選択的にシス配置の環化体が得られることが分かった。その後,溝呂木ーHeck反応によりこの環化体とスチレン誘導体とをカップリングし,最後に三臭化ホウ素を作用させることで脱保護とシス体からトランス体への異性化を行い,マキシモールAの触媒的不斉合成を達成した。本研究では,キラルなロジウム(II)錯体を用いた分子内C-H挿入反応を機軸とする生物活性ジヒドロベンゾフラン天然物の不斉合成に取り組み,本年度および研究期間全体を通して以下の成果を得た。1)Rh2(R-PTTL)4を用いたアリールジアゾアセタートの分子内不斉C-H挿入反応とカルボン酸を配向基としたPd触媒によるC-Hオレフィン化を鍵工程とする,ネオリグナン天然物(ー)-trans-ブレクニン酸の触媒的不斉合成を達成した。

2)スチルベンダイマー天然物(ー)-E-δ-ビニフェリン(マキシモールA)の合成を検討した。Rh2(S-TFPTTL)4を用いたジアリールジアゾメタンの分子内不斉C-H挿入反応により,シス配置の2,3-ジアリールジヒドロベンゾフラン誘導体が高収率かつ不斉収率96%で得られた。この環化体とスチレン誘導体とを溝呂木-Heck反応によりカップリングし,最後に三臭化ホウ素により脱保護とシス体からトランス体への異性化を行い,(ー)-E-δ-ビニフェリンの触媒的不斉合成を達成した。3)(ー)-E-δ-ビニフェリン合成の脱保護の際にシス体からトランス体への異性化を伴うが,この異性化を抑えることができればシス配置の天然物が合成できる。そこで,比較的脱保護が容易な基質を用いてジアリールジアゾメタンの分子内不斉C-H挿入反応を検討した。その結果,嵩高くない保護基であるMOM基を用いることにより,高収率かつ高い不斉収率でシス配置のジヒドロベンゾフラン誘導体を得ることができた。さらに,このMOM基は異性化を伴うことなく脱保護できることも明らかとなった。従って,MOM基を用いることで,シス配置をもつスチルベンダイマー天然物の触媒的不斉合成が行えると考えている。有機合成化学計画通りに,平成25年度中にネオリグナン類である(-)-trans-ブレクニン酸の触媒的不斉合成を達成することができた。もう一つの研究課題であるジアリールジアゾメタンの分子内C-H挿入反応を機軸とするスチルベンダイマー天然物の合成については現在検討中であるものの,問題なく進展している。従って,おおむね順調に進展していると判断できる。計画通りに,平成24年度中にキラルなロジウム(II)錯体を用いたジアリールジアゾメタンの分子内C-H挿入反応を機軸とするスチルベンダイマー天然物マキシモールAの触媒的不斉合成を達成した。未だマキシモールBをはじめとするその他の天然物やそれらの誘導体の合成は達成していないものの,既に検討し始めている状況である。キラルなロジウム(II)錯体を用いるジアリールジアゾメタンの分子内不斉C-H挿入反応では,立体選択的にシス配置のジヒドロベンゾフラン誘導体が得られる。このシス配置の環化体は三臭化ホウ素存在下,C2での異性化が進行し,トランス配置の異性体が得られることを見出していることから,本法によりシス体,トランス体の両異性体の合成が可能である。これらの知見を活かし,本合成ルートを用いることで様々なスチルベンダイマー天然物の不斉合成が可能であると考えられることから,ε-ビニフェリンやマキシモール類の触媒的不斉合成を目指す。また,スチルベンダイマー類は様々な生物活性を示すことからその関連誘導体の生物活性にも非常に興味が持たれるため,本反応を機軸とする様々な置換様式をもつ光学活性スチルベンダイマーライブラリーの構築を行う予定である。キラルなロジウム(II)錯体を用いるジアリールジアゾメタンの分子内C-H挿入反応では,立体選択的にシス配置のジヒドロベンゾフラン誘導体が得られる。このシス配置の環化体は三臭化ホウ素存在下,C2位での異性化が進行しトランス配置の異性体が得られることを見出していることから,本法によりシス体,トランス体の両異性体の合成が可能である。
Tリンパ球分画接種による老人性難聴の予防法および予防機序の解明

早期老化・老人性難聴のモデルマウスSAMP1において、難聴促進細胞(T1R2とTreg)が除かれたCD4+T細胞分画nTnIを分離し、一旦凍結保存する。老人性難聴が始まる時期(5ヶ月齢)の前後5回にこれを接種しておくと、難聴や蝸牛萎縮が予防されることを証明する。また、この機序を解明するため、NO産生経路を検討するとともに。蝸牛内細胞浸潤を観察する。
自己を語る言説空間の歴史社会学的考察(近代フランスを中心に)

本研究の目的は、自己を語る言説空間を歴史社会学的に再検討することにあるが、本年度は、この言説空間を、幸福というテーマとの関連で考察した。具体的には、社会が社会そのものを言説化するという意味で、いわば「社会の自伝」とも呼ぶべき、社会契約論的な言説と社会分業論的な言説という二つの自己物語の様態に注目し、それらを巡る政治哲学・社会哲学的な言説を再考するなかで、自己を物語ることと社会を物語ることとの関連性について考察した。社会理論の近代は、これを社会契約説の<死>、すなわち社会契約説の言説的な葬送儀礼として捉え返すことができる。ルソーの『社会契約論』における、契約説の「限界的な」定式化から、デュルケームの『社会分業論』その他における、契約説の<死>を巡る様々な言説化、さらには、社会的領域の台頭や民主主義理念の動揺を巡る、現代の政治哲学・社会哲学的な考察に至るまでの、社会契約説の「拒絶的受容」の歴史を検討するなかで、社会契約説という言説の歴史(=言説史)を構想した。そこでは、社会契約説の<トラウマ的な反復>とも呼ぶべき事態が繰り返し引き起こされていることが確認された。社会理論の近代は、社会契約説を「葬り去る」という口実のもとに、社会契約説の自己否定的な形態、社会契約説の自己否認として姿を現してきたのである。したがって「社会契約論から社会分業論へ」という定式化を行い、「社会の機能的な分化」に内属する視座から「国家学」や「国法学」を批判する(ルーマン)だけでは必ずしも十分でない。社会契約説の引き延ばされた<生>という、本研究の取り組んできた問題は、個人の幸福追求と社会の幸福追求を複雑に交錯させた、現代社会における「ネーション」の自己物語を解読する際にも、不可避の問題となることが予想される。本研究の目的は、自己を語る言説空間の歴史社会学的な再検討にあるが、本年度は、この言説空間を、友愛というテーマとの関連で考察した。具体的には、この言説空間の現代的性格を浮かび上がらせる、証言という自己物語の様態に注目し、それらを巡る問題提起と現代の哲学的考察を関連させる中で、本研究を貫く言説分析の方法論と、研究そのものの現代的意義を再確認した。フェルマンによる「証言の危機」の問題提起は、第一に、証言を取り巻く歴史的・社会的危機を、第二に、証言それ自体に内在する危機を指す。特にアウシュヴィッツを巡る証言は、自己の真実を物語ることの不可能性を露呈させる。この「表象の限界」に直面するとき、それでもなお、自己の真実を物語る可能性は存在するのか。直ちに課題となるのは、この限界を内破することである。この限界の前にあらゆる物語を萎縮させるのではなく、むしろこの限界それ自体のうちに、物語の潜在的可能性が展開する領域を切り拓くことである。アガンベンによる集蔵体論と証言論は、この限界そのものを超え出る強度を備えている。彼は、アウシュヴィッツにおける「回教徒」の形象を参照点に、フーコーによる「集蔵体」の概念に依拠しつつ、プリモ・レーヴィを始めとする、強制収容所からの奇跡的な生還者たちによる証言の再定位を試みる。その哲学的考察は、集蔵体と証言の二重性に注目する。それらは一方で、言表行為や証言行為の現勢態に対する限界として機能する。しかし他方で、まさにその限界機能の故に、それらは言表行為や証言行為の潜勢態が展開する領域を、証言の「残留物」の領域を開示する。かくして、証言の危機からの「救済」が目指される。それは、一つの集蔵体を背景としつつ、証言の抱え込む限界を、それらの潜在的可能性へと積極的に読み換えることであり、それは、本研究の方法論と現代的意義を再確認する上でも、不可避の問題となった。

したがって「社会契約論から社会分業論へ」という定式化を行い、「社会の機能的な分化」に内属する視座から「国家学」や「国法学」を批判する(ルーマン)だけでは必ずしも十分でない。社会契約説の引き延ばされた<生>という、本研究の取り組んできた問題は、個人の幸福追求と社会の幸福追求を複雑に交錯させた、現代社会における「ネーション」の自己物語を解読する際にも、不可避の問題となることが予想される。
ヒト由来毒素原性大腸菌が産生する線毛性定着因子の解析とワクチン開発

ヒト由来毒素原性大腸菌(以下ETECと省略する)が産生する線毛性定着因子CFA/IIIの構築に関与する遺伝子群(cofオペロン)は、major pilin遺伝子(cofA)とprepilin peptidase遺伝子(cofP)を含め合計14個の遺伝子で構成している。そこで、各遺伝子内にトランスポゾン挿入後、各遺伝子産物の機能を解析したところ、cofAの上流に位置するcofRおよびcofSは、CofAの産生にかかわっていることが考えられた。また、cofAの下流に位置する各遺伝子(cofBからcofJ)は、線毛の形成ならびにCaco-2細胞への付着に不可欠であった。特に、cofJは分子量約39kDaのタンパク質をコードしており、この遺伝子産物はCFA/III産生性ETECのCaco-2細胞への付着を競合阻害(ブロック)することから、cofJがCFA/IIIのadhesin遺伝子であることが考えられた。BALB/cマウスに精製CFA/III(5μg)を4回経鼻投与したところ、全身免疫応答(血清IgGとIgA)が誘導された。さらに、粘膜免疫応答(粘膜IgA)も小腸ならびに糞便中に認められたことからETEC感染症の予防に定着因子が経鼻ワクチンとして利用できることが考えられた。2.生菌ワクチン候補株の作製cofオペロンを非病原性大腸菌(大腸菌HB101)へのクローン化を行ったところ、菌体表面上にCFA/III線毛の産生が認められ、且つ、CFA/III産生性ETECと同様にCaco-2細胞への付着を示した。現在、このクローン株を用いて定着因子をターゲットとしたETEC生菌ワクチン開発およびワクチン抗原(コレラ毒素Bサブユニット)のキャリアーとしての応用を検討している。
ウナギの性分化を支配する生態・環境因子と生理機構の解明

ウナギの性分化に影響を及ぼす環境要因とそのメカニズムを明らかにするため、本年度は個体群密度に伴う社会的ストレスの影響に加えて栄養条件(天然餌料と人工餌料)等の複合因子の影響も併せて検証するとともに、性分化に及ぼす影響を内分泌系(脳神経ホルモン-下垂体ホルモン-腺ホルモン系)を中心とした生理学的側面から調査した。天然餌料(アカムシ)と人工餌料を与え、市販の60cm角形ガラス水槽で飼育した群と屋外に4トンの大型水槽を用いて粗放飼育(低密度、天然餌料投与、無換水)を行ったところ、屋外水槽の粗放飼育群でのみ80%以上(15尾中12尾)の高率で雌個体が得られた。このことから、ウナギの性分化には、様々な環境要因(餌、密度、水質等)がウナギの行動生態の発現と関連して複合的に作用していることが示唆された。ビデオを用いた行動観察から、成長段階における攻撃行動は性分化期の体長15cmの個体群で最も活発になり、その後は成長に伴って低下した。ストレスの指標である血中コルチゾル量は上記の攻撃行動の変化と並行して、体長1315cmの性分化期で高く、それ以後は低値で推移した。このことから、群内の闘争によって生じるストレスがウナギの性分化に何らかの影響を及ぼしている可能性が示された。その他のステロイドについては、血中量および生殖腺でのステロイド合成酵素の免疫組織化学から、性分化には関与しないものと考えられた。脳での神経ペプチドの免疫組織からは、生殖腺刺激ホルモン放出ホルモン(GnRH)の免疫陽性ニューロンの数が、前述の攻撃行動が活発になる性分化期以降、中脳の視索前核で急激に増加した。このことから、GnRHは生殖腺の性分化やなわばり行動に関与している可能性が示された。現在、その他の神経ペプチドのコルチコトロピン放出因子や成長ホルモン放出ホルモンとの関連を検討中である。ウナギの環境因子と性分化のメカニズムに関する生理生態学的知見を得るため、個体群密度とそれに依存して最も顕著な変化を示すなわばり行動の発現に着目し、性の分化を左右する環境条件を調べた。性分化前の体長12cm前後まで飼育した日本産の黄ウナギを用い、底質条件として砂利の有る場合と無い場合でそれぞれの個体群密度を1、2、3、6、12、24尾に設定して市販の60cm角形ガラス水槽に分配し、生殖腺の性が決定する体長20cm以上まで飼育を行った。並行して飼育期間中、昼夜にわたりビデオ撮影を行い、性決定期に至る過程でのなわばり行動・攻撃行動の様式の分類とその頻度の定量化を行った。行動観察の結果、体長6cmのシラス期には密度および底質材いずれの条件下でも夜間活動型の日周行動リズムを有したが、攻撃行動は殆ど認められなかった。しかし、体長9cmの黄ウナギ期に達すると低密度もしくは砂利のある条件下では夜間に遊泳、攻撃行動(nipping,chasingなど)の頻度が高くなる明白な夜間行動型の日周リズムを示し、性分化期の体長16cmの個体でとりわけ激しく観察された。一方、養殖環境と同様の高密度もしくは砂利の無い飼育条件下では明白な日周行動リズムを示さず、昼夜に渡って攻撃行動などの個体間の接触度が高かった。以上の結果から養殖条件のように底質材の無い高密度で飼育を行うと日周活動リズムは黄ウナギに至る段階で消失し、常に他個体との接触や闘争が避けられない環境下に置かれていることが明らかになった。このことは群内の闘争によって生じるストレスがウナギの性分化に何らかの影響を及ぼしている可能性が高い。しかし、生殖腺の性に関してはどの飼育群においても完全な卵巣を有する雌は出現せず、行動生態と性分化の関連は認められなかった。
エンドサイトーシスによる糖蓄積機構解明とその育種利用

シロイヌナズナ培養細胞の実験から,ショ糖によりエンドサイトーシスが誘導されることを示した.その後,ダイナイミン様タンパク質DRP1とDRP2のそれぞれが,シロイヌナズナの細胞表面にクラスリンと共局在することから,高等植物のエンドサイトーシスのマシナリーとしてDRP1とDRP2の両方が利用されていることを明らかにした.さらに,エンドサイトーシスの小胞形成の際に細胞膜近傍にDRP1がリング状に集合し, GTPase活性を利用した機械化学的な方法でピットの切り離しが行われていることを明らかにした.また,シロイヌナズナの遺伝学的な解析から, DRP2が雌性配偶体と雄性配偶体の双方の形成に必須であることを明らかにした.シロイヌナズナ培養細胞の実験から,ショ糖によりエンドサイトーシスが誘導されることを示した.その後,ダイナイミン様タンパク質DRP1とDRP2のそれぞれが,シロイヌナズナの細胞表面にクラスリンと共局在することから,高等植物のエンドサイトーシスのマシナリーとしてDRP1とDRP2の両方が利用されていることを明らかにした.さらに,エンドサイトーシスの小胞形成の際に細胞膜近傍にDRP1がリング状に集合し, GTPase活性を利用した機械化学的な方法でピットの切り離しが行われていることを明らかにした.また,シロイヌナズナの遺伝学的な解析から, DRP2が雌性配偶体と雄性配偶体の双方の形成に必須であることを明らかにした.エンドサイトーシスは,真核細胞が外部から物質を取り込むためのもっとも基本的な機構のひとつである.エンドサイトーシスの過程では,まず細胞膜が標的分子を認識したあと,細胞膜表面が細胞質側に陥入しクラスリンと呼ばれるタンパク質で覆われた小胞を形成する.動物細胞においては,エンドサイトーシスの最終段階でダイナミンが機能していることが明らかになっていた.植物においては,エンドサイトーシスのメカニズムはほとんど知られていない.そこで,シロイヌナズナの16種のダイナミン様タンパク質のうちDRP2BとDRP1A,およびクラスリン軽鎖についてそれぞれ蛍光タンパク質との融合タンパク質を発現させ,全反射蛍光顕微鏡を用いて細胞膜表面でのこれらのタンパク質の挙動を調べた.その結果,クラスリン軽鎖の細胞膜上でスポット状に出現し消滅するのとほぼ同期して,DRP1A,DRP2Bが同じ場所で出現・消滅することが明らかになった.さらに,yesat two hybrid法により,DRP1AとDRP2Bが相互作用することもわかった.また,クラスリンが関与するエンドサイトーシスの阻害剤であるtyrphostin A23を処理したところ,DRP1Aの局在が阻害され,DRP2Bの局在は影響を受けなかった.このことから,DRP1AとDRP2Bは,エンドサイトーシスにそれぞれ別の役割を持っていることが示唆された.以上の結果から,DRP2BとDRP1Aは互いに異なる機能ドメインを持つタンパク質であるが,協調してエンドサイトーシスにおけるクラスリン被覆小胞形成に寄与していると考えられた.Dynamin-Related Protein(DRP)遺伝子はシロイヌナズナゲノム中に16個存在し,分子構造からDRP16という6種に分類されている(6).このうち,DRP1とDRP2がエンドサイトーシスに関与することが予想されている.シロイヌナズナのDRP2グループには,DRP2AとDRP2Bの2遺伝子が存在し,コードされているアミノ酸配列は互いに高い相同性(92%)を持っている.本年度はDRP2AとDRP2Bの機能,発現部位,細胞内局在の解析と,生理的意義の解明を行った.まず,DRP2A及びDRP2B(以下2A,2Bとする)にT-DNAが挿入されている遺伝子破壊系統を用いて植物体生育における表現型の探索を行った.2A,2BそれぞれのT-DNA挿入ホモ系統についてその表現型を観察したが,野生株との間で生育や種子形成に明確な差異は見られなかった.そこで,2a2b二重変異系統の作出を目指したが,そのような個体は得られず,遺伝子型がAabbやaaBbとなっているものも得られなかった.2Aおよび2B座へのT-DNA挿入が共にヘテロとなっている変異株(AaBb)と野生株との間で正逆交雑をした結果,変異株を雌雄どちらの親株として用いても,遺伝子型がAaBbとなるような個体は得られなかった.さらに,ヘテロ変異株(AaBb)の花粉及び胚のうを観察したところ,それぞれ約4分の1の配偶体において形態形成が途中の段階で停止していたことから,雌雄両配偶体において遺伝子型がabになると致死となることが判明した.次に,GUSレポーター遺伝子導入個体を観察し2Aと2Bの発現部位をそれぞれ解析した.2Aおよび2Bが配偶体だけでなく植物体全体において機能していることが示唆された.また,特に根,茎頂分裂組織シリークなどで強い発現が見られたことから,これらの器官においてはさらに重要な役割を果たしていることが示唆された.高等植物のエンドサイトーシスには,ダイナミン様タンパク質DRP1とDRP2の二つのグループのタンパク質がかかわっていることがわかってきた.

DRP2をコードする遺伝子としてDRP2AとDRP2Bの2つのパラログが存在し,これらの遺伝子にコードされているアミノ酸配列は互いに高い相同性(92%)を持っている.本年度は,DRP2A及びDRP2B(以下2A,2Bとする)にT-DNAが挿入されているシロイヌナズナの遺伝子破壊系統を用いて植物体生育における表現型の観察を行った.2A,2Bそれぞれの遺伝子破壊系統(drp2aaBB,drp2AAbb)についてその表現型を観察したが,野生株との間で生育や種子形成に明確な差異は見られなかった.そこで,二重変異系統(drp2aabb)の作出を目指したが,そのような個体は得られなかったばかりでなく,遺伝子型がdrp2Aabbやdrp2aaBbとなっているものも得られなかった.この結果から,2A,2Bが配偶体形成への関与が疑われた.そこで,2A,2B座が共にヘテロとなっている変異株(drp2AaBb),と野生株(drp2AABB)との間で正逆交雑を行った.その結果,変異株を雌雄どちらの親株として用いても,遺伝子型がdrp2AaBbとなるような個体は得られず,雌雄両配偶体において遺伝子型がdrp2abになると致死となることが示された.そこでDRP2の変異が配偶体形成過程のどの段階に関与しているかを調べたところ,雄性配偶体では,正常花粉では3核となっている時期においても,2核の状態で停止していた.また,雌性配偶体である胚のうでは,細胞の形態や核の個数,配置に異常が見られた.以上の結果から,雌雄両方の配偶体形成において,DRP2AおよびDRP2Bのいずれか1コピーが機能することが必要だということが示された.これまでにエンドサイトーシスの際にDRP1,DRP2およびクラスリンタンパク質が細胞膜上で共局在することを示した.本年度は,DRP1がエンドサイトーシスの小胞形成の際にリング状に集合しGTPase活性を利用した機械化学的な方法でピットの切り離しが行われることを明らかにした.
老化に伴う学習・記憶障害に及ぼす脳中過酸化脂質とミネラルの影響について

老化による過酸化脂質の蓄積およびその関連酵素の活性を検討した結果、TBA反応値は週齢が進むにしたがって上昇が認められた。また、カタラーゼ活性は海馬、小脳部位で週齢増加に伴い活性の上昇が認められ、SOD活性は小脳での減少が認められた。GSH-PX活性は海馬で、週齢増加に伴い低下が認められた。一方、脳中のミネラル(Ca, Zn, Cu, Mn, Mg, Fe)の週齢による変動について検討した。その結果、MgおよびFe量は週齢の変化によって変動は生じなかった。Ca量は、週齢の増加に伴って増加を認め、特に海馬において著しかった。Zn量についても全脳においては週齢の増加に伴い増加するが、皮質、海馬、その他の部位では著しい変動はなく、小脳において増加が著しかった。Cu量は、週齢の増加により小脳での増加は認めたものの、小脳以外の部位での変動は著しいものではなかった。Mn量は全脳においては週齢の増加に伴う増加が認められた。しかし、その他の部位では一定の傾向は認められず、皮質と小脳において増加が認められた。一方、SOD活性を細胞質中とミトコンドリア中で測定したところ、いずれも皮質、海馬、その他の部位では変動が認められなかったが、小脳では活性の低下が認められた。この結果と小脳でのZn, Cu, Mnの増加を認めた結果との関連を今後検討すると興味ある結果が得られると思われる。次に、脳中に存在する抗酸化物質の週齢の変化に伴う変動について検討した結果は以下の通りであった。1.アスコルビン酸量は、脳のいずれの部位でも週齢の増加に伴う低下傾向を示した。2.グルタチオン量は、老化に伴う一定の変動は認められなかったが、他の部位よりも小脳部位で高値を示した。3.レチノール量は、小脳、その他の部位で週齢の増加に伴う低下を認めた。4.α-トコフェロール量は、老化に伴い特に小脳部位で減少が認められた。5.SOD活性は、老化に伴い小脳部位において活性低下が認められた。6.カタラーゼ活性およびGSH-PX活性は、SOD活性と反対に老化に伴い小脳部位での活性上昇が認められた。7.TBARSは週齢の増加に伴い増加を認めたが、特に小脳部位で著しく増加した。以上の結果から、老化に伴う過酸化脂質蓄積の影響が大きいのは小脳であると考えられる。老化促進モデルマウス(SAMP8)は、学習・記憶障害の著しい系として確立されており、学習・記憶障害の進行に伴い脳幹に海綿状の組織変性を生じることが知られている。そこで、本研究では生後6,12,20,28週齢のSAMP8マウスの脳を大脳皮質、海馬、小脳、延髄を含むその他の部位に分け、脳の各部位ごとの過酸化脂質量をTBA反応値にて測定し、過酸化脂質生成に関与する酵素であるカタラーゼ、SOD、GSH-PX活性を測定し、週齢の違いによる過酸化脂質および関連酵素の変動について検討した。

さらに、ミネラルと各酵素の関連を検討するための基礎的データを得るために、脳の各部位におけるミネラルの変動についても検討を加えた。その結果、TBA反応値は週齢が進むにしたがって上昇が認められた。また、カタラーゼ活性は海馬、小脳部位で週齢増加に伴い活性の上昇が認められ、SOD活性は小脳での減少が認められた。GSH-PX活性は海馬で、週齢増加に伴い低下が認められた。一方脳中のミネラルはCa,Zn,Cu,Mn,Mg,Feの変動について検討した。その結果、MgおよびFe量は週齢の変化によって変動は生じなかった。Ca量は、週齢の増加に伴って増加を認め、特に海馬において著しかった。Zn量についても週齢の増加に伴い増加し、特に小脳において著しかった。Cu量は、週齢の増加により小脳での増加は認めたものの、小脳以外の部位での変動は著しいものではなかった。Mn量は全脳においては週齢の増加に伴う増加が認められたが、各部位別では確実なデータを得るに至らなかった。以上の基礎的データをもとに平成10年度は、学習・記憶に関与する海馬および酵素活性の変動が認められた小脳を中心に検討を深めたい。平成9年度の研究は生後6,12,20,28週齢のSAMP8マウスの脳を大脳皮質、海馬、小脳、延髄を含むその他の部位に分け、脳の各部位ごとの過酸化脂質量をTBA反応値にて測定し、過酸化脂質生成に関与する酵素であるカタラーゼ、SOD、GSH-PX活性を測定し、週齢の違いによる過酸化脂質および関連酵素の変動について検討した。その結果、TBA反応値は週齢が進むにしたがって上昇が認められ、カタラーゼ活性は海馬、小脳部位で週齢増加に伴い活性の上昇が認められ、SOD活性は小脳での減少が認められたことを報告した。本年度の研究は、脳中のミネラルの変動とSOD活性について検討した。脳は昨年の研究方法と同様に大脳皮質、海馬、小脳、延髄を含むその他の部位に分け、週齢の変化による変動を検討した。過酸化脂質蓄積に関連する酵素の内、老化に伴う変動が認められるSODの研究では、Cu・Zn依存型SODは細胞質に存在し、Mn依存型SODはミトコンドリア内に存在することが報告されている。そこで、脳中のZn量について検討した結果、全脳においては週齢の増加に伴い増加するが、皮質、海馬、その他の部位では著しい変動はなく、小脳において増加が著しかった。Mn量は全脳においては週齢の増加に伴う増加が認められた。しかし、その他の部位では一定の傾向は認められず、皮質と小脳において増加が認められた。一方、SOD活性を細胞質中とミトコンドリア中で測定したところ、いずれも皮質、海馬、その他の部位では変動が認められなかったが、小脳では活性の低下が認められた。この結果と小脳でのZn,Cu,Mnの増加を認めた結果との関連を今後検討すると興味ある結果が得られると思われる。平成9,10年度の研究で、老化に伴う脳中ミネラルの変動と過酸化脂質蓄積に関連の深い酵素の活性について検討し、小脳での諸酵素の活性が著しいとともに、ミネラルの変動も大きいことを報告した。本年度は、生体内に存在する抗酸化物質の脳内分布と酸素との関連について検討を加えた。結果は以下の通りであった。1.アスコルビン酸量は、脳のいずれの部位でも週齢に伴う低下傾向を示した。2.グルタチオン量は、老化に伴う一定の変動は認められなかったが、他の部位よりも小脳部位で高値を示した。