hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
硬X線・ガンマ線で探るガンマ線バーストと粒子加速

粒子加速現象の解明を目指し、ガンマ線バースト探査衛星Swiftに搭載されたBAT検出器のデータの詳細な解析を行った。BAT検出器は、過去の30倍もの感度で硬X線領域の全天サーベイを実現できる。本年度は、打ち上げ後1年という早い時期であるため、データの精度を実証するために、定常的な硬X線源である「カニ星雲」をモニタするとともに、良く知られた明るいX線天体について、これまでにない感度で硬X線放射の変動の研究を行った。Swift衛星BAT検出器の広い視野をいかした広域観測データを活用して、低質量X線連星(LMXB)の解析を行った。「かに星雲」の観測データを用いた軌道上キャリブレーションを行い、BAT検出器のこれまでにない感度と優れた分光能力を活かして、明るいLMXBについて約20天体の硬X線スペクトルの変動を一年にわたって系統的に詳細なモニタを行い100keVまでのびるベキ関数状の硬X線が普遍的に存在すること、それらがLMXBの降着状態によって遷移することを示した。これはブラックホール候補星と同様に、中性子星においても、数10keV程度の高温電子あるいは加速された非熱的電子の存在によって説明できる。この結果を、2月にアメリカで行われたSwift衛星のサイエンスワーキンググループ会議で発表し、2006年春季天文学会においても発表予定である。また、Astrophysical Journal誌への投稿準備中である。このようにして、地球からの距離などの物理パラメータが比較的正確に求まっていて、かつジェット現象が観測されているLMXBを、詳細に解析することにより、その現象を遠方でおきるガンマ線バーストや系内ブラックホールなどと比較検討していけることを示し、高エネルギー粒子を作り出す機構を解明する礎をつくった。現代宇宙物理に残された大きな謎であるガンマ線バーストの「中心エンジン」の解明を目指し、次世代の衛星搭載を見据えたガンマ線検出器の開発を進めた。「半導体コンプトンカメラ」を試作し、様々な地上試験および気球実験を行い、その概念の実証と基礎性能め評価を行った。半導体コンプトンカメラに必要不可欠であるテルル化カドミウム(CdTe)撮像分光検出器をより高性能にするため、性能評価と製作条件の最適化を繰り返した。この検出器や読み出しシステムを含め、半導体コンプトンカメラの重要性をドイツにおけるワークショップで発表した。また、この検出器を4つ組み合わせて大面積の撮像検出器を構成し、符号化マスクを用いることにより、放射線源の位置を検出することに成功した。さらに、このCdTe検出器と両面シリコンストリップ検出器とを組み合わせ、半導体コンプトンカメラを製作し、コンプトン散乱の再構成によってガンマ線の入射方向を特定することに成功した。この実験結果をシミュレーションと比較しながら、角度分解能を支配する要素を考察し、性能向上に必要な要素を示した。この半導体コンプトンカメラと大面積の撮像検出器を用いて気球実験を行った。次年度以降の本格的な宇宙観測め基礎となるように、機構系においてもデータ処理系においても拡張性に富んだ設計を行った。高度43kmで3時間のレベルフライトに成功し、気球の方向制御や観測データの取得に成功した。これにより、さらに多数の検出器を搭載した高感度の検出器により天体の観測が実現できることを示した。硬X線における半導体コンプトンカメラの偏光検出能力の実証を放射光施設Spring-8において行った。100%直線偏光ビームを半導体コンプトンカメラに入射し、硬X線において偏光検出に成功した。この結果をIEEE国際学会/日本天文学会で発表し、IEEE論文にまとめた。現代宇宙物理に残された大きな謎であるガンマ線バーストの「中心エンジン」の解明を目指し、昨年に引き続き、次世代の衛星搭載を見据えたガンマ線検出器の開発を進めるとともに、2004年11月にアメリカで打ち上げられたガンマ線バースト探査衛星Swiftの打ち上げ直後の軌道上キャリブレーションをNASAゴダード宇宙飛行センターに赴き、行った。半導体コンプトンカメラに必要不可欠であるテルル化カドミウム撮像分光検出器をより高性能にするために、詳細な評価を行い、次の試作に向けての問題点の洗い出しを行った。その結果とコンプトンカメラ試作器の性能をまとめ、天文学会2004年秋季年会にて発表した。本研究課題を遂行する上で鍵となるSwift衛星の主検出器であるBAT検出器は、3万2千個のテルル化亜鉛カドミウム(CdZnTe)から構成され、このエネルギー応答関数を構築するためには、検出器1つ1つの特性の理解と、3万2千チャンネルからなるアナログLSI("XA")の特性評価が必要不可欠である。また、CdZnTeもXAも初めて宇宙観測に用いられるものであり、衛星軌道上でその特性を評価することにより、衛星搭載用の半導体コンプトンカメラを開発する上でも貴重な知見を得ることができる。応答関数の構築作業のために現地に赴き、打ち上げ前の地上試験で得られた特性データをもとにつくられた応答関数について、衛星軌道上で実際の天体を観測してその精度を検証した。標準的なX線天体の実際の観測データを解析し、CdZnTe、LSIの特性データの評価を詳細に行い、応答関数の精度向上を図った。

本年度は、打ち上げ後1年という早い時期であるため、データの精度を実証するために、定常的な硬X線源である「カニ星雲」をモニタするとともに、良く知られた明るいX線天体について、これまでにない感度で硬X線放射の変動の研究を行った。Swift衛星BAT検出器の広い視野をいかした広域観測データを活用して、低質量X線連星(LMXB)の解析を行った。「かに星雲」の観測データを用いた軌道上キャリブレーションを行い、BAT検出器のこれまでにない感度と優れた分光能力を活かして、明るいLMXBについて約20天体の硬X線スペクトルの変動を一年にわたって系統的に詳細なモニタを行い100keVまでのびるベキ関数状の硬X線が普遍的に存在すること、それらがLMXBの降着状態によって遷移することを示した。これはブラックホール候補星と同様に、中性子星においても、数10keV程度の高温電子あるいは加速された非熱的電子の存在によって説明できる。この結果を、2月にアメリカで行われたSwift衛星のサイエンスワーキンググループ会議で発表し、2006年春季天文学会においても発表予定である。また、Astrophysical Journal誌への投稿準備中である。このようにして、地球からの距離などの物理パラメータが比較的正確に求まっていて、かつジェット現象が観測されているLMXBを、詳細に解析することにより、その現象を遠方でおきるガンマ線バーストや系内ブラックホールなどと比較検討していけることを示し、高エネルギー粒子を作り出す機構を解明する礎をつくった。
精製因子から再構成した大腸菌蛋白質膜透過系の構造および機構

大腸菌の蛋白質膜透過装置を構成する各因子をそれぞれ均一に精製し、リポソームに再構成する実験系を用い以下の点を明らかにした。1.新因子SecGを発見し、精製標品を用いて再構成活性を著しく促進する機能を持つことを示した。2.膜透過活性を示す最小単位は、SecA,SecY,SecEから再構成できる。SecGをさらに再構成すると著しく活性が上昇する。3.SecGはSecYとSecEが複合体を形成するのを促進する。4.SecAの受容体としてSecY,SecEの両方が必要である。5.SecGは膜透過に共役して膜内での配向性を変化させる。この変化はSecGによる活性促進に必須である。また、SecG遺伝子破壊株を作製し、in vivoでSecGの役割を調べ以下を明らかにした。6.SecG遺伝子破壊株は、37°Cでは生育可能であるが20°Cでは生育できない。7.20°Cでの蛋白質の分泌はSecGを要求する。大腸菌の蛋白質膜透過には、多くのSec因子が関与することが遺伝学的に示唆されている。精製因子を用いた再構成系で、SecA、SecY、SecEの3種の因子が中心的役割をしていることを証明した。さらに新たな因子の存在を見いだし、この新因子について研究し以下の成果を得た。(2)p12を分子量約12万の膜蛋白質として精製した。(3)p12の部分アミノ酸配列により、これをコードする遺伝子を大腸菌染色体上に見いだした。(4)p12遺伝子をクローニングし、p12の大量発現系を構築した。(5)p12遺伝子破壊株を構築し、in vivoにおける蛋白質膜透過が阻害されていることを証明した。(6)p12はSecEと特に強く相互作用して活性を上昇させることを明らかにした。大腸菌の蛋白質透過装置を構成する各因子をそれぞれ均一に精製し、リポソームに再構成する実験系を用い以下の点を明らかにした。1.膜透過活性を示す最小単位は、SecA,SecY,SecEから再構成できる。2.SecGはSecYとSecEが複合体を形成するのを促進する。3.SecAの受容体としてSecY,SecEの両方が必要である。4.SecGは膜透過に共役して膜内での配向性を変化させる。5.SecG遺伝子破壊株は、37°Cでは生育可能であるが20°Cでは育成できない。6.20°Cでの蛋白質の分泌はSecGを要求する。
統合化ライフサイクル管理システムの開発

本研究は、環境問題、特に廃棄物問題の解決に向けて、製品ライフサイクルの閉ループ循環化を実現する一手法として、機械のライフサイクルを適切に管理するシステムを開発することを目的とした。その方法として、既存のメカトロニクス機械を対象に長期にわたり使用履歴を収集し、そこから、機械各部の状態、特に劣化状況を把握し、そのデータに基づき、メンテナンスの支援、および、機械使用後の機械の再生、部品の再利用、リサイクルなどの適切な処理計画を支援するシステムの構築を行うこととした。長期にわたる使用履歴情報の収集、および、分析の結果、以下のことが明らかになった。1.データ収集中、数回の故障が発生したが、その故障の発生の検知に成功した。また、故障原因の同定のために有効な情報を抽出することが出来た。ただし、今回使用した実験システムでは、必ずしもセンサの数が充分でなく、故障原因を100%同定することは出来なかった。2.劣化に関しては、顕著な劣化を示す機能(例えば、今回対象として機械の場合、画像濃度など)については充分にその傾向を把握可能で、予防保全を行うことが可能なことを検証した。一方、劣化傾向がそれほど明かでない機能に関しては、センサ誤差の時間的な増大などにより、必ずしも有意な情報を獲得できなかった。これらの問題の解決のためには、自己調整機能を持つセンサとその情報処理装置を多数分散配置し、対象機械自体が自己の劣化を管理するような機械システムのアーキテクチャを開発することが必要である。このように、本研究では、従来メンテナンス工学が対象としてきた、専門の保全要員が常駐している大規模装置と異なり、ほぼメンテナンスフリーを前提とした耐久消費財の劣化傾向管理を行う場合の課題が明確になった。本研究は、環境問題、特に廃棄物問題の解決に向けて製品ライフサイクルを閉ループ循環化を実現する一手法として、機械のライフサイクルを適切に管理するシステムを開発することを目的として研究を行った。具体的には以下の4点を目的としたが、特に14の統合化と使用後の処理計画に重点を置いた。l機械システム使用時の使用履歴、すなわち、使用環境履歴、保全履歴、操作履歴等を実験的に収集し、機械各部の状態、特に劣化状況を把握する手法を開発する。2 1のデータに基づき、故障診断/保全計画をおこなう保全計画システムを開発する。3 1、2に基づき、劣化/故障状況に応じて適切な運用を支援する手法を開発する。4さらに、機械使用後には、劣化/故障状況に応じて、適切な処理計画を提案するシステムを開発する。本年度は、以下の成果を得た。l既存のメカトロニクス機械にデータ収集装置を接統し、長期にわたり使用履歴を収集した。2さらに、収集したデータを解析し、機械各部の劣化情報を推定した。実際、大量のデータを収集し、劣化傾向推足や故障発生の検知、および、故障原因の同定に必要な情報が得られることが明らかになった。ただし課題として、1センサの誤差、劣化の問題があり、自己キャリプレーション機能を実現する必要がある。2収集データが大量、かつ変動が大きいため、劣化傾向の抽出を自動化することができなかった。今後はこれらの課題を解決し、統合化ソフトウェアを開発する。
C型肝炎ウイルスNS3蛋白によるアポトーシスの抑制及びp53との相互作用の解析

C型肝炎ウイルスのNS3蛋白を発現させると、アクチノマイシンD誘導性アポトーシスに対してより強い抵抗性を示すようになるが、NS3発現細胞ではp53がん抑制蛋白の発現が減少していることがわかった。そこで、NS3とp53との相互作用について検討したところ、NS3全領域(NS3F)およびNS3のN末端2/3領域(NS3ΔC)は、単独で発現させると細胞質と核の両方に分布するが、野生型p53との共存下ではほとんどすべてが核内に集積することがわかった。一方、NS3ΔCのN末端174塩基を欠損するもの(NS3ΔNΔC)は前二者に比べて核内移行量は明らかに少なく、野生型p53による影響を全く受けなかった。次に、NS3とp53との複合体形成について免疫沈降法を用いて検討したところ、NS3FあるいはNS3ΔCとp53との共沈が観察された。一方、NS3ΔNΔCはp53と共沈しなかった。また、N末端28残基を欠くNS3ΔCは、NS4Aとは共沈しないが、p53とは共沈した。一方、p53については、そのN末端39残基を欠失させた変異体はNS3と共沈するが、p53のC末端93残基を欠失させたものはNS3と共沈しなかった。以上の成績より、NS3はそのN末端に近い領域(aa 1055-1200)を介して、p53のC末端(aa 301-393)と結合し複合体を形成する可能性が示唆された。さらに、p53応答性baxプロモーターをもつCATレポータープラスミドを用いて、p53のトランスアクチベーション活性に対するNS3の影響について検討したところ、NS3はp53の機能を部分的に抑制することが示された。以上の成績より、NS3はp53と複合体を形成してそのがん抑制機能を抑制することにより、アポトーシスの抑制や細胞のがん化に関与している可能性が示唆された。C型肝炎ウイルス(HCV)のNS3蛋白の細胞内局在およびp53癌抑制蛋白との相互作用について検討し、以下の成績を得た。ワクシニアウイルス・T7ハイブリッド発現系において、NS3のN末端2/3領域(NS3ΔC)およびNS3全領域(NS3F)は、いずれも細胞質より核に多く分布し、閣内に斑点状に集積する傾向が見られた。一方、NS3ΔCのN末端174塩基を欠損するもの(NS3ΔNΔC)では、前二者に比べて核内移行量は明らかに少なく、細胞質に多く分布した。NS4AはNS3のN末端部と結合し複合体を形成すること、およびその複合体は細胞質内膜画分に存在することが報告されている。そこでNS4Aを共発現させたところ、NS3ΔCの核内移行は強く抑制された。一方、NS3Fの場合、NS4Aによる核内移行の抑制は弱く、ある程度のNS3Fはまだ核内に残っていた。NS3ΔNΔCの細胞内局在は、NS4Aによる影響を全く受けなかった。つぎに、NS3およびその変異体の核移行に及ぼすp53癌抑制蛋白の影響について調べた。野生型p53との共存下では、NS3ΔCおよびNS3Fは、いずれもほとんどすべてが核内に集積した。

ここにさらにNS4Aを共発現させると、大部分のNS3ΔCおよびNS3FはNS4Aと共に細胞質に集積したが、一部のNS3ΔCおよびNS3Fは野生型p53と共に核内に移行した。細胞質に局在するタイプの変異型p53と共発現させた場合には、NS3ΔCの核内移行は抑制され、すべて細胞質内に局在した。一方、NS3ΔNΔCの細胞内局在は、野生型p53あるいは変異型p53いずれによっても全く影響を受けなかった。これらの成績より、NS3は、そのN末端配列を介して野生型p53癌抑制蛋白と相互作用し、宿主細胞の癌化に関与していいる可能性が示唆された。C型肝炎ウイルスのNS3蛋白とp53がん抑制蛋白との複合体形成について検討した。抗NS3あるいは抗p53モノクローナル抗体を用いた免疫沈降法により、NS3全領域(NS3F)あるいはNS3のN末端2/3領域(NS3ΔC)とp53との共沈が観察された。一方、NS3ΔCのN末端174塩基を欠損するもの(NS3ΔNΔC)はp53と共沈しなかった。また、N末端28残基を欠くNS3ΔCは、NS4Aとは共沈しないが、p53とは共沈した。このことは、NS3ΔCとp53の共沈がNS4Aの存在下でもみられるという実験成績と符号していた。一方、p53のN末端39残基を欠失させた変異体はNS3と共沈するが、p53のC末端93残基を欠失させたものはNS3と共沈しなかった。以上の成績より、NS3はそのN末端に近い領域(aa1055-1200)を介して、P53のC末端(aa301-393)と結合し複合体を形成する可能性が示唆された。さらに、p53応答性baxプロモーターをもつCATレポータープラスミドを用いて、p53のトランスアクチベーション活性に対するNS3の影響について検討したところ、NS3F及びNS3ΔCはp53の機能を部分的に抑制することが示された。一方、p53と結合しないNS3ΔNΔCでは、p53機能の抑制はみられなかった。以上の成績より、NS3はp53と複合体を形成してそのがん抑制機能を抑制することにより、アポトーシスの抑制や細胞のがん化に関与している可能性が示唆された。
中華世界の成立―18世紀における狩猟・牧畜・農耕文化圏の接触と融合

19世紀末まで一つの歴史世界を構成していた黒龍江流域文化圏の現状を探るため、ハバロフスク教育大学コピチコ助教授(極東考古学)及び現地に精通する大坊公民氏の協力を得て、ロシア領黒龍江流域をハバロフスクからニコライエフスク・ナ・アムーレまでにわたる各地をヘジェ赫哲族=ナーナイ族を中心に調査し、現在でも黒龍江に依拠する文化圏の存在を確認した。山東省青州に駐屯した八旗駐防の遺跡と後裔を調査し、満城を中心に漢語音などに固有の満洲族文化が残されていることを見いだした。第一歴史档案館では内国史院档案、内閣全宗「礼科史書」、軍機処全宗「俄羅斯档」、八旗都統衙門全宗「職官類」の調査、国家図書館、科学院図書館、社会科学院近代史研究所図書館では、満漢文八旗档案の所在調査を実施した。韓国ではソウル大学校図書館及び奎章閣所蔵の満文史料と対清関係図書と文書の調査を行った。国内では本研究の国外分担研究者である中国社会科学院近代史研究所研究員劉小萌氏、カリフォルニア大学サンタバーバラ校助教授ELLIOTT, M氏および台湾中央研究院歴史語言研究所劉錚雲氏の参加を得て、東洋文庫清代史研究室などで満洲・蒙古・漢族文化が混合する八旗档案を中心にして、日本、アメリカ、中国、台湾の各機関に所蔵される八旗档案の現状とその研究状況を相互比較し検討した。また東洋文庫所蔵の廂紅旗档案と第一歴史档案館所蔵の八旗都統衙門全宗档案は清朝の廂紅旗衙門で作成された一連の档案であり、相互に補完し合うことを実証した。2年間の研究機関を通じて、文書史料については日本、台湾、中国(北京、潘陽、哈爾濱)の各機関に所蔵される満洲文と漢文档案を中心に所蔵状況と文書名の調査を実施した。また清朝=満洲文化の中華世界の周辺への波及について、雲南・貴州地方、山東地方、黒龍江下流域の調査を実施した。中国では上海図書館、中国国家図書館(旧北京図書館)、第一歴史档案館、遼寧省図書館、遼寧省档案館、新賓県档案館、黒龍江省档案館などで、満文抄本、満文档案、漢文抄本、漢文档案、満漢合璧档案、蒙文档案など多岐にわたる清朝史料を調査した。代表的な史料名を挙げれば、「内国史院档」、「満文『太宗実録』」、「月摺档」、「武職選簿」、満漢文「平定三逆方略」、「平南敬親王尚可喜事実冊」、「双城堡档」、「黒図档」、「阿勒楚喀档案」、「六科史書」、全宗「歴朝八旗雑档」中の档案、全宗「八旗衙門档」中の档案、全宗「趙爾巽档」中の档案などである。

また遼寧省博物館では達海の三代にわたる顕彰碑を、貴州省博物館、雲南省博物館、昆明市博物館、雲南省民族博物館では、かねて調査した黒龍江省富裕県などで、三藩の乱平定後に呉三桂配下の壮丁が北方駅站の駅丁として配置され、その結果、現在にいたるまで雲南・貴州の服装や習慣が残りかつ言語も他地域とは相違するとの聞き取りを確認するため、呉三桂史料を中心に調査した。台湾では中央研究院歴史語言研究所、故宮博物院で「二十四史」と『明清档案』(「明清史料」)のCDロム化の実状、公開及びその利用方法を調査した。またこれとは別に中央研究院付属図書館、故宮博物院文献處、国立中央図書館、台湾大学図書館で清代档案と抄本の調査を行った。日本ではモンゴル国立公文書館所蔵の清代蒙古語档案の整理、東洋文庫所蔵の廂黄旗満州档案の整理と研究を実施し、この研究に対応して「雍正会典」の満文本と漢文本の照合研究を行った。19世紀末まで一つの歴史世界を構成していた黒龍江流域文化圏の現状を探るため、ハバロフスク教育大学コビチコ助教授(極東考古学)及び現地に精通する大坊公民氏の協力を得て、ロシア領黒龍江流域をハバロフスクからニコライエフスク・ナ・アムーレまでにわたる各地をヘジェ赫哲族=ナーナイ族を中心に調査し、現在でも黒龍江に依拠する文化圏の存在を確認した。山東省青州に駐屯した八旗駐防の遺跡と後裔を調査し、満城を中心に漢語音などに固有の満洲族文化が残されていることを見いだした。第一歴史档案館では内国史院档案、内閣全宗「礼科史書」、軍機処全宗「俄羅斯档」八旗都統衙門全宗「職官類」の調査、国家図書館、科学院図書館、社会科学院近代史研究所図書館では、満漢文八旗档案の所在調査を実施した。韓国ではソウル大学校図書館及び奎章閣所蔵の満文史料と対清関係図書と文書の調査を行った。国内では本研究の国外分担研究者である中国社会科学院近代史研究所研究員劉小萌氏、カリフォルニア大学サンタバーバラ校助教授ELLIOTT,M氏および台湾中央研究院歴史語言研究所劉錚雲氏の参加を得て、東洋文庫清代史研究室などで満洲・蒙古・漢族文化が混合する八旗档案を中心にして、日本、アメリカ、中国、台湾の各機関に所蔵される八旗档案の現状とその研究状況を相互比較し検討した。また東洋文庫所蔵の廂紅旗档案と第一歴史档案館所蔵の八旗都統衙門全宗档案は清朝の廂紅旗衙門で作成された一連の档案であり、相互に補完し合うことを実証した。2年間の研究機関を通じて、文書史料については日本、台湾、中国(北京、瀋陽、哈爾濱)の各機関に所蔵される満洲文と漢文档案を中心に所蔵状況と文書名の調査を実施した。また清朝=満洲文化の中華世界の周辺への波及について、雲南・貴州地方、山東地方、黒龍江下流域の調査を実施した。
新規発見した血管異常収縮制御分子p63RhoGEFの結合／阻害分子特定と機能解析

本研究では、これまでの研究を通して特定した血管収縮に関わっているp63RhoGEFというタンパク質とともに働く未知のタンパク質や、p63RhoGEFを阻害する新規因子の探索を行います。阻害因子を特定できれば、高血圧の原因となる血管収縮を阻害することが可能となり、高血圧の治療に役に立つと考えられます。それぞれ副作用等の問題をかかえる既存の高血圧治療薬に新規阻害因子の選択肢を加えることによって、より臨機応変に、状況に応じた副作用の少ない治療を選択することが可能になると考えます。本研究は、そのような新規阻害物質の特定・開発の前段階の研究です。本研究では、これまでの研究を通して特定した血管収縮に関わっているp63RhoGEFというタンパク質とともに働く未知のタンパク質の探索を行い、将来的な、阻害化合物の特定につなげます。そのような因子は血管収縮阻害による血圧低下効果をもつと考えられ、それぞれ副作用等の問題をかかえる既存の高血圧治療薬に新たな阻害因子の選択肢を加えることによって、より臨機応変に、状況に応じた副作用の少ない治療を選択することが可能になると考えます。具体的には、まず、哺乳類や酵母細胞の中でp63RhoGEFもしくはその一部を人工的に発現させ、その後、その人工的に発現したp63RhoGEFと結合するタンパク質を特定します。現在は、p63RhoGEFを研究の目的に似合うような形で人工的に発現させる仕組みを慎重に作っている段階で、これまでに哺乳類細胞の中でp63RhoGEFを人工的に発現させる仕組みを完成し、今後は酵母細胞の中でp63RhoGEFを人工的に発現させる仕組みの完成を目指します。p63RhoGEFを阻害する因子は、p63RhoGEFを経由した血管収縮を阻害し、つまり血管を拡張させることが期待できるので、高血圧の治療薬となりえます。血圧は主に、体中に大量にある微小血管の収縮・拡張によって制御されていることが分かっていますが、今回の研究に関わる実験によって、微小血管の血管緊張の際、実際にp63RhoGEFが活性化される事が確認されました。この結果は、p63RhoGEFを阻害する因子が実際に高血圧を緩和する可能性を強く示唆する成果です。p63RhoGEFの組み換えPleckstrin homology及びDbl homologousの各ドメイン、更に全長タンパク質の発現については、発現プラズミド作成を含め、哺乳類細胞における発現系の確立と発現確認は完了した。発現確認組み換えタンパク質については、近位依存性ビオチン標識(BioID)と結合させた、p63RhoGEFの組み換え全長タンパク質も含む。それにより、BioIDを応用したp63RhoGEFの結合パートナーの探索着手の準備は整った。現在は、大腸菌発現用プラズミドの作成に着手中である。本研究計画には酵母ツーハイブリッド法による結合の分析も含まれており、理想的には酵母用発現系の構築及び酵母内発現の確認も必要となるが、p63RhoGEFと高い相同性を有するGEFであるTrioの阻害剤ペプチドの、p63RhoGEF阻害ペプチド化を目指したアミノ酸配列の改変のin silicoによる設計作業も含め遅延している。理由は、同時並行的に血圧制御に深く関わる微小血管の血管緊張におけるp63RhoGEFの活性化の確認(in vivo)に時間を要していたためである。幸い微小血管の血管緊張におけるp63RhoGEFの活性化は直接的に確認され、結果としてp63RhoGEF阻害薬による高血圧治療という本研究の本質的な目的の科学及び臨床的な意義は深まったと考える。現在、p63RhoGEFのPleckstrin homologyドメイン及びDbl homologousドメインの組み換えタンパク質の大腸菌等における発現とその精製条件の最適化作業を継続している。続いて両タンパク質の結合の免疫沈降法、近位依存性ビオチン標識(BioID)を応用した手法、または酵母ツーハイブリッド法による結合の分析を計画している。そのいずれもが、本研究の短期的目標の一つであるp63RhoGEFの結合タンパク質の特定を目標とするものである。上記の複数の手法のうち、BioIDを応用した手法については、哺乳類発現系等が揃いつつあり、時間的制約等により、酵母ツーハイブリッド法を応用したスクリーニング系の確立が困難となった場合、BioIDを応用したスクリーニングを先行させ、p63RhoGEFの結合タンパク質の特定を目指す。p63RhoGEFは哺乳類タンパク質であり、BioIDを応用したスクリーニング系は哺乳類細胞内での結合体を分析対象とすることから、特定される結合対象タンパク質は、哺乳類生理学的にも最も適切な結合対象タンパク質と考えられる。また、同時並行的に実行していた血圧制御に深く関わる微小血管の血管緊張におけるp63RhoGEFの活性化(in vivo)確認実験を通して同条件におけるp63RhoGEFの活性化が認められた。その結果を受け、本研究の一義的目標とはしないが、特定初期段階であっても、結合対象タンパク質のp63RhoGEFの機能阻害を含む哺乳類生体における機能分析も念頭において研究を進めるものである。

それぞれ副作用等の問題をかかえる既存の高血圧治療薬に新規阻害因子の選択肢を加えることによって、より臨機応変に、状況に応じた副作用の少ない治療を選択することが可能になると考えます。本研究は、そのような新規阻害物質の特定・開発の前段階の研究です。本研究では、これまでの研究を通して特定した血管収縮に関わっているp63RhoGEFというタンパク質とともに働く未知のタンパク質の探索を行い、将来的な、阻害化合物の特定につなげます。そのような因子は血管収縮阻害による血圧低下効果をもつと考えられ、それぞれ副作用等の問題をかかえる既存の高血圧治療薬に新たな阻害因子の選択肢を加えることによって、より臨機応変に、状況に応じた副作用の少ない治療を選択することが可能になると考えます。具体的には、まず、哺乳類や酵母細胞の中でp63RhoGEFもしくはその一部を人工的に発現させ、その後、その人工的に発現したp63RhoGEFと結合するタンパク質を特定します。現在は、p63RhoGEFを研究の目的に似合うような形で人工的に発現させる仕組みを慎重に作っている段階で、これまでに哺乳類細胞の中でp63RhoGEFを人工的に発現させる仕組みを完成し、今後は酵母細胞の中でp63RhoGEFを人工的に発現させる仕組みの完成を目指します。p63RhoGEFを阻害する因子は、p63RhoGEFを経由した血管収縮を阻害し、つまり血管を拡張させることが期待できるので、高血圧の治療薬となりえます。血圧は主に、体中に大量にある微小血管の収縮・拡張によって制御されていることが分かっていますが、今回の研究に関わる実験によって、微小血管の血管緊張の際、実際にp63RhoGEFが活性化される事が確認されました。この結果は、p63RhoGEFを阻害する因子が実際に高血圧を緩和する可能性を強く示唆する成果です。p63RhoGEFの組み換えPleckstrin homology及びDbl homologousの各ドメイン、更に全長タンパク質の発現については、発現プラズミド作成を含め、哺乳類細胞における発現系の確立と発現確認は完了した。発現確認組み換えタンパク質については、近位依存性ビオチン標識(BioID)と結合させた、p63RhoGEFの組み換え全長タンパク質も含む。それにより、BioIDを応用したp63RhoGEFの結合パートナーの探索着手の準備は整った。現在は、大腸菌発現用プラズミドの作成に着手中である。本研究計画には酵母ツーハイブリッド法による結合の分析も含まれており、理想的には酵母用発現系の構築及び酵母内発現の確認も必要となるが、p63RhoGEFと高い相同性を有するGEFであるTrioの阻害剤ペプチドの、p63RhoGEF阻害ペプチド化を目指したアミノ酸配列の改変のin silicoによる設計作業も含め遅延している。理由は、同時並行的に血圧制御に深く関わる微小血管の血管緊張におけるp63RhoGEFの活性化の確認(in vivo)に時間を要していたためである。
TGF-betaタイプI受容体に対する筋ジストロフィー分子標的治療法の開発

TGF-βタイプI受容体に対する低分子阻害薬が細胞内TGF-βシグナル抑制による抗癌剤として開発された。この阻害剤はTGF-β1、マイオスタチン、アクチビンによる筋芽細胞分化抑制を阻害した。経口投与により野生型マウス筋量増加、カベオリン-3欠損筋ジストロフィーモデルの筋萎縮は改善、TGF-β標的遺伝子p21発現は抑制、筋衛星細胞数は増加した。阻害剤は筋萎縮に対する有効な分子標的治療薬となり得る。骨格筋特異的なTGF-βファミリー分子であるmyostatinは骨格筋萎縮因子であり、筋ジストロフィーの病態を促進する。myostatinの細胞膜serine/threoneキナーゼ受容体であるTGF-βタイプI受容体を標的とする低分子阻害剤(以下TβRIi)によって、筋ジストロフィーの分子標的治療法を開発することを目的として研究を行った。まず3種類のTβRIi (SB, LY, Ki)を準備して、それぞれの各種TGF-βファミリーシグナル(TGF-β1, myostatin, GDF11, activin)活性阻害効果についてHEK293-(CAGA)12-ルシフェレースレポーター遺伝子転写活性系を用いてin vitroで検討を行った。その結果、3種類のTβRIiのうちKi化合物が最も効果的(IC50:5μM)かつ選択的にmyostatin活性を阻害することが明らかとなった。次いでこのKiを野性型マウスに粉餌に混ぜて投与し、その血清を採取し上記のアッセイ系に添加しmyostatin活性の阻害効果についてex vivoでも検討した。Ki化合物0.08%粉餌混入によってmyostatin活性が80%阻害されることが示された。更にこの0.08%Ki化合物混入粉餌を、我々が独自に開発したカベオリン-3欠損常染色体優性肢帯型筋ジストロフィー1Cモデルマウスに4週齢から14週齢まで12週間投与した。経時的解析ではKi化合物投与群は非投与群と比較して6週齢から体重と握力の有意な上昇を認めた。16週齢マウスの骨格筋解析では筋量及び単一筋線維断面積は投与群が非投与群と比較して統計学的有意に増大していた。また骨格筋のmyostatin活性(Smad-2リン酸化、p21遺伝子発現)はKi投与群では有意に抑制されていた。以上の検討からTβRIi経口投与は、myostatin阻害作用によって筋ジストロフィーモデルマウスの骨格筋病変を改善することが明らかとなり、筋ジストロフィーに対する低分子医薬分子標的治療法となり得ると結論された。骨格筋量を減少させるTGF-βファミリー分子であるmyostatinは筋萎縮促進因子である。本研究はmyostatinの細胞膜serine/threonineキナーゼ受容体を標的とする低分子阻害薬(TβRI kinase inhibitor)による筋ジストロフィーの分子標的治療法を開発することを目的としている。平成20年度の研究によりこの低分子阻害薬が実際にmyostatinのin vitro転写活性を強力に抑制することを確認した。次いで阻害薬を筋ジストロフィーモデルマウスに6週齢から14週齢まで経口投与し、血清のmyostatinの転写活性が抑制され筋ジストロフィー病変が改善することを示した。本年度はこの低分子阻害薬の長期経口投与を行いモデルマウスの横隔膜及び前脛骨筋の筋張力について解析した。24-48週齢の解析では投与群は非投与群と比較して有意に筋張力の増大が認められ筋ジストロフィー病変の改善とともに最終的な治療目的である筋力低下の改善も達成されることが示された。長期投与によって有意な副作用は認められず安全性について確認できた。また野生型マウスへのコントロール投与の検討からは有意に骨格筋肥大及び筋力増大が認められた。このことは筋ジストロフィーに限らず様々な筋消耗性疾患に対する広範な臨床適応の可能性が示されたと考えている。更にこの阻害薬による筋ジストロフィー改善の分子機構について筋芽細胞株C2C12を用いて検討した。C2C12は低血清培地によって多核化し筋管細胞へ分化することが知られているが、この系に低分子阻害薬を添加することによって分化は有意に促進し最終筋分化マーカーであるMyogenin及びCKの早期発現が認められた。以上の検討から低分子阻害薬は筋分化の促進を介して筋ジストロフィー及び関連筋消耗性疾患の筋力低下を改善すると結論された。骨格筋特異的TGF-βファミリー分子であるmyostatinは骨格筋量を負に制御する。本研究はmyostatinの細胞膜serine/threonineキナーゼ受容体を標的とする低分子阻害薬(TβRI kinase inhibitor)によって筋ジストロフィーの分子標的治療法を開発することを目的とする。平成20年度の研究によりこの低分子阻害薬がmyostatinのin vitro転写活性を強力に抑制することを確認した。次いで平成21年度には阻害薬を筋ジストロフィーモデルマウスに経口投与し血清のmyostatinの転写活性が抑制され筋ジストロフィー病変が改善することを示した。

本年度はこの改善の分子機構について2つのアプローチで解析した。まずC2C12筋芽細胞は低血清培地によって多核化し筋管細胞へ分化することが知られているが、この系に低分子阻害薬を添加すると有意な分化促進が認められた。そこでC2C12細胞にmyostatin及び関連TGF-βファミリー分子であるTGF-β1とAcdvin Aをレトロウイルスで導入した。導入細胞は低血清分化系でそれぞれ著明な分化抑制が認められたが、低分子阻害薬添加によって完全に回復した。更にモデルマウス骨格筋の解析から、阻害薬経口投与によって筋前駆細胞である筋衛星細胞数が増加することが明らかとなった。以上の検討から低分子阻害薬はマイオスタチンばかりでなくTGF-β1とActivin Aの細胞内シグナルをも抑制して筋芽細胞及び筋衛星細胞のレベルで筋分化を促進するという分子機構が示された。従ってこの低分子阻害剤は筋ジストロフィーばかりでなく筋消耗性疾患全般に対する筋萎縮改善作用があると思われた。
ペプチドミメティックなC3対称性キラルボウルからの分子コンテナの構築と機能化

我々は,アミノ酸から合成できるペプチド模倣の環状ペプチドが作りだすボウル型構造,特にC3-対称性を有するキラルなボウル型構造の合成と構造解明を行った。またボウル型化合物のゲスト会合能を調べた。このボウル型構造のリム部分を修飾し,互いに会合することで分子コンテナの形成の可能性を明らかにした。本研究は,ペプチドを模倣したC3対称のキラルなボウル型化合物を合成し,ホストーゲスト化学に新たなボウル型化合物のプラットホームを提供する。さらにキラルボウルを用いて分子コンテナ群へと展開し,ドラッグデリバリーシステムや分子フラスコなどの機能性物質群を構築することを目的とする。本年度は,2-アミノフェノキシ酢酸の環状三量体がつくり出すボウル構造の特性を解明した。特に,溶液状態では水素結合によるフォールディングと側鎖の立体的効果からC3対称のボウル型構造を形成することを各種スペクトルから明らかにした。また,結晶状態では,アミド結合のひとつが反転して,四中心水素結合でボウル型構造を形成し,その内部にゲスト分子としてクロロホルムを包接することを明らかにし,学術論文に発表した。さらに,新たなボウル型化合物として天然アミノ酸のロイシンとベンゼン環をもつβ-アミノ酸であるアントラニル酸と交互の縮合した環状ペプチドを合成した。これらの合成では,ロイシンのラセミ化が問題であったが,縮合試薬を検討して問題を解決し,光学活性な環状テトラおよびヘキサペプチドの合成法を確立し,分子力場計算による分子モデリングの結果と合わせて学会発表をした。今後,カプセル構造構築のため,これらのボウル型構造のリムとなるベンゼン環のニトロ化を検討していく。また,コンテナ化に必要なボウルのリム部分への官能基の導入については,2-及び3-アミノフェノキシ酢酸の環状三量体で一つのカルボキシル基を有するボウル化合物の合成し,そのゲスト補足能について検討している。さらに,モノマーに導入したカルボキシル基をテンプレートと結合し,短工程のボウル構造ならびカプセル構築法を検討していく。本研究は,ペプチドを模倣したC3対称のキラルなボウル型化合物を合成し,ホスト-ゲスト化学に新たなボウル型化合物のモジュールを提供する。さちにキラルボウルを用いて分子コンテナ群へと展開し,ドラッグデリバリーシステムや分子フラスコなどの機能性物質群を構築することを目的とする。本年度は,2-(3-アミノフェノキシ)アルカン酸の環状三量体がつくり出すボウル構造がアセチルコリンを包接することを見出した。神経伝達物質であるカチオン性のアセチルコリンは,生体内の結合サイトにおいてアミノ酸側鎖の芳香族基との間にカチオン-π相互作用が働いており,我々の環状三量体はそのモデル化合物として,また過剰なアセチルコリンを捕捉する薬剤への応用が期待でき,次年度は水溶液中での包接能を調べる。また,包接の機構について研究し,対アニオンとの水素結合も重要であり,包接の過程でホストの配座が変化するアロステリック効果も確認できた。このよう効果は酵素モデルとして興味深い。さらに,この環状三量体はキラルなボウル型化合物であり,ラセミ体の第四級アンモニウムの立体選択的会合も確認できた。今後キラル識別を利用した機能性ホスト分子としての検討をすすめる。また,ホストの合成法も改善し,2-(3-アミノフェノキシ)アルカン酸からの直接1段階縮合法で環状三量体が効率よく得られた,同時,コンテナ化に必要なボウルのリム部分へのエステル官能基の導入した環状三量体の合成も可能になった。次年度はカプセル化についての研究を推進する。本研究は,ペプチドを模倣したC3対称のキラルなボウル型化合物を合成し,ホスト-ゲスト化学に新たなボウル型化合物を用いて分子コンテナ群へと展開し,ドラッグデリバリーシステムや分子フラスコなどの機能性物質群を構築することを目的とする。本年度は,2-(3-アミノフェノキシ)アルカン酸の環状三量体がつくり出すボウル型構造が不斉認識能を有することを見出した。ボウル型トリペプチドはアミノ酸由来の光学活性化合物であり,ラセミ体の第4級アンモニウム塩と錯形成すると,ジアステレオマーの関係になるために,NMRでは異なる化学シフトを与えた。ラセミ体の第4級アンモニウム塩のキラルシフト剤として応用できることがわかった。さらに,ホストの合成法では2-(3-アミノフェノキシ)アルカン酸からの直接1段階縮合法で環状三量体を効率よく得ら条件を検討した。2-(3-アミノフェノキシ)アルカン酸を縮合剤T3Pで環化させることにより、環状トリペプチドおよび環状テトラペプチドがそれぞれ31%および17%で得られた。同様にメチルエステルにを持つ環状トリペプチドおよび環状テトラペプチドが26%および14%で得られた。これによりボウル型トリペプチドの効率的合成が達成できた。さらに2-(3-アミノ-5-(メトキシカルボニル)フェノキシ)アルカン酸を用いることでコンテナ化に必要なボウルのリム部分へのエステル官能基の導入した環状三量体を合成した。エステル官能基をけん化しカルボン酸とし,ヘキシルアミンと縮合させることでリム部分にアミド基を持つ環状三量体へ変換した。アミドにを持つ環状三量体の_1HNMRスペクトルではリム部に導入したアミドの化学シフトが濃度によって変化した。
薬物トランスポーターの機能解析に基づく創薬分子デザイン

薬剤輸送におけるABC(ATP-Binding Cassette)トランスポーターの重要性が認識され、その機能解析が世界的に注目されている。薬物輸送に関与するヒトABCトランスポーターの基質特異性をスクリーニング解析して創薬に応用する基盤構築が必要である。本プロジェクトにおいて石川の研究グループは、ABCC11、ABCC12、ABCC13等の新規ABCトランスポーターをクローニングする一方、多様な薬物に対するABCトランスポーターの基質特異性を解析するために、自動化高速スクリーニングシステムを確立した。そして分子構造を表すケミカルフラグメントコードを用いた定量的構造活性相関(QSAR)の解析方法を開発した。当該解析方法を用いた応用例として、ABCG2のSN-38輸送の構造活性相関を解析し、ABCG2の基質にならない誘導体を同定した。そのSN-38誘導体は、ABCG2を高発現して抗癌剤に耐性の癌においても制癌剤として有効であることがin vitroの実験で明らかになった。一方袖岡の研究グループは、カンタリジンを出発点として構造展開を行い、プロテインボスファターゼ(PP)1,2Aに対して全く阻害を示さず、PP2B選択的な阻害剤の開発に成功した。また、RIIペプチドを基質として用いた詳細な阻害試験を行った結果、PP2Bに対するIC_<50>が7μM程度と、人工基質であるp-nitorophenyl phosphateを用いた場合よりもより低濃度で阻害を示すことが明らかとなった。さらに、プロテインキナーゼC(PKC)の全く新しいリガンドを設計・合成し、ホルボールエステルに匹敵する強力な活性化剤の開発に成功した。構造修飾により、阻害活性を示す誘導体の開発にも成功した。そして癌細胞の遊走や浸潤を強力に阻害する化合物の開発にも成功した。P-糖蛋白質やMRP1、ABCG2(BCRP)などのABC(ATP-Binding Cassette)トランスポーターはヒトの体の中で、血液脳関門を始め、小腸、肝臓、癌組織で発現しており、それらが薬剤排出において重要な役割を担っている。特に癌細胞や血液脳関門で発現するABCトランスポーターの基質特異性は、制癌剤や中枢神経指向性薬の探索および開発する上で重要な知見である。これまで石川の研究グループはヒトゲノムにあるABCトランスポーターの遺伝子解析を行って、新規ABCトランスポーターABCC11、ABCC12、ABCC13のクローニングに成功した。さらに石川の研究グループは、ABCトランスポーターの基質特異性解析のハイスループット化をめざし、96wellプレートを用いたATPase活性測定の高速スクリーニング系を構築した。それはcell-freeの方法で、大量の化合物ライブラリーを使ってヒトABCトランスポーターの基質特異性を短時間のうちに網羅的に解析するものである。それによって、ABCトランスポーターの機能解析のスピード化が計られ、創薬分子デザインへ応用できるようになった。一方、袖岡の研究グループは、光学活性カンタリジン誘導体の合成を行い、プロテインホスファターゼ(PP)1,2A,2Bに対する阻害試験を行った結果、目的とするPP2B選択的化合物を見いだす事ができた。さらに数多くの誘導体合成を行うために、固相担持試薬を用いた新しいカーバメートライブラリーの構築法の開発も行った。今後、ABCトランスポーターのスクリーニング系で、光学活性カンタリジン誘導体のスクリーニングを行う予定である。石川の研究グループは、P-糖蛋白質(ABCB1)の基質特異性をATPaseスクリーニング法で解析した。Caチャネル阻害剤、Kチャネル開口剤、非ステロイド系抗炎症剤、抗癌剤、抗生物質、免疫抑制剤、神経伝達物質より41既存薬物を選択し、その構造式をMarkush TOPFRAG ver3.1に入力し、ケミカルフラグメントコードを発生させた。ケミカルフラグメントコードは構成元素、環構造、官能基、環と環の結合や炭素鎖を表すグループで構成されており、Markush TOPFRAGではこれらに加え、入力構造に含まれない部分を指定するためのNegation CODEが付与される。

薬物濃度10μMにおけるATPaseの相対的活性(verapamilに対する比活性)を目的変数とし、ケミカルフラグメントコードの有無をダミー変数として線形重回帰を行った。解析の結果から基質性と相関性のよいケミカルフラグメントコードの組み合わせを選択することができた。得られたケミカルフラグメントコードの組み合わせ結果はP-糖蛋白質の基質特異性を考慮したデータベースの検索式として利用することができると考えている。またさらに石川の研究グループは、最近クローニングされた薬物トランスポーターBCRP(ABCG2)の基質特異性を解析する高速スクリーニング装置を開発し、薬物相互作用に関するデータを収集している。一方袖岡の研究グループは、カンタリジンを出発点として構造展開を行い、プロテインホスファターゼ(PP)1,2Aに対して全く阻害を示さず、PP2B選択的な阻害剤の開発に成功した。本年度は、さらにRIIペプチドを基質として用いた詳細な阻害試験を行った結果、PP2Bに対するIC_<50>が7μM程度と、人工基質であるp-nitorophenyl phosphateを用いた場合よりもより低濃度で阻害を示すことが明らかとなった。薬剤輸送におけるABC(ATP-Binding Cassette)トランスポーターの重要性が認識され、その機能解析が世界的に注目をあびている。したがって、薬物輸送に関与するヒトABCトランスポーターの基質特異性および薬物相互作用をin vitro実験で検証する必要がある。我々は、多様な薬物に対するABCトランスポーターの基質特異性を解析するために、96ウェルプレートを用いた自動化高速スクリーニングシステムを確立した。本年度の研究ではABCG2(BCRP)の基質特異性および薬物相互作用をスクリーニングして、創薬分子デザインに役立つデータベースを構築した。神経伝達物質、Caチャネル阻害剤、Kチャネル開口剤、非ステロイド系抗炎症剤、抗癌剤、抗生物質、免疫抑制剤より43種類の化合物を選択して阻害スクリーニングを行い、構造活性相関の解析を行った。そして分子構造を表すケミカルフラグメントコードを用いた定量的構造活性相関(QSAR)の解析方法も開発した。当該解析方法を用いた応用例として、ABCG2のSN-38輸送の構造活性相関を解析し、ABCG2の基質にならない誘導体を同定することができた。そのSN-38誘導体は、ABCG2を高発現して抗癌剤に耐性の癌においても制癌剤として有効であることがin vitroの実験で明らかになった。さらに、プロテインキナーゼC(PKC)の全く新しいリゲンドを設計・合成し、ホルボールエステルに匹敵する強力な活性化剤の開発に成功した。
ヘテロ・アーキテクチャ計算機群で動作する並列分散TRSに関する研究

当初の予定を以下に示す.(1)基本処理系の作成既に,分散OSに用意されているすレッド機構を用いて,1台の計算機上で並列作動する処理系を作成した.この処理系の評価を行ない,その結果を基に,より効率な処理系を実現する.ここで作成する処理系は,項目(2)の並列分散処理系において基本処理系として用いられる.(2)並列分散処理系の検討・作成項目(1)で作成した基本処理系を用いた並列分散TRSの実現方法に関する研究を行なう.昨年度までに,計算プロセスの分割,サブプロセスの別な計算機への委譲に関しては基本設計が済んでいる.今年度は動的な負荷分散に関して集中的に研究を進める.作成した処理系によって,項書換え系の並列性を十分利用することができ,本来の書換えの並列度が少ない場合でもマッチングを並列に行うことにより代数効果を発揮できることが判った.当初の予定を以下に示す.(1)基本処理系の作成既に,分散OSに用意されているすレッド機構を用いて,1台の計算機上で並列作動する処理系を作成した.この処理系の評価を行ない,その結果を基に,より効率な処理系を実現する.ここで作成する処理系は,項目(2)の並列分散処理系において基本処理系として用いられる.(2)並列分散処理系の検討・作成項目(1)で作成した基本処理系を用いた並列分散TRSの実現方法に関する研究を行なう.昨年度までに,計算プロセスの分割,サブプロセスの別な計算機への委譲に関しては基本設計が済んでいる.今年度は動的な負荷分散に関して集中的に研究を進める.作成した処理系によって,項書換え系の並列性を十分利用することができ,本来の書換えの並列度が少ない場合でもマッチングを並列に行うことにより代数効果を発揮できることが判った.
消化器手術に際してのビリルビンのantiーoxidantとしての意義

ビリルビン及びそのグルクロン酸抱合体に対してほぼ同程度の反応性を示す単クロ-ン抗体(24G7)を作製し、この抗体を用いた酵素免疫測定法(ELISA)とジアゾ法の両者により手術症例の血清総ビリルビンを術前・術後にわたり経日的に測定し、比較検討した。その結果、ジアゾ法では検出されないが、本抗体と反応するビリルビン類縁物質と思われる物質substance“X"が、ある特定状態すなわち長時間を要した開腹手術症例の術後早期の血清中に増加していることを認めた。さらに非抱合型ビリルビンに対して特異性の高いエピト-プの異なる新しいビリルビン単クロ-ン抗体(5M2)をつくり、これら2つの抗体(24G7と5M2)を用いて血清中及び尿中ビリルビン値をELISA及びジアゾ法で測定、比較し、substance“X"の各種疾患との関連、年齢的変化などからその生理的意義を検討した。健常対照者の尿中には24G7にのみ反応するビリルビン類縁物質と思われる物質が測定され、手術症例の術後早期にはELISA(24G7)による尿中測定値も高値を示した。非手術例においては末期患者の乏尿、無尿期におけるELISA(24G7)での血清測定値の増加と尿中測定値の減少がみられた。また、尿量が比較的良く保たれている非手術症例ではELISA(24G7)において一過性の尿中測定値の増加がみられた。以上の結果から、生体内に生じるビリルビン関連物質が何らかのストレスにより増加し、尿中に排泄されるが、その排泄能が低下したときに血清中に増加するものと推測された。すなわちビリルビンは生体内での種々の酸化的ストレスに際して、antiーoxidantとして活性酸素を解毒すると同時に、それ自身は酸化されて尿中に排泄されることが示唆された。遊離型(非抱合型)ビリルビンに特異的な単クロ-ン抗体を作製し、さきに作製した非抱合型および抱合型(ビリルビン・グルクロナイド)のいずれにも反応する単クロ-ン抗体と併用して、ビリルビンおよびその抱合体定量のためのELISAを開発した。このビリルビンELISA法と従来のビリルビン定量法(ヂアゾ法)との比較検討の過程で、消化器手術後早期の患者血清および尿中に、ヂアゾ反応陰性でELISAで検出可能なビリルビン類縁物質が異常に増量することを観察した。とくに、術後の尿閉の継続期間には血中にELISA陽性物質が著しく増加した。ただし、遊離型ビリルビンに特異的な単クロ-ン抗体はこれらのビリルビン類縁物質とは反応性を示さなかった。これらの成績から、この現象は消化器手術中に腹腔が大気中の酸素に曝露されることによって体内に生成した有害酸素をビリルビンがanti-oxidantとなって解毒し、自らは酸化されて血中に増加し、尿中に排泄されるものと考えられた。エピト-プの異なる二種類の抗ビリルビン単クロ-ン抗体に対する反応性が全く異なることから、このビリルビン類縁物質は、遊離型ビリルビンの構造上の特徴としての分子内水素結合をすでに失って、水溶性の上昇した物質で、血中から速やかに尿中に排泄されるものと推定された。現在、血清あるいは尿を出発物質としてのこのビリルビン類縁物質を単離精製中で、平成2年度内にその構造を決定する予定である。1.非抱合型BR(UCB)に対して極めて特異性の高い単クロ-ン抗体(5M2)を作製し、その性状を検討した。

2.2種類のエピト-プの異なる抗BR単クロ-ン抗体(5M2および24G7)を用いたELISAによって、手術症例20例の術前、術後および非手術症例6例、健常対照者4例の血清および尿中測定値!経日的に比較検討した。3.健常対照者の尿中に24G7にのみ反応するBR類縁物質と思われる物質が測定された(BR値に換算して約0.050.07mg/dl).4.手術症例20例中15例で最後早期(17日)の血清測定値がジアゾ法よりも24G7を用いたELISAで高値を示した(ジアゾ法の約27,8倍)。またELISA(24G7)による尿中測定値も高値を示した(健常対照者の約24倍)。5.非手術症例においては末期患者の乏尿、無尿期におけるELISA(24G7)での血清測定値の増加と尿中測定値の減少が見られた。また尿量が比較的良く保たれている非手術症例では、ELISA(24G7)において一過性の尿中測定値の増加が見られた。6.5M2を用いたELISA値はいずれの場合にもジアゾ法による測定値と良く相関した。7.以上の結果から、生体内に生じるBR関連物質が何らかのストレスにより増加し、尿中に排泄されるが、その排泄能が低下したときに血清中に増加するものと推測された。すなわち、BRは生体内での種々の酸化的ストレスに際してantiーoxidantとして活性酸素を解毒すると同時に、それ自身は酸化されて尿中に排泄されることが示唆された。