hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高次元双対弧と非線形関数

特に、谷口氏が構成したVerosnese DHOの微小変形のはっきりした表示が得られた。この結果はEuropean Journal of Combinatorics (2013年)に出版予定である。更に、非線形関数との関連において新しい成果を得た。すなわち、quadratic APN関数が単項式で与えられるAPN関数とCCZ-同値であるための強い制限条件を得た。特に、このようなquadratic APN関数はGold関数とEA-同値になる。この結果を適用して、現在知られている単項式で与えられるAPN関数とquadratic APN関数との同値性問題がかなり完全に解決できる見込みであるが、Kasami関数との同値性に関する問題が残されている。Edel予想「二次的APN関数に対するCCZ同値性とEA同値性が同じ」が研究代表者により肯定的に解かれるなど,非線形関数を考察するための幾何学的対象としての高次元双対超卵形の存在が広く認知されるに至ったため.24年度が最終年度であるため、記入しない。代表者の提唱する,非線形関数の幾何学的研究に高次元の双対弧特に超卵形を適用することの有効性が広く認知されるに至ったため,この概念自体における諸未解決問題の考察,特に部分対象に関する理論を展開することが重要になっている.海外及び国内の諸研究者との研究連絡によりこれを進める.24年度が最終年度であるため、記入しない。
海外における日本近現代史像の変容ー学校教材を中心にー

この研究は、海外における日本の近現代史のイメージが、20世紀末から21世紀にかけて、どのように変容したのかを、学校の教材を用いて考察したものである。西欧と、中東、南アジア、東アジア、アメリカの諸国を、検討の対象とした。この研究の目的は、今後の日本近現代史研究を、広く海外の研究者と協力して進めていくための視点を探ることであった。具体的な研究作業を通して、複数の重要な知見を売ることができた。研究成果報告書は、冊子体で作成した。本研究は、海外における日本近現代史像が20世紀末から21世紀にかけてどのように変容したかを学校教材を中心にして検討し、国際的な日本近現代史研究の展開のために新たな視座を提示することを目的としている。各地における日本近現代史像の来歴を整理して考察することは、これからの国際的な日本近現代史研究が共通に拠って立つべき基盤を確立していくために必要である。具体的には、世界各地域の学校教材を調査して収集し、分類・整理して、そこにおける日本近現代史像の特徴を明らかにする作業を進める。平成24(2012)年度は、研究代表者、研究分担者、さらには連携研究者のそれぞれを地域別にグループ分けし、海外の研究協力者の支援を得て、上記の作業を開始した。グループは、北米・西欧、東アジア、中東・南アジア等の3つである。グループごとの作業を統括する研究会を、研究代表者と研究分担者、さらに一部の連携研究者を含めて年に3回開催し、相互の進捗状況を確認するとともに、新たに得られた知見を共通のものとするように努めた。海外調査はアメリカで実施し、また研究代表者がインドのデリー大学から客員教授として出講依頼をうけたので、それに併せてインドでの調査を追加して遂行した。文献収集では、とくにオランダのそれに大きな成果があった。いっぽう日本国内で閲覧できる海外教科書について,教科書研究センター教科書図書館,国立教育政策研究所教育情報センター図書館,ユネスコアジア文化ライブラリーでそれぞれ具体的な調査を実施し、日本の大学図書館の調査と併せて、所在状況を確認した。平成25(2013)年度は、前年度に引き続いて、研究代表者、研究分担者、さらには連携研究者のそれぞれを地域別にグループ分けし、海外の研究協力者の支援を得て、上記の作業を開始した。グループごとの作業を統括する会議を研究代表者と研究分担者、さらに一部の連携研究者を含めて開催するとともに、e-mailによる定期的な相互連絡を行うことで、相互の進捗状況を確認し、新たに得られた知見を共通のものとするように努めた。海外での調査は、研究代表者がインドのデリー大学から客員教授として出講依頼をうけたので4月にニューデリーで実施し、さらに9月にアメリカ、ニューヨーク州イサカ市で海外研究協力者の支援を受けて実施した。文献収集では、前年度に引き続きヨーロッパのそれに成果があり、いっぽう日本国内で閲覧できる海外教科書について、教科書研究センター教科書図書館,国立教育政策研究所教育情報センター図書館、日本の各大学図書館等で調査を進め、関連文献等の所在状況を確認した。本研究では、開始の初年度(2012年度)から、具体的に対象とする地域を、北東アジア(中国、韓国)、南アジア・中東(インド、エジプト、トルコ)、北米・西欧(アメリカ合衆国、ドイツ、オランダ)に設定して、研究代表者、研究分担者、連携研究者のそれぞれをこれら三つの地域別にグループ分けし、海外の研究協力者の支援を得て、グループ単位での作業に取り組んできた。それぞれの対象地域ごとに関係資料の所在状況を調査し、インドやアメリカ、ドイツでは現地での調査収集作業に取り組み、資料に即して具体的な検討をすすめてきた。平成26(2014)年度は、これまでの研究の成果を踏まえて、地域別のグループ組織を中心とした調査・研究活動を進めた(物品費、人件費、その他)。とくにドイツにおいては現地の研究協力者の全面的な支援を得て調査に取り組むことができた(旅費、その他)。強め、海外の研究協力者の協力を得て作業を進めた(物品費、旅費、謝金、その他)。日本国内で資料ならびに関係文献の所在調査に取り組むとともに、所在の判明したものについては現物の購入もしくはコピーや複写の手段によってそれらの資料の収集を進めた(物品費、旅費、人件費、その他)。代表者、研究分担者、連携研究者からなる研究会を開催し、研究分担者は、地域別のグループの代表をつとめているので、研究代表者と研究分担者との間でeーmailによる日常的な連絡につとめた(物品費、旅費、人件費、その他)。本研究は海外における日本近現代史像が前世紀末から今世紀にかけてどのように変容したのかを学校教材を中心にして検討し、各地における日本近現代史像の来歴を整理して考察することで、国際的な日本近現代史研究の展開のための視座を探ることを目的としたものである。具体的な対象とする地域を、北東アジアならびにその他のアジアと、北米・西欧にし、海外の研究協力者の支援を得て作業に取り組んできた。平成27(2015)年度は、これまでの成果を踏まえて、まず地域別のグルーブでの調査・研究活動を進め、資料や文献の収集とその分析に取り組んだ(物品費、旅費、謝金)。その上で研究の総括にすすみ、冊子体の成果報告書を作成した(謝金、その他)。

代表者、研究分担者、連携研究者の相互連絡は、研究会のほか、日常的にはe-mailによって行い、研究状況の相互確認に努めた。本研究を通して得られた知見は、次の3点である。まず第一に、日本の近現代史に関する世界的な関心の後退である。これは一部の国を除いて多くの国・地域の歴史教材に見られた現象で、おそらくは20世紀末からの日本の経済的な地位の低下がかかわっているように思われる。第二に、従来は日本近現代史をもっぱら一国の問題として取り上げてきたが、最近は東アジアのなかで考察する傾向が強まっている点である。工業化や経済成長を扱う場合には、とくにそうした傾向が見られる。第三に、従来以上に日本近現代史に関する記載が多様さを増したことである。これまでは工業化を軸とした産業化と軍事的膨張に着目することが共通していたが、最近は社会的な変化や文化的な面に着目する事例など、記載内容がそれぞれの教材によって多様化する傾向にある。これらの点を踏まえて日本近現代史研究の国際的な展開を具体的に進めていくことが次の課題である。この研究は、海外における日本の近現代史のイメージが、20世紀末から21世紀にかけて、どのように変容したのかを、学校の教材を用いて考察したものである。西欧と、中東、南アジア、東アジア、アメリカの諸国を、検討の対象とした。この研究の目的は、今後の日本近現代史研究を、広く海外の研究者と協力して進めていくための視点を探ることであった。具体的な研究作業を通して、複数の重要な知見を売ることができた。研究成果報告書は、冊子体で作成した。3つのグループに分けて研究を進めており、今年度はとくに北米・西欧のグループで調査が予想以上に進展したが、すべてがそうなっているわけではないので、「おおむね順調に進展している」と評価した。27年度が最終年度であるため、記入しない。日本近現代史平成27年度は最終年度であるので、従来のグループごとの作業を継続して進めるとともに、当初からの研究計画通り、研究全体の総括作業を進める予定である。一部の作業は当初の計画に追加して遂行できるところまで進んでいるが、全体がそうなっているわけではないので、おおむね順調と判断した。3つのグループに分けて研究を進めており、一部の作業は当初の計画以上に進んでいるが、やや遅れている分野もある。全部が当初の計画以上に進んでいる訳ではなく、かつ全体として遅れているのではないので、「おおむね順調に進展している」と判断した。当初計画どおりに2年目の作業を遂行する。基本的に当初計画どおりに3年目の作業を遂行する。なお下記のように入手が遅延した一部の書籍は早期に利用できるようにして研究の遂行を急ぐ。一部の書籍に関して実際に入手できた時期に誤差が発生したため、427円が次年度使用額となった。上記の書籍は新年度早期に入手して、当初の計画通りに研究が遂行できるようにする
発現クローニングによる細胞増殖調節因子遺伝子群の単離と機能解析

分裂酵母のスタート近傍の細胞周期変異株であるcde10を宿主として機能相補クローニングによりその機能変異を相補する分裂酵母および出芽酵母由来の遺伝子を幾つかクローン化した。これらはいずれもcdc10^+遺伝子とは異なる新規の遺伝子であることが、それらの塩基配列を決定することにより分った。以下にそれらの性質を列挙する。(1)res1:この遺伝子はcdc10変異株以外にも,制限温度でG1期停止し1倍体のまま減数分裂を開始してしまうpat1変異株をも相補するという興味深い性質を示した。res1の塩基配列はcdc10^+と類似していた。re1の破壊株は非常に生在率が低く,高温や低温においては典型的なcdcの表現型を示し致死となった。res1の各の由来はこれがG1/S期の移行に必須である(reguired for into S phese)ところから来る。出芽酵母のSWI4/SWI6蛋白との類似性からRes1/SWI4およびCdc10/SWI6の組み合わせで互いにホモログとなっていることを予想している。(2)rep1:C末付近にZn-fingerを持ち,rep1破壊株は栄養増殖は正常だが減数分裂過程で胞子形成が不揃いとなる性質を持つ。窒素源枯湯の状態で培養すると2時間後に急減に転写され始め、減数分裂過程に関わる遺伝子に共通なSte11結合エレメントを2ヶ持つことからrep1は減数分裂過程で重要な遺伝子の転子せ制御しているらしい。pat1・rep1^-の二重変異ではrep1^-の表現型が現れ,DNA合成が進行しないことからrep1は前減数分裂DNA合成に関わっている(reguired for premeiodic DNA Synthescs)らしい。これがその名前の由来である。(3)HAC1:出芽酵母からcdc10変異を相補するものとして単離されたクローンは塩基配列よりCREB(CAMP respmse element binding protein)に類似していた。そこでこれをHAC(homolog of ATF/CREB)1と名づけた。CAMP系のシグナルをS期進入へ伝達していると考えている。当該年度の研究実績は以下のようである。1.NRKの変異種(39ー1,39ー3)の解析から以下の知見が得られた。(1)PDGFによる癌化はEGFによるシグナル伝達経路を升して起こる。(2)EGFのシグナル伝達経路において,EGFによる増殖反応はtranoformationのための経路とは分岐している。(3)NRK細胞において殆んどの癌遺伝子の作用点はEGFシグナル伝達経路上にあり,<ras>___ー,<mos>___ー,<fos>___ー,SV40の作用点はsrcより上流,たぶん細胞膜にある。(4)39ー1はsrc,fyn,yesなどによって変異を相補されるのでこれら近傍の変異であろう。(5)39ー3は<raf>___ーによってのみ相補され,幾つかの証拠からもっと下流の変異であると予想される。(6)他に幾つかの変異種を樹立し,解析している。2.分裂酵母の細胞周期変異種を宿主とした機能相補クロ-ニング。(1)野島らはcdc2変異種よりcdc2^+相同遺伝子のみならず未知のヒトcDNA(2B145)をクロ-ン化した。また

cdc13変異種より13B26と13B68の2種のヒトcDNAクロ-ン化した。興味あることに13B26と2B145は塩基(アミノ酸)配列上酷似しており,共にcdc2とcdc13両変異種の機能を相補する。13B68はcdc2,cdc13,pat1の3種の変異種を共に機能相補したことはさらに驚くべき発見であった。(2)永田らはcdc25^+相同なヒトcDNAと,weo1^+相同なヒトのcDNAのクロ-ン化に成功した。これらの発現の癌化との関連で興味ある知見が得られ現在解析中である。(3)岡崎らは分裂酵母を病主として機能相補クロ-ニング法を確立した。またpat1変異種を宿主として数種のS.pombe cDNAおよびヒトcDNAをクロ-ン化した。このうちヒトcDNA(PH401,PH231)はcdc2変異種をも機能相補するものの上述の13B68とは塩基,アミノ酸配列上も全く類似性が無く,これらの細胞周期制御における生理的意義について,現在解析中である。(1)NRKの変異株などの解析により得た新しい知見(1a)NRK細胞は足場を失うとG1期に停止するが増殖因子の添加で足場の無い状態でも同調的に増殖を開始した。G1期からS期までの時間経過は足場のある状態のものとほぼ一致した。EGF単独では非同調的に小数の細胞が反応するだけであった。癌化能を持たない39ー1,39ー3両変異株は増殖因子の存在下でもG1期に停止し,ともに足場の無い状態ではEGFとTGFーβに反応しなかった。このようにNRKは足場の無い状態でも癌化のシグナルに反応して足場のある時とほぼ同様に増殖を再開する能力があることが示された。(1b)cーrafー1に対するアンチセンスを導入してRafー1蛋白発現が著しく抑えられたNRK細胞を作成し増殖因子および種々の癌遺伝子による癌化に対する感受性を調べたところEGF+TGFーβ,PDGF+TGFーβ,vーfms,vーerbβ,vーras,vーmos,PyMT,vーsrc,SV40による癌化に対して非感受性を示したのに対してadenoE1Aに対しては感受性を示した。これらの結果はRafー1が前者の癌遺伝子の作用点の下流で癌化シグナル伝達に重要な役割を果たしていることを示唆するとともにadenoE1Aがrafの下流にその作用点を持つか別の癌化シグナル伝達経路上にあることを示唆している。(2)分裂酵母の細胞同期変異株を宿主とした機能相補クロ-ニング(2a)野島らは13β26と2β145の塩基配列を決定した結果、両者ともN末端近くに2つのRNA結合蛋白質に共通をモチ-フを持つことを見い出した。13β68は未知の蛋白だが核マトリックス蛋白(マトリン)と共通のモチ-フをその中央部に持つことが分った。(2b)岡崎らはpat1変異株を機能相補するpat1以外の分裂酵母遺伝子を数多く単離したが、興味深いことにそのうちのひとつPP85はcdc10をも強く相補し、アミノ酸配列も2つのcdc10モチ-フを持つという点でcdc10類似であった。分裂酵母のスタート
模倣と超越―美術における学習と創造―

日本絵画の模本および模写史について調査研究を行い、美術における模写の意義を再評価するとともに、新たな模写技法の開発を行った。特に質感を伴う絵画の複製制作に関しては、実技的研究を通してデジタル技術と日本画の伝統技法を融合した新技術を開発し、特許を取得した。これらの技術は壁画文化財をはじめとする様々な基底材の質感を再現した複製制作、展覧会や文化施設での展示に活用されている。また、模写史や模写手法に関する研究成果は2014年度に書籍として出版することが決定している。本件は現存する古画調査および近代日本画の模本調査を通して美術の創造に「模倣」がどう関わってきたかを整理することによって、「模倣」がときに原本を"超越"し、「創造」を生み出してきたという史実を明らかにする。また、現代における東アジアの模写教育の実情を調査し、近代日本の模写教育を相対化することで、芸術家育成に対する重要性を検証していく。平成23年度は東京藝術大学大学美術館所蔵の模本整理及び調査、模本資料収集、海外調査(中国・韓国・台湾)を中心に研究を進めた。第一回ワークショップを開催し研究成果発表を行う他、代表者・分担者がそれぞれ学会発表、論文発表、講演を行った。模写の実技的研究としては従来の模写技法とデジタル技術を融合した新たな手法(特許4559524号)により、壁画表面の質感まで再現した高精度の複製制作に取り組み、高句麗古墳壁画江西大墓の複製を完成させた。敦煌石窟壁画、陝西省唐墓壁画についても今後複製制作を行うため、現地調査・基礎データ収集を行った。また、アジアにおける模写教育の現状調査のため中国・敦煌美術研究所、中央美術学院、韓国・ソウル大学、聖神女子大学、台湾・台湾師範大学、東海大学等、主要な芸術大学や研究機関を訪問し、視察、意見交換を行った。ワークショップでは模写史の概略をまとめ「模倣」の"表現"としての価値を見直し、模写の新技術の紹介と海外調査の報告を行った。研究成果として作品を展示することで国内外の関係機関から反響があり、模写の現代的なニーズを再確認することができた。初年度より、実技的な研究として様々な質感の壁画の高精細複製技術開発に取り組んできたが、最終年度は法隆寺金堂壁画、敦煌石窟壁画の質感再現を中心に研究を進めた。絵画制作における伝統的分業制を複製制作に導入する手法や、デジタル処理と手彩色を併用し劣化した画像資料の鮮明化や欠損部の復元を行う手法について研究に進展があった。また、東京芸術大学大学美術館所蔵品や、同大学が調査データを有するオルセー美術館の所蔵品を研究対象として、油彩画の複製技術開発にも取り組み、基底材のマチエール作りと印刷技術の融合手法に成果を上げた。開発された複製技術は2013年9月に学内で開催されたシンポジウム「日本の未来を拓く芸術文化外交」会場や、筑後広域公園芸術文化交流施設「九州芸文館」等における壁画複製展示に活用された。継続してきた東京芸術大学大学美術館所蔵の模本資料整理については分類・記録作業をほぼ完了し、特に近代の壁画模写に関しては使用された顔料の蛍光X線分析等の光学的調査を行い、同大学修士修了展において院生が中心となり調査報告を行った。模写史や模写の技法研究については成果をまとめ、今後書籍としての出版を予定している。平成24年度は前年度に引き続き、基底材の質感を伴った模写の制作技法開発に中心的に取り組んだ。壁画模写に関しては高句麗古墳壁画江西大墓および法隆寺旧金堂壁画を研究対象とし、フィルム写真や印刷図版のデジタル処理による鮮明化、壁画表面のマチエールを再現した和紙への印刷、手彩色による仕上げの技法について研究を深めることができた。高句麗壁画については天井部分を除いた石室を実物大で復元し、触れることができる文化財として平成24年3月6月、平山郁夫シルクロード美術館にて展示、4月には公開シンポジウムを開催し200名以上の参加者が集まった。また、壁画複製の課題のひとつである機動性の解決の試みとして、同壁画の模写を屏風形式に装丁し、移動展示や教材、室内装飾としての活用の可能性を模索した。制作した屏風については今後、展覧会等で公開していく予定である。壁画の他には板地に描かれた絵画について平等院鳳凰堂の扉絵を研究対象とし、和紙を基底材としながら原本の板目をトレースしレイヤーとして図像部分の模写に重ねることで、質感の再現に成功した。この技法については既に特許を出願していたが、平成24年12月に特許第5158891号「素材の製造方法及び絵画の制作方法、素材及び絵画、建築用材料」の名称で特許を取得した。外部機関との交流としては、文化財の科学調査技術および分析機器の視察、意見交換のため、平成25年1月に吉備国際大学を訪問した。

また、2月には敦煌研究院から樊錦詩院長ら5名の研究者を招き東京芸術大学でシンポジウムを行い、壁画模写の共同研究に向けて協定締結を進めている。当初の計画通りに調査とワークショップ開催を実行することができた。質感を伴う高精度の壁画模写研究に関して、当初は敦煌研究院、陝西省歴史博物館を訪問しそれぞれが管理する壁画の調査を行い、連携に向けての準備段階として人的交流を深める計画であったが、特に陝西省歴史博物館側からの強い要望で、具体的な共同研究に進展させるため中国大使館を通しての正式な交渉に至った。また、研究成果として発表した高句麗古墳壁画の模写が国内外のメディアに取り上げられたことをきっかけに新たな協力関係を築くことができた。25年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では模写の表現としての新たな価値付けを目指し、作品の質感をも再現し見る人に感動を呼び起こす模写の新技法の開発に取り組んできた。平成24年度は高句麗古墳壁画、法隆寺金堂壁画の質感を伴った複製画を制作した他、板絵の複製技術についても特許を取得し、研究は順調に進展している。また、壁画以外の絵画についても様々な基底材の質感表現の再現研究を進めており、絹、麻、その他の生地、金属箔地の絵画等について、新技術開発により模写の精度を高めることが期待できる。平成24年度は昨年度の研究成果発表として高句麗古墳壁画の模写を展示し、公開シンポジウムを行う。また、年度内に第二回ワークショップ開催を予定している。昨年度から引き続き、中国陝西省の唐墓壁画、北朝鮮の高句麗壁画、法隆寺金堂壁画など質感の異なる壁画の模写サンプルを制作し、絹本資料および板絵についても同様に質感を伴った模写の制作技法を研究開発する。海外調査は西欧にも範囲を広げ、膠を用いて描かれた絵画全般を対象に日本画の伝統技法を応用した保存方法、模写方法の研究を進める。芸大美術館所蔵の模本資料については昨年度から整理作業を進めており、今後は作家別、画題別の調査を進めていく。本件では引き続き模写技術の開発と活用について研究を深める。研究対象としては敦煌石窟壁画第57窟を予定しており、敦煌研究院にも既に研究協力の合意を得ている。平成25年度は本研究課題の最終年度に当たるため、研究の成果発表として模写作品の展覧会開催を予定している。また、「模倣と超越」をテーマに行なってきた模本資料の調査や模写史、技法書等の編纂作業、模写技術の開発などの成果として「美術の真価とはなにか」、何が美術品の価値を決めてきたのかという新たな問題提起に至った。今後研究の視野を広げるきっかけとすべく、本年度内に東西美術に関わる多分野の有識者によるシンポジウムを開催し、来年度以降の研究の基盤とする計画である。併せて、複製技術の開発研究においても日本の絵画だけでなく油彩画や立体物などより幅広い作品への応用を模索し、文化財の保存継承と新たな価値の創造につなげていきたい。
超臨界二酸化炭素による乳酸エステルの精製および光学分離技術の開発

バイオマスプラスチックとして注目されているポリ乳酸(PLA)のモノマーである乳酸には、光学異性体がある。優れた物性を持つポリ乳酸を製造するためには、光学純度の高い乳酸が必要である。しかし、このような必要性が高まっているにも関わらず、実用化を考慮した乳酸の光学異性体を分離および精製する方法はない。本研究では、乳酸の光学異性体に対し、超臨界流体二酸化炭素を用いて抽出(SFE)・精製およびクロマトグラフィー分離(SFC)をする技術の開発を目的とした。PLAのアルコリシス化の結果、反応溶媒にエタノールを用いた場合、反応温度220260°Cでエステル化が促進され、乳酸エチルの収率は80%以上であった。SFCによる光学分割では、温度4042°C、モディファイヤ流量0.010.02ml/minで光学分割が可能であることが確認された。しかし、本結果で得られた保持係数は一般的な光学活性物質に比べ著しく小さいため、改善が必要であることも示された。分離された乳酸エチルからのプレポリマー重合の検討も行った。この結果、温度と圧力を三段階に分け、徐々に変化させることで分子量Mw7,7008,200のプレポリマーが合成されることが確認できた。このようなSFCの利用は一般的にコスト高になる恐れがあるため、フィージビリティ・スタディを行った。その結果、年間1.22.4万トン規模の擬似移動床を用いることにより、採算性の確保が可能であると推計された。これらの実験的な検討に併せ、PLAリサイクルが実現した場合の効果を評価するため、PLAのライフサイクルにおけるエネルギー的評価を行った。この結果、PLAのケミカルリサイクルは、資源およびPLA製造エネルギー使用量の低減に効果があると推計された。バイオマスプラスチックとして注目されているポリ乳酸(PLLA)は光学純度の違いにより、物性が変化する。この特性を生かし、意図的あるいは非意図的に光学純度を変え、多様な特性を持つPLLAが市場に出ることが予想される。再資源化においては、光学純度の異なるPLLAの分解物から、物性の優れたPLLAおよびステレオコンプレックス型ポリ乳酸(scPLA)を生産するため、光学純度の高い乳酸を得る必要がある。そこで、乳酸に対して光学分割の手法の開発が求められている。本研究では、超臨界流体クロマトグラフィー法(SFC)を用いて、乳酸の光学分割手法の開発を目的とした。ただし、乳酸は超臨界二酸化炭素に不溶であるため、まず、PLLAを加アルコール分解反応(アルコリシス)により乳酸エステルを得た後、SFCにより光学分割することを試みた。PLLAのアルコリシスの結果、反応溶媒にエタノールを用いた場合、反応温度220260でエステル化が促進され、乳酸エチルの収率は80%以上得られた。特に、反応温度260°C、時間45minにおいて乳酸エチルの収率は100%であることを明らかにした。また、その他のアルコールを溶媒としてエステル化を行ったところ、乳酸エステルの側鎖が長くなるほど乳酸エステルの収率は低下した。加えて、触媒として炭酸カリウムを添加した場合、他の触媒と比べてアルコールに不溶で、さらに低温においての効果が高いため、優れた触媒であることを明らかにした。SFCによる光学分割では、温度4042°C、モディファイヤ流量0.010.02ml/minで光学分割できることが確認された。一般にSFCの利用はコスト高になる恐れがあるため、来年度フィージビリティ・スタディを行う。バイオマスプラスチックとして注目されているポリ乳酸(PLA)のモノマーである乳酸には,光学異性体がある。

優れた物性を持つポリ乳酸を製造するためには,光学純度の高い乳酸が必要である。しかし,このような必要性が高まっているにも関わらず,実用化を考慮した乳酸の光学異性体を分離および精製する方法はない。本研究では,乳酸の光学異性体に対し,超臨界流体二酸化炭素を用いて抽出(SFE)・精製およびクロマトグラフィー分離(SFC)をする技術の開発を目的としている。PLLAのアルコリシス化の結果,反応溶媒にエタノールを用いた場合,反応温度220260°Cでエステル化が促進され,乳酸エチルの収率は80%以上であった。SFCによる光学分割では,温度4042°C,モディファイヤ流量0.010.02ml/minで光学分割が可能であることが確認された。しかし,本結果で得られた保持係数は一般的な光学活性物質に比べ著しく小さいため,改善が必要であることも示された。分離された乳酸エチルからのプレポリマー重合の検討も行っている。この結果,温度と圧力を三段階に分け,徐々に変化させることで分子量Mw7,7008,200のプレポリマーが合成されることが確認できた。このようなSFCの利用は一般的にコスト高になる恐れがあるため,フィージビリティ、スタディを行った。その結果,年間1.22.4万トン規模の擬似移動床を用いることにより,採算性の確保が可能であると推計された。これらの実験的な検討に併せ,PLAリサイクルが実現した場合の効果を評価するため,PLAのライフサイクルにおけるエネルギー的評価を行った。この結果,PLAのケミカルリサイクルは,資源およびPLA製造エネルギー使用量の低減に効果があると推計された。
直動脚機構を用いた3次元移動ロボットの開発

本研究は,作業移動への応用に適する脚ロボットおよびその制御手法に関するものであり,その内容は以下のとおりである.簡便な機構により効率的な制御が可能な直動脚ロボットの開発を行った.本研究では,既に試作を行ってきた平面内で移動可能なロボットを3次元移動可能なものへと拡張した.開発を行ったロボットは以下の特徴を有する.・胴体部の姿勢が床面に対し常に水平に保たれるので,視覚やハンドを搭載することで作業移動ロボットへの応用に適する.・直動関節により胴体部分の可動域(作業範囲)が広くとれる.また,水平および鉛直方向への移動が分離しやすく制御が容易である.・重量の集中する胴体部の運動を床面に対する並行移動と見なせる.これにより,運動モデルを簡単化することが可能である.・ロボットが床面より受ける床反力を反力中心(ZMP)から胴体重心方向への力に集約して近似することが可能である.これにより,効率的で安定な歩行制御則(後述)を導出可能である.以上の特徴により,開発したロボットは実時間制御により外界環境の変化に適応しながらの柔軟な歩行生成が可能と考えられ,作業移動ロボットへの応用に適したものとなった.試作したロボットにより平面内での歩行,段差の乗り越え移動の実験を行い.その性能の確認を行った.本研究は.作業移動への応用に適する脚ロボットおよびその制御手法に関するものである.目的とするロボットは並行リンクを組み合わせた直動関節を有する脚機構を基本単位として構成され,簡便な機構および制御則で,実時間制御に基づく歩行を可能とするものである.本年度行った開発状況は以下のとおりである.1.直動脚機構を有する4足歩行ロボットの機構設計および製作を行った.製作した脚は並行リンクを組み合わせて構成されるものである.2.製作したロボットを制御するための角運動量制御則を開発し,適用可能性を調べるための基礎実験を行った.また,この結果については日本ロボット学会学術講演会で発表した.3.各リンクの基本動作実験を行い,制御システムの構築を行った.制御システムは一台のPCおよびインターフェースボード,モータドライバより成る.モータドライバは予定していた製品の発売が遅れたため,自作することとした.本研究は,作業移動への応用に適する脚ロボットおよびその制御手法に関するものであり,その内容は以下のとおりである.簡便な機構により効率的な制御が可能な直動脚ロボットの開発を行った.本研究では,既に試作を行ってきた平面内で移動可能なロボットを3次元移動可能なものへと拡張した.開発を行ったロボットは以下の特徴を有する.・胴体部の姿勢が床面に対し常に水平に保たれるので,視覚やハンドを搭載することで作業移動ロボットへの応用に適する.・直動関節により胴体部分の可動域(作業範囲)が広くとれる.また,水平および鉛直方向への移動が分離しやすく制御が容易である.・重量の集中する胴体部の運動を床面に対する並行移動と見なせる.これにより,運動モデルを簡単化することが可能である.・ロボットが床面より受ける床反力を反力中心(ZMP)から胴体重心方向への力に集約して近似することが可能である.これにより,効率的で安定な歩行制御則(後述)を導出可能である.以上の特徴により,開発したロボットは実時間制御により外界環境の変化に適応しながらの柔軟な歩行生成が可能と考えられ,作業移動ロボットへの応用に適したものとなった.試作したロボットにより平面内での歩行,段差の乗り越え移動の実験を行い.その性能の確認を行った.
Hypermutator腫瘍のバイオマーカー開発に向けた免疫学的解析

静岡がんセンターで施行中の網羅的がんゲノム解析研究であるHOPEプロジェクトにて同定されたhypermutator症例を対象として症例の予後に関連した免疫バイオマーカーの同定を行うことを目的とする。具体的には、まず1つ目の柱は、免疫応答関連遺伝子パネルの発現解析と腫瘍内浸潤リンパ球(tumor-infiltrating lymphocyte;TIL)の免疫染色による検討であり、2つ目の柱は、TIL細胞のT細胞受容体遺伝子(T cell receptor: TCR)レパトワ解析およびネオアンチゲンの同定を行うものである。これまでのHOPE登録約2,000例の腫瘍の中でhypermutator (総SNV数500以上)は、100例(5%)確認されており、大腸および胃がんが64例であった。平成30年度は、hypermutator症例のPD-L1およびCD8B遺伝子発現レベルに基づいて4つの免疫カテゴリーに症例を分類し、免疫応答遺伝子パネルの発現を各群で比較している。その結果hypermutator症例は、PD-L1+CD8B+群に55%が属し、PD-L1陽性群ではIL-6遺伝子の発現が高かった。具体的には、PD-L1+CD8B+に属するT細胞群は、GranzymeB遺伝子が、またPD-L1+CD8B-に属するT細胞以外群は、TREM1遺伝子がマーカーとなる可能性が示唆された。これらの成果は、2018年度に論文発表している(Kondou R, Akiyama Y, et al., Int J Oncol 54:219-228, 2019)。2019年度は、同定された遺伝子変異からネオアンチゲン候補のペプチドリストの同定とTCRレパトワ解析を進める予定であり、ネオアンチゲンの発現レベルとTCRレパトワ頻度の相関につき検討を行う。2018年度には、HOPEプロジェクト登録2,000症例からhypermutator症例100例を選別し、免疫応答関連遺伝子の発現データの解析を施行した。PD-L1+CD8B+発現データより4つの免疫カテゴリーに分類し、PD-L1とIL-6の発現相関を示した(論文発表あり)。TILマーカーその他の免疫関連遺伝子の免疫染色用の標本作製も終了し、全体の約30%の染色を終了している。ネオアンチゲンの同定およびTCRレパトワ解析は、現在HLA-DNAタイピングを終了しており、今後本格的にネオアンチゲンの同定作業に入る所である。以上のまとめより2年目の評価としてはほぼ順調に進行しているものと考える。2019年度は、同定された免疫関連遺伝子やTILマーカーの免疫染色を年度前半に施行し、後半はすでに解析した各症例のHLA-DNAタイピングにマッチさせてネオアンチゲンの同定をin silicoプログラムを利用して行う。並行して保存してある腫瘍由来のRNAを使用してhuman TCRプロファイリングキットによりTCRレパトワの解析を実施する。最終的に各免疫関連遺伝子の発現レベル、ネオアンチゲンとTCRレパトワの解析結果から各症例の予後と相関するマーカーにつき検討を実施する予定とする。初年度である平成29年度には、HOPEプロジェクト登録2,000症例からhypermutator症例100例を選別し、免疫関連遺伝子の発現データの解析を施行した。合わせてhypermutator症例87例とコントロールであるnon-hypermutator53例をリストアップし、免疫染色用の病理組織切片の作製を施行中であり、現在約1/3の作製を終了している。今後免疫染色での解析やネオアンチゲンの同定などより時間と労力のかかる作業に移行していくが、1年目の評価としてはほぼ順調に進行していると考える。

2018年度には、HOPEプロジェクト登録2,000症例からhypermutator症例100例を選別し、免疫応答関連遺伝子の発現データの解析を施行した。PD-L1+CD8B+発現データより4つの免疫カテゴリーに分類し、PD-L1とIL-6の発現相関を示した(論文発表あり)。TILマーカーその他の免疫関連遺伝子の免疫染色用の標本作製も終了し、全体の約30%の染色を終了している。ネオアンチゲンの同定およびTCRレパトワ解析は、現在HLA-DNAタイピングを終了しており、今後本格的にネオアンチゲンの同定作業に入る所である。以上のまとめより2年目の評価としてはほぼ順調に進行しているものと考える。平成30年度は、同定された免疫関連遺伝子やTILマーカーの免疫染色およびネオアンチゲン候補のペプチドリストの同定を進める予定である。免疫染色に関しては、病理組織標本が作製された症例から作業を開始し、並行して病理診断医による評価を行うものとする。ネオアンチゲンペプチドの解析については、免疫学的なアッセイのアプローチが含まれるため、時間と労力が費やされることが予想され、可能であれば免疫染色とアッセイ業務を複数のスタッフで対応できるように考える。3年目までに、各症例の予後データを入手し、研究データが揃ったものから予後との相関を検討する。2019年度は、同定された免疫関連遺伝子やTILマーカーの免疫染色を年度前半に施行し、後半はすでに解析した各症例のHLA-DNAタイピングにマッチさせてネオアンチゲンの同定をin silicoプログラムを利用して行う。並行して保存してある腫瘍由来のRNAを使用してhuman TCRプロファイリングキットによりTCRレパトワの解析を実施する。最終的に各免疫関連遺伝子の発現レベル、ネオアンチゲンとTCRレパトワの解析結果から各症例の予後と相関するマーカーにつき検討を実施する予定とする。研究計画2年目以降追加の抗体試薬を用いた免疫染色実験の必要性が出てきたため、当初の予定額では、不足する見込みもあり、平成30年度の直接経費と合わせて追加の実験を施行予定である。追加する抗体試薬は、5-6種類をを予定しており、消耗品のコストは30-40万円を見込んでいる。
心筋内向き整流カリウムチャネルの多様性の研究

心筋細胞膜の内向き整流性カリウム(Kir)チャネルは、静止電位の形成、活動電位再分極の促進、細胞膜興奮性の調節などの重要な機能を担う。Kir電流は機能的に古典的な強い整流性を示すKir電流、G蛋白調節性Kir電流、ATP感受性Kir電流に分類されるが、Kirチャネル遺伝子ファミリーのうちKir2のグループに属する遺伝子は古典的な強い整流性を示すKirチャネルをコードし、心筋細胞の静止電位形成を担うKir電流、I_<K1>に良く似た性質を示す。マウスにおいてはKir2.1のコードするKir2.1チャネルがI_<K1>の主要な担い手であり、さらにKir2.2のコードするKir2.2チャネルもこれに寄与することが近年のノックアウトマウスを用いた研究によって示唆された。したがってI_<K1>は基本的に一種類のチャネルを通って流れる電流成分であると考えられてきたが、少なくともKir2.1とKir2.2の2種類のチャネルが、I_<K1>、を構成する可能性がある。我々は心筋に発現している内向き整流カリウムチャネルの多様性が心筋の電気的な膜興奮機能におよぼす影響を明らかにする目的で、数種類のKirチャネル遺伝子についてこれを哺乳動物由来の培養細胞に発現させ、発現したチャネルについて電気生理学的な機能解析を行った。遺伝子としてはマウスおよびヒトの内向き整流性カリウムチャネル遺伝子Kir2.1及びKir2.2、計4種類を用い、これらがコードするチャネルの生理的な機能を規定する細胞内陽イオンとの相互作用を中心に電気生理学的機能の解析をインサイドアウト・パッチ膜からの巨視的電流記録によって行った。その結果、Kir2.1とKir2.1とではアミノ酸レベルで約70%の相同性を有するが、細胞内粒子(ポリアミンやMgイオン)によるチャネルブロックの膜電位依存性について違いがあることを明らかにし、心筋細胞のI_<K1>の生理的な内向き整流性(Journal of physiology, in press)をよく再現するのはKir2.1チャネルであることを報告した。また、ヒトの遺伝子については、健康な日本人よりクローニングし、すでに報告されている遺伝子とのアミノ酸配列レベルでの違い、それに伴う機能面での相違点およびその構造基盤についても遺伝子変異体の作製などを行って機能解析、検討を行った。Kir電流は機能的に古典的な強い整流性を示すKir電流、G蛋白調節性Kir電流、ATP感受性Kir電流に分類されるが、Kirチャネル遺伝子ファミリーのうちkir2のグループに属する遺伝子は古典的な強い整流性を示すKirチャネルをコードし、心筋細胞の静止電位形成を担うKir電流、I_<K1>に良く似た性質を示す。マウスにおいてはkir2.1のコードするKir2.1チャネルがI_<K1>の主要な担い手であり、さらにkir2.2のコードするKir2.2チャネルもこれに寄与することが近年のノックアウトマウスを用いた研究によって示唆された。したがってI_<K1>は基本的に一種類のチャネルを通って流れる電流成分であると考えられてきたが、少なくともKir2.1とKir2.2の2種類のチャネルが、I_<K1>を構成する可能性がある。

我々は心筋に発現している内向き整流カリウムチャネルの多様性が心筋の電気的な膜興奮機能におよぼす影響を明らかにする目的で、数種類のKirチャネル遺伝子についてこれを哺乳動物由来の培養細胞に発現させ、発現したチャネルについて電気生理学的な機能解析を行った。遺伝子としてはマウスおよびヒトの内向き整流性カリウムチャネル遺伝子kir2.1及びkir2.2、計4種類を用い、これらがコードするチャネルの生理的な機能を規定する細胞内陽イオンとの相互作用を中心に電気生理学的機能の解析をインサイドアウト・パッチ膜からの巨視的電流記録によって行った。その結果、kir2.1とkir2.1とではアミノ酸レベルで約70%の相同性を有するが、細胞内粒子(ポリアミンやMgイオン)によるチャネルブロックの膜電位依存性について違いがあることを明らかにし、心筋細胞のI_<K1>の生理的な内向き整流性(Journal of physiology, in press)をよく再現するのはKir2.1チャネルであることを報告した。また、ヒトの遺伝子については、健康な日本人よりクローニングし、すでに報告されている遺伝子とのアミノ酸配列レベルでの違い、それに伴う機能面での相違点およびその構造基盤についても遺伝子変異体の作製などを行って機能解析、検討を行った。得られた結果については現在論文発表準備中である心筋に発現している内向き整流カリウムチャネルの多様性が心筋の電気的な膜興奮機能におよぼす影響を明らかにする目的で、数種類のチャネル遺伝子についてこれを培養細胞に一過性にあるいは安定に発現させた系を作り、発現したチャネルについて電気生理学的な機能解析を行った。遺伝子としてはマウスおよびヒトの内向き整流性カリウムチャネル遺伝子IRK1及びIRK2、計4種類の遺伝子を用いており、これらがコードするチャネルの生理的な機能を規定する役割を担う細胞内陽イオンとの相互作用を中心に電気生理学的機能の解析を全細胞型電流記録および単一チャネル電流記録によって行った。その結果、IRK1とIRK2とではアミノ酸レベルで約70%の相同性を有するが、内向き整流カリウムチャネル電流の活性化機構に大きな違いがみられることや、電流の生理的な膜電位依存性について違いがあることをあきらかにすることができた。すでに一部の研究成果を学会で報告した。また、ヒトの遺伝子については、日本人よりクローニングし、すでに報告されている白人からクローニングされた遺伝子とのアミノ酸レベルでの違い、それに伴う機能面での相違点およびその構造基盤についても遺伝子変異体の作製などを行って機能解析、検討を行った。得られた結果については現在論文発表準備中である。
パワーデバイス応用に向けた酸化ガリウム／IV族半導体直接接合界面形成

酸化ガリウム(Ga2O3)の有する非常に高い絶縁破壊電界、融液成長バルク基板の存在という材料的メリットを活かした次世代パワーデバイスの実現を目指し、ホール伝導性を有するp型Ga2O3の欠如、低熱伝導率に伴う放熱問題という2つの問題点を解決するための技術開発を行います。本研究課題においては、Ga2O3の有するこれら両課題に対して最も有効な手法であると考えられるGa2O3基板とシリコン(Si)、シリコンカーバイド(SiC)基板との直接接合技術を開発し、その接合界面の構造、熱伝導、電気的特性を評価します。
新しい血小板型抗原YuK^a,YuK^bに関する臨床的研究

本年度の研究で以下の事実を究明しえた。1.経産婦献血者6万人について抗血小板抗体をスクリ-ニングしたところ、(1)抗YuK^a抗体は6万人中76人(0.12%)に、抗YuK^b抗体は6万人中1人(0.02%)に検出された。これら77人の抗体はすべてIgG抗体で、これらの人々には輸血歴のないことから、母児間のYuK型不適合妊娠により産生された抗体であることが判明した。これらの人々の分娩歴より新生児血小板減少性紫班病の有無を明確にしえなかったが、今回のスクリ-ニング検査の結果から、本邦ではYuK^a不適合が新生児血小板減少性紫班病の主要な原因であることの論拠を得た。(2)抗YuK^a抗体保有経産婦献血者22人の協力を得てHLAタイピングを実施したところ、その内の16人(72.6%)がA24ーBw52ーDR2のハプロタイプを持っていた。本邦でのこのハプロタイプの頻度は約9%なので、抗体保有者で有意にこのハプロタイプの頻度が高いことが判明した。このことは、今後の本疾患の予知予防に重要と思われた。(3)経産婦献血者3万人中抗Sib^a抗体保有者1人、同献血者6万人中抗NaK^a抗体保有者2人を検出した。2.血小板に対するマウスモノクロ-ナル抗体11種類を分析したしところ1種類(OKM5)に抗NaK^a抗体の特異性があることを突き止めた。血小板型に対するモノクロ-ナル抗体としては初めてのものである。3.従来、混合受身凝集法(MPHA法)ではマイクロプレ-トU型を使用して実施していたが、今回テラサキプレ-トU型を使用する方法に成功した。これにより従来の5分の1量の血小板及び抗血清で検査が可能になった。約2500人について検査したところ、約98%がYuK^a陰性YuK^b陽性、約2%がYuK^a陽性YuK^b陽性、YuK^a陽性YuK^b陰性は1人だけであった。このことから本邦の母児YuK^a不適合は夫婦50組に1組の割合であり、夫はYuK^a陽性YuK^b陽性が殆どなので、新生児は100人に1人が母とYuK^a型不適合となることが判明した。母児YuK^b型不適合は新生児1万人に1人の割合と推定された。このような母児血小板型不適合妊娠で、どの程度新生児血小板減少性紫斑病が発症しているのかを明確にすることが必要である。不適合の組み合わせでも母親に抗YuK^a抗体又は抗YuK^b抗体が生じなければ本疾患は発症しない。そこで以下のテーマを検討した。2.経産婦献血者における抗YuK^a抗体及び抗YuK^b抗体の検出頻度について:埼玉県赤十字血液センターの協力を得て34000人の経産婦献血者について抗体スクリーニングを実施したところ、抗YuK^a抗体42例(0.12%)抗YuK^b抗体1例が検出された。抗YuK^a抗体頻度0.12%という数字は赤血球型不適合妊娠でのRhのE因子に対する抗体産生頻度に匹敵する高頻度であるという注目すべき事実が判明した。これらの抗体保有婦人の妊娠歴を調査したとこ、児死亡の症例が散見されるが、新生児血小板減少性紫斑病がどのくらいの例で生じていたか特定することは出来なかった。今後、現在開発中の凝集法による簡便な抗血小板抗体検出法を用いてこれから出産する婦人の抗血小板抗体をスクリーニング検査し、抗YuK^a抗体、抗YuK^b抗体と新生児血小板減少性紫斑病の発生頻度の関係を明らかにし、本疾患の予知、予防に役立てたい。

2.血小板に対するマウスモノクロ-ナル抗体11種類を分析したしところ1種類(OKM5)に抗NaK^a抗体の特異性があることを突き止めた。血小板型に対するモノクロ-ナル抗体としては初めてのものである。3.従来、混合受身凝集法(MPHA法)ではマイクロプレ-トU型を使用して実施していたが、今回テラサキプレ-トU型を使用する方法に成功した。これにより従来の5分の1量の血小板及び抗血清で検査が可能になった。
N型糖鎖によるErbBファミリーの機能制御

糖鎖修飾は最も普遍的に見られる翻訳後修飾であり、タンパク質の機能に深く関与している。具体的にはタンパク質の立体構造や可塑性、親水性といった物理化学的性質を変化させることにより、その動態に影響すると考えられている。本研究ではErbBファミリーやアデニレートシクラーゼのN型糖鎖の役割を解明することを試みた。まず、RrbBの二量体形成におけるN型糖鎖の役割を検討した。ErbB3はその細胞外ドメインに10カ所の糖鎖付加部位をもつが、そのうちドメインIIIのAsn418をGlnに変えN型糖鎖の付加部位を欠失させるとリガンド非依存性に二量体を形成することがわかった。このN418Q変異ErbB3をErbB2と共発現させた細胞では、ErbB3ホモ二量体およびErbB2-ErbB3ヘテロ二量体形成の増加とErkのリン酸の上昇がみられ、さらに足場非依存性の増殖能やヌードマウスにおける腫瘍形成能が著しく上昇することが明らかとなった。一方、ErbB2においてはドメインIIIにN型糖鎖の付加部位が存在しないが、ErbB3のAsn418に相当する部位に糖鎖の付加部位を導入したG449N変異ErbB2では、リガンド非依存性の二量体形成が減少することがわかった。現在ErbB2およびErbB3を精製し、糖鎖による構造変化の制御機構を検討している。アデニレートシクラーゼ3はその細胞外ドメインに2カ所の糖鎖付加部位を持ち、糖鎖修飾が活性に深く関与していることが示唆されている。本研究では、糖転移酵素GnT-IIIの導入によってN型糖鎖のプロセシングを抑制すると、アデニレートシクラーゼの酵素活性が1.52倍に上昇することを見出した。現在その糖鎖の末端構造の変化による活性制御のメカニズムを検討中である。N型糖鎖は、タンパク質の立体構造や可塑性、親水性を変化させ、その機能を修飾する。本研究ではシグナル分子の糖鎖の役割を明らかにすることを目標に、モデルの糖タンパク質としてErbBを選び、その二量体形成におけるN型糖鎖の役割を検討した。EGFRの細胞外ドメイン中のドメインIIIに存在する糖鎖のうち、Asn420に付加する糖鎖を失うとリガンド非依存性に二量体を形成することが以前の研究より明らかになっているが、EGFRと一次構造上のホモロジーが高いErbB3で、EGFRのAsn420に相当するAsn418をGlnに変えN型糖鎖の付加部位を欠失させると、やはりリガンド非依存性に二量体を形成することがわかった。このN418Q変異ErbB3をErbB2と共発現させた細胞では、Erkのリン酸化が著明に上昇し、ErbB3ホモ二量体のみならずErbB2-ErbB3のヘテロ二量体形成も増加することがわかった。さらに、この下流のシグナルの増強により足場非依存性の増殖能を獲得すること、ヌードマウスにおける腫瘍形成能が著しく上昇することが明らかとなった。一方、ErbB2においてはドメインIIIにN型糖鎖の付加部位が存在しない。EGFRのAsn420、ErbB3のAsn418に相当する部位に糖鎖の付加部位を導入したG449N変異ErbB2では、リガンド非依存性の二量体形成が減少することがわかった。現在、その変異体に糖鎖が実際に導入されているかどうかを検討するため、ErbB2の細胞外ドメインの精製を試みている。ErbB2の立体構造は、EGFRやErbB3にリガンドが結合したときの構造に近いことが報告されている。

今後、ErbB2ではドメインIIIの糖鎖がないことがリガンド非依存性の二量体形成や細胞の増殖能といった癌原性を示す原因になっていることを証明したいと考えている。糖鎖修飾は最も普遍的に見られる翻訳後修飾であり、タンパク質の機能に深く関与している。具体的にはタンパク質の立体構造や可塑性、親水性といった物理化学的性質を変化させることにより、その動態に影響すると考えられている。本研究ではErbBファミリーやアデニレートシクラーゼのN型糖鎖の役割を解明することを試みた。まず、ErbBの二量体形成におけるN型糖鎖の役割を検討した。ErbB3はその細胞外ドメインに10カ所の糖鎖付加部位をもつが、そのうちドメインIIIのAsn418をGlnに変えN型糖鎖の付加部位を欠失させるとリガンド非依存性に二量体を形成することがわかった。このN418Q変異ErbB3をErbB2と共発現させた細胞では、ErbB3ホモ二量体およびErbB2-ErbB3ヘテロ二量体形成の増加とErkのリン酸の上昇がみられ、さらに足場非依存性の増殖能やヌードマウスにおける腫瘍形成能が著しく上昇することが明らかとなった。一方、ErbB2においてはドメインIIIにN型糖鎖の付加部位が存在しないが、ErbB3のAsn418に相当する部位に糖鎖の付加部位を導入したG449N変異ErbB2では、リガンド非依存性の二量体形成が減少することがわかった。現在ErbB2およびErbB3を精製し、糖鎖による構造変化の制御機構を検討している。アデニレートシクラーゼ3はその細胞外ドメインに2カ所の糖鎖付加部位を持ち、糖鎖修飾が活性に深く関与していることが示唆されている。本研究では、糖転移酵素GnT-IIIの導入によってN型糖鎖のプロセシングを抑制すると、アデニレートシクラーゼの酵素活性が1.52倍に上昇することを見出した。現在その糖鎖の末端構造の変化による活性制御のメカニズムを検討中である。