hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
転写・スプライシング因子ＰＱＢＰ１のコネクター機能の検証

転写・スプライシング因子PQBP1は、小さく折りたたまれたWWドメインと長大な変性領域で構成される。本研究では、PQBP1とスプラソソーム構成因子WBP11およびU5-15kDとの相互作用を定量的に解析した。さらに我々は、PQBP1がWBP11とU5-15kDに同時に結合することを示した。我々の結果は、スプライソソームにおいてPQBP1がコネクタータンパク質として機能することを示唆している。Polyglutamine tract-binding protein 1 (PQBP1)は265残基からなるタンパク質であり、N末端側にWWドメイン、C末端側にC末端ドメインを有する。WWドメインはRNAポリメラーゼIIのYSPTSPSリピート配列やWBP11のプロリンリッチ配列に結合し、C末端ドメインはスプライソソームのU5-15kDに結合する。本年度は、PQBP1のコネクター機能を検証するために、PQBP1のWWドメインとWBP11のプロリンリッチ配列の結合を定量的に解析した。この実験ではWWドメインを含むPQBP1(1-94)のN末端をビオチン化し、センサーチップのストレプトアビジンに固定化した。結合解析には表面プラズモン共鳴を用いた。PQBP1(1-94)とプロリンリッチ配列を含むWBP11(455-469)との結合を調べたところ、解離定数が18±3 mircoMであった。また、WBP11(455-466)で同様の実験を行ったところ解離定数が214±52 microMだったことから、WBP11(467-469)のPPG配列が結合に寄与していることがわかった。さらに、WBP11(467-469)のプロリンをアラニンに変異させて同様の実験を行った。その結果、WBP11(462-465)のPPPG配列をアラニンに変異させると、PQBP1がWBP11に結合しないことを示すことができた。歯状核赤核淡蒼球ルイ体萎縮症の原因タンパク質Atrophin1についても同様の解析を行った。プロリンリッチ配列を含むAtrophin1(632-643)とAtrophin1(629-643)を用いて結合解析を行った。その結果、PQBP1(1-94)とAtrophin1(632-643)の結合では解離定数が600 microMであり、PQBP1とWBP11の結合よりも弱いことがわかった。PQBP-1をHisタグ融合タンパク質として大腸菌で発現させた。その際、PQBP-1を2H, 15Nで標識するために、15N塩化アンモニウムを含むM9培地を重水で作成した。2H/15N標識PQBP-1はNiアフィニティークロマトグラフィーと逆相HPLCで精製した。98-192残基を欠損させたPQBP-1変異体について、大腸菌による発現系を構築し、欠損変異体を発現・精製した。欠損変異体は可溶性画分に発現され、U5-15kDのときと同様の手法で精製できた。また、88-222残基を欠損させた変異体についても同様の手法で発現・精製した。Polyglutamine tract-binding protein 1 (PQBP1)は、265残基からなるタンパク質であり、N末端側にWWドメイン、C末端側にYxxPxxVLモチーフを有する。WWドメインは、スプラシング因子WBP11や歯状核赤核淡蒼球ルイ体萎縮症の原因タンパク質atrophin-1に結合する。一方、YxxPxxVLモチーフはスプライシング因子U5-15kDに結合する。昨年度までの研究により、PQBP1のWWドメイン(48-81残基)を含むPQBP1(1-94)とWBP11(455-469)の解離定数が18 microMであること、PQBP1(1-94)とatrophin-1(632-643)の解離定数が約600 microMであることを明らかにした。今年度は、PQBP1の98-192残基を欠損した変異体(delta92-192)、90-192残基を欠損した変異体(delta90-192)、82-192残基を欠損した変異体(delta82-192)とWBP11(455-469)の結合を表面プラズモン共鳴(SPR)で解析し、それぞれの解離定数を13.7 microM、27.4 microM、114.8 microMと決定した。これらの結果から、PQBP1とWBP11の結合には、WWドメイン(48-81残基)だけでなく、82-94残基が必要であることがわかった。さらに本年度は、PQBP1がWBP11とU5-15kDの2分子に同時に結合するのかについて調べた。

この実験では、WBP11(455-469)を固定化したセンサーチップ上に、PQBP1とU5-15kDの混合サンプルを流したときのSPRシグナルを観測した。また、PQBP1の濃度を一定(30 microM)とし、U5-15kDの濃度を0-200 microMの範囲で変化させた。実験の結果、U5-15kD濃度の増加にともなってSPRシグナルの上昇が観測された。また、delta98-192変異体を使って同様の実験を行ったところ同じ結果を得たが、PQBP1(1-94)ではSPRシグナルは上昇しなかった。これらの結果から、PQBP1はWBP11とU5-15kDに同時に結合するコネクター機能を有することが明らかとなった。物理系薬学当初の研究計画通りに進んでいるため平成24年度に行う当初計画に加えて、98-192残基欠損変異体、88-222残基欠損変異体の発現系を構築し、タンパク質試料を得ることに成功したため。平成25年度以降に、これらの欠損変異の影響を調べることが可能である。PQBP1のコネクター機能の検証のためには、PQBP1がWBP11およびU5-15kDに同時に結合できるかどうかを実験的に明らかにする必要がある。そのため、全長PQBP1、WBP11、U5-15kDの3分子が同時に結合するかどうかを検証できる実験系を構築する必要がある。全長PQBP1のN末端をビオチン化すると精製が困難であるため、WBP11またはU5-15kDをビオチン化し、センサーチップ上のストレプトアビジンに固定化する実験条件を検討する。PQBP-1は、そのWWドメインを介して、RNA polymerase II (PolII)のC末端リピート領域と相互作用することがわかっている。また、PQBP-1のWWドメインは、PolII Cリピートだけでなく、スプライソソーム構成因子のWBP11のProリッチ領域に結合すると報告されている。平成25年度は、PQBP-1とPolII Cリピート、及びPQBP-1とWBPのProリッチ領域の結合について調べる。結合の強さを定量的に評価するために、表面プラズモン共鳴を用いた実験を行う。PQBP-1のWWドメインを含むPQBP-1(1-92)をセンサーチップ表面に固定化し、PQBP-1に結合すると予想されるPolII Cリピート、WBPのProリッチ領域との結合を観測し、解離定数を求める。結合が観測されたペプチドについて、ペプチドのどの部分が結合に重要なのかを変異体を使った実験によって調べる。さらに、NMRを用いてPQBP-1とペプチドとの結合について調べる。研究計画では目的タンパク質のPQBP-1をGST融合タンパク質として発現させる予定であったが、この発現系ではPQBP-1の収量が低いため、発現方法の改善に取り組んだ。その結果、PQBP-1をHisタグ融合タンパク質として発現させることにより、収量を増加させることに成功した。そのため、生化学用実験試薬や安定同位体を購入する物品費が予定よりも少なくなったために当該助成金が生じた。また、当初予定していた学会発表を平成25年度に変更したことや、謝金業務が必要なくなったことも当該助成金が生じた理由である。当該助成金は、翌年度分として請求した助成金と合わせて、物品費として100万円使用する(生化学用実験試薬に50万円、安定同位体試薬に40万円、プラスティック器具に10万円)。また、旅費として30万円、人件費・謝金として20万円、その他で30万円使用する予定である。
動機づけの自律的なコントロール能力の獲得過程

本研究は日本語学習者の動機づけの変化の過程に注目し、学習者が自身をどのように自律的に動機づけているかを探ることを目的とする。日本語上級クラスで行っている「学習の記録」をもとに、動機づけに関するコメントを抽出し分析を進める。さらに、教師の働きかけは学習者の自律的動機づけにどのような影響を与えているのかについても検討する。本研究によって学習者の自律的動機づけの構造が解明されれば、学習者に適した支援を行うことができ、ひいては円滑なクラス運営につながるであろう。
東北地方太平洋沖地震後の内陸地震活動の推移に関する研究

本研究では、東北地方太平洋沖地震による複雑な地震活動の時空間変化について、本震およびその後の余効変動による応力変化の推定等をもとに、複数考えられる要因を切り分けて評価し、震源域周囲の長期的な地震発生ポテンシャルの評価に役立てる。本年度は、プレート境界での繰り返し地震の抽出を2018年まで進めた。さらに、東北沖地震直後の岩手県釜石沖の地震活動をmatched filter法を用いて調べ、地震直後の小地震の活動および繰り返し地震の発生状況を明らかにした(奥田・他、地震、2018)。これらは、東北沖地震後の余効すべりの状況の把握にも役立つものである。東北沖地震による内陸の地震活動の関係については、前年度得た結果について考察を行い、国際学会で発表を行なった(Uchida et al., AOGS, 2018)。また、その際に応力計算を担当している研究協力者との議論も行なった。これまでのところ、東北沖地震後の内陸の地震活動は、宮城県から山形県にかけての東北沖地震による大すべり域の西側では、逆断層場である東北地方に、東北沖地震およびその後の余効変動により引っ張りの力が加わることにより、地震活動が抑制されていると結論づけられる。しかし、時間変化の特徴と応力変化の対応については、定量的な比較には至っていないため、研究協力者による詳細な応力計算を待って、地震活動に与える影響の切り分けを行い、論文として公表したい。また、本年度は関東地方の地震活動について、フィリピン海プレート上での周期的なスロースリップと内陸浅部地震の活動の関係をしらべ、流体の移動が地震活動に大きく影響しているという結果も得た。(Nakajima and Uchida, Nature Geoscience, 2019)。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、東北地方太平洋沖地震による複雑な地震活動の時空間変化について、東北沖地震およびその後の余効変動による応力変化の推定等をもとに、複数考えられる地震活動変化の要因を切り分け、震源域周囲の長期的な地震発生ポテンシャルの評価に役立てる。本年度の研究成果としては、東北沖地震前後のよるスラブ内地震の発生を、β統計量およびETASモデルを用いて調べた。その結果、東北沖地震前には前兆的な変化は見られなかった。しかし、東北沖地震後、やや深発地震の2重面の上面の地震について増加が見られた。上面の地震はプレートのunbendingに関係する沈み込み方向に圧縮の力で起きていると考えられており、東北沖地震の地震時および地震後のすべりによる圧縮力の増加により東北き地震後の地震活動の増加は説明できる。(Delbridge et al., Geophysical Research Letters, 2017)。この結果は、上記の解析領域では応力変化が地震発生変化の主要因となっていることを示す。東北地方内陸浅部の地震活動については、東北沖地震後の広域の地震活動の時空間的特徴をβ統計量を用いて検討した。その結果、宮城県から山形県にかけての東北沖地震による大すべり域の西側では、東北沖地震直後は所々スポット的な地震活動の増加が見られた。この活動は比較的はやく減衰しており、過去の研究も合わせると、この活動には流体の関与した可能性が高い。一方広域に見ると、2013年以降は地震活動度が東北沖地震前よりも低下していることがわかった。これは、全体的には逆断層場である東北地方に、東北沖地震およびその後の余効変動により引っ張りの力が加わったことで説明できる。ただし、福島県や岩手県では、2013年以降も活動が活発な場所があり、今後検討が必要である(Uchida et al., AOGS, 2018で発表予定)。東北地方内陸の地震活動変化の要因解明に向け、昨年度はやや深いスラブ内地震の結果について研究を進め、論文として発表した。この成果は内陸浅部の地震活動との比較対象として重要である。また、深さ25km以浅の内陸の地震活動の変化について精査した。その結果、東北沖地震前後の東北地方内陸の広域の地震活動が時空間的に不均質に変化していることを明らかにした。これは、今後、地震時・および地震後の応力変化の推定結果と比べるための重要な基礎資料となる。この成果については、地殻ダイナミクスの研究集会で発表し、議論が進んだ。応力変化については、11月に研究協力者のYan Fu博士を訪問し、最新の応力変化計算状況と課題について議論と確認をした。博士の協力により、予定していた粘弾性構造モデルによる東日本の応力変化推定を得ることができた。これは、東北沖地震時および地震後の時間変化する応力変化の値で、地震活動と比べることで、地震活動変化の要因の切り分けに役立つ。また、成果の取りまとめ方について議論し、応力変化の推定に主眼を置いた論文と地震活動変化に主眼を置いた論文にまとめ、投稿することで一致した。このほかYan博士とは、国際学会(iaspei)の際にも打ち合わせを行った。また、12月には研究協力者のBurgmann博士を訪問し、研究の進め方に関する打ち合わせを行い、合意することができた。地震活動の時空間的特徴と応力変化の比較については、全体的な特徴の照合を行い、2013年以降の活動についておおよそ応力変化と対応していることが明らかとした。今後はこれを地域ごとに細かく見ていくこと、地震活動および応力の時間変化の特徴について、定量的に調べていくことで最終的な地震活動変化の要因解明につながると考えられる。

本研究では、東北地方太平洋沖地震による複雑な地震活動の時空間変化について、本震およびその後の余効変動による応力変化の推定等をもとに、複数考えられる要因を切り分けて評価し、震源域周囲の長期的な地震発生ポテンシャルの評価に役立てる。本年度は、プレート境界での繰り返し地震の抽出を2018年まで進めた。さらに、東北沖地震直後の岩手県釜石沖の地震活動をmatched filter法を用いて調べ、地震直後の小地震の活動および繰り返し地震の発生状況を明らかにした(奥田・他、地震、2018)。これらは、東北沖地震後の余効すべりの状況の把握にも役立つものである。東北沖地震による内陸の地震活動の関係については、前年度得た結果について考察を行い、国際学会で発表を行なった(Uchida et al., AOGS, 2018)。また、その際に応力計算を担当している研究協力者との議論も行なった。これまでのところ、東北沖地震後の内陸の地震活動は、宮城県から山形県にかけての東北沖地震による大すべり域の西側では、逆断層場である東北地方に、東北沖地震およびその後の余効変動により引っ張りの力が加わることにより、地震活動が抑制されていると結論づけられる。しかし、時間変化の特徴と応力変化の対応については、定量的な比較には至っていないため、研究協力者による詳細な応力計算を待って、地震活動に与える影響の切り分けを行い、論文として公表したい。また、本年度は関東地方の地震活動について、フィリピン海プレート上での周期的なスロースリップと内陸浅部地震の活動の関係をしらべ、流体の移動が地震活動に大きく影響しているという結果も得た。(Nakajima and Uchida, Nature Geoscience, 2019)。本年度は、昨年度得た東北沖地震後の広域の地震活動の時空間的特徴についてより詳細に検討する。具体的には、地域間の特徴の違い、地域ごとの応力変化と地震活動の対応関係などについて調べ、地震活動変化の要因の解明を進める。推定の際、水平および鉛直方向の空間グリッドの最適化を行い、各地点での地震活動の時間変化を精度よく求める。本年度は特に、時間的変化のパターンの違いに注目して研究を行う。これにより、東北沖地震後の余効変動による応力の時間変化との比較が可能になる。また、地域ごとの詳細解析では特に地震活動の活発化が見られた岩手県および茨城県北部に注目した解析を行い、情報を抽出する。研究協力者である、Hu博士とは、緊密に連絡を取り、繰り返し地震データや海陸の地殻変動データの活用も検討し、最新の応力変化計算の成果を研究に用いることができるようにする。地震時・地震後の応力変化(ΔCFS)の推定は、活断層研究会(1991)および地震調査研究推進本部による活断層の長期評価をもとにコンパイルされたものについては、昨年度評価が終わったので、今年度は、すでに発生したメカニズムがわかっている地震について検討を行う。得られた広域の地震活動変化と剪断応力および法線応力の変化等から、断層の摩擦係数や間隙水圧の影響の推定も行う。
余効すべり過程の理論解析と数値モデリングに基づく摩擦特性の推定

本年度は,余効すべり伝播速度と摩擦特性との関係について,数値シミュレーション結果に基づく近似条件を駆使して,解析的に導出することに成功した.その結果が妥当かどうかを検証するため,解析解で求められた伝播速度と,数値シミュレーションで実際に伝播した速度を比較した結果,地表に近い地点を除いた全域において,1桁以内に収まっていることを確認した.これにより,解析解と摩擦特性との関係を定量的に議論することが可能となった.そのうち,摩擦係数と有効法線応力との関係について着目すると,有効法線応力が非常に小さい場合,速度増加に伴う摩擦抵抗力の降下量(b*sigma)が小さくなるため,時間遅れを伴う伝播が出来ないことが理論的に説明することが出来た.これは,海溝に近いごく近傍において,見かけ摩擦係数が小さいなどの条件が重なると,余効すべりによってすべり欠損を解消することが出来ず,深部側で発生した地震と共に一気にすべることでしか解放できないことを示唆するものである.上記の解釈は,東北地方太平洋沖地震の観測結果と整合するものであり,話をまとめるにあたり,UC BerkeleyのRoland Burgmann教授の元に滞在し,その研究室の学生達とも有意義な議論をすることが出来た.また,天然資源の開発利用に関する日米会議(UJNR)地震調査専門部会がナパで開催され,この研究が発展する元の論文の著者である米国地質調査所(USGS)のJoan Gomberg氏らと議論することが出来,米国での滞在を通じて人脈も広げることが出来た.これまでの研究では究明出来なかったことから,近いうちに主要な国際科学雑誌の論文としてまとめる予定である.28年度が最終年度であるため、記入しない。28年度が最終年度であるため、記入しない。平成27年度は、余効すべり伝播速度と摩擦パラメターとの関係について、応力擾乱の時間関数と摩擦構成則の解析を進めた。応力擾乱の時間関数については、これまでの研究ではstep関数を仮定していたのだが、実験的な数値シミュレーション結果と比較したところ、この仮定が適用できるのは震源域のごく近傍に限られることが分かった。そのため、適用範囲を拡張させるために、ramp関数を導入した解析解を導出した。これにより、本研究の解析解と前述した実験的な数値シミュレーション結果がほぼ一致するような、適用条件の範囲を拡張させることに成功した。応力擾乱の変化量が同一でも、step関数よりもramp関数の方が、余効すべりの伝播速度が増大する傾向がみられた。これは、余効すべりが生じる前の固着状態が引き剥がされる直前に応力擾乱が生じた方が効果が大きいためだと考えられる。これらの結果から、連動地震の時間差が変化する要因として、間隙圧の時間変化に加えて、本震による応力擾乱の変化量も考慮する必要があることを意味する。摩擦構成則に関しては、aging-lawに加えて、Nagata-lawを導入し、摩擦パラメターc値の余効伝播速度依存性について調べた。その結果、摩擦パラメターc値が大きくなると、解析解と実験的な数値シミュレーション結果との乖離が大きくなることから、数式展開の際の近似条件が当てはまらないことが示唆された。申請時の予定では,Nagata-lawの解析まで包括した内容を論文にまとめる予定であったが,Nagata-lawの解析解とシミュレーションによる数値実験の結果が定量的に一致しないことや,摩擦パラメターcの値を増大させると途中で発散する問題などに直面し,論文をまとめるまでに至らなかった.特に,発散する周辺では,数値シミュレーション結果とセンスが異なるため,数式展開を再検討する必要がある.実データへの適用として,東北地方太平洋沖地震に伴う大規模な余効すべりの応力擾乱によって,釜石沖の相似地震活動が揺らぐ現象に着目し,余効すべり伝播速度が釜石沖のアスペリティ周辺だけ局所的に増大することを数値シミュレーションから示したが,これは周辺での応力擾乱が大きかったことを意味しており,本研究成果の解析解によって説明できる見通しが立った.別予算で参加したEGUの学会において,カリフォルニア工科大学(Caltech)Ampuero教授と打ち合わせする機会があり,来年以降にCaltechを訪問し,共同研究を行うことで調整に入ることができた.本年度は,余効すべり伝播速度と摩擦特性との関係について,数値シミュレーション結果に基づく近似条件を駆使して,解析的に導出することに成功した.その結果が妥当かどうかを検証するため,解析解で求められた伝播速度と,数値シミュレーションで実際に伝播した速度を比較した結果,地表に近い地点を除いた全域において,1桁以内に収まっていることを確認した.これにより,解析解と摩擦特性との関係を定量的に議論することが可能となった.そのうち,摩擦係数と有効法線応力との関係について着目すると,有効法線応力が非常に小さい場合,速度増加に伴う摩擦抵抗力の降下量(b*sigma)が小さくなるため,時間遅れを伴う伝播が出来ないことが理論的に説明することが出来た.これは,海溝に近いごく近傍において,見かけ摩擦係数が小さいなどの条件が重なると,余効すべりによってすべり欠損を解消することが出来ず,深部側で発生した地震と共に一気にすべることでしか解放できないことを示唆するものである.

上記の解釈は,東北地方太平洋沖地震の観測結果と整合するものであり,話をまとめるにあたり,UC BerkeleyのRoland Burgmann教授の元に滞在し,その研究室の学生達とも有意義な議論をすることが出来た.また,天然資源の開発利用に関する日米会議(UJNR)地震調査専門部会がナパで開催され,この研究が発展する元の論文の著者である米国地質調査所(USGS)のJoan Gomberg氏らと議論することが出来,米国での滞在を通じて人脈も広げることが出来た.これまでの研究では究明出来なかったことから,近いうちに主要な国際科学雑誌の論文としてまとめる予定である.平成28年度は,解析解が単純なaging-lawに絞って,解析解とシミュレーションによる数値実験の結果を定量的に比較した内容を論文にまとめることを第一目標とする.Nagata-lawについては,数式展開の際に用いた近似条件が成り立つのかを再検討した上で,定量的な比較の議論に持ち込むことにする.数式展開が難しい場合,カリフォルニア工科大学のAmpuero教授らとの議論を通じた検討も行う.応力擾乱の影響については,前年度に示した釜石沖の活動の揺らぎについて,応力降下量を使って局所的な加速を定量的に説明出来るかどうかを検討する他,内陸の地震についても陸域観測データに基づいた適用を試みる.これらの結果について,EPS特集号をはじめとする論文による公表を行うと共に,観測データに適用できるように,米国地球物理学連合(AGU)や,飛騨高山で開催予定の地殻ダイナミクス国際シンポジウムなどの場を通じて議論も進めていく.28年度が最終年度であるため、記入しない。28年度が最終年度であるため、記入しない。
光受容体ロドプシンと多様なG蛋白質共役型受容体との構造変化過程の比較研究

本研究では、研究のよく進んでいる光受容体ロドプシンと他のG蛋白質共役型受容体(GPCR)との構造変化を比較し、一次構造の単なる比較からは浮かび上がらないG蛋白質活性化の必須要件を明らかにすることを目指す。本年度は研究計画に基づき、ロドプシンとは一次構造の類似性がなく、細胞質領域の構造変化過程の詳細が解っていない代謝型グルタミン酸受容体(mGluR)を用いて、細胞質領域における種々の変異体を作製しG蛋白質活性化メカニズムについての解析を行った。1、昨年度は、mGluR8を用いたリガンド結合能およびG蛋白質活性化能を定量的に測定できる系を確立した。本年度はその系を用いて、mGluR8の細胞質領域にシステインを導入した変異体の解析を行った。その結果、ヘリックス7の細胞質側にシステインを導入した変異体において、酸化剤の添加によるジスルフィド結合の形成によりG蛋白質活性化能が低下することを見いだした。mGluRは二量体で存在することと併せると、二分子のmGluRのヘリックス7同士の距離の変化が活性化に関与することが考えられた。2、mGluRでG蛋白質活性化に重要である細胞質第2ループについて、アラニンに置換した変異体を網羅的に作製し、どの残基が機能的に重要か検討した。その結果、活性化能が著しく低下する残基はN末端側(ヘリックス3側)に多く、またC末端側(ヘリックス4側)には置換によりリガンド非依存的な活性化能が上昇する残基を見いだした。このような構成的活性化変異体ではリガンドを結合していなくても受容体の活性化状態を模倣していると考えられ、mGluRの活性化におけるヘリックス4の構造変化の重要性を示唆している。本研究では、光受容体ロドプシンと他の受容体との構造変化を比較し、一次構造の単なる比較からは浮かび上がらないG蛋白質活性化の必須要件を明らかにすることを目指す。本年度は研究計画に基づき、細胞質領域の構造変化過程の詳細が解っていない代謝型グルタミン酸受容体(mGluR)の解析を目標とし、mGluRの生化学的アッセイ系の確立を行った。また、その系を用いていくつかの変異体の解析を行った。1、mGluRの構造変化過程を生化学的に解析するために、Gi/Go共役型mGluR8を用いて培養細胞系で発現を行った。そして、mGluR8を発現させた形質膜を用いて、リガンド結合能およびG蛋白質活性化能をS/Nよく測定することに成功した。すなわち、mGluR8をmGluRモデルとする系を確立した。2、ロドプシンやアドレナリン受容体では、分子内架橋法を用いて構造変化過程が解析されている。そこで、mGluR8に分子内架橋法を適用する目的で、細胞質第2ループと第3ループのN末端およびC末端にヒスチジンの導入を行った。その結果、多くの変異体でG蛋白質活性化の大きな低下が認められた。また、第2ループについては、アミノ酸残基を順にアラニンに置換した変異体を解析した。その結果、ループ領域のN末端およびC末端の残基を置換すると活性化に大きな影響が見られた。これらの結果から、これらループ領域の中でも付け根領域がG蛋白質活性化に重要であることが考えられた。今後、分子内架橋法を用いた構造変化過程の解析および細胞質ループのアラニン置換変異体の解析を進める予定である。
Ginsparg-Wilson関係式にもとづく標準模型の非摂動的構成と解析

本研究は、Ginsparg-Wilson関係式にもとづく格子カイラルゲージ理論の構成と解析を主目的とする。平成12年度から14年度にかけて以下の研究を押し進めた。SU(2)_L×U(1)_Yの場合に、Luscher(1999)の与えた6次元のトポロジカルな場をのコホモロジーによる分類を行った。この結果、格子上の電弱ゲージ理論においても、ハイパーチャージについての条件Σ_rY_r=0およびΣ_rY^3_r=0が満されていれば、ゲージアノマリーが厳密に相殺することを証明した。次の段階として、Weylフェルミオンの汎関数測度が大局的に矛盾なく、かつゲージ不変に構成できることの証明が必要になる。これまでに部分的な証明を与えることができたが、まだ、完成にいたっていない。4次元カイラルゲージ理論のゲージアノマリーを6次元理論のカイラルアノマリーと関係づけて理解するというLuscherのアプロチと5次元的なDomainwall fermionとの間には密接な関係がある。そこで、Domain-wall fermionから得られる5次元Chern-Simons termの幾何学的な意味を考察した。その結果、Domain-wall fermionの枠組みにおいて、6次元(5次元格子+1次元連続時空)のトポロジカルな場が構成できることを示した。これを用いることによって、厳密な(有限格子間隔での)ゲージアノマリーの相殺を実現し、ゲージ不変なカイラルゲージ理論を構成する方法を明らかにした。この結果は平成13年度8月にベルリンでおこなわれた第19回格子ゲージ理論国際会議(Lattice 2001)でPlenary Talkとして発表。(Lattice 2001,August19-24,Berlin)3.U(1)格子カイラルゲージ理論の(数値計算にも適する)具体的な構成法の提案現在までのところ、Ginsparg-Wilson関係式にもとづくカイラルゲージ理論のゲージ不変な構成法は、可換(U(1))ゲージ群についてのみ知られている(Luscher 1999)。この構成に対して、U(1)ゲージ群のZ_N-離散部分群に注目することにより数値計算にも用いることができる具体的な構成法を開発した。(この結果については、現在、論文を準備中)その他、格子上の超対称性模型や、行列模型にGinsparg-Wilson関係式を応用する研究を行った。今年度は、素粒子の標準模型を与えるSU(3)_C×SU(2)_L×U(1)_Yカイラルゲージ理論のGinsparg-Wilson関係式にもとづく非摂動的な構成と(数値的)解析に関する研究を押し進めた。第一に、SU(2)_L×U(1)_Y電弱ゲージ理論におけるゲージアノマリーの相殺に関する研究を行い、格子上の電弱ゲージ理論においても、ハイパーチャージについての条件Σ_rY_r=0およびΣ_rY^3_r=0が満されていれば、ゲージアノマリーが厳密に相殺することを示した。この研究ではLuscherの与えた6次元のトポロジカルな場のコホモロジーによる分類を行った。

この6次元のトポロジカルな場は、一般に、SU(2)_L×U(1)_Yすべてのゲージ場に関してトポロジカルな性質をもつ。これをU(1)_Yについてのトポロジカルな場とみなし、コホモロジーの議論をもちいることで、U(1)_Yゲージ場の依存性を限定できた。これより、上記のハイパーチャージについての条件とSU(2)_Lの擬実性をもちいることにより、SU(2)_L×U(1)_Yの混合ゲージアノマリーの厳密な相殺の証明が可能になった。1.U(1)格子カイラルゲージ理論の(数値計算にも適する)具体的な構成法の開発に関する研究を押し進めた。昨年度、及び、今年度はじめまでの我々の研究によって、5次元格子上のdomain wall fermionを用いた、ゲージ不変なカイラルゲージ理論の構成法が明らかになった。(この結果は今年度8月にベルリンでおこなわれた第19回格子ゲージ理論国際会議(Lattice2001)で発表。Plenary Talk。Lattice 2001, August 19-24, Berlin)我々はこの結果をさらに押し進め、6次元格子理論の枠組みでゲージアノマリー相殺条件の解を構成する方法を開発した。残る課題は、解の局所性を確立することにあり、この方法が得られれば、U(1)格子カイラルゲージ理論の数値的解析を行う段階に入ることができる。SU(2)_L×U(1)_Yカイラルゲージ理論の構成的定義に関しては、昨年度までの我々の研究によって、SU(2)_L×U(1)_Yカイラルゲージ理論における混合ゲージアノマリーの厳密な相殺が証明された。次の段階として、Weylフェルミオンの汎関数測度が大局的に矛盾なく、かつゲージ不変に構成できることの証明が必要になる。これまでに部分的な証明を与えることができたが、まだ、完成にいたっていない。本研究は、Ginsparg-Wilson関係式にもとづく格子カイラルゲージ理論の構成と解析を主目的とする。今年度は1.U(1)格子カイラルゲージ理論の(数値計算にも適する)具体的な構成法の開発2.Ginsparg-Wilson関係式の超対称模型、行列模型への応用に関する研究を押し進めた。昨年度までの我々の研究によって、5次元格子上のdomain wall fermionを用いた、ゲージ不変なカイラルゲージ理論の構成法が明らかになった。Lattice 2001,August19-24,Berlin)我々はこの結果をさらに押し進め、Z_N離散部分群にもとづき、数値的な解析に応用可能な可換群カイラルゲージ理論の構成法を開発した。これによって、可換群カイラルゲージ理論における観測量をゲージ不変性を厳密に保って数値的に計算することが可能になった。この結果については、現在、論文を作成中であり、発表の準備を進めている。
ヒトの筋力発揮調整能に関する研究

デジタル握力計から発揮された筋力値をRS-232C出力よりパソンコに取り込む方法用い,最大値(Fmax)までの筋力発揮パターン(握力発揮特性値)の分析,これらと体格・体力要因との関係,握力発揮持続力の分析,及び握力発揮調整テストの作成並びにその妥当性,信頼性等を検討した。以上の検討から新たに以下のような知見が得られた。1.(1)Fmaxの信頼性,妥当性は高い。また,Fmaxは握力の集中的な発揮と何らかの関係がある。(2)握力発揮パターン(特に最大値の出現時期)に個人差がある。(3)指示条件によって発揮パターンは異なり,握力発揮特性値は運動種目により異なる。2.(4)握力発揮特性値と従来の測定法による握力値と関係等を検討した結果,両握力テスト平均値間に有意な差異はない。両者の相関は,有意ではあるがそれほど高くはない。(5)握力発揮特性値と体格,体力及び運動能力テスト変量とは有意な相関は認められない。3.(6)Fmaxの5%以下では握力発揮持続力の調整が可能。握力発揮持続力の評価は誤差総和,最大誤差のいずれを用いても可能。4.(7)表示法:数値,棒グラフ及び波形表示から後者の二者が有効(棒グラフが0.1Hz,波形が0.3Hz周期の正弦波形)。(8)要求値の範囲継続時間:Fmaxに対する525%の範囲が有効であり,継続時間は30秒間程度の調整発揮でほぼ調整能が捉えられる。(9)試行回数:3試行以内に測定値の変動がほぼ安定する。(10)健康人と神経機能に劣る軽度神経障害者の平均値間,及び健康人を対象としたアルコール摂取前後の平均値間に有意な差異が認められた。筋力トレーニング前後の平均値間には有意な差異は認められなかった。1.,2.及び3.の詳細な結果については,裏面に記載した研究発表論文において明らかにされている。デジタル握力計(ヤガミ:EDーD100R)及びパソコン(富士通:FM16βor FMRー50)を利用して、握力計から出力される筋力発揮値を連続的に取り込むことが可能なプログラム・システムを開発し、最大筋力値(以下Fmax)のみならずFmaxに到達するまでの筋力発揮パタ-ン(以下握力発揮特性値)を詳細に検討した。握力発揮に関する基礎的研究として、Fmaxの測定条件及びパソコン接続型握力測定の信頼性を検討した。測定方法は、デジタル握力計から発揮された筋力値をRSー232C出力よりパソコンにデ-タとして取り込む方法を用いた。1.Fmaxの測定条件に関して:測定時間、測定間隔及び測定回数を詳細に検討した後、指示条件の違いによる握力発揮特性値を比較検討した。すなわち、「一気に最大まで握力を発揮する」という指示条件を与えた場合と何も指示条件を与えず任意に握力を発揮した場合の2条件間におけるFmax及びFmaxに到達するまでの握力発揮特性値について比較検討した。また、運動競技選手を対象として、前述した指示条件の有無の点から握力発揮特性値を算出し、これら運動種目間の差異を検討した。2.握力測定の信頼性に関して:指示条件別にパソコン接続型握力測定値の信頼性を検討した。以上の握力発揮に関する基礎的研究から、(1).

Fmaxはその所要時間及び筋力曲線におけるFmax発現時点との間に有意な関係はみられない、(2).Fmaxは握力の集中的な発揮と何らかの関係がある。(3).指示条件はFmaxには影響を及ぼさないが、両条件間における握力発揮パタ-ンは異なる、(4).両条件とも握力測定値の信頼性は高い、(5).握力発揮特性値は運動種目により異なる、等の知見が得られた。詳細な結果については、裏面に記載した論文にまとめられている。デジタル握力計から発揮された筋力値をRSー232C出力よりパソコンに取り込む方法を用い、最大値(Fmax)までの筋力発揮パタ-ン(握力発揮特性値)と体格・体力要因との関係、握力発揮持続力の分析、及び握力発揮調整テストの作成並びにその妥当性、信頼性等を検討した。1.握力発揮特性値と体格・体力要因の関係:握力発揮特性値と従来の測定法による握力値との関係、体格及び体力測定値との相関等の検討。2.握力発揮特続力の分析:Fmaxに対する相対値の画面表示プログラムを作成し、それらの信頼性、各相対値における調整誤差変量の比較、Fmaxと調整誤差変量相互の関係を検討した。3.握力発揮調整テストの検討:要求値に対する追従能力発揮値の入力及び要求値と発揮値の差の積和算出プログラムを作成し、要求値及び発揮値の画面表示法、試行回数等を検討した。以上の検討から新たに以下のような知見が得られた。1.(1)両握力テストの平均値間に有意な差異はない。両者の相関は有意ではあるがそれほど高くはない。(2)握力発揮特性値と体格、体力及び運動能力テスト変量とは有意な相関は認められない。2.(3)Fmaxの50%以下では握力発揮持続力の調整が可能。握力発揮持続力の評価は誤差総和、最大誤差のいずれを用いても可能。3.(4)表示法:数値、棒グラフ及び波形表示から後者の二者が有効(棒グラフが0.1Hz,波形が0.3Hz周期の正弦波形)。(5)要求値の範囲と継続時間:Fmaxに対する525%の範囲が有効であり、継続時間は30秒間程度の調整発揮でほぼ調整能が捉えられる。(6)試行回数:3試行以内に測定値の変動がほぼ安定する。(7)健康人と神経機能に劣る軽度神経障害者の平均値間、及び健康人を対象としたアルコ-ル摂取前後の平均値間に有意な差異が認められた。筋力トレ-ニング前後の平均値間には有意な差異は認められなかった。1.及び2.の詳細な結果については、裏面に記載した研究発表論文において明らかにされている。デジタル握力計から発揮された筋力値をRS-232C出力よりパソコンに取り込む方法を用いて要求値に対する追従能力発揮値の入力及び要求値と発揮値の差の積和算出プログラムを作成し、握力発揮調整能テストの作成(要求値及び発揮値の画面表示法・実施時間・試行回数の検討)並びにその妥当性、信頼性、客観性等を検討した。また、軽度神経障害者の筋力発揮調整能の検討及びトレーニングが筋調整能に及ぼす影響の検討を行った。1.表示法:数値、棒グラフ及び波形表示から後者の二者が有効(棒グラフが0.1Hz,波形が0.3Hz周期の正弦波形)。2.要求値の範囲と継続時間:握力最大値に対する525%の範囲が有効であり、継続時間は30秒間程度の調整発揮でほぼ調整能が捉えられる。3.試行回数:3試行以内に測定値の変動がほぼ安定する(信頼性)。4.評価変量及び評価時間:要求値と筋力発揮値との距離を継続的に算出し、その総和によって筋力発揮調整能を捉えることが可能。
文化とアイデンティティの政治学

今年度も昨年度に引き続き「文化とアイデンティティの政治」をグローバル化と関連づけて研究してきた。今年度後半からは新たに「グローバル化と偏見」に着目する研究に着手した。偏見とは「われわれ」が「他者」を認識するための重要な要素の一つであう。グローバル化とともに人々の文化的他者に対する偏見のあり様が変容しているのではないか、というのが「グローバル化と偏見」研究の基本的な動機をなす。この研究の目的は、われわれが文化的他者に対してもつ偏見がグローバル化とともにどのような点で変容したか、またどのような点で変容しないまま存続しているかを明らかにすることである。もちろん偏見の変容それ自体がグローバル化の一部をなしていると考えられるため、偏見の変容の研究を通じてグローバル化の概念や理論それ自体も問い直されなければならない。同様に、グローバル化によって偏見の機能に変容が生じているのであれば、偏見の概念もまた新たな定義を求めなければならない。上記の研究は「文化とアイデンティティの政治学」の研究の一環として今年度から着手したテーマであり、12月31日に採用期間が終了するために、いまだ研究成果を公表できるかたちにまとめるところまでには至っていない。しかし、平成15年1月1日より新たに大阪大学大学院文学研究科のCOE特別研究員に任用され、引き続き「グローバル化と偏見」の研究を続けることが可能となった。平成15年度の春までには学術雑誌に研究論文として研究成果を公表できることと思う。現在、研究活動の一環としてマイク・フェザーストーン著『Undoing Culture』(Sage、1995)の翻訳を行っている。2003年夏に出版の予定である。また同じく、ウルリッヒ・ベック著『Was ist globalisierung?』の翻訳も国文社より今夏出版の予定である。
明代白話小説の発展と挿図の関係

中国近世白話小説の発展と挿絵との関係について調査/考察をおこない、いくつかの口頭発表と論文発表をおこなった。特に元代末期ごろに成立したと言われる『全相平話』は、ページの上部に絵が、その下に当時の中国の口語体(白話)で物語の本文が載せられており、絵と本文が一緒についたものとして現存作品の中では最初期のものとされている。その挿図の性格について、敦煌の壁画や日本の絵巻物などを参考にして、これまでにない意見を提示することができた。また、白話小説に関するさまざまな資料や複写を入手し、また実際に所蔵機関に出向いて調査することができた。本年度は、前年におこなった調査や研究に、新たな視点・考察を加える幅広い研究活動を展開できた。何度か足を運んだ「清朝宮廷演劇文化の研究」研究会では、毎回、演劇と小説の関係、テキストの成立と改変などに関する問題について多いに考えさせる成果が次々と発表されていた。それら成果の研究対象の広範さと考察の深さは大いに刺激になり、学ぶところが多かった。またその会場で会うことができた国内の研究者だけでなく、海外の研究者からも、本研究に関する意見や情報を得ることができた。前年からおこなってきた内閣文庫諸所蔵「全相平話5種」の研究をすすめた。出版物としての白話小説、その中の挿図を考える際に、中国における出版物と絵画の関係、芸能と絵画の関係、物語と絵画の関係を考える必要性を覚え、日本に所蔵される絵巻物、絵解き実演と資料、関連書籍など、フィールドワークを含めた調査を多くおこなった。それら資料・芸能を実際に目にし、それらの図柄の装飾性や空間性を確認できたことで、本研究が対象とする中国近世の芸能と絵画、物語と絵画の関係については大いに参考になる点があった。そのため研究・考察すべき範囲が拡大したが、それらの調査・考察は本研究にとっては避けることができないプロセスであると考えている。また天理大学附属天理図書館に所蔵される『李卓吾先生批評水滸伝』をはじめとする中国古典小説の資料を調査し、その複写を入手でき、その整理と分析をすすめている段階で、今後の研究を進める準備を整えている。これまでの研究に引き続き、特に『三国志平話』を含む『全相平話五種』に関して、資料収集やフィールドワーク、研究発表をおこなった。『三国志平話』の図像の分析をおこなった内容を平成25年8月より執筆し、「『全相平話』のビジュアルワールドー「上」から見る作品の世界」という一文にし、翌年2月28日刊行の瀧本弘之・大塚秀高編『中国古典文学と挿図文化』(アジア遊学171、勉誠出版)に掲載された。この論では図像のスペースの特徴とそのスペースに対応した典型的な五つの構図を紹介し、また図像全体が示すテーマや優れた彫版技法について言及し、『三国志平話』に対する従来の諸研究が指摘してこなかった図像と作品の特徴を明らかにすることができた。また『全相平話五種』の図像の特徴を東アジア美術の歴史の中でとらえようと試み、敦煌の壁画や仏教説話画との関係、また中国近世の芸能資料、日本の絵巻物や絵解き芸能などさまざまな分野の研究書を読み進め、また絵巻物の実物や絵解き芸能の実演などを実見するフィールドワークをおこなった。それらの報告として「『全相平話』の「全相」と上図下文スタイルについてー『三国志平話』を中心に」という口頭発表をおこなうことができた(中国藝文研究会、平成26年4月27日、立命館大学末川記念会館)。『三国志演義』に関しては台湾の故宮博物院図書部にて、その初期版本とされる張尚徳本、近年注目されている周曰校本の丙本の調査をおこなうことができた。そして蓬左文庫に収蔵される『李卓吾先生批評三国志』の刻工である劉素明の彫版経歴と技術を明らかにするために、彼が刻工として携わった兼善堂刊行『警世通言』の図像と中心として、題辞、本文テキストとの関係について研究をおこなった。平成23年度8月中旬に、中国北京市内の国家図書館古籍部において、『水滸伝』等の版本調査をおこなった。その際に、首都師範大学主催でおこなわれた中国古典小説数字化研討会に参加し、中国や日本からの参加者の発表から、中国白話小説の諸作品の版本研究の最新の成果を知ることができた。日本国内では京都産業大学と名古屋市蓬左文庫にて『三国志演義』の周曰校諸本の調査をおこなった。また天理大学付属天理図書館には、数回足を運んで『水滸伝』の版本調査をおこなうことができた。これら23年度夏期までの調査で、『水滸伝』と『三国志演義』の挿図の分析において重要かつ初期の版本を多く目睹することができた。

それぞれの作品、それぞれの版本の特徴を自らの目で確かめることができ、またいくつかの発見もあり、研究上の多くのヒントを得られた。それらの調査を踏まえて、あらためて本計画の全体像をとらえ直し、その主たる課題に取り組むためには、第一歩として作品(文字テキスト)と挿図がはじめて一体になった作品(資料)を分析する必要性を感じるに到った。よって、23年度秋以降の後半は、国立公文書館内閣文庫所蔵の「全相平話」5種の研究を開始した。日本で重要文化財に指定されている「全相平話」は、元代末期から明代初期に成立し、挿図を持った白話作品の嚆矢とされ、白話小説の発展の流れを考える上で非常に重要な資料である。成立年代が古いこの資料を分析することにより、後世の作品を研究する際のヒントが多く得られ、また問題点の整理がしやすくなると予想した。実際に内閣文庫で実物を見て調査をした結果、一般に流通している影印本では確認できない、版本としての、挿図としての特徴を確認することはできた。その成果として、24年3月24日におこなわれた中国古典小説研究会の関東例会にて「内閣文庫蔵「全相平話」の図像と形態について」と題する口頭発表をおこなった。本研究の最初の考察対象と位置づけていた『全相平話5種』の分析の途中で、芸能との関係をこれまで想定していたより深く、広く考えなければならない必要が出てきたため、研究すべき対象が拡大し、大きな回り道をしている段階である。『全相平話5種』は白話小説版本の初期形態を持つものとされており、上図下文というスタイルは文字テキストと挿図の関係の関係において一つの伝統となってゆくものである。この作品を丁寧に考察することは、本研究だけでなく、筆者にとって今後の展開に関わる重要な内容であるので、おろそかにせず進めてゆきたい。順調にゆけば、『全相平話』に関する新たな見解を提出できるだろうと考えている。夏には、これに関する論文を執筆したいと考えている。そのため『三国志演義』や『水滸伝』の研究がいささか遅れている。特に『水滸伝』の版本の調査はいくつか行っているが、まだ目にするに至っていない数種類があり、比較検討ができていない。未見の版本の調査は出来るだけ早くしなければならないと考えている。『水滸伝』と『三国志演義』の作品と挿図の関係を考える上で、重要な版本を数多く調査することができ、特に『三国志演義』の周曰校本の複写物などの資料も多く入手できており、それらに関する主要な問題点についておおよそ理解するに到っている。研究の初期段階がスムーズに進み、白話作品と挿図の一体化が見られる「全相平話」の研究に着手できており、本研究が扱うことを想定している内容全体の約半分の問題について具体的にイメージし、整理できている。また『全相平話』に関する従来の意見とは異なる、新しい意見を提出できる可能性も見えつつあり、その論文作成にあたっているところである。まず調査としては、また韓国内にある『三国志演義』の周曰校系諸本について行いたい。鮮文大学や東国大学などの図書館に、周曰校本を底本とした翻刻本が数種類あり、また近年朝鮮で印行された銅活字本も発見されている。周曰校本のバリエーションを明らかにするために、それらの調査を行いたい。「全相平話五種」に関しては、夏ごろにその挿図を中心とした論文を書く予定である。『三国志演義』の南京系諸本の挿図について、その変遷について論文をまとめたい。これまで『三国志演義』の挿図については、主に福建刊本に関する研究が多かったので、これまでの調査結果をまとめ南京系の諸版本本の挿図について論文を執筆する予定である。
銅イオンによるタンパク質の折りたたみ制御と神経変性疾患の関係

1.アルツハイマー病の原因のひとつである、アミロイドβペプチド(Aβ)の凝集は、亜鉛イオンによって効率的に促進されることが知られていた。本研究者は、銅イオン共存下では亜鉛による凝集が阻害されることを明らかにした。亜鉛はAβ中に3残基存在するヒスチジンのNτ原子に結合し、分子間架橋を形成する。これに対し、銅はヒスチジンのNπ原子とその周囲のアミド基を配位子として分子内キレートを形成するため、亜鉛による分子間架橋を競合的に阻害する。銅イオンのAβ凝集阻害効果は、CU/Aβモル比が4付近で最も強い。これより高濃度になると、銅はそれ自体Aβ凝集能を持つようになる。このAβ凝集の原因となるのは、銅のチロシン残基への結合であることがわかった。2.鉄イオン[Fe(III)]も強いAβ凝集能を持つことが知られている。本研究者は、Aβの鉄イオン結合部位を調べた。AβにFe(III)イオンを添加すると褐色の沈殿を生じた。上清と沈殿を分離した後、各々の514.5nm励起ラマンスペクトルを測定したところ、沈殿からは金属と結合したチロシネート(Tyr^-)のスペクトルが得られた。このスペクトルは、可視領域のTyr^-→Fe電荷移動吸収に共鳴することによりTyr^-の散乱強度が顕著に増大したものである。一方、上清から得られたスペクトルにはTyr^-の共鳴ラマンバンドと他のペプチド部分の非共鳴ラマンバンドが共に観測された。このスペクトルの解析から、3個のHisはFe(III)と結合していないことが明らかとなり、Fe(III)の主な結合部位はTyr10のフェノール酸素であることが示された。アルツハイマー病、プリオン病などの神経変性疾患は、正常なタンパク質が正しく折りたたまれないこと、いわゆるミスフォールディング、により生じる異常タンパク質が原因となり引き起こされると考えられる。本研究は、脳内タンパク質のフォールディング、ミスフォールディングの銅イオンによる制御の分子メカニズムを明らかにすることにより、神経変性疾患における銅イオンの役割を明らかにすることを目的とする。平成12年度に行なった研究により得られた成果は次の通りである。しかし、銅イオン共存下では亜鉛による凝集が阻害されることが明らかになった。さらに、ラマンスペクトルの解析から、Aβ凝集の促進と抑制のメカニズムを解明した。亜鉛はAβ中に3残基存在するヒスチジンに結合し、分子間架橋を形成する。これに対し、銅はヒスチジンとその周囲のアミド基を配位子として分子内キレートを形成するため、亜鉛による分子間架橋を競合的に阻害する。一方、銅もある一定レベルよりも高濃度になると、それ自体Aβ凝集能を持つようになる。2.銅イオンはプリオンタンパク質のコンホメーションに対しても大きな影響を持つ。銅が結合することにより、タンパク質内にβシート構造が誘起され、さらにアミロイドの形成が起こる場合がある。一方、逆にβシート構造を破壊する場合もある。これらの作用の違いは、銅が結合する部位の違いにあると考えられる。アミロイドβ(Aβ)と金属イオンの相互作用は、アルツハイマー病の原因となるアミロイド線維形成において主要な役割を持つと考えられ、特に、Zn(II)とFe(III)はAβを凝集させる強い効果を持つことが知られている。

本研究者は、Zn(II), Cu(II)による凝集の際に、アミノ末端領域の3個のヒスチジン(His)残基がAβの主要な金属結合部位となることを昨年度までに見出している。13年度は、Aβに1残基のみ含まれるチロシン(Tyr10)が、Fe(III),Zn(II)によるAβの分子間会合に関与する可能性を検討した。AβにFe(III)イオンを添加すると褐色の沈殿を生じた。上清と沈殿を分離した後、各々の514.5nm励起ラマンスペクトルを測定したところ、沈殿からは金属と結合したチロシネート(Tyr^-)のスペクトルが得られた。このスペクトルは、可視領域のTyr^-→Fe電荷移動吸収に共鳴することによりTyr^-の散乱強度が顕著に増大したものである。一方、上清から得られたスペクトルにはTyr^-の共鳴ラマンバンドと他のペプチド部分の非共鳴ラマンバンドが共に観測された。このスペクトルの解析から、3個のHisはFe(III)と結合していないことが明らかとなり、Fe(III)の主な結合部位はTyr10のフェノール酸素であることが示された。これに対して、Zn(II)のTyrへの結合は大過剰なZn(II)の存在下で生じる凝集固体中においてのみ形成されることから、Zn(II)によるAβ凝集の主な原因ではないと考えられる。以上の結果から、Fe(III)イオンによるAβ凝集にはTyr10が特に重要な役割を演じていると考えられる。Aβに結合した鉄イオンの酸化還元反応は活性酸素種の生成に繋がり、神経細胞の脱落を引き起こすと考えられている。神経毒性発現の観点からもTyr10の役割が注目される。