hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新規急性B細胞性リンパ性白血病(B-ALL)のモデルマウスの作製

Blnk(Bash/SLP-65)はB細胞における癌抑制遺伝子として知られている。小児B-ALLにおいてBLNKの欠損があることが知られているが、マウスでノックアウト行ってもB-ALLの発症頻度は低く、腫瘍発症にはその他の協調遺伝子の存在が考えられている。我々は、これまでにレトロウイルス変異導入システムを用いて、Blnk欠損に協調的に働く遺伝子としてCebpbを同定した。CebpbはLAPとLIPの2つのアイソフォームを持つことが知られている。LAPとLIPのトランスジェニックマウスとBlnk欠損マウスを交配させることによって、LAPトランジェニックかつblnk欠損マウスを作成すると、早期にB-ALLを発症した。また、ALL未発症のマウス骨髄において、Blnkko/ko/LAPtgでは成熟B細胞の数の減少が見られ、IL-7Rα強陽性の割合が増加していることが明らかとなり、B細胞の成熟障害が背景にあることが考えられた。さらに、ヒトのB-ALL細胞株においても、C/EBP〓をノックダウンさせることで、細胞の増殖を抑えることが明らかとなった。これらのことより、Blnk欠損とC/EBP〓LAPが協調的にB-ALL発症に関与することが明らかとなり、このことはヒトB-ALLにも応用可能であると思われる。BLNK(BASH・Slp65)はB細胞受容体シグナルのアダプター分子として知られている一方、preB細胞性急性リンパ性白血病(preB-ALL)ではこの遺伝子の機能欠失型変異が少なからず報告され、B細胞におけるがん抑制遺伝子と考えられている。BlnkホモKOマウスにおいてpreB-ALLが発症するが、発症までの潜伏期間は平均314日と長く、発症にはさらなるゲノム・エピゲノム異常が加わっていると考えられる。我々は、Blnk KOマウスにレトロウイルス挿入変異システムを適用して、BLNK欠損に協調的に働く分子としてC/EBPβを同定した。C/EBPβはLAP、LIPの2つのisoformをコードするが、LAP高発現とBlnk欠損が相乗的にpreB-ALL発症を誘導することを、Blnk KOマウスとLAP tgマウスとの交配を用いた遺伝学的解析により明らかにした。Blnk KOマウスでは、pro/preB細胞の段階において分化障害が生じるが、LAPの発現はこの分化障害をさらに強めることが観察され、ALL発症促進との関連性が示唆された。そこで、骨髄の非腫瘍性B細胞におけるC/EBPβの標的遺伝子やBlnk欠失で発現が変化する遺伝子を網羅的に解析する目的で、マイクロアレイを用いた解析を行った。Blnk欠失によりB細胞分化関連遺伝子の大規模な発現変動が確認され、LAP発現により細胞増殖関連分子・Niche関連分子の発現亢進が加わった。Blnk欠損状態で分化に異常を誘導し、LAPの高発現が環境因子を修飾することにより、より高頻度に腫瘍を誘導する可能性が考えられた。また、ヒトB-ALLにおいてもC/EBPβの発現は高く、BLNK欠損とC/EBPβ高発現がヒトのB-ALL発症においても重要であることが示唆される。我々は、これまでにヒトのB-ALLにおいて高頻度に機能欠損が報告されているBLNKに着目し、この遺伝子と協調的に白血病を引き起こす候補遺伝子としてC/EBPβを同定した。また、C/ebpβにはスタートコドンの異なるLAP (liver enriched activated protein)、LIP (liver enriched inhibitory protein)の2つのisoformが存在するが、DNA結合領域は両者に共通するC末端側にあるので、競合的に働くことが知られている。そこで、Lck/Em-C/ebpβ(LAP or LIP)トランスジェニックを作製し、Blnk KOマウスと交配した。その結果、LAPを発現させると、Blnk KOマウスのpreB-ALL発症に要する潜伏期間が著しく短縮された。さらに、白血病未発症のLAP tg-Blnk (ko/ko)マウス骨髄においては、成熟B細胞の減少が見られ、特に、IL-7Rα陽性のB細胞の割合が増す高度な分化障害が観察された。BLNKはIL-7シグナルの下流を阻害するが、LAPが受容体レベルに作用することにより、IL-7シグナルに対する修飾に相乗作用を示している可能性も考えられる。また、ヒトB-ALL骨髄検体において、定量的PCRを行うとるBLNKの発現が低い群ではC/EBPβの発現が有意に高いという結果が得られた。

このことから、ヒトB-ALL発症においても、がん抑制遺伝子BLNKと発がん遺伝子C/EBPβが特異的に協調する可能性が示唆され、ヒトの分子病態を反映したpreB-ALLのマウスモデルが作成されたと考えている。実験の具体的な目標の1つである「preB-ALLマウスモデルの作成」に関しては、トランジェニックマウスにおいて、preB-ALLをより早期に発症したことから順調に進展していると考えている。また、Common lymphoid progenitor (CLP)、proB細胞、preB細胞にC/ebpβの遺伝子導入を行って、骨髄移植する方法に関しては、何度か試行するも必要とする細胞数をセルソーターで十分回収できずモデルの完成に至ってはいない。しかし、分子メカニズムを解明する上ではトランジェニックで代用可能と考えている。「ヒトのB-ALLにおけるBLNK欠損とC/EBPβの発現の検証」についてであるが、ヒトB-ALLの骨髄検体73例を用いて、定量的PCRの解析を完了した。ヒトpreB-ALL細胞株5種類を現在解析中である。統計学的にも、優位にBLNKとC/EBPβの関係性が示唆された。「BLNK欠損とC/EBPβ(LAP・LIP)の協調するシグナルの同定」に関しては、BLNKがIL-7のシグナルを修飾することが報告されておりまた、C/EBPβノックアウトマウスはIL-7への反応性が低下することが報告されている。互いにIL-7を介して何らかのクロストークを行っていると考えられているが、現在その詳細は検索中である。マウスモデルは概ね完成したと考えられるが、より具体的にBLNK欠損とC/EBPβ(LAP・LIP)の協調するシグナルの同定が必要と考えられる。B細胞におけるBLNKとC/EBPβを関係は十分検証されておらず、網羅的な解析が必要と考えられる。具体的にはExpression arrayを持ちた解析が必要と考えている。BLNK欠損により、C/EBPβ(LAP・LIP)の転写を調節する遺伝子にどのような変化があるか検討し、協調するシグナル経路を同定する。マイクロアレイのデータより候補が決まり次第、siRNAなどで候補遺伝子をノックアウトして協調作用がキャンセルされることも確認する。また、ヒトpreB-ALLで同様のメカニズムが起こっているかを検証するために、細胞株を用いた実験を行う。前述のExpression arrayの候補から、ヒトでも重要な働きをしそうな分子にターゲットを絞って研究を行う。また、それらの分子が、いわゆる分子標的薬のターゲットとなっている場合には、BLNK欠損とC/EBPβ高発現のpreB-ALLに特異的に作用する薬剤の同定も行いたい。「C/EBPβのBLNK欠損に対する協調作用の生化学的検証」の為に、分子生物学的な解析に主眼を置く。通常用いられる定量的PCR・ウエスタンブロットなどの方法以外にマイクロアレイを用いた解析を行うため相当の研究費を使用する。
接触と同調のコミュニケーション研究‐海洋動物イルカの視点から‐

小型ハクジラ亜目は、接触や同調を用いてコミュニケーションを行う。本研究では、その詳細や発達・進化を明らかにすることを目的とし、野生個体の水中観察、飼育個体の観察、バイオロギングの3つの手法を用いて研究を行った。その結果、ミナミハンドウイルカの呼吸同調が親和的社会行動の一部であることを示した。また、マイルカ科とネズミイルカ科では胸ビレを用いる社会行動に相違がみられることや、社会性が乏しいとされてきたスナメリが他個体と社会関係を築く可能性を示した。イルカにおける接触・同調コミュニケーションの発達を明らかにするため、伊豆諸島御蔵成島周辺に生息するミナミハンドウイルカの94年から98年までの個体識別調査用ビデオ映像から、接触をともなう社会行動の種類・頻度・持続時間・相手のデータ収集を行った。今後、これまで解析した99年から03年の社会行動のデータと統合して分析することで、個体ごとの年次行動変化を明らかにする予定である。接触・同調コミュニケーションの進化の過程、社会性や生息密度の違いによる影響を明らかにし、進化の原因を考察するため、系統の異なる種間での行動比較を目的に、データ収集を行った。広島県宮島水族館において、スナメリの社会行動の目視観察及びビデオ撮影を行い、社会行動の種類・頻度・持続時間・相手、同調行動の精度(相手との時間差や個体間距離)・頻度・相手を記録した。その結果、スナメリは他個体との接触の際に背面を頻繁に使用することや、同調呼吸はあまり行わないことなど、これまで分析してきたミナミハンドウイルカやイロワケイルカの社会行動との相違点が見いだされた。また、イルカの野生状態での行動データを収集するため、ハワイ島沖に生息するコビレゴンドウを対象に、動物搭載型行動記録計(データロガー)の装着を試みた。その結果、水面付近での遊泳速度、体軸角度、ストローク頻度など、行動の詳細なデータを記録できた。今後、より長時間の装着を行うことで、社会行動のデータも収集できると考えられた。野生ミナミハンドウイルカにおける呼吸同調の詳細分析を行い、同調呼吸は親和的社会行動の一部であることを示した。このことは、同調呼吸を指標に社会関係を分析できることを示す。オトナやワカモノでは同性・同成長段階の個体同士が、また、母子ペアやエスコートとコドモのペアが、頻繁に呼吸同調を行った。呼吸同調時の個体間距離は母子ペアにおいて最も小さく、メスペアの方がオスペアよりも小さかった。これらの結果はペアスイム中の個体間距離"パーソナルスペース"がペアの組み合わせによって異なることを示唆した。呼吸同調を行う2個体の呼気の時間差は、メスペアの方がオスペアより小さく、オトナペアの方がワカモノペアよりも小さかった。得られた成果を科学雑誌に投稿し、受理された。野生コシャチイルカへの動物搭載型記録計(データロガー)の装着の試みに対する反応を評価した。その結果、ネガティブな反応が少なく、データロガーによる本種の水中行動の記録が可能であることを示唆した。この結果を科学雑誌へ投稿した。コビレゴンドウにデータロガーを装着し、得られたデータから、遊泳速度、呼吸行動、2種の泳法を抽出できることを示した。この結果を、UTBLS : Bio-Logging Science, University of Tokyoバイオロギングワークショップにてポスター発表した。揚子江スナメリ6個体に装着したデータロガーから得られた深度データを用いて、15通りのペアのうち、2ペアにおいて同調潜水が有意に多いことを発見した。このことは、深度データのみから、水中観察不可能な種の社会関係を調査できることを示す。この成果を、日本水産学会にて口頭発表した。飼育イロワケイルカを対象に、水中観察窓より、同調・接触行動の目視観察及びビデオ撮影を行った。今後、他種との比較を行う予定である。イルカにおける接触・同調コミュニケーションの進化の原因を考察するため、種間の行動比較を目的に、データ収集及び分析を行った。大阪府海遊館にてカマイルカを対象に目視観察とビデオ撮影を行った。その結果、カマイルカもミナミハンドウイルカ等と同じく、胸ビレで相手をこするラビング行動を行うが、その持続時間はミナミハンドウイルカに比べて短い等、共通点と相違点が見いだされた。千葉県鴨川シーワールドの飼育バンドウイルカと伊豆諸島御蔵島の野生ミナミハンドウイルカを対象にラビング行動(鴨川859例、御蔵561例)を比較した。体をこすられる個体(ラビー)が胸ビレを使う個体(ラバー)に接近し始まり、ラバーがラビーから離れて終了する例が多いこと、ラビーが横向きや逆さ向きなど通常とは異なる姿勢をとることが多いこと、母子および同性同成長段階同士がラビングを行うことが多いことなど、2グループ間で多くの共通点が見出された。このことからバンドウイルカ属ではラビング行動は類似した機能を持つ可能性が示唆された。この成果をKyoto University International Symposium及び日本水産学会春季大会にて発表した。

野生イルカの接触・同調コミュニケーションの分析のため、バイオロギング手法を用いて研究を進めた。野生スナメリを対象として、バイオロギング手法を用いて取得した複数個体の潜水深度データから同調コミュニケーションの有無を分析する方法を確立し、学術雑誌に投稿した。野生コビレゴンドウへの吸盤を用いたデータロガーによる行動記録の有効性を示し、学術雑誌へ投稿し受理された。野生コシャチイルカの吸盤データロガー装着への拒否反応が少ないことを学術雑誌へ報告し、受理された。イルカにおける同調・接触コミュニケーションに関するこれまでの研究成果を、水産学会ミニシンポジウムにて発表および日本水産学会誌へ投稿し、受理された。また、書籍Advances in Sociology Research,Volume 11の一章として執筆した。
環境とのやりとりにより動作制御を獲得するニューラルネットワーク

昨年度までに、モデレ-ショニズムを多層ニューラルネットへ適用するため、ニューラルネット全体の入出力に着目したモデレ-ショニズム(グローバル学習法)を提案してきた。しかし、この方法では、各ニューロンの学習のためにネットワークレベルでの評価関数値を監視する必要があり、あまり実用的な学習方法とは言えなかった。そこで、本年度は、ニューロン個々に注目したモデレ-ショニズムを多層ニューラルネットへ適用する方法(ローカル学習法)を検討した。そして、モデレ-ショニズムを"ニューロンは適度な大きさの入出力を好む"から"ニューロンは適度な振幅を持つ入出力を好む"という形に変形することを提案し、現在、その有効性を検討中である。一方、モデレ-ショニズムによって、サッケードのような物体を追従するような眼球運動を学習によって獲得できないかを検討している。本研究に関しては、現在、物体追跡の眼球運動実現のために、視覚センサの情報を時間微分して用いるべきか、また、運動の面では、位置制御、速度制御をいかに組み合わせるかなどを検討している。また、昨年度、前述のモデレ-ショニズムのグローバル学習法によって、人工アーム上で過剰センサ入力の回避動作を学習できることをシュミレーションで確認したが、本年度は実際のアームを用いて学習を行った。アームの先に力センサを有し、2個のリンクを4本のゴム製のアクチュエータで駆動するというシステムを用い、センサに過剰な力を加えながら学習させた。形成されたニューラルネット内の重み値の符号は、過剰入力があれば回避する方向になった。しかし、実際のアームの動作は、一旦過剰入力を回避するものの、その後振動してしまう。これは、アームの反応に時間遅れがあること、そして、アームへの出力に対するセンサ入力のゲインが非常に大きいことが振動の原因と考えており、対策を検討中である。
アレルギー疾患におけるサイトカイン受容体小胞輸送と受容体遺伝子多型

リンパ球の高度に分化した細胞内区画を小胞輸送が支えている。本研究ではインターロイキン2受容体β鎖(IL-2Rβ)並びにインターロイキン4受容体α鎖(IL-4Rα)の小胞輸送に関わる分子機序を明らかにすると共に、受容体の遺伝子多型とアレルギーとの関連を探索した。アトピー患者においてIL-4Rαの新たな遺伝子多型を見出した。一方、小胞輸送に影響を与える多型は今回見出されなかった。我々はIL-2受容体β鎖(IL-2Rβ)、IL-4受容体α鎖(IL-4Rα)が従来の受容体と異なり、ユビキチン「非依存性」に小胞輸送されること、またその輸送の分子的基盤を明らかにして、ユビキチン“非依存性"小胞輸送ルートの存在を証明した。このユビキチン“非依存性"小胞輸送の不全が、受容体からのシグナルの増強をもたらしたことから、この小胞輸送ルートを辿るサイトカイン受容体の輸送不全とアレルギー疾患との関連を探索して、医学基盤を整えることを目的とする。このユビキチン“非依存性"小胞輸送に受容体の疎水性アミノ酸クラスターが必須であり、そのクラスターのアミノ酸配列はIL-2Rβはアミノ酸336ー338(FFFHL)、IL-4Rαはアミノ酸410ー415(LFLDLL)であった。この様なアミノ酸の1次配列は「小胞輸送シグナル」と呼ばれ、この輸送シグナルをトランスフェリン受容体などのC末端に連結すると、このキメラ受容体はrecycle endosomeに輸送されず、リソソームへと輸送される。そこで我々はIL-2Rβの疎水性アミノ酸クラスター(365-369:FFFHL)を通常recycle endosomeに輸送されるIL-2Rαの細胞内領域C末端に連結して、その細胞内輸送を観察した。しかし、このIL-2Rαのキメラ受容体はリソソームに輸送されず、野生型のIL-2Rαと同様にrecycle endosomeへ輸送されたことから、完全な「小胞輸送シグナル」として働くためには未だ未同定の領域があることが浮かび上がった。ところが、このクラスターのC末に続く任意の30アミノ酸があればIL-2Rαのキメラ受容体はリソソームに輸送されることが判明した。この結果は、IL-2RβとIL-4Rαの疎水性アミノ酸クラスターが完全な「小胞輸送シグナル」として十分な条件を満たしていることを示している。増殖因子やサイトカインで活性化された受容体は、細胞内に取り込まれた後、小胞輸送と呼ばれる細胞内輸送を経て分解される。受容体にユビキチンが結合することをユビキチン化と言うが、このユビキチン化が小胞輸送のシグナルの1つとなっている。我々はIL-2受容体β鎖(IL-2Rβ)、IL-4受容体α鎖(IL-4Rα)が従来の受容体と異なり、ユビキチン「非依存性」に小胞輸送されることを明らかにして、ユビキチン“非依存性"小胞輸送ルートの存在を証明した。受容体のユビキチンを最初に認識する分子は「Hrs」である。一方、ユビキチン非依存性小胞輸送に関わる分子も「Hrs」であることを我々は明らかにしている。Hrsの過剰発現や欠失は小胞輸送阻害を引き起こす。しかしながらその分子機序は意外にも明示されていない。我々は小胞膜上でHrsが単量体で存在することを見出した。通常細胞質のHrsはSTAMと会合し、ヘテロ2量体として存在する。小胞膜上にもこのヘテロ2量体は見出されるが、Hrsの過剰発現では小胞輸送阻害が生じ、小胞膜上のHrsの単量体が増加し、ヘテロ2量体の割合は減少する。Hrsの過剰発現条件下でSTAMを過剰発現させると、Hrsの単量体が減少すると共にヘテロ2量体の小胞膜上からの遊離が見られ、小胞輸送阻害が解消された。STAMは従来、Hrsと協調してサイトカイン受容体等を捕捉するのが主な機能と考えられていた。しかし今回の結果は、STAMはHrsと会合して、Hrsを小胞膜上から乖離させることにより、サイトカイン受容体の小胞輸送を正常に維持している、と結論できる。このユビキチン“非依存性"小胞輸送の不全が、受容体からのシグナルの増強をもたらしたことから、この小胞輸送ルートを辿るサイトカイン受容体の輸送不全とアレルギー疾患との関連を探索して、医学基盤を整えることを目的とした。

55人のアトピーおよび喘息のある小児の末血よりDNAを抽出し、IL-4Rαの細胞内領域の解析を行った。5人において疎水性アミノ酸クラスター、IL-4Rα(LFLDLL)のN末方向から5番目のロイシン(L)にG/T変異を見出したが、残念ながらこれはCTG/CTT (Leu/Leu)でアミノ酸の変わらないサイレンス変異であった。これまでIL-4Rα遺伝子座の網羅的な解析から、喘息と576番目のグルタミンがアルギニンに置換する遺伝子多型(Q576R)との関連が報告されている。我々の解析では55人中11名の同遺伝子多型を見出した。その他の報告のある遺伝子座としては喘息とアトピーに関わると考えられているE400A並びにアトピーとの関連が報告されているC431Rがあり、前者は7名、後者は6名を見出した。一方、これまで報告のない遺伝子座を2つ同定した。1つはGからAの変異でTCG/TCA (Ser/Ser)となりサイレンス変異であった。もう1つはAからGの変異でAGC/GGC (Ser/Gly)となるが1名のみで、その意義付けはこれからの課題である。リンパ球の高度に分化した細胞内区画を小胞輸送が支えている。本研究ではインターロイキン2受容体β鎖(IL-2Rβ)並びにインターロイキン4受容体α鎖(IL-4Rα)の小胞輸送に関わる分子機序を明らかにすると共に、受容体の遺伝子多型とアレルギーとの関連を探索した。アトピー患者においてIL-4Rαの新たな遺伝子多型を見出した。一方、小胞輸送に影響を与える多型は今回見出されなかった。サイトカイン受容体の小胞輸送において、ユビキチン依存性小胞輸送もユビキチン非依存性小胞輸送も「Hrs」が最初の担い手である。しかし、Hrsが正常に機能するための機序については意外にも解明されていなかった。今回Hrsの小胞膜上での役割が明確になり、サイトカイン受容体の小胞輸送の基盤が整った。この結果は論文としてまとめることが出来た。免疫学昨年度はサイトカイン受容体の疎水性アミノ酸クラスターが「小胞輸送シグナル」として十分機能していることを明らかにし、今年度はこの疎水性アミノ酸クラスターを認識して会合するHrsの小胞輸送における分子機序を解明した。従って、アトピー等アレルギー疾患に関わるサイトカイン受容体小胞輸送の解析は滞りなく出来る目安が着いた。アトピー等アレルギー疾患の検体収集も順調であり、最終年度での解析に期待が持てる。当初計画では、受容体の疎水性アミノ酸クラスターの「小胞輸送シグナル」としての解析は、平成27年度の予定であったが、実験が予定より順調に進み、疎水性アミノ酸クラスターが「小胞輸送シグナル」と見なして良い結果を得て、論文としてまとめることが出来た。受容体の疎水性アミノ酸クラスターは小胞輸送に必須であることは、既に明らかにしていた。今回、このアミノ酸クラスターのみで「小胞輸送シグナル」として十分機能していることが判ったことから、疎水性アミノ酸クラスターのみを変異もしくは多型の探索対象にして必要十分であると結論づけられた。従って、アトピー等アレルギー患者の検体収集をこのまま推し進めて行く。
肺血管標的型多機能性エンベロープナノ構造体を用いた難治性肺疾患治療の挑戦

Keap1 siRNA封入GALA-MEND投与による肺組織特異的Keap1 mRNAのノックダウンを試みたが、肺選択的かつ効率良い導入はできなかった。そこで、GALA-MENDの肺移行性の機能を向上させるために、GALAをPEG化することを試みたところ、PEG化したGALA-MENDはより良好な肺血管内皮細胞への移行を示した。この改良型GALA-MENDは今後の研究開発に有望であると考えられた。慢性閉塞性肺疾患や特発性肺線維症などの難治性肺疾患は根本的な治療法が存在せず、公衆衛生上の大きな問題である。一方で、GALAと称されるオリゴペプチドで修飾された多機能性エンベロープナノ構造体(GALA-MEND)は、静脈投与後に良好な肺移行性能を有し、またsiRNA等の核酸を封入することで肺における特定遺伝子発現の制御が可能となることが期待されている。そこで本研究では、難治性肺疾患の病態において中心的な役割を担っていると考えられている酸化ストレスの制御をKeap1 siRNA封入GALA-MEND投与によるNrf2系の活性化を通じて目指すことを端緒として、GALA-MENDを用いた核酸デリバリーによる難治性肺疾患の革新的な治療につながる基礎的な検討を行うことを目的とした。Nrf2の抑制性因子であるKeap1に対する3種類のsiRNAを封入したGALA-MENDを作成し、C57BL/6雄マウスの尾静脈より投与し、投与24時間後に安楽死させ、肺組織を摘出した。その肺組織よりRNAを抽出した上で、定量的RT-PCRにてKeap1 mRNAの発現を定量した。その結果、肺組織のKeap1 mRNA発現の有意な減少が認められ、GALA-MEND封入Keap1 siRNAの投与効果があるものと考えられた。蛋白発現の減少についてはウェスタンブロットの条件設定に時間を要しており、現在検討中である。肺組織における目的遺伝子の発現抑制効果は確認できているが、蛋白発現抑制効果の確認に時間を要しており、疾患モデルへの応用が遅れているため。一方で、GALAと称されるオリゴペプチドで修飾された多機能性エンベロープナノ構造体(GALA-MEND)は静脈投与後に良好な肺移行性能を有し、またsiRNA等の核酸を封入することで肺における特定遺伝子発現の制御が可能となることが期待されている。その肺組織よりRNAを抽出し、定量的RT-PCRにてKeap1 mRNAの発現を定量した。GALA-MENDによりリポソーマル化したKeap1-siRNAの投与により肺におけるKeap1 mRNAはRT-PCRの定量で統計学的有意に低下していたがその低下の程度が顕著とはいえず、また肝臓でも若干程度は弱いものの低下がみられており、肺選択的かつ強力なノックダウンに成功しているとは言い難い状況であった。そこでGALA-MENDそのものの肺移行性の機能をさらに向上させるために、GALAをポリエチレングリコール(PEG)化することを試みた。その結果、PEG化したGALA-MENDはより良好な肺血管内皮細胞への移行を示した。今後は、この改良型のGALA-MENDを用いた研究を展開予定である。Keap1 siRNA封入GALA-MEND投与条件のさらなる最適化を行い、肺組織における目的遺伝子・蛋白発現の抑制効果を確認した上で、疾患モデルへの応用を行う。呼吸器内科学研究の進捗状況に遅れがあり、試薬等の消耗品購入が遅れているため。研究の進捗状況に合わせて、試薬等の消耗品購入に充てる予定である。
プラズマの電磁加速に関する最適制御

本研究は、電磁力で加速されるプラズマ流れに対し,最適な加速チャネル形状の存在の有無を検証すること,最適解が存在するならその形状を解析的に明示し,実験的にも確認することを目的とした。研究代表者らは、既に準1次元の電磁加速項のみを考慮したプラズマ流れ場にあって極大の加速効率を示す最適形状が存在するであろうことを変分法を用いた数値解析によって世界で初めて予測していた。それはド・ラバール氏のノズル形状に似ているが、変分法による解析では出口形状が38を超える大きな開口比となって準1次元を逸脱していると考えられた。そこで、今回は変分法ではなく、遺伝的アルゴリズムの手法を適用して、同様の最適形状を求めた。その結果、出口形状の開口比に制約を設けることで生ずる出口径の違いを除けば、遺伝的アルゴリズムで求めた最適形状も変分法で求めた最適形状に酷似しており、やはり大きな出口径を有することが判明した。遺伝的アルゴリズムと言う、定式化の手順が固まった手法の成功によって、流れ場の条件を比較的容易に増やせるようになったため、これまで考慮することのできなかった、圧力項を入れた解析が可能になった。その結果、電磁加速項にさらに圧力項を加えた解析においても、やはり最適形状は存在し、それは圧力項を考慮しない時よりもさらに出口径の大きな形状であることが判明した。今回は残念ながら、電離の効果がどう効いて来るのかと言う点は解析できなかった。その代わりに、最適形状に似た形状をした実際のMPDスラスタで推進性能評価を行ったところ、最適形状と予測された形状に近い方が性能が10%程度良いことが判明した。今後は準一次元の電離の効果を入れた解析、および多次元の最適化に取り組む必要があるが、今回の研究の範囲では手が届かなかった。プラズマを電磁加速する装置または実用上は宇宙機搭載用のスラスタとしてMPD(Magneto-Plasma-Dynamic)アークジェットがあるが、既に筆者らの手により宇宙実験での動作が確認されているものの、その推進効率は10%近辺であり、加速の効率には未だ改善の余地が多分に残されたままである。今年度は、既に筆者らがMPDアークジェットの流れ場の様子を準一次元で解析し、その範囲で最適形状を提案していたものを発展させた。これまでは、変分法と言う手法でMPDアークジェットの幾何形状の最適化を行って来たが、今回はそれを遺伝的アルゴリズムによる手法に切り替えることで、将来の多次元による数値解析に適用するための準備とした。解析結果は旧来の変分法による解とほぼ同一であることが確認されたので、今後はこれを多次元するための準備を進めるとともに、流れ場の条件として、旧来の電磁加速のみを扱う仮定に電離過程、空力加速を取り込むことができる。もう一つの成果は、実験によるもので、MPDアークジェットを本来の形そのままに同軸形状で製作し、上記の旧来の最適界とされる形状について、その推進性能つまりプラズマの加速性能を調べた。その結果、準一次元とは言うものの予測された形状に近いものが最も性能が良いと言うことが判明した。ただし、これは電離し易いアルゴン推進剤による場合に限り、旧来の計算で仮定していた最も単純な推進剤についての最適化にほぼ完全に適合する結論となった。実験についても同様に今後の数値解析と平行して検証して行くが、今までのところ大変期待の持てる結果となっている。
情動の認知における視聴覚情報の統合と文化の影響

認知行動における社会・文化的環境の果たす役割を調べるために、視聴覚間で情動が不一致の場合、すなわち「振り」をしている場合について、異なる文化的背景をもつ日本人とアメリカ人を被験者として情動認知の実験を行い、日本人話者に対して、日本人とアメリカ人の被験者(聞き手条件)の認知成績がどのように異なるかを調べた。有意味ではあるが特定の感情を表さない2つの日本語を、「幸福」「驚き」「怒り」「嫌悪」「恐れ」「悲しみ」の6つの基本的な感情を表すように、日本人のプロの俳優一名が視聴覚で情動が一致する場合と不一致の場合それぞれについて演技した。被験者は日本人大学生11名とアメリカ人大学生5名であった。提示条件は、「聴覚(音声)のみ」「視覚(顔面表情)のみ」「視聴覚(音声十顔面表情)」の3条件とした。視聴覚の情動が一致する場合は、聴覚のみの提示条件、視覚のみの提示条件、視聴覚提示条件の順に正答率は高い傾向にあった。またその傾向は日本人被験者よりもアメリカ人被験者のほうが強かった。アメリカ人被験者の場合には、聴覚条件の正答率が特に低い傾向にあった。視聴覚間で情動が矛盾する場合は、聴覚の情動への同定率は高かったが、視覚の情動を選択する場合もわずかではあるが認められ、「振り」が完全には行われていなかったことが分かった。視聴覚の提示条件においては、日本人被験者の場合には音声の情動を取る割合が視覚のみ条件よりも高くなったが、アメリカ人被験者の場合には一番低かった。視覚の情動への同定率についてみると、聴覚の場合よりも高いことが分かった。しかしこの場合も「振り」が完全には行われず、聴覚の情動を選択してしまう場合があった。しかし視聴覚条件では視覚の情動を選択する率が増大した。以上のことから、視聴覚間で情動が矛盾している場合、視覚情報が優先して選択されやすいと言うダビング実験の結果と同様の傾向が、「振り」実験においても生じることが明らかになった。
バーナル多面体解析による非晶質構造中の密度揺らぎと中距離秩序構造の解明

本研究の目的は、プレピークを示すAl基非晶質合金を研究対象に、独自開発手法であるAXS-RMC法による三次元構造モデリングとCNA-Bernal多面体のカップリング解析を適用し、合金中に存在する化学的短距離秩序構造(第一近接領域)と、その連結様式である中距離秩序構造(第二近接領域)を解明することにある。AlCuZrおよびAlNiZr系非晶質合金を研究対象に、従来提唱されていたsolutecenterモデルの妥当性を検討するとともに、Al添加に伴うガラス形成能の向上メカニズムを考察する。
イオン注入による巨大磁気抵抗層の作製に関する研究

イオン注入法によるトンネル型巨大磁気抵抗(TMR)材料の新たな創製技術の確立を目的に、Fe/Al_2O_3等グラニュラー系のTMR発現機構を解明する研究を行った。TMR材料作製の最適条件を求めるなど、所定の目的を十分達成したと考えられる。1)イオン注入量依存性の解明;Fe/Al_2O_3系では、最大磁気抵抗(MR)比は注入量1.5x10^<17>ions/cm^2で7.5%(H=12KG)と最高値が得られた。この時、αFe超微粒子は超常磁性から強磁性状態に転移する臨界状態にあることを示し、TMRの本質的機構が超常磁性微粒子間の電子トンネリングであることを実験的に明らかにした。2)鉄微粒子の粒径分布-ナノ材料解析・評価;上記のFe注入量に対し、その粒径を解析により求め、1.53nmにピークを持って分布すると評価した。従って室温で超常磁性緩和がブロックされる鉄微粒子の臨界の大きさは、粒半径2nmであると推測された。3)多種ナノコンポジット創製の提示;Fe/Al_2O_3系以外でのTMRグラニュラー層形成の可能性について調べた。Fe/MgO、Fc/SiO_2系に於いても超常磁性の鉄微粒子が形成されたが、それらのMR比はas-impla状態では約1%に過ぎないとの結果を得た。4)イオン注入あと処理;イオン注入グラニュラー試料では300°C程の低温度あと処理でも粒成長などその分散状態が変化することを見出した。特にFe/MgO系では、MR比が低温アニール後に1%から3%に増加することを明らかにした。この結果によりTMR材料改質の一方法を提本できた。5)新たな合金超微粒子グラニュラー層の創製;Fe及びCoイオンの共注入により合金超微粒子が形成されることを初めて明らかにした。微粒子の内部磁場のCo濃度依存性は、バルクのFe-Co合金と同様な変化を示し、鉄原子の磁気モーメントが共注入により増加するなどの新事実が得られた。巨大磁気抵抗効果(GMR)については、金属・合金の人工格子膜、グラニュラー薄膜、及び積層酸化物膜等を用いて広く活発に研究されてきており、HDD用GMRヘッドへの応用など産業上も広く注目されている。本研究では、ナノサイズの金属超微粒子を絶縁性酸化物中に分散させた磁性金属/非金属グラニュラー系GMR材料作製の新技術を開拓することを目的とし、単結晶Al_2O_3にFeイオンを注入して合成したグラニュラー層のGMR発現機構を解明するための研究を行った。我々は既にイオン注入法によるGMR効果の発現を見出しているが、平成13年度では特に、高ドーズ量の注入により形成される微粒子状態の解明とGMR特性との関連を調べた。その結果、(1)CEMS(内部転換電子メスパウアー)測定から、超微粒子は、(1.5-2.0)x10^<17>ion/cm^2のドーズ量で超常磁性→強磁性遷移が起こり、さらに注入量を増すと強磁性相的性質が支配的となり、バルク鉄の状態に徐々に近づく。(2)このような超微粒子に特有な磁性変化は、VSMによる磁化測定からも確かめられた。(3)磁気抵抗変化率

MR比は、強磁性相が出現する直前の1.5x10^<17>ion/cm^2において、最大値7.5%(外部磁場H=11KG)と得られた。しかし、3.0x10^<17>ion/cm^2に於いても3.0%の値を示した。また、(1.5-2.0)x10^<17>ion/cm^2のドーズ量範囲において注入量を増やすと磁場感度は増していくことが解った。(4)磁場印加したCEMS測定から、における微粒子直径は、3.5nm及び6.2nmにピークを持つサイズ分布をすることが求められた。イオン注入量を増すにつれ、微粒子数が増すのではなく、注入鉄イオンを取り込んで粒が成長していくものと考えられる。以上により、AL_2O_3中に鉄イオンを高ドーズ注入して作製したグラニュラー層の物性について多くの新たな知見が得られたので、当該年度では国際会議にて5件の発表を行った。イオン注入法による巨大磁気抵抗(TMR)材料の新たな創製技術の確立を目的に、Fe/Al_2O_3やFe/MgOグラニュラー系のTMR発現機構を解明する研究を進めた。グラニュラー型TMR材料作製の最適条件を求めるなど、当初の本研究の目的を十分達成できる見通しである。1.Fe/Al_2O_3系では、最大の磁気抵抗(MR)比は注入量1.5×10^<17>ions/cm^2で7.5%(外部磁場H=12KG)と得られた。この時、αFe超微粒子は超常磁性から強磁性状態に転移する臨界状態にあることをメスバウァー分光法(CEMS)により示し、TMRの本質的機構が超常磁性微粒子間の電子トンネリングであることを実験的に明らかにした。さらに高注入量での超常磁性ブロッキング状態やMR比の注入量依存性などを明らかにした。2.Fe/Al_2O_3系以外のナノコンポジット創製の可能性を調べるため、MgO単結晶基板へのFeイオン注入実験を行った。Fe/MgO系でも超常磁性の鉄微粒子が形成されるが、得られたMR比はas-implaでは1%以下と小さい。しかし、N_2中で300°Cアニーリング後に3%のMR比が得られた。この値は、Fe/MgOスパッタ膜で報告されていた値にほぼ一致している。この結果、イオン注入した酸化物中では300°C程の低い温度でも粒成長などその分散状態に変化が起こることが明らかにした。3.Fe及びCoイオン共注入による合金超微粒子形成の可能性を調べた。微粒子の内部磁場はCo濃度25at.%で最大値を持ち、微粒子内の原子の飽和磁気モーメントが共注入により増加することなど、バルク合金の磁気モーメントについて良く知られているSlater-Pauling曲線に酷似した濃度変化が得られ、イオン注入によるナノ微粒子合金化の確証が本研究により初めて得られた。合金化によってMR比も増加した。
部品サプライヤーにおける自律的な最適国際生産分業の編成に関する研究

本年度は当初の計画にしたがって,1二輪車部品サプライヤーの国際生産分業を2次資料から類型化し,各類型から代表的な企業を選定したうえで,2それら企業の国内外拠点に対するフィールド調査に取り組んだ。この結果,本年度は次の実績をおさめた。第1に,当初の予定よりもかなり早く,1から2の作業へと移行できた。本研究では,1から2という2段構えの方法で研究課題を解明することを計画し,本年度の半ばまでに1の検討を完了させて,2に移行する予定であった。本研究の開始に備えて,1本の研究ノート(横井克典/東正志「二輪車部品サプライヤーの国際生産分業の進展ー試論としての類型化ー」『九州産業大学・経営学論集』第28巻第4号,115-138頁,2018年3月,査読無)によって,二輪車部品サプライヤーの国際生産分業の類型化作業を行っていたため,迅速に調査対象企業の絞り込み行い,2へと進むことができた。第2に,2のフィールド調査と同時に,二次資料・データの収集・整理を実施し,一次・二次情報を豊富化させた。フィールド調査は,1で選定した二輪車部品サプライヤーが有する国内生産拠点および複数の海外(アジア)生産拠点を中心として実施した。このことによって,二輪車部品サプライヤー数社における国際生産分業の編成プロセスと拠点配置の調整の仕組みを把握できた。さらに,こうしたフィールド調査から,最適な国際生産分業を形成する際に直面する二輪車部品サプライヤー独特の課題を整理し,本研究のキーコンセプトのひとつ(「不確実性の重層構造」)を創出できた。このような研究成果の一端を学会発表にて公表した。ただ,学会発表した成果を含めて,未だ論文として公表していない成果がある。早急に成文化していきたい。本年度は,本研究の分析対象企業の選定と,二輪車部品サプライヤーの複数の国内外拠点へのフィールド調査,二次資料・データの整理と検討を計画していた。研究実績の概要にも記述したが,本年度は当初の予定よりも早く分析対象企業を絞り込み,それら企業の国内外拠点(日本,タイ,ベトナム,インドなど)に対するフィールド調査を実施した。さらに,フィールド調査から得られた企業の実態からキーコンセプトのひとつを創出し,事例とともに成果を公表した。このように,本年度は当初計画していた企業の選定作業とフィールド調査を十分に進め,研究成果の一端を公表することができた。したがって,当初の計画に対して概ね順調に進んでいると考えられる。平成31年度は,次の2点を中心に研究を進めていく。第1に,本研究の分析対象企業に対するフィールド調査を実施する。本研究申請時の研究計画の通り,平成31年度(令和1年度)から令和2年度半ばまでは,フィールド調査を重点的に行う期間である。本年度の分析対象企業の選定作業では,企業の絞り込みとともに,それら企業と各拠点に対してフィールド調査を実施する時期(何年度に調査を行うのか)についても検討した。このフィールド調査実施計画にしたがって,分析対象企業にアポイントを打診し調査を行っていく。加えて,本年度に実施したフィールド調査先の中には,現在,大きな変化を遂げつつある拠点や,まさに拠点配置の仕組みの構築に取り組んでいる企業・拠点が存在する。そうした企業・拠点に対しては,追加でフィールド調査を実施する。本研究課題を明らかにするためには,国際生産分業および調整の仕組みの変化の過程やそこで生じた問題を詳細に掴む必要があることから,このような追加調査を行うことにした。第2に,平成31年度のフィールド調査の成果を,これまで蓄積してきた実態とともに検討し,成果を公表(論文,研究ノート,学会発表)していく。加えて,本年度は,フィールド調査から創出した本研究のキーコンセプトに対するコメント・指摘を得るために,成果公表の場として学会発表を優先した。研究実績の概要に記載した通り,こうした成文化していない成果も併せて論文や研究ノートとして公表する。なお,平成31年度で発表する論文や研究ノートは,研究期間の最終年度に発行予定の書籍の各章として組み込める形で公表する。

さらに,こうしたフィールド調査から,最適な国際生産分業を形成する際に直面する二輪車部品サプライヤー独特の課題を整理し,本研究のキーコンセプトのひとつ(「不確実性の重層構造」)を創出できた。このような研究成果の一端を学会発表にて公表した。ただ,学会発表した成果を含めて,未だ論文として公表していない成果がある。早急に成文化していきたい。本年度は,本研究の分析対象企業の選定と,二輪車部品サプライヤーの複数の国内外拠点へのフィールド調査,二次資料・データの整理と検討を計画していた。研究実績の概要にも記述したが,本年度は当初の予定よりも早く分析対象企業を絞り込み,それら企業の国内外拠点(日本,タイ,ベトナム,インドなど)に対するフィールド調査を実施した。さらに,フィールド調査から得られた企業の実態からキーコンセプトのひとつを創出し,事例とともに成果を公表した。このように,本年度は当初計画していた企業の選定作業とフィールド調査を十分に進め,研究成果の一端を公表することができた。したがって,当初の計画に対して概ね順調に進んでいると考えられる。平成31年度は,次の2点を中心に研究を進めていく。第1に,本研究の分析対象企業に対するフィールド調査を実施する。本研究申請時の研究計画の通り,平成31年度(令和1年度)から令和2年度半ばまでは,フィールド調査を重点的に行う期間である。本年度の分析対象企業の選定作業では,企業の絞り込みとともに,それら企業と各拠点に対してフィールド調査を実施する時期(何年度に調査を行うのか)についても検討した。このフィールド調査実施計画にしたがって,分析対象企業にアポイントを打診し調査を行っていく。加えて,本年度に実施したフィールド調査先の中には,現在,大きな変化を遂げつつある拠点や,まさに拠点配置の仕組みの構築に取り組んでいる企業・拠点が存在する。そうした企業・拠点に対しては,追加でフィールド調査を実施する。本研究課題を明らかにするためには,国際生産分業および調整の仕組みの変化の過程やそこで生じた問題を詳細に掴む必要があることから,このような追加調査を行うことにした。第2に,平成31年度のフィールド調査の成果を,これまで蓄積してきた実態とともに検討し,成果を公表(論文,研究ノート,学会発表)していく。加えて,本年度は,フィールド調査から創出した本研究のキーコンセプトに対するコメント・指摘を得るために,成果公表の場として学会発表を優先した。研究実績の概要に記載した通り,こうした成文化していない成果も併せて論文や研究ノートとして公表する。なお,平成31年度で発表する論文や研究ノートは,研究期間の最終年度に発行予定の書籍の各章として組み込める形で公表する。[理由]本研究を遂行するにあたり,フィールド調査の実施および二次資料・データの収集に際して無駄な費用をかけないように努めた結果,少額を次年度に繰り越すことになった。したがって,実施計画の遅れや想定外の事態が発生したといった理由によって,次年度使用が生じたわけではない。次年度使用が生じた理由は,当初の計画を順調に進める中で経費削減に取り組んだことにある。[使用計画]上記の通り,本研究に計画の変更が生じたわけではない。
路面滑り摩擦係数の推定による凍結防止剤の最適化に関する研究

本研究では、車両熱および凍結防止剤散布の影響をそれぞれ組み込んだ熱・水分収支による路面雪氷状態モデル(車両熱モデルおよび凍結防止剤モデル)を構築し、実験結果との比較からモデルの妥当性を検証した。車両熱モデルによる計算結果は、乾燥路面温度の実測値、圧雪路面の融解過程における雪氷厚および雪氷密度の実測値とそれぞれ良好に一致した。凍結防止剤モデルの計算結果は、凍結防止剤散布路面の凍結および融解過程における舗装温度および塩分濃度の実験値と概ね一致した。本研究により、車両熱と凍結防止剤を考慮して路面温度および路面雪氷状態を計算することが可能になった。1.研究の目的および内容路面すべり摩擦係数μを予測・推定することは、冬期道路安全対策の適正化において今後益々重要となる。μの予測に重要な路面の熱収支は、気象や地形などの自然要因に加えて人為要因(車両の熱的影響(車両熱)や凍結防止剤)によって支配されるが、従来モデルの多くは人為要因を殆ど考慮できていない。本研究の目的は、車両熱と凍結防止剤影響を考慮したμ推定モデルを開発することにある。そのために本年度は、(1)自由走行速度区間および交通信号交差点付近でそれぞれ気象観測、交通量調査および路面温度測定を、(2)凍結防止剤(塩化ナトリウム)を事前散布した舗装を結露凍結させる室内実験を、実施した。また、μ推定モデル開発の前段として、車両熱と凍結防止剤を加味した熱収支路面温度モデルをそれぞれ構築した。2.研究の成果(1)の結果、気象や交通条件によるが、自由走行速度区間では車両の通過に伴い発生する風が路面温度を低下させるように作用し、交通信号交差点では車両熱は停車時に路面温度の上昇に寄与し、走行時に路面温度の低下に寄与することが分かった。また、車両熱を考慮した路面温度モデル(車両熱モデル)による路面温度の計算値は測定値を良好に一致し、乾燥路面の熱収支に車両熱を組み込むことができた。(2)の室内実験の結果、凍結防止剤を散布しない舗装では、結露量の増大に伴い急激にμが低下したのに対して、散布した舗装では凝結した水分が凍結防止剤と反応して液相となったために、μは緩やかに低下した。また、凍結防止剤の影響を組み込んだ路面温度モデル(凍結防止剤モデル)は、結露量および塩濃度の実測値を概ね再現することができた。本研究の目的は、冬期道路における凍結防止剤散布および機械除雪の最適化にあり、そのために熱・水分移動の連成解析による路面雪氷状態予測モデルの構築、さらには路面雪氷物性と路面滑り摩擦係数μの関係を組み込んだμ予測モデルの開発を行う。既往モデルの多くは、自然要因(気象や地形)に重点を置いており、人為要因の通過車両や凍結防止剤散布の熱的影響を考慮できていない。昨年度は、車両および凍結防止剤の影響を組み込んだ路面雪氷状態モデル(車両熱モデルおよび凍結防止剤モデル)を構築し、乾燥路面における車両熱モデルと凍結過程における凍結防止剤モデルの妥当性を得ることができた。当該年度は1.圧雪路面に及ぼす車両の熱的影響を調べるために、福井大学構内で車両輻射熱による圧雪融解実験を実施するとともに、車両熱モデルを改良し、圧雪路面における車両熱モデルの妥当性検証を行った。2.福井大学積雪研究室で凍結防止剤散布路面の融解実験を実施するとともに、凍結防止剤モデルを改良し、融解過程における凍結防止剤モデルの妥当性検証を行った。本課題で得られた知見および成果を以下に列挙する。1.サーモグラフィーを用いて車両底面温度分布を測定した。2.車両底面と路面との間の形態係数を算出し、車両下の路面に入射する長波放射フラックスの空間分布を求めた。3.車両輻射熱による融解過程における車両前部、中部および後部の路面雪氷層の密度および厚さについて、計算値は実測値と良好に一致し、圧雪路面における車両熱モデルの妥当性を得ることができた。4.凍結防止剤散布路面の融解過程における舗装温度および塩分濃度について、計算値は実験値と概ね一致し、融解過程における凍結防止剤モデルの妥当性を得ることができた。5.本研究により、車両熱と凍結防止剤を考慮して路面雪氷状態を計算することが可能になった。
イネ染色体上に現れるタンデム反復配列の転移と分散に関する研究

本研究の目的はイネ染色体上に現れるタンデム反復配列TrsAのマッピングと染色体上での存在様式の解析である。これまでにイネ染色体上の2つの異なる遺伝子座trsA1及びtrsA2に存在するTrsAクラスターの両側に、TrsAの転移/挿入と修復によって生じたと考えられる重複配列が存在するという結果を得た。この内trsA2がインディカ型のイネ染色体に特異的に存在することに着目して、ジャポニカ型のイネ染色体DNA上のTrsAの挿入標的配列(trsA2)をクローン化し解析したが、意外にも標的配列自身が散在性反復配列であることが明らかになった。この配列はハプロイドあたり約10^4コピー存在し、塩基配列の解析から転移性遺伝因子(新規レトロトランスポゾン)の可能性が出てきた。この結果がタンダム反復配列が転移によって分散したのではなくTrsAの配列に転移性遺伝因子が入り込んだという可能性を示唆するものである。さらに我々は野生稲O. meridionailsの染色体に対して、TrsAをプローブとしたFISHを行ったが、全12対の染色体のうち、第12以外の11対の染色体それぞれの長腕又は短腕側のテロメア近傍にTrsAが局在すること、その内の1対の染色体(第4)では例外的にその介在部近傍にも局在することをあきらかにした。以前の栽培稲の結果とも併せて、TrsAが高度に増幅されて存在する染色体とその個数は調べたイネの系統によって固有であり、唯一の例外(O.meridionalisの第4染色体)を除いてサブテロメア領域に存在することを示している。サブテロメア領域に存在するTrsA配列の位置が、我々が調べたイネの各染色体のどちらか一方の端、即ち第14染色体の短腕と第512染色体の長腕の端であることは、各染色体に極性があることを示唆する。本研究はイネ染色体上に現れるタンデム反復配列TrsAのマッピングと染色体上での存在様式の解析を目的としたものである。本年度の研究内容は以下の二点に要約できる。(1)TrsAに隣接する配列(標的配列)の重複の普遍性の検討:これまでにTrsAとその隣接領域を含む4個のlocus(trsA,trsB,trsC,trsD)のクローン化と塩基配列の解析を行ない、その結果をもとにそれぞれのTrsAとその隣接領域の配列にhybridizeするプライマーを合成し、PCRを用いてO.sativa Japonica,O.sativa Indica及びO.glaberrimaの三系統について隣接領域の重複の有無を検討した。その結果、trsA1,trsA3,trsA4の各locusは上記三系統で保存されているにもかかわらず、trsA2 locusはインディカ型(IR36)でのみ保存性が認められた。TrsAが転移によって分散するという我々の仮説に基づけば、この結果はインディカ型のイネ染色体上のtrsA2 locusにはTrsAクラスターの挿入があったが、その他の系統では挿入がなかったことを示すと考えられた。TrsAを含まない遺伝子座の解析:trsA1からtrsA4に至る4座の内、trsA2のみがインディカ型のイネ染色体に特異的に存在することに着目して、ジャポニカ型のイネ染色体DNA上のTrsAの挿入標的配列(trsA2)をクローン化し解析したが、意外にも標的配列自身が散在性反復配列であることが明らかになった。現在、この配列のゲノムあたりのコピー数の測定を行っている。

ここで明らかになった配列は転移性遺伝因子の可能性があるが、既知のいづれのものとも異なるものであった。この結果はタンデム反復配列が転移性遺伝因子を介して分散することを示唆するものである。本研究の目的はイネ染色体上に現れるタンデム反復配列TrsAのマッピングと染色体上での存在様式の解析である。これまでにイネ染色体上の2つの異なる遺伝子座trsA1及びtrsA2に存在するTrsAクラスターの両側に、TrsAの転移/挿入と修復によって生じたと考えられる重複配列が存在するという結果を得た。この内trsA2がインディカ型のイネ染色体に特異的に存在することに着目して、ジャポニカ型のイネ染色体DNA上のTrsAの挿入標的配列(trsA2)をクローン化し解析したが、意外にも標的配列自身が散在性反復配列であることが明らかになった。この配列はハプロイドあたり約10^4コピー存在し、塩基配列の解析から転移性遺伝因子(新奇レトロトランスポゾン)の可能性が出てきた。この結果はタンデム反復配列が転移によって分散したのではなくTrsAの配列に転移性遺伝因子が入り込んだという可能性を示唆するものである。さらに我々は野生稲O.meridionalisの染色体に対して、TrsAをプローブとしたFISHを行ったが、全12対の染色体のうち、第12以外の11対の染色体それぞれの長腕又は短腕側のテロメア近傍にTrsAが局在すること、その内の1対の染色体(第4)では例外的にその介在部近傍にも局在することをあきらかにした。以前の栽培稲の結果とも併せて、TrsAが高度に増幅されて存在する染色体とその個数は調べたイネの系統によって固有であり、唯一の例外(O.meridionalisの第4染色体)を除いてサブテロメア領域に存在することを示している。サブテロメア領域に存在するTrsA配列の位置が、我々が調べたイネの各染色体のどちらか一方の端、即ち第14染色体の短腕と第512染色体の長腕の端であることは、各染色体に極性があることを示唆する。
成人T細胞白血病と病因ウイルス

本研究班では(1)HVLVーIによる発癌分子機構(2)HTLVーI感染防御機構、(3)成人T細胞白血病(ATL)発症のモデル動物実験系に関する研究を行っている。本年度はHTLVーI発癌分子機構の中で特にp40^<tax>の機能解析について大きな進展がみられた。HTLVーIのpX遺伝子にコードされるp40^<tax>は、ウイルス自身の遺伝子ばかりではなく、種々の細胞側遺伝子の転写活性を誘導するが、DNAへの直接の結合能はない。そこで、トランス活性化を仲介する細胞性因子の検索が行われた。まずp40^<tax>の標的配列であるHTLVーILTR内の21塩基配列に直接結合する細胞性因子のcDNAクローニングが行われ、癌研で3種、癌センターで5種の遺伝子が同定された。これらの蛋白は、ロイシンジッパー及び塩基性領域を持ち、DNA結合蛋白に特徴的構造を持っていた。また、p40^<tax>と結合する細胞性因子が検索され、抗p40^<tax>抗体を用いた免疫沈降法によりp40^<tax>と特異的に共沈する2種の蛋白(p60、p95)が同定された。p60は一部アミノ酸配列が決定され、遺伝子クローニングが試みられている(東北大、医)。他方、家兎を用いたin vivo感染実験系において、HTLVーI抗体陽性ヒトIgG投与によるHTLVーI感染防御効果が明らかにされた。家兎にHTLVーI陽性血液を注入するとHTLVーI感染が成立するが、注入後24時間以内にヒト抗HTLVーI IgG抗体を投与することによって感染を完全に防御することができた。これらの結果から、ヒト抗HTLVーI IgG抗体が感染初期には有効な防御手段と成り得るものと考えられる。