hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
悪性腫瘍細胞における生存及び悪性形質発現メカニズムの解析

本研究の成果として、ユビキチン化修飾酵素A20がHTLV-I感染細胞、ホジキンリンパ腫細胞の生存を支える分子機構を明らかにした。また、多くの悪性腫瘍細胞はTNFαをはじめとするサイトカイン刺激よる細胞死に抵抗性を示すが、A20が細胞死抵抗性を阻害する分子機構の手掛かりを得た。HTLV-I感染細胞株におけるA20の発現抑制により免疫不全マウスにおける造腫瘍能が抑制されることがわかった。また、A20は既知のユビキチン化修飾酵素活性とは非依存的に腫瘍細胞の生存を支えることを明らかにした。HTLV-I感染細胞株、ホジキンリンパ腫細胞株におけるA20の発現抑制によりアポトーシスの重要な制御因子であるcaspase-8, -3の活性化が誘導され、さらにA20のC末端側zincfinger (ZF)領域がHTLV-I感染細胞株におけるcaspaseの活性化抑制に重要であることを見出した。A20はこのZF領域を介して細胞死誘導複合体の主要構成分子であるcaspase-8およびFADDと個別に共免疫沈降したことから、A20はcaspase-8とFADDの相互作用を阻害する可能性がある。A20の発現抑制によるcaspase-8とFADDの結合についてその再現実験に取り組んでいる。以上の研究成果を国際学術雑誌に投稿している。肺癌、乳癌細胞株はTNFα刺激による細胞死に抵抗性を示したが、NF-κB活性化の抑制あるいはA20の発現抑制によりcaspaseの活性化が誘導された。これらの腫瘍細胞株および内在性A20を発現しないA20欠損MEF細胞を用いて解析したところ、A20は既知のユビキチン化修飾酵素活性とは非依存的にZF領域を介してcaspase活性化抑制と細胞生存に寄与することがわかった。また、肺癌細胞株においてA20はTNFα刺激依存的にcaspase-8と相互作用することが明らかとなった。本研究は、癌細胞で特徴的にみられる増殖機構を解明することで、より安全かつ効果的に癌細胞の増殖を抑制し得る治療標的分子を見出すことを目的としている。申請者は、ユビキチン化修飾酵素A20が癌細胞株の増殖を支える有力な候補分子である考えており、その分子機構の解明に取り組んだ。多くの癌細胞では転写因子NF-kBが持続的に活性化しており、このことが癌細胞の生存を支える一因であると考えられている。ホジキンリンパ腫をはじめとする持続的なNF-kB活性化のみられるB細胞由来リンパ腫細胞においてNF-kB抑制因子A20の変異や欠損がみつかったことから、A20は癌抑制因子として機能することが示唆されてきた。しかしながら申請者は、強力なNF-kB活性化のみられるHTLV-I感染細胞株におけるA20の発現を抑制したところ、癌細胞株の特徴の1つである免疫不全マウスにおける造腫瘍能が抑制されることがわかった。さらにはHTLV-I感染細胞株に加え、A20を発現するホジキンリンパ腫細胞株におけるA20の発現を抑制することで、アポトーシスの重要な制御因子であるcaspase-8およびcaspase-3の活性化が誘導されることがわかった。続いて、これまでA20はNF-kB抑制因子および癌抑制因子しての役割が示唆されてきたが、一方でサイトカイン刺激による細胞死を抑制することも以前より知られている。肺癌、乳癌細胞株はTNFa刺激による細胞死に抵抗性を示したが、転写因子NF-kB活性化の抑制あるいはA20の発現抑制によりTNFa刺激によるcaspase-8およびcaspase-3の活性化が誘導されることがわかった。さらに、NF-kB活性化を抑制した肺癌、乳癌細胞株、そして内在性A20を発現しないA20欠損マウス由来線維芽細胞に外来性A20を発現させたところ、caspaseの活性化が抑制されることがわかった。以上の結果は、A20がサイトカイン刺激による細胞死の抑制に重要な役割を担うことを示唆するものである。

肺癌、乳癌細胞株はTNFα刺激による細胞死に抵抗性を示したが、NF-κB活性化の抑制あるいはA20の発現抑制によりcaspaseの活性化が誘導された。これらの腫瘍細胞株および内在性A20を発現しないA20欠損MEF細胞を用いて解析したところ、A20は既知のユビキチン化修飾酵素活性とは非依存的にZF領域を介してcaspase活性化抑制と細胞生存に寄与することがわかった。また、肺癌細胞株においてA20はTNFα刺激依存的にcaspase-8と相互作用することが明らかとなった。申請者の研究成果は、A20はcaspase-8を標的とすることで癌細胞の生存を支える可能性を示すものである。HTLV-I感染細胞株において、A20のユビキチン化修飾酵素活性変異体はA20の発現抑制による細胞生存の低下とcaspase-8活性化を回避させたため、A20は既知のユビキチン化修飾酵素活性とは非依存的に腫瘍細胞の生存を支えることがわかった。また、HTLV-I感染細胞株においてA20のC末端側zincfinger領域(A20-C)がA20の発現抑制による細胞死の回避に重要であることを明らかにした。TNFaやTRAIL刺激は細胞死誘導性シグナル伝達複合体(DISC)の形成を誘導し、結果としてその構成因子であるFADDとcaspase-8の相互作用によるcaspase-8活性化を引き起こすことが知られている。HTLV-I感染細胞株においてA20はサイトカイン刺激がなくともcaspase-8あるいはFADDと共免疫沈降したことから、A20はDISCの形成を阻害することで細胞死を抑制する可能性が示唆された。一方、HTLV-I感染細胞株におけるA20の発現抑制によっても持続的なNF-kB活性化は変動しなかったことから、A20はNF-kB活性化の制御とは異なる機構で細胞生存を支えることが考えられる。以上の研究成果を国際学術雑誌に投稿し、現在審査を受けている。また、NF-kB活性化を抑制した肺癌、乳癌細胞株およびA20欠損マウス由来線維芽細胞においても、A20は既知のユビキチン化修飾酵素活性とは非依存的にC末端側zincfinger領域(A20-C)を介してcaspase活性化抑制と細胞生存に重要であることを明らかにした。また、肺癌細胞株においてA20はTNFa刺激依存的にcaspase-8と共免疫沈降したことから、肺癌、乳癌細胞株においてA20はcaspase-8を標的としてTNFa刺激による細胞死を抑制する可能性がある。HTLV-I感染細胞株、ホジキンリンパ腫細胞株、肺癌、乳癌細胞株においてA20は細胞生存に重要な役割を担うことが明らかとなったが、さらにその分子機構の全容を明らかにするためには以下のことを解明する必要である。まず、HTLV-I感染細胞株においてA20がFADDとcaspase-8の相互作用を阻害するかどうか。肺癌、乳癌細胞株において、A20はTNFa刺激後に誘導されるFADDとcaspase-8の相互作用を阻害するかどうか。TNFa刺激はDISCの他の構成因子であるRIP1やTRADDの相互作用およびTNF受容体への結合を誘導するが、A20はそれを阻害するかどうか。
発展方程式の確率論による研究

研究計画に於ける「正定でなく全変動が非有界」な“確率速度"の確率論的手法の試みの結果を述べる。多次元空間で定係数高階楕円型微分作用素Aに対し発展方程式〓u=Auを考える。これの基本解をp(t.x.y)とする。p(t.x.y)dyはR^n上の有界な測度であるが、真の意味で“符号付き測度"となっているので、p(t.x.y)dyから適当な関数空間上の完全加法的測度を構成することはできない。しかし有限加法的な測度は簡単に構成でき、それをA-過程と呼ぶ。通常のマルコフ過程に対してはFeynman-Kacの公式、Girsanovの公式が証明されているが、疑似マルコフ過程であるA-過程に対しても、同様の公式が証明された。これらの公式では、マルコフ過程の道に沿っての積分=経路積分の正当化が鍵であるが、A-過程に対し、“弱い意味の極限"という概念を導入することに依り、経路積分の正当化に成功した。このA-過程の経路積分を使う事によって、通常の型のGirsanovの公式だけでなく、拡張されたGirsanovの公式が得られた。つまり、Aの階数より低い項だけでなく、Aと同じ階数の項も変係数とする高階放物型方程式の初期値問題の解が明確な型でえられた。この解の表現形式は、解の性質を調べるのに都合の良いもので、次の結果が証明された:この放物型方程式が低階項をもたないとき、(1)t→〓で解は定数に一様集来する。(2)その定数は、係数・初期条件より計算できる。
電解生成14族元素中心陰イオンの研究

1)14族元素水素化物の電解還元これまでトリフェニルゲルマンを電解還元することによってトリフェニルゲルミル陰イオンが生成することをNMR測定により確認していた.今回さらにジフェニルメチルゲルマンならびにフェニルジメチルゲルマンの電解還元を行い相当する陰イオンの生成をNMR測定により確認した.この結果を基に,電解生成陰イオンの置換基効果さらに,従来の典型的なゲルミル陰イオンであるゲルミルリチウム化合物とのNMRスペクトルの比較を行った.その結果,ゲルミル陰イオンのフェニル基の数が減少するに従い,フェニル基のイプソ位炭素が低磁場シフトし,パラ位の炭素は高磁場シフトしていることが明らかとなった.また電解生成陰イオンは,相当するゲルミルリチウムよりそのシフト差が大きいことより,電解生成陰イオンのゲルマニウム原子上には,より多くの負電荷が局在していると考えられる.以上の結果は,Denki Kagaku,12月号に掲載予定である.2)電解生成陰イオンの付加反応電解生成陰イオンのフェニルアセチレンならびに4-t-ブチルシクロヘキサノンへの付加反応を行い,その生成物の立体化学をゲルミルリチウムとの反応と比較した.フェニルアセチレンとゲルミル陰イオンとの反応ではゲルミル基が付加したcisならびにtransエチレン誘導体が生成した.またその生成比は,電解生成陰イオンの反応では,cis体が多く生成しゲルミルリチウムとの反応では逆にtrans体が優先的に生成した.一方4-t-ブチルシクロヘキサノンとの反応では,同様にゲルミル基が付加したシクロヘキサノール誘導体が生成し,その立体化学は電解生成陰イオンとゲルミルリチウムとでは大きく逆転することが明らかとなった.1)14族元素水素化物の電解還元これまでトリフェニルゲルマンを電解還元することによってトリフェニルゲルミル陰イオンが生成することをNMR測定により確認していた.今回さらにジフェニルメチルゲルマンならびにフェニルジメチルゲルマンの電解還元を行い相当する陰イオンの生成をNMR測定により確認した.この結果を基に,電解生成陰イオンの置換基効果さらに,従来の典型的なゲルミル陰イオンであるゲルミルリチウム化合物とのNMRスペクトルの比較を行った.その結果,ゲルミル陰イオンのフェニル基の数が減少するに従い,フェニル基のイプソ位炭素が低磁場シフトし,パラ位の炭素は高磁場シフトしていることが明らかとなった.また電解生成陰イオンは,相当するゲルミルリチウムよりそのシフト差が大きいことより,電解生成陰イオンのゲルマニウム原子上には,より多くの負電荷が局在していると考えられる.以上の結果は,Denki Kagaku,12月号に掲載予定である.2)電解生成陰イオンの付加反応電解生成陰イオンのフェニルアセチレンならびに4-t-ブチルシクロヘキサノンへの付加反応を行い,その生成物の立体化学をゲルミルリチウムとの反応と比較した.フェニルアセチレンとゲルミル陰イオンとの反応ではゲルミル基が付加したcisならびにtransエチレン誘導体が生成した.またその生成比は,電解生成陰イオンの反応では,cis体が多く生成しゲルミルリチウムとの反応では逆にtrans体が優先的に生成した.一方4-t-ブチルシクロヘキサノンとの反応では,同様にゲルミル基が付加したシクロヘキサノール誘導体が生成し,その立体化学は電解生成陰イオンとゲルミルリチウムとでは大きく逆転することが明らかとなった.
改革の持続を可能にするネットワークにおける教師の学び

平成30年度は、事例対象校の談話記録・ナラティブ記録の収集、記録の分析を実施した。3つの事例対象校について授業研究会への参加と記録の収集、インタビューの実施と記録を行った。3校の授業研究会に月1度ずつ参加し、その様子を動画・音声データで記録した。インタビューの記録は、文字起こしを行いデータとして整理した。今年度の成果は、学校外の研究会を継続的に実施してきたことに加え、1度の国内学会、1度の国際学会での報告、さらには、タイ国の公共放送局であるPBS、タイ国チュラロンコーン大学准教授Athapol氏と、本研究の成果を生かしタイの教育番組のプログラムを作成したことにある。また、"I Want To Be a Teacher"(全12回)の中の1コーナーとして、学校単位ではなく地区での授業研究会における教師の学び、そこに参加する学生の学びについてプログラムを作成した(タイPBS(2019)"I Want To Bea Teacher"(タイ語))。事例対象校についての記録の収集は当初の予定通り順調に進展している。記録の分析について、口頭発表を2件報告できた。学校外の研究会の事例分析について、研究論文としての分析はまだ報告できていないが、TVプログラムを作成することができた。このプログラムも利用して2019年度の研究を進めたい。本研究の目的は、学校改革の持続を可能にする、改革ネットワーク上における教師の学びの特色を検討し、ネットワーク構築の意義を明らかにすることにある。平成30年度には、ネットワークにおける学びの様子をTV番組として記録すること、また、授業中に生起する課題を学会で報告することができた。一方で、学びの特色自体を研究論文として十分に分析できていない。今年度は、学校外の学習会の記録を発話プロトコルとして起こすこと、さらには、それに基づいたインタビュー調査も実施し、分析結果を論文としてまとめる。分析の結果は、国内外の学会において報告することを目指す。平成29年度は、事例対象校との調整、談話記録・ナラティブ記録の収集、記録の分析を実施した。3つの事例対象校との調整がつき、授業研究会への参加と記録の収集、インタビューの実施と記録を行った。今年度のもう一つの成果は、学校外の研究会を立ち上げ、3度実施した点にある。各回10人前後の参加者があり、その内容についてもデータとして記録することができた。次年度以後、参加者からの聞き取り調査など実施する。これまで蓄積してきたインタビューデータの中でも、一人の教師に焦点を当て、その変容の過程を分析し、論文として報告した。(森田智幸(2018)「専門家としての教師の学びの現状とその評価ー山形県最上地区における学校改革ネットワークー」『山形大学大学院教育実践研究科年報第9号』)。事例対象校との調整や、記録の収集は当初の予定通り順調に進展している。また、記録の分析についても、論文、口頭発表の2つの報告を実施できた。平成29年度には、ネットワークにおける学びを十分に対象化することはできなかった。他校と他校の教師が学び合うことにどのような意味があるのか、記録の収集と分析を通して探りたい。今年度は、学校外の学習会を中心に記録し、分析することとする。また、分析の結果は、国内外の学会において報告することを目指す。

今年度は、学校外の学習会の記録を発話プロトコルとして起こすこと、さらには、それに基づいたインタビュー調査も実施し、分析結果を論文としてまとめる。分析の結果は、国内外の学会において報告することを目指す。計画していた国際学会への参加に際して、招待者であったため、科研費の旅費として使用する必要がなくなった。動画・音声データの量が膨大であるため、次年度使用額はハードディスクなど記録媒体の購入、また、データの文字起こしのための謝金、さらには、文字起こしを効率よく行うためのPCの購入にあてたい。記録データを発話プロトコルにする際に生じる人件費について、不足分が出ないように若干多めに計上し遂行したために生じた金額である。次年度、消耗品等の執行にあてたい。
聴覚障害モデルマウスを用いた内耳有毛細胞の分子機構の解明

内耳有毛細胞の機能および形態形成に関与する分子を探索するため、有毛細胞の不動毛形成に以上を示すミュータントマウスの一つであるJacson shaker(js)マウスの原因遺伝子の単離および機能解析を行った結果、以下に示すような知見が得られた。昨年度報告したように、連鎖解析によって明らかとなったjsマウスの原因遺伝子の存在が予想される第11番染色体の約1.3Mbの領域から発現遺伝子の単離を行った結果、数種の遺伝子が単離され、そのうちの1種の遺伝子で野生型との変異部位が検出された。この遺伝子断片をプローブとし、蝸牛管由来のcDNAライブラリーのスクリーニングし、単離した遺伝子断片のホモロジー解析を行った結果、新規のキネシン様蛋白質であることが明らかとなった。さらに、jsマウスにおける変異部位は保存されているキネシンモータードメイン内のミスセンス突然変異であった。この遺伝子の遺伝子発現をホールマウントin situハイブリダイゼーションにより観察した結果、12.5日目の胎仔で耳胞で発現が認められ、その後の発現時期の観察をRT-PCR法により観察した結果、生後まもなく強い発現が認められた。また、ノーザン解析により主要臓器での発現パターンを観察した結果、精巣でのみで強い発現が認められた。一方、蝸牛管由来のcDNAライブラリーのスクリーニングおよび3'race法による完全長cDNAの単離を行う過程で4種のアイソフォームを単離した。これら全てのアイソフォームはモータードメインを完全に含んでいたが、イントロンの発現により3'側のエクソンが欠失していた。このキネシン様蛋白質が有力な候補遺伝子と考え、現在トランスジェネシスによる突然変異体のレスキューを試みている。この遺伝子が約60kbと非常に大きいこと、数種のスプライシングアイソフォームが存在することからBACトランスジェネシスの実験系を用いて行っている。内耳有毛細胞の機能および形態形成に関与する分子の解明を目的とし、有毛細胞の感覚毛に形態異常に示すJachson shaker(js)マウスからポジショナルクローニングの手法に基づき原因遺伝子の単離および機能解析を行った結果、以下に示すような知見が得られた。連鎖解析によりjs遺伝子の存在が明らかとなった領域を完全にカバーしている約1.3MbのBACクローン群からエクソントラッピング法およびcDNAセレクション法により発現遺伝子の単離を試みた結果、約1,000種の異なったサイズを示す遺伝子断片が得られた。これら全ての断片の塩基配列を決定し、コンピューター上で解析したところ、単離した遺伝子断片のうち、10種の断片は遺伝子として発現している可能性が示唆された。単離した遺伝子断片のjs突然変異との関連性を解析するため、正常個体とjsマウス間でその塩基配列の比較を行った。その結果、一つの遺伝子断片において、両者間に点突然変異を検出することができた。次に、この変異が認められた遺伝子の完全長の単離を試みた結果、現在までに約1.5kbの断片が単離されており、その塩基配列にはモータードメインおよびATP結合部位を示す配列が認められ、さらに、内耳有毛細胞で発現が強く認められるミオシン分子との結合部位も認められた。一方、この遺伝子の発現を15日胚から生後4週齢の頭部から抽出したmRNAを用いて観察したところ、生後まもなく発現が強く認められ、生後5日目のステージで最も強い発現が認められた。また、他臓器における発現パターンを観察した結果、脳、脾臓および精巣においても発現が認められた。しかしながら、この遺伝子は各臓器において異なった長さの転写産物が認められ、特に内耳の蝸牛管にはオルタネイティブスプライシングによって少なくとも4種の転写産物の発現が認められた。以上に示したように本研究によってjs突然変異の原因となる候補遺伝子が得られたと考えられる。現在、その同定をトランスジェネシスにより行っている。
流れ藻の幼稚魚成育場機能の解明:画像・位置情報の連続取得による新アプローチ

流れ藻魚類群集モニタリングシステムを開発し、実海域にてモニタリングを行った。その結果、連続的に流れ藻の位置と付随する魚類の種構成・個体数を推定することに成功した。観察された魚類の内、カワハギ科の個体数と漂流期間の間には正の相関、ブリ属とウスメバルの個体数の間には負の相関があった。ブリ属の個体数は日照量、水温並びに塩分と関係があった。今後、データ数の増加により、流れ藻魚類群集と周辺環境の関係性の詳細を明らかにすることが期待される。東シナ海に漂う流れ藻は、ブリ・マアジ・カンパチ等の水産重要魚種の幼期の成育場として機能していると考えられているが、その詳細は必ずしも明らかではない。幼期の生残および成長は、漁獲対象である成魚の資源量を決定する。そのため、流れ藻が幼稚魚に及ぼす効用を明らかにすることは、持続的な水産資源の利用を図る上で極めて重要な課題である。本研究の目的は、流れ藻魚類群集モニタリングシステムを構築し、幼稚魚の成育場機能を明らかにすることである。流れ藻に幼稚魚が付随するシーズンが4月7月と限られた時期であり、本助成の開始が10月であったため、2011年度は水槽内でモニタリングシステムのテストを行った。直径1.5m×1.5mの筏を作成し、それに、インターバルカメラ、イリジウム衛星送信機、電波発信機、水温データロガー並びに流れ藻を固定した。インターバルカメラにより1時間置きに自動的に流れ藻を撮影するように設定したところ1ヶ月以上の撮影が可能なことが明らかになった。また、インターバルカメラの画像から、魚類の密度と種構成を推定できることを確認した。インターバルカメラに魚眼レンズを取り付けたところ視野が広がり、東シナ海で頻繁に見られる直径1m程度の流れ藻直下を撮影可能なこと明らかになった。更に、研究計画で予定していたアルゴス衛星送信機よりも位置精度の高いGPS搭載イリジウム衛星送信機を使用することで、約半年にわたり、数メートルの誤差で流れ藻の位置をリアルタイムに知ることができることが分かった。今後、実海域にて、本システムを適用することにより、流れ藻の輸送経路、魚類群集、海洋環境データを同時に取得し、流れ藻の幼稚魚の成育場機能を明らかにすることが期待される。本研究の目的は、流れ藻魚類群集モニタリングシステムを構築し、幼稚魚の成育場機能を明らかにすることであった。2012年度は、2011年度に完成させた流れ藻魚類群集モニタリングシステムを用いて実海域(五島列島南方海域)にてモニタリングを行った。そのモニタリングシステムとは、直径1.5m×1.5mの筏に、インターバルカメラ、イリジウム衛星送信機、電波発信機、水温データロガー並びに流れ藻を固定したものである。インターバルカメラの画像から、魚類の種構成と個体数を推定でき、イリジウム衛星送信機により数メートルの誤差で流れ藻の位置をリアルタイムに知ることが可能であった。2012年5月に、五島灘南方海域に上述の筏3基を漂流させ、約2週間後に回収した。得られたデータから、流れ藻に蝟集する魚種とその個体数、一部の個体の尾叉長を推定した。また、これらの推定データと周辺物理環境の関係を調べた。観察された魚類の88 %は4つのカテゴリー(スジハナビラウオ、ウスメバル、カワハギ科、ブリ属)に分けられた。推定尾叉長(平均±標準偏差)は順に47 ±16 mm、39 ±10 mm、92 ±35 mm、150 ±33 mmであった。カワハギ科の個体数と漂流期間の間には正の相関、ブリ属とウスメバルの個体数の間には負の相関があった。今後、データ数の増加と測定精度の向上により、流れ藻魚類群集と周辺環境の関係性の詳細を明らかにすることが期待される。モニタリングシステムはほぼ完成しており、2012年5月6月に実海域での実験を行う予定であるため。24年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、昨年度に考案した流れ藻魚類群集モニタリングシステムの野外での実証実験を行う。また、研究協力者である中国廈門大学のKunshan Gao教授と調査の打ち合わせを行い、中国沖からのモニタリングの実施に向けて調整を行う。
情報通信ネットワークを活用したコラボレーション型算数授業の研究

○研究目的情報通信ネットワークを利用し少人数学級を結び,コラボレーション型の算数授業を実践する。その際にインタラクティブホワイトボードやWebカメラなどのコミュニケーションツールを活用し遠隔地を結ぶ協調学習における授業モデルを提案する。○研究方法勤務校の猿沢小学校5年教室と同一村内の三面小学校5年教室を,インターネット回線を使用して,音声と映像で情報交換ができるようにする。通信ソフトは,Skype(スカイプ)を利用し,コラボレーション型算数授業を行う。授業内容は,5年面積の活用場面とし,互いの教室にある時計や机などの面積比べ(円,長方形,台形など)をする。課題として提示された資料から面積の大小を予想し,どのような情報を得れば正確に比較することができるかを検討する。互いの情報交換を通して,面積を比較するために必要な情報を集め課題を解決していく。○研究成果1つの教室だけでは解決できない課題について,Skype(スカイプ)を利用したビデオコミュニケーションにより,必要な情報を交換しながら解決していく授業を展開することができた。少人数学級では出てくる意見が限られているが,2つの教室を結び意欲を高めながら授業を進めていくことにより多様な考えが導き出され,協調学習のモデルとしては有効であった。より効果的な授業展開のために,適切な音声と音量を保証するスピーカーを設置した。また,映像情報は画像が粗く細部まで映し出すことができないため,課題提示には事前にデジタルカメラで撮影した写真資料(それぞれの教室にある時計や机など)を印刷し提示した。これらの研究成果については,第90回全国算数・数学教育研究(福島)大会(平成20年8月開催)において発表し,広く意見を求めながら研究内容を深めていく。
アンフォールディングを用いたデッドロックフリーな逐次構成型状態フィードバック制御

大規模離散事象システムの実時間制御を考える場合,システムの状態に柔軟に対応できるようより知的な状態フィードバック制御を行う必要がある.これまでに提案されている離散事象システムの状態フィードバック制御方法としては大きく分けて二つある.一つの方法は,全状態空間を生成して,生成された状態空間を元に制御を構成する手法(以下(a)法)である.もう一方の手法は,ペトリネットの構造を利用して,制御を構成する方法(以下(b)法)である.(a)法は,対象とするシステムが大規模な場合,状態空間が膨大となるので実時間制御に用いるのは不可能である.(b)法は,構造に制限を加えたクラスのペトリネットによって表現されたシステムにしか適用することができない.本研究では(b)法に着目して研究を行ってきた。既存の研究成果ではペトリネットの構造に制限を加えたものにしか適用できなかったが,アンフォールデイィグを用いることによりあらゆる有界なペトリネットによるモデル化されたシステムに適用できるようになった。また、可達性,被覆性の判定に重点を置いて研究を行った.これまでのアンフォールディングは対象とするペトリネットが有界である必要があった.ペトリネットが有界であるとは直感的には有限の状態数しか持たないということである.本年度の研究により無限の状態を持つペトリネットに対するアンフオールディングの生成,可達性・被覆性の判定が可能となった.原子力プラントの緊急時における制御のように,大規模システムの実時間制御に対する要求がある.このような場合,システムの状態に柔軟に対応できるようより知的な状態フィードバック制御を行う必要がある.これまでに提案されている離散事象システムの状態フィードバック制御方法としては大きく分けて二つある.一つの方法は,全状態空間を生成して,生成された状態空間を元に制御を構成する手法(以下(a)法)である.もう一方の手法は,ペトリネットの構造を利用して,制御を構成する方法(以下(b)法)である.(a)法は,対象とするシステムが大規模な場合,状態空間が膨大となるので実時間制御に用いるのは不可能である.(b)法は,構造に制限を加えたクラスのペトリネットによって表現されたシステムにしか適用することができない.研究者のこれまでの研究により,アンフォールディングを用いて状態フィードバック制御を構成する手法が提案されている.本研究では,大規模な離散事象システムのデッドロックフリーな状態フィードバック・実時間制御を達成するために,以下の点について研究を行っている.・禁止状態への到達可能性を瞬時に判断するための可達性および被覆性の判定手法の開発・アンフォールディングの再構成手法の開発本年度は可達性,被覆性の判定に重点を置いて研究を行った.デッドロック状態の回避を行うためには可達性,被覆性の判定が重要となってくる.これまでのアンフォールディングは対象とするペトリネットが有界である必要があった.ベトリネットが有界であるとは直感的には有限の状態数しか持たないということである.本年度の研究により無限の状態を持つペトリネットに対するアンフォールディシグの生成,可達性・被覆性の判定が可能となった.大規模離散事象システムの実時間制御を考える場合,システムの状態に柔軟に対応できるようより知的な状態フィードバック制御を行う必要がある.これまでに提案されている離散事象システムの状態フィードバック制御方法としては大きく分けて二つある.一つの方法は,全状態空間を生成して,生成された状態空間を元に制御を構成する手法(以下(a)法)である.もう一方の手法は,ペトリネットの構造を利用して,制御を構成する方法(以下(b)法)である.(a)法は,対象とするシステムが大規模な場合,状態空間が膨大となるので実時間制御に用いるのは不可能である.(b)法は,構造に制限を加えたクラスのペトリネットによって表現されたシステムにしか適用することができない.本研究では(b)法に着目して研究を行ってきた。また、可達性,被覆性の判定に重点を置いて研究を行った.これまでのアンフォールディングは対象とするペトリネットが有界である必要があった.ペトリネットが有界であるとは直感的には有限の状態数しか持たないということである.本年度の研究により無限の状態を持つペトリネットに対するアンフオールディングの生成,可達性・被覆性の判定が可能となった.
ダイズの莢先熱発生機構の解明:遺伝子X環境相互作用の評価と遺伝子領域の探索

ダイズの種子成熟期に茎葉が緑色と水分を残す現象である莢先熟は、機械収穫の深刻な障害となっているが、発生機構が解明のままである。そこで、莢先熟を起こしやすい品種タチナガハと起こしにくい品種Stresslandの交雑系統などを用いて、莢先熟発生の遺伝的要因として伸育型遺伝子Dt1座が極めて強い作用と持つこと、Dt1遺伝子の違いに由来する茎の伸長性および導管液の老化抑制物質サイトカイニン濃度の違いが発生に関与することを明らかにした。本研究は,ダイズの莢先熟現象の発生機構の解明を目的として,作物の生育をシミュレートするモデルを構築し,それに既知の莢先熟関連遺伝子の影響を遺伝子型パラメータとして組込むことで,遺伝子・環境相互作用を量的に明らかにするとともに,新たな遺伝子領域の探索を試みるものである.本年は,以下の研究を実施した.1.モデルの構築品種タチナガハを対象にして,好適条件における生育および子実収量を日長,温度および日射条件にもとづいて予測するモデルの基本骨格を作成した.2.モデルの拡張京都大学農学部附属京都農場にて,Stresslandとタチナガハを2作期(5月播種,6月播種)で群落栽培し,主に群落生産機能および光合成特性の調査を行った.得られた結果を解析し,上述のモデルに反映させるべき品種特性パラメータ(光合成機能,群落吸光係数)を得た.それらを考慮した群落光合成モデルは圃場における乾物生産量の変異をよく表していた.既に育成しているF2約700系統の中から,開花期,成熟期,伸育型,莢先熟程度,乾燥時のストレス反応の表現型にもとづいてF3世代300系統を選んで圃場栽培した.それらを世代促進するとともに,その一部を対象にして葉身DNAのPCR分析を実施し,伸育性の主働遺伝子座(Dt1)に関する遺伝子型を推定した.その結果から,Dt1座の優性および劣勢ホモ各10系統を翌年以降に供試する材料として選定した.本研究は,ダイズの莢先熟現象の発生機構の解明を目的として,作物の生育をシミュレートするモデルを構築し,それに既知の莢先熟関連遺伝子の影響を遺伝子型パラメータとして組込むことで,遺伝子・環境相互作用を量的に明らかにするとともに,新たな遺伝子領域の探索を試みるものである.本年は,以下の研究を実施した.1.モデルの改良に必要な莢先熟発生スキームの構築品種タチナガハを用いた圃場試験結果から,莢先熟程度が様々に異なるダイズの子実肥大期間における生育過程を解析し,莢先熟の発生程度が子実肥大期間前半の栄養体・莢実間乾物分配比を強く反映すること,および同期間の導管液中サイトカイニン輸送量と密接な相関を示すことを明らかにした(佐藤ら,2006).これらの知見は,ダイズの生育モデルの改良に必要な,莢先熟発生スキームの構築の重要な基礎となるものである.昨年度,Dt1座遺伝子型によって分類したF4系統(有限伸育型12系統,無限伸育型6系統)を圃場栽培し,子実肥大期間における葉形質の推移および莢先熟発生程度を調査した.莢先熟発生程度は,各伸育型グループ間で明瞭に分かれた。一方,Peking×タマホマレ交配由来のPILsを用いたQTL解析も合わせて行ったところ,莢先熟発生について過年度と同じくDt1座のみにQTLが検出された。また莢先熟性と主茎の伸長程度の間に密接な関連が見い出された。これらより,莢先熟性に対するDt1座の関与が極めて強いものであることがわかった。本研究は,ダイズの莢先熟現象の発生機構の解明を目的として,作物の生育をシミュレートするモデルを構築し,それに既知の莢先熟関連遺伝子の影響を遺伝子型パラメータとして組込むことで,遺伝子・環境相互作用を量的に明らかにするとともに,新たな遺伝子領域の探索を試みるものである.本年は,以下の研究を実施した.1.莢先熟性の品種間差異の要因の解明前年までに表現型調査を行なってきたPeking×タマホマレ交配由来のPILsから、莢先熟発生程度が顕著に異なる3系統を選抜し圃場栽培した。それらの子実肥大期間における生育過程を解析したころ、莢先熟の発生程度の品種間差異は、その環境的変異と異なり子実肥大期間の前半の栄養体・莢実間乾物分配比を強く反映しなかったが、同期間の導管液中サイトカイニン濃度ならびに輸送量とは密接な相関を示すことが明らかになった(佐藤ら,2007).昨年度,Dt1座遺伝子型によって分類したF5系統(有限伸育型27系統,無限伸育型36系統)を圃場栽培し,子実肥大期間における莢先熟発生程度を調査した.莢先熟発生程度は,各伸育型グループ間で明瞭に分かれ有限伸育型で多く発生した。

さらに、両グループ内およびグループ間の変異を通じて莢先熟性と1粒重との間に相関がみとめられ、Dt1座以外の莢先熟性関与遺伝子として粒大関連遺伝子が新たに挙げられる可能性が示唆された。本研究は,ダイズの莢先熟現象の発生機構の解明を目的として,作物の生育をシミュレートするモデルを構築し,それに既知の莢先熟関連遺伝子の影響を遺伝子型パラメータとして組込むことで,遺伝子・環境相互作用を量的に明らかにするとともに,新たな遺伝子領域の探索を試みるものである.本年は,以下の研究を実施した.1.莢先熟性の遺伝的差異と木部液サイトカイニン濃度との関連Peking×タマホマレ交雑由来RILs (F11)から選抜した莢先熟易系統(PT45),同難系統(PT30),および同中程度(PT33)を圃場栽培し、子実肥大初期に主茎基部から採取した木部液サイトカイニンの濃度を分子種別に定量した.その結果、莢先熟発生程度は、木部液中のtZ, DZ, tZRおよびDZR濃度が子実肥大盛期において高いことが関連すると思われた.同時に、シンクソース比が低い特性も,莢先熟性の系統間差の一因になり得ることが示唆された.2.莢先熟性の遺伝的差異と莢実器官の発達ならびに莢実生長期間の窒素動態の関連Stressland×タチナガハ交雑由来RILs (F6)系統から、Dt1座遺伝子型によって分類した有限伸育型および無限伸育型各4系統を圃場栽培し,莢実器官の発達過程および窒素分配を調査し、莢先熟発生との関連を検討した.有限型系統では莢数が多いほど、無限型系統では茎伸長と莢数増加が早く終わるほどそれぞれ莢先熟を発生させにくいことが明らかになった。
客観状況と主観状況に基づく事故発生メカニズムの解明に向けたプロジェクト企画

産業事故の低減を目指し、理論的・実証的研究の中核となる共同研究グループを形成し、以下のステップを経て、どのようにすれば事故発生の客観状況を浮き彫りにし、作業者が構築した主観状況(状況認知)との相互作用を明確化し記述できるかを検討した。1.事故分析方法の有効性と問題点の抽出:産業事故の原因究明・対策立案のために従前の欠陥関連樹法などの事故分析方法の有効性と現段階の問題点についてレビューを行った。そして、各産業分野における事故状況の多様性(被災者属性、状況変化の速さや規模などに)の記述手法を検討した。2.各産業分野の客観状況の検討:客観状況そのものが客観を捉える主体によって異なることから、ここでの客観状況は被災者を取り巻く物理環境と規定した。そして、この客観状況を構成する14状況要素を抽出した。これに基づき、サンプル事例を基に客観状況の記述を試みた。その結果、共通して記述可能な構成要素と、状況の保存性・状況の変化速度・状況把握範囲など記述の困難さが伴う事例依存性も見出された。3.客観状況に対応した主観状況の検討:上記の客観状況に応じて、作業従事者がどのように主観状況を構成しているかを調査する方法論について考察した。その結果、主観状況の構成要素について時間要素、環境要素など12要素が想定された。そして、主観状況を調査する方法論、特に面接調査での聞き取るべき必要最低限の42項目を選定した。4.事故分析手法の開発の検討:客観状況と作業関係者の認知・行動の対応関係について吟味した。そして、数事例について、どの要素間で客観状況と主観状況の不一致が生じたか推定し、それらの不一致要素間には因果関係があることが示唆された。このような検討結果から、実際にその不一致を誘発した原因を特定するためには、特に、作業工程・規則のあり方等についてはマネジメント側からの情報が必須であることが結論づけられた。
歯周病関連菌由来成分が糖尿病患者多形核白血球機能に及ぼす影響について

歯周疾患の主要な原因はポケット内の細菌であるが,生体側の因子も歯周疾患の進展に重要であると考えられている。全身疾患である糖尿病患者に歯周疾患が高頻度にみられることが示唆されているが、そのメカニズムについては不明な点が多い。そこで、歯周病関連菌であるグラム陰性菌の主要外膜構成成分であるリポ多糖体(LPS)に注目し、LPSが糖尿病患者の多形核白血球(PMN)に及ぼす影響について検討を加えた。糖尿病患者20名と健常者16名のPMNについて1)ケミルミネッセンス法によりFMLPを刺激剤とした活性酸素産生能,2)Boyden法によるFMLPに対する遊走能,3)TMA-DPHをプローブとした蛍光偏光解消法による細胞膜流動性の測定を行ったところ,糖尿病患者のPMNでは健常者に比べ高い活性酸素産生が認められた。遊走能,膜流動性に関しては差はみられなかった。さらに,歯周病関連菌と考えられている,Porphyromonas gingivalisとPrevotella intermediaから温フェノール水法にて分離したLPSとE.coli由来LPSをPMNに作用させ,活性酸素産生能に及ぼす影響を検討した。PMNを10μg/mlの各LPSで15分間前処理するといずれのLPSにも活性酸素産生を上昇させる作用が認められ,糖尿病患者の方がその傾向が強かった。この結果より,糖尿病患者では,PMNにより産生された活性酸素が,歯周組織構成細胞である線維芽細胞に影響を及ぼす可能性が示唆された。そこで,培養ヒト歯肉由来線維芽細胞に対してPMNとLPSを作用させLDHを指標として細胞傷害性について検討を行った。その結果LPSを作用させるとわずかながらLDH放出量の上昇が認められ,PMNとLPSの同時刺激は線維芽細胞に障害的に作用する可能性が示唆された。今後さらにこの作用が活性酸素によるものか,ライソゾーム酵素等他の因子によるものか検討を加える予定である。歯周疾患の主要な原因はポケット内の細菌であり、一方生体側の因子も歯周疾患の進展に重要である。そこで、我々は歯周炎関連菌であるグラム陰性菌の外膜主要構成成分であるリポ多糖体(LPS)に注目し、LPSが糖尿病患者の多形核白血球(PMN)に及ぼす影響について検討を加え、歯周病を有する糖尿病患者で実際にPMNの機能変化がみられるのかどうか、また機能変化にLPSが関与しているかどうかを検索することを目的に本実験を開始した。現在までに、Porphyromonas gingivalis(Pg)とPrevotella intermedia(Pi)から温フェノール水法にてLPSを分離し、これらのLPSとE.coli由来LPSを健常者のPMNに作用させ、その機能変化を調ベた。FMLPを刺激剤としてケミルミネッセンス法によりPMNの活性酸素産生能に及ぼすLPSの影響を検討したところ、PMNを10μg/mlの濃度の各LPSで15分間前処理するといずれのLPSも活性酸素産生を上昇させる作用が認められた。なお、PiLPSにくらベPgLPS、EcLPSではその作用は弱かった。また、PMNの膜流動性に対する作用をTMA-DPHをプローブとして蛍光偏光解消法にて測定したところ、10μg/mlの濃度のLPS処理により、PiLPSでは膜流動性の著明な亢進が認められた。従って、LPSが多形核白血球に対してその機能を変化させる何らかの作用があることを確認した。以上の結果をもとに現在糖尿病患者のPMNに対する各LPSの作用を症例数を増やし検討中である。今後、さらにPMNにより産生された活性酸素が、歯周組織構成細胞である線維芽細胞に及ぼす影響についても検討を行なう予定である。

そこで,培養ヒト歯肉由来線維芽細胞に対してPMNとLPSを作用させLDHを指標として細胞傷害性について検討を行った。その結果LPSを作用させるとわずかながらLDH放出量の上昇が認められ,PMNとLPSの同時刺激は線維芽細胞に障害的に作用する可能性が示唆された。今後さらにこの作用が活性酸素によるものか,ライソゾーム酵素等他の因子によるものか検討を加える予定である。歯周疾患の主要な原因はポケツト内の細菌であるが、生体側の因子も歯周疾患の進展に重要であると考えられている。全身疾患のある糖尿病患者に歯周疾患が高頻度にみられることが示唆されているが、そのメカニズムについては不明な点が多い。そこで、我々は歯周病関連菌であるグラム陰性菌の主要外膜構成成分であるリポ多糖体(LPS)に注目し、LPSが糖尿病患者の多形核白血球(PMN)に及ぼす影響について検討を加えた。糖尿病患者20名と健常者15名のPMNについて1)ケミルミネツセンス法によりFMLPを刺激剤とした活性酸素産生能,2)Boyden法によるFMLPに対する遊走能,3)TMA-DPHをプローブとした蛍光偏光解消法による細胞膜流動性の測定を行ったところ,糖尿病患者のPMNには健常者に比べ高い活性酸素産生が認められた。遊走能,膜流動性に関しては差はみられなかった。さらに,歯周病関連菌と考えられている,Porphromonas gingivalisとPrevotella intermediaから温フエノール水法にて分離したLPSとE.coli由来LPSをPMNに作用させ,活性酸素産生能に及ぼす影響を検討した。PNNを10mug/mlの各LPSで15分間前処理するといずれのLPSにも活性酸素産生を上昇させる作用が認められ、糖尿病患者の方がその傾向が強かった。この結果より,糖尿病患者では,PMNにより産生された活性酸素が,歯周組織構成細胞である線維芽細胞に影響を及ぼす可能性が示唆された。
クラミジア性感染症と不妊症の数理疫学モデル

数学的に高い価値を持つ離散力学系を用いて,医学的に高い実証性を持つクラミジア性感染症と不妊症の数理疫学モデルを構築することができた.この離散力学系の漸近挙動評価を数理解析的に証明することにより,将来のクラミジア感染者数と不妊症患者数を予測することが可能になった.数学的に高い価値を持つ離散力学系を用いて,医学的に高い実証性を持つクラミジア性感染症と不妊症の数理疫学モデルを構築することができた.この離散力学系の漸近挙動評価を数理解析的に証明することにより,将来のクラミジア感染者数と不妊症患者数を予測することが可能になった.今年度はクラミジア性感染症の数理疫学モデルの解析のための準備として,同感染症より伝播が穏やかなヒト成人T細胞白血病の数理疫学モデルについて研究を行いました.この問題の先行研究では感染者の母集団動態に関する数理疫学としてキャリアが時間の中で消滅,あるいは存続できる条件をもとめています.日本の現在の生活環境ではキャリアは減少し,およそ100年で全部のキャリアが消滅することを計算機ミュレーションで示しました.これらの研究で用いた方法は微分方程式,差分方程式および確率論を基礎とした方法です.このキャリア分布を広い地域(例えば日本列島)としてその分布全体を眺めると,著しい地理的偏在があります.本研究はキャリア分布と古代日本の人口動態(考古学で出土した遺跡数と年代から推定した研究結果)を数学的な考察を通して強く結びつけることができました.病気の原因となるウイルスを,人類と共存している生物と考えることにより,日沼頼夫が提唱した「ウイルス人類学」が数理解析的方法を使って創造される可能性があると予想されます.勿論,ウイルスの遺伝子型に基づく方法がありますが,数学を用いる方法も新しい研究の方向性を与えると思います.また,本研究の方法はその他のウイルス,例えば肝炎ウイルスなどのキャリア分布を用いた研究にも展開できると考えています.人間と共存関係にあるウイルスはヒトの移動や環境変動の影響を母集団のキャリア分布に残し,数理的考究を与えることにより時間的な議論が可能になります.昨年度は同世代間の感染伝播速度が速いクラミジア性感染症の数理疫学モデルの解析の準備として、同感染症より世代内伝播が穏やかなヒト成人T細胞白血病(HTLV-I)の数理疫学モデルについて研究を行ったが、この数理疫学モデルの構築と数値解析結果、並びに数理解析結果をより進化させることにより、同世代間の感染伝播速度が速く、さらに年齢を超えて他世代への感染が広がりやすい性感染症の代表格として、Chlamydiaの数理疫学モデルの構築を試みた.この性感染症に関する多くの先行研究では、母集団動態に対するキャリア比が時間無限大でゼロに収束、あるいは正定値で存続できる条件をもとめているが、我々は現在の日本の青少年を取り巻く公衆衛生環境を考慮して、より大きな感染率パラメーターについて数値計算と数理解析を進めた.その結果、キャリアが減少せず今後およそ10年で大規模なクラスターが形成されることを計算機ミュレーションで示すことに成功し、これを学術図書(Progress in Nonlinear Analysis Research、Editor:Erik T.Hoffmann、2008、Nova Science Publishers、Inc.)の一章を用いて詳細に議論した.これらの研究で用いた方法は、微分方程式、差分方程式および確率論を基礎としているが、世代間に感染が広がる他の性感染症の数理疫学モデルの構築に利用出来る汎用性の高い方法である.またこの方法はエントロピー係数の計算にも応用可能である.数値計算で得られたキャリア分布を年齢層全体で眺めると、著しい年齢的性別的偏在があることが分かる.特に若年女性の今後予想される感染率の急上昇は大きく、公衆衛生上の重大な危機と言える.一昨年から昨年にかけては,同世代間の感染伝播速度が速いクラミジア性感染症の数理疫学モデルの解析の準備として,同感染症より世代内伝播が穏やかなヒト成人T細胞白血病(HTLV-I)の数理疫学モデルについて研究を行った.完成年度に当たる今年度は,過去2年間に得られた結果を総合して,長く懸案であった伝染病の感染伝播現象一般を記述するマスター方程式の解を表示するために,クラマース・モイヤル展開の剰余項の評価を試み,広汎な評価式を得ることができた.この剰余項評価方法は適用範囲が広く,一般の感染症の感染伝播現象を表すマスター方程式型の非線形偏微分積分方程式の解と,感染拡大現象を表す非線形拡散方程式の解の差に,評価を与えるものである.この結果と非線形放物型方程式の解の評価式を組み合わせて,HTLV-Iの数理疫学モデルに適用し,人口動態が自然に有している生体防御機能を数理モデルを用いて解析することに成功した.その結果を論文にまとめNature Precedingsに発表した.この2つの結果と過去2年間に得られた結果により,クラミジア性感染症の数理疫学モデルの構築とその数値解析ができた.これにより,同世代間感染伝播速度が速く,さらに年齢を超えて他世代への感染が広がりやすい性感染症の代表格であるクラミジアの数理疫学モデルの構築とその解析方法を確立することができた.これらの研究で開発された方法は微分方程式モデル,偏微分積分方程式モデルの両方に適用可能で,広い応用例を有しており,当初の研究目標に設定した一般的な解析方法を確立することができたと言える.
細胞老化プログラム駆動因子の探素と新規創薬ターゲットとしての検証

1.テロメラーゼ抑制因子群の細胞老化誘導能の評価.テロメラーゼ抑制因子として同定したTGF-β、TAK1及びプロテインキナーゼC-δ(PKC-δ)が、細胞老化誘導能を有することを明らかにした。2.細胞老化誘導因子のガン抑制能評価細胞老化誘導因子として同定したTGF-βが、in vivoおよびin vitroにおいてガン細胞に対し、抗腫瘍能を示すことを明らかにし、細胞老化がガン抑制機構として機能しうることを明らかにした。3.細胞老化系譜依存的遺伝子発現ネットワークの解析申請者らの同定した細胞老化誘導因子をインプットシグナルとして用いて、細胞老化系譜依存的遺伝子発現ネットワークの解析を行った。クラスタリング解析の結果、細胞老化シグナルと個体老化シグナルの間でネットワークの共通性が認められた。4.ヒトテロメラーゼ触媒サブユニット遺伝子プロモーターの制御機構の解析ヒトテロメラーゼ触媒サブユニット(hTERT)遺伝子プロモーターの制御機構の解析を行い、TAK1により誘導されるhTERT抑制の分子機構を明らかにした。5.テロメア短縮ガン細胞株におけるテロメラーゼ機能不全の分子機構解析テロメラーゼ発現及び活性を維持していながら、細胞分裂に依存してテロメアを短縮させる細胞株を樹立し、その細胞株におけるテロメア短縮が、hTERTの核外移行により引き起こされているのを明らかにした。6.マウステロメラーゼ触媒サブユニット遺伝子プロモーターの制御機構の解析マウステロメラーゼ触媒サブユニット(mTERT)の制御機構の解析を行い、NFAT-5が優勢な転写活性化因子として機能していることを明らかにした。1.テロメラーゼ触媒サブユニット遺伝子転写制御機構の解析ヒトテロメラーゼ触媒サブユニット遺伝子(hTERT)プロモーターの抑制能を有する因子の検索を行った結果、炎症性サイトカインシグナル経路の下流キナーゼであるTAK1、その下流MAPキナーゼであるp38、およびPKC-δがhTERTプロモーター抑制能を有することを明らかにした。TAK1は、hTERTプロモーターに存在するSp1へのHDACのリクルーを介して転写抑制を引き起こすことを明らかにした。2.マウステロメラーゼ触媒サブユニット遺伝子の転写制御機構の解析ヒトおよびマウステロメラーゼ(hTERTおよびmTERT)プロモーターの解析から、両プロモーターの制御機構が大きく異なっていることが明らかとなった。つまりhTERTプロモーターは、ガン細胞および幹細胞でのみその活性が観察されるのに対し、mTERTプロモーターは正常・ガン細胞を問わず、非常に強い活性を有していることが明らかとなった。さらに、mTERTプロモーターは、hTERTプロモーターにおいて優勢な転写活性化因子として知られているc-Mycの制御下にはなく、マウス独自の転写活性化機構を有していることが明らかとなった。そこでmTERTプロモーター特異的転写活性化因子の検索を行った結果、転写活性化に寄与するcisエレメントの同定と転写活性化因子の同定に成功した。この転写活性化因子の個体での発現は、mTERT発現と非常によい相関を示し、mTERT発現の遍在性を説明しうるものと考えられた。

5.テロメア短縮ガン細胞株におけるテロメラーゼ機能不全の分子機構解析テロメラーゼ発現及び活性を維持していながら、細胞分裂に依存してテロメアを短縮させる細胞株を樹立し、その細胞株におけるテロメア短縮が、hTERTの核外移行により引き起こされているのを明らかにした。6.マウステロメラーゼ触媒サブユニット遺伝子プロモーターの制御機構の解析マウステロメラーゼ触媒サブユニット(mTERT)の制御機構の解析を行い、NFAT-5が優勢な転写活性化因子として機能していることを明らかにした。