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室町幕府の外交儀礼と唐物文化に関する基礎的研究

とりわけ、年来関心を抱いている外交儀礼に不可欠な事務的な書類(日明勘合およびそこに記された別幅咨文)に関しては、さらに新たな知見を得ることができた。また、本研究課題の成果の一部として昨年度末に刊行した拙著『中華幻想』(勉誠出版、2011年3月)への反響に応ずるかたちで、拙稿「《中華幻想》補論」(『寧波と博多を行き交う人と物』(仮題)汲古書院、2012年刊行予定)をまとめたほか、今年度中に執筆した一般書『室町時代の日朝関係』(仮題)も来年度中盤(8月頃)には刊行される予定である。後者の拙著では、舶来品のなかでも屈指の位置を占めた大蔵経の請来などを扱った。本研究課題を社会に還元し、その成果をあらためて世に問うものと位置づけたい。そして、本研究課題に直接かかわる個別論稿も、新規に複数本、発表することができた。拙稿「「冊封体制」論を見直す」(『ニューサポート高校社会』)では、外交儀礼論を軸に、教育現場へ情報を発信し、多数の購読者数を有する『日本歴史』2012年正月特集号では「海外との人・モノ・文化などの交流は、実際どの程度政治や文化に影響を及ぼしていましたか?」という論題で文物交流に関する卑見を発表した。加えて、古琉球史に関する最新の専論(岡本弘道著『琉球王国海上交渉史研究』)への書評も発表し(『東洋史研究』)、現在、東方学会の機関誌『ACTA ASIATICA』に寄稿した英語論文("Korea in Muromachi Culture")を校正中である。いずれも本研究課題に関わる論稿であり、その多くが依頼原稿であることを考え併せると、学界・教育界等における本研究課題のごときテーマへの関心の高さをうかがうことができるだろう。本研究が課題としてきたのは、室町幕府の外交儀礼と唐物文化に関する基礎的な蒐集と検討とである。研究の成果は、学術論文「室町日本の外交と国家」(『日本史研究』600号、2012年)などのほか、一般向けの著書『偽りの外交使節ー室町時代の日朝関係』(2012年)および同『"日本国王"と勘合貿易』(2013年)に結実し、その成果を広く江湖に問うことができたと自負している。いずれも、狭義の外交史に閉じこもるものではなく、表象文化論や政治史、流通経済史などへの架橋を積極的に試みた論著である。研究課題の前者(外交儀礼論)について具体的に述べれば、足利義満以下の室町殿(幕府首長)が行なった外交儀礼を、関連史料の厳密なテキストクリティークや、朝鮮・琉球など他国における外交儀礼との比較検討をもとに、相当程度復元することができたと考えている。ただし、前後の時代における東アジア(東ユーラシア)地域の外交儀礼との比較は不十分に終わっており、これが次なる課題となる。また、研究課題の後者(唐物の政治文化論)に関しては、生糸や絹織物、書画典籍といった文献史料中の唐物を蒐集したほか、それぞれのもっていた文化的表象性を剔抉することを試みた。最終段階で本格的な検討に入ることができた新しい題材に、「生きた唐物」というべき動植物の輸出入という問題がある。これは、ときに書画典籍以上に雄弁に、国際関係上の優位劣位を物語るアイコンとして位置づけられていた。その背後にある中国古典の「謂れ」を探り当て、研究を積み重ねていくことが今後必須の課題となるだろう。以上、本研究における外交儀礼論と唐物論とにより、外交史と国内史とを単に短絡させるのでも、またまったく異質のものとして峻別するのでもなく、両者の接点を冷静に見通す縁が得られたといえるのではなかろうか。当該研究課題に関する個別研究論稿が多数発表できたと同時に、昨年度に単著の論文集を一冊刊行し(拙著『中華幻想-唐物と外交の室町時代史』(勉誠出版、2011年3月)、今年度一年をかけて執筆した単著の一般書がまもなく上梓される予定である(拙著『室町時代の日朝関係-幕府外交から偽使問題まで』(仮題)吉川弘文館、2012年8月予定)。
RNA分解酵素とその複合体の構造機能解析によるRNA分解系の研究

遺伝子の発現調節において、mRNAの分解はどの生物でも必須な因子の一つであり、これに異変のある生物は致死的な状態になる危険性がある。mRNAの分解には様々なRNA切断酵素が働くが、その一つのグループとしてβ-CASPfamilyタンパク質が存在する。本研究では、β-CASPfamilyタンパク質による普遍的なRNA分解系と、新規なRNA分解系の解析を行った。近年、細胞内のRNAはmRNA,tRNA,rRNAによる蛋白質生合成だけでなく、多様な役割を果たしていることが注目されている。そのため、RNA転写だけでなくRNA分解を制御する機構も細胞内のRNAの動態を解明する上で重要である。高度好熱菌Thermus thermophilusHB8には、β-CASP familyに属する2つのRNA分解酵素TTHA0252とTTHA1140が存在する。これまでに、TTHA0252蛋白質についてはT. thermophillus HB8のtotal RNAに対してRnase活性を有することと単独の立体構造を明らかにした。今年度は、活性部位の亜鉛化イオンに配置している残基のTTHA0252変異型酵素の立体構造解析活性測定、及び、野生型酵素と基質アナログとの複合体の立体構造解析を行った。これらの結果から、TTHA0252のRNA分解反応機構に関する知見が得られた。TTHA1140については、大量発現、精製、活性測定を行い、TTHA0252と同様に5'→3'エキソヌクレアーゼ活性を持つことが分かった。TTHA0252の遺伝子破壊株を作成し、野生株との増殖速度の違いを比較した。その結果、栄養培地ではTTHA0252遺伝子破壊株でも増殖速度に差がないことが分かった。これらの培養菌体から対数増殖期と定常期におけるtotal RNAを抽出し、トランスクリプトーム解析を行っている。RNA分解酵素TTHA0252について、これまでに基質無しの立体構造と基質アナログとの立体構造解析を行った。立体構造解析から活性部位を推定し、TTHA0252変異型酵素を複数作製して、その立体構造解析と酵素反応の解析を行った。その結果、活性部位に存在する2つの亜鉛イオンのうち一方の亜鉛イオンのみが活性に必須であることが分かった。さらに、D63A変異型酵素ではエンドヌクレアーゼと5'-3'エキソヌクレアーゼの両方の活性が低下しているのに対し、H380A変異型酵素では5'-3'エキソヌクレアーゼのみが低下していることが分かった。これらの結果から、RNA分解酵素TTHA0252の詳細な反応メカニズムを推定した。polynucleotide phosphorylaseは短いRNAをヌクレオチド単位まで分解する酵素である。今年度はこの酵素の大量発現と精製を行った。得られているサンプルを用いて、構造機能解析を行う予定である。原核生物のmRNA分解は、mRNAを部分的に切断するendonucleaseとそれらの断片をさらに分解するexonucleaseの両方が必要である。これまで、大腸菌ではmRNA分解を開始するendonucleaseとしてRNase Eが必須であることが知られていた。しかしながら、RNase Eは大腸菌近縁種のみにしか存在せず、その他の多くのバクテリアではRNase Eの機能ホモログとしてβ-CASPfamily蛋白質を持つことが分かってきた。本研究では、高度好熱菌Thermus thermophilus HB8に存在する2つのβ-CASPfamily蛋白質TTHA0252とTTHA1140の解析を中心として、普遍的なバクテリアのRNA分解経路の解明を目指している。昨年度までにTTHA0252の基質アナログとの複合体構造を結晶構造解析で明らかにし、変異体の立体構造および活性測定の結果から、exonucleaseとして働く機構について詳細に解析した。さらに、in vivoでの役割を解明するために、破壊株のRNAを抽出しトランスクリプトーム解析を行った。その結果、ORF単位では有意な変化は見られなかったが、cold shock proteinのmRNAが破壊株で増加傾向にあることが分かった。TTHA1140は必須遺伝子であり破壊株を作製することはできなかったが、他のタンパク質と複合体を形成する可能性が他の生物で示唆されている。そこで、高度好熱菌の破砕液を用いて免疫沈降し、回収したタンパク質をESI-Q-TOF MSで同定した。その結果、複数の相互作用タンパク質の候補が得られた。現在までに、2つのタンパク質についてin vitroでも直接TTHA1140と相互作用することを確認した。
乱流のウェーブレット解析:情報縮約化手法の開発とその検証

高レイノルズ数3次元非圧縮性乱流における、ウェーブレット解析に基づく非経験的な情報縮約化手法の開発、大規模数値計算による検証を行った。開発した手法は直接数値計算に比べ約10分の1の自由度しか保持してないにもかかわらず、乱流の統計量の時間発展だけでなく渦構造もよく再現する。また、その情報縮約化手法の電磁流体乱流、及び、固体壁を境界の一部に持つ乱流に対するー般化に成功した。本研究の目的は、高レイノルズ数3次元非圧縮性乱流における、ウェーブレット解析に基づく非経験的なモデル化(CVE)手法を開発、大規模データ解析・大規模数値シミュレーションによるモデルの検証、及びその信頼性の定量的評価を行うことである。平成20年度に得た成果の概要を以下の1、2に示す。1.最も規範的な乱流である3次元一様等方性乱流に対して行った、CVE手法による自由度を縮約した大規模数値シミュレーションの信頼性を、フーリエスペクトル法による大規模直接数値計算(DNS)結果を参考場に用いて評価した。CVE手法はDNSの約6分の1の自由度だけ保持しているにもかかわらず、乱流の渦度の分布の時間発展をもよく再現することがわかった。2.従来のCVE手法を電磁流体乱流に適用するため、CVE手法を一般化し、新たに秩序渦・電流シート抽出(CVCE)手法を提案した。CVCE手法を、規範的乱流場のひとつである周期箱中の3次元一様等方性電磁流体乱流の比較的小規模のDNSデータに対して適用し、抽出された秩序構造が乱流場をよく再現していることが確認された。これらの結果により、CVE手法が、様々な高レイノルズ数乱流の計算に有望であることを示唆している。また、得られた成果は計算科学的乱流モデルの開発、特に乱流の適合格子シミュレーション手法による乱流モデルの開発を可能にする最も基礎的なもののひとつとして重要であると期待される。平成21年度に得た成果の概要を以下に示す。1. CVE手法の自由度を更に縮約する手法について検討した。最も規範的な乱流である3次元一様等方性乱流に対して適用した結果、前年度開発したCVE手法に比べ、約半分(大規模直接数値計算の約10分の1程度)の自由度だけで、乱流統計量のみならず渦構造をもよく再現することがわかった。レイノルズ数が高いほど、CVE手法によるシミュレーションに必要な自由度が減少することも示した。2.前年度開発した、電磁流体乱流に対する秩序渦・電流シート抽出手法を、規範的乱流場のひとつである周期箱中の3次元一様等方性電磁流体乱流の大規模DNSデータに対して適用した。抽出された秩序構造が乱流場をよく再現することを示した。秩序渦構造、秩序電流シート構造のウェーブレット空間における重なりの程度などを定量化した。3.固体壁を境界にもつチャネル乱流の秩序構造を、一般化したCVE手法を用いて抽出し、乱流統計量の壁からの距離依存性について調べた。チャネル中央付近に比べ、壁付近では間欠性が強いこと、秩序構造の自由度が少ないことなどを示した。これらの結果は、計算科学的乱流モデル、特に乱流の適合格子シミュレーション手法に基づく乱流モデルの開発の基礎的なデータとして重要であるだけでなく、CVE手法が様々な高レイノルズ数乱流の計算に有望であることを示唆している。
脂質酸化はAベータの脳からの排泄を低下させる

1)脂質過酸化によるAβ排泄蛋白の発現量の検索ビタミンE輸送タンパク(αTTP)遺伝子をノックアウトすることにより抗酸化分子であるビタミンEを中枢神経系から完全になくしたマウス(TTPa^<-/->マウス)は中枢神経系に著明な脂質過酸化が負荷されている.このTTPa^<-/->マウスでは大脳から血中へのAβ排泄が低下していたが,大脳内皮分画でAβ排泄蛋白であるLRP-1,P-gpの蛋白量を定量したところ,wild-typeマウスと比べ著明に増加していた.脂質過酸化によりAβ排泄機能が低下したことを発現量の増加により代償しようとしている可能性が考えられた.2)脂質過酸化によるAβ重合亢進の検索TTPa^<-/->マウス大脳のsynaptosome分画をAβと反応させ線維化したAβを定量したところ,wild-typeマウスと比べ著明にAβの線維化を認めた.脂質過酸化のかかったアルツハイマー病モデルマウスにおいて老人斑が増加していたことの一因と考えられた.3)脂質過酸化によるAβ分解酵素活性低下の検索,Aβ産生亢進の検索脂質過酸化がAβ分解酵素活性に及ぼす影響を調べるため,ネプリライシン活性をTTPa^<-/->マウス大脳でin vitroで定量したところ,wild-typeマウスと比べ変化を認めなかった.脂質過酸化による老人斑の増加の一因としてのAβ分解酵素活性低下の証拠は得られなかった.また,脂質過酸化がAβ産生に及ぼす影響を調べるため,β-ならびにγ-セクレターゼ活性をTTPa^<-/->マウス大脳で定量したところ,wild-typeマウスと比し両者とも変化を認めなかった.Aβの前駆体であるAPPのmRNAの発現量も脂質過酸化のかかったアルツハイマー病モデルマウスでの変化は認めなかった.脂質過酸化による老人斑の増加の一因としてのAβ産生亢進の証拠は得られなかった.1)脂質過酸化によるAβ排泄蛋白の発現量の検索ビタミンE輸送タンパク(αTTP)遺伝子をノックアウトすることにより抗酸化分子であるビタミンEを中枢神経系から完全になくしたマウス(TTPa^<-/->マウス)は中枢神経系に著明な脂質過酸化が負荷されている.このTTPa^<-/->マウスでは大脳から血中へのAβ排泄が低下していたが,大脳内皮分画でAβ排泄蛋白であるLRP-1,P-gpの蛋白量を定量したところ,wild-typeマウスと比べ著明に増加していた.脂質過酸化によりAβ排泄機能が低下したことを発現量の増加により代償しようとしている可能性が考えられた.2)脂質過酸化によるAβ重合亢進の検索TTPa^<-/->マウス大脳のsynaptosome分画をAβと反応させ線維化したAβを定量したところ,wild-typeマウスと比べ著明にAβの線維化を認めた.脂質過酸化のかかったアルツハイマー病モデルマウスにおいて老人斑が増加していたことの一因と考えられた.3)脂質過酸化によるAβ分解酵素活性低下の検索,Aβ産生亢進の検索脂質過酸化がAβ分解酵素活性に及ぼす影響を調べるため,ネプリライシン活性をTTPa^<-/->マウス大脳でin vitroで定量したところ,wild-typeマウスと比べ変化を認めなかった.脂質過酸化による老人斑の増加の一因としてのAβ分解酵素活性低下の証拠は得られなかった.また,脂質過酸化がAβ産生に及ぼす影響を調べるため,β-ならびにγ-セクレターゼ活性をTTPa^<-/->マウス大脳で定量したところ,wild-typeマウスと比し両者とも変化を認めなかった.Aβの前駆体であるAPPのmRNAの発現量も脂質過酸化のかかったアルツハイマー病モデルマウスでの変化は認めなかった.脂質過酸化による老人斑の増加の一因としてのAβ産生亢進の証拠は得られなかった.
ヒドラの再生に関与する遺伝子の解析

ヒドラの再生に関与する遺伝子及び因子をそれぞれ異なった方法を用いて探索し分離した。(1)再生に関与する遺伝子ヒドラの再生は基本的に上皮細胞によって決められている。そこで、上皮細胞のみからなる上皮ヒドラの再生端からRNAを抽出し、Differential Display (DD)-PCR法(Liang & Pardee, 1992)を用い再生特異的に発現する又は発現を抑制される遺伝子を探索した。その結果、遅くとも再生3時間で強い発現を開始し、その後、暫減する遺伝子クローン(RD4)を得た。塩基配列から見ると未知の遺伝子である。転写産物は約0.7Kbで、再生端の上皮細胞及び幹細胞の系譜でも発現される。(2)再生に関与する因子遺伝子の探索とは別に、再生に影響を与えるヒドラのペプチドの検索を進めた。ヒドラの形態形成においてペプチドの可能性が高い小分子が形態形成因子として働いている状況証拠が蓄積している。ヒドラからペプチドを無作為に単離し、DD-PCRを用いてシグナル分子としての活性を持つものを選択し、構造決定及び化学合成した。合成ペプチドを用いて、再生に影響を与えるものをスクリーニングした結果、ごく最近、20個のアミノ酸からなるHyd-46が足部再生を促進する事を見だした。このペプチドをコードする遺伝子のクローニングをPCRを用いて進めており、目的の遺伝子がとれたと思われる。この線に沿った研究が今後、ヒドラ再生の分子機構を解明する上で効率よくかつ重要であると考えられる。Random.Primer PCR Differential Display (RPPDD)法(Liang & Pardee,1922)を用いて再生過程で特異的に発現する遺伝子のクローニングを行った。RPPDD法を用いるときの重要な留意点のひとつは標的組織を出来るだけ絞り込むことである。ヒドラの再生においては上皮細胞が第一義的な役割を果たす事を既に明らかにしたので、幹細胞系譜の細胞を完全に欠いた上皮のみからなるヒドラ(上皮ヒドラ)を作成し、頭部を切除し再生させた。頭部切除後0,0.5,1,3時間の再生端及び頭部組織からRNAを抽出し、RT-PCRを行い、再生特異的に発現するcDNAクローン8個を得た。これらのクローン中2種(RD2,RD4)について(1)ノーザンブロットによる再生特異的発現パターンの再確認、(2)塩基配列の決定とホモロジー検索、(3)われわれの開発した細胞種特異的ノーザンブロット法による発現細胞の同定を行った。いずれも再生初期(3時間まで)に強く発現され、RD2は上皮細胞で、RD4は上皮でも間細胞でも発現された。塩基配列の比較から、これらはいずれも新たな遺伝子と考えられる。現在、ホールマウントを用いたインシチュ・ハイブリダイゼーション法を用いて発現部域の解析を行っている。1.再生に関与する遺伝子ヒドラの再生は基本的に上皮細胞によって決められている。そこで、上皮細胞のみからなる上皮ヒドラ再生端からRNAを抽出し、Differential Display(DD)-PCR法(Liang & Pardee,1992)を用い再生特異的に発現する又は発現を抑制される遺伝子を探索した。2.再生に関与する因子遺伝子の探索とは別に、再生に影響を与えるヒドラのペプチドの検索を進めた。ヒドラからペプチドを無作偽に単離し、DD-PCRを用いてシグナル分子としての活性を持つものを選択し、構造決定及び化学合成した。

合成ペプチドを用いて、再生に影響を与えるものをスクリーニングした結果、ごく最近、20個のアミノ酸からなるHyd-46が足部再生を促進する事を見だした。このペプチドをコードする遺伝子のクローニングをPCRを用いて進めており、目的の遺伝子がとれたと思われる。この線に沿った研究が今後、ヒドラ再生の分子機構を解明する上で効率よくかつ重要であると考えられる。
発生におけるSOX遺伝子群の役割

細胞分化をすすめる転写制御因子のうち、SOX因子群はとりわけ細胞分化の決定に中心的な役割を果たしている。現在20数種類が知られているSOX因子は、そのアミノ酸配列の類似性から、AグループからGグループまでに分類されている。いずれのSOX因子もHMGドメインによってほぼ同一の塩基配列に結合しながら、制御標的遺伝子も、制御する細胞分化のレパートリーもグループ毎に異なる。SOX2を例として、制御標的遺伝子の一つδクリスタリン遺伝子のエンハンサーに対する制御機構を解析した。δEF3の候補分子を、酵母細胞の中での遺伝子活性化反応によってクローニングした結果それがPax6と同一であることが明らかになった。そしてSOX2,Pax6,エンハンサーDNAの3者の共存によってはじめて、強い転写活性化複合体が形成されることを確認した。このSOX2とPax6の協調による遺伝子の活性化が、水晶体分化の開始反応であると考えられる。SOX因子は、それ単独でDNAに結合しただけでは、SOX因子自体が持つ転写活性化機能を発揮することができず、DNA上の近傍に結合したパートナー因子との協同作用によってはじめて制御活性を示すことを示した。SOXやパートナー因子の発現の変化に連動して、SOXの制御下にある遺伝子のセットが切り替わることが細胞分化の重要な制御機構の一つであると考えられる。SOXグループ毎にパートナー因子が異なるために、グループ毎に特異的な作用がうまれ、SOX因子群が細胞分化のスイッチとして作用する。細胞分化をすすめる転写制御因子は多数が知られているが、その中でもSOX因子群は、細胞分化の決定に中心的な役割を果たしていると考えられる。SOXファミリー因子の作用機構と、それによる細胞分化の制御を詳らかにすることを目標として研究した。現在20数種類が知られているSOX因子は、そのアミノ酸配列の類似性から、AからGまでのグループに分類されている。いずれのSOX因子もHMGドメインによって、DNAのAACAA(A/T)配列に結合しながら、制御標的遺伝子も、制御する細胞分化のレパートリーもグループ毎に異なる。B及びEグループのSOX因子の作用の比較の結果、グループ毎に特異的な作用は、SOX因子が単独では何ら活性を示し得ず、それが結合した領域のの近傍に結合したパートナー因子との共同作用によってはじめて制御活性(転写活性化)を示すことに由来していることが明らかになった。SOXやパートナー因子の発現の変化に連動して、SOXの制御下にある遺伝子のセットが劇的に切り替わることが細胞分化の重要な制御機構の1つであると考えられる。本年度は、特にニワトリB-グループのなかに見い出されたSox14,Sox21が転写抑制活性を持ち、B1サブグループとして取り扱われるべきものであること、これらがzebrafishでも保存されていることを示し、またLovell-Badge,Episkopouのグループが単離したヒト及びマウスのB1サブグループとの機構及び発現を比較し、発現領域が概ね保存されていることを確認したので、ノックアウトマウス作製の検討を行った。細胞分化を制御する代表的な転写調節因子群であるSOXファミリー蛋白質の作用を研究した。AグループからGグループまでのいずれのSOX因子も、HMGドメインによってほぼ同一の塩基配列に結合しながら、制御標的遺伝子も、制御する細胞分化のレパートリーもグループ毎に異なる。それは、SOX因子がそれ単独でDNAに結合しただけでは、転写活性化機能を示さず、DNA上の近傍に結合したパートナー因子との協同作用によってはじめて転写活性化機能を発揮するからである。SOX2を例として、それがパートナー因子δEF3との協同作用によって、制御標的遺伝子の一つδクリスタリン遺伝子のエンハンサーを制御する機構を解析した。まず、δEF3の候補分子を、酵母細胞の中での遺伝子活性化反応によってクローニングした。その結果δEF3がPax6と同一であることが明らかになった。

実際、SOX2とPax6をニワトリ胚外胚葉で強制的に発現させると、水晶体プラコードが異所的に形成された。ニワトリ胚の中でSOX2とPax6をともに発現する組織、たとえば下垂体原基ではクリスタリン遺伝子が発現されている。更に、ゼブラフィッシュのyot突然変異体は、下垂体原基から水晶体を分化させる。これらのことから、SOX2とPax6がパートナーとして作用することが水晶体分化を開始させることが裏付けられる。
巨大DNAの動的分子形態と反応性

DNA分子は本来、柔軟な動的構造をとっているため、その機能を研究するためには溶液中の分子構造及び形態変化を知る必要がある。本研究において、申請者らは蛍光顕微鏡を用いて個々のDNA分子を直接観察し、その分子形態や挙動を定量的に解析する手法の確立およびその応用研究を中心に行ってきた。本年度に得られた主な成果を以下に紹介したい。1)DNAにインターカレーションする残基をもつ分成高分子とDNAとの複合体の構造解析を行った。この複合体は、DNA存在下でインターカレーターモノマーとアクリルアミドとの共重合によって生成したもので、DNAにボリアクリルアミド(PAAm)鎖がグラフトした構造をとっていると考えられている。この複合体のゲル電気泳動下での挙動を直接観察した結果、nativeDNAに比ベて泳動速度が全体的に遅いこと、重合度の不均一さに起因すると思われる泳動速度のばらつきが見られたことなど、DNAが凝集しているのではなん、個々のDNA分子の周囲にPAAm鎖が結合している構造を支持する結果が得られた。2)ポリエチレングリコール(PEG)水溶液中で、溶媒の組成を変化させることによりDNA分子が広がった状態(コイル)から収縮した状態(グロビュール)に一次相転移する現象を見い出した。種々のPEG濃度で、DNAの蛍光像から分子の広がりを直接測定し、その分布を調べた。その結果、低濃度領域でコイル状態をとっているDNAが、ある特定の濃度以上で著しく収縮し、グロービュール状態に転移することが分わかった。T4DNAでは、グロビュール状態における平均の広がり(長軸の長さ)は、コイル状態の1/5程度であった。この転移が起こる濃度以上では、すべての分子がグロビュール状態になった。PEG水溶液は、細胞質中の環境変化の試験管レべルどのモデルとなっていると考えられる。このような、DNAの形態の相転移現象は、複製や遺伝子発現のメカニズムと関わっている可能性もあり、極めて興味深い。
高分解能版大気圏・電離圏モデルによる熱圏重力波の研究

下層大気起源の大気重力波が熱圏・電離圏変動におよぼす影響について,対流圏から熱圏・電離圏までを含むモデル(GAIA)による数値シミュレーションにより調べた。従来のモデル(水平分解能約100km)による研究に加えて,より水平分解能の高いモデル(水平分解能約50km)の開発にも成功した。高分解能版GAIAを用いることで,より波長の短い重力波に伴う中性風変動の様子や大気大循環に及ぼす影響を明らかにすることができた。さらに,熱圏における重力波活動は,冬季の方が夏季よりも強いことが明らかとなった。冬季における重力波活動度は,成層圏・中間圏の極夜ジェットの強さと,非常に良い相関があることも明らかとなった。さらに,冬季における重力波活動度の南北両半球比較を行った。その結果,極夜ジェットがより強い南半球冬季における重力波活動の方が,北半球における重力波活動より強いことが明らかとなった。また,成層圏突然昇温が発生すると,極夜ジェットが弱くなり,それに伴い,熱圏の重力波活動も弱くなることも明らかとなった。下層大気起源の大気重力波により励起される伝搬性電離圏擾乱(TID)に注目して解析を行った。特に北半球冬季について詳しく解析を行い,TIDに伴う電子密度の空間分布やTIDと中性大気変動との関連(電離大気と中性大気の相互作用過程)について明らかにすることができた。下層大気での重力波の励起・熱圏への鉛直伝播・電離大気への影響(TIDの励起といった一連の現象を,一つのモデルにより世界で初めて再現に成功した。赤道F層で発生するプラズマバブルに関連して,GAIAで得られたプラズマバブルの発達率と観測されるプラズマバブルの発生頻度との比較・検証を行った。GAIAはプラズマバブル発生の季節変化を良く再現し,下層大気起源の様々な大気波動による中性大気状態の季節変化の重要性が示された。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。下層大気起源の大気重力波が熱圏・電離圏変動におよぼす影響について,われわれのグループで開発した対流圏から熱圏・電離圏までを含むモデル(GAIA)による数値シミュレーションにより調べた。まず,下層大気起源の大気重力波により引き起こされる熱圏での重力波抗力や重力波活動度を調べた。重力波抗力や重力波活動度は,成層圏突然昇温の前後で大きく変動することが分かったので,北半球冬季の成層圏突然昇温時に注目して解析を行った。その結果,成層圏突然昇温時の極夜ジェットの急激な変化に伴い,対流圏から熱圏への大気重力波の伝播経路が大きく影響を受けることが分かった。さらに,成層圏・中間圏の極夜ジェット付近での大気重力波の砕波により二次的な重力波が生成され,この二次的重力波が熱圏まで伝播して,熱圏の大気循環に影響することも明らかとなった。熱圏での大気重力波は,成層圏での大気大循環変動の影響を強く受けることが明らかとなった。より定量的に明らかにするため,春季や秋季についても同様の解析を引き続き解析を続けることとなった。より分解能の良いモデル(水平分解能約50km)の開発を行い,6月の条件での数値シミュレーションに成功した。このモデルを用いることで,従来にくらべてより水平スケールの小さな重力波の影響を見積もることが可能となった。GAIAモデルで得られたE層での電子密度の収束率とスポラディックE層の発生頻度の比較を行った。大気重力波に伴う東西風変動が原因で,局所的に大きな東西風の鉛直シアーが生じ,電子密度の収束率に影響することが明らかとなった。大気重力波などの大気波動が電離圏変動におよぼす影響を,さらに調べる必要があることがわかった。高度260kmでのGOCE衛星による西風の観測結果とGAIAモデルで得られた中東西風変動との比較・検証を行い、GAIAモデルの再現性が確認できた。対流圏から熱圏・電離圏までを含むモデル(GAIA)による数値シミュレーションを実行し,下層大気起源の大気重力波が熱圏におよぼす影響について調べることができた。北半球冬季においては,対流圏や成層圏の大気大循環変動に伴い,熱圏まで伝播する大気重力波の活動度が変化し,熱圏大気循環にも影響をおよぼすことを示すことができた。ただ,春季や秋季における解析については,平成27年度内に行うことができず,平成28年度に実施することとなった。より高水平分解能GAIAモデル(水平分解能50km)の開発に着手し,高分解能版GAIAでの計算結果が出たことは,今後の研究を進める上で非常な前進であると考えられる。さらに,電離圏への影響として,GAIAモデル結果と観測されるスポラディックE層の発生頻度との比較・検証を行うことができた。この結果から,大気重力波などの大気波動が電離圏変動におよぼす影響についても調べることができた。また,衛星観測結果との比較を行うことができGAIAモデルの結果の検証ができた。成果公表として,解析結果を国際誌(J. G. R)に発表することができた。IUGGといった当該分野では規模の大きな国際会議で招待講演できた意義は大きい。さらに,国内学会でも招待講演を行ったほか,多くの国際学会・国内学会で研究成果を発表できた。このようにおおむね順調に進展していると考えられる。

下層大気起源の大気重力波が熱圏・電離圏変動におよぼす影響について,対流圏から熱圏・電離圏までを含むモデル(GAIA)による数値シミュレーションにより調べた。昨年度に引き続き,平成28年度は,2009年1月に発生した成層圏突然昇恩現象に注目し,2009年1月から3月の間についてGAIAによる数値シミュレーションを実行した。電子密度や電離圏全電子数(TEC)変動と熱圏重力波との関連性に着目して解析を行った。その結果,重力波により励起されたと見られる電子密度変動が再現された。さらに,いままでのGAIAモデルの水平分解能は約100kmであったが,より分解能の良いモデル(水平分解能約50km)の開発および数値シミュレーションを引き続き行い,11月から3月の条件での数値シミュレーションに成功した。昨年度行った6月の条件での結果と比較・検討することにより,北半球冬季と南半球冬季における熱圏重力波活動度の違いを調べることができた。従来のモデル(水平分解能約100km)の結果と比べても定性的には同じ結果となることが確認できた。熱圏重力波活動は,大気潮汐波に伴う風速変動の影響を強く受けることが知られているので,熱圏重力波を精度よく再現するためには,大気潮汐波のより正確な再現が必要となる。解析の結果,太陽同期潮汐波成分(DW1, SW2)のみならずDE3, SW1, SW3といった比較的大振幅となる太陽非同期潮汐波についても一部を除いて,観測と良い一致が得られることを確認した。高度260kmでのGOCE衛星による観測に現れた重力波活動の日変化特性とGAIAモデルで得られた重力波活動の日変化特性について比較・検証をおこなった。その結果,基本的にGAIAの結果はGOCE衛星の結果とよく似ており,重力波活動と大気潮汐波の関連について明らかにした。対流圏から熱圏・電離圏までを含むモデル(GAIA)による数値シミュレーションを実行し,下層大気起源の大気重力波が熱圏におよぼす影響について調べることができた。北半球冬季における熱圏大気重力波と対流圏・成層圏変動との関連性について,明らかにできた。熱圏重力波が電子密度や電離圏全電子数(TEC)におよぼす影響についての解析を行い,熱圏重力波により励起されたと見られる電子密度変動が再現できた。このことは大きな成果であるといえる。ただ,詳細な解析については十分ではないので,平成29年度に引き続き行う予定である。昨年度開発した高水平分解能GAIAモデル(水平分解能50km)についても,引き続き数値シミュレーションを実行することができた。北半球冬季における計算結果が出たことは,今後の研究を進める上で非常な前進であると考えられる。さらに,重力波鉛直伝播にとって重要な大気潮汐波に伴う背景風変動についても,衛星観測結果と比較・検討することができた。また,衛星観測結果との比較を行うことができGAIAモデルの結果の検証ができた。成果公表として,解析結果を国際誌(J. Atmos. Sol-Terr. Phys)に査読付き論文として発表することができた。さらに,国際会議で招待講演できた意義は大きい。多くの国際学会・国内学会で研究成果を発表できた。このようにおおむね順調に進展していると考えられる。
補酵素結合様式を考慮した次世代活性部位探索アルゴリズムの開発

酵素に分類される蛋白質は活性部位と呼ばれる局所的な部位のみによって機能を果たすため、同じ機能を持つ酵素を見つけるために類似の形状を持つ活性部位を探索する必要がある。従来は、ある機能の活性部位を見つけるために、その機能を持つ既知の活性部位における原子間の二乗距離の重みなし平均距離によって形状の類似性を評価していた。これに対して、本研究では重み係数を導入して原子間の二乗距離の線形結合で評価した。この重み係数の学習にはBregman Divergence Regularized Machineを導入した。このようにして求めた重みつき偏差を使うと良好な探索性能が得られることを実験的に示した。代表者・長野は、活性部位での補酵素結合様式の分析を行うために、NAD(P)とピリドキサール・リン酸(PLP)を対象に解析を進めている。前年度に引き続き、NAD(P)結合酵素のヒドリド転移反応分類を行った。アルデヒド・デヒドロゲナーゼなど、ヒドリド転移反応と付加反応や加水分解反応がカップルしている場合も観られた。PLP結合酵素に関しては、活性部位が反応段階により変化するので、そうした変化を解析するために、アスパラギン酸アミノ転移酵素(EC 2.6.1.1; AAT)の活性部位構造を解析した。これまで、アミノ酸残基の解析用のプログラムしか用意していなかったので、アミノ酸残基以外のヘテロ原子を含む蛋白質構造(PDB)データの解析を行うためのシステムを構築した。このシステムを用い、活性部位の構造類似度としてRMSDを指標に、主成分分析を行った。アミノ酸残基に加えて、PLPのリン酸の3つの酸素を除く12原子を含んだ活性部位データを用い、主成分分析の比較を行った。AATは、2種類の基質の他に、反応過程で少なくとも8種類の反応中間体を生成し、そのうち6種類はPDBに存在する。PLPを含む活性部位の方が、RMSDのばらつきが小さく、主成分分析によるクラスタリングも変化したが、PLPを入れた効果は予想外に小さかった。テンプレートとの局所構造比較のために重みなしRMSDが使われていたが、分担者・加藤は、重みつきRMSDを用いることを考え、重みを自動的に求めるアルゴリズムを開発していた。そのアルゴリズムでは、L∞ノルムと呼ばれる正則化関数を用いていたが、一般には別の正則化関数を用いた方が、予測性能が良くなることが知られており、正則化関数を変更すると汎用線形計画ソルバーでは最適化できなくなる。そこで、分担者・加藤は、正則化関数を変更した学習機械のための専用ソルバーを導出し、予備的実験を行った。研究代表者・長野は、NAD(P)補酵素結合酵素のヒドリド転移反応の分類を行った結果をRLCP分類に導入し、酵素反応分類データベースEzCatDB上で、一般公開した(http://mbs.cbrc.jp/EzCatDB/RLCP/)。研究分担者・加藤は、以下の研究を行った:酵素に分類されるタンパク質は活性部位と呼ばれる局所的な部位のみによって機能を果たすため、同じ機能を持つ酵素を見つけるために類似の形状を持つ活性部位を探索する必要がある。また、本研究と関連して、識別タスクに関する研究も行った。近年のアプローチは各例題をベクトルの形式とは異なるものを用いていたが、ベクトル系列のための新しいカーネル、平均多項式カーネルを提案した。近年の研究では、各例題を線形部分空間で近似して、グラスマン多様体上の元として扱っているが、提案したカーネルはより一般的な形式でデータを表し、かつ、高速に計算できるという利点がある。こうした手法は、酵素活性部位予測だけでなく、顔認識など他の技術にも応用できるという利点・側面もある。研究代表者・長野は、活性部位における補酵素結合様式の分析を行うために、補酵素としては、ニコチンアミド系の補酵素(NAD(P)+、NAD(P)H)とピリドキサール・リン酸(PLP)を選んで解析を進めることにした。NAD(P)補酵素とPLPの共通点は、いずれもリン酸基を介して、酵素蛋白質と結合していることである。しかしながら、NAD(P)補酵素は、比較的大きな分子で、コンフォメーション変化も大きいのに対し、PLP補酵素は、分子そのものは小さいのでコンフォメーション変化は小さい。

但し、NAD(P)補酵素が担う反応は、ヒドリド転移反応という比較的シンプルな反応であるのに対して、PLP補酵素は、複数の反応ステップを担い、酵素蛋白質の活性部位に含まれるリジン残基と共有結合(二重結合、単結合)を形成したり脱離したり、基質化合物のアミノ基と共有結合(二重結合、単結合)を形成したり脱離して、酵素蛋白質に対し、状態を大きく変えることが予想される。従って、この2種類の補酵素を比較することにより、より一般的な補酵素結合様式を分析することが可能になる。NAD(P)補酵素を結合する酵素は、主に、酸化還元酵素であるが、その進化的関連酵素には、異性化酵素やリアーゼ酵素なども含まれている。PLPを結合する酵素としては、アミノ基の代謝を行う転移酵素やリアーゼ酵素が主に含まれている。研究代表者・長野は、こうした酵素の活性部位テンプレートを作成するために、まず、酵素反応の分類を行う必要があると考え、NAD(P)補酵素が関与するヒドリド転移反応の分類を行った。40種類のNAD(P)補酵素結合酵素から60種類のヒドリド転移反応の分類を行った結果は、現在は未公開であるが、平成24年度中に、研究代表者が構築しているEzCatDB酵素反応データベースのRLCP分類で公開する予定である。活性部位テンプレートを作るのに、酵素反応分類が必要で、予定よりも時間が掛かっている。また、当初の予定では、PLP酵素の解析を行う予定ではなかったが、研究内容を検討した結果、解析対象に入れるべきと判断し、作業内容が増えた。活性部位テンプレートを作るのに、酵素反応分類が必要で、予定よりも時間が掛かっているため。また、当初の予定では、PLP結合酵素を解析対象とする予定ではなかったが、研究内容を検討した結果、解析対象に入れるべきと判断し、作業内容が増えたため。代表者・長野は、PLP結合酵素の活性部位の構造の類似度と各活性部位構造の主成分分析の結果を詳細に解析し、RLCP酵素反応分類に登録されている反応段階と相関がないか、基礎的なデータを収集・解析する予定である。PLP補酵素に対する酵素蛋白質の触媒残基の位置関係が、反応段階によって、どのような変化があるかを解析する。NAD(P)結合酵素に関しては、結合している蛋白質ドメイン構成により、NAD(P)のコンフォメーションに変化がないか、解析する予定である。分担者・加藤は、正則化関数を変更した学習機械のための専用ソルバーについて、実データを使った評価実験を行う予定である。これら解析結果を、学会発表・論文発表する予定である。今後は、ピリドキサール・リン酸(PLP)などを結合している酵素の活性部位の構造の類似度と各活性部位構造のRLCP分類に登録されている反応ステップと相関がないか、主成分分析などを行い、基礎的なデータを収集・解析する予定である。補酵素に対する酵素蛋白質の触媒残基の位置関係が、反応ステップによって、どのような変化があるかを解析する。解析には、既存のプログラムを活用する予定であるが、研究の状況によって新しいプログラムを開発する予定である。新プログラムの開発を外注する予定であったが、外注先の会社が倒産し、予定を変更したため、若干繰り越すことになった。
東北地方における産業構造の転換と若年労働力構成に関する実証研究

本研究は平成8年度から10年度までの3か年度に実施されたもので、成果は以下の点に要約できる。1.東北地域の産業構造は製造業の比重を高めながら変容しているが、その主力を成しているのが電気・電子先端技術産業である。1980年代以降東北地域は先端技術産業の進出をみることによって、全国でも有数の生産出荷額を算出するまでに発展するが、その過程はまた福島、宮城、山形の南3県と秋田、岩手、青森の北3県との間に大きな格差を引き起こすものであったことが確認された。2.東北地域への先端技術産業の進出と拡張は6県において同時的に進行する経過をたどることはなく、時間的な差を伴い福島県を皮切りに南部から北部へと北上をたどっている。このことは単に時間差を超えて、先端技術産業の進出企業および関連企業の規模、地元産業構造さらには労働力需要構造の再編などに大きな差異を造り出し、結果として東北地域の産業発展をめぐる南北間格差を以前に増して大きなものにしてしまうという、新たな問題に直面している状況を把握することができた。3.新規高校卒者を中心とする若年労働力の動向をめぐっても南北間に対照的な傾向を捉えることができた。先端技術産業は電気・電子関連企業を主体としているが、地元労働力の需要は女性と若年者に集中している。こうした一般的な状況を基本としながらも、東北地域の南3県では全体として労働力の需要を造り出していることから、新規高校卒者など若年層の地元定着指向が断然強まっている。これに対して、北3県は従来と同じように首都圏を中心とする東北地域圏外への就業が圧倒的に強くなっていることが明らかにされた。4.東北地域に進出している電気・電子関連先端技術産業は農民家族労働力と深い関係を形成することで成立している構造が依然として存在している点に、東北地域が全国で屈指の先端技術産業基地の地位を築いた大きな要因となっていることが実証的に裏付けられた。本年度の研究活動は、第一に統計資料分析による東北地方における1980年代以降の技術先端型業種の進出と労働力構成の関連の把握である。1983年に高度技術工業集積地域開発促進法が施行されたことを受けて、東北地方への関連企業の進出が福島県の最南部地方に位置する白河市を中心に形成され、最近では青森県を除き東北地方のほぼ全域にわたってい。その関連業種の数および製品出荷額などにおいて、東北地方は全国でも屈指の技術先端型産業地帯を形成するに至っていると言えよう。東北地方は長い期間にわたって労働力供給地として機能してきている。とくに若年層に顕著である。この傾向は最近変りはじめており、東北地方内部での定着が増える傾向にある。しかしながら、若年層の技術先端型業種への就業は限られており、東北地方に立地している大学などの高等教育修了者の技術先端型業種への就業・定着の低さとあいまって、若年労働市場の構造は複雑な状況を見せている。しかも、専門職者を中心とする労働力の異動の激しさが一層複雑さを深めている。第二に秋田県仁賀保町を調査対象地に労働力の構造を中心に実態把握に努めた。上述した東北地方の一般的な傾向を裏付ける状況が指摘できる。ただ、最近の生産拠点の海外進出策の影響が労働市場にも大きな影を落しはじめており、若年層に限らず深刻な問題状況が現われており、この点の実態把握は次年度以降の課題としたい。本年度は、調査対象地域を福島県会津若松市を中心とする会津地域に設定し、事例的な実態把握に取り組んだ。

東北地域が1980年代以降に技術先端型業種の進出により、全国でも屈指の技術先端型産業地域を形成していくことになるが、福島県はその先導的な役割を果たしてきている。会津若松市は、A企業が進出していらい新工場設置による生産出荷額の拡大さらには下請けを含む関連企業の新設・誘致などにより、地域産業の構造的な転換を遂げながら発展過程にある。この状況は、会津若松市はもちろんのこと周辺地域にも労働力の吸引力を強化しながら、会津地域の労働力構造に大きな影響を与えてきている。実態調査では、A企業および関連企業の進出による技術先端型産業の形成、発展過程を時系列的に明らかにすると共に、会津若松市を拠点とする会津地域の産業構造の変動を全体として捉えることに取り組んだ。また、会津地域に設置されている大学および高等学校新規卒業者の就業状況を年次的に把握しながら、特に地元居住若年者層の就業状況および動向を、会津地域の労働力供給源として重要な役割を演じてきている農業・農村との関連から、北会津村を対象地にモノグラフィックな分析に努めた。そこでは、最近の生産活動の縮減傾向の影響が労働市場にも大きな影を落としており、かって勢いがあった労働力の吸引力も低下にある。農業生産の省力化によって排出されてきた若年労働力は、したがって会津地域から急速な流出傾向にあり、新たな問題を引き起こしている。地元高校が行う生徒に対する進路指導も、マクロな観点からの転換期に直面している。これら諸問題をめぐる実態把握は次年度の課題としたい。本共同研究は、1980年代以降の東北地域を対象に、電気・電子機器産業を主体とする技術先端型産業の進出とその後の拡張の状況を時系列的かつ地域別に追跡しながら、東北地域の産業構造に与えてきている影響、地域労働市場の動向と就業構造の変動などを全体的に把握・分析し、併せて高校生を中心とする若年者の進路をめぐる意識と行動、高校側の進路指導との関連性の解明に取り組んできた。本研究による成果は以下に集約できる。(1)技術先端型産業の東北地域への進出とその後の拡張に関しては、福島県を筆頭に山形県、宮城県の東北南三県が圧倒的に優位さを形成し、秋田県、岩手県そして青森県の東北北三県との間に大きな格差を造り出している。このことは東北産業全体をめぐる両地域間の格差を物語っている。(2)技術先端型産業の進出が電気・電子機器産業を中心に積極的に見られる東北南三県では、これに伴う関連産業の県外からの進出および地元企業の設立などを促し、地域労働市場の労働力の吸引力拡大に結びついている。このことは新規高校卒者および若年成人層に地元就業を可能として、また地元就業志向の強化をもたらしている。この点は福島県会津若松市を中心とする隣接地域での実態的な聞き取り作業からも明らかである。一方、東北北三県の状況はきわめて対照的である。ただし、東北地域を代表する技術先端型産業の拠点である秋田県仁賀保町では、東北北三県の前述した基本的な動向とやや様相を異にしている。(3)地域労働市場と若年労働力の吸引構造の違いは、高校における進路指導の在り方さらには高校生の進路をめぐる意識と行動にも大きな影響を与えている。特に、地元への就業を強く希望する高校生の進路志向と現実に県外または東北地域外への転出型就業を強いられる東北北三県での進路指導は、高校さらには家庭に様々な問題を投げかけていることが指摘できる。
低酸素誘導性因子1機能調節解析を基軸としたタバコ誘導性肺・気道炎症機構の検討

喫煙が気管支肺胞系のみならず免疫系の機能障害を及ぼす分子機構を,肺の酸素代謝と関連づけて生体の酸素代謝調節のマスター転写因子として機能している低酸素誘導性因子1(hypoxia-inducible factor1, HIF-1)の活性化状態解析を基軸とした検討により明らかにすることが本申請の目的である。さらに肺・気道由来の細胞に加えて子宮内膜間質細胞、子宮内膜上皮細胞への影響を検討してたばこ煙抽出液によりHIF-1の活性化が起こる事を蛋白質定量、mRNA発現の両面から見いだした。このような実験結果により喫煙が細胞レベルでHIF-1の活性を調節することを通じて多様な影響を生体に及ぼしていることが示された。一方,肺胞バリア・免疫機能へ与える影響についての評価については着手できなかった。計画通りに進行して論文が公刊できたため喫煙が気管支肺胞系のみならず免疫系の機能障害を及ぼす分子機構を,肺の酸素代謝と関連づけて生体の酸素代謝調節のマスター転写因子として機能している低酸素誘導性因子1(hypoxia-inducible factor1, HIF-1)の活性化状態解析を基軸とした検討により明らかにすることが本申請の目的である。さらにマウス喫煙モデルを用いてHIF-1の活性化、遺伝子発現を検討した。たばこ煙抽出液はVEGF, MMP, REDD1などのmRNA発現をHIF-1依存的に4時間をピークとして亢進すること、この反応が細胞内活性酸素の増加に依存していること,さらにマウス喫煙モデルを用いた検討により、喫煙が肺胞、気道上皮においてHIF-1a蛋白質の発現誘導とVEGF, MMP, REDD1などのmRNA発現の亢進をもたらす事が示された。さらに肺胞バリアの形成に関連のあるタイトジャンクション関連の遺伝子発現を次世代シーケンサを用いたRNA-Seq法を援用しての検討を開始した。一方、免疫機能へ与える影響についての評価については着手できなかった。すでに論文が一方公刊できている状況で動物モデルの構築も進んでいるから。肺胞バリア・免疫機能へ与える影響についての研究を推進していく。免疫機能へ与える影響についての研究を推進していく。研究成果の論文化ができたにも関わらずバリア機能への影響などについての研究進展に遅れが出たため研究の遂行にあたり必要に応じて無駄のない研究費の執行に務めたため、当初の見込み額と執行額に若干の差額が生じた。研究計画に大きな変更はなく当初の予定通りに研究を遂行し、適切な研究費の使用に務める。肺胞バリア・免疫機能へ与える影響についての研究を重点的に進めていく
精子受精能獲得に対する精漿中ゲル蛋白質セミノゲリンIIの影響

セミノゲリン(SgII)の精子への結合性およびプロテインCインヒビター(PCI)との相互作用について解析した.また生理的役割を解析する目的で,健常人および男性不妊患者の精漿中SgIIとPCI濃度を測定し,病態との関連性について検討した.(1)洗浄した精子とFITCを用いてラベル化したSgII(FITC-SgII)を反応させ,精子に対するSgIIの結合性を蛍光顕微鏡下に観察した。精漿成分を洗い落とした洗浄精子に対してSgIIが結合していないことを確認した後、FITC-SgIIを反応させた後,蛍光顕微鏡を用いて観察すると,ミトコンドリアを多量に含む精子の中部に特異的に結合することが確認された.結合する蛋白については現在解析中である.(2)男性不妊症患者の精液中のSgII濃度およびPCI濃度と,病態との関連性を解析した.精嚢低形成患者の精漿中にはPCIはほとんど検出されなかった.また,精漿中にはPCI濃度はフルクトースに比較して射精後48時間を経過しても安定しており,精嚢機能不全あるいは射精管閉塞患者の診断に有用であると考えられた.(3)精子無力症の患者の精漿中PCI濃度は高くPSA濃度は低いことから、PCIが精子自体に作用し精子運動能を抑制しているか、精子の運動能を高めるプロテアーゼの活性を阻害して、精子運動能を低下させている可能性があり現在解析中である。セミノゲリン(SgII)の精子への結合性およびプロテインCインヒビター(PCI)との相互作用について解析した.また生理的役割を解析する目的で,健常人および男性不妊患者の精漿中SgIIとPCI濃度を測定し,病態との関連性について検討した.(1)SgIIを精漿から各種クロマトグラフィーを用いて精製し,洗浄した精子とFITCを用いてラベル化したSgII(FITC-SgII)を反応させ,精子に対するSgIIの結合性を蛍光顕微鏡下に観察した.精漿成分を洗い落とした洗浄精子に対してSgIIが結合していないことを確認した後、FITC-SgIIを反応させた後,蛍光顕微鏡を用いて観察すると,ミトコンドリアを多量に含む精子の中部に特異的に結合することが確認された.この結合は環境因子に左右され,一部の精子にのみ認められることから,これらの環境因子と結合性を示す精子の性状について現在解析中である.(2)すでにin vitroにおけるSgIIとPCIの結合性については報告してきたが,これをさらに発展させ,男性不妊症患者の精液中のSgII濃度およびPCI濃度と,病態との関連性,これらの患者の精子に対するSgIIの結合性について解析中である.精嚢低形成患者の精漿中にはPCIはほとんど検出されなかった.また,精漿中にはPCI濃度はフルクトースに比較して射精後48時間を経過しても安定しており,精嚢機能不全あるいは射精管閉塞患者の診断に有用であると考えられた.セミノゲリン(SgII)の精子への結合性およびプロテインCインヒビター(PCI)との相互作用について解析した.また生理的役割を解析する目的で,健常人および男性不妊患者の精漿中SgIIとPCI濃度を測定し,病態との関連性について検討した.(1)洗浄した精子とFITCを用いてラベル化したSgII(FITC-SgII)を反応させ,精子に対するSgIIの結合性を蛍光顕微鏡下に観察した。