hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
細胞増殖、分化におけるエストロジェン受容体とプロトオンコジーン蛋白の役割

1)子宮上皮におけるホルモン結合および未結合エストロジェン受容体(EsR)の核内局在去勢した成熟マウスにエストロジェン(E2)を投与し、1時間後のEsRの局在を凍結超薄切片を用いた免疫電顕法によって検索した。E2刺激による核の微細構造およびEsRの局在の変化は認められなかった。EsRはホルモン未結合(対照マウス)、結合にかかわらず分散したクロマチンに局在し、核小体は反応陰性であった。核膜周囲の高度に凝集したクロマチンには少量のEsRが存在した。したがってホルモンと結合したEsRは核内を大きく移動することなく、近傍に存在する標的遺伝子を活性化するものと考えられる。2)E2によるラクトフェリン(LF)の誘導マウス子宮において、LFの誘導過程を免疫組織化学を用いて検索した。LFは1時間後に核小体に検出され、核小体の反応は6-13時間後が最も強かった。13時間以降ではLFは主として分泌経路に局在した。従来LF遺伝子は′′late gene′′であると考えられ、子宮上皮の分化の指標として用いられてきた。しかし核小体のLFは速やかに誘導され、上皮の増殖や分化に先立って合成されるリボゾームの形成に関与していることが示唆された。3)E2によるプロトオンコジーンの誘導E2投与後1-2時間でc-fos蛋白とmRNAは上皮細胞に出現し、その後速やかに発現量は減少した。上皮細胞のc-jun蛋白とmRNA量はE2投与2-6時間後に顕著に減少した。間質細胞と平滑筋細胞では、E2投与によってc-junは速やかに誘導された後、徐々に減少して24時間後にはほぼ対照マウスのレベルになった。これらの結果からE2刺激によるc-fos、c-jun核内プロトオンコジーン産物の速やかな発現の変化はマウスの子宮上皮の増殖の引き金となっていると考えられる。今年度は1)子宮上皮における17-b estradiol(E2)投与後のエストロジェンリセプター(EsR)の核内局在の変化、2)E2依存性に合成される核内プロトオンコジーンおよびラクトフェリン(LF)の誘導過程と細胞内局在について検索した。1)子宮上皮におけるEsRの核内局在の変化去勢した成熟雌マウスにE2、又は生理食塩水(対照)を投与し、1時間後に子宮上皮核内のEsRの局在を免疫電顕法で検索した。凍結超薄切片を作製し、1nm金コロイド標識抗体を用い、銀増感によって局在を可視化した。E2投与1時間では、クロマチンの構造および核内の微細構造の変化は認められなかった。E2未結合EsR(対照)、E2結合EsRとも主として分散したクロマチンに局在し、核膜周囲の高度に凝集したクロマチンには非常に少量のEsRが存在した。核小体は対照、E2投与群とも反応陰性であった。したがってホルモンと結合したEsRは核内を大きく移動しないで、近傍に存在する遺伝子の転写を活性化していることが示唆された。2)核内プロトオンコジーンとLFの誘導過程と細胞内局在E2投与後、経時的にマウス子宮におけるLF、c-Fos、c-Junの局在を免疫組織化学によって検索した。LFはE2投与後、短時間(1時間)で核小体に検出され、6-13時間で最も強い反応が核小体に認められた。

E2投与後、13時間以降ではLFは主として分泌経路(ゴルジ装置、分泌顆粒など)に局在した。従来LFは“late gene"であると考えられ、その発現は子宮上皮の分化の指標として用いられていた。しかし本研究では、核小体LFはc-fos、c-junなど核内プロトオンコジーンと同様に、E2依存性に速やかに活性化される“immediate early gene"の一つであることが示唆された。核小体LFは上皮の増殖、分化に先だってリボゾームの形成に関与しているものと思われる。c-FosはE2投与後2-3時間で子宮上皮の核に検出され、その後消失するが再度10-15時間後に子宮上皮の核に出現した。c-Junは、E2投与後2-3時間で間質細胞と平滑筋細胞に出現し、以後その量は徐々に減少した。一方、子宮上皮では10-15時間に一過性に検出された。E2投与後10-15時間は子宮上皮においてはDNA合成期にあたり、c-Fos、c-Jun heterodimerが転写制御に重要な役割を果たしていることが示唆された。現在この結果をさらに確認するためにc-fosとc-jun mRNAの検出をin situ hybridizationによって行なっている。c-fos、c-jun mRNAの発現の変化は、ほぼ1時間後にc-FOS、c-JUNタンパクの発現の変化を引き起こした。したがってc-fos、c-jun遺伝子の活性化、抑制は直接エストロジェン受容体を介して行なっていると考えられる。E2投与後1-2時間で、c-FOSとc-fos mRNAは上皮細胞に出現し、その後速やかに発現量は減少した。11-13時間後、再度c-FOSとc-fos mRNAが上皮細胞にのみ出現し、その後徐々に減少した。E2刺激によってc-jun mRNA、タンパクの発現量は、すべての子宮の細胞種において変化た。対照マウスの子宮では、上皮細胞にc-jun mRNA、c-JUNは局在した。E2投与2-6時間後では、上皮細胞のc-JUN mRNA量、タンパク量は顕著に減少した。11-13時間後に、上皮細胞のc-JUN量はピークを示した後、以後徐々に減少した。間質細胞と平滑筋細胞では、E2投与によってc-jun mRNA、c-JUNとも急速に誘導され、(1-3時間)以後徐々に減少して、24時間後にはほぼ対照マウスのレベルになった。子宮の各細胞の増殖と分化におけるc-FOSとc-JUNタンパクの役割を明らかにするために、エストロジェンで刺激したマウス子宮で、c-FOS、c-JUNと各mRNAの経時的な発現を免疫組織化学とin situハイブリダイゼーション法を用いて検索した。
食生活改善による血管のアンチエイジング戦略-栄養学による血管内皮機能の改善-

本研究では、一酸化窒素(NO)を産生させるNO合成酵素(NOS)の基質であるアルギニンの長期経口投与がヒトの前腕血管拡張機能に及ぼす影響について検討した。対象は20代若年健康女性9名、静脈閉鎖プレチスモグラフ法を用いて5分間の疎血後に生じる反応性充血時の前腕血流量を、2.5gのアルギニンを含有するアイソカル^<[○!R]>・アルジネード^<[○!R]>(1本/日、4週間)の投与の前後に測定した。結果、アルギニン投与後に反応性充血時のピーク後の前腕血流量が増加した。以上の結果より、アルギニンの服用は、血管内皮機能を改善し、血管のアンチエイジングに有効である可能性があると考えられる。アルギニンは一酸化窒素(NO)を産生させるNO産生酵素(NOS)の基質で、ヒトにアルギニンを動脈注射すると血管内皮機能が改善される。しかし、アルギニンの経口投与による血管内皮機能に対する影響は明らかではない。アルギニンの経口投与によりNO産生を主体とする血管内皮機能が改善するのであれば、アルギニンの摂取は虚血性心臓病、脳血管疾患などの生活習慣病の発生を予防することが期待できる。本研究では、L-アルギニンを含有したアイソカル^<[○!R]>・アルジネード^<TM>の長期経口投与がヒトの前腕血管拡張機能に及ぼす影響について検討した。対象は20代若年健康女性9名、静脈閉鎖プレチスモグラフ法を用いて安静時及び5分間の疎血後に生じる反応性充血時の前腕血流量を測定した。また採血にて、総コレステロール、HDL-コレステロール、中性脂肪、遊離脂肪酸、高感度C反応性蛋白(CRP)、NOxを測定した。アイソカル^<[○!R]>・アルジネード^<TM>を1本/日4週間投与後に再び安静時及び反応性充血時の前腕血流量測定と採血検査を実施した。結果、アイソカル^<[○!R]>・アルジネード^<TM>投与前後で安静時と反応性充血時のピークの前腕血流量には変化がなかったが、ピーク後の前腕血流量は増加し、flow dept repayment (FDR)が増加した(1.3±0.5 vs 1.9±0.9:p<0.01)。採血検査では総コレステロール、中性脂肪、HDL-コレステロール、高感度CRP、NOxの値に有意差はなかったが、遊離脂肪酸は有意に減少した(0.49±0.12mEq/L vs 0.15±0.08mEq/L:p<0.01)。以上の結果より、アルギニン投与は、血管内皮からのNOの産生増加および遊離脂肪酸低下による脂肪毒性が減少により、血管拡張機能(血管内皮機能)を改善したと考えられる。前年度研究にて、一酸化窒素(NO)を産生させるNO産生酵素(NOS)の基質であるアルギニン2.5gを含むアイソカル^・・アルジネード^<TM>の経口投与が血管内皮機能を改善させることを明らかにした。しかしながら、アイソカル^・・アルジネード^<TM>には抗酸化ビタミンが含まれており、血管内皮機能改善効果には抗酸化ビタミンの影響が否定できない。本研究では、2.5gのアルギニンとビタミンA,C,Eを含有したアイソカル^・・アルジネード^<TM>と抗酸化ビタミンを含有しないアイソカル・ジェリーArgの長期経口投与がヒトの前腕血管拡張機能に及ぼす影響について比較検討した。アイソカル^・・アルジネード^<TM>もしくはアイソカル・ジェリーArgを1本/日4週間投与後に再び安静時及び反応性充血時の前腕血流量測定と採血検査を実施した。結果、アルジネード投与群、ジェリー投与群ともアイソカル投与前後で安静時と反応性充血時のピークの前腕血流量には変化がなかったが、ピーク後の前腕血流量は増加し、flow dept repayment(FDR)が増加し、その増加度は同等であった。(アルジネード:1.35±0.15 vs 1.98±0.24:p<0.01、ジェリー:1.24±0.12vs1.91±0.15:p<0.01)。

採血検査では両群とも総コレステロール、中性脂肪、HDL-コレステロール、高感度CRP、NOxの値に有意差はなかったが、遊離脂肪酸は有意に減少した。以上の結果より、アルギニン投与は、抗酸化ビタミンの存在下、非存在下に関わらず、血管内皮機能を改善すると考えられる。アルギニンは一酸化窒素(NO)を産生させるNO産生酵素(NOS)の基質である。ヒトにアルギニンを動脈注射すると血管内皮機能が改善されることが知られている。そこで、今回我々は、アルギニン2500mgを含むアイソカル・ジェリーArg(ジェリーArg)の長期投与が、前腕血管拡張機能(血管内皮機能)に及ぼす影響を検討した。対象者は若年健康成人女性9名。静脈閉鎖プレチスモグラフ法を用いて安静時及び5分間の疎血後に生じる反応性充血時の前腕血流量を測定した。また、採血にて、総コレステロール、中性脂肪、HDL-コレステロール、遊離脂肪酸、高感度C反応性蛋白(高感度CRP)、高分子アディポネクチン、尿検査ではNOxを測定した。まず、安静時及び反応性充血時の前腕血流量の測定と採血検査及び尿検査を行った。次に、ジェリーArgを1個/日、4週間投与後し、再び安静時及び反応性充血時の前腕血流量の測定と採血検査及び尿検査を行った。結果、ジェリーArgの投与前後で、安静時と反応性充血時のピークの前腕血流量は変化しなかったが、反応性充血時のピーク後の前腕血流量の低下が抑制され、FDRが有意に増加した(FDR:124±0.12v.s1.91±0.15:p<0.01)。採血項目では、総コレステロール、HDL-コレステロール、LDL-コレステロール、中性脂肪、高感度CRP、高分子アディポネクチン、NOx/Crは、ジェリーArg投与前後で有意な差はなかったが、遊離脂肪酸はジェリーArg投与後では、有意ではなかったが減少傾向がみられた。以上の結果から、ジェリーArgの長期投与により、血管内皮機能が改善されたと考えられた。ジェリーArg投与による血管内皮機能の改善の機序としては、血管内皮細胞におけるアルギニンからのNOの産生・分泌の増加と、遊離脂肪酸の減少による脂肪毒性の減少が考えられる。したがって、アルギニンの長期経口投与は血管のアンチエイジングに有効であり、将来起こりうる心筋梗塞などの動脈硬化性疾患の発症抑制に有効である可能性がある。
多重極限環境下で発現するクォーク・グルオン多粒子系の相構造並びに諸物性の研究

高密度でのクォーク物質が示す可能な相を、量子色力学の有効模型としての南部・Jona-Lasinio模型を用いて考察し、クォーク間にテンソル型の4点相互作用が働く際には、カイラル凝縮相とは分離した温度・密度領域でクォークスピンが偏極したスピン偏極相が現れることを示し、クォーク対相関がある場合にもカラー超伝導相からクォークスピン偏極相への転移や共存領域の存在を明らかにした。また強磁場下での可能な相、及び自発磁化の存在可能性を示した。非一様カイラル凝縮相の基底状態、励起モードを考察し、分散関係や揺らぎの相関、凝縮相の安定性を明確にした。強い相互作用により支配されるクォーク・グルオン、及びハドロン多体系が、高温、高密度、強磁場など、多重にわたる極限環境下におかれた際に実現される真空構造、その上での粒子励起モードや相構造・相転移、及びこれらの多粒子系が各相で示す物性を解明することを本研究課題の主目的としている。平成26年度の実績の概要は以下の通りである。1.低温・高密度ではアップ・ダウン・ストレンジクォークが関与する3フレーバーの場合に、カラー・フレーバー・ロックされたカラー超伝導状態が実現されることが理論的に予想されているが、強い相互作用で重要となるカイラル対称性に着目した南部・Jona-Lasinioモデルを用いて、カイラル対称性で許されるクォーク間4点相互作用を考えると、3フレーバーの場合にも高密度ではテンソル型のクォーク凝縮が起き、スピン偏極相が現れることを示した。その際、クォーク数密度を上げていくと、カラー超伝導相からクォークスピン偏極相に相転移することを示した。また、摂動論の範囲内であるが相転移は1次相転移であることを示した。フェルミ面がフェルミ球からトーラス状に移行することで、高密度では南部・Jona-Lasinioモデルの範囲内では必ずスピン偏極相が実現することを指摘した。この結果は学術論文として公表した。2.非一様カイラル凝縮相の研究を行い、カイラル対称性、並進・回転対称性が破れる際の基底状態を求め、その上の励起モードを考察した。励起モードの分散関係、揺らぎの相関を調べ、非一様カイラル凝縮相の上の励起モードの安定性を調べた。この結果は物理学会において報告された。強い相互作用により支配されるクォーク・グルオン、及びハドロン多体系が、高温・高密度・強磁場などの多重に及ぶ極限環境下におかれた際に実現される真空構造、その上での粒子励起モードや相構造・相転移、及びこれらの多粒子系が各相で示す物性を解明することを本研究課題の主目的としている。平成27年度の研究実績の概要は以下のとおりである。1.高密度でのクォーク物質が自発磁化を持つ可能性について、量子色力学(QCD)の有効模型として南部・Jona-Lasinio模型を用いて考察した。クォーク間にテンソル型の4点相互作用が働く際には、高密度でクォークスピンが偏極したスピン偏極相が現れることを昨年度示している。系に外部磁場を与え、その応答を調べる事でこのクォーク物質が自発磁化を持つか調べた。結果としてそのままでは自発磁化を持たないが、クォークの異常磁気能率まで考慮すると自発磁化を示し、クォーク物質は高密度で強磁性相を示す可能性を指摘した。また、中性子星内部を考えると、10^1410^15 G程度の強磁場を与えうることを示唆した。得られた結果は学術論文として公表した。2.スピン偏極とカイラル凝縮の共存・競合の問題を考察し、モデルの妥当と考えられるパラメータ領域の範囲内ではあるが、低密度領域ではカイラル凝縮のみが、一旦カイラル対称性が回復した後高密度ではスピン偏極のみが現れることを明確にした。3.非一様カイラル凝縮相の研究を行い、カイラル対称性、並進・回転対称性が破れる際の基底状態、励起モードを考察し、分散関係や揺らぎの相関を調べ、非一様カイラル凝縮相の励起モードの安定性を考察し、学術論文として公表した。4.多体系を代数的に扱うモデルとして簡単なsu(2)代数模型を取り上げ、新しいボソン実現を与える一般論を添加し、論文として公表した。高密度クォーク物質に磁場を課した場合の応答から、高密度クォーク物質が自発磁化を持つかを考察した。クォークの異常磁気能率の効果で自発磁化を持ち、強磁性相になる可能性を指摘し、中性子星の内部で部分的にクォーク物質相が実現していれば、その密度の高さから星の表面では10^1410^15 G程度の強磁場が実現する可能性を示し、微視的なクォーク物質の理論計算をマクロな中性子星の観測事実と関連させ得る可能性を指摘でき、研究は確実に進展していると言える。また、テンソル型相互作用によるテンソル型凝縮によりスピン偏極は実現するが、この凝縮を通してカイラル対称性は破れている。そこで、従来のカイラル凝縮によるカイラル対称性の破れとの共存・競合を調べ、低密度ではカイラル凝縮によりカイラル対称性は破れ、密度を上げていくとカイラル対称性はいったん回復するがその後テンソル凝縮によりカイラル対称性は再び破れることを初めて示した。クォーク物質の研究だけでなく、簡単な代数模型ではあるが、多体系の取り扱いの一般論として新しいボソン実現の提案も実行することができた。この内容は当初の計画になかったものであり、以上から、研究は計画以上に進展していると判断できる。

強い相互作用により支配されるクォーク・グルオン、及びハドロン多体系が、高温・高密度・強磁場などの多重に及ぶ極限環境下におかれた際に実現される真空構造、その上での粒子励起モードや相構造・相転移、及びこれらの多粒子系が各相で示す物性を解明することを本研究課題の主目的としている。研究実績の概要は以下のとおりである。1.高密度でのクォーク物質が示す可能な相を、量子色力学(QCD)の有効模型としての南部・Jona-Lasinio模型を用いて考察した。クォーク間にテンソル型の4点相互作用が働く際に、有限温度・密度のクォーク物質におけるカイラル凝縮相との競合・共存の可能性について最終結果を得た。カイラル凝縮とスピン偏極を同時に扱い、有限温度・密度下でクォーク物質が示す相、及び相転移の様相を調べ、用いたパラメータの範囲ではクォーク凝縮相とスピン偏極相に重なりはなく、高密度ではスピン偏極相が単独で現れることを明確にし、学術論文として公表した。また、同じモデルで強磁場中でのクォーク物質の相構造を零温度の場合に明らかにし、学術論文として公表した。2.テンソル型相互作用に加えてクォーク対相関を取り入れ、カラー超伝導相とスピン偏極相との関係を調べた。テンソル相互作用の強さが弱い場合には、単独のカラー超伝導相から、密度の上昇でカラー超伝導ギャップとスピン偏極凝縮の両者が共存する領域が存在することを示した。その状況で温度を上げるとスピン偏極相のみになりやがてクォーク相になることを示した。テンソル相互作用の強さが強い場合には共存領域と単独のスピン偏極相のみが残ることを明らかにした。結果は学術論文として公表した。3.フェルミオン多体系を代数的に扱うモデルとしてsu(n)代数模型を取り上げ、任意のフェルミオン数のもとでの量子状態を、n=2,3,4,5の場合に球面テンソルを用いて与え、学術論文として公表した。高密度でのクォーク物質が示す可能な相を、量子色力学の有効模型としての南部・Jona-Lasinio模型を用いて考察し、クォーク間にテンソル型の4点相互作用が働く際には、カイラル凝縮相とは分離した温度・密度領域でクォークスピンが偏極したスピン偏極相が現れることを示し、クォーク対相関がある場合にもカラー超伝導相からクォークスピン偏極相への転移や共存領域の存在を明らかにした。また強磁場下での可能な相、及び自発磁化の存在可能性を示した。非一様カイラル凝縮相の基底状態、励起モードを考察し、分散関係や揺らぎの相関、凝縮相の安定性を明確にした。アップ・ダウン・ストレンジクォークが関与する3フレーバーの場合には、低温・高密度領域でクォーク物質はカラー・フレーバーがロックしたカラー超伝導相、いわゆるカラー・フレーバー・ロック(CFL)相が実現することが理論的に期待されているが、基礎理論であるQCDが持つカイラル対称性に着目した南部・Jona-Lasinio模型において、テンソル型4点相互作用が存在すれば、CFL相に引き続き、さらに高密度ではクォーク・スピンが偏極した相が実現することを初めて示した。また、相転移の次数が1次であることも併せて示した。当初の研究計画通り、順調に高密度クォーク物質の相構造を明らかにしつつある。さらに、非一様カイラル凝縮の研究では、カイラル対称性、並進・回転対称性が破れる際の基底状態を求め、その上の励起モードを考察し、励起モードの分散関係を明らかにするとともに、揺らぎの相関、非一様カイラル凝縮相の上の励起モードの安定性を明らかにすることができた。
在宅医療・介護ケアにおける管理栄養士・栄養士教育について

平成30年8月、研究目的1・2の在宅医療・介護場面で必要な栄養管理業務の内容および管理栄養士・栄養士に必要な知識・技術・能力を明確にするため、量的調査を行うための調査票を作成した。9月には、平成29年度に実施した同テーマでの調査「在宅医療・介護における栄養管理について口腔ケアに着目して」をまとめ、国際学会(マレーシア)で発表(研究発表10)し、他国の研究者たちから有意義な助言を得た。また、平成2930年に実施した調査の結果を「在宅高齢者の栄養管理における配食サービスのあり方」としてまとめ、11月開催の国内学会で発表(研究発表10)し、多くの意見や助言を得た。国内外の研究者からの助言を調査票に反映させ、研究分担者(渡邉静・山下三香子)の協力の下、予備調査を実施し、12月には最終的な調査票を完成させた。平成31年2月下旬には、調査対象地域(沖縄県・鹿児島県・群馬県・新潟県・千葉県・東京都)の医療施設へ、返信締め切り平成31(令和1)年5月末日として調査票を送付した。同時に、回収率によっては対象地域(北海道・東北地方)を拡大し、平成31年度にもさらに調査票送付する必要があると考え、研究分担者とともに追加対象地域の医療機関等へ調査依頼を行い、その一部施設からは内諾を得ることができた。更に、研究目的2の在宅医療・介護場面で必要な管理栄養士・栄養士に必要な知識・技術・能力を明確にし得る研究として、研究分担者(渡邉静)が主体となって以前(平成2830年)から実施している研究「栄養士・管理栄養士の実践力向上を目指す教育方法」について、論文(研究発表10)としてまとめた。また、研究代表者は、管理栄養士・栄養士の教育方法に不可欠な内容について書籍としてまとめた(研究発表10平成31年度発行予定)。その他、量的調査の結果について考察を深めるための最新情報を収集し、文献研究を継続した。研究費申請時の計画では、初年度から研究目的3の有効な教育養成プログラム作成、教育媒体の開発を行う予定であった。しかし、平成30年度には具体的な形で成果を出すことができず、研究目的3については、文献研究のみに留まった。プログラム作成および教育媒体の開発については、文献研究は勿論、量的調査の結果から示唆される部分が大きいと考えている。量的調査の進抄状況は、当初の計画通り進んでいるため、8月末までにデータの解析が終了し、研究分担者と結果の考察を行う平成31年9月には、あわせて教育養成プログラム作成や教育媒体開発の検討を開始することができるものと考えている。その他については、5.に記載の通り、平成29年以前から実施している同テーマの研究結果を学会・論文・図書としてまとめ発表し、今後も継続し本研究と合わせてまとめていく。研究の計画を立てる時点から、教育機関に在籍する研究者の誰もが思い悩む点であるが、1年間の中で研究に集中できる期間は、授業期間を除いた時期(8月中旬9月初旬、3月)のみである。そのため、教育業務が想定外に入ってこないことを大前提に計画している。8月中に今年度の量的調査の結果解析が終了すれば、このまま順調に進展していくものと考えている。調査票調査については、8月末までに大方のデータ入力・解析を終わらせ、9月には研究代表者と研究分担者2名で結果の考察を行う。可能な限り、調査結果の一部は第一報として、11月開催予定の国内学会で発表が可能になるよう演題登録(8月末演題登録締め切り)を目指す。さらに、必要と考えられる部分について、質的調査の計画を立て、2月中旬以降、質的調査が迅速に開始できるよう準備を進める。平成31年12月末までに、量的調査の結果の一部を次年度開催予定の学発表に向けたまとめ作業を行う。平成32年3月には、量的調査の結果を論文としてまとめ、学術誌や大学紀要に投稿する。世界に類を見ない速さで進んでいる我国の高齢化は、国際学会での反響から、非常に関心が高いものと考えられる。しかし、栄養学の先進国である欧米諸国では、管理栄養士・栄養士の大半が、医療施設での臨床業務に従事している場合が多く、在宅療養・介護での栄養管理に従事するという考えはあまり無い。したがって、本研究のテーマは、海外でも今後益々注目される分野であると考えられる。可能な限り、国内外へ意義ある発信をし、理解を得ることで、本研究の最終目的である1良好な栄養ケアを提供可能な管理栄養士・栄養士養成教育方法を確立すること、2誰もが最良の栄養ケアを長期間継続して享受可能になることができるようになること、を実現できるようにしていく。

平成31年2月下旬には、調査対象地域(沖縄県・鹿児島県・群馬県・新潟県・千葉県・東京都)の医療施設へ、返信締め切り平成31(令和1)年5月末日として調査票を送付した。同時に、回収率によっては対象地域(北海道・東北地方)を拡大し、平成31年度にもさらに調査票送付する必要があると考え、研究分担者とともに追加対象地域の医療機関等へ調査依頼を行い、その一部施設からは内諾を得ることができた。更に、研究目的2の在宅医療・介護場面で必要な管理栄養士・栄養士に必要な知識・技術・能力を明確にし得る研究として、研究分担者(渡邉静)が主体となって以前(平成2830年)から実施している研究「栄養士・管理栄養士の実践力向上を目指す教育方法」について、論文(研究発表10)としてまとめた。また、研究代表者は、管理栄養士・栄養士の教育方法に不可欠な内容について書籍としてまとめた(研究発表10平成31年度発行予定)。その他、量的調査の結果について考察を深めるための最新情報を収集し、文献研究を継続した。研究費申請時の計画では、初年度から研究目的3の有効な教育養成プログラム作成、教育媒体の開発を行う予定であった。しかし、平成30年度には具体的な形で成果を出すことができず、研究目的3については、文献研究のみに留まった。プログラム作成および教育媒体の開発については、文献研究は勿論、量的調査の結果から示唆される部分が大きいと考えている。量的調査の進抄状況は、当初の計画通り進んでいるため、8月末までにデータの解析が終了し、研究分担者と結果の考察を行う平成31年9月には、あわせて教育養成プログラム作成や教育媒体開発の検討を開始することができるものと考えている。その他については、5.に記載の通り、平成29年以前から実施している同テーマの研究結果を学会・論文・図書としてまとめ発表し、今後も継続し本研究と合わせてまとめていく。研究の計画を立てる時点から、教育機関に在籍する研究者の誰もが思い悩む点であるが、1年間の中で研究に集中できる期間は、授業期間を除いた時期(8月中旬9月初旬、3月)のみである。そのため、教育業務が想定外に入ってこないことを大前提に計画している。8月中に今年度の量的調査の結果解析が終了すれば、このまま順調に進展していくものと考えている。調査票調査については、8月末までに大方のデータ入力・解析を終わらせ、9月には研究代表者と研究分担者2名で結果の考察を行う。可能な限り、調査結果の一部は第一報として、11月開催予定の国内学会で発表が可能になるよう演題登録(8月末演題登録締め切り)を目指す。さらに、必要と考えられる部分について、質的調査の計画を立て、2月中旬以降、質的調査が迅速に開始できるよう準備を進める。平成31年12月末までに、量的調査の結果の一部を次年度開催予定の学発表に向けたまとめ作業を行う。平成32年3月には、量的調査の結果を論文としてまとめ、学術誌や大学紀要に投稿する。世界に類を見ない速さで進んでいる我国の高齢化は、国際学会での反響から、非常に関心が高いものと考えられる。しかし、栄養学の先進国である欧米諸国では、管理栄養士・栄養士の大半が、医療施設での臨床業務に従事している場合が多く、在宅療養・介護での栄養管理に従事するという考えはあまり無い。したがって、本研究のテーマは、海外でも今後益々注目される分野であると考えられる。
胃癌細胞における5-FU接触時のチミジル酸合成酵素制御機構と感受性への関与の解明

チミジル酸合成酵素(TS)は5-FUの代謝産物5-フルオロデオキシウリジン1リン酸(FdUMP)と直接結合して阻害を受ける主要な作用標的のため、TSの発現量や活性が胃癌細胞の5-FU感受性予測因子の一つとされる。しかし、胃癌細胞ではTSの蛋白レベルが5-FU投与中に変化し、感受性に影響する可能性がある。そこで、6種類のヒト胃癌細胞株を用いて、5-FU接触中のTSレベルの変化とその制御機構を検討した。その結果、5-FU接触後早期に形成されるTS-FdUMP複合体がカルパインにより分解され、その分解程度が高い細胞は5-FU低感受性であった。従って、胃癌細胞に対して5-FU投与時にカルパイン阻害剤を併用すると、効果を担うTS-FdUMP複合体の分解が抑制され、5-FU感受性が高まる可能性が示唆された。【緒言と目的】胃癌の化学療法のkey drugは5-フルオロウラシル(5-FU)系抗癌剤だが、胃癌細胞はheterogeneityが強く、5-FU感受性の個体差も大きい。チミジル酸合成酵素(TS)は5-FUの代謝産物5-フルオロデオキシウリジン1リン酸(FdUMP)の標的酵素で、TSの発現量や活性が胃癌細胞の5-FU感受性予測因子の一つとされる。しかし、TSの活性や蛋白レベルが5-FU投与中に変化して感受性に影響を与える可能性については検討されていない。一方で我々は、Ca^<2+>-依存性proteaseであるcalpainの活性化がNIH3T3細胞の抗癌剤感受性低下に関与することを既に見出した。そこで胃癌細胞で、5-FU接触中のTSレベルの変化を調べ、ProteaseによるTSレベルの制御と5-FU感受性との関連を明らかにすることを目的とした。【方法】6種類のヒト胃癌細胞株を用い、5-FU感受性をMTTassayで、TSレベルを抗TSpolyclonal抗体によるWestern blotで、内因性のcalpainとcalpain阻害剤calpastatinの発現レベルもWestern blotで検討。【結果】(1)MKN-1, SH-10-TC, MKN-74はMKN-28,KATO-III, MKN-45に比べて5-FUに低感受性。(2)5-FU接触前のTSレベルは5-FU感受性と関係せず。高感受性細胞では5_FU接触後すぐにTS-FdUMP複合体が検出されたが、低感受性細胞ではしばらく検出されず。(3)内因性calpainは5-FU低感受性細胞で、Calpastatinは高感受性細胞で高発現【考察と展望】胃癌細胞では、5_FU接触後早期に形成されるTS-FdUMP複合体がcalpainにより分解されている可能性が示唆された。従って、5-FUにcalpain阻害剤を併用すると、5-FUの効果を担うTS-FdUMP複合体の分解が抑制され、5_FU低感受性胃痛細胞が高感受性化する可能性がある。【背景と目的】胃癌細胞はheterogeneityが強く、化学療法のkey drugである5-フルオロウラシル(5-FU)に対する感受性の個体差が大きい。しかし、TSの活性や蛋白レベルが5-FU投与中に変化して感受性に影響を与える可能性は検討されていない。そこで胃癌細胞で、5-FU接触中のTSレベルの変化を調べ、TSレベルの制御におけるproteaseの関与と5-FU感受性との関連を明らかにすることを目的として、本研究を計画した。【成果】6種類のヒト胃癌細胞株を用いた昨年度までの検討で、5-FU感受性は定常状態のTS発現量には相関せず、5-FU添加直後に形成されるTS-FdUMP複合体のレベルに相関することを見出した。さらに、内因性のcalpainは5-FU低感受性細胞で、calpain阻害剤calpastatinは高感受性細胞で高発現していることを明らかにした。そこで、カルパイン阻害剤であるALLNやZLLHで5-FU抵抗性細胞を前処理したところ、TS-FdUMP複合体のレベルが上昇した。一方、カルパインを活性化するONO-3403で5-FU感受性細胞を前処理すると、TS-FdUMP複合体のレベルが低下した。【本研究の意義と考察・展望】

胃癌細胞では、5-FU接触後早期に形成されるTS-FdUMP複合体がcalpainにより分解調節されている可能性が高い。今後、calpainの阻害/活性化と感受性の変化の関係を検討予定であるが、5-FUにcalpain阻害剤を併用すると、5-FUの効果を担うTS-FdUMP複合体の分解が抑制され、5-FU低感受性胃癌細胞を高感受性化できる可能性がある。【背景と目的】チミジル酸合成酵素(TS)は5-FUの代謝産物5-フルオロデオキシウリジン1リン酸(FdUMP)と直接結合して阻害を受ける主要な作用標的のため、TSの発現量や活性が胃癌細胞の5-FU感受性予測因子の一つとされる。昨年度までの研究で、胃癌細胞ではTSの蛋白レベルが5-FU投与中に変化し、5-FU添加直後に形成されるTS-FdUMP複合体のレベルが感受性に影響する可能性を見出した。さらに、そのTS-FdUMP複合体レベルの制御にcalpain活性の関与が示唆された。そこで、胃癌細胞におけるcalpainによるTS-FdUMP複合体レベルの制御と5-FU感受性の関係を、より詳細に解明することを本年度の目的とした。【成果】6種類のヒト胃癌細胞株を用いた昨年度までの検討で、内因性のcalpainは5-FU低感受性細胞で、calpain阻害剤calpastatinは高感受性細胞で高発現していることを明らかにした。そこで、(1)カルパイン阻害剤ZLLHで5-FU低感受性細胞を前処理すると、TS-FdUMP複合体のレベルが上昇し高感受性化した。カルパイン活性化剤ONO-3403で5-FU高感受性細胞を前処理すると、TS-FdUMP複合体のレベルが低下し低感受性化した。さらに、(2)5-FU低感受性細胞にsiRNAを導入してm-calpainをノックダウンすると高感受性化し、5-FU高感受性細胞にsiRNA導入しcalpastatinをノックダウンすると高感受性化した。【本研究の意義と考察・展望】胃癌細胞では5-FU接触後早期に形成されるTS-FdUMP複合体がcalpainにより分解され、その程度が感受性に関与する。従って、胃癌細胞に対して5-FU投与時にcalpain阻害剤を併用すると、5-FUの効果を担うTS-FdUMP複合体の分解が抑制され、5-FU感受性が高まる可能性がある。
Notchとβ-アミロイド前駆体蛋白質を切断するプロテアーゼ遺伝子の遺伝的検索

Notch受容体(Notch)を介する情報伝達系(Notch情報伝達系)は、細胞間の直接的接触による情報伝達に機能しており、多様な細胞運命の決定を制御している。Notchは、1回貫通型膜タンパク質である。Notchの活性化がおこると、Notchが膜貫通ドメイン内で切断され、Notchの細胞内ドメインが細胞膜から遊離して細胞核に移動することで、情報が伝達される。Notch活性化にともなう切断で機能するプロテアーゼは、家族性アルツハィマーの原因遺伝子の産物であるβ-アミロイド前駆体タンパク質(APP)を切断するγ-secretase(分子レベルの実体は明らかでない)と同一であると推定されている。γ-secretase-様プロテアーゼ遺伝子の突然変異体を同定し、同遺伝子をクローン化できれば、切断やその調節機構も含めたNotchの活性化機構が明らかにできるはずである。本研究計画では、ショウジョウバエを用いて、このγ-secretase-様プロテアーゼ遺伝子の突然変異体を、表現型を指標として検索した。γ-secretase-様プロテアーゼ遺伝子の突然変異体では、Notchの活性化がおこらないために、Notch突然変異に特徴的な表現型であるneurogenic表現型(神経芽細胞の過形成)が観察されると考え、neurotic表現型を示す突然変異体に注目した。その結果、neurogenicと命名した新規突然変異体は、その母性効果をのぞいたときにneurogenic表現型を示す、母性neurogenic遺伝子であることを明らかにできた。さらに、neurogenic遺伝子は、Notch情報伝達に必須であった。さらに、neuroticの原因遺伝子を、単一の遺伝子座として同定することができた。Notchとそのリガンドは、1回貫通型膜タンパク質である。リガンドの結合によってNotchが活性化されると、Notchが膜貫通ドメイン内で切断され、その細胞内ドメインが細胞膜から遊離して細胞核に移動することで、情報が伝達される。Notchの活性化機構を理解するためには、この切断機構を解明することが重要であると考えられるが、関与するプロテアーゼの実体を含めて、理解されていない点がおおい。Notch活性化にともなう切断で機能するプロテアーゼは、家族性アルツハイマーの原因遺伝子の産物であるβ-アミロイド前駆体タンパク質(APP)を切断するγ-secretase(分子レベルの実体は不明)と同一であると推定されている。したがって、γ-secretase-様プロテアーゼ遺伝子の突然変異体を同定し、同遺伝子をクローン化できれば、切断やその調節機構も含めた、Notchの活性化機構やAPPの産生機構が明らかにできるはずである。本研究計画では、ショウジョウバエを用いて、このγ-secretase-様プロテアーゼ遺伝子の突然変異体を、表現型を指標とした遺伝的スクリーンによる同定を試みた。その結果、Notch情報伝達系の活性化に必須な新規遺伝子の突然変異体として、neuroticを同定した。neuroticがγ-secretase-様プロテアーゼ遺伝子の突然変異体の有力候補であると考え、neuroticのゲノム上の位置を正確に決定することで、同遺伝子のクローン化をおこなっている。Notch活性化にともなう切断で機能するプロテアーゼは、家族性アルツハイマーの原因遺伝子の産物であるβ-

アミロイド前駆体タンパク質(APP)を切断するγ-secretase(分子レベルの実体は明らかでない)と同一であると推定されている。γ-secretase-様プロテアーゼ遺伝子の突然変異体を同定し、同遺伝子をクローン化できれば、切断やその調節機構も含めたNotchの活性化機構が明らかにできるはずである。本研究計画は、ショウジョウバエを用いて、このγ-secretase-様プロテアーゼ遺伝子の突然変異体を、表現型を指標とて、検索・同定することを目標としている。我々は、γ-secretase-様プロテアーゼ遺伝子の突然変異体では、Notchの活性化がおこらないために、Notch突然変異に特徴的な表現型であるneurogenic表現型(神経芽細胞の過形成)が観察されると考え、neurogenic表現型を示す突然変異体に注目した。その結果、neuroticと命名した新規突然変異体は、その母性効果をのぞいたときにneurogenic表現型を示す、母性neurogeni遺伝子であることを明らかにできた。さらに、neurtic遺伝子は、Notch情報伝達に必須であることがわかった。現在、neuroticのクローン化をおこなっており、予測される遺伝子産物の構造から、Neuroticの機能が推測できると考えている。
PEFC用細孔フィリング電解質膜の構造解明およびプロトン伝導機構の解明

固体高分子形燃料電池は、携帯型定置型自動車型として実用化が期待されている。これは、電解質膜に陽イオン交換膜を用いるものであるが、近年、陰イオン交換膜を用いるアルカリ燃料電池も、触媒と利用可能な燃料が多様であること等から注目されているが、既存の電解質膜の耐久性が乏しいため実用化に至っていない。そこで本研究では、新規なアルカリ固体高分子形燃料電池用の電解質膜の開発を行った。電解質高分子の骨格としては、耐熱性・耐酸化安定性に優れるポリエーテルスルホンを用い、官能基には四級アンモニウム基を用いた。モノマー構造には、かさ高く大きな自由体積を有するフェノールフタレインを用い、縮合重合により電解質ポリマーを重合した。電解質ポリマーは合成時に組成を調節することで、イオン交換容量を調節した。得られたポリマー溶液からキャスト膜を作製した後、四級アンモニウム基を導入し、0.5-1Mの水酸化ナトリウム水溶液を用いてイオン交換を行った。作製した電解質膜の定性分析と熱分析を行い、イオン伝導特性を測定した。縮合重合により、十分に高い高分子量の電解質ポリマーの合成に成功した。作製した電解質膜は、30°Cにおいて9mS/cm、60°Cにおいて13mS/cmのイオン伝導度を示した。さらに、80°CのRO水中で48hr洗浄した後も、イオン伝導性はほとんど低下せず、高い耐久性を示した。本研究においては、全芳香族の主査構造を持つ新規なアニオン交換ポリマーの合成に成功し、イオン導電特性と耐久性の検討を行った。得られた新規なアニオン交換ポリマーは、分子構造の検討やミクロ相分離構造の制御によりさらに高い性能を得られると予想され、今後の電解質ポリマーの開発への方向性が示された。本研究では、固体高分子形燃料電池用の細孔フィリング電解質膜について、構造とプロトン伝導度と物質透過性の特性を解析し、プロトン伝導機構の解明を行った。まず、イオン交換容量の異なるスルホン化電解質ポリマー(スルホン化ポリエーテルスルホン)の合成を行い、これを多孔質ポリイミド基材の細孔中に充填して細孔フィリング電解質膜を作製した。細孔フィリング電解質膜においては、多孔質基材の膨潤抑制効果により充填された電解質ポリマーの含水率が大きく低下することを明らかにした。さらに含水膜サンプルの低温示差走査熱量測定(DSC測定)を行い、キャスト膜は自由水を多量に含むのに対して、細孔フィリング電解質膜は自由水を含まず、構造化された束縛水・不凍水のみを含むことを解明した。細孔フィリング電解質膜のメタノール透過性は、従来のNafion膜と比較して1/100-1/300の極めて低い値であり、これは構造水のみを含む膜の構造に由来することを明らかにした。プロトン伝導度はイオン交換容量に比例して増大し、最大でNafion膜と同等の0.06(S/cm)を示した。プロトン伝導の活性化エネルギーはイオン交換容量の増大に伴い、18(kJ/mol)から9(kJ/mol)まで低下した。キャスト膜では10(kJ/mol)から12(kJ/mol)程度の一定値を示した。細孔フィリング電解質膜においては、構造水のみを含む状態でイオン交換容量、すなわちスルホン酸基の密度に依存して活性化エネルギーが変化する傾向を示した。細孔フィリング電解質膜に含まれる構造水中におけるプロトンの拡散係数をNernst-Einstein式を用いて解析したところ、スルホン酸基密度の増大に比例して拡散係数が増大する傾向が確認された。高密度のスルホン酸基によってプロトンが高速に伝導する新しい特性を確認し、燃料電池用電解質膜開発の新しい方向性を示した。
発がんリスクに関わる染色体数的異常の生成機構

染色体の数的異常は発がんのみならすがんの進展において重要な役割を果たすことが知られているが、その機構についてはまだ不明な点が多く、特に放射線など外的な原因によるDNA損傷から染色体の数的異常への経路の連続性については現在のがん研究の重要な課題である。この問題を解決するために、DNA二重鎖切断に対する修復経路の一つである相同組換え修復の機能異常による染色体の数的異常の分子機構の解析を行ってきた。Rad51CはRad51とともに相同組換え修復において重要な役割を担っている。この遺伝子の機能を理解するために、ヒト大腸がん細胞株において遺伝子機能低下細胞を作製した。この細胞においては、姉妹染色分体の交換の頻度低下、放射線やDNA架橋剤に対する感受性亢進、染色体切断の増加、放射線照射後のRad51の核内フォーカス形成の低下などが観察され、Rad51Cも他のRad51関連遺伝子と同様にRad51を中心とする相同組換え修復に役割を果たしていることが確認された。さらにこの機能低下細胞においては中心体数の増加とそれに伴って異数体の増加も観察された。中心体は細胞分裂の際に遺伝情報が均等に分配されるために中心的役割を果たす。そこで、Rad51C機能低下による中心体数の増加機構を検討した。細胞周期を制御するp21がこの細胞では発現が上昇していたが、これをRNA干渉で抑制すると、中心体数の異常も軽減した。この結果は、DNA損傷に応答して活性化したp21が中心体異常の原因となることを示唆するものであり、これまで不明であった、DNA損傷から染色体数的異常に至る経路を理解するために重要な情報となるものである。Rad51Bは相同組換え修復において中心的役割を果たすRad51と構造的に類似し、Rad51と協調して相同組換えに関わる。ヒト腫瘍では子宮筋腫において染色体転座の結果としてRad51Bの機能低下が存在するものと考えられているが、これはクローナルな異常ではないために、腫瘍化そのものよりは腫瘍の進展に関与することが想定されている。そこでRad51Bのヒト腫瘍における役割を明らかにする目的で、ヒト大腸がん細胞株HCT116においてターゲティングによりRad51Bの機能低下細胞を作成した。この細胞はRad51Bを4コピー有しているが、順次ターゲティングを行うことによって1コピーのみ有する細胞まで作成した。これらの変異細胞はいずれもRad51Bの量低下依存性に放射線やDNA架橋剤に対して高い感受性を示した。またこれらのDNA損傷に対してRad51が核内において集積するが、Rad51Bの機能低下細胞ではこの集積が減弱していた。これらの結果はRad51BがRad51と協調して相同組換え修復に関わることを示唆する。Rad51と構造的に類似する他のRad51paralogの変異細胞では中心体の数的異常が増加することが報告されているがRad51Bではその報告がない。そこでこれらの変異細胞において中心体数を検討したところRad51Bの量の低下に依存して中心体数の増加が観察された。さらにFISHにより染色体数を解析したところ、中心体数の増加と同様に異数体の増加が観察された。以上より、Rad51B量は中心体安定化により異数体の形成を抑制することが明らかとなり、この現象は良性腫瘍におけるRad51B機能低下の腫瘍進展における役割を示唆する。
バツビ語の音韻・形態についての記述と分析

グルジア東部で話されているバツビ語(Batsbi)のテクストを収集し、それに基づいて音韻・文法についての調査と分析を進めた。現在、話し手が2000人ほどしかいないバツビ語は、差し迫った消滅の危機に瀕している言語であり、テクスト資料の収集・蓄積が急務である。平成24年9月にグルジアに渡航し、ゼモ・アルヴァニ村に赴いてバツビ語の現地調査をおこなった。現地調査では、これまでに収集したテクストの分析と、新たなテクストの収集を集中的におこなった。テクスト資料はFLExと呼ばれるプログラムを用いて管理しており、これまでで、文ごとに英語・グルジア語の訳を付した約1万語のテクストが入力済みである。さらにまだ入力されていない約1時間分の録音資料があり、入力作業を進めているところである。2本の論文の執筆を進めた。1本は、過去150年ほどのあいだに、動詞に人称接尾辞が義務的につくようになり、さらに人称接尾辞で標示される項以外の人称代名詞が付属語として動詞の後につく傾向があることを指摘して、そのふるまいを論じたものである。これはドイツで出版される論文集に掲載されることになっており、すでに書き上げた原稿を送付している。また、研究会において等位接続詞=eのふるまいについての研究発表をおこなった。これは、もともと付属語であった等位接続詞が、動詞において接辞化している場合が認められること、また、接辞化が完成的なアスペクトの動詞でのみ起こることを指摘してその背景を考察したものである。現在、論文の執筆を進めている、本研究は音韻と形態の両面の分析を目的としたものであった。形態の分析には進展が見られたものの、音韻については、母音の種類の確定や母音の脱落の条件など、いまだ難しい問題を抱えており、今後さらに詳しい調査・分析を進めていかなければならない。
神経細胞における受容体刺激後の細胞内応答反応に関する研究

神経細胞は,様々な細胞刺激,例えば神経インパルス,神経伝達物質,活性ペプチド,ホルモン、オ-タコイド,増殖因子などを受けている。神経細胞において,シナプス膜,形質膜に存在する受容体を刺激し,細胞内に細胞外からのシグナルを伝達している。その反応は,受容体に構成されたイオンチャネル,電位依存性イオンチャネル,代謝性受容体刺激によるいわゆるセカンドメッセンジャーの産生,チロシンキナーゼ活性など多岐にわたっている。細胞内低濃度のカルシウムイオン(Ca^<2+>)は,上記刺激因子の作用によって上昇する。本研究では,とくに受容体刺激に基づくCa^<2+>の細胞内反応に焦点をしぼり,生体内での機能的な面から明らかにすることを目的としている。したがって,よりin vivoに近い反応を調べるために,初代培養細胞(海馬ニューロンの培養細胞,大脳皮質アストロサイト,小脳顆粒細胞),確立した細胞系(PC12細胞,NG108-15細胞,C6グリオーマ細胞,線維芽3Y1細胞),脳切片(海馬脳切片)を用い,種々の刺激因子による細胞内Ca^<2+>上昇に続く細胞内反応を調べた。Ca^<2+>/カルモデュリン依存性プロテインキナーゼII(CaMキナーゼII)は,脳においてもっとも高濃度に存在し,脳内に広く分布している。多機能性キナーゼともよばれ,広い基質特異性を有し,Ca^<2+>を介する多くの反応に関与していると考えられている。本研究では,神経化学,細胞生物学,分子生物学,免疫組織化学,神経薬理学的方法など多元的な手法によって検索し,神経細胞および関連細胞の培養細胞,脳切片を用いて,CaMキナーゼII活性化反応と細胞内に生起する細胞機能を明らかにすることを目的とした。したがって,よりin vivoに近い反応を調べるために,初代培養細胞,確立した細胞系,脳切片を用い,種々の刺激因子による細胞内Ca^<2+>上昇に続く細胞内反応を調べた。生後第1日目ラット大脳から,アストロサイトを分離,精製して培養し,95%以上の純度を持つアスロトサイト標本を得た。培養アストロサイトを用い,グルタミン酸刺激によってCaMキナーゼII活性化反応,自己燐酸化反応,基質であるグリア線維性酸性蛋白質(GFAP),ビメンチンの燐酸化反応を証明し得た。免疫組織化学法で調べると,酵素は,核内に豊富に存在することがわかった。核内のCaMキナーゼII作用を調べる目的で,遺伝子発現に対する刺激効果を調べた。転写因子C/EBPはα,β,γ,δイソ型を持っている。C/EBPβが下垂体細胞でCa^<2+>に反応し,CaMキナーゼII基質になることが明らかにされた。本研究では,a)培養アストロサイトにおいてC/EBPβがCaMキナーゼII活性化反応をおこす同じ条件下でmRNAの変化を時間的経過の中で調べた。b)細胞をホルボルエステルと16時間あらかじめ前処理し,PKCをダウン調節した。この細胞に対するグルタミン酸を投与しC/EBPのDNA結合活性の増強を調べた。c)細胞をあらかじめ^<32>P-オルト燐酸でラベルしておき,グルタミン酸を投与して,CaMキナーゼII自己燐酸化反応とC/EBP燐酸化反応を調べた。

これらの研究によって,Ca^<2+>,CaMキナーゼIIがC/EBPそのものおよびC/EBP転写活性によって活性化される下流領域への効果を調べることができ,CaMキナーゼIIの遺伝子発現への関与を明らかにする糸口を得た。本研究では,とくに受容体刺激に基づく細胞内反応に焦点をしぼり,生体内での機能的な面から明らかにすることを目的としている。よりin vivoに近い反応を調べるために,初代培養細胞,継代培養細胞,確立した細胞系を用い,種々の刺激因子による細胞内応答を調べてきた。生後1日目ラット海馬ニューロンから,定法に従い,アストリサイトを分離した。精製されたアストロサイトは,95%以上の純度を持ち,ニューロンの混入を認めなかった。グルタミン酸および塩基性線維芽細胞増殖因子(bFGF)を投与し,mitogen-activated protein Kinase(MAPキナーゼ)の活性化反応を調べた。a)グルタミン酸投与により,MAPキナーゼ活性化反応を認めなかった。b)bFGF投与によりMAPキナーゼは活性化された。c)bFGFによるMAPキナーゼ活性化反応と同じ時間的経過でDNA合成が増強された。bFGFが細胞増殖を起こし,その反応にMAPキナーゼの関与することを示している。d)bFGFの刺激によって,MAPキナーゼは活性化反応に伴い,細胞質から核へ移行することがわかった。e)ジブリチルcMAP(dbcAMP)および内因性にcAMPを産生させる因子(イソプロテレノール)はMAPキナーゼ活性化反応を阻害した。f)dbcAMPおよびイソプロテレノールの投与は,Rafl燐酸化反応を強く抑制したので,MAPキナーゼ活性化反応の阻害は,Raflを阻害することによって惹起されていると考えられた。これらの結果は,cAMPがアストロサイト細胞増殖を抑制するのは,MAPキナーゼ活性化反応の阻害および核への移行の抑制を介して行われていると示唆された。cAMPの作用部位はRaflあるいはその上流にあると結論された。
サ-モトロピック高分子液晶の高次構造の重水素NMRによる研究

從来当研究室においては、液晶などの異方性の高いポテンシャル場における鎖状分子のコンホメ-ションについて,重水素NMRとシミュレ-ションによルコンホメ-ション解析の方法を検討してきた。しかしこの方法を高分子液晶に適用する際には、相転移温度の関係で高温用の^2HーNMRプロ-ブが必要になる。本年度の科研費補助金により高温用(300°C)プロ-ブが購入できたので、等方相一異方相間の転移温度を200°C前後に有し、從来のプロ-ブでは測定が困難であった下記構造の一群の高分子液晶ーすなわち、オキシアルカン鎖をスペ-サ-とし、そのメチレン基数の偶奇が交互に異なって現われる交互共重合型の主鎖型高分子液晶ーを取り上げ液晶相中でのスペ-サ-部のコンホメ-ション[φーOC(O)ーφーO(CD_2)_nOーφーC(O)OーφーO(CH_2)_nO]_x(n=9,10)を解析した。從来法に從い,局所的なZ軸を設定してシミュレ-ションを行なった結果、共重合体中のメチレン基数が偶数のスペ-サ-部分では許されるコンホマ-が増え、また奇数の部分ではCーO結合の回転によって、メソゲン及びZ軸の偶数部と奇数部の配向が調整されていると推定した。このような共重合体型の高分子液晶では、メソゲンの配向は両隣のスペ-サ-部の挙動に起因するコンフィギュレ-ション的な要請も受けており、鎖状分子の協同性という点から見て、かなり複雑な系であることが判明した。本年度は、^2HーNMR解析手法の高精度化に関する研究も行ない論文として発表した。この成果は、上述の高分子液晶共重合体のコンホメ-ション解析方法に支持を与えるものであった。